IT201800003440U1 - Dispositivo per insufflazione controllata di in un serbatoio di vinificazione e serbatoio dotato di tale dispositivo - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PER INSUFFLAZIONE CONTROLLATA DI IN UN SERBATOIO DI VINIFICAZIONE E

SERBATOIO DOTATO DI TALE DISPOSITIVO

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione si riferisce in generale al settore degli impianti e delle apparecchiature per l'enologia ed in particolare ha per oggetto un dispositivo per attuare un procedimento per l'insufflazione controllata dell'aria in un serbatoio di vinificazione. L'invenzione riguarda anche un serbatoio utilizzante tale dispositivo per attuare detto procedimento.

Tecnica Preesistente

Come è noto, nel processo di vinificazione in rosso, dopo aver riempito il serbatoio con l’uva rossa pigiata si assiste, con l’attivarsi della fermentazione, alla separazione delle bucce dalla parte liquida. Le bucce vengono spinte verso l’alto dalla anidride carbonica che si sviluppa in seguito al processo di trasformazione dello zucchero in alcool e vanno a formare uno strato molto compatto sopra il liquido, chiamato “cappello di vinacce”. Quindi già dopo poche ore dall’inizio della fermentazione all’interno del serbatoio di vinificazione viene a trovarsi una parte liquida sottostante e una parte compatta semisolida sopra la parte liquida.

Il cappello di vinacce deve essere frequentemente disgregato allo scopo di estrarre da esso i componenti di pregio (polifenoli e sostanze aromatiche) operando una lisciviazione delle bucce con il liquido nel modo meno aggressivo possibile per evitare di triturare le bucce.

In diversi campi tecnici (trattamento dei rifiuti, trattamento dei liquami, stoccaggio delle bevande e dei succhi di frutta, stoccaggio del petrolio, ecc.) sono note e applicate da tempo soluzioni per la miscelazione del contenuto di serbatoi di medie e grandi dimensioni mediante insufflazione di aria dal basso. Tuttavia, nel campo dell'enologia per rompere e quindi bagnare il cappello di vinacce che si forma sopra il liquido durante la fermentazione del mosto rosso, si è fatto ricorso solo sporadicamente a tale tecnica.

Fino ad oggi sono state infatti preferite tecniche diverse quali, ad esempio, l’irrorazione del cappello utilizzando una pompa e un aspersore, la follatura meccanica consistente nello spingere con un piatto la vinaccia dentro il liquido, il "delestage" consistente nell’estrarre parte del liquido pompandolo in un serbatoio di appoggio e quindi riversarlo dall’alto nel serbatoio di vinificazione utilizzando un dispersore. Il motivo per cui la miscelazione mediante insufflazione di aria è poco usata nel settore della vinificazione in rosso sta nel fatto che un serbatoio contenente del mosto per una vinificazione in rosso ha delle problematiche completamente differenti rispetto a qualsiasi altro serbatoio contenente liquido da miscelare e quindi con tale tecnica non è possibile ottenere una completa disgregazione del cappello di vinaccia e bagnatura delle bucce in modo rapido, efficace e senza effetti collaterali indesiderati come la formazione di feccia.

I dispositivi noti per l'insufflazione di aria utilizzabili in campo enologico sono essenzialmente costituiti da un impianto di generazione e/o stoccaggio di aria compressa e/o gas inerte, un impianto di distribuzione dell'aria costituito da tubazioni, raccorderia varia, filtri e valvole di controllo comandate manualmente o attraverso un sistema di controllo programmabile (PLC), e un sistema di insufflazione dell'aria mediante ugelli posizionabili all'interno del serbatoio di vinificazione.

Storicamente la soluzione tecnica più antica consiste in un'asta tubolare dotata di rubinetto manuale e collegata all'impianto di generazione dell'aria compressa. L’asta viene inserita all’interno del serbatoio dall’alto attraverso il cappello di vinacce o dal basso tramite una valvola e quindi viene aperto il rubinetto manualmente e poi richiuso dopo qualche secondo. Il flusso d’aria in pressione immesso nel liquido crea una forte turbolenza locale che, risalendo verso la superficie, provoca una parziale rottura del cappello di vinacce.

Questa soluzione ha delle problematiche legate al fatto che il getto di aria continuo azionato manualmente (o anche tramite timer) può risultare alquanto violento e, nonostante ciò, non riesce a rompere tutto il cappello di vinacce se non insistendo molto e muovendo l’asta in varie posizioni (cosa possibile, per altro, solo se l’asta è infilata dall’alto).

L’efficacia di questa soluzione è stata migliorata insufflando l’aria in modo pulsato a frequenza variabile. In altri termini, è possibile modificare, in base all’intensità dell’effetto desiderato, la frequenza delle insufflazioni, cioè, ad esempio 10 insufflazioni al minuto, 20 al minuto e simili. La frequenza può essere cambiata dall’utente manualmente in base all’effetto che l’utente osserva e la modifica se vuole ottenere qualcosa di diverso nello stesso momento in cui sta operando. Questo migliora l’efficacia e allo stesso tempo limita il consumo di aria.

Tuttavia queste soluzioni hanno il problema che non possono essere automatizzate, ma occorre sempre l'intervento manuale di un operatore che introduca nel serbatoio l'asta tubolare, osservi il risultato dell'insufflazione dell'aria e cambi la posizione dell'asta e la frequenza degli impulsi di aria manualmente per arrivare ad ottenere una completa bagnatura del cappello. Tutto questo si traduce in tempi lunghi di applicazione e l’impiego di manodopera specializzata che ripeta l’operazione 4-8 volte al giorno per ogni serbatoio.

Per automatizzare l'operazione di insufflazione dell'aria, sono state applicate al mosto le tecniche utilizzate per operare l’agitazione dei liquidi. Secondo queste tecniche, vengono posizionati sul fondo del serbatoio un numero di ugelli proporzionale alle dimensioni del serbatoio stesso. Questi ugelli sono realizzati in modo che, pilotati ad impulsi di aria, creano delle bolle che, risalendo verso la superficie, miscelano il contenuto liquido e creano una parziale bagnatura del cappello.

Quando il numero di ugelli risulta essere piccolo gli ugelli vengono azionati tutti contemporaneamente. Per serbatoi di grandi dimensioni gli ugelli sono posizionati in cerchi concentrici ed azionati alternando il centro e i cerchi dispari con i cerchi pari.

Questa soluzione non è però ottimale perché il posizionamento degli ugelli in prossimità del fondo del serbatoio presenta la problematica di rendere molto complicato lo svuotamento del serbatoio alla fine della fermentazione per l’estrazione delle vinacce esausta.

Infatti l’operazione di “svinatura” consiste, alla fine della fermentazione, nello svuotare il serbatoio dalla parte liquida e quindi della parte solida. Quando viene tolta la parte liquida il cappello di vinacce si deposita sul fondo e per poterlo estrarre in maniera agevole è indispensabile avere il fondo libero da impedimenti.

Per agevolare questa operazione, nella maggior parte dei serbatoi utilizzati per operare la fermentazione in rosso, viene montata una pala rotativa di estrazione sul fondo del serbatoio che, dopo aver svuotato il serbatoio dalla parte liquida, spinge la parte solida verso una portella di svuotamento evitando cosi agli operatori di entrare dentro il serbatoio per operare manualmente la spinta della vinaccia verso la portella con pale o altri attrezzi.

Al posto della pala di estrazione a volte viene realizzato un serbatoio con fondo conico centrato o decentrato (serbatoi a “becco di luccio”) per permettere la rimozione della vinaccia per caduta (serbatoi autosvuotanti). Solo in questo caso la presenza degli ugelli sul fondo del serbatoio non risulta essere un problema.

Tuttavia, l’effetto ottenuto dalle bolle che arrivano in superficie, come descritto sopra, non ha un effetto di rottura e bagnatura del cappello di vinacce soddisfacente, soprattutto nel caso di serbatoi di grande capacità, alti e stretti, che presentano un cappello di vinacce di 2 – 3 m di altezza. In tal caso le bolle non riescono disgregare e bagnare completamente tutto il cappello di vinacce.

Per ottenere un risultato soddisfacente di bagnatura del cappello è necessario utilizzare tempi lunghi con un flusso d'aria importante. Questo comporta, in tutti i metodi sopra illustrati, un problema di strippaggio degli aromi e dell'alcool che vengono in parte trascinati via dal flusso d'aria. In definitiva, questo accorgimento risulta avere un effetto negativo perché comporta una perdita sia degli aromi che dell'alcol.

AU2004101059 descrive un'apparecchiatura per iniettare aria in un serbatoio di vinificazione che comprende un iniettore atto a iniettare aria nel rispettivo serbatoio, associato ad un controllore centrale. All'interno del serbatoio possono esservi più ugelli, dotati di valvole di non-ritorno, facenti parte del, e quindi alimentati dal medesimo iniettore. È previsto di avere una batteria di serbatoi di vinificazione ciascuno dotato di un proprio iniettore dell'aria che può essere controllato in modo indipendente dall'iniettore di un altro serbatoio attraverso il controllore centrale. Di conseguenza ciascun serbatoio può essere sottoposto ad un ciclo di insufflazione differente, ossia con durata di iniezione e frequenza differente, da quello di un altro serbatoio. Tuttavia, gli ugelli interni di ciascun serbatoio lavorano tutti secondo il medesimo ciclo di insufflazione, che può essere variabile in durata e frequenza, ma tale variabilità si verifica contemporaneamente per tutti gli ugelli presenti nel serbatoio.

FR2792271 descrive un dispositivo per la vinificazione a caldo (50-80°C), in cui la macerazione dura da 30 a 60 minuti, ed è previsto un tino dal fondo conico sotto il quale è disposto un distributore cilindrico di aria compressa sulla cui parete laterale sono previsti ugelli di erogazione dell'aria compressa. L’iniezione dell'aria compressa attraverso il distributore, controllata da una elettrovalvola pilotata da un dispositivo di regolazione, serve a creare un movimento di convezione per omogeneizzare la miscela e aumentare la diffusione di aromi, colore e sostanze utili (tannini, antociani) dagli elementi solidi al mosto. US4593611 descrive un dispositivo per il controllo della temperatura di vinificazione comprendente mezzi riscaldanti e mezzi di raffreddamento esterni al tino di vinificazione entro i quali viene fatto circolare il mosto secondo una determinata sequenza. Il mosto trattato termicamente viene reimmesso nel tino attraverso ugelli di distribuzione. È prevista una areazione del mosto circolante mediante iniezione di aria compressa nel condotto di circolazione controllata da una valvola on-off.

Esposizione dell’Invenzione

Lo scopo generale della presente invenzione è di fornire un dispositivo per attuare un procedimento per l'insufflazione controllata dell'aria in un serbatoio di vinificazione che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra rilevati nei procedimenti di insufflazione dell'aria secondo la tecnica nota.

Uno scopo particolare della presente invenzione è di fornire un dispositivo del tipo summenzionato in cui sia possibile controllare l'intensità dell'insufflazione dell'aria in modo da adattare l’effetto sul cappello di vinaccia in base alla tipologia di uva e alla fase di fermentazione per ottenere un'azione di disgregazione più o meno blanda sul cappello di vinacce.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo del tipo summenzionato che con una quantità di aria relativamente ridotta permetta di produrre delle onde d’urto che disgregano il cappello e successivamente lo inondano completamente in pochi secondi e senza azioni meccaniche violente che potrebbero triturare le bucce.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo del tipo summenzionato in cui le problematiche legate allo strippaggio di aromi ed alcol presenti nei procedimenti secondo la tecnica nota si riducano in modo sensibile.

È ancora uno scopo della presente invenzione di fornire un serbatoio di vinificazione dotato di un dispositivo che consenta di mettere in pratica il procedimento per l'insufflazione controllata dell'aria nel medesimo serbatoio di vinificazione.

Questi scopi vengono raggiunti con il dispositivo e/o con il serbatoio secondo una o più delle rivendicazioni.

Secondo una caratteristica importante dell’invenzione, viene fornita una nuova modalità di operare l'insufflazione dell'aria in un serbatoio di vinificazione, secondo la quale viene applicata una regola di variazione automatica delle insufflazioni nel tempo con una azione coordinata e combinata tra i vari ugelli, ossia per ciascuno degli ugelli installati è possibile modulare in durata e frequenza i getti d'aria, o impulsi d'aria, emessi e combinarli, secondo una sequenza programmabile, con i getti emessi dagli altri ugelli.

In altre parole, ciascun ugello presente nel tino è alimentato e azionato in maniera indipendente dagli altri ugelli presenti nel medesimo tino e tuttavia coordinata da un programma che controlla sia l'erogazione da ciascun ugello in modo da variare nel tempo la durata e la frequenza del getto d'aria secondo una specifica modulazione predeterminata sia la sequenza di erogazione di tutti gli ugelli, che possono essere attivati uno dopo l'altro, o in maniera parzialmente sovrapposta o anche contemporaneamente con durate e frequenze del getto uguali o differenti.

Secondo forme realizzative particolari dell’invenzione i vari ugelli intervengono a rotazione uno dopo l'altro in modo alternato o sovrapponendosi parzialmente e ciascun ugello può essere controllato in modo da emettere getti d'aria modulati e intermittenti, in particolare di durata costante, crescente o decrescente, con una frequenza costante o variabile secondo modalità prestabilite e programmabili. Secondo un’altra importante caratteristica dell’invenzione, viene fornito un dispositivo per l'insufflazione dell'aria in un serbatoio di vinificazione comprendente almeno tre ugelli di insufflazione di aria compressa erogata attraverso un circuito di distribuzione dell'aria su cui sono previste valvole di controllo del flusso d'aria diretto a ciascun ugello e mezzi a microprocessore agenti su dette valvole di controllo. Gli ugelli di insufflazione dell'aria sono installati entro il serbatoio ad un'altezza non superiore ad un terzo dell'altezza totale del serbatoio e i mezzi a microprocessore sono programmabili per azionare le valvole di controllo in modo indipendente l'una dall'altra in modo da variare, secondo un criterio di modulazione prestabilito, la frequenza e la durata dei getti d'aria emessi da ciascun ugello e il tempo di ritardo di ciascun ugello rispetto al successivo nella sequenza di azionamento degli ugelli.

Queste ed altre caratteristiche, nonché i vantaggi, del procedimento per l'insufflazione controllata dell'aria in un serbatoio di vinificazione e dell'apparecchiatura per attuare detto procedimento secondo la presente invenzione risulteranno chiare dalla descrizione che segue di loro forme realizzative fatte a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento agli annessi disegni.

Breve Descrizione dei Disegni

Nei disegni:

le figure 1a e 1b sono viste schematiche in sezione e in elevazione laterale di un serbatoio di vinificazione dotato di un dispositivo di insufflazione dell'aria secondo una prima variante realizzativa;

le figure 2a e 2b sono viste schematiche in sezione e in elevazione laterale di un serbatoio di vinificazione dotato di un dispositivo di insufflazione dell'aria secondo una seconda variante realizzativa;

la figura 3 mostra in sezione laterale il dettaglio di una parete laterale di un serbatoio di vinificazione in cemento su cui è montato un ugello del dispositivo di insufflazione dell'aria secondo l'invenzione; la figura 4 mostra in vista laterale un ugello installato dall'esterno sulla parete laterale di un serbatoio di vinificazione in acciaio;

la figura 5 mostra in vista laterale un ugello installato dall'interno sulla parete laterale di un serbatoio di vinificazione in acciaio;

le figure 6 e 7 mostrano dettagli costruttivi di un ugello rimuovibile dall'esterno;

le figure 8-13 illustrano graficamente esempi di modulazione temporale di insufflazione dell'aria dagli ugelli in conformità al procedimento di insufflazione controllata secondo la presente invenzione.

Modi per Attuare l'Invenzione

Con riferimento alle figure 1a, 1b e 2a, 2b, si è indicato con 1 un generico serbatoio di vinificazione, sulla cui parete laterale sono installati almeno tre ugelli 2 per insufflare aria nella massa liquida (mosto) contenuta nel serbatoio 1 secondo modalità che verranno specificate più avanti. Nelle figure 1a e 1b è mostrato un serbatoio di vinificazione 1 equipaggiato con tre ugelli 2 di insufflazione dell'aria, mentre nelle figure 2a e 2b è mostrato un serbatoio di vinificazione 1 equipaggiato con quattro ugelli 2 di insufflazione dell'aria.

Gli ugelli 2 sono equispaziati e posizionati ad un'altezza h dal fondo del serbatoio 1 non superiore a un terzo dell'altezza totale del serbatoio stesso. Gli ugelli 2 sono inoltre collegati ad un sistema di generazione dell'aria compressa 10 di tipo convenzionale, e pertanto indicato solo schematicamente, attraverso un circuito di distribuzione dell'aria compressa, indicato genericamente con 3, comprendente linee di alimentazione distinte per ciascun ugello, sulle quali sono installate valvole 4 di controllo e regolazione del flusso d'aria che viene alimentato a ciascuno degli ugelli 2. Sono poi previsti mezzi a microprocessore 11 programmabili in modo da controllare e regolare, attraverso le valvole 4, il flusso dell'aria che viene insufflato nei serbatoio 1 attraverso ciascuno degli ugelli 2, secondo un programma prestabilito di controllo della modulazione della durata e della frequenza dei getti d'aria e della sequenza di intervento degli ugelli, come si dirà più avanti.

Come anche mostrato nel dettaglio di figura 6, nella forma realizzativa preferita dell'invenzione gli ugelli presentano una forma sostanzialmente a L divaricato e in particolare la loro bocca di uscita è disposta ad un angolo compreso tra 110° e 180° rispetto alla perpendicolare alla parete laterale del serbatoio da cui l'ugello aggetta internamente.

La scelta dell'angolo ottimale dell'ugello dipende dall’altezza scelta di posizionamento degli ugelli e dalla loro distanza dal cappello di vinaccia. A titolo esemplificativo, nel caso di installazione degli ugelli 2 sulla parete laterale del serbatoio 1 un angolo di divaricazione compreso tra 115° e 170° è da considerarsi adeguato e un angolo di divaricazione compreso tra 115° e 150° è quello preferito.

Nella figura 3 è illustrato il montaggio di un ugello 2 per l'insufflazione dell'aria sulla parete laterale di un serbatoio in cemento. In questo caso, l'ugello 2 viene montato dall'interno del serbatoio connettendolo a vite o a scatto, o altro sistema idoneo, all'estremità di un manicotto 5 annegato nella parete del serbatoio e collegabile a sua volta, attraverso la sua estremità esterna, al circuito di distribuzione dell'aria.

Nella figura 4 è illustrata una prima modalità di montaggio di un ugello 2 per l'insufflazione dell'aria sulla parete laterale di un serbatoio in acciaio. In questo caso, l'ugello viene montato dall'esterno facendolo passare attraverso un manicotto 6 saldato entro un corrispondente foro 7 ricavato sulla parete del serbatoio 1 e quindi fissandolo al manicotto 6 mediante una ghiera di raccordo 8 esterna.

Nella figura 5 è illustrata una seconda modalità di montaggio di un ugello 2 per l'insufflazione dell'aria sulla parete laterale di un serbatoio in acciaio. In questo caso, l'ugello viene montato dall'interno inserendolo entro un manicotto 6 saldato entro un corrispondente foro 7 ricavato sulla parete del serbatoio 1 e quindi fissandolo al manicotto 6 mediante una ghiera di raccordo 9 interna.

Nei dettagli costruttivi delle figure 6 e 7 si vede un ugello 2 con tutti i suoi componenti necessari per il montaggio dall'esterno su un serbatoio di vinificazione 1 e in particolare il manicotto 6 che deve essere saldato nel foro 7 del serbatoio 1 e la ghiera di raccordo 8 atta a cooperare con un anello 12 solidale allo stelo 2a dell'ugello per il fissaggio dell'ugello alla parete del serbatoio. Vantaggiosamente può anche essere previsto un blocco cilindrico, ad esempio, in teflon con funzione antisporcamento da interporre tra lo stelo dell'ugello 2 e il manicotto 6, mostrato in figura 6 e indicato con 13.

Secondo un aspetto importante della presente invenzione viene fornito un metodo originale di insufflazione dell'aria attraverso gli ugelli 2 sopra descritti che permette di ottimizzare l’effetto di disgregazione e completa bagnatura del cappello di vinacce.

I vari ugelli vengono attivati in sequenza con un tempo modulato di ritardo tra un ugello e il successivo. Inoltre anche la durata e la frequenza dei getti, o impulsi d'aria, di ogni singolo ugello può essere modulata in modo indipendente rispetto agli altri ugelli presenti nel serbatoio. La particolare combinazione delle due modulazioni (durata e frequenza da un lato e sequenza dall'altro) permette di ottenere, con una quantità di aria relativamente ridotta, delle onde d’urto che disgregano il cappello e successivamente lo inondano completamente.

La modulazione della sequenza e la modulazione della durata e frequenza dei getti e la loro combinazione sono programmabili e modificabili in modo tale da ottenere varie intensità di azione in modo da adattare l’effetto sul cappello di vinaccia in base alla tipologia di uva e alla fase di fermentazione (pre-fermentazione, inizio, tumultuosa, chiusura, ecc).

L'insufflazione dell'aria avviene periodicamente, più volte, al giorno secondo una tempistica scelta dall'operatore in base alle specifiche esigenze e alla sua esperienza e, per ciascun ugello, in conformità alla presente invenzione, secondo una modalità ciclica, ossia gli ugelli eseguono ciascuno uno o più cicli di getti intermittenti di durata e frequenza programmata e intervengono secondo una sequenza, anch'essa programmata, che può prevedere la totale alternanza del ciclo di un ugello rispetto al precedente oppure la parziale sovrapposizione tra i cicli di due ugelli che intervengono uno dopo l'altro. La pressione operativa dell'aria compressa è generalmente compresa tra 2 e 7 bar. La durata minima del singolo getto d'aria è 100ms e la durata massima è 15 secondi.

Negli esempi che seguono, riportati con riferimento alle figure 8-13, vengono illustrate alcune possibilità di pilotaggio degli ugelli, restando inteso ovviamente che numerose altre modalità sono possibili che potranno essere scelte dal tecnico del ramo a seconda delle specifiche esigenze.

Esempio 1 Azione media

Si desidera ottenere una intensità media dell'azione prodotta dall'insufflazione dell'aria dagli ugelli. Con riferimento alla figura 8, gli ugelli vengono pilotati in modo da realizzare una modulazione crescente, cioè con getti intermittenti di durata crescente. Più specificamente, gli ugelli vengono attivati in rotazione, uno dopo l’altro. Il secondo ugello parte dopo un tempo [RU1-2] dopo la partenza del primo ugello. Il terzo ugello parte dopo un tempo [RU2-3] dopo la partenza del secondo ugello. Poiché il secondo ugello parte quando ancora il primo ugello sta lavorando, la combinazione è detta incrociata. Per ogni singolo ugello è presente una variazione di frequenza automatica (modulazione) preimpostata. In questo caso si tratta di una modulazione crescente in quanto crescono sia i tempi di pausa che i tempi di attivazione. In una variante realizzativa è possibile prevedere la crescita solo del tempo di pausa o solo del tempo di attivazione. Questa modalità di pilotaggio degli ugelli crea un momento rotatorio del fluido che amplifica l’effetto di sgretolamento a tutto il cappello di vinaccia.

Esempio 2 Azione Leggera

Si desidera ottenere una intensità dell'azione prodotta dall'insufflazione dell'aria dagli ugelli più blanda di quella ottenuta con le modalità descritte nell'esempio 1. Con riferimento alla figura 9, questa modulazione è la stessa della precedente per quanto riguarda i singoli ugelli, ma gli interventi degli ugelli non si sovrappongono, ossia il successivo ugello parte dopo che il precedente si è fermato (combinazione alternata). L'effetto di questa modalità operativa è, come detto, assai più blando di quello sviluppato con la modalità operativa descritta nell'esempio 1, ma in certi casi è sufficiente allo scopo. Esempio 3 Azione Mantenimento

Questa modalità di pilotaggio degli ugelli, illustrata nel grafico di figura 10, prevede una modulazione costante perché i tempi di attivazione e i tempi di pausa per ogni singolo getto per ogni ugello sono costanti per tutto il tempo e una combinazione alternata perché gli ugelli non partono mai insieme, ma in successione, uno dopo l'altro. L'effetto di questa modalità operativa è ancora più blando di quello dell'esempio 2 ed in effetti non sgretola il cappello se questo non è già stato sgretolato da azioni precedenti.

Da notare che questa modalità operativa è simile a quella attuabile con un dispositivo della tecnica nota con la significativa, importante differenza che nel caso del presente esempio vi sono più ugelli che intervengono a rotazione, in sequenza, uno dopo l'altro.

Esempio 4 Azione rottura e bagnatura

Si desidera ottenere la combinazione dell’effetto di sgretolamento e di quello di inondazione del cappello di vinacce. Con riferimento alla figura 11, gli ugelli vengono pilotati in modo da realizzare una modulazione a doppia fase, ossia ogni singolo ugello, in una prima fase, opera un insufflazione pulsata con getti di durata costante seguita da una seconda fase a insufflazione continua. La combinazione degli interventi degli ugelli è incrociata, ossia l’ugello successivo parte prima che l’ugello precedente ha concluso il suo intervento.

Esempio 5 Azione affondamento cappello

Si desidera realizzare uno strippaggio del gas che sostiene il cappello e quindi far abbassare il cappello dentro il liquido. In questo caso (vedere il grafico di figura 12), si opera con modalità costante di insufflazione, mediante getti d'aria intermittenti di durata costante, prodotti a rotazione da ciascuno degli ugelli installati. In altre parole, l'intervallo di tempo che intercorre tra due getti successivi di un ugello è sufficiente per contenere un getto di ciascuno degli altri ugelli. Anche in questo caso si ottiene un effetto molto blando che può essere utilizzato solo per lo scopo sopra indicato.

Esempio 6 Azione media prolungata

Questa modalità operativa, illustrata nel grafico di figura 13, è simile a quella dell'esempio 1, ossia modulazione crescente e modalità incrociata, ma ripetuta per più volte, nell'esempio tre volte.

Le diverse modalità operative possono così essere sintetizzate:

A) con riferimento al getto del singolo ugello:

1) Modulato crescente o decrescente – singola fase:

quando, per un singolo ugello, la durata degli impulsi di attivazione ecla durata degli impulsi di pausa rispettivamente crescono o decrescono lungo la durata del tempo di attivazione dell’ugello stesso.

2) Modulazione costante – singola fase:

quando, per un singolo ugello, la durata degli impulsi di attivazione e la durata degli impulsi di pausa rispettivamente rimangono costanti ad un valore preimpostato per tutta la durata di attivazione dell’ugello stesso.

3) Modulazione crescente-decrescente-costante a doppia fase:

come i casi precedenti, ma seguiti a chiusura del singolo getto dell’ugello da un insufflazione continua di durata preimpostata.

B) con riferimento alla sequenza degli ugelli

1) Combinazione incrociata

quando l’ugello successivo parte prima che l’ugello precedente abbia completato il suo ciclo. 2) Combinazione alternata

quando l’ugello successivo parte dopo che l’ugello precedente ha completato il suo ciclo.

Ogni sequenza può essere eseguita una sola volta o ripetuta N volte (vedi l’esempio 5 in cui la sequenza non è altro che un susseguirsi di una singola attivazione di ogni ugello e questa sequenza viene ripetuta 5 volte, o l’esempio 6 che è la stessa modulazione dell’esempio 1, ma con ripetizione=3).

Da notare che, ovviamente, ognuno di questi esempi rappresenta una “follatura”. Poi questa follatura può essere ripetuta N volte al giorno.

Da quanto precede risulta chiaro che il metodo secondo la presente invenzione consente di raggiungere gli scopi prefissati. In particolare, le varie possibilità di applicazione di una legge prestabilita di modulazione del getto per singolo ugello e di combinazione sequenziale tra i vari ugelli permettono di ottenere delle onde disgreganti che affondano e rompono completamente il cappello inondandolo di liquido. Il tutto in pochi secondi e senza azioni meccaniche violente.

Grazie alle elevate potenzialità estrattive e ai tempi di azione ridotti a poche decine di secondi viene ridotto al minimo il consumo di aria o gas inerte utilizzato e le problematiche legate allo strippaggio di aromi ed alcol si riducono in modo sensibile.

E stato inoltre verificato sperimentalmente che la modalità di pilotaggio modulato-sequenziale risulta efficace anche nel caso di installazione degli ugelli dal basso ove questo non risultasse un problema (serbatoio auto-svuotanti a “becco di luccio”) eliminando i problemi dei sistemi analoghi a bolla d’aria secondo la tecnica nota.

Pertanto, laddove le condizioni previste per lo svuotamento e la pulizia del serbatoio lo consentano, gli ugelli potranno anche essere montati sul fondo del serbatoio ed estendersi verticalmente da esso. In questo caso essi potranno presentare uno sviluppo lineare, il che equivale ad un angolo di divaricazione della loro forma sostanzialmente a L degli ugelli uguale a 180°. Tuttavia, le modalità di pilotaggio degli ugelli e la modulazione dell'insufflazione dell'aria sono quelli previsti dal metodo secondo l'invenzione sopra descritto e illustrato.

Si sottolinea infine che, per quanto nella presente relazione si sia fatto sempre riferimento all'aria come fluido utilizzato, qualsiasi fluido equivalente funzionalmente all'aria, ad esempio un gas inerte quale l'azoto, può essere usato in alternativa, e in tal senso deve essere inteso il termine aria, ogni volta che viene citato.

Varianti e/o modifiche potranno essere apportate al procedimento per l'insufflazione controllata dell'aria in un serbatoio di vinificazione e al relativo dispositivo secondo la presente invenzione senza per questo uscire dall’ambito protettivo dell’invenzione medesima come definita nelle seguenti rivendicazioni.

In particolare, ulteriori aspetti da A1 ad A15 del trovato sono qui di seguito descritti.

A1. Procedimento per l'insufflazione controllata di aria in un serbatoio di vinificazione (1) equipaggiato con ugelli (2) di insufflazione di aria compressa entro detto serbatoio atti ad emettere getti d'aria intermittenti, caratterizzato dal fatto che l'insufflazione dell'aria avviene secondo una modalità ciclica e comprende le seguenti fasi:

- applicare una legge di modulazione prestabilita alla durata e alla frequenza dei getti d'aria emessi da ogni ugello; e

- attivare in sequenza i vari ugelli con un tempo di ritardo modulato tra un ugello e il successivo, dette fasi venendo attuate contemporaneamente in ogni ciclo di insufflazione.

A2. Il procedimento secondo l’aspetto A1, in cui il tempo di ritardo è modulato in modo che l'attivazione di un ugello successivo si abbia al termine dell'intervento dell'ugello precedente.

A3. Il procedimento secondo l’aspetto A1, in cui il tempo di ritardo è modulato in modo che l'attivazione di un ugello successivo si abbia prima del termine dell'intervento dell'ugello precedente con un tempo di sovrapposizione degli interventi prefissato.

A4. Il procedimento secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui la durata dei getti d'aria emessi da ogni ugello in ciascun ciclo di insufflazione è scelta tra durata crescente, decrescente o costante. A5. Il procedimento secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui la frequenza dei getti d'aria emessi da ogni ugello in ciascun ciclo di insufflazione è scelta tra frequenza crescente, decrescente o costante.

A6. Il procedimento secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui l'insufflazione dell'aria è attuata secondo cicli ripetuti per ciascun ugello.

A7. Il procedimento secondo una qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui ciascun ciclo di insufflazione dell'aria comprende almeno una prima fase a getti d'aria intermittenti e una seconda fase comprendente un getto continuo di durata prefissata.

A8. Il procedimento secondo l’aspetto A7, in cui la seconda fase del ciclo di insufflazione di un ugello è sovrapposta alla prima fase del ciclo di insufflazione dell'ugello successivo nella sequenza di attivazione degli ugelli.

A9. Dispositivo per l'insufflazione di aria in un serbatoio di vinificazione (1) comprendente almeno tre ugelli (2) di insufflazione di aria compressa erogata attraverso un circuito di distribuzione dell'aria (3) e mezzi a microprocessore (11) per controllare l'iniezione dell'aria entro detto serbatoio, caratterizzato dal fatto che su detto circuito di distribuzione dell'aria (3) sono previste valvole di controllo (4) del flusso d'aria diretto a ciascun ugello (2), detti ugelli (2) essendo installati entro detto serbatoio (1) ad un'altezza non superiore ad un terzo dell'altezza totale di detto serbatoio (1), e che detti mezzi a microprocessore (11) sono programmabili per azionare dette valvole di controllo per modulare la frequenza e la durata dei getti d'aria emessi da ciascun ugello (2) e il tempo di ritardo di ciascun ugello rispetto al successivo nella sequenza di azionamento degli ugelli.

A10. Il dispositivo secondo l’aspetto A9, in cui detti ugelli (2) sono montati sulla parete laterale di detto serbatoio (1).

A11. Il dispositivo secondo l’aspetto A9 o A10, in cui detti ugelli hanno una forma sostanzialmente a L divaricato.

A12. Il dispositivo secondo l’aspetto A11, in cui l'angolo di divaricazione è compreso tra 110° e 180°.

A13. Il dispositivo secondo l’aspetto A12, in cui l'angolo di divaricazione è compreso tra 115° e 170°. A14. Il dispositivo secondo l’aspetto A13, in cui l'angolo di divaricazione è compreso tra 115° e 150°. A15. Il dispositivo secondo uno qualsiasi degli aspetti da A9 ad A12, in cui detti ugelli (2) sono montati equispaziati.

Claims (37)

1. RIVENDICAZIONI 1. Serbatoio di vinificazione equipaggiato con un dispositivo per l’insufflazione di aria o gas inerte nel serbatoio di vinificazione (1), in cui il dispositivo di insufflazione dell'aria o gas inerte comprende: - un circuito di distribuzione dell'aria o gas inerte (3), - almeno tre ugelli (2) per l'insufflazione di aria compressa o gas inerte compresso fornita/o attraverso il circuito di distribuzione (3), detto circuito di distribuzione (3) comprendendo una linea di alimentazione distinta per ciascun ugello, in cui: valvole di controllo (4) del flusso d’aria o gas inerte diretto a ciascun ugello (2) sono presenti su detto circuito di distribuzione (3), ciascuna delle valvole di controllo (4) essendo presente sulla rispettiva linea di alimentazione del circuito di distribuzione (3); e mezzi a microprocessore (11) sono configurati per agire sulle valvole di controllo (4).
2. 2. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione precedente, in cui i mezzi a microprocessore sono programmati per azionare dette valvole di controllo (4) indipendentemente l'una dall'altra.
3. 3. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i mezzi a microprocessore sono programmati per effettuare un’azione coordinata e combinata tra i vari ugelli ed operare l'insufflazione dell'aria o del gas inerte nel serbatoio di vinificazione applicando una regola di variazione automatica delle insufflazioni nel tempo.
4. 4. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i mezzi a microprocessore sono programmati per attivare gli ugelli in sequenza con un tempo modulato di ritardo tra un ugello e il successivo, opzionalmente per far intervenire i vari ugelli a rotazione uno dopo l'altro in modo alternato o sovrapponendosi parzialmente.
5. 5. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi a microprocessore sono programmati per variare, secondo una regola di modulazione predeterminata, la frequenza e la durata dei getti d'aria o di gas inerte erogati da ciascun ugello (2) ed il tempo di ritardo di ciascun ugello rispetto a quello successivo nella sequenza di azionamento dell'ugello.
6. 6. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti ugelli (2) sono montati in detto serbatoio (1) ad un’altezza (h) dal fondo del serbatoio (1) non superiore ad un terzo dell'altezza totale di detto serbatoio (1)
7. 7. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti ugelli (2) sono montati sulla parete laterale del serbatoio (1).
8. 8. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui gli ugelli presentano una forma sostanzialmente a L divaricato e in particolare la loro bocca di uscita è disposta ad un angolo di divaricazione compreso tra 110° e 180°, rispetto alla perpendicolare alla parete laterale del serbatoio da cui l'ugello aggetta internamente, preferibilmente in cui l’angolo di divaricazione è compreso tra 115° e 170°, ancor più preferibilmente tra 115° e 150°.
9. 9. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti ugelli (2) sono montati equispaziati, opzionalmente sono montati alla medesima altezza ed equispaziati angolarmente tra loro.
10. 10. Dispositivo per l'insufflazione di aria, configurato per istallazione in un serbatoio di vinificazione (1), comprendente un circuito di distribuzione dell'aria o di gas inerte (3), almeno tre ugelli (2) di insufflazione di aria compressa o di gas inerte erogata/o attraverso il circuito di distribuzione dell'aria o di gas inerte (3) e mezzi a microprocessore (11) per controllare l'iniezione dell'aria o del gas inerte entro detto serbatoio, in cui su detto circuito di distribuzione (3) sono previste valvole di controllo (4) del flusso d'aria o di gas inerte diretto a ciascun ugello (2), ed in cui detti mezzi a microprocessore (11) sono programmati per azionare dette valvole di controllo del medesimo serbatoio in maniera indipendente l’una dall’altra in modo da variare, secondo un criterio di modulazione prestabilito, il tempo di ritardo di ciascun ugello rispetto al successivo nella sequenza di azionamento degli ugelli.
11. 11. Il dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi a microprocessore (11) sono programmati per azionare dette valvole di controllo del medesimo serbatoio in maniera indipendente l’una dall’altra in modo da variare, secondo un criterio di modulazione prestabilito, sia la frequenza e la durata dei getti d'aria o di gas inerte emessi da ciascun ugello (2) che il tempo di ritardo di ciascun ugello rispetto al successivo nella sequenza di azionamento degli ugelli.
12. 12. Il dispositivo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detti ugelli (2) sono collegati al circuito di distribuzione dell’aria o di gas inerte (3) e configurati in modo da poter essere montati sulla parete laterale di detto serbatoio (1).
13. 13. Il dispositivo secondo la rivendicazione 9 o 10 o 11, in cui detti ugelli hanno una forma sostanzialmente a L divaricato, ed in cui l'angolo di divaricazione è compreso tra 115° e 170°, preferibilmente in cui l'angolo di divaricazione è compreso tra 115° e 150°.
14. 14. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, in cui detti ugelli (2) sono collegati al circuito di distribuzione (3) e configurati in modo da poter essere montati equispaziati su detto serbatoio.
15. 15. Serbatoio di vinificazione in particolare equipaggiato con un dispositivo per l’insufflazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14.
16. 16. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 e 15, in cui il serbatoio è in cemento con ugelli (2) montati sulla parete laterale del serbatoio ed in cui l'ugello (2) viene montato dall'interno del serbatoio connettendolo a vite o a scatto, o altro sistema idoneo, all'estremità di un manicotto (5) annegato nella parete del serbatoio e collegato a sua volta, attraverso una sua estremità esterna, al circuito di distribuzione dell'aria o di gas inerte.
17. 17. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 e 15, in cui il serbatoio è in acciaio con ugelli (2) montati sulla parete laterale del serbatoio ed in cui l'ugello (2) viene montato dall'esterno facendolo passare attraverso un manicotto (6) saldato entro un corrispondente foro (7) ricavato sulla parete del serbatoio (1) e quindi fissandolo al manicotto (6) mediante una ghiera di raccordo (8) esterna.
18. 18. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 e 15, in cui il serbatoio è in acciaio con ugelli (2) montati sulla parete laterale del serbatoio ed in cui l'ugello (2) viene montato dall'interno inserendolo entro un manicotto (6) saldato entro un corrispondente foro (7) ricavato sulla parete del serbatoio (1) e quindi fissandolo al manicotto (6) mediante una ghiera di raccordo (9) interna.
19. 19. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 17, in cui la ghiera di raccordo (8) coopera con un anello (12) solidale allo stelo (2a) dell'ugello (2) per il fissaggio dell'ugello stesso alla parete del serbatoio.
20. 20. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 19, in cui un blocco cilindrico (13), ad esempio in teflon con funzione anti-sporcamento, è interposto tra lo stelo dell'ugello (2) ed il manicotto (6).
21. 21. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 20, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per ripetere l'insufflazione dell'aria o di gas inerte periodicamente, più volte al giorno, per ciascun ugello, secondo una modalità ciclica.
22. 22. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 21, in cui la pressione operativa dell'aria compressa o del gas inerte è compresa tra 2 e 7 bar.
23. 23. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 22, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati affinché la durata minima del singolo getto d'aria o di gas inerte sia di 100ms e la durata massima sia di 15 secondi.
24. 24. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 23, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per: pilotare gli ugelli in modo da realizzare una modulazione crescente, cioè con getti intermittenti di durata crescente sia nei tempi di pausa che nei tempi di attivazione oppure con getti intermittenti di durata crescente solo nel tempo di pausa o solo nel tempo di attivazione.
25. 25. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 23, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per: pilotare gli ugelli in modo da realizzare una modulazione costante, cioè con getti intermittenti di durata costante in cui i tempi di attivazione ed i tempi di pausa per ogni singolo getto per ogni ugello non variano nel tempo..
26. 26. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 24 o 25, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per eseguire, a seguito della modulazione costante o della modulazione crescente, una insufflazione continua di durata preimpostata.
27. 27. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 26, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per attivare gli ugelli in rotazione, uno dopo l’altro, in cui: - il secondo ugello parte dopo un tempo dopo la partenza del primo ugello, - il terzo ugello parte dopo un tempo dopo la partenza del secondo ugello, - l’ugello successivo parte prima o dopo che l’ugello precedente abbia concluso il suo intervento.
28. 28. Serbatoio di vinificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o da 15 a 27, in cui gli ugelli sono montati sul fondo del serbatoio.
29. 29. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 28, in cui gli ugelli si estendono dal fondo del serbatoio e presentano sviluppo lineare.
30. 30. Serbatoio di vinificazione secondo la rivendicazione 28 o 29, in cui gli ugelli si estendono verticalmente dal fondo del serbatoio.
31. 31. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per ripetere l'insufflazione dell'aria o di gas inerte periodicamente, più volte al giorno, per ciascun ugello, secondo una modalità ciclica.
32. 32. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14 e 31, in cui la pressione operativa dell'aria compressa o del gas inerte è compresa tra 2 e 7 bar.
33. 33. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, 31, 32 in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati affinché la durata minima del singolo getto d'aria o di gas inerte sia di 100ms e la durata massima sia di 15 secondi.
34. 34. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, 31, 32, 33, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per: pilotare gli ugelli in modo da realizzare una modulazione crescente, cioè con getti intermittenti di durata crescente sia nei tempi di pausa che nei tempi di attivazione oppure con getti intermittenti di durata crescente solo nel tempo di pausa o solo nel tempo di attivazione.
35. 35. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14, 31, 32, 33, 34, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per: pilotare gli ugelli in modo da realizzare una modulazione costante, cioè con getti intermittenti di durata costante in cui i tempi di attivazione ed i tempi di pausa per ogni singolo getto per ogni ugello sono costanti.
36. 36. Il dispositivo secondo una delle rivendicazioni 34 o 35, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per eseguire, a seguito della modulazione costante o della modulazione crescente, una insufflazione continua di durata preimpostata.
37. 37. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14 e da 31 a 36, in cui i mezzi a microprocessore (11) sono programmati per attivare gli ugelli in rotazione, uno dopo l’altro, in cui: - il secondo ugello parte dopo un tempo dopo la partenza del primo ugello, - il terzo ugello parte dopo un tempo dopo la partenza del secondo ugello, - l’ugello successivo parte prima o dopo che l’ugello precedente abbia concluso il suo intervento.