ITMI20130391A1 - Ricambio per dosatori proporzionali di polifosfato - Google Patents

Description

RICAMBIO PER DOSATORI PROPORZIONALI DI POLIFOSFATO

La presente invenzione riguarda in generale il settore dei dispositivi per l’addolcimento delle acque ed in particolare un ricambio per dosatori proporzionali di polifosfato.

La presenza nell’acqua di sali solubili, nonché di eventuali metalli pesanti, viene definita “durezza†. L’espressione “grado di durezza†dell'acqua indica un valore che esprime il contenuto nell’acqua di ioni di calcio e magnesio provenienti dai sali solubili. I sali che determinano il grado di durezza dell’acqua sono solitamente presenti come solfati, cloruri, nitrati, carbonati o idrogeno-carbonati, che generalmente sono solubili ma per effetto di riscaldamento o per evaporazione precipitano formando incrostazioni di calcare o di altro genere.

È noto che la durezza dell’acqua influisce negativamente sui processi di lavaggio degli indumenti. Infatti le molecole che costituiscono il detergente si combinano con gli ioni calcio, formando composti insolubili che, oltre a far aumentare il quantitativo di detergente necessario, si depositano nelle fibre dei tessuti facendole infeltrire.

Inoltre, la presenza di sostanze incrostanti à ̈ dannosa per gli impianti idraulici domestici ed industriali, sia per la loro azione corrosiva, sia per le incrostazioni che formano.

Per questi motivi negli apparecchi collegati agli impianti idraulici domestici ed industriali sono spesso utilizzati dispositivi addolcitori configurati per erogare sali di polifosfato in un flusso d’acqua di alimentazione allo scopo di minimizzare la formazione di incrostazioni.

Le tecniche di “addolcimento†dell’acqua ed i dispositivi utilizzabili a tal fine sono soggetti a normative si settore come, ad esempio, il Decreto Ministeriale italiano 443/90, che reca disposizioni tecniche concernenti le apparecchiature per il trattamento domestico di acque potabili.

I sali di polifosfato utilizzabili per l’addolcimento dell’acqua possono essere in forma di cristalli, in forma liquida o in polvere inseribili in appositi contenitori, oppure preconfezionati in apposite capsule comprendenti un contenitore a bicchiere nel quale sono presenti quantità misurate di sali.

Noti dosatori proporzionali di polifosfati che utilizzano capsule comprendono un corpo flangiato configurato per consentire il collegamento a tenuta di una capsula. Tale corpo flangiato à ̈ provvisto di un condotto di raccordo configurato per il collegamento in serie con una tubazione idraulica. Nel corpo del dosatore sono ricavati un canale di ingresso ed un canale di uscita che sono rispettivamente in comunicazione di fluido ad una loro estremità con il condotto di raccordo ed all’estremità opposta con il contenitore a bicchiere. Un flusso d’acqua che attraversa il condotto di raccordo raggiunge il bicchiere attraverso il canale di ingresso, così entrando in contatto con la pastiglia di polifosfato, e torna al condotto di raccordo attraverso il canale di uscita arricchito di sali di polifosfato.

Con riferimento alla direzione di un flusso d’acqua che attraversa il condotto di raccordo, i canali di ingresso ed uscita sono rispettivamente disposti a monte ed a valle di una sezione di passaggio di area ridotta del condotto di raccordo che consente deviare parzialmente il flusso nel canale di ingresso e di creare, per effetto Venturi, una depressione in corrispondenza del canale di uscita che risucchia dal contenitore a bicchiere l’acqua arricchita di sali di polifosfato.

Per agevolare il collegamento di un dosatore proporzionale ad una tubazione ed il suo posizionamento rispetto ad un apparecchio idraulico, il condotto di raccordo à ̈ generalmente girevole rispetto al corpo del supporto.

I dosatori proporzionali di polifosfato sono inoltre generalmente provvisti di una valvola di by-pass adatta a chiudere il canale di ingresso, ed eventualmente anche quello di uscita, ad esempio per consentire la sostituzione della capsula una volta esaurito il contenuto di sali di polifosfato.

Nei dosatori proporzionali a capsula noti nel settore, la capsula à ̈ un componente usa-e-getta, cioà ̈ una volta esaurito il contenuto di sali di polifosfato occorre montare un apposito ricambio, ovvero una nuova capsula comprendente un determinato contenuto di sali.

Per la preparazione di un ricambio per dosatori proporzionali a capsula, una quantità misurata di sali di polifosfato in polvere viene versata in un contenitore a bicchiere. Nello stesso contenitore viene inoltre versata una quantità misurata d’acqua, che reagisce con i sali di polifosfato formando dopo un certo tempo una miscela solida.

Al termine di questo processo il contenitore a bicchiere viene chiuso ermeticamente e confezionato per la vendita.

Il processo produttivo dei ricambi per dosatori proporzionali di polifosfato a capsula à ̈ considerato dagli operatori del settore piuttosto lungo a causa dei tempi richiesti per il completamento della reazione tra i sali di polifosfato e l’acqua.

Inoltre, la reazione tra i sali di polifosfato e l’acqua avviene direttamente nel contenitore a bicchiere, il che richiede che il processo produttivo comprenda sia la fase di trattamento chimico che, di fatto, quella di confezionamento, con i costi elevati che ne derivano.

Ancora, una volta esaurito il contenuto di sali, il contenitore a bicchiere del ricambio viene eliminato con gravi danni per l’ambiente.

Esiste quindi l’esigenza di migliorare i dosatori proporzionali di polifosfati a capsula, il che costituisce uno scopo della presente invenzione. Più in particolare, à ̈ scopo della presente invenzione quello di migliorare la produzione dei ricambi dei dosatori proporzionali di sali di polifosfato nell’ottica di risolvere gli inconvenienti sopra menzionati.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione à ̈ quella di riutilizzare il contenitore a bicchiere associato ad un dosatore proporzionale strutturando il ricambio semplicemente come una pastiglia fatta di sali di polifosfato. Questo accorgimento consente di ridurre drasticamente l’impatto ambientale dei ricambi, in quanto il contenitore a bicchiere diviene parte integrante del dosatore proporzionale e non deve essere sostituito ogni volta che il contenuto di sali di polifosfato si esaurisce, ma solo in casi eccezionali come ad esempio la sua rottura.

Il ricambio secondo l’invenzione à ̈ ottenuto attraverso un processo produttivo che non prevede l’utilizzo di acqua, ma si basa su uno stampaggio a compressione di polveri di polifosfato in appositi stampi. L’inventore ha infatti osservato che nei ricambi noti per dosatori proporzionali, l’acqua non à ̈ un elemento essenziale, ma viene utilizzata solo per generare nel contenitore a bicchiere il complesso di reazioni chimiche che consentono di ottenere il prodotto solido confezionato nelle capsule usa-e-getta attualmente in commercio.

Il principale vantaggio offerto dall’invenzione à ̈ che, a parità di peso, il ricambio a pastiglia mette a disposizione di un dosatore proporzionale una maggiore quantità di sali di polifosfato.

Un altro vantaggio offerto dalla presente invenzione à ̈ che il processo produttivo dei ricambi à ̈ estremamente più veloce ed economico rispetto a quello delle capsule usae-getta, potendo eliminare un componente quale il contenitore a bicchiere ed inoltre il processo di solidificazione della miscela di polveri di polifosfato ed acqua.

I ricambi a pastiglia secondo l’invenzione possono inoltre essere vantaggiosamente addizionati con prodotti disinfettanti dell’acqua, adatti sia a prevenire il deterioramento durante lo stoccaggio a magazzino che ad abbattere il contenuto di batteri del dosatore al contatto con l’acqua di rete.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del ricambio per addolcitori proporzionali di polifosfato secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ uno schema a blocchi che mostra le fasi principali di un processo produttivo che consente di realizzare i ricambi secondo la presente invenzione; - la figura 2 Ã ̈ una vista schematica che mostra un impianto adatto ad effettuare il processo produttivo di figura 1; e

- la figura 3 à ̈ una vista schematica in sezione longitudinale che mostra un dosatore proporzionale di polifosfati nel quale à ̈ montato un ricambio secondo l’invenzione.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, il ricambio secondo l’invenzione à ̈ realizzato partendo da polveri sciolte di polifosfato che sono contenute in una vasca 10 di un apparato di produzione 100.

Le polveri contenute nella vasca 10 vengono trasportate mediante una coclea 11 ad un serbatoio 20 dell’apparato 100, che comprende una porzione ad imbuto 21 nella quale à ̈ inserita una coclea 22. La coclea 22, controllata da un sistema di controllo a logica programmabile (non mostrato) dell’apparato 100, viene periodicamente azionata per erogare quantità misurate di polveri di polifosfato in uno stampo 30 disposto sotto di essa in corrispondenza della porzione ad imbuto 21.

Lo stampo 30 riempito di polveri di polifosfato viene quindi spostato mediante appositi attuatori 40, ad esempio di tipo idraulico, in una stazione di pressatura comprendente un dispositivo a punzone 50, ad esempio azionato da un gruppo idraulico 51, che comprime le polveri precedentemente introdotte nello stampo 30 ad una pressione e per un tempo prestabilito consentendo di ottenere un blocco compatto di polvere di polifosfato che ha la forma di una pastiglia P adatta ad essere utilizzata come ricambio in un dosatore proporzionale di polveri di polifosfato.

Tempi di pressatura idonei a produrre un ricambio a pastiglia P di 60-70 grammi di peso sono ad esempio compresi tra 2 e 4 secondi a pressioni comprese tra 80 e 100 bar.

Il ricambio a pastiglia P così ottenuto viene infine scaricato dallo stampo 30, ad esempio mediante un estrattore a punzone, su un dispositivo di trasporto 60, ad esempio comprendente un nastro trasportatore, ed inviato ad una stazione di confezionamento (non mostrata).

Prima della sua estrazione dallo stampo 30, il ricambio a pastiglia P può essere opzionalmente trasferito ad una stazione 70 di dosaggio di prodotti disinfettanti, consentendo di offrire all’utilizzatore finale maggiori garanzie in termini di tempo di conservazione e di svolgere un’azione disinfettante all’interno di un dosatore proporzionale nel quale viene a contatto con un flusso di acqua di rete.

Questa caratteristica del processo produttivo secondo l’invenzione à ̈ particolarmente utile per la produzione di ricambi a pastiglia da utilizzare in dosatori proporzionali installati in prossimità di apparecchi di trattamento di acqua per uso alimentare e sanitario.

Facendo ora riferimento alla figura 3, in uso il ricambio secondo l’invenzione viene impiegato in dosatori proporzionali di tipo noto come quello illustrato, che à ̈ identificato con il numero di riferimento 200. Il dosatore proporzionale 200 comprende un corpo flangiato 210 configurato per consentire il collegamento a tenuta di un contenitore a bicchiere 220, fatto ad esempio di stirene acrilonitrile. Allo scopo, il corpo flangiato comprende una guarnizione anulare, ad esempio un O-ring, in corrispondenza della flangia 211 alla quale si collega il contenitore a bicchiere 220.

Il contenitore a bicchiere 220 à ̈ adatto a ricevere un ricambio a pastiglia P secondo l’invenzione.

Il corpo flangiato 210 Ã ̈ provvisto di un condotto di raccordo 230 configurato per il collegamento in serie con una tubazione idraulica (non mostrata). Il condotto di raccordo 230 Ã ̈ generalmente girevole rispetto al corpo del supporto.

Nel corpo flangiato 210 del dosatore sono ricavati un canale di ingresso 212 ed un canale di uscita 213 che sono rispettivamente in comunicazione di fluido ad una loro estremità con il condotto di raccordo 230 ed all’estremità opposta con il contenitore a bicchiere 220. Come indicato dalle frecce in figura, un flusso d’acqua che attraversa il condotto di raccordo 230 raggiunge il contenitore a bicchiere 220 attraverso il canale di ingresso 212 entrando in contatto con la pastiglia P di polifosfato e torna al condotto di raccordo 230 attraverso il canale di uscita 213 arricchito di sali di polifosfato.

Al corpo flangiato 210 à ̈ inoltre collegato un elemento a soffietto 240 che preme contro il ricambio a pastiglia P. L’elemento a soffietto 240, fatto ad esempio di gomma nitrilica, à ̈ in particolare collegato alla flangia 211 sulla quale viene fissato il contenitore a bicchiere 220 ed à ̈ disposto coassialmente a quest’ultimo. L’elemento a soffietto 240 presenta una prima estremità aperta 241 in comunicazione di fluido con uno tra il canale di ingresso 211 ed il canale di uscita 212 ed una seconda estremità chiusa 242 nella quale sono ricavate una pluralità di aperture 243 che definiscono complessivamente una sezione di passaggio attraverso la quale quantità misurate dei sali di polifosfato di cui à ̈ fatto il ricambio a pastiglia P passano in soluzione nell’acqua.

Con riferimento alla direzione di un flusso d’acqua che attraversa il raccordo mostrata dalle frecce in figura, i canali di ingresso ed uscita 212, 213 sono rispettivamente disposti a monte ed a valle di una sezione di passaggio 231 di area ridotta del condotto di raccordo 230, che consente deviare parzialmente il flusso nel canale di ingresso e di creare, per effetto Venturi, una depressione in corrispondenza del canale di uscita 213 che risucchia dal contenitore a bicchiere 220 l’acqua arricchita di sali di polifosfato. Come sopra spiegato, la quantità di sali immessa nell’acqua à ̈ determinata dall’area complessiva delle aperture ricavate all’estremità chiusa 243 dell’elemento a soffietto 240, ed à ̈ ad esempio pari a 5 mg/litro come prescritto dal Decreto Ministeriale italiano 443/90 sopra menzionato.

In particolare, nel dosatore proporzionale 200 mostrato in figura 3, il canale di ingresso 212 alimenta l’acqua di rete verso il ricambio a pastiglia P nello spazio compreso tra il contenitore a bicchiere 220 e l’elemento a soffietto 240, mentre il canale di uscita 213 à ̈ in comunicazione di fluido con il volume interno dell’elemento a soffietto 240. L’acqua entra nell’elemento a soffietto 240 attraverso apposite aperture radiali (non mostrate) ricavate in corrispondenza della sua estremità chiusa 243 e si arricchisce di sali di polifosfato attraverso le aperture rivolte verso la pastiglia P.

Una volta esaurito il ricambio a pastiglia P, per effettuare l’installazione di un nuovo ricambio a pastiglia P il flusso d’acqua nel canale di ingresso viene interrotto agendo su un apposito rubinetto 250 del dosatore proporzionale 200. È così possibile scollegare dal corpo flangiato 210 il contenitore a bicchiere 220, ad esempio mediante svitamento, per collocare il nuovo ricambio a pastiglia P all’interno di esso.

La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di un ricambio a pastiglia (P) per dosatori proporzionali di polifosfati, detto metodo comprendendo le fasi di: i) alimentare polveri sciolte di polifosfato in un serbatoio (20); ii) erogare quantità misurate di dette polveri da detto serbatoio (20) in uno stampo (30); iii) pressare le polveri contenute in detto stampo (30) per un tempo prestabilito in modo da ottenere un corpo compatto a forma di pastiglia (P); iv) estrarre dallo stampo (30) detto corpo a forma di pastiglia (P).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una fase di aggiunta di almeno un prodotto disinfettante, detta fase di aggiunta essendo effettuata sul corpo a forma di pastiglia (P) successivamente a detta fase iii) di pressatura e prima di detta fase iv) di estrazione.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui per la produzione di un ricambio a pastiglia avente un peso compreso tra 60 e 70 grammi il tempo prestabilito di pressatura à ̈ compreso tra 2 e 4 secondi e la pressione esercitata sulle polveri presenti nello stampo (30) à ̈ compresa tra 80 e 100 bar.
4. 4. Ricambio a pastiglia (P) per dosatori proporzionali di polifosfati ottenuto con il metodo di produzione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3.
5. 5. Dosatore proporzionale di polifosfati comprendente un ricambio a pastiglia (P) secondo la rivendicazione 4.