IT201800009471A1 - Macchina riempitrice per il riempimento a caldo. - Google Patents

Macchina riempitrice per il riempimento a caldo. Download PDF

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container
vent
duct
filling
sealing
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IT102018000009471A
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Mirco Massari
Luigi Marchesi
Aldo Poli
Original Assignee
Sacmi Beverage Spa
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Description

MACCHINA RIEMPITRICE PER IL RIEMPIMENTO A CALDO
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto una macchina riempitrice, e in particolare una macchina riempitrice di tipo hot fill per il riempimento a caldo e, in particolare, per il riempimento di contenitori in vetro.
Una macchina riempitrice è una macchina destinata ad essere impiegata in impianti per il riempimento di contenitori con liquidi di tipo alimentare, quali ad esempio bevande, vini, acqua, birra o bibite.
Sono note diverse tipologie di macchine riempitrici per il riempimento a caldo.
Le macchine riempitrici di liquidi di tipo alimentare presentano una struttura a giostra rotante supportante perifericamente una pluralità di teste di riempimento associate a rispettivi gruppi valvola, atte a convogliare il liquido da un serbatoio di contenimento all'interno dei contenitori da riempire.
Una prima tipologia di macchine comprende le cosiddette riempitrici a gravità
La tecnologia di riempimento è del tipo a gravità con controllo elettropneumatico: ogni valvola di riempimento viene abilitata al riempimento direttamente appoggiandosi sulla bottiglia, ma il passaggio del prodotto viene controllato a tempo, tramite una valvola elettropneumatica. Il livello di riempimento, è dato dalla posizione in cui si trova la valvola, all’interno della bottiglia.
Tale posizione viene determinata meccanicamente tramite degli opportuni distanziali (specifici per ogni formato). Durante le fermate della macchina il prodotto viene ricircolato, al fine di mantenere in temperatura la valvola di riempimento.
In particolare, il ricircolo non interessa il prodotto in bottiglia, ma solamente il prodotto contenuto nella valvola.
Il tempo di riempimento viene impostato a pannello e può essere modificato in funzione del formato e delle esigenze del prodotto riempito.
Le soluzioni note, pur essendo largamente impiegate, non sono tuttavia scevre di inconvenienti.
In primo luogo, molte riempitrici prevedono l'abbassamento e il sollevamento della valvola rispetto alla bottiglia contemporaneamente al tubo di immissione e di ricircolo.
Ciò determina un rischio abbastanza elevato di contatto tra il tubo e la bottiglia.
Inoltre, molte delle soluzioni oggi in commercio prevedono l'abbassamento e il sollevamento di tutto il gruppo valvolare, il quale presenta un peso e una inerzia talvolta estremamente elevato, limitando, in alcuni casi, la velocità della macchina stessa.
Il compito del presente trovato è quello di realizzare una macchina riempitrice per il riempimento a caldo che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o più degli aspetti sopra indicati.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di fornire una macchina riempitrice per il riempimento a caldo in grado di operare garantire un livello del liquido estremamente preciso.
Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare una macchina riempitrice che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina riempitrice per il riempimento a caldo secondo le rivendicazioni indipendenti, opzionalmente dotate di una o più delle caratteristiche delle rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della macchina riempitrice per il riempimento a caldo secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 illustra una sezione diametrale di una macchina riempitrice secondo il trovato;
la figura 2 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica prima del posizionamento del contenitore;
la figura 3 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica nel momento del posizionamento del contenitore;
la figura 4 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica quando l'elemento di tenuta viene portato in tenuta contro il bordo superiore del contenitore e con il condotto di aspirazione in posizione inoperativa;
la figura 5 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica prima del posizionamento del contenitore e con il condotto di aspirazione in posizione operativa;
la figura 6 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica durante la fase di riempimento con l'otturatore aperto;
la figura 7 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica al termine della fase di riempimento con l'otturatore chiuso;
la figura 8 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica durante la fase di aspirazione del liquido in eccesso;
la figura 9 mostra una v sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in plastica durante la fase di disimpegno del contenitore dalla testa di riempimento;
la figura 10 mostra una vista schematica laterale di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in vetro prima del posizionamento del contenitore;
la figura 11 mostra una sezione di una una testa di riempimento di una macchina riempitrice per bottiglie in vetro nel momento del posizionamento del contenitore.
Con riferimento alle figure citate, la macchina riempitrice secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, per il riempimento a caldo di contenitori 20 con liquidi di tipo alimentare comprende una linea di alimentazione dei contenitori 20 da riempire ad almeno un piattello di supporto 2 e una linea di scarico del contenitore riempito dal piattello di supporto 2.
Superiormente a ciascun piattello di supporto 2 è disposta una testa di riempimento 3, la quale è associata ad un rispettivo gruppo valvola 4.
Il gruppo valvola 4 è atto a convogliare il liquido da un serbatoio di contenimento all'interno del contenitore 20 da riempire, ed è associato ad un condotto di adduzione 9 internamente cavo.
Lungo almeno un suo tratto, il condotto di adduzione 9 è associato ad un condotto di aspirazione 19 presentante almeno un'apertura di aspirazione 19a destinata a determinare il livello del liquido all'interno del contenitore 20.
Facendo riferimento alla forma di realizzazione rappresenta nelle figure, il condotto di adduzione 9 alloggia, lungo almeno un tratto del proprio sviluppo, il condotto di aspirazione 19.
Nulla vieta tuttavia di prevedere che il condotto di aspirazione 19 sia disposto affiancato al condotto di adduzione 9.
Il condotto di adduzione 9 è associato operativamente ad un otturatore 9a mobile a comando tra una condizione di chiusura e una condizione di apertura e viceversa.
Secondo il presente trovato, la testa di riempimento 3 comprende un elemento di tenuta 30 presentante un primo corpo di tenuta 31 destinato ad impegnarsi a tenuta contro il bordo superiore del contenitore 20 e e associato ad uno sfiato 40 atto a passare tra una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido dal condotto di adduzione 9 verso il contenitore 20 e una posizione di sfiato in cui è definita almeno una luce per il passaggio dell'aria dalla camera di passaggio del liquido verso l'esterno.
La testa di riempimento 3 presenta, inoltre, mezzi di comando dell'aspirazione del liquido dal contenitore mediante il condotto di aspirazione 19, i quali sono associati operativamente ad un dispositivo di attivazione dello sfiato 40 dalla posizione di tenuta nella posizione di sfiato.
Secondo una preferita forma di realizzazione, lo sfiato comprende un corpo di sfiato 32 associato al condotto di adduzione 9 e mobile a comando rispetto al primo corpo di tenuta 31 tra una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido dal condotto di adduzione 9 al contenitore 20, e una posizione di sfiato in cui è definita almeno una luce 32a per il passaggio dell'aria dalla camera di passaggio del liquido verso l'esterno.
Vantaggiosamente, il dispositivo di attivazione dello sfiato 40 comprende un dispositivo di movimentazione del corpo di sfiato 32 dalla posizione di tenuta verso la posizione di sfiato.
Tale dispositivo di attivazione dello sfiato 40 può inoltre essere costituito, ad esempio, da un pulsante ad azionamento meccanico, da una elettrovalvola, da una valvola pneumatica, ecc. .
La macchina riempitrice 1 presenta, inoltre, mezzi di comando dell'aspirazione del liquido in eccesso dal contenitore 20 mediante il condotto di aspirazione 19.
In particolare, i mezzi di comando dell'aspirazione sono associati operativamente ad un dispositivo di movimentazione del corpo di sfiato 32 dalla posizione di tenuta nella posizione di sfiato.
Opportunamente, la macchina riempitrice 1, comprende un elemento di movimentazione del condotto di aspirazione 19 tra una posizione inoperativa, in cui è disposto con il proprio bordo inferiore 19a al di sopra del bordo inferiore del primo corpo di tenuta 31, e una posizione operativa in cui il bordo inferiore 19a del condotto di aspirazione 19 è disposto al di sotto del bordo inferiore del primo corpo di tenuta 31.
Vantaggiosamente, la macchina riempitrice 1 comprende una struttura a giostra rotante supportante perifericamente una pluralità di piattelli di supporto 2 superiormente ai quali sono disposte rispettive teste di riempimento 3.
La macchina riempitrice 1 presenta mezzi di movimentazione in senso verticale dell'elemento di tenuta 30 e del condotto di aspirazione 19.
Convenientemente, il dispositivo di movimentazione del corpo di sfiato 32 dalla posizione di tenuta nella posizione di sfiato e viceversa comprende un dispositivo a camma.
Secondo una preferita forma di realizzazione, l'elemento di movimentazione del condotto di aspirazione 19 tra la posizione inoperativa e la posizione operativa comprende un azionamento di tipo pneumatico.
Secondo un ulteriore aspetto, il presente trovato riguarda un procedimento per il riempimento di un contenitore 20 mediante riempimento a caldo comprendente le seguenti fasi: – una fase di alimentazione di un contenitore 20 da riempire ad un piattello 2;
– una fase di movimentazione di una testa di tenuta 30 disposta superiormente al contenitore 20 per portare un primo corpo di tenuta 31 in tenuta contro il bordo superiore del contenitore 20, la testa di tenuta 30 comprendendo, inoltre, uno sfiato 40 associato ad un condotto di adduzione 9 e disposto rispetto al primo corpo di tenuta 31 in una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido dal condotto di adduzione 9 verso il contenitore 20;
– una fase di apertura di un otturatore 9a disposto lungo il condotto di adduzione 9 da una posizione di chiusura del condotto di adduzione 9 in una posizione di apertura del condotto di adduzione 9;
– una fase di evacuazione, attraverso un condotto di aspirazione 19 associato al condotto di addizione 9 dell'aria contenuta all'interno del contenitore;
– una fase di chiusura, dopo un lasso tempo predeterminato, dell'otturatore 9a;
– una fase di passaggio dello sfiato 40 in una posizione di sfiato della camera di passaggio del liquido dal condotto di adduzione 9 verso il contenitore 20;
– una fase di aspirazione del liquido in eccesso attraverso il condotto di aspirazione 19;
– una fase di allontanamento della testa di tenuta 30 dal contenitore 20.
Vantaggiosamente, la fase di evacuazione comprende una fase di aspirazione forzata, così da rendere più veloce il riempimento del contenitore 20.
Opportunamente, prima della fase di apertura dell'otturatore 9a, è prevista una fase di movimentazione del condotto di aspirazione 19 da una posizione inoperativa in cui il proprio bordo inferiore 19a è disposto al di sopra del bordo inferiore del primo corpo di tenuta 31, verso una posizione operativa in cui il bordo inferiore 19a del condotto di aspirazione 19 è disposto al di sotto del bordo inferiore del primo corpo di tenuta 31.
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una macchina riempitrice 1 che può essere utilizzata in modo estremamente pratico sia per il riempimento di bottiglie che di lattine.
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina riempitrice (1) per il riempimento a caldo di contenitori (20) con liquidi di tipo alimentare comprendente una linea di alimentazione dei contenitori (20) da riempire ad almeno un piattello di supporto (2) e una linea di scarico del contenitore riempito da detto piattello di supporto (2), superiormente a detto almeno un piattello di supporto (2) essendo disposta una testa di riempimento (3), associata ad un rispettivo gruppo valvola (4), atto a convogliare il liquido da un serbatoio di contenimento all'interno del contenitore (20) da riempire, detto gruppo valvola (4) essendo associato ad un condotto di adduzione (9) internamente cavo e associato ad un condotto di aspirazione (19) presentante almeno un'apertura di aspirazione destinata a determinare il livello del liquido all'interno di detto contenitore (20) detto condotto di adduzione (9) essendo associato operativamente ad un otturatore (9a), caratterizzata dal fatto che detta testa di riempimento (3) comprende un elemento di tenuta (30) presentante un primo corpo di tenuta (31) destinato ad impegnarsi a tenuta contro il bordo superiore di detto contenitore (20) e associato ad uno sfiato 40 atto a passare tra una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido da detto condotto di adduzione (9) verso detto contenitore (20) e una posizione di sfiato in cui è definita almeno una luce per il passaggio dell'aria da detta camera di passaggio del liquido verso l'esterno, essendo previsti mezzi di comando dell'aspirazione del liquido da detto contenitore mediante detto condotto di aspirazione (19) associati operativamente ad un dispositivo di attivazione di detto sfiato da detta posizione di tenuta in detta posizione di sfiato.
  2. 2. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto sfiato comprende un corpo di sfiato (32) associato al condotto di adduzione (9) e mobile a comando rispetto al primo corpo di tenuta (31) tra una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido da detto condotto di adduzione (9) verso detto contenitore (20) e una posizione di sfiato in cui è definita almeno una luce per il passaggio dell'aria da detta camera di passaggio del liquido verso l'esterno, detto dispositivo di attivazione di detto sfiato comprendendo un dispositivo di movimentazione di detto corpo di sfiato (32) da detta posizione di tenuta in detta posizione di sfiato.
  3. 3. Macchina riempitrice (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento di movimentazione di detto condotto di aspirazione (19) tra una posizione inoperativa, in cui è disposto con il proprio bordo inferiore (19a) al di sopra del bordo inferiore di detto primo corpo di tenuta (31), e una posizione operativa in cui detto bordo inferiore (19a) dei detto condotto di aspirazione (19) è disposto al di sotto del bordo inferiore di detto primo corpo di tenuta (31).
  4. 4. Macchina riempitrice (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una struttura a giostra rotante supportante perifericamente una pluralità di detti piattelli di supporto (2) superiormente ai quali sono disposte rispettive teste di riempimento (3), essendo previsti mezzi di movimentazione in senso verticale di detto elemento di tenuta (30) e di detto condotto di aspirazione (19).
  5. 5. Macchina riempitrice (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di movimentazione di detto corpo di sfiato (32) da detta posizione di tenuta in detta posizione di sfiato e viceversa comprende un dispositivo a camma.
  6. 6. Macchina riempitrice (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di movimentazione di detto condotto di aspirazione (19) tra detta posizione inoperativa e detta posizione operativa comprende un azionamento di tipo pneumatico.
  7. 7. Procedimento per il riempimento di un contenitore mediante riempimento a caldo comprendente le seguenti fasi: – una fase di alimentazione di un contenitore (20) da riempire ad un piattello (2); – una fase di movimentazione di una testa di tenuta (30) disposta superiormente a detto contenitore (20) per portare un primo corpo di tenuta (31) in tenuta contro il bordo superiore di detto contenitore (20), detta testa di tenuta comprendendo, inoltre, uno sfiato (40) associato ad un condotto di adduzione (9) e disposto rispetto al primo corpo di tenuta (31) in una posizione di tenuta della camera di passaggio del liquido da detto condotto di adduzione (9) e detto contenitore (20); – una fase di apertura di un otturatore (9a) disposto lungo detto condotto di adduzione (9) tra una posizione di chiusura di detto condotto di adduzione (9) e una posizione di apertura di detto condotto di adduzione (9); – una fase di evacuazione, attraverso un condotto di aspirazione (19) disposto almeno parzialmente all'interno di detto condotto di addizione (9) dell'aria contenuta all'interno di detto contenitore; – una fase di chiusura, dopo un lasso tempo predeterminato, di detto otturatore; – una fase di passaggio di detto sfiato (40) in una posizione di sfiato della camera di passaggio del liquido da detto condotto di adduzione (9) e detto contenitore (20); – una fase di aspirazione del liquido da parte di detto condotto di aspirazione (19); – una fase di allontanamento di detta testa i tenuta (30) da detto contenitore (20).
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta fase di evacuazione comprende una fase di aspirazione.
  9. 9. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto di comprendere, prima della fase di apertura dell'otturatore, una fase di movimentazione di detto condotto di aspirazione (19) da una posizione inoperativa in cui il proprio bordo inferiore (19a) è disposto al di sopra del bordo inferiore di detto primo corpo di tenuta (31), in una posizione operativa in cui detto bordo inferiore (19a) di detto condotto di aspirazione (19) è disposto al di sotto del bordo inferiore di detto primo corpo di tenuta (31).
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