ITBO20130428A1 - Dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore - Google Patents
Dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitoreInfo
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Description
DISPOSITIVO SEGNALATORE DI UN LIVELLO DI UN PRODOTTO SOLIDO NON COMPATTO IN UN CONTENITORE
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente l’alimentazione di prodotti in polvere, in granuli, in micropellet, in pellet e simili ed in particolare si riferisce ad un dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore.
Sono noti contenitori e tramogge per materiali solidi non compatti, ad esempio polveri, granuli, micropellet, sabbie etc. e destinati ad alimentare con il proprio contenuto macchine od apparecchiature di varia origine e natura. Tali contenitori noti possono essere provvisti di segnalatori di un predeterminato livello, ad esempio di riserva destinati ad inviare, ad esempio ad un allarme o ad un centro di controllo, un segnale indicativo del raggiungimento del livello di riserva. In genere tali segnalatori di livello comprendono galleggianti, sistemi basati su celle di carico o sul conteggio del consumo detti a “deconto†oppure degli emettitori, ad esempio di ultrasuono o di luce laser, rivolti verso la superficie del materiale contenuto al fine di consentire a opportuni ricevitori di stimare la distanza da detta superficie e quindi ottenere il livello del materiale e confrontarlo con il livello di riserva al raggiungimento del quale viene emesso il segnale di riserva.
Uno svantaggio di tali segnalatori di livello di riserva consiste nel fatto che sono imprecisi, facilmente soggetti a malfunzionamenti e ad errori ad esempio causati dall’imbrattamento delle sorgenti e dei ricevitori laser o da variazioni delle caratteristiche fisiche ambientali e dei materiali contenuti.
Altro svantaggio consiste nel fatto che i misuratori noti sono complessi e costosi. Ulteriore svantaggio consiste nel fatto che i misuratori noti sono difficilmente applicabili a contenitori ed apparecchiature già installati o non predisposti all’origine. Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore virtualmente esente da imbrattamento, intasamento ed in genere da malfunzionamenti.
Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo semplice, affidabile e poco costoso.
Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dispositivo che si scarsamente sensibile al tipo, granulometria e condizioni del materiale del contenitore, immune ai disturbi ed in grado di fornire un affidabile segnale di livello di riserva.
Altro scopo à ̈ di proporre un dispositivo che sia facilmente applicabile anche a contenitori già installati e/o non predisposti.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:
- la figura 1 illustra una vista schematica ed in sezione del dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore oggetto della presente invenzione in una condizione di livello del materiale superiore ad una predeterminata soglia di riserva;
- la figura 2 illustra una vista del dispositivo di figura 1 in una condizione di livello inferiore alla riserva.
Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 viene indicato il dispositivo segnalatore di un predeterminato livello di un prodotto P solido non compatto in un contenitore, oggetto della presente invenzione.
Il dispositivo 1 à ̈ associato od à ̈ associabile ad un contenitore tipicamente, ma non esclusivamente, a forma di parallelepipedo realizzato in materiale plastico e comprendente, alla propria base, dei mezzi erogatori e/o dosatori del prodotto solido non compatto, ad esempio polvere, granuli, micropellet, sabbie, microcristalli, frammenti, etc. conservato nel contenitore stesso.
Il contenitore 4, esemplificativamente illustrato nelle figure 1 e 2, può essere del tipo adottato nelle macchine per bevande. Tali macchine possono comprendere uno o più di tali contenitori per polvere solubile di caffà ̈, latte, te, cioccolata od altri prodotti liofilizzati e comprendono almeno dosatori, riscaldatori e miscelatori che vengono azionati da mezzi di controllo della macchina per servire bevande ottenute dalla idratazione di una o più polveri, ad esempio caffà ̈, ottenuto da una sola corrispondente polvere, e cappuccino ottenuto da polveri di caffà ̈ e di latte.
Per chiarire uno degli aspetti dell’invenzione, si osserva che in mancanza di un segnale che avvisi i mezzi di controllo del fatto che un certo ingrediente in polvere à ̈ sceso sotto il livello di riserva od à ̈ esaurito, in caso di pagamento ed ordine di una bevanda basata o comprendente l’ingrediente carente o mancante, la macchina erogherà un bicchiere di acqua calda o di una bevanda incompleta. Quindi l’invenzione consente, tra l’altro, di non accettare pagamenti per bevande non disponibili. Uscendo dall’ambito esemplificativo della forma di realizzazione dell’invenzione qui illustrata e descritta, à ̈ facile comprendere come la mancanza di un affidabile segnale di riserva od esaurimento possa comportare gravi conseguenze se il contenitore à ̈ adottato nelle industrie chimica, farmaceutica, alimentare, delle materie plastiche, etc.
Tornando alla forma esemplificativa illustrata dell’invenzione, i mezzi erogatori e/o dosatori del prodotto P solido posti sul fondo del contenitore 4, sagomato a canale, comprendono una coclea motorizzata 33 posta nel canale del fondo del contenitore 4 ed allineata ad un condotto di uscita 35 per il materiale del contenitore; ove l’azionamento della coclea motorizzata à ̈ effettuato dai mezzi di controllo per erogare predeterminate dosi di prodotto P in polvere attraverso il condotto di uscita 35.
È anche previsto un agitatore, destinato ad impedire l’agglomerazione della polvere, comprendente una ruota od un disco 3 il cui perno di banco 5, ovvero albero di rotazione, à ̈ disposto perpendicolarmente all’asse della coclea motorizzata ed ha estremità supportate da rispettive sedi, ovvero mezzi a boccola, fissati alle facce interne di due pareti contrapposte del contenitore 4. Il disco à ̈ libero di girare sul proprio albero a perno di banco 5 oppure tale perno 5 à ̈ libero di girare nelle rispettivi mezzi a boccola.
Il disco à ̈ provvisto di bracci radiali 30 di tipo flessibile e destinati alla agitazione del materiale del contenitore a seguito di rotazione di detto disco.
Il disco 3 à ̈ perifericamente dotato di una corona di denti 32 ingranati all’elicoide della coclea motorizzata 33. L’ingranaggio dalla corona di denti 32 e dall’elicoide della coclea motorizzata 33 costituisce dei mezzi di rotazione 6 che ad, ogni erogazione di prodotto, ruotano il disco causando l’agitazione del prodotto P in polvere da parte dei bracci radiali flessibili, ad esempio realizzati in filo armonico avvolto ad elicoide a guisa di molla.
Il disco presenta un perno eccentrico 7 parallelo al perno di banco 5 e costituisce assieme a tali perni 7, 5 un mezzo a collo d’oca 3.
Il perno eccentrico 7 del mezzo a collo d’oca 3, che come visto ha il rispettivo asse di rotazione parallelo a quello perno di banco 5, supporta in modo liberamente girevole un piede 9 di un mezzo a biella 10 la cui testa 12 reca un mezzo magnetico 14.
Il mezzo a biella 10 à ̈ dotato di un mezzo a braccio 18 sporgente dal piede 9 in direzione opposta alla testa 12. Tale mezzo a braccio 18 à ̈ a forma di “V†o di “U†ed il perno di banco 5 à ̈ interposto tra le gambe di tale mezzo a braccio 18 vincolando il mezzo a biella 10 tra due condizioni estreme di contatto del perno di banco 5 con l’una o l’altra gamba del mezzo a braccio 18.
Il mezzo a biella 10 ha quindi una forma generale approssimativamente ad “Y†con la sede di rotazione per il perno eccentrico 7 posta alla giunzione delle tre gambe. La gamba del mezzo a biella recante il mezzo magnetico può essere piegata o curvata con convessità verso l’esterno del contenitore per migliorare il comportamento del mezzo a biella rispetto al materiale del contenitore.
Preferibilmente il mezzo a biella 10 à ̈ realizzato in lamiera o piastra metallica in acciaio non magnetico tranciata e sagomata od in fusione od in altro materiale che abbia un peso specifico simile a quello dell’acciaio o comunque sufficiente.
Il dispositivo 1 comprende inoltre un mezzo rilevatore magnetico 15 fissato al contenitore 4 od in prossimità del contenitore 4 stesso. Più in dettaglio, il mezzo rilevatore magnetico 15 à ̈ fissato direttamente alla faccia esterna di una parete laterale del contenitore 4, inglobato in tale faccia oppure fissato, ad esempio tramite un supporto o fissaggio del contenitore stesso o della macchine per bevande, in prossimità della parete del contenitore. Il fissaggio del mezzo rilevatore magnetico 15 tramite un supporto della macchina a cui à ̈ associabile il contenitore, consente di posizionare tale mezzo rilevatore magnetico abbastanza vicino al contenitore per un buon funzionamento del dispositivo consentendo comunque la rimozione di detto contenitore 4 senza dover interrompere il collegamento dati, ad esempio di tipo elettrico, tra il mezzo rilevatore magnetico ed i mezzi di controllo.
Il mezzo rilevatore magnetico 15 presenta una portata della sua sensibilità ovvero la massima distanza alla quale à ̈ in grado di rilevare il mezzo magnetico 14 che dipende dalla sensibilità intrinseca del mezzo rilevatore magnetico 15 stesso e dalla intensità del flusso magnetico generato dal mezzo magnetico 14; indipendentemente dalla posizione e dal fissaggio del mezzo rilevatore magnetico 15, il volume della sua portata di sensibilità si estende all’interno del contenitore 4 approssimativamente verso il perno di banco 5.
Il mezzo rilevatore magnetico 15 à ̈ posto su un piano geometrico perpendicolare agli assi di rotazione dei perni del mezzo a collo d’oca 3 e passante per la porzione centrale del mezzo magnetico 14 e, nella condizione operativa della macchina dotata del dispositivo à ̈ approssimativamente alla medesima altezza del perno di banco 5. La lunghezza del mezzo a biella 10, ovvero la distanza tra il piede 9 ed il mezzo magnetico 14, à ̈ leggermente inferiore, uguale o superiore alla differenza tra la distanza che separa il perno di banco 5 dal volume della portata del mezzo rilevatore magnetico 15 e la distanza intercorrente tra detto il perno di banco 5 ed il perno eccentrico 7. In ogni caso la lunghezza del mezzo a biella 10 à ̈ limitata in modo da non impedire la rotazione del mezzo a collo d’oca.
L’invenzione prevede preferibilmente che il mezzo magnetico 14 consista in un magnete al neodimio ed il mezzo rilevatore magnetico 15 consista in uno tra contatto Reed o transistor ad effetto Hall completo di rispettivo circuito di polarizzazione e trattamento del segnale.
Come visto il perno di banco 5 del mezzo a collo d’oca 3 à ̈ supportato da mezzi a boccola fissati alla parete del contenitore ed il mezzo rilevatore magnetico 15 à ̈ fissato, in modo rigido o regolabile, alla parete del contenitore.
La configurazione sdoppiata del mezzo a braccio 18, che conferisce al mezzo a biella 10 la forma ad “Y†, ed il vincolo dovuto ai contatti delle gambe del mezzo a braccio 18 con il perno di banco, conferiscono al mezzo a biella 10 in transito di fronte al mezzo rilevatore magnetico 15 due possibili posizioni, in cui à ̈ rispettivamente vicino e lontano dal mezzo rilevatore magnetico 15, la cui stabilità dipende solo dalla presenza od assenza della polvere sopra il predeterminato livello di riserva o di allarme.
L’operatività del dispositivo prevede che, in una condizione di controllo del livello ovvero durante l’erogazione del prodotto P, la presenza nel contenitore 4 di materiale sopra al predeterminato livello impedisca, durante la rotazione, l’avvicinamento del mezzo magnetico 14 al mezzo rilevatore magnetico 15; viceversa, se il livello del materiale à ̈ inferiore, il mezzo magnetico 14 può spostarsi e riscontrare con il mezzo rilevatore magnetico 15 od avvicinarsi ad esso 15 ad una distanza inferiore al suo 15 raggio di sensibilità ; conseguentemente il mezzo rilevatore magnetico 15 emette un segnale di raggiungimento di detto predeterminato livello che i mezzi di controllo elaboreranno ad esempio per rifiutare ordini che implichino l’uso del prodotto carente ed eventualmente per esibire avvisi al pubblico di indisponibilità e/o per inviare un allarmo telematico agli addetti.
La rotazione del mezzo a biella 10 con il passaggio del mezzo magnetico 14 dalla posizione distanziata al riscontro ed avvicinamento al mezzo rilevatore magnetico 15 può avvenire grazie al peso del mezzo a biella 10. É opzionalmente prevista una eventuale molla, non illustrata, che esercita sul mezzo a biella 10 una forza elastica diretta verso il mezzo a rilevatore magnetico 15.
È previsto che l’invenzione possa essere ottenuta tramite la realizzazione ed il montaggio di tulle le parti e componenti sopra descritte in fase di fabbricazione oppure che l’invenzione possa essere adottata, come implementazione su macchine installate predisposte o non predisposte, applicando al disco di un contenitore dotato di agitatore, il mezzo a biella con il mezzo a magnete e fissando al contenitore in mezzo rilevatore magnetico tramite semplici operazioni attuabili nella sede di installazione.
Ovviamente, in alternativa, à ̈ previsto che il mezzo a collo d’oca (3) ed i rispettivi mezzi di rotazione (6) siano svincolati da agitatori o dosatori e che siano dedicati esclusivamente alla movimentazione del mezzo a biella. In tal caso il mezzo a collo d’oca (3) può assumere forme diverse, ad esempio a manovella. Tale forma alternativa di realizzazione dell’invenzione trova applicazione, oltre che nel settore della macchine per bevande, nei settori agroindustriale, chimico, delle materie plastiche, della ceramica, farmaceutico ed altro.
Un vantaggio della presente invenzione à ̈ di fornire un dispositivo segnalatore di un livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore virtualmente esente da imbrattamento, intasamento ed in genere da malfunzionamenti.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo semplice, affidabile e poco costoso.
Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo che si scarsamente sensibile al tipo, granulometria e condizioni del materiale del contenitore, immune ai disturbi ed in grado di fornire un affidabile segnale di livello di riserva.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un dispositivo che sia facilmente applicabile anche a contenitori già installati e/o non predisposti.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo segnalatore di un predeterminato livello di un prodotto solido non compatto in un contenitore caratterizzato dal fatto di comprendere un mezzo a collo d’oca (3) posto all’interno del contenitore (4) ed il cui perno di banco (5) ha un asse di rotazione fisso rispetto al contenitore (4) ed à ̈ azionato in rotazione attorno al proprio asse da mezzi di rotazione (6) almeno in una condizione di controllo del livello, il perno eccentrico (7) del mezzo a collo d’oca (3) ha il rispettivo asse di rotazione parallelo a quello perno di banco (5) e supporta in modo liberamente girevole un piede (9) di un mezzo a biella (10) la cui testa (12) reca un mezzo magnetico (14); e dal fatto di comprendere un mezzo rilevatore magnetico (15), fissato almeno in vicinanza del contenitore (4), avente un volume della portata della sensibilità estendentesi all’interno del contenitore e posto su un piano geometrico perpendicolare agli assi di rotazione del mezzo a collo d’oca (3) e passante per la porzione centrale del mezzo magnetico (14) ove la lunghezza del mezzo a biella (10) ovvero la distanza tra il piede (9) ed il mezzo magnetico (14) à ̈ uguale o superiore alla differenza tra la distanza che separa il perno di banco (5) dal volume di portata del mezzo rilevatore magnetico (15) e la distanza intercorrente tra detto perno di banco (5) ed il perno eccentrico (7); nella condizione di controllo del livello, la presenza nel contenitore (4) di materiale sopra al predeterminato livello impedisce l’avvicinamento ed il riscontro del mezzo magnetico (14) con il volume di portata del mezzo rilevatore magnetico (15); se il livello à ̈ inferiore, il mezzo magnetico (14) può riscontrare con il, od entrare nel, volume di portata del mezzo rilevatore magnetico (15) che conseguentemente emette un segnale di raggiungimento di detto predeterminato livello.
- 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il perno di banco (5) del mezzo a collo d’oca (3) à ̈ supportato da mezzi a boccola fissati alla parete del contenitore ed il mezzo rilevatore magnetico (15) à ̈ fissato in modo rigido o regolabile alla parete del contenitore.
- 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2 caratterizzato dal fatto che il mezzo a biella (10) Ã ̈ dotato di un mezzo a braccio (18) sporgente dal piede (9) in direzione opposta alla testa (12).
- 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il mezzo a braccio (18) à ̈ a forma di “V†o di “U†ed il perno di banco (5) à ̈ interposto tra le gambe di tale mezzo a braccio (18) vincolando il mezzo a biella (10) tra due condizioni estreme di contatto del perno di banco (5) con l’una o l’altra gamba del mezzo a braccio (18).
- 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che il mezzo a biella (10) ha una forma generale approssimativamente ad “Y†con la sede di rotazione per il perno eccentrico (7) posta alla giunzione delle tre gambe; il mezzo a biella (10) essendo preferibilmente realizzato in lamiera o piastra metallica tranciata e sagomata od in fusione di lega leggera od in materiale organico sintetico anche rinforzato.
- 6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il mezzo a biella (10) à ̈ piegato o curvato con convessità verso l’esterno del contenitore.
- 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il mezzo a collo d’oca (3) consiste in una ruota od in un disco, provvisto di bracci radiali (30) di tipo flessibile e destinati alla agitazione del materiale del contenitore a seguito di rotazione di detto disco.
- 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che il disco (3) à ̈ perifericamente dotato di una corona di denti (32) ingranati all’elicoide di una coclea motorizzata (33) posta sul fondo del contenitore (4) ed allineata ad un condotto di uscita (35) per il materiale del contenitore; ove la condizione di controllo del livello si attua ad ogni erogazione del materiale tramite la rotazione della coclea motorizzata (33).
- 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il mezzo magnetico (14) consiste in un magnete al neodimio ed il mezzo rilevatore magnetico (15) consiste in uno tra contatto Reed o transistor ad effetto Hall completo di rispettivo circuito di polarizzazione e trattamento del segnale.
- 10) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il materiale del contenitore (4) consiste in un prodotto per bevande e che il contenitore (4) Ã ̈ installato in una macchina erogatrice di bevande.
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| EP2832272A1 (en) | 2015-02-04 |
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