ES2332610T3 - Valvula de llenado de botellas para ser usada en sistemas asepticos de embotellado industrial para zumos, bebidas, y en general para las llamadas bebidas sin gas. - Google Patents
Valvula de llenado de botellas para ser usada en sistemas asepticos de embotellado industrial para zumos, bebidas, y en general para las llamadas bebidas sin gas. Download PDFInfo
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Abstract
Una válvula de llenado de botellas a ser utilizada en sistemas asépticos de embotellado industrial para zumos, bebidas y en general para las llamadas bebidas sin gas, que comprende un conducto de llenado (21), que es sustancialmente recto y está constituido, desde su parte superior hacia abajo, por un cuerpo superior (11) en el que hay una cámara (12) que está abierta hacia abajo y está conectada a un sistema de suministro de líquidos, y por una manga (15) a ser insertada en una botella (B) a ser llenada, dicha camisa (15) estando en una posición que es parcialmente interna y coaxial a un cuerpo tubular inferior (13) fijado a dicho cuerpo superior (11), dicha camisa (15) teniendo, en sus extremos superior e inferior, respectivamente una abertura (16) para la conexión a dicha cámara (12) y un puerto (17) para descarga en la botella, dicha cámara (12) y dicha camisa (15) estando conectadas mutuamente mediante un miembro conector formado por una membrana anular elástica e impermeable (18), que está fijada mediante su porción perimétrica exterior (19) al borde inferior de dicha cámara (12) y por su porción perimétrica interior (20) al borde superior de dicha camisa (15), un vástago tubular (24) estando provisto dentro de dicho conducto de llenado (21) y estando fijado en una región superior en la parte superior de dicha cámara (12) y teniendo, en su extremo inferior, un cuerpo de control de flujo (28) para dicho puerto de descarga (17) de dicha camisa (15) un orificio de ventilación (29) estando provisto en dicho cuerpo de control de flujo (28) y estando conectado al interior de dicho vástago tubular (24) que a su vez está conectado a un sistema externo para ventilar y/o recuperar líquido, dicha camisa (15) comprendiendo medios (34) adecuados para permitir que realice un movimiento traslatorio relativo respecto de dicho vástago tubular (24) desde una posición en la que el puerto de descarga (17) está cerrado sobre dicho cuerpo de control de flujo (28) a una posición en la que dicho cuerpo de descarga (17) está elevado de dicho cuerpo de control de flujo (28) cuando dicha camisa (15) es insertada en la botella a ser llenada, medios para el retorno a la posición de cierre de dicho puerto de descarga (17) sobre dicho cuerpo de control de flujo (28) estando asociados con dichos medios para el movimiento traslatorio (34), la válvula de llenado de botellas estando caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo tubular inferior (13) está fijado a dicho cuerpo superior (11) en el borde inferior de dicha cámara (12), debajo de dicha cámara (12), dicha porción perimétrica exterior (19) de dicha membrana anular (18) estando cerrada en una forma de tipo sándwich entre el borde inferior de dicha cámara (12) y una cresta anular (22) que está provista en la parte superior de dicho cuerpo inferior (13).
Description
Válvula de llenado de botellas para ser usada en
sistemas asépticos de embotellado industrial para zumos, bebidas, y
en general para las llamadas bebidas sin gas.
La presente invención hace referencia a una
válvula de llenado de botellas para ser usada en sistemas asépticos
de embotellado industrial para zumos, bebidas, y en general para las
llamadas bebidas sin gas.
Como es conocido, los sistemas de embotellado de
bebidas para el consumo masivo deben realizar el embotellado a
velocidades extremadamente variables y deben tener una elevada
productividad (típicamente expresada en botellas llenadas por hora)
con el fin de ser capaces de conseguir las necesarias economías de
escala.
A estos sistemas se les pide además que tengan
una cierta flexibilidad de producción con el fin de ser capaces de
embotellar bebidas que tienen diferentes sabores y embotellar
botellas con diferentes volúmenes.
Además, el ambiente particular y delicado en el
que se realiza el embotellado, que debe ser sustancialmente
aséptico con el fin de impedir la proliferación de microbios y
bacterias dentro de las botellas una vez que han sido embotelladas,
fuerza a los sistemas de embotellado a realizar frecuentes ciclos de
esterilización y desinfección.
El paso de llenado de la botella es realizado
mediante un cierto número de válvulas de llenado; estas válvulas
son generalmente partes del sistema que tienen un papel decisivo en
la velocidad de llenado.
En las válvulas de llenado, es importante que
los microbios y las bacterias no puedan entrar en el conducto de
llenado, que generalmente termina en una camisa que es insertada en
la botella.
En las válvulas conocidas, en particular en el
caso de las válvulas de tipo mecánico, esto a menudo no ocurre,
puesto que las partes coaxiales que componen el conducto de llenado
pueden moverse las unas respecto de las otras con el fin de
permitir la abertura de un elemento de control de flujo que cierra
dicho conducto.
La interfaz entre dichas partes mutuamente
movibles es una vía preferente para la entrada de microbios en el
conducto, en particular porque la interfaz tiene una porción que
está expuesta al ambiente exterior; durante el movimiento relativo
de las partes, dicha porción es llevada dentro de la estructura de
la válvula facilitando el avance de los gérmenes hacia el
conducto.
Además, las estructuras de válvulas conocidas
son complicadas y por lo tanto tienen costes sustanciales para su
producción y dificultades de mantenimiento, y esto es
particularmente crítico en vista de los continuos ciclos de
embotellado.
DE 33 25 338 A1 muestra una válvula de llenado
de botella de acuerdo con la porción precaracterizante de la
reivindicación 1 anexada.
El objetivo de la presente invención es
solucionar los problemas señalados en tipos conocidos de válvula de
llenado de botella.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
presente invención es proveer una válvula de llenado de botella a
ser utilizada en sistemas asépticos de embotellado industrial para
zumos, bebidas y en general para las llamadas bebidas sin gas, que
permita mantener un elevado nivel de asepsis durante su
operación.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una válvula de llenado de botellas a ser utilizada en sistemas
asépticos de embotellado industrial para zumos, bebidas y en general
para las llamadas bebidas sin gas que permita una elevada velocidad
de llenado.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una válvula de llenado de botellas a ser utilizada en sistemas
asépticos de embotellado industrial para zumos, bebidas y en general
para las llamadas bebidas sin gas que sea estructuralmente
simple.
De acuerdo con la invención, está provista una
válvula de llenado de botellas tal y como se define en las
reivindicaciones anexadas.
Otras características y ventajas de la invención
resultarán aparentes de mejor modo a partir de la siguiente
descripción detallada de un ejemplo de realización preferido pero no
exclusivo suyo, ilustrado mediante ejemplo no limitador en los
dibujos que acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista de sección, tomada a lo
largo de su eje principal, de una válvula de llenado de botellas
según la invención durante el cierre;
La Figura 2 es una vista de sección, tomada a lo
largo de un plano que es perpendicular al plano de la Figura 1, de
un detalle de la válvula de llenado durante la
abertura-descarga.
Se señala que cualquier cosa que se descubra ya
conocida durante el proceso de patentado se entiende que no es
reivindicada y que está sujeta a una renuncia.
Con referencia a las figuras, una válvula de
llenado de botellas según la invención está generalmente designada
por el número de referencia 10.
La válvula 10 comprende un cuerpo superior 11,
en el que hay una cámara 12 que está abierta hacia abajo, y un
cuerpo tubular inferior 13, que está fijado al cuerpo superior 11 en
el borde inferior de la cámara 12.
La cámara 12 está conectada a un sistema de
suministro de líquidos (no mostrado en las figuras) mediante un
orificio de acceso 14.
Debajo de la cámara 12, en una posición que es
parcialmente interna y coaxial respecto del cuerpo inferior 13, hay
una camisa 15 a ser insertada en la botella a ser llenada (que es
mostrada esquemática y parcialmente en la Figura 2 y está designada
por la letra de referencia B).
La camisa 15 tiene, en sus extremos superior e
inferior, respectivamente una abertura 16 para la conexión a la
cámara 12 y a un puerto 17 para la descarga en la botella.
La cámara 12 y la camisa 15 están conectadas
mutuamente mediante un miembro conector que está formado por una
membrana anular 18 hecha de material plástico, que es elástico e
impermeable y está fijado por su porción perimétrica exterior 19 al
borde inferior de la cámara 12 y por su porción perimétrica interior
20 al borde superior de la camisa 15.
La cámara 12, la pared de la membrana anular 18
y la camisa 15 forman el conducto de llenado de la botella 21.
En particular, la porción perimétrica exterior
19 de la membrana anular 18 está cerrada de un modo de tipo
sándwich entre el borde inferior de la cámara 12 y una cresta anular
22 que está formada en la parte superior del cuerpo inferior
13.
El cuerpo superior 11 tiene una parte 23 para
fijar a la estructura para soportar y mover la válvula 10, que no
está mostrada en las figuras.
Un vástago tubular 24 está provisto dentro del
conducto de llenado 21, está fijado en una región superior en la
parte superior de la cámara 12, y es coaxial a la camisa 15.
El vástago tubular 24 se cierra insertando la
cabeza 24a del vástago 24 en un asiento 25 que está formado en el
cuerpo superior 11 y el correspondiente cierre reversible en el
asiento de la cabeza 24a para su acoplamiento con una clavija en
forma de horquilla 26, que es separable y puede ser dispuesta fuera
del cuerpo superior 11.
El vástago tubular 24 tiene, en su extremo
inferior, un cuerpo de control de flujo 28 para el puerto de
descarga 17 de la camisa 15.
Un orificio de ventilación 29 lleva hacia afuera
lateralmente en el cuerpo de control de flujo 28 y está conectado
al interior 30 del vástago tubular 24, que a su vez está conectado a
un sistema externo para ventilar y/o recuperar líquido, no mostrado
en las figuras.
En particular, el interior 30 del vástago
tubular 24 termina en un orificio transversal 31 formado en la
cabeza 24a de dicho vástago, que a su vez está abierto sobre una
ranura anular 32 que está formada en el asiento 25 y está aislada
hacia arriba y hacia abajo mediante juntas.
Un conducto conector 33 está abierto en la
ranura anular 32 y la conecta a dicho sistema externo para ventilar
y/o recuperar líquido.
La camisa 15 comprende medios 34 que son
adecuados para permitirla realizar un movimiento traslatorio
relativo respecto del vástago tubular 24 desde una posición en la
que el puerto de descarga 17 está cerrado sobre el cuerpo de
control de flujo 28 (Figura 1) a una posición en la que el puerto 17
está elevado del cuerpo de control de flujo 28 (Figura 2) cuando la
camisa es insertada en la botella a ser llenada.
Los medios 34, llamados de ahora en adelante
"medios traslatorios 34", consisten en una guía cilíndrica
constituida por la superficie interna del cuerpo inferior 13, que
es sustancialmente tubular, y de un anillo de apoyo 35, que está
fijado coaxialmente a la porción de la camisa 15 que sobresale del
cuerpo inferior 13 (cuya operación se explicará a continuación).
El anillo de apoyo 35 está provisto internamente
de una junta anular 36 contra la que se apoya el borde de la boca de
la botella.
\newpage
Medios para retornar el puerto de descarga 17 a
la posición de cierre sobre el cuerpo de control de flujo 28 están
asociados con los medios traslatorios 34 y están constituidos por un
muelle 37, que está dispuesto coaxialmente al cuerpo inferior 13 y
a la manga 15 entre un primer apoyo anular 38, formado sobre el
cuerpo inferior 13, y un segundo apoyo anular 39, asociado con la
camisa 15.
En particular, el segundo apoyo anular 39 está
constituido por un cuerpo anular 39a, que está dispuesto en apoyo
contra dos medios anillos 39b que son insertados en correspondientes
ranuras anulares formadas en la superficie exterior de la camisa
15.
El movimiento traslatorio relativo máximo entre
la camisa 15 y el vástago tubular 14 es igual a la distancia entre
el cuerpo inferior 13 y el apoyo anular 39.
El cuerpo de control de flujo 28 tiene, para una
porción de su rotación alrededor del eje del vástago tubular 24,
una porción 40 para mezclar con dicho vástago tubular que se
estrecha hacia arriba para formar una canaleta para el transporte
hacia la pared de la botella para el líquido que sale del conducto
de llenado 21.
Una nervadura 42 está provista en la porción de
mezcla angular entre el cuerpo de control de flujo 28 y el vástago
tubular 24 que no se estrecha y tiene una extensión radial igual a
la distancia entre la superficie lateral del vástago tubular 24 y
la superficie interna de la camisa 15 (como se muestra claramente en
la Figura 2, en la que el cuerpo de control de flujo es mostrado en
sección transversal respecto de un plano que es perpendicular al
plano seccional de la Figura 1).
El orificio de ventilación 29 está provisto en
la cara de la nervadura 42 que está dirigida hacia la manga 15.
La nervadura 42, convenientemente mezclada con
el vástago tubular 24, impide al líquido descargado que bloquee el
orificio de ventilación 29.
El cuerpo de control de flujo 28 tiene un hombro
anular 43, que está formado debajo de la porción mezcladora 40 y
contra el cual el puerto de descarga 17 de la camisa 15 se apoya
para el cierre; una junta 44, por ejemplo del tipo junta tórica,
está provista en el hombro anular 43.
Ventajosamente, alas guía 45 sobresalen de
porciones mutuamente opuestas de la superficie lateral exterior del
vástago tubular 24 y tienen una dimensión radial que es
sustancialmente igual a la distancia entre dicha superficie lateral
exterior del vástago tubular 24 y la superficie interior de la
camisa 15.
La operación de la válvula es como sigue.
El cuerpo superior 11 es fijado a una estructura
de soporte y movimiento, mientras que la camisa 15 se apoya contra
el puerto de descarga 17 en el puerto de control de flujo 28 (que
está acoplado rígidamente al cuerpo superior 11) mediante el empuje
del muelle 37; la camisa 15 está conectada al cuerpo superior 11
mediante la membrana
anular 18.
anular 18.
Una botella B es movida debajo de la válvula 10;
dicha válvula es descendida, moviendo la camisa 15 en la boca de la
botella y disponiendo el anillo de apoyo 35 sobre el borde de dicha
boca de la botella.
El descenso de la válvula continúa durante una
cierta extensión, de modo que el borde de la boca de la botella
empuja contra dicho anillo de apoyo 35 mediante el contacto con la
junta 36, con la consecuencia de producir el movimiento traslatorio
hacia arriba de la camisa 15 respecto del cuerpo inferior 13 y por
lo tanto respecto del cuerpo superior 11 con el vástago tubular 24;
de modo acorde, dicha camisa se eleva desde el cuerpo de control de
flujo 28, abriendo así el puerto de descarga, con el consiguiente
descenso de líquido.
La abertura ocurre en virtud del peso mismo de
la válvula 11 que, siendo soportada por la botella B, se sobrepone
a la fuerza del muelle 37.
El descenso del líquido continua hasta que
alcanza el orificio de ventilación 29.
En este punto, la dispensación es interrumpida y
el exceso de producto fluye hacia afuera a través del orificio de
ventilación 29, del sistema de ventilación y/o recuperación de
líquido, determinando así el nivel dentro de la
botella.
botella.
Una vez que ha finalizado el llenado, la válvula
10 es elevada y la camisa 15, en virtud de su propio peso y del
retorno del muelle, vuelve a la condición de cierre en el cuerpo de
control de flujo.
En la práctica se ha descubierto que la
invención descrita de este modo soluciona los problemas señalados
en los tipos conocidos de válvula de llenado; en particular, la
presente invención provee una válvula de llenado de botellas a ser
utilizada en sistemas asépticos de embotellado industriales para
zumos, bebidas y en general para las bebidas sin gas que permite
evitar la entrada de microbios y bacterias en el conducto de
llenado.
Mediante la membrana anular que conecta la
cámara con la camisa, un movimiento relativo de las dos partes del
conducto es obtenido sin por ello formar interfaz alguna que pudiera
constituir una vía preferente para la penetración de microbios en el
conducto.
La estructura de la válvula es además
extremadamente simple, facilitando su producción y
mantenimiento.
La forma del cuerpo de control de flujo y el
tamaño del interior 30 del vástago tubular 24 permiten además
optimizar el flujo de líquido que entra en la botella, con un
aumento considerable de la velocidad de llenado respecto de las
válvulas conocidas.
La invención concebida de este modo es
susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas
estando dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas; todos
los detalles pueden además ser reemplazados por otros elementos
técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales empleados, con la
condición de que sean compatibles con el uso específico, así como
las dimensiones, pueden ser cualesquiera según los requisitos y el
estado de la técnica.
Donde los elementos técnicos mencionados en
cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia,
esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo
acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno
sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante
ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (10)
1. Una válvula de llenado de botellas a ser
utilizada en sistemas asépticos de embotellado industrial para
zumos, bebidas y en general para las llamadas bebidas sin gas, que
comprende un conducto de llenado (21), que es sustancialmente recto
y está constituido, desde su parte superior hacia abajo, por un
cuerpo superior (11) en el que hay una cámara (12) que está abierta
hacia abajo y está conectada a un sistema de suministro de
líquidos, y por una manga (15) a ser insertada en una botella (B) a
ser llenada, dicha camisa (15) estando en una posición que es
parcialmente interna y coaxial a un cuerpo tubular inferior (13)
fijado a dicho cuerpo superior (11), dicha camisa (15) teniendo, en
sus extremos superior e inferior, respectivamente una abertura (16)
para la conexión a dicha cámara (12) y un puerto (17) para descarga
en la botella, dicha cámara (12) y dicha camisa (15) estando
conectadas mutuamente mediante un miembro conector formado por una
membrana anular elástica e impermeable (18), que está fijada
mediante su porción perimétrica exterior (19) al borde inferior de
dicha cámara (12) y por su porción perimétrica interior (20) al
borde superior de dicha camisa (15), un vástago tubular (24)
estando provisto dentro de dicho conducto de llenado (21) y estando
fijado en una región superior en la parte superior de dicha cámara
(12) y teniendo, en su extremo inferior, un cuerpo de control de
flujo (28) para dicho puerto de descarga (17) de dicha camisa (15)
un orificio de ventilación (29) estando provisto en dicho cuerpo de
control de flujo (28) y estando conectado al interior de dicho
vástago tubular (24) que a su vez está conectado a un sistema
externo para ventilar y/o recuperar líquido, dicha camisa (15)
comprendiendo medios (34) adecuados para permitir que realice un
movimiento traslatorio relativo respecto de dicho vástago tubular
(24) desde una posición en la que el puerto de descarga (17) está
cerrado sobre dicho cuerpo de control de flujo (28) a una posición
en la que dicho cuerpo de descarga (17) está elevado de dicho
cuerpo de control de flujo (28) cuando dicha camisa (15) es
insertada en la botella a ser llenada, medios para el retorno a la
posición de cierre de dicho puerto de descarga (17) sobre dicho
cuerpo de control de flujo (28) estando asociados con dichos medios
para el movimiento traslatorio (34), la válvula de llenado de
botellas estando caracterizada por el hecho de que dicho
cuerpo tubular inferior (13) está fijado a dicho cuerpo superior
(11) en el borde inferior de dicha cámara (12), debajo de dicha
cámara (12), dicha porción perimétrica exterior (19) de dicha
membrana anular (18) estando cerrada en una forma de tipo sándwich
entre el borde inferior de dicha cámara (12) y una cresta anular
(22) que está provista en la parte superior de dicho cuerpo inferior
(13).
2. La válvula de llenado de botellas según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicho
vástago tubular (24) es coaxial a dicha camisa (15) y por el hecho
de que dicho cuerpo de control de flujo (28) tiene, para una
porción de su rotación alrededor del eje de dicho vástago tubular
(24), una porción (40) para mezclar con dicho vástago tubular (24)
que se estrecha hacia arriba para formar una canaleta para el
transporte hacia la pared de la botella (B) para el líquido que
sale de dicha camisa (15), una nervadura (42) estando provista en
la porción de mezcla angular entre dicho cuerpo de control de flujo
(28) y dicho vástago tubular (24) que no se estrecha, dicha
nervadura teniendo una extensión radial cuyas dimensiones son
iguales a la distancia entre la superficie lateral de dicho vástago
tubular (24) y la superficie interna de dicha camisa (15), dicho
orificio de ventilación (29) estando provisto en la cara de dicha
nervadura (42) que está dirigida hacia dicha camisa (15).
3. La válvula de llenado de botellas según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el
hecho de que dicho vástago tubular (24) está cerrado insertando la
cabeza (24a) de dicho vástago tubular (24) en un asiento (25)
provisto en dicho cuerpo superior (11) y por el cierre reversible en
dicho asiento mediante acoplamiento a una clavija con forma de
horquilla (26) que puede ser extraída y puede ser dispuesta fuera de
dicho cuerpo superior (11).
4. La válvula de llenado de botellas según una
de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que el interior (30) de dicho vástago tubular (24) acaba
en un orificio transversal (31) provisto en dicha cabeza (24a) de
dicho vástago tubular (24), que a su vez está abierto sobre una
ranura anular (32) que está formada en dicho asiento (25) y está
aislada hacia arriba y hacia abajo por juntas, un conducto conector
(33) estando abierto sobre dicha ranura anular (32) para la
conexión a dicho sistema externo para la ventilación y/o
recuperación del líquido.
5. La válvula de llenado de botellas según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el
hecho de que dichos medios (34) adecuados para permitirla realizar
un movimiento traslatorio relativo respecto de dicho vástago
tubular (24) consisten en la guía cilíndrica formada por la
superficie interna de dicho cuerpo inferior (13) y por un anillo de
apoyo (35) que está fijado coaxialmente a la porción de dicha camisa
(15) que sobresale de dicho cuerpo inferior (13), dicho anillo de
apoyo (35) estando provisto internamente de una junta anular (36)
contra la cual el borde de la boca de la botella se apoya.
6. La válvula de llenado de botellas según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el
hecho de que dichos medios para retornar a la posición de cierre
dicho puerto de descarga (17) sobre el cuerpo de control de flujo
(28) están constituidos por un muelle (37), que está dispuesto
coaxialmente a dicho cuerpo inferior (13) y a dicha camisa (15)
entre un primer apoyo anular (38) provisto sobre dicho cuerpo
inferior (13) y un segundo apoyo anular (39), que está asociado con
dicha camisa (15).
7. La válvula de llenado de botellas según la
reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que dicho
segundo apoyo anular (39) está constituido por un cuerpo anular
(39a) que está dispuesto en apoyo sobre dos medios anillos (39b),
que son insertados en correspondientes ranuras anulares provistas en
la superficie exterior de dicha
camisa (15).
camisa (15).
8. La válvula de llenado de botellas según la
reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que dicha
nervadura (42) es mezclada con dicho vástago tubular (24).
9. La válvula de llenado de botellas según una
de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que alas guía (45) sobresalen de porciones mutuamente
opuestas de la superficie lateral exterior de dicho vástago tubular
(24) y tienen, en una dirección radial, dimensiones que son
sustancialmente iguales a la distancia entre dicha superficie
lateral exterior de dicho vástago tubular (24) y la superficie
interior de dicha camisa (15).
10. La válvula de llenado de botellas según la
reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que dicho
cuerpo de control de flujo (28) tiene un hombro anular (43), que
está formado debajo de dicha porción de mezcla (40), contra la que
dicho puerto de descarga (17) de la manga (15) se apoya para el
cierre, una junta (44) estando provista en dicho hombro anular
(43).
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ITPD06A0015 | 2006-01-18 | ||
IT000015A ITPD20060015A1 (it) | 2006-01-18 | 2006-01-18 | Valvola per il riempimento di bottiglie, da utilizzarsi in impianti industriali di imbottigliamento in ambiente asettico per succhi, bibite e in genere per bevande cosiddette piatte |
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Family Applications (1)
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