ITTO20110934A1 - Organo selettore di portata ad azionamento magnetico, organo regolatore di portata e macchina riempitrice - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"ORGANO SELETTORE DI PORTATA AD AZIONAMENTO MAGNETICO, ORGANO REGOLATORE DI PORTATA E MACCHINA RIEMPITRICE"

La presente invenzione è relativa ad un organo selettore di portata. In particolare, l'invenzione si riferisce ad un organo selettore di portata per una macchina riempitrice ed atto a commutare tra due differenti valori di portata di un flusso di un prodotto versabile, per esempio un prodotto alimentare come succo di frutta, thè o un integratore energetico, con il quale viene riempito un contenitore, e che necessiti di essere manipolato in condizioni asettiche.

Inoltre, l'invenzione è relativa a un gruppo regolatore di portata e ad una macchina riempitrice.

Sono note macchine riempitrici comprendenti una stazione di riempimento alimentata, in ingresso, con contenitori vuoti e atta a fornire, in uscita, contenitori riempiti con il prodotto alimentare versabile. Comunemente, la stazione di riempimento comprende essenzialmente una giostra girevole intorno ad un asse di rotazione, un serbatoio contenente il prodotto alimentare versabile, ed una pluralità di organi regolatori di portata fluidicamente collegati in modo indipendente con il serbatoio e supportati dalla giostra in posizione radialmente esterna rispetto all'asse di rotazione della giostra stessa.

Ciascun organo regolatore di portata comprende tipicamente una porzione di fissaggio alla giostra definente al suo interno una camera di riempimento fluidicamente collegata con il serbatoio, ed una testa di riempimento disposta lungo una relativa direzione parallela all'asse di rotazione della giostra stessa.

Ciascuna testa di riempimento comprende un otturatore spostabile entro la relativa camera di riempimento, tra una configurazione di chiusura, in cui l'otturatore impedisce al prodotto alimentare versabile di raggiungere la bocca del relativo contenitore da riempire, ed una configurazione di apertura, in cui vengono messe in comunicazione fluidica la camera e la bocca del contenitore, consentendo al prodotto alimentare di riempire il contenitore stesso.

Sono noti organi regolatori di portata comprendenti un otturatore del tipo a sfera, il quale, nella sua forma più semplice, comprende un corpo sostanzialmente sferico e presentante una cavità a sviluppo cilindrico diretta lungo un asse sostanzialmente complanare all'asse lungo il quale scorre il fluido in un condotto e tale per cui, in una configurazione di apertura completa, la cavità cilindrica dell'otturatore sia sostanzialmente coassiale con il condotto stesso. Il funzionamento di tali organi regolatori di portata si basa sulla possibilità di ruotare l'otturatore intorno ad un asse sostanzialmente ortogonale a quello di scorrimento del fluido, per cui la sezione libera di passaggio del condotto può essere gradualmente ridotta, anche fino ad una configurazione di chiusura totale.

Inoltre, sono noti organi regolatori di portata comprendenti un otturatore del tipo cosiddetto "a farfalla", il quale otturatore comprende un corpo a sviluppo essenzialmente piatto ed avente area sostanziamente coincidente con la sezione di passaggio del condotto entro il quale scorre il fluido. Tale otturatore è rotabile intorno ad un asse ortogonale all'asse di scorrimento del fluido stesso, così da poter sostanzialmente variare la sezione libera di passaggio tra una configurazione completamente aperta ed una completamente chiusa.

Ciascun organo regolatore di portata è comunemente comandabile in risposta ad un segnale di rilevamento del livello raggiunto dal prodotto versabile all'interno del contenitore. Per esempio, tale segnale può provenire da una sonda di tipo induttivo che rileva direttamente il livello del prodotto versabile all'interno del contenitore, oppure un segnale elaborato a partire da una misura indiretta, per esempio dal rilevamento del peso del contenitore in fase di riempimento, il quale, a parità di area della sezione del contenitore e di densità del prodotto versabile, è funzione solo del livello raggiunto nel contenitore stesso.

Per eseguire il riempimento di un contenitore, l'otturatore dell'organo regolatore di portata viene spostato dalla posizione di chiusura in una posizione di apertura almeno parziale.

Poiché la turbolenza all'interno del contenitore aumenta quando il livello raggiunto dal prodotto versabile si avvicina alla condizione di riempimento, in particolare nel caso in cui il contenitore sia una bottiglia e quindi presenti una rastremazione della sezione ed, in ogni caso, al fine di evitare la fuoriuscita di prodotto versabile dal contenitore nel corso del riempimento, il riempimento comprende generalmente una prima fase ad alta velocità ed una seconda fase a bassa velocità immediatamente successiva alla prima fase. In questo modo è possibile sostanzialmente eliminare 1'occorrenza di fuoriuscite di prodotto versabile dal contenitore e, al tempo stesso, controllare con precisione il volume di prodotto versabile introdotto nel contenitore, il quale deve, nella maggior parte dei casi di interesse commerciale, corrispondere entro stretti margini di tolleranza al volume nominale indicato sulla confezione che viene messa in vendita.

La prima fase di riempimento viene terminata quando il livello del prodotto alimentare versabile ha raggiunto una quota predeterminata, per esempio la quota della sonda, oppure la quota corrispondente ad un predeterminato peso del contenitore.

In alternativa, il raggiungimento di tale quota predeterminata nel contenitore può essere rilevato in maniera indiretta misurando in continuo la portata di fluido alimentato, per esempio con un flussimetro, e calcolando di conseguenza il volume complessivo alimentato.

Quando il prodotto versabile raggiunge tale livello nel contenitore, ha inizio la seconda fase di riempimento. Tale fase di riempimento a bassa velocità dura per un intervallo di tempo necessario a riempire il contenitore con una predeterminata quantità di prodotto alimentare versabile.

Nel caso particolare in cui il prodotto versabile è addizionato con anidride carbonica, come accade frequentemente nel settore alimentare con le bevande gassate, prima della fase di riempimento ciascun contenitore viene pressurizzato al fine di essere portato alla stessa pressione del prodotto alimentare versabile durante la fase di riempimento. In particolare, la pressurizzazione avviene adducendo un fluido, ad esempio anidride carbonica, all'interno del contenitore stesso mentre l'otturatore dell'organo regolatore di portata è nella posizione di chiusura. Al termine del riempimento, ciascun contenitore viene depressurizzato in modo che la pressione regnante al di sopra del pelo libero del prodotto versabile eguagli la pressione atmosferica. Tale fase di depressurizzazione viene realizzata convogliando l'anidride carbonica con cui ciascun contenitore era stato pressurizzato all'esterno del contenitore stesso.

Date le condizioni operative suddescritte, che il prodotto versabile sia addizionato con anidride carbonica o meno, è necessario che l'organo regolatore di portata impiegato in una tale macchina riempitrice sia in grado di assumere tre distinte configurazioni: i) una configurazione di completa chiusura; ii) una prima configurazione di apertura (la quale può, eventualmente, coincidere con l'apertura totale), corrispondente alla fase di riempimento veloce; e iii) una seconda configurazione di apertura, avente un grado di apertura inferiore a quello della prima configurazione di apertura e corrispondente alla fase di riempimento lento.

In altre parole, in una tale macchina riempitrice risulta in sostanza necessario disporre di un organo regolatore di portata atto a realizzare con rapidità, precisione ed affidabilità la transizione tra la prima e la seconda configurazione di apertura. Tale transizione deve infatti seguire in modo pressoché istantaneo al raggiungimento da parte del prodotto versabile entro il contenitore di un dato livello di soglia.

Gli otturatori a sfera o a farfalla descritti in precedenza sono, in linea teorica, in grado di assumere un numero infinito di posizioni corrispondenti a gradi di apertura parziale compresi tra la configurazione di chiusura totale e la configurazione di apertura totale. Tuttavia, tali otturatori presentano una serie di svantaggi. In particolare, sono difficili da pulire date le ridotte tolleranze tra l'otturatore stesso e le pareti del condotto entro il quale scorre, in uso, il prodotto versabile. Inoltre, essi comportano importanti costi di fabbricazione e, come tutte le parti meccaniche in moto reciproco per rotazione o traslazione, sono particolarmente soggetti ad usura.

Occorre poi considerare che, al fine di potere convenientemente gestire il funzionamento di una macchina riempitrice del tipo descritto, è indispensabile che l'organo regolatore possieda una grande rapidità di risposta al segnale di rilevamento del livello raggiunto dal prodotto versabile all'interno del contenitore.

In particolare, al fine di poter convenientemente commutare dalla configurazione di riempimento veloce alla configurazione di riempimento lento come descritto in precedenza, è auspicabile che l'organo regolatore comprenda un opportuno organo selettore di portata atto a rispondere con prontezza e precisione al segnale di rilevamento del livello raggiunto dal prodotto versabile all'interno del contenitore.

Da questo punto di vista, un otturatore a sfera o a farfalla in grado di assumere un numero virtualmente infinito di posizioni intermedie tra la configurazione di apertura e chiusura risulta poco conveniente dal punto di vista della logica di controllo, in quanto, in uso, si dovrebbe ottenere ciclicamente una rapida rotazione intorno all'asse dell'otturatore, dalla prima configurazione di apertura (eventualmente di apertura totale) ad una predeterminata posizione di apertura intermedia, seguita da una altrettanto rapida rotazione verso la configurazione di chiusura integrale quando il livello obiettivo di prodotto versabile nel contenitore venga raggiunto. Appare evidente che queste modalità di uso sottopongono la struttura dell'otturatore ad un logorio meccanico rilevante e che, al tempo stesso, impongono una regolazione fine del controllore e dell'attuatore perché l'ampiezza della rotazione imposta all'otturatore corrisponda con precisione ad un predeterminato grado di apertura.

Si avverte, pertanto, nel settore, l'esigenza di fornire un organo selettore di portata che sia compatibile con le esigenze specifiche legate al riempimento di contenitori con un prodotto versabile in una macchina riempitrice del tipo suddescritto, in particolare in termini di rapidità di attuazione in risposta ad un dato segnale e, quindi, di transizione da una configurazione di riempimento (apertura) all'altra.

Inoltre, è sentita l'esigenza di fornire un tale organo selettore di portata che consenta di limitare i costi di fabbricazione e di gestione, in particolare per quanto concerne la complicazione strutturale e le spese di gestione (manutenzione, dispendio energetico, eccetera). In particolare, è avvertita nel settore l'esigenza di fornire un tale organo selettore di portata atto ad essere impiegato con un prodotto versabile che, per sua stessa natura (caratteristiche fisiche, organolettiche, eccetera) necessiti di essere manipolato in condizioni asettiche.

Almeno una delle suddette esigenze è soddisfatta dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un organo selettore di portata secondo quanto definito nella rivendicazione 1.

Inoltre, secondo l'invenzione sono forniti un organo regolatore di portata secondo la rivendicazione 6 e una macchina riempitrice secondo la rivendicazione 7.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne viene descritta nel seguito una preferita forma di attuazione, a puro titolo di esempi non limitativi e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la Figura 1 illustra schematicamente un gruppo regolatore di portata secondo l'invenzione;

la Figura 2 illustra schematicamente una vista schematica in sezione di un organo selettore di portata secondo l'invenzione in una configurazione di riempimento ad alta velocità;

- la Figura 3 illustra una vista schematica laterale dell'organo selettore di portata della Figura 1;

- la Figura 4 illustra una vista schematica in sezione dell'organo selettore di portata della Figura 1 in una configurazione di riempimento a bassa velocità; e

- la Figura 5 illustra una vista schematica laterale dell'organo selettore di portata della Figura 3.

Nella Figura 1 con il numero 1 è indicato nel suo complesso un gruppo regolatore di portata atto ad essere incorporato in una stazione di riempimento (non illustrata) di una macchina riempitrice per il riempimento di contenitori C con un prodotto versabile.

In particolare, il sistema di riempimento 1 qui descritto è idoneo per la realizzazione di operazioni di riempimento che coinvolgono fluidi contenenti particelle solide in sospensione.

Tale stazione di riempimento è tipicamente alimentata in ingresso con contenitori vuoti e riempie tali contenitori con il prodotto versabile. A tale scopo, la stazione di riempimento comprende tipicamente un serbatoio S contenente il prodotto versabile e, laddove necessario, una sorgente di un fluido, per esempio anidride carbonica, per pressurizzare i contenitori C prima del riempimento; una giostra girevole intorno ad un asse verticale e portante a sbalzo una pluralità di gruppi regolatori di portata 1 e di elementi di supporto di rispettivi contenitori C.

Più precisamente, i gruppi regolatori di portata 1 sono trascinati in rotazione dalla giostra e gli elementi di supporto sono spostabili da e verso i gruppi regolatori di portata 1 lungo rispettivi assi verticali.

Nella descrizione che segue si farà riferimento, per semplicità, ad un solo gruppo regolatore di portata 1 e ad un relativo contenitore C.

In particolare, il gruppo regolatore di portata 1 comprende (si veda la Figura 1) un organo selettore di portata 100 selettivamente e alternativamente collegabile fluidicamente con un serbatoio S contenente un prodotto versabile da trasferire in un contenitore C.

Inoltre, il gruppo regolatore di portata 1 comprende mezzi 2 di collegamento per collegare/scollegare fluidicamente in modo selettivo (per esempio, in modo alternato e temporizzato) l'organo selettore di portata 100 con il contenitore C.

Come illustrato schematicamente in Figura 1, i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo sono disposti a valle dell'organo selettore di portata 100 rispetto ad una direzione di avanzamento del prodotto versabile dal serbatoio S verso un relativo contenitore C. In questo modo, i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo sono azionabili per assumere selettivamente ed alternativamente:

a) una configurazione di chiusura assoluta, nella quale essi intercettano completamente il flusso di prodotto versabile dall'organo selettore di portata 100 verso il contenitore C; e

b) una configurazione di apertura totale, nella quale essi consentono il libero flusso del prodotto versabile dall'organo selettore di portata 100 verso l'organo selettore di portata 100.

Vantaggiosamente, i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo sono configurati per fornire un getto atto al riempimento del contenitore C, per esempio comprendono una porzione configurata ad ugello che si affaccia, in uso, verso il contenitore C.

Preferibilmente, il gruppo regolatore di portata 1 è corredato di un flussimetro (non illustrato) disposto per esempio a monte dell'organo selettore di portata 100.

L'organo selettore di portata 100 verrà ora descritto in maggiore dettaglio facendo riferimento ai disegni delle Figure da 2 a 4.

Vantaggiosamente, l'organo selettore di portata 100 comprende: un corpo principale 101 definente al suo interno un primo e un secondo condotto 102 e 103 percorribili dal prodotto versabile ed aventi sezioni di passaggio di area differente; e un corpo 104 di otturazione mobile entro il corpo principale 101 ed atto ad impegnare selettivamente rispettive porzioni di imbocco 1021, 1031 (si vedano, per maggiore chiarezza, le Figure 2 e 4) del primo o del secondo condotto 102, 103.

Inoltre, l'organo selettore di portata 100 comprende vantaggiosamente mezzi 105 di attuazione del corpo 104 di otturazione, tali mezzi 105 di attuazione essendo completamente esterni al corpo principale 101.

In maggiore dettaglio, il corpo 101 si estende da una prima estremità 101A di monte ad una seconda estremità 101B di valle rispetto ad una direzione di avanzamento del flusso di prodotto versabile indicata nelle figure per mezzo di frecce.

Inoltre, il corpo 101 comprende, tra le due estremità 101A e 101B:

- un tratto tubolare 106 a sviluppo sostanzialmente cilindrico di asse A, definente al suo interno una cavità 107 di diametro DI e fluidicamente collegabile, a monte, con il serbatoio S; e

- un elemento di partizione 108 alloggiato fisso entro il tratto tubolare 106 e definente, almeno parzialmente, i due condotti 102 e 103.

Come detto in precedenza, i due condotti 102 e 103 hanno sezioni di passaggio di area differente. In particolare, nella fattispecie illustrata, il condotto 102 ha sezione di passaggio di area maggiore rispetto alla sezione di passaggio del condotto 103.

In altre parole, la sezione di passaggio del condotto 102 ha diametro equivalente maggiore del diametro equivalente della sezione di passaggio del condotto 103.

Nella fattispecie illustrata nelle Figure, una porzione del tratto tubolare 106 è piena ed attraversata in senso longitudinale da due fori passanti, preferibilmente diretti paralleli all'asse A. In questo modo, la porzione piena di tratto tubolare 106 costituisce l'elemento di partizione 108, i due fori passanti definendo sostanzialmente i due condotti 102 e 103.

Il corpo principale 101 e l'elemento di partizione 108 individuano, dalla parte della prima estremità 101A di monte, rispettive porzioni di imbocco 1021, 1031 (si vedano, per maggiore chiarezza, le Figure 2 e 4) del primo o del secondo condotto 102, 103. Inoltre, il corpo 101 definisce, alle estremità di monte e valle 101A e 101B, rispettive aperture 109A e 109B di ingresso e uscita per il prodotto versabile.

Si comprenderà che sono possibili forme di realizzazione alternative, che differiscono tra loro per la geometria dell'elemento di partizione. In particolare, potranno variare la posizione relativa e la dimensione (il diametro, o il diametro equivalente nel caso di condotti 102 e 103 a sezione non circolare).

Nella fattispecie illustrata, il corpo 101 comprende una porzione centrale coincidente con il suddescritto tratto 106 a sviluppo cilindrico, e due porzioni di estremità di monte e valle 110A e 110B estendentisi rispettivamente dalla porzione centrale 106 alle estremità 101A e 101B.

La porzione di estremità di monte 110A comprende: un tratto tubolare a sviluppo interno sostanzialmente troncoconico 111A avente diametro minore D monte; ed un tratto tubolare di ingresso 112A, alla cui estremità opposta al tratto 106 è definita l'apertura di ingresso 109A.

Analogamente, la porzione di estremità di valle 110B comprende un tratto tubolare a sviluppo interno sostanzialmente troncoconico 111B avente diametro minore D_valle ed un tratto tubolare di uscita 112B, alla cui estremità opposta al tratto 105 è definita l'apertura di uscita 109B.

Vantaggiosamente, le estremità di monte e valle 101A e 101B del corpo 101 sono flangiate per permettere un agevole montaggio dell'organo selettore di portata 100 lungo la linea di alimentazione del prodotto versabile.

Vantaggiosamente, il corpo 104 di otturazione comprende un materiale ferromagnetico. Preferibilmente, il corpo 104 di otturazione è realizzato in un materiale ferromagnetico. In alternativa, il corpo 104 comprende un nucleo in un materiale ferromagnetico rivestito da uno strato più esterno, per esempio di un materiale plastico, il quale, in uso, viene direttamente a contatto con il prodotto versabile.

Vantaggiosamente, tale corpo 104 di otturazione è sostanzialmente sferico. Più in particolare, il corpo 104 di otturazione è una sfera di diametro D4 maggiore di entrambe le rispettive massime distanze radiali D2 e D3 tra le facce 108T e 108B dell'elemento di partizione 108 e la parete del corpo tubolare 106.

Il corpo 104 di otturazione è alloggiato all'interno della cavità 107 del corpo 101 tra l'elemento di partizione 108 e l'estremità di monte 101A, ed è in particolare mobile, entro la cavità 107 stessa, tra:

- una relativa prima configurazione operativa (si veda la Figura 2), nella quale il corpo di otturazione 104 impegna la porzione di imbocco 1021 del condotto 102 e lascia libera la porzione di imbocco 1031 del condotto 103; ed

- una relativa seconda configurazione operativa (si veda la Figura 4), nella quale il corpo di otturazione 104 impegna la porzione di imbocco 1031 del condotto 103 e lascia libera la porzione di imbocco 1021 del condotto 102.

In questo modo, il corpo 104 di otturazione risulta mobile tra una prima configurazione di apertura del condotto 103 e contemporanea chiusura del condotto 102, ed una seconda configurazione di apertura del condotto 102 e contemporanea chiusura del condotto 103. Tali prima e seconda configurazione corrispondono, dal punto di vista funzionale, rispettivamente ad una configurazione di riempimento veloce e ad una configurazione di riempimento lento di un contenitore C disposto a valle dell'organo selettore 100.

I mezzi 105 di attuazione del corpo 103 di otturazione comprendono :

- un attuatore 113 di tipo pneumatico comprendente un pistone 114 scorrevole entro una cavità 115 definita internamente da un corpo 116, il pistone 114 essendo mobile tra relative posizioni di fine corsa di monte (si vedano le Figure 2 e 3) e di valle (si vedano le Figure 4 e 5), l'estremità 117 del pistone opposta al corpo 116 essendo vincolata al corpo principale 101 (si noti che 1'attuatore 113 risulta così, nel suo complesso, girevole, rispetto al corpo principale 101, intorno ad un asse ortogonale all'asse A e passante per l'estremità 117 del pistone);

- una coppia di elementi a bilanciere 118 disposti simmetricamente all'esterno del corpo 101 (ovvero lateralmente rispetto al corpo principale stesso) ed il cui fulcro 119 è fissato al corpo principale 101; gli elementi a bilanciere 118 essendo in grado di oscillare tra una prima e una seconda posizione di oscillazione massima (si vedano, per confronto, le Figure 3 e 5) rispettivamente corrispondenti alle posizioni di fine corsa di monte e di valle del pistone 114; il corpo 116 dell'attuatore 113 essendo vincolato girevole alle prime estremità 120 degli elementi a bilanciere 118; le estremità 121 opposte alle prime estremità 120 degli elementi a bilanciere portando rispettivi magneti permanenti 122 accoppiabili magneticamente (attraverso il corpo principale 101) con il corpo di otturazione 104).

In pratica, i magneti permanenti 122 risultano così disposti in rispettive posizioni radialmente esterne rispetto al corpo principale 101. Data la simmetria degli elementi a bilanciere 118, anche le posizioni dei magneti permanenti 122 sono vantaggiosamente simmetriche rispetto al corpo principale 101 medesimo. Più in particolare, i magneti permanenti 122 sono disposti ad una distanza radiale rispetto all'asse A tale da esercitare, attraverso le pareti del corpo principale 101, un'attrazione magnetica sul corpo 104 di otturazione tale da poter convenientemente trascinare quest'ultimo nel loro moto traslatorio.

In virtù dell'accoppiamento magnetico tra elementi a bilanciere 118 e corpo 104 di otturazione e della connessione cinematica tra elementi a bilanciere 118 e pistone 114, l'attuazione pneumatica dell'attuatore 113 -ovvero il risultante moto traslatorio del pistone 114 entro la cavità 115 - determina convenientemente un corrispondente moto traslatorio del corpo 104 di otturazione entro il corpo principale 101 tra le rispettive prima e seconda configurazione operativa.

In maggiore dettaglio, essendo l'estremità 117 del pistone opposta al corpo 116 essendo vincolata al corpo principale 101, ed essendo il corpo 116 fissato con il relativo asse girevole rispetto all'asse A del corpo principale 101 mediante gli elementi a bilanciere 118, il moto traslatorio del pistone 114 dalla relativa posizione di fine corsa di monte (Figure 2 e 3) verso la relativa posizione di fine corsa di valle (Figure 2 e 4) si traduce nell'oscillazione degli elementi a bilanciere 118 dalla relativa prima posizione di oscillazione massima (Figura 3) verso la relativa seconda posizione di oscillazione massima (Figura 5).

Di conseguenza, in particolare, il moto delle estremità 121 opposte alle prime estremità 120 degli elementi a bilanciere 118 si estende ai magneti permanenti 122 portati dagli stessi elementi a bilanciere 118. I magneti permanenti 122 trascinano, internamente al corpo principale 101, il corpo di otturazione 104 in un corrispondente moto dalla relativa prima configurazione operativa (Figura 2) alla relativa seconda configurazione operativa (Figura 4).

Si comprenderà che il meccanismo suddescritto funziona in modo del tutto analogo in senso inverso.

Il gruppo regolatore di portata 1 può comprendere inoltre vantaggiosamente mezzi di controllo (non illustrati) atti ad azionare in modo strutturalmente indipendente, ma funzionalmente associato, i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo e l'organo selettore di portata 100 così da implementare la procedura di riempimento desiderata.

In uso, il gruppo regolatore di portata 1 realizza l'accoppiamento funzionale dei mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo con l'organo selettore di portata 100 dell'invenzione .

In questo modo, l'attuazione dei mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo consente vantaggiosamente di commutare in modo rapido e sicuro tra una configurazione di chiusura totale del condotto di alimentazione del prodotto versabile ed una configurazione di erogazione del prodotto versabile.

Quando i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo sono posti nella configurazione di erogazione, la velocità del riempimento del contenitore C viene vantaggiosamente controllata mediante l'attuazione indipendente dell'organo selettore di portata 100.

In particolare, controllando in modo opportuno l'attuatore 113 - per esempio in risposta ad un segnale predeterminato il quale sia funzione del grado di riempimento del contenitore C - è possibile commutare con elevata rapidità di risposta e garantendo l'asetticità dell'ambiente entro il quale scorre il prodotto versabile l'organo selettore di portata 100 tra le rispettive configurazioni di apertura totale (riempimento veloce) e apertura parziale (riempimento lento).

Per esempio, il raggiungimento di un dato grado di riempimento del contenitore C può essere rilevato in maniera indiretta misurando in continuo la portata di fluido alimentato con un flussimetro e calcolando, di conseguenza, il volume complessivo trasferito nel contenitore C stesso.

In particolare, commutando i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo nella configurazione di erogazione e l'organo selettore di portata 100 con il corpo 104 di otturazione nella prima configurazione operativa (Figura 2), si avvia una fase di riempimento veloce del contenitore C. In questo modo, infatti, il corpo 104 di otturazione impegna il condotto 103 avente sezione di passaggio minore ed il prodotto versabile può fluire verso il contenitore C alla portata massima ottenibile (corrispondente alla sezione di passaggio del condotto 102).

Al termine della fase di riempimento rapido, ovvero, come descritto in precedenza, quando sia stato raggiunto nel contenitore C un livello predeterminato del prodotto versabile, si avvia una fase di riempimento lento del contenitore C agendo sui mezzi 113 di attuazione e portando, di conseguenza, il corpo 104 di otturazione nella seconda configurazione operativa (Figura 4). In questo modo, il corpo 104 di otturazione impegna il condotto 102 avente sezione di passaggio maggiore ed il prodotto versabile può fluire verso il contenitore C alla portata minima ottenibile (corrispondente alla sezione di passaggio del condotto 103).

Ultimata la fase di riempimento lento del contenitore C, ovvero quando sia stato raggiunto il livello di prodotto versabile predeterminato, il flusso di prodotto versabile attraverso il gruppo regolatore 1 viene interrotto commutando i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo nella configurazione di chiusura totale, interrompendo del tutto il collegamento fluidico tra il serbatoio S e l'organo selettore di portata.

Mentre i mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo sono nella configurazione di chiusura totale, agendo sui mezzi 113 di attuazione il corpo 104 di otturazione viene riportato nella prima configurazione operativa (Figura 2). In questo modo, il gruppo regolatore di portata 1 viene predisposto per avviare il ciclo di riempimento di un successivo contenitore C.

Da un esame delle caratteristiche dell'organo selettore di portata 100 secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere.

In particolare, l'organo selettore di portata 100 consente di eseguire il riempimento di un contenitore C con un prodotto versabile secondo le esigenze tipiche del settore delle macchine riempitrici, garantendo, da un lato, le desiderate condizioni di asetticità e, dall'altro, tempi di risposta molto brevi per realizzare la commutazione tra le due velocità di riempimento previste dalla procedura.

In particolare, l'organo selettore di portata 100 consente di rispondere con prontezza e precisione ad un segnale di rilevamento del livello raggiunto dal prodotto versabile all'interno del contenitore C al fine di gestire la transizione rapida tra una fase di riempimento veloce ed una fase di riempimento lento.

Inoltre, il gruppo regolatore 1 realizza un vantaggioso accoppiamento funzionale tra mezzi 2 di collegamento fluidico selettivo del tipo on-off, tipicamente associati a tempi di risposta rapidi, con l'organo selettore di portata 100. Mediante il loro azionamento strutturalmente indipendente, ma operativamente associato, è resa possibile una vantaggiosa gestione dell'operazione automatica di riempimento di un contenitore C nel pieno rispetto delle specifiche di processo e delle caratteristiche del prodotto versabile.

Risulta, infine, chiaro che all'organo selettore e al gruppo regolatore di portata descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di protezione delle rivendicazioni indipendenti.

Per esempio, l'attuatore pneumatico 113 può essere convenientemente sostituito da un altro tipo di attuatore. Inoltre, l'accoppiamento magnetico tra elementi a bilanciere 118 e corpo 104 di otturazione può essere realizzato provvedendo anche il corpo 104 di otturazione di almeno una porzione di materiale avente proprietà magnetiche, disponendo i corpi magnetici accoppiati in modo opportuno .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Organo selettore di portata (100), caratterizzato dal fatto di comprendere: a) un corpo principale (101) definente un primo e un secondo condotto (102; 103) di alimentazione percorribili da un prodotto versabile, il detto primo condotto (102) di alimentazione avendo sezione di passaggio maggiore della sezione di passaggio del detto secondo condotto (103) di alimentazione; b) un corpo (104) di otturazione mobile, entro il detto corpo principale (101), tra: - una relativa prima configurazione operativa, nella quale il detto corpo (104) di otturazione impegna una sezione di passaggio del detto primo condotto (102) lasciando libera una sezione di passaggio del detto secondo condotto (103); ed - una relativa seconda configurazione operativa, nella quale il detto corpo di otturazione (104) impegna la sezione di passaggio del detto secondo condotto (103) lasciando libera la sezione di passaggio del detto primo condotto (102). 2.- Organo selettore di portata secondo la rivendicazione 1, in cui il detto corpo principale (101) comprende: - un tratto tubolare (106) definente al suo interno una cavità (107); e un elemento di partizione (108) fisso all'interno del detto tratto tubolare (106) così da definire, almeno parzialmente, i detti primo e secondo condotto di alimentazione (102, 103). 3.- Organo selettore di portata secondo la rivendicazione 2, in cui il detto corpo (104) di otturazione è una sfera alloggiata mobile entro la detta cavità (107), la detta sfera avendo un diametro maggiore di entrambi i rispettivi diametri dei detti primo e secondo condotto di alimentazione (102, 103). 4.- Organo selettore di portata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente mezzi (105) di attuazione del corpo (104) di otturazione, i detti mezzi (104) di attuazione essendo completamente esterni al detto corpo principale (101). 5.- Organo selettore di portata secondo la rivendicazione 4, in cui il detto corpo (104) di otturazione comprende un materiale ferromagnetico; i detti mezzi (105) di attuazione comprendendo: - un attuatore (113) comprendente un pistone (114) scorrevole entro una cavità (115) definita internamente da un corpo (116), il detto pistone (114) essendo mobile tra relative posizioni di fine corsa di monte e di valle, l'estremità (117) del detto pistone opposta al detto corpo (116) essendo vincolata al corpo principale (101); e - una coppia di elementi a bilanciere (118) disposti simmetricamente all'esterno del detto corpo principale (101) ed il cui fulcro (119) è fissato al detto corpo principale (101); gli elementi a bilanciere (118) essendo in grado di oscillare tra una prima e una seconda posizione di oscillazione massima rispettivamente corrispondenti alle posizioni di fine corsa di monte e di valle del detto pistone (114); il detto corpo (116) dell'attuatore (113) essendo vincolato girevole alle prime estremità (120) dei detti elementi a bilanciere (118); le estremità (121) opposte alle dette prime estremità (120) degli elementi a bilanciere (118) portando rispettivi magneti permanenti (122) accoppiabili magneticamente con il detto corpo di otturazione (104). 6.- Gruppo regolatore di portata (1) comprendente: - un organo selettore di portata (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5; e mezzi (2) per collegare fluidicamente, in modo selettivo il detto organo selettore di portata (100) con un serbatoio (S) contenente il detto prodotto versabile. 7.- Macchina riempitrice comprendente un gruppo regolatore di portata (1) secondo la rivendicazione 6.