IT201800009437A1 - Macchina per il riempimento e la tappatura di contenitori - Google Patents

Description

Titolo: MACCHINA PER IL RIEMPIMENTO E LA TAPPATURA DI CONTENITORI

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per il riempimento e la tappatura di contenitori, in particolare bottiglie o simili, con un prodotto, in particolare un liquido quale una bevanda.

Le macchine per la tappatura di contenitori ed in particolare di bottiglie richiedono una preventiva sterilizzazione sia delle bottiglie che dei tappi seguita dalla tappatura in ambiente asettico. Per quanto riguarda le bottiglie, la procedura comprende la loro irrorazione con una soluzione sterilizzante, ad esempio acido peracetico o perossido d’idrogeno seguito da vapore, quindi il risciacquo con acqua sterile ed infine il riempimento e la successiva tappatura in ambiente sterile. La sterilizzazione deve essere operata in un ambiente con leggera aspirazione, per evitare la fuoriuscita dell’agente sterilizzante che può essere irritante o nocivo. Il risciacquo deve essere invece condotto in ambiente con leggera sovrappressione, per evitare l’ingresso di contaminanti. Infine, il riempimento e la tappatura richiedono una sovrappressione ancora maggiore, in modo da assicurare un ambiente asettico. E’ quindi evidente che le bottiglie dovranno passare attraverso tre camere separate, così da garantire i diversi ambienti di trattamento.

I tappi, che vengono dispensati per gravità dall’alto, devono subire i medesimi trattamenti attraverso rispettive camere separate.

Le macchine attualmente in commercio sono dotate di un tetto inclinato, che ha la funzione di far defluire i liquidi su un lato, evitando il loro gocciolamento all’interno della zona sterile. Al di sopra del tetto inclinato sono poste le tubature per la ventilazione delle camere, i tubi per il lavaggio “cleaning-in-place” (CIP) ed il necessario cablaggio elettrico. Un esempio di macchina convenzionale di questo tipo è mostrato in figura 1.

Come si può osservare dalla figura 1, il tetto comprende un notevole numero di installazioni che rendono la manutenzione e la periodica pulizia difficoltose. Inoltre, il tetto non risulta facilmente accessibile per gli operatori a causa sia dell’ingombro delle installazioni, sia della pendenza della superficie.

Il problema indirizzato dalla presente invenzione è quindi quello di mettere a disposizione una macchina per il riempimento e la tappatura di contenitori che presenti una costruzione più semplificata ed una migliore accessibilità da parte degli operatori alle operazioni di manutenzione e pulizia.

Tale problema è risolto da una macchina per il riempimento e la tappatura di contenitori come delineata nelle annesse rivendicazioni, le cui definizioni formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcuni esempi di realizzazione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle seguenti figure:

Figura 1 rappresenta una vista prospettica di un impianto per il riempimento e la tappatura di contenitori secondo lo stato dell’arte;

Figura 2 rappresenta una vista prospettica di insieme di un impianto per il riempimento e la tappatura di contenitori secondo l’invenzione;

Figura 3 rappresenta una vista prospettica in trasparenza del particolare della copertura dell’impianto di figura 2.

La figura 1 mostra un impianto convenzionale per il riempimento e la tappatura di bottiglie. A, B e C sono rispettivamente la camera di sterilizzazione, la camera di lavaggio e la camera di riempimento e tappatura delle bottiglie. D è invece la zona di trattamento dei tappi che utilizza il principio della gravità per la loro erogazione.

La copertura P dell’impianto presenta una pendenza verso la fronte dell’impianto stesso e su di essa è montata la rete di tubature T collegate al sistema di pressurizzazione S che provvede a mantenere le camere di trattamento alla corretta sovrappressione.

La copertura P ospita inoltre varie installazioni e cablaggi che rendono l’accesso fisico alla copertura e la pulizia della stessa piuttosto difficoltosi.

La presente invenzione intende superare gli svantaggi insiti nelle macchine dello stato dell’arte, portando ad una semplificazione dell’impianto stesso e delle relative operazioni di manutenzione e pulizia.

Con riferimento alle figure 2 e 3, con il numero 1 è indicato nel suo complesso l’impianto di riempimento e tappatura dell’invenzione. L’impianto 1 comprende un sistema di movimentazione delle bottiglie (non mostrato) che attraversa, nell’ordine, una prima camera a tenuta 2, mantenuta sotto aspirazione in modo da evitare la fuoriuscita di gas e vapori; una seconda camera a tenuta 3, mantenuta a pressione positiva in modo da evitare l’ingresso di contaminanti dall’esterno; e una camera asettica 4 comprendente una macchina riempitrice e una macchina tappatrice. L’impianto 1 comprende inoltre un sistema di trasporto dei tappi (non mostrato) che può essere disposto, secondo uno schema tradizionale, al di sopra della camera asettica 4 oppure si svolge sostanzialmente in piano attraverso, nell’ordine, dette prima 2 e seconda camera a tenuta 3 e detta camera asettica 4.

Le zone operative dell’impianto 1 sono racchiuse in un involucro di contenimento 5 che comprende pareti laterali e divisorie, in modo da dividere ed isolare tra loro – tramite opportuni sistemi di separazione convenzionali - le camere a tenuta 2, 3 e la camera asettica 4.

La parte dell’impianto 1 fin qui descritta è, almeno parzialmente, convenzionale, per cui non verrà ulteriormente trattata.

L’involucro di contenimento 5 comprende superiormente una struttura di tetto 6.

La struttura di tetto 6 comprende una superficie di base 7, una superficie di copertura 8 e pareti laterali 9a, 9b, 9c, 9d che raccordano le superfici di base 7 e di copertura 8 e che racchiudono con esse uno spazio interno 10.

La superficie di base 7 è inclinata e presenta una pendenza decrescente in direzione della freccia X di figura 3, così che il primo lato 7a della superficie di base 7 si viene a trovare ad un livello inferiore del secondo lato 7b rispetto al pavimento su cui appoggia l’apparecchiatura 1. In questo modo, la superficie di base 7 permette lo scorrimento e la raccolta di liquidi (ad esempio, liquidi di lavaggio) in un passaggio di gronda (non mostrato), evitando che tali liquidi possano infiltrarsi nelle sottostanti camere sterili.

La superficie di copertura 8 è invece disposta su un piano sostanzialmente orizzontale, così da formare un piano calpestabile utilizzabile dagli operatori per le necessarie opere di manutenzione.

Di conseguenza, la parete laterale 9d, in corrispondenza del lato 7a della superficie di base 7 disposto ad un livello inferiore, ha un’altezza maggiore della parete laterale 9b in corrispondenza del lato 7b opposto. Le altre due pareti laterali 9a, 9c presentano invece un profilo a cuneo.

Lo spazio interno 10 è suddiviso in porzioni operative separate.

Una prima porzione operativa 10a può ad esempio essere disposta adiacente al lato 9b di altezza minore, anche se, a seconda delle esigenze, potrebbe essere posizionata adiacente al lato opposto 9d oppure in posizione centrale. La prima porzione operativa 10a è configurata per accogliere varie installazioni (ad esempio, tubature del prodotto, di lavaggio, valvole, ecc.) e cablaggi, a seconda dell’esigenza del particolare impianto, e comprende una o più botole di ispezione 11, di dimensione adeguata da permettere l’accesso visivo e/o l’accesso fisico all’interno della prima porzione operativa 10a. In figura 3 le botole di ispezione 11 hanno forma rettangolare, ma potrebbero avere una qualsiasi altra forma.

Una seconda 10b ed una terza porzione operativa 10c sono disposte, rispettivamente, adiacenti alla prima porzione operativa 10a ed al lato 9d di altezza maggiore. Le porzioni operative 10a, 10b, 10c sono separate da pareti divisorie 12.

La seconda 10b e la terza porzione operativa 10c sono conformate come canali, nell’esempio delle figure canali di sezione sostanzialmente rettangolare. Tali canali fungono da condotti per l’aria pressurizzata o per l’aspirazione, a seconda delle esigenze, sostituendo le tubature T utilizzate negli impianti convenzionali quale quello di figura 1.

La seconda e/o la terza porzione operativa 10b, 10c comprendono a tal fine una o più aperture 13, disposte sulla corrispondente porzione della superficie di base 7, per mettere in comunicazione di flusso il canale di pressurizzazione/aspirazione con una o più delle camere 2, 3, 4 sottostanti.

Sulla superficie di copertura 8 sono invece disposte una o più botole di ispezione 14.

In forme di realizzazione preferite, la struttura di tetto 6 è modulare, per cui ogni modulo (quale quello mostrato in figura 3) è configurato per accoppiarsi con un altro modulo adiacente, così da formare l’insieme di struttura di tetto. In questo caso, le porzioni operative 10a, 10b, 10c potranno comprendere delle aperture laterali 15 per mettere in comunicazione moduli attigui. In particolare, la seconda 10b e la terza porzione operativa 10c, che costituiscono condotti di pressurizzazione/aspirazione, possono essere collegate da tali aperture laterali 15 a formare uno o più condotti che percorrono l’intera struttura di tetto 6. Le aperture laterali 15 saranno disposte tipicamente su due lati opposti o su due lati ad angolo retto nel caso di un modulo centrale, mentre potranno essere disposte anche su un solo lato nel caso di moduli di estremità.

E’ evidente da quanto è stato sopra descritto che la presente invenzione risolve i problemi insiti negli impianti dello stato dell’arte.

Infatti, la struttura di tetto 6 presenta una superficie di copertura 8 piana e libera da tubature ed altre installazioni, il che rende l’accesso degli operatori facile e sicuro e semplifica notevolmente le operazioni di manutenzione e pulizia.

Il fatto che le varie installazioni e cablaggi siano ospitati nello spazio interno 10, in particolare in una porzione 10a espressamente dedicata e facilmente ispezionabile, riduce il problema dell’accumulo di sporcizia e preserva meglio tali installazioni e cablaggi da ogni sorta di agente esterno.

La struttura di tetto 6 dell’invenzione, presentando porzioni separate 10b, 10c che fungono da condotti di aerazione, permette di evitare l’installazione di tubature aggiuntive, semplificando quindi sia il montaggio che la manutenzione della struttura, nonché le operazioni di pulizia.

E’ evidente che sono state descritte solo alcune forme particolari di realizzazione della presente invenzione, cui l’esperto dell’arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, senza peraltro discostarsi dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (1) per il riempimento e la tappatura di bottiglie, comprendente un involucro di contenimento (5) che racchiude una prima camera a tenuta (2), una seconda camera a tenuta (3) ed una camera asettica (4) comprendente una macchina riempitrice e una macchina tappatrice, caratterizzata dal fatto che l’involucro di contenimento (5) comprende una struttura di tetto (6) comprendente una superficie di base (7), una superficie di copertura (8) e pareti laterali (9a, 9b, 9c, 9d) che raccordano le superfici di base (7) e di copertura (8) e che racchiudono con esse uno spazio interno (10).
2. 2. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la superficie di base (7) è inclinata e presenta una pendenza crescente tra un primo lato (7a) ed un secondo lato (7b), così che il primo lato (7a) è disposto ad un livello inferiore del secondo lato (7b) rispetto ad un pavimento di appoggio dell’apparecchiatura (1).
3. 3. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la superficie di copertura (8) è disposta su un piano sostanzialmente orizzontale.
4. 4. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui lo spazio interno (10) è suddiviso in porzioni operative separate.
5. 5. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 4, in cui lo spazio interno (10) comprende una prima porzione operativa (10a) configurata per accogliere installazioni quali tubature del prodotto, tubature di lavaggio, valvole e cablaggi e comprendente una o più botole di ispezione (11) visiva e/o fisica.
6. 6. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui lo spazio interno (10) comprende una seconda ed una terza porzione operativa (10b, 10c) separate da pareti divisorie (12).
7. 7. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 6, in cui la seconda e la terza porzione operativa (10b, 10c) sono conformate come canali, ad esempio canali di sezione sostanzialmente rettangolare, configurati come condotti per aria pressurizzata o per aspirazione.
8. 8. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 7, in cui la seconda e/o la terza porzione operativa (10b, 10c) comprendono una o più aperture (13), disposte sulla corrispondente porzione della superficie di base (7), per mettere in comunicazione di flusso dette seconda e/o terza porzione operativa (10b, 10c) con una o più delle camere (2, 3, 4) sottostanti.
9. 9. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui dette seconda e/o terza porzione operativa (10b, 10c) comprendono, sulla superficie di copertura 8, una o più botole di ispezione (14).
10. 10. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui la struttura di tetto (6) è modulare.
11. 11. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 10, in cui le porzioni operative (10a, 10b, 10c) comprendono delle aperture laterali (15), che possono essere disposte su un solo lato o su due lati opposti o su due lati ad angolo retto.