IT201800007725A1

IT201800007725A1 - Apparato di trasporto a coclea per bottiglie ed impianto di imbottigliamento dotato di tale apparato

Info

Publication number: IT201800007725A1
Application number: IT102018000007725A
Authority: IT
Inventors: Giuliano Boscaro; Alessandro Ticinelli
Original assignee: Mbf Spa
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2020-02-01
Also published as: JP2020033184A; EP3604180A1; AU2019208232A1; US20200039753A1; RU2019124288A; US10988320B2; ES2883803T3; EP3604180B1; AR116254A1; PT3604180T; CL2019002083A1; NZ755814A; ZA201904845B

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Forma oggetto della presente invenzione un apparato di trasporto a coclea per bottiglie ed un impianto di imbottigliamento dotato di tale apparato.

Stato della tecnica

Nel settore dell’imbottigliamento per trasportare bottiglie da una stazione all’altra degli impianti è noto da tempo utilizzare apparati a coclea.

Generalmente, una stazione di un impianto di imbottigliamento è costituita da una macchina rotativa, come ad esempio una sciacquatrice, una riempitrice o una tappatrice.

Un esempio di apparato di trasporto a coclea è illustrato nelle Figure 1 e 2. Esso comprende una struttura di supporto T, che si estende lungo tutto il percorso, e una elica spiraliforme E, che si estende parallelamente a tale struttura di supporto. L’elica spiraliforme definisce una sede a spirale che si estende sostanzialmente per tutta la lunghezza dell’elica. In gergo, l’elica spiraliforme è chiamata anche “coclea”, sebbene impropriamente, in quanto essa non è inserita all’interno di un corpo tubolare di contenimento.

Operativamente, come illustrato nelle Figure 1 e 2, la singola bottiglia si dispone all’interno di tale sede a spirale e viene trascinata in movimento dal moto di rotazione dell’elica E stessa, lungo la struttura di supporto T, che funge da contro-guida. In uso l’apparato a coclea riceve le bottiglie da una stella in ingresso (non illustrata) e le cede poi ad una stella in uscita S. Operativamente, la sede spiraliforme S deve essere in fase con i vani delle due stelle S.

Esistono coclee dedicate al trasporto di uno specifico formato bottiglia, quest’ultimo essendo definito in termini di forma e dimensioni della bottiglia. In tal caso, la forma e le dimensioni della sezione della sede a spirale sono corrispondenti a quelle della bottiglia da trasportare. Generalmente, tali coclee sono destinate alla movimentazione di bottiglie aventi una sezione non circolare in pianta, ma ad esempio quadrata o ovoidale. Nel caso in cui sia necessario trasportare bottiglie di formato differente o diametro equivalente differente, è necessario cambiare la coclea con una di tipo adatto.

Esistono anche coclee di tipo “universale”, cioè aventi una sede a spirale aventi una sezione trasversale di forma e dimensioni non specificamente corrispondenti ad un unico formato bottiglia, ma in grado di impegnare differenti formati bottiglia. In particolare, tale tipo di coclea è idonea a trasportare bottiglie aventi una sezione circolare in pianta (bottiglie cilindriche o coniche) con un ampio intervallo di diametri. Ciò rende l’apparato di trasporto operativamente più flessibile. La flessibilità in termini di capacità di trattare formati bottiglie differenti è tuttavia limitata dal fatto che per poter operare le dimensioni della sede a spirale non devono differire eccessivamente rispetto alle dimensioni della bottiglia. Anche una coclea di tipo universale ha quindi un predefinito intervallo operativo in termini di formati bottiglie trattabili. Ad esempio, una coclea “universale” standard può avere un intervallo operativo compreso tra 56mm e 105mm, in termini di diametri di bottiglie aventi una sezione circolare in pianta (bottiglie cilindriche o coniche) trattabili. Pertanto, nel caso in cui sia necessario trasportare bottiglie aventi un formato non incluso nell’intervallo operativo della coclea (ad esempio con diametro inferiore a 56 mm), è necessario sostituire la coclea con una di tipo adatto.

Un’esigenza molto sentita presso gli utilizzatori è quella di ottimizzare e quindi ridurre al minimo i tempi di cambio formato, nonché i costi per l’acquisto di accessori necessari a veicolare correttamente le bottiglie durante i processi legati all’imbottigliamento (sciacquatura, riempimento e tappatura).

Ciò richiede di avere un impianto flessibile, capace di adattarsi alle varie situazioni operative e in grado di dare la possibilità all’utilizzatore di eseguire i cambi formato nel minor tempo possibile, garantendo comunque sempre la correttezza del risultato finale. Per soddisfare tali esigenze, un ruolo importante è giocato dalla flessibilità operativa degli apparati di trasporto tra le varie stazioni dell’impianto. In tal senso le coclee cosiddette di tipo universale rispondono a tale esigenza.

Per aumentare l’operatività dell’impianto ai formati bottiglia trattabili da una specifica coclea universale è tuttavia necessario disporre di una seconda coclea universale con differente intervallo operativo. La sostituzione di una coclea con l’altra viene previsto in caso di necessità. Il cambio comporta però costi e tempi morti.

È ancora quindi molto sentita l’esigenza di aumentare la flessibilità operativa di un apparato di trasporto a coclea in funzione delle possibili variazioni della tipologia di bottiglie gestite dall’utilizzatore, minimizzando ulteriormente tempi e costi legati ai cambi formato delle bottiglie.

Presentazione dell'invenzione

Pertanto, scopo principale della presente invenzione è quello di eliminare in tutto o in parte gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata, mettendo a disposizione un apparato di trasporto a coclea per bottiglie che rispetto ad una coclea di tipo tradizionale permetta di aumentare l’intervallo operativo, minimizzando però tempi e costi legati ai cambi formato delle bottiglie.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un apparato di trasporto a coclea per bottiglie che sia di semplice ed economica realizzazione.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un apparato di trasporto a coclea per bottiglie che sia di semplice ed economica gestione.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o più forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

- le Figure 1 e 2 mostrano due viste schematiche di due apparati tradizionali di trasporto a coclea per bottiglie, che si differenziano per le dimensioni della sede spiraliforme della coclea;

- la Figura 3 mostra uno schema generale di una macchina operatrice (riempitrice, sciacquatrice, ecc) in cui sono indicati i parametri atti a definire il relativo passo macchina;

- le Figure 4a e 4b mostrano due viste schematiche di un stesso apparato di trasporto a coclea per bottiglie secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, illustrato in associazione ad una stella, in cui nella Figura 4a è illustrata la coclea con una prima sede spiraliforme in fasatura con la stella e nella Figura 4b è illustrata la coclea con una seconda sede spiraliforme in fasatura con la stella; - la Figura 5 mostra l’apparato di trasporto a coclea per bottiglie di Figura 4a, illustrato mentre impegna alcune bottiglie;

- la Figura 6 mostra una vista ortogonale di un componente dell’apparato illustrato nella Figura 4a, relativo ad una elica a doppia spirale;

- le figure 7 e 8 mostrano in dettaglio le dimensioni e la forma della sezione delle due sedi elicoidali di cui è dotata l’elica a doppia spirale;

- la Figura 9 mostra una vista prospettica di una porzione di testa dell’elica a doppia spirale di Figura 5;

- La figura 10 mostra una vista schematica di due apparati di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione, disposti uno in ingresso e uno in uscita di una macchina operatrice (non illustrata), aventi un sistema di fasatura di tipo manuale; e

- la figura 11 mostra una vista schematica di due apparati di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione, disposti uno in ingresso e uno in uscita di una macchina operatrice (non illustrata), aventi un sistema di fasatura di tipo automatizzato.

Descrizione dettagliata

L’apparato di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione verrà indicato complessivamente con 1 nelle Figure allegate.

Qui e nel seguito della descrizione e delle rivendicazioni, si farà riferimento all’apparato 1 in condizione di utilizzo. In questo senso dovranno dunque essere intesi eventuali riferimenti ad una posizione inferiore o superiore, o ad un orientamento orizzontale o verticale.

In particolare, l’apparato di trasporto a coclea per bottiglie 1 secondo l’invenzione può essere utilizzato all’interno di un impianto di imbottigliamento per trasferire bottiglie tra due differenti stazioni di tale impianto in cooperazione con una stella in ingresso ed una stella in uscita.

In accordo ad una forma realizzativa generale dell’invenzione, l’apparato 1 di trasporto a coclea per bottiglie comprende:

- una struttura di supporto 10, che si estende longitudinalmente tra un ingresso bottiglie 1a e un’uscita bottiglie 1b di tale apparato 1, ed

- un corpo elicoidale spiraliforme 20, che è associato alla suddetta struttura di supporto 10 e si estende assialmente parallelamente a tale struttura di supporto 10 tra due proprie estremità assiali 20a, 20b.

Operativamente, il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 è ruotabile assialmente su sé stesso attorno ad un proprio asse longitudinale X per movimentare bottiglie tra l’ingresso bottiglie 1a e l’uscita bottiglie 1b del suddetto apparato 1 in cooperazione con la struttura di supporto 10.

In particolare, come illustrato nelle Figure allegate, la struttura di supporto 10 viene posizionata ad una predefinita distanza dal corpo elicoidale spiraliforme 20. Tale distanza è regolabile in funzione delle dimensioni delle bottiglie da trasportare. La struttura di supporto 10 funge da guida longitudinale per le bottiglie impegnate in movimento dal corpo elicoidale spiraliforme. In particolare, la struttura di supporto 10 sostiene le bottiglie da sotto e lateralmente, permettendo al corpo elicoidale spiraliforme in rotazione di imprimere alle bottiglie un moto lineare sostanzialmente parallelo all’asse del corpo elicoidale spiraliforme.

Il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 definisce quindi la “coclea” dell’apparato 1, dove il significato di “coclea” va inteso nel senso gergale improprio usato nel settore tecnico di riferimento. Nel seguito della descrizione i termini “coclea” e “corpo elicoidale spiraliforme” saranno considerati equivalenti e potranno essere usati uno in alternativa all’altro.

Secondo un aspetto essenziale della presente invenzione, il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea) comprende almeno due sedi spiraliformi 21, 22 che si estendono coassialmente tra le due estremità assiali 20a, 20b del suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20, in ciò differenziandosi radicalmente dalle soluzioni di tecnica nota, che utilizzano invece “coclee” dotate di un’unica sede spiraliforme.

Come illustrato nelle figure allegate, le suddette almeno due sedi spiraliformi 21, 22 sono sfasate angolarmente tra loro.

In altre parole, il corpo elicoidale spiraliforme 20 secondo l’invenzione definisce una “coclea” a doppio principio (a doppio volvente o a doppio elicoide), in contrapposizione alle “coclee” tradizionali che sono a singolo principio (a singolo volvente o a singolo elicoide).

Secondo un ulteriore aspetto essenziale dell’invenzione, le suddette almeno due sedi spiraliformi 21, 22 si differenziano una dall’altra per la forma e/o le dimensioni del relativo vano di alloggiamento bottiglie 21’, 22’ definito da ciascuna di esse.

La forma e le dimensioni del vano di alloggiamento bottiglie 21’, 22’ di una sede spiraliforme sono definiti dalla forma e dalle dimensioni della sezione assiale della sede spiraliforme, dove per sezione assiale si intende una sezione effettuata lungo un piano passante per l’asse longitudinale del corpo elicoidale spiraliforme 20. Due esempi di vani di alloggiamento bottiglie sono illustrati nelle Figure 7 e 8.

Operativamente, le suddette almeno due sedi spiraliformi 21, 22 sono destinate ad essere usate una in alternativa all’altra per il trasporto di bottiglie aventi forma e/o dimensioni differenti impegnabili dai rispettivi vani 21’, 22’.

Rispetto ad un apparato di trasporto a coclea tradizionale con coclea dotata di un’unica sede spiralifome, l’apparato 1 secondo l’invenzione presenta una flessibilità operativa superiore in termini di capacità di trattare formati bottiglia differenti, legata alla presenza di almeno due sedi spiraliformi aventi vani di alloggiamento bottiglie differenti.

L’apparato 1 di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione permetta quindi di aumentare l’intervallo operativo rispetto ad una coclea di tipo tradizionale, minimizzando al contempo tempi e costi legati ai cambi formato delle bottiglie.

Come già evidenziato in precedenza, le due sedi spiraliformi 21, 22 vengono utilizzate in alternativa una all’altra in funzione del formato bottiglia da trasportare. Da un punto di vista operativo, il passaggio da una sede spiraliforme all’altra viene effettuato con una semplice operazione di fasatura della sede spiraliforme prescelta con la stella in ingresso e la stella in uscita.

Come sarà ripreso nel seguito, tale operazione di fasatura può essere effettuata manualmente oppure in modo automatico. Tale operazione è agevole e veloce ed in ogni caso richiede un tempo decisamente inferiore a quello necessario alla sostituzione di una coclea.

L’apparato 1 secondo l’invenzione consente quindi all’utilizzatore di adattare in modo veloce, automatico e sicuro la configurazione e le caratteristiche operative dell’apparato di trasporto bottiglie a coclea al formato di bottiglie da trattare.

A parità di intervallo totale di formati bottiglia trattabili da un impianto di trasporto a coclea, rispetto ad un apparato tradizionale l’apparato 1 secondo l’invenzione ha anche un costo di impianto inferiore. Ciò è legato al fatto che l’apparato 1 secondo l’invenzione utilizza un’unica “coclea” (corpo elicoidale spiraliforme), mentre l’apparato tradizionale deve utilizzare due distinte “coclee”.

Vantaggiosamente, come sarà ripreso nel seguito le suddette almeno due sedi spiraliformi possono avere qualsiasi forma e/o dimensione (purché differenti tra loro), scelte in funzione del formato o dei formati che la sede spiraliforme è destinata ad impegnare in uso. In particolare, la singola sede spiraliforme 21, 22 può essere dimensionata per impegnare in uso uno specifico ed unico formato bottiglia, tipicamente bottiglie di forma non standard, ad esempio a sezione squadrata, in particolare con pareti concave e spigoli in evidenza, oppure a sezione ovoidale.

In alternativa, la singola sede spiraliforme 21, 22 può essere dimensionata per essere in grado di impegnare una pluralità di formati bottiglia, tipicamente bottiglie aventi sezione circolare.

Vantaggiosamente, nello stesso corpo elicoidale spiraliforme 20 possono essere previste due sedi spiraliformi 21, 22 entrambe dimensionate per impegnare in uso ciascuna uno specifico ed unico formato bottiglia. In tal caso i due formati e specifici formati bottiglia sono differenti tra loro, quantomeno in termini di dimensioni (eventualmente i due formati potrebbero avere le stesse proporzioni). In questa particolare configurazione della coclea 20, l’apparato 1 secondo l’invenzione sarà in grado di trasportare due differenti e specifici formati bottiglia.

In alternativa, nello stesso corpo elicoidale spiraliforme 20 possono essere previste due sedi spiraliformi 21, 22 entrambe dimensionate per impegnare in uso ciascuna una pluralità o gruppo (intervallo) di formati bottiglia. In tal caso, le due pluralità o gruppi di formati bottiglia trattabili dalle due sedi sono differenti tra loro. In questa particolare configurazione della coclea 20, l’apparato 1 secondo l’invenzione sarà in grado di trasportare due differenti gruppi di formati bottiglia. In quest’ultimo caso, preferibilmente, la coclea 20 svolge la funzione di due coclee tradizionali di “tipo universale”.

Secondo un ulteriore alternativa, nello stesso corpo elicoidale spiraliforme 20 può essere prevista una sede spiraliforme dimensionata per impegnare in uso uno specifico ed unico formato bottiglia, mentre una seconda sede spiraliforme è dimensionata per impegnare in uso una pluralità o gruppo (intervallo) di formati bottiglia. In questa particolare configurazione della coclea 20, l’apparato 1 secondo l’invenzione sarà in grado di trasportare sia un gruppo di formati bottiglia (tipicamente bottiglie con sezione circolare), sia uno specifico ed unico formato bottiglia (tipicamente, una bottiglia di formato non standard). In quest’ultimo caso, preferibilmente, la coclea 20 svolge la funzione combinata di una coclea tradizionale di “tipo universale” e di una coclea tradizionale dedicata ad un formato particolare.

In accordo alla forma realizzativa preferita illustrata nelle Figure allegate ed in particolare nella Figura 6, il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea) comprende solo due sedi spiraliformi 21 e 22 che si estendono coassialmente tra le due estremità assiali 20a, 20b di tale corpo elicoidale spiraliforme 20. Tali due sedi spiraliformi 21, 22 sono sfasate angolarmente tra loro e si differenziano una dall’altra per la forma e/o le dimensioni del relativo vano di alloggiamento bottiglie 21’, 22’ definito da ciascuna di esse.

Sebbene teoricamente la coclea 20 secondo l’invenzione possa comprendere più di due sedi spiraliformi, da un punto di vista costruttivo ed operativo è preferibile prevedere solo due di dette sedi spiraliformi.

Preferibilmente, come illustrato in particolare nella Figura 6, le suddette due sedi spiraliformi 21, 22 sono sfasate angolarmente tra loro di 180°.

Le due sedi spiraliformi si raccordano tra loro formando delle creste 25. In funzione delle dimensioni e della forma dei rispettivi vani di alloggiamento bottiglie 21’, 22’ e del relativo passo assiale P, le creste 25 possono presentare una sommità piatta più o meno estesa in senso assiale.

Preferibilmente, sia nel caso di due singole sedi o di tre o più sedi, le sedi spiraliformi sono cilindriche, coassiali tra loro e all’asse longitudinale del corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea). In alternativa, le sedi spiraliformi possono essere coniche.

In accordo alla forma realizzativa illustrata nella figura 6, le sedi spiraliformi 21, 22 (due o più di due) possono avere un passo assiale costante tra le due estremità assiali 20a, 20b del corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea).

In accordo ad una forma realizzativa alternativa non illustrata nelle figure allegate, le sedi spiraliformi 21, 22 (due o più di due) possono avere un passo assiale variabile tra le due estremità assiali 20a, 20b del corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea).

Operativamente, il passo P delle sedi spiraliformi (costante o variabile) viene scelto in funzione del “passo macchina Pm” delle stazioni (ciascuna definita da una macchina rotativa) collegate tra loro dall’apparato 1 in cooperazione a relative stelle.

Più in dettaglio, , il “passo macchina Pm” è di fatto la distanza lineare (o angolare) tra due assi verticali delle postazioni bottiglia in una macchina rotativa, indicata con M nella Figura 3. Le postazioni bottiglia m possono essere, ad esempio, i rubinetti di riempimento bottiglie (in una macchina riempitrice), gli ugelli per il risciacquo bottiglie (in una macchina sciacquatrice) e le teste di tappatura bottiglie (in una macchina tappatrice). Da queste postazioni fondamentali delle macchine rotative si ricava il passo macchina che poi viene riportato nelle relative stelle di trasferimento bottiglia e alla coclea di trasferimento. La coclea nella situazione più semplice ha il compito di ricevere le bottiglie con un “passo macchina” da una stella di uscita e trasferirle con questo passo alla successiva stella di ingresso. Si possono avere però delle situazioni più complesse in cui la coclea riceve bottiglie dalla stella di uscita con un “passo macchina” e poi le traferisce alla successiva stella di ingresso con un altro “passo macchina” modificando questo “passo” o distanza tra le bottiglie durante il suo moto rotatorio da una stella ad un’altra. In quest’ultimo caso, la coclea (e le relative sedi spiraliformi) hanno un passo variabile. Il passo macchina Pm in termini di distanza lineare viene calcolato nel modo seguente:

Pm = (Dp/n°pos)* Π

Dove (con riferimento alla Figura 3):

- Dp è il diametro primitivo della macchina (o diametro su cui vengono trasferite le bottiglie)

- n°pos è il numero di postazioni che ha la macchina in questione (rubinetti, teste, ugelli, ecc).

Vantaggiosamente, come sarà anticipato in precedenza le suddette almeno due sedi spiraliformi (due o più di due) possono avere qualsiasi forma e/o dimensione (purché differenti tra loro), scelte in funzione del formato o dei formati che la sede spiraliforme è destinata ad impegnare in uso.

In accordo ad una prima forma realizzativa dell’invenzione, ciascuna delle due (o più) sedi spiraliformi 21, 22 ha una sezione assiale atta ad impegnare bottiglie aventi sezione circolare in pianta, incluse in un predefinito intervallo dimensionale.

Preferibilmente, come illustrato in particolare nelle Figure 7 e 8 detta sezione assiale ha forma di arco di cerchio o di ellisse (figura 7) oppure ha forma triangolare con apice smussato /arrotondato (figura 8). Più in dettaglio, una prima 21 sede spiraliforme definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto una pluralità di formati bottiglia inclusi in un primo intervallo dimensionale di formati bottiglia, mentre la seconda sede spiraliforme 22 definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto una pluralità di formati bottiglia inclusi in un secondo intervallo dimensionale di formati bottiglia. Il secondo intervallo dimensionale è differente dal primo intervallo dimensionale.

In accordo ad una forma realizzativa particolare, la prima sede spiraliforme 21 definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 56 e 105 mm, mentre la seconda sede spiraliforme 22 definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 45 e 55 mm.

In particolare, la prima sede spiraliforme 2 (vedere figura 8) ha un vano di alloggiamento bottiglie di forma triangolare con apice smussato /arrotondato. Nel caso essa sia dimensionata per trattare bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 56mm (Ø1) e 105 mm (Ø2), il vano può presentare un raggio di curvatura R1 rispetto all’asse Z1 del vano pari a 28mm e definire tra le due pareti 26, 27 del vano un arco di angolo α pari a 110°.

In particolare, la prima sede spiraliforme 2 (vedere figura 7) ha un vano di alloggiamento bottiglie di forma di arco di cerchio. Nel caso essa sia dimensionata per trattare bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 45mm (Ø3) e 55mm (Ø4), il vano può presentare un raggio di curvatura R2 rispetto all’asse Z2 del vano pari a 22,5mm e definire tra le due pareti 28, 29 del vano un arco di angolo β pari a 70°.

In accordo ad una forma realizzativa particolare, ciascuna delle due (o più) sedi spiraliformi 21, 22 è atta ad impegnare solo uno specifico formato bottiglia, preferibilmente avente una sezione non circolare in pianta.

In particolare, una prima sede spiraliforme 21 definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto solo bottiglie di un primo specifico formato bottiglia, mentre la seconda sede spiraliforme 22 definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto solo bottiglie di un secondo specifico formato bottiglia. Il secondo specifico formato bottiglia è differente dal primo formato.

In accordo ad una ulteriore forma realizzativa particolare, una prima sede spiraliforme è atta ad impegnare bottiglie incluse in un predefinito intervallo dimensionale, preferibilmente aventi sezione circolare in pianta, mentre una seconda sede spiraliforme è atta ad impegnare solo uno specifico formato bottiglia, preferibilmente avente una sezione non circolare in pianta.

Preferibilmente, l’apparato di trasporto a coclea per bottiglie 1 secondo l’invenzione è utilizzato come un apparato di trasferimento bottiglie destinato ad operare tra due differenti stazioni di un impianto di imbottigliamento in cooperazione con una stella in ingresso S1 ed una stella in uscita S2.

Come già evidenziato in precedenza, le due sedi spiraliformi 21, 22 vengono utilizzate in alternativa una all’altra in funzione del formato bottiglia da trasportare. Da un punto di vista operativo, il passaggio da una sede spiraliforme all’altra viene effettuato con una semplice operazione di fasatura della sede spiraliforme prescelta con la stella in ingresso S1 e la stella in uscita S2.

Preferibilmente, l’apparato di trasporto a coclea per bottiglie 1 secondo l’invenzione non è invece utilizzato come un apparato di ingresso bottiglie ad un impianto di imbottigliamento.

In accordo ad una forma realizzativa preferita, il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea) comprende:

- un mantello esterno 23 che è assialmente cavo e sul quale esternamente sono ricavate le suddette sedi spiraliformi 21, 22 (due o più); ed

- un albero di rotazione 24 assialmente fissato al suddetto mantello esterno 23.

Vantaggiosamente, il suddetto albero di rotazione 24 è fissabile assialmente in modo angolarmente regolabile al suddetto mantello esterno 23. In particolare, come illustrato nella Figura 9, l’albero di rotazione 24 è dotato coassialmente di almeno una flangia circolare 24’, che si innesta in una sede circolare di testa 23’ ricavata ad almeno una estremità assiale 20b del mantello esterno 23. La flangia 24’ viene fissata al mantello esterno tramite una pluralità di viti 40, inserite in apposite asole di aggancio 41 (aventi forma di arco di cerchio). La regolazione angolare del fissaggio tra mantello 23 e albero 24 avviene nel seguente modo: allentare le viti 40 per liberare la rotazione relativa tra mantello e albero; regolare la posizione angolare tra mantello e albero; serrare le viti nella posizione angolare scelta.

Operativamente, durante il funzionamento macchina la coclea 20 può ricevere il movimento di rotazione da una catena cinematica meccanica collegata al moto rotatorio delle stelle adiacenti S1 e/o S2.

In alternativa, durante il funzionamento macchina la coclea 20 può ricevere il movimento di rotazione da un motore 50 dedicato allo scopo.

In accordo alla forma realizzativa illustrata nella Figura 10, l’albero di rotazione 24 della coclea 20 è atto ad essere collegato meccanicamente a mezzi di movimentazione delle stelle in ingresso S1 ed in uscita S2 previste nell’impianto in cui deve essere installato, così da poter per essere messo in rotazione dai mezzi di movimentazione delle stelle. In tal caso, le sedi spiraliformi 21, 22 (due o più) vengono portate alternativamente in fase con i vani presa bottiglie delle stelle in ingresso ed in uscita regolando la posizione angolare di fissaggio tra mantello esterno 23 ed albero 24, secondo la procedura manuale descritta in precedenza. Si parla in tal caso di fasatura meccanica. Nel caso in cui la coclea 20 abbia solo due sedi spiraliformi 21 e 22 sfasate tra loro di 180°, la fasatura avviene ruotando il mantello esterno di 180°. La fasatura meccanica è indispensabile quando la rotazione della coclea 20 durante il funzionamento macchina proviene da una catena cinematica meccanica derivante dal moto rotatorio delle stelle adiacenti. In questa situazione la catena cinematica non è modificabile o tarabile in quanto rigida/meccanica e quindi l’unico punto mobile di questa catena è rappresentato dalle viti di fissaggio tra mantello esterno e albero della coclea che vengono allentate in modo da far ruotare manualmente la coclea indipendentemente dalla catena cinematica (o trasmissione meccanica esistente).

In accordo alla forma realizzativa illustrata nella Figura 11, l’apparato di trasporto a coclea 1 comprende almeno un motore elettrico 30 che è cinematicamente accoppiabile all’albero di rotazione 24 per mettere in rotazione il suddetto corpo elicoidale spiraliforme 20 (coclea). Il suddetto motore elettrico 30 è dedicato alla rotazione del corpo elicoidale spiraliforme 20. Preferibilmente, il suddetto motore elettrico 50 è controllabile elettronicamente sia per portare in fase alternativamente una delle due sedi spiraliformi 21, 22 con i vani presa bottiglie delle stelle in ingresso S1 ed in uscita S2, sia per portate in fase la rotazione del corpo elicoidale spiraliforme 20 con la rotazione delle stelle in ingresso S1 ed in uscita S2. In questo caso, è quindi possibile effettuare una fasatura automatica della coclea con le stelle S1 e S2 tramite una regolazione del motore 50.

La fasatura automatica è realizzabile quando la coclea viene messa in rotazione da un proprio motore dedicato. La catena cinematica a questo punto non è più rigida meccanicamente, ma si sfruttano gli “assi elettrici” tra i motori di movimentazione stelle e il motore di rotazione coclea. In questo caso la fasatura costante in rotazione viene garantita dal software dell’unità elettronica di controllo dell’impianto di imbottigliamento che monitora in continuo le fasature (o assi elettrici) tra i vari motori di traino. In tal caso non è necessario operare manualmente sulle viti 40 di fissaggio del mantello esterno all’albero. Tale operazione può essere prevista eventualmente solo nelle fasi inziali di settaggio della coclea al momento dell’installazione dell’apparato 1.

Nelle figure 4a e 4b, è illustrato un apparato di trasporto a coclea 1 secondo l’invenzione illustrato rispettivamente con seconda sede spiraliforme 22 fasata con la stella di uscita S2 (la bottiglia di un primo formato è indicata con B2) e con prima sede spiraliforme 21 fasata con la stella di uscita S2 (la bottiglia di un secondo formato è indicata con B1).

Più in dettaglio, nel caso di fasatura manuale, l’operazione di fasatura consiste (una volta liberata la rotazione del mantello esterno rispetto all’albero) nel ruotare la coclea fino a che si arriva a far coincidere uno degli “assi vano stella” (indicati con s2’ nella figura 5) con il primo asse del vano di alloggiamento bottiglie di una delle sedi spiraliformi, dove con primo asse si intende l’asse del vano in corrispondenza dell’estremità assiale 20a o 20b della coclea. In tal modo il moto della bottiglia da trasferire risulterà lineare e privo di impuntamenti nel passaggio da vano stella a vano coclea e viceversa. Nella fasatura le stelle non vengono toccate/fasate, ma è solo la coclea che viene fasata. Questa operazione di fasatura avviene nella fase di collaudo macchina e deve essere ripetuta quando si deve cambiare la sede spiraliforme attiva, oppure nel caso venga meno la tenuta delle viti di fissaggio 40.

La fasatura automatica avviene nello stesso modo, con sola la differenza che essa è eseguita tramite il motore di rotazione coclea. In questo caso il valore corretto di fasatura (in termini di posizione angolare dell’albero motore per ciascuna sedi spiraliforme) viene memorizzato dall’unità elettronica preposta al controllo dell’apparato 1 e reso disponibile ogni qual volta serva per ripristinare una posizione in fase della coclea. Il valore viene memorizzato sempre in fase di collaudo dell’apparato.

Forma oggetto della presente invenzione anche un impianto di imbottigliamento, comprendente almeno due stazioni di trattamento collegate tra loro da un apparato di trasporto a coclea per bottiglie, il quale riceve in ingresso bottiglie da una prima stazione di trattamento tramite una stella di ingresso S1 e rilascia in uscita le bottiglie ricevute in ingresso ad una seconda stazione di trattamento tramite una stella di uscita S2.

Ciascuna stazione di trattamento è costituite da una macchina rotativa, come ad esempio una sciacquatrice, una riempitrice o una tappatrice.

Il suddetto apparato di trasporto a coclea per bottiglie è costituito da un apparato di trasporto a coclea per bottiglie 1 secondo l’invenzione, ed in particolare come descritto in precedenza.

Operativamente, tale apparato 1 è destinato ad essere utilizzato con una delle due sedi spiraliformi 21 o 22 posta in fase con i vani di presa bottiglie delle suddette stelle in ingresso e in uscita S1, S2 in funzione del formato bottiglie che l’impianto di imbottigliamento è chiamato a trattare.

L’invenzione permette di ottenere numerosi vantaggi in parte già descritti.

Rispetto ad un apparato di trasporto a coclea tradizionale con coclea dotata di un’unica sede spiralifome, l’apparato di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione presenta una flessibilità operativa superiore, in termini di capacità di trattare formati bottiglia differenti, legata alla presenza di almeno due sedi spiraliformi aventi vani di alloggiamento bottiglie differenti.

L’apparato di trasporto a coclea per bottiglie secondo l’invenzione è inoltre di semplice ed economica gestione.

Infatti, da un punto di vista operativo, il passaggio da una sede spiraliforme all’altra viene effettuato con una semplice operazione di fasatura della sede spiraliforme prescelta con una stella in ingresso e una stella in uscita. Tale operazione di fasatura può essere effettuata manualmente oppure in modo automatico. Tale operazione è agevole e veloce ed in ogni caso richiede un tempo decisamente inferiore a quello necessario alla sostituzione di una coclea.

L’apparato di trasporto a coclea per bottiglie è anche di semplice ed economica realizzazione, dal momento che rispetto ad un apparato tradizionale richiede la realizzazione di almeno due sedi spiraliformi nella coclea, anziché di una soltanto. Tale lavorazione non è operativamente complicata da effettuare e non incide particolarmente sul costo della “coclea”.

L’invenzione così concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, essa potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di trasporto a coclea per bottiglie, comprendente: - una struttura di supporto (10), che si estende longitudinalmente tra un ingresso bottiglie (1a) e un’uscita bottiglie (1b) di detto apparato (1), ed - un corpo elicoidale spiraliforme (20), che è associato a detta struttura di supporto (10) e si estende assialmente parallelamente a detta struttura di supporto (10) tra due proprie estremità assiali (20a, 20b), in cui detto corpo elicoidale spiraliforme (20) è ruotabile su sé stesso attorno ad un proprio asse longitudinale (X) per movimentare bottiglie tra l’ingresso bottiglie (1a) e l’uscita bottiglie (1b) di detto apparato (1) in cooperazione con detta struttura di supporto (10), caratterizzato dal fatto che detto corpo elicoidale spiraliforme (20) comprende almeno due sedi spiraliformi (21, 22) che si estendono coassialmente tra le due estremità assiali (20a, 20b) di detto corpo elicoidale spiraliforme (20), in cui dette almeno due sedi spiraliformi (21, 22) sono sfasate angolarmente tra loro e si differenziano una dall’altra per la forma e/o le dimensioni del relativo vano di alloggiamento bottiglie (21’, 22’) definito da ciascuna di esse, in cui dette almeno due sedi spiraliformi (21, 22) sono destinate ad essere usate una in alternativa all’altra per il trasporto di bottiglie aventi forma e/o dimensioni differenti impegnabili dai rispettivi vani (21’, 22’).
2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo elicoidale spiraliforme (20) comprende solo due sedi spiraliformi (21, 22) che si estendono coassialmente tra le due estremità assiali (20a, 20b) di detto corpo elicoidale spiraliforme (20), in cui dette due sedi spiraliformi (21, 22) sono sfasate angolarmente tra loro e si differenziano una dall’altra per la forma e/o le dimensioni del relativo vano di alloggiamento bottiglie (21’, 22’) definito da ciascuna di esse, in cui dette due sedi spiraliformi (21, 22) sono destinate ad essere usate una in alternativa all’altra per il trasporto di bottiglie aventi forma e/o dimensioni differenti impegnabili dai rispettivi vani (21’, 22’)
3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui dette due sedi spiraliformi (21, 22) sono sfasate angolarmente tra loro di 180°.
4. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna di dette due sedi spiraliformi (21, 22) ha una sezione assiale atta ad impegnare bottiglie aventi sezione circolare in pianta, incluse in un predefinito intervallo dimensionale, preferibilmente detta sezione assiale avendo forma di arco di cerchio o di ellisse oppure avendo forma triangolare con apice smussato.
5. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui una prima (21) di dette due sedi spiraliformi definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto una pluralità di formati bottiglia inclusi in un primo intervallo dimensionale di formati bottiglia ed in cui una seconda (22) di dette due sedi spiraliformi definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto una pluralità di formati bottiglia inclusi in un secondo intervallo dimensionale di formati bottiglia, detto secondo intervallo dimensionale essendo differente da detto primo intervallo.
6. Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui detta prima sede spiraliforme (21) definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 56 e 105 mm, mentre detta seconda sede spiraliforme (22) definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto bottiglie di sezione circolare in pianta aventi un diametro compreso tra 45 e 55 mm.
7. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui ciascuna di dette due sedi spiraliformi (21, 22) è atta ad impegnare solo uno specifico formato bottiglia, preferibilmente avente una sezione non circolare in pianta.
8. Apparato secondo la rivendicazione 7, in cui una prima (21) di dette due sedi spiraliformi definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto solo bottiglie di un primo specifico formato bottiglia ed in cui una seconda (22) di dette due sedi spiraliformi definisce un vano avente una sezione assiale atta ad impegnare operativamente in trasporto solo bottiglie di un secondo specifico formato bottiglia, detto secondo specifico formato bottiglia essendo differente dal primo formato.
9. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui una prima sede di dette due sedi spiraliformi è atta ad impegnare bottiglie incluse in un predefinito intervallo dimensionale, preferibilmente aventi sezione circolare in pianta, ed in cui una seconda sede di dette due sedi spiraliformi è atta ad impegnare solo uno specifico formato bottiglia, preferibilmente avente una sezione non circolare in pianta.
10. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette due sedi spiraliformi (21, 22) hanno un passo assiale costante tra le due estremità assiali (20a, 20b) di detto corpo elicoidale spiraliforme (20).
11. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui dette due sedi spiraliformi (21, 22) hanno un passo assiale variabile tra le due estremità assiali (20a, 20b) di detto corpo elicoidale spiraliforme (20).
12. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto apparato di trasporto a coclea per bottiglie è un apparato di trasferimento bottiglie destinato ad operare tra due differenti stazioni di un impianto di imbottigliamento in cooperazione con una stella in ingresso ed una stella in uscita.
13. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo elicoidale spiraliforme (20) comprende: - un mantello esterno (23) che è assialmente cavo e sul quale esternamente sono ricavate dette due sedi spiraliformi (21, 22); ed - un albero di rotazione (24) assialmente fissato a detto mantello esterno (23).
14. Apparato secondo la rivendicazione 13, in cui detto albero di rotazione (24) è fissabile assialmente in modo angolarmente regolabile a detto mantello esterno (23).
15. Apparato secondo le rivendicazioni 12 e 13, comprendente almeno un motore elettrico (30) che è cinematicamente accoppiabile a detto albero di rotazione (24) per mettere in rotazione detto corpo elicoidale spiraliforme (20), in cui detto motore elettrico (30) è dedicato alla rotazione di detto corpo elicoidale spiraliforme (20) ed è controllabile elettronicamente sia per portare in fase alternativamente una delle due sedi spiraliformi (21, 22) con i vani presa bottiglie delle stelle in ingresso ed in uscita, sia per portate in fase la rotazione del corpo elicoidale spiraliforme (20) con la rotazione delle stelle in ingresso ed in uscita.
16. Apparato secondo le rivendicazioni 12 e 14, in cui detto albero di rotazione (24) è atto ad essere collegato meccanicamente a mezzi di movimentazione di dette stelle in ingresso ed in uscita per essere messo in rotazione da quest’ultimi, ed in cui le due sedi spiraliformi (21, 22) vengono portate alternativamente in fase con i vani presa bottiglie delle stelle in ingresso ed in uscita regolando la posizione angolare di fissaggio tra mantello esterno (23) e albero (24).
17. Impianto di imbottigliamento, comprendente almeno due stazioni di trattamento collegate tra loro da un apparato di trasporto a coclea per bottiglie, il quale riceve in ingresso bottiglie da una prima stazione di trattamento tramite una stella di ingresso (S1) e rilascia in uscita le bottiglie ricevute in ingresso ad una seconda stazione di trattamento tramite una stella di uscita (S2), caratterizzato dal fatto che detto apparato di trasporto a coclea per bottiglie è costituito da un apparato di trasporto a coclea per bottiglie (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti ed in cui operativamente detto apparato (1) è destinato ad essere utilizzato con una delle due sedi spiraliformi (21 o 22) posta in fase con i vani di presa bottiglie di dette stelle in ingresso e in uscita (S1, S2) in funzione del formato bottiglie che l’impianto di imbottigliamento è chiamato a trattare.