ITMI20120108A1 - Gruppo di misura in linea della quantita' di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso e linea di riempimento automatico di contenitori comprendente lo stesso - Google Patents

Gruppo di misura in linea della quantita' di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso e linea di riempimento automatico di contenitori comprendente lo stesso Download PDF

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Description

GRUPPO DI MISURA IN LINEA DELLA QUANTITÀ DI ANIDRIDE CARBONICA DISCIOLTA IN UN LIQUIDO CONTENUTO IN UN CONTENITORE CHIUSO E LINEA DI RIEMPIMENTO AUTOMATICO DI CONTENITORI COMPRENDENTE LO STESSO
La presente invenzione si riferisce a un gruppo di misura in linea della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso quali bottiglie, vasetti e così via e a una linea di riempimento automatico di contenitori comprendente tale gruppo di misura.
Nel campo del riempimento automatico di contenitori in materiale di vario genere, quale materiale plastico, vetro e così via, sono note linee di riempimento solitamente composte da una stazione di riempimento dei contenitori, seguita da una stazione di chiusura e/o tappatura dei contenitori, nonché da una o più stazioni di controllo poste a valle della stazione di chiusura. Le stazioni di riempimento e le stazioni di chiusura comprendono a loro volta, rispettivamente, una pluralità di rubinetti o valvole di riempimento e di teste di chiusura e/o tappatura di tipo meccanico o elettronico in dipendenza dalla particolare realizzazione dell'impianto.
Le valvole di riempimento e le teste di chiusura/ tappatura sono inizialmente tarate o impostate elettronicamente in modo tale da ottenere in uscita il risultato desiderato in termini di riempimento e chiusura, dipendente dal particolare contenitore che si desidera trattare.
L'effettivo ottenimento dei parametri di riempimento e chiusura impostati è successivamente monitorato dalle eventuali stazioni di controllo poste a valle, attraverso le quali è possibile ispezionare le bottiglie o i contenitori riempiti, determinando se gli stessi presentano o meno le caratteristiche di riempimento e chiusura che si desiderano ottenere.
Con i gruppi di misura impiegati nelle relative stazioni di controllo poste oggi in linea è possibile determinare alcuni parametri tra cui il livello di riempimento e la pressione interna a una bottiglia o contenitore.
Tuttavia, diversi altri sono i parametri che possono fornire valide informazioni in merito a un malfunzionamento di processo, ad esempio in relazione alla fase di chiusura/tappatura del contenitore.
In caso di liquidi addizionati con anidride carbonica, quali bevande analcoliche o birra, risulta ad esempio interessante rilevare la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido.
Tale misura fornisce infatti un'indicazione in merito al corretto processo di imbottigliamento in termini di riempimento e/o tappatura della bottiglia/contenitore o, comunque, in merito a un corretto trattamento del liquido precedente al suo imbottigliamento.
Ad esempio, nel caso di una tappatura non conforme e, in particolare, in assenza di tenuta, l'anidride carbonica contenuta non è più in equilibrio tra fase liquida e gassosa. La componente di anidride carbonica disciolta nel liquido tende a portarsi allo stato gassoso, riducendosi dunque man mano.
Per risalire alla misura dell'anidride carbonica disciolta nel liquido interno a un contenitore chiuso, è noto, oggigiorno, effettuare controlli a campione che prevedono di prelevare una certa quantità del contenuto del contenitore precedentemente riempito e chiuso, e di misurare, ad esempio mediante analisi chimica, la quantità di anidride carbonica disciolta e presente nello stesso.
Questo tipo di controllo, oltre a richiedere la presenza di un operatore per gestire le fasi di prelievo del contenitore dalla linea e il suo smaltimento dopo l'analisi, risulta essere di tipo distruttivo, non essendo più possibile recuperare il contenitore esaminato.
Per tale motivo, a oggi non risulta possibile realizzare una misura direttamente in linea sulla totalità dei contenitori trattati, ma solamente un controllo a campione fuori linea.
In tal modo, risulta tuttavia difficile risalire a un errore sistematico imputabile ad esempio a una determinata valvola di riempimento o a una testa di tappatura. Un controllo a campione fornisce infatti un'indicazione probabilistica in merito alla presenza di una criticità di processo, senza tuttavia offrire informazioni certe relative alla fonte di un eventuale malfunzionamento rilevato.
Per la misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori realizzati almeno parzialmente in materiale trasparente otticamente, in particolare materiale plastico o vetro, è nota la possibilità di impiegare strumenti da laboratorio cosiddetti a spettroscopia laser, ossia che rilevano l'assorbimento di un raggio laser di lunghezza d'onda opportuna sparato nello spazio di testa del contenitore chiuso, ossia nella zona compresa tra la chiusura e il pelo libero del liquido presente nel contenitore .
In tal modo è possibile determinare la concentrazione o pressione parziale dell'anidride carbonica presente in forma gassosa nello spazio di testa del contenitore, la quale, in condizioni di equilibrio, risulta proporzionale alla quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido presente nel contenitore.
Tale strumento effettua dunque una misura di natura non invasiva, mantenendo inalterata la condizione del contenitore. Tuttavia, al fine di una corretta misurazione, risulta necessario l'intervento di un operatore che - oltre a gestire il prelievo del contenitore dalla linea e l'eventuale reinserimento in linea in caso la misura conduca a risultati accettabili - prima di procedere alla misura, deve valutare se la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido e quella presente in fase gassosa nello spazio di testa sono tra loro in equilibrio.
Infatti, successivamente al riempimento e alla tappatura del contenitore, l'anidride carbonica contenuta al suo interno si trova in una condizione di non equilibrio che non consente di effettuare una misura corretta.
Alle condizioni di temperatura a cui lavora solitamente una linea di riempimento pari a circa 10-18°C, la condizione di equilibrio tra la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido e quella presente nello spazio di testa viene spontaneamente raggiunta in un lasso di tempo di circa 3 ore. Tali tempi risultano incompatibili con l'esigenza di effettuare una misura direttamente in linea.
E' tuttavia possibile catalizzare il raggiungimento della condizione di equilibrio attraverso una opportuna manipolazione del contenitore, effettuata di norma dall'operatore, riducendo così i tempi di attesa prima di poter procedere con una misura utile.
Non ultimo, gli strumenti da laboratorio oggigiorno noti per la misura non distruttiva della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso forniscono semplicemente il valore rilevato, il quale deve essere successivamente interpretato dall'operatore al fine di valutare se scartare il contenitore misurato o reintrodurlo in linea, nonché le cause che possono aver portato a un valore di misura fuori norma.
In conclusione, gli strumenti oggigiorno noti richiedono un continuo intervento da parte di un operatore, non essendo pertanto idonei ad un impiego in una stazione di misura posta in una linea di riempimento automatico.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati e in particolare quello di ideare un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi che non richieda alcun intervento da parte di un operatore, essendo dunque impiegabile in una linea di riempimento automatico.
Nello specifico, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi che sia in grado di operare una misura di natura non distruttiva e in tempi rapidi, permettendo così di effettuare il controllo su un campione allargato di contenitori.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi che sia in grado di accelerare automaticamente il raggiungimento della condizione di equilibrio dell'anidride carbonica contenuta nel contenitore.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare una linea di riempimento automatico di contenitori in grado di effettuare una misura sistematica della quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido.
Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di ideare una linea di riempimento automatico di contenitori in grado di gestire automaticamente l'interpretazione delle misure della quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido in termini di espulsione dei contenitori risultanti difettosi, di determinazione delle parti meccaniche causanti il difetto e/o di taratura delle stesse.
Questi e altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi come esposto nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche del gruppo di misura sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti 2-7.
Tali scopi sono altresì ottenuti con una linea di riempimento automatico di contenitori come esposto nella rivendicazione 8.
Ulteriori caratteristiche della linea di riempimento automatico sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti 9-16.
Le caratteristiche e i vantaggi di un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
- la figura 1 è una rappresentazione schematica in pianta di un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi secondo la presente invenzione;
- la figura la è una rappresentazione schematica in alzata frontale di un primo particolare del gruppo di misura di figura 1;
- la figura lb è una rappresentazione schematica in alzata frontale di un secondo particolare del gruppo di misura di figura 1;
- la figura 2 è una vista schematica in pianta di una linea di riempimento automatico comprendente un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure, viene mostrato un gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso 11, complessivamente indicato con 10.
Il gruppo 10 di misura della quantità di anidride carbonica disciolta comprende almeno una zona di ispezione 20,20' atta ad accogliere e alloggiare almeno un contenitore 11.
In corrispondenza dell'almeno una zona di ispezione 20,20' è previsto un dispositivo 16 a spettroscopia laser per la misura della pressione parziale di anidride carbonica presente nello spazio di testa 13 di un contenitore 11 alloggiato nell'almeno una zona 20,20' di ispezione.
Si presuppone che il contenitore 11 oggetto di misura sia realizzato in materiale otticamente trasparente almeno in corrispondenza di una porzione del proprio spazio di testa 13.
Il dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser comprende almeno una sorgente laser 17, preferibilmente regolabile, in grado di emettere un fascio laser 18 a una determinata lunghezza d'onda, laddove la sorgente laser 17 è posizionata in modo tale che il fascio laser 18 emesso attraversi 1'almeno una zona di ispezione 20' atta ad alloggiare un contenitore 11.
In particolare, la sorgente laser 17 è posizionata in modo tale da emettere il fascio laser 18 verso la zona di ispezione 20,20' in corrispondenza dello spazio di testa 13 del contenitore 11, e più in particolare, in corrispondenza della porzione di contenitore 11 realizzata in materiale otticamente trasparente.
Con spazio di testa di un contenitore chiuso 11 è inteso il volume interno al contenitore chiuso 11 interposto tra la chiusura 14 e il pelo libero del contenuto liquido 15 del contenitore 11.
La lunghezza d'onda di emissione del fascio laser 18 è preferibilmente regolata in modo da sostanzialmente coincidere con la lunghezza d'onda di assorbimento del gas di interesse.
Nel presente caso in cui è interesse determinare la concentrazione o pressione parziale dell'anidride carbonica, la lunghezza d'onda di regolazione del fascio laser è preferibilmente compresa nell'intervallo di 1,8 - 2,2 μm (micron).
Il dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser comprende altresì un rivelatore 19 affacciato alla sorgente laser per rilevare il fascio laser 18' attenuato in seguito all'assorbimento avvenuto in corrispondenza dello spazio di testa 13 del contenitore 11 alloggiato nella zona di ispezione 20,20'.
Il rivelatore 19 è inoltre tale da fornire in uscita un dato rappresentativo dello spettro di assorbimento dell'anidride carbonica presente nello spazio di testa 13 del contenitore 11 sulla base del fascio laser 18' attenuato rilevato.
Secondo la presente invenzione, in corrispondenza dell'almeno una zona di misura 20,20' sono previsti mezzi di agitazione 12 del contenuto 15 del contenitore costituito da un sistema eterogeneo comprendente almeno un liquido e anidride carbonica disciolta nello stesso. I mezzi di agitazione 12 sono tali da agire su un contenitore 11 alloggiato nella zona 20,20' di ispezione al fine di stimolare il processo di raggiungimento di un equilibrio tra l'anidride carbonica disciolta nel liquido contenuto nel contenitore chiuso 11 e l'anidride carbonica presente in fase gassosa nello spazio di testa 13 dello stesso 11.
I mezzi di agitazione 12 sono preferibilmente un agitatore di tipo meccanico.
Forme di realizzazione alternative scelte in funzione della particolare tipologia di contenitore e liquido di riempimento trattato, prevedono la possibilità di impiegare in aggiunta o in alternativa all'agitatore meccanico 12, un qualsiasi dispositivo in grado di indurre un'agitazione a livello molecolare del sistema eterogeneo 15 liquido-anidride carbonica presente nel contenitore.
Quale esempio può essere impiegato un agitatore ad ultrasuoni e/o un dispositivo di trasmissione termica e/o un dispositivo a microonde o una combinazione di dispositivi delle suddette tipologie.
Per questioni di chiarezza illustrativa, le figure mostrano una forma di realizzazione del gruppo di misura 10 secondo la presente invenzione nella quale il dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser agisce su un contenitore 11 posto in una prima zona di ispezione 20' successiva rispetto a una seconda zona di ispezione 20 in corrispondenza della quale agiscono i mezzi di agitazione 12.
In tale configurazione, il gruppo di misura 10 comprende mezzi di avanzamento automatico 22, rappresentati in figura 1 in maniera schematica e del tutto esemplificativa attraverso un nastro trasportatore, per lo spostamento automatico del contenitore tra la prima 20 e la seconda 20' zona di ispezione.
In una forma di realizzazione alternativa non illustrata, i mezzi di agitazione 12 e il dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser agiscono in successione in corrispondenza di una stessa zona di ispezione 20,20'. Tale forma di realizzazione non comprende dunque mezzi di avanzamento automatico 22. Il gruppo di misura 10 comprende preferibilmente mezzi di elaborazione elettronica 23 atti a elaboratore il dato in uscita dal rilevatore 19 del dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser al fine di determinare la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido presente nel contenitore 11 analizzato e di comparare il risultato ottenuto con intervalli di accettabilità per determinare l'idoneità di tale contenitore 11.
Sulla base dei dati elaborati è eventualmente possibile comandare in automatico lo scarto del contenitore 11. Preferibilmente, sono inoltre previsti mezzi 21 di rilievo della temperatura di un contenitore 11 presente nell'almeno una zona di ispezione 20,20'.
I mezzi 21 di rilievo della temperatura agiscono preferibilmente contemporaneamente al dispositivo 16 di misura a spettroscopia laser e sono collegati ai mezzi di elaborazione elettronica 23 al fine di correlare la misura della pressione parziale di anidride carbonica presente nello spazio di testa 13 del contenitore 11 con la temperatura del liquido contenuto nello stesso 11 .
Il gruppo di misura 10 della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso 11 è preferibilmente compreso in una linea di riempimento automatico complessivamente indicata con 100 e illustrata in termini esemplificativi in figura 2.
Tale linea 100 comprende una prima stazione 110 di riempimento di contenitori 11, seguita da una seconda stazione 120 di chiusura e/o tappatura dei contenitori 11.
Le stazioni di riempimento 110 e di chiusura 120 comprendono a loro volta una pluralità, rispettivamente, di rubinetti o valvole di riempimento 115 e di teste di chiusura e/o tappatura 125 vincolate ad avanzare lungo la periferia delle rispettive prima e seconda stazione 110,120 in modo tale da seguire per un tragitto i contenitori 11 in trattamento, effettuandone il riempimento e/o la tappatura in movimento.
Preferibilmente, la prima 110 e la seconda 120 stazione presentano conformazione circolare, in cui i rubinetti o valvole di riempimento 115 e le teste di chiusura e/o tappatura 125 sono vincolate alla periferia di una giostra o carosello rotante. Tali stazioni 110,120 possono essere ad esempio porta utensili provviste rispettivamente di circa ottanta rubinetti o valvole di riempimento 115 e di circa venti teste di chiusura e/o tappatura 125.
I contenitori 11 sono trasportati attraverso mezzi di avanzamento 130 appositi, come ad esempio un insieme di mezzi di trasporto vincolato o libero su nastro trasportatore o sospeso, lungo un percorso di avanzamento che segue almeno in parte la periferia della prima 110 e della seconda 120 stazione.
Il percorso di avanzamento che i contenitori 11 percorrono è suddiviso in una pluralità di posizioni discrete che i contenitori 11 vanno ad assumere durante l'avanzamento lungo la linea di riempimento 100.
A valle della seconda stazione 120 rispetto alla direzione di avanzamento del contenitore 11 è inoltre prevista almeno una stazione di controllo 140.
Le stazioni di controllo 140 possono essere disposte in linea lungo il percorso di avanzamento principale dei contenitori 11, oppure lungo un ramo parallelo secondario 135 di tale percorso, a seconda che effettuino un controllo su tutti i contenitori 11 riempiti oppure un controllo a campione unicamente su un sottoinsieme dei contenitori 11 trattati convogliati lungo il ramo secondario 135 da appositi mezzi deviatori (non illustrati).
Le stazioni di controllo 140 possono ad esempio comprende uno o più tra i seguenti moduli di misura: - modulo di misura del livello di riempimento,
- modulo di misura della tensione delle pareti laterali,
- modulo di misura dell'altezza di tappatura,
- modulo di misura della coppia di rimozione e dell'angolo di richiusura,
- modulo di misura della gasatura e/o della pressione, - modulo di misura del peso, o
- modulo di misura del colore.
In particolare, la linea 100 di riempimento di contenitori 11 comprende almeno una stazione di controllo 140' provvista di un gruppo di misura 10 della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido secondo la presente invenzione.
Preferibilmente, la stazione di controllo 140' provvista di un gruppo di misura 10 della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido è posta lungo il ramo parallelo secondario 135 del percorso di avanzamento.
Per transitare e sostare nell'almeno una zona di ispezione 20,20' del gruppo di misura 10 i contenitori 11 sono prelevati dal percorso di avanzamento principale attraverso i mezzi deviatori e convogliati verso tale zona di ispezione 20,20' mediante il ramo secondario 135 dei mezzi di avanzamento 130 della linea 100.
Sono altresì previsti mezzi di scarto (non illustrati) di contenitori 11 identificati come difettosi o inidonei dal gruppo di misura 10 della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido, i quali convogliano i contenitori difettosi lungo un ramo 136 di scarto dei mezzi di avanzamento 130.
I mezzi di scarto sono pilotati dai mezzi di elaborazione elettronica 23 del gruppo 10 di misura. Inoltre, sono previsti mezzi di reinserimento (non illustrati) dei contenitori 11 identificati come idonei nel percorso di avanzamento principale dei mezzi di avanzamento 130 anch'essi pilotati dai mezzi di elaborazione elettronica 23 del gruppo 10 di misura. Entrambi i mezzi di scarto e i mezzi di reinserimento sono posti a valle del gruppo di misura 10 rispetto alla direzione di avanzamento dei contenitori 11.
Secondo una forma di realizzazione preferita, in ingresso ai mezzi di avanzamento 130 è previsto un primo sensore di posizione 131 che rileva il passaggio di un primo contenitore 11.
Analogamente, ad un primo rubinetto di riempimento 115 e ad una prima testa di tappatura 125 sono preferibilmente associati rispettivi sensori di posizione 132,133 che tengono traccia della posizione degli stessi 115,125 all'interno delle rispettive stazioni 110,120.
In tale forma di realizzazione preferenziale è inoltre previsto un apposito encoder (non illustrato) associato ai mezzi di avanzamento 130 che, note le distanze relative in termini di passi-macchina, tiene traccia delle posizioni-macchina nelle quali i contenitori 11, i rubinetti 115 e le teste di tappatura 125 si trovano.
In tal modo è possibile risalire ai particolari utensili (rubinetto 115 e testa di tappatura 125) che agiscono su ogni contenitore 11.
Le singole stazioni di controllo 140,140' sono collegate a un'unità di elaborazione elettronica 150 per l'elaborazione dei dati di controllo rilevati ed associati ad una particolare testa di tappatura 125 e/o rubinetto di riempimento 115 grazie ai dati di posizioni-macchina forniti dall 'encoder.
In particolare, l'unità di elaborazione elettronica 150 riconosce quale rubinetto 115 ha riempito il contenitore 11 e quale testa di tappatura 125 ha chiuso lo stesso 11 e, sulla base di tali dati, crea una banca dati dei valori di misura ricevuti, associati ad una particolare testa di tappatura 125 e/o rubinetto 115, determinando una pluralità di parametri statistici, quali il valor medio, la deviazione standard oppure indici statistici che indicano la capacità del sistema di produrre un risultato all'interno di limiti predefiniti.
Viene così a descriversi il comportamento statistico di ogni testa di tappatura 125 e/o rubinetto 115, offrendo la possibilità di analizzare l'andamento dei parametri statistici in un intervallo temporale al fine di rilevare una variazione nel tempo di tali valori imputabile a usura o deriva e quantificarne l'entità. Ad esempio, una variazione nel tempo della misura di anidride carbonica disciolta può essere correlata a una progressiva riduzione nella tenuta della chiusura del contenitore dovuta a una tappatura sempre meno efficace, imputabile a un progressivo malfunzionamento o usura della relativa testa di tappatura 125.
In alternativa, una variazione nel tempo della misura di anidride carbonica disciolta può essere correlata a una progressiva perdita di tenuta tra la guarnizione di un rubinetto di riempimento e la bocca del contenitore da riempire. In tali circostanze, viene infatti a crearsi una differenza di pressione tra la vasca di riempimento e il contenitore stesso e, conseguentemente, un'effervescenza del liquido durante il riempimento che porta alla dispersione di parte dell'anidride carbonica originalmente disciolta.
In una forma di realizzazione preferenziale, i mezzi di elaborazione elettronica 23 del gruppo 10 di misura sono eventualmente integrati nell'unità di elaborazione 150 della linea di riempimento 100.
L'unità di elaborazione 150 è inoltre preferibilmente collegata a mezzi di regolazione (non illustrati) della prima e seconda stazione 110,120 che ne pilotano i parametri di funzionamento al fine di effettuare una taratura sulla base delle variazioni rilevate.
Ad esempio, in impianti in cui l'anidride carbonica viene addizionata direttamente in linea, sulla base dei dati rilevati è possibile regolare i parametri operativi della prima stazione 110 al fine di ottenere la quantità di anidride carbonica disciolta desiderata. Risulta così possibile effettuare una taratura in continuo e automatico delle singole stazioni 110,120 il cui corretto funzionamento è determinato automaticamente e in maniera precisa sulla base di variazioni nel relativo comportamento statistico.
Il funzionamento del gruppo 10 di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso 11 è il seguente.
Un contenitore 11 alloggiato nella zona di misura 20 viene inizialmente sottoposto ad agitazione meccanica e/o termica e/o elettromagnetica e/o acustica al fine di portare l'anidride carbonica disciolta nel liquido contenuto nel contenitore chiuso 11 e l'anidride carbonica presente in fase gassosa nello spazio di testa 13 dello stesso 11 in una condizione di equilibrio .
Successivamente, viene misurata la pressione parziale o concentrazione di anidride carbonica compresa nello spazio di testa 13 del contenitore.
A tal fine, la sorgente laser 17 emette, verso la zona di misura 20' atta ad accogliere un contenitore 11, un fascio laser 18 a una lunghezza d'onda accordabile in un intervallo di pochi nanometri e compresa nell'intervallo di 1,8 - 2,2 μm (micron).
In particolare, il fascio laser 18 è emesso verso la zona di misura 20' all'altezza dello spazio di testa 13 del contenitore 11, e precisamente, in corrispondenza della porzione di contenitore 11 realizzata in materiale otticamente trasparente.
Il rivelatore 19 rileva il fascio laser 18' attenuato in seguito all'assorbimento avvenuto in corrispondenza dello spazio di testa 13 del contenitore 11 e fornisce in uscita un dato rappresentativo dello spettro di assorbimento dell'anidride carbonica presente nello spazio di testa 13.
Un'apposita elaborazione del dato fornito in uscita dal rilevatore 19 attraverso i mezzi di elaborazione 23 permette di determinare la concentrazione di anidride carbonica compresa nello spazio di testa 13 e, sulla base della stessa, la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido.
In condizioni di equilibrio, la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido risulta legata proporzionalmente alla concentrazione di anidride carbonica compresa nello spazio di testa 13 con un fattore di proporzionalità noto, differente a seconda del liquido analizzato.
Sulla base del dato di misura ottenuto, ha luogo una valutazione dell'idoneità del contenitore 11 analizzato: se la quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido rilevata risulta esterna a un intervallo di accettazione prestabilito, il contenitore viene classificato come inidoneo e successivamente scartato. Diversamente, se i valori di anidride carbonica disciolta nel liquido rilevati si trovano all'interno dell'intervallo di accettazione, il contenitore è considerato idoneo, potendo dunque essere rimesso in linea.
Preferibilmente, per una valutazione più accurata dell'idoneità del contenitore 11 analizzato ha luogo il rilievo della temperatura a cui si trova il contenitore 11. L'intervallo di accettazione del contenitore viene dunque modificato in base alla temperatura rilevata. In caso il gruppo 10 di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido sia compreso in una linea 100 di riempimento automatico dotato di sensori di posizione 131,132,133 ed encoder, le misure ottenute sono associate a un particolare rubinetto o valvola di riempimento 115 e ad una particolare testa di chiusura e/o tappatura 125 attraverso le posizionimacchina fornite dall 'encoder.
Una volta raccolto un campione statistico significativo di misure della quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido dei contenitori 11 tutti trattati dallo stesso rubinetto o valvola di riempimento 115 o da una particolare testa di chiusura e/o tappatura 125 vengono calcolati i dati statistici di tale rubinetto 115 e testa di tappatura 125.
I dati statistici sono aggiornati ad ogni nuova misurazione tenendo tuttavia traccia dell'andamento nel tempo degli stessi, al fine di rilevare una variazione nel funzionamento dei singoli rubinetti 115 o teste di tappatura 125 tale da richiedere una taratura per riportare il valore di anidride carbonica disciolta inizialmente impostato.
Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del gruppo di misura oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi.
Infatti, il gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in contenitori chiusi secondo la presente invenzione è in grado di operare in pieno automatismo, prevedendo altresì appositi mezzi automatici per il raggiungimento della condizione di equilibrio.
Inoltre, il gruppo di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido secondo la presente invenzione è in grado di effettuare la misura senza alterare la condizione del contenitore esaminato, essendo così impiegabile per il controllo di un campione allargato di contenitori.
Non ultimo, la linea di riempimento automatico di contenitori secondo la presente invenzione è in grado di gestire automaticamente il prelievo di un campione dalla linea, la misura della quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido del campione esaminato, l'interpretazione delle misure della quantità di anidride carbonica disciolta nel liquido in termini di idoneità del campione e l'eventuale espulsione dei campioni risultanti difettosi.
Non ultimo, in forme di realizzazione preferenziali, la linea di riempimento automatico di contenitori secondo la presente invenzione è in grado di determinare le parti meccaniche causanti il difetto e/o operare una taratura delle stesse.
È chiaro, infine, che il gruppo di misura così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) realizzato in materiale otticamente trasparente almeno in corrispondenza di una porzione di uno spazio di testa (13) dello stesso (11), il gruppo di misura (10) comprendendo almeno una zona di ispezione (20,20') atta ad alloggiare almeno un contenitore (11), in corrispondenza di detta almeno una zona di ispezione (20,20') essendo previsto almeno un dispositivo (16) a spettroscopia laser per la misura della pressione parziale di anidride carbonica presente nello spazio di testa (13) di un contenitore (11) alloggiato in detta almeno una zona di ispezione (20,20'), caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di detta almeno una zona di ispezione (20,20') sono inoltre previsti mezzi di agitazione (12) del contenuto di detto contenitore (11).
  2. 2) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di agitazione (12) comprendono almeno uno tra - un agitatore meccanico, - un agitatore a ultrasuoni, - un dispositivo di trasmissione termica e/o - un dispositivo a microonde.
  3. 3) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (16) di misura a spettroscopia laser comprende almeno una sorgente laser (17) in grado di emettere un fascio laser (18,18') verso detta almeno una zona di ispezione (20,20') in corrispondenza dello spazio di testa (13) di un contenitore (il) alloggiato nella stessa (20,20'), e almeno un rivelatore (19) affacciato a detta almeno una sorgente laser (17) per rilevare detto fascio laser (18,18').
  4. 4) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (21) di rilievo della temperatura di un contenitore (il) alloggiato in detta almeno una zona di ispezione (20,20').
  5. 5) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di elaborazione elettronica (23) atti a elaborare un dato di misura in uscita da detto dispositivo (16) a spettroscopia laser.
  6. 6) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo la rivendicazione 5 quando dipendente dalla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di elaborazione elettronica (23) ricevono in ingresso un dato di misura di detti mezzi (21) di rilievo della temperatura e sono atti a elaborare detto dato di misura in uscita da detto dispositivo (16) a spettroscopia laser ponendolo in correlazione con detto dato di misura di detti mezzi (21) di rilievo della temperatura.
  7. 7) Gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una prima zona di ispezione (20) in corrispondenza della quale sono previsti detti mezzi di agitazione (12) del contenuto di detto contenitore (11), una seconda zona di ispezione (20') in corrispondenza della quale è previsto detto almeno un dispositivo (16) a spettroscopia laser e mezzi di avanzamento automatico (22) per lo spostamento di un contenitore (11) tra detta prima (20) e detta seconda (20') zona di ispezione.
  8. 8) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) comprendente mezzi trasportatori (130) attraverso i quali è fatta avanzare una pluralità di contenitori (11) lungo una direzione di avanzamento principale, lungo detta direzione di avanzamento principale essendo disposte in successione una prima stazione (110) di riempimento di detti contenitori (11) comprendente una pluralità di rubinetti o valvole di riempimento (115) e una seconda stazione (120) di chiusura e/o tappatura di detti contenitori (11) comprendente una pluralità di teste di chiusura e/o tappatura (125), a valle di detta seconda stazione (120) di chiusura e/o tappatura essendo disposta almeno una stazione (140,140') di controllo di almeno un parametro di processo caratterizzata dal fatto che detta almeno una stazione (140') di controllo comprende un gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido contenuto in un contenitore chiuso (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7.
  9. 9) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che detta almeno una stazione (140') di controllo comprendente un gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido è posta lungo un ramo secondario (135) di detti mezzi trasportatori (130) posto al di fuori di lungo detta direzione di avanzamento principale, essendo previsti mezzi deviatori per il prelievo di un sottoinsieme di contenitori (11) da detta direzione di avanzamento principale e il convogliamento lungo detto ramo secondario (135).
  10. 10) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo la rivendicazione 8 o 9 caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di scarto posti a valle di detta almeno una stazione (140') di controllo comprendente un gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido atti a convogliare lungo un ramo (136) di scarto dei mezzi di avanzamento (130) contenitori (11) identificati come difettosi da detto gruppo di misura (10), detti mezzi di scarto essendo pilotati da detti mezzi di elaborazione elettronica (23) di detto gruppo (10) di misura.
  11. 11) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10 caratterizzata dal fatto di comprendere, a valle di detta almeno una stazione (140') di controllo comprendente un gruppo (10) di misura della quantità di anidride carbonica disciolta in un liquido, mezzi di reinserimento di contenitori (11) identificati come idonei da detto gruppo di misura (10) in detto percorso di avanzamento principale di detti mezzi di avanzamento (130), detti mezzi di reinserimento essendo pilotati da detti mezzi di elaborazione elettronica (23) di detto gruppo (10) di misura.
  12. 12) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11 caratterizzata dal fatto che detti mezzi trasportatori (130) comprendono una pluralità di posizioni discrete assumibili da detti contenitori (11), e dal fatto di comprendere un primo sensore di posizione (131) atto a rilevare il passaggio di una prima bottiglia o contenitore (11), un secondo sensore di posizione (132) associato ad un primo rubinetto o valvola di riempimento (115), un terzo sensore di posizione (133) associato ad una prima testa di chiusura e/o tappatura (125) ed un encoder associato a detti mezzi di avanzamento discreti (130) in modo tale da tener traccia delle posizioni istantanee di detto primo contenitore (11), detto primo rubinetto o valvola di riempimento (115) e detta prima testa di chiusura e/o tappatura (125).
  13. 13) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 12 caratterizzata dal fatto di comprendere un'unità di elaborazione elettronica (150) collegata in ingresso a detta almeno una stazione (140,140') di controllo di almeno un parametro di processo, a detti primo (131), secondo (132) e terzo (133) sensori di posizione e a detto encoder per correlare un parametro di processo rilevato relativamente a un contenitore (11) a un rubinetto o valvola di riempimento (115) e a una testa di chiusura e/o tappatura (125) aventi agito su detto contenitore (11)· 14) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo la rivendicazione 13 caratterizzata dal fatto che detta unità di elaborazione (150) è collegata a mezzi di regolazione di detta prima e seconda stazione (110,120) atti a pilotare i parametri di funzionamento di detto rubinetto o valvola di riempimento (115) e/o di detta testa di chiusura e/o tappatura (125) agenti su detto contenitore o bottiglia (11) sulla base di detto parametro di processo rilevato. 15) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 o 14 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di elaborazione elettronica (23) di detto gruppo (10) di misura sono integrati in detta unità di elaborazione elettronica (150). 16) Linea (100) di riempimento automatico di contenitori (11) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 15 caratterizzata dal fatto che detta almeno una stazione (140,140') di controllo di almeno un parametro di processo comprende almeno uno tra i moduli di misura appartenenti al gruppo costituito da: - modulo di misura del livello di riempimento, - modulo di misura della tensione delle pareti laterali, - modulo di misura dell'altezza di tappatura, - modulo di misura della coppia di rimozione e dell'angolo di richiusura, - modulo di misura della gasatura e/o della pressione, - modulo di misura del peso, o - modulo di misura del colore.
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