IT201900007195A1

IT201900007195A1 - Stazione di tappatura di flaconi, in particolare per prodotti del settore farmaceutico.

Info

Publication number: IT201900007195A1
Application number: IT102019000007195A
Authority: IT
Inventors: Luca Mariani; Luca Testoni; Andrea Dondini; Luca Federici
Original assignee: Gd Spa
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-11-24
Also published as: WO2020240380A1; PL3976478T3; EP3976478B1; JP2022534053A; JP7504923B2; US20220212820A1; EP3976478A1; CN113874316B; CN113874316A

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Stazione di tappatura di flaconi, in particolare per prodotti del settore farmaceutico."

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad una stazione di tappatura di una macchina riempitrice di flaconi (ovvero bottiglie, bottigliette, boccette o altri contenitori).

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad una macchina riempitrice di flaconi per prodotti del settore farmaceutico cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

ARTE ANTERIORE

Una macchina riempitrice di flaconi per prodotti del settore farmaceutico comprende un sistema di convogliamento che avanza una successione di flaconi attraverso una stazione di pesatura dei flaconi vuoti, attraverso una stazione di riempimento in cui in ciascun flacone viene alimentata una quantità predeterminata di prodotto liquido o polveroso, attraverso una stazione di pesatura dei flaconi pieni, attraverso una stazione di tappatura in cui ciascun flacone viene dotato di un rispettivo tappo, , ed infine attraverso una stazione di etichettatura in cui a ciascun flacone viene applicata almeno una etichetta. In particolare, una nota stazione di tappatura comprende un sistema di convogliamento inferiore che avanza una pluralità di flaconi pieni in posizione eretta, un sistema di convogliamento superiore, disposto al di sopra del sistema di convogliamento inferiore, che avanza una pluralità di tappi atti a chiudere, ciascuno, un rispettivo flacone, ed un dispositivo di tappatura che preleva un tappo dal sistema di convogliamento inferiore e lo applica ad un rispettivo flacone (disponendo il tappo sul collo del flacone). Per quest’ultima operazione, la stazione di tappatura è provvista di un’unità di riscaldamento predisposta per riscaldare almeno il collo (ed eventualmente anche il tappo) per consentire la saldatura tra tappo e collo del flacoe una volta portati a contatto tra loro. Tale unità di riscaldamento comprende una pluralità di resistenze elettriche portate da una trave di sostegno azionabile in movimento da un motore elettrico tra una posizione di lavoro, in cui la pluralità di resistenze si trova in prossimità dei flaconi (ed eventualmente anche dei tappi) così che il calore emanato dalle resistenze interessi almeno il collo di ciascun flacone, ed una posizione di riposo, in cui la pluralità di resistenze sono sufficientemente lontane dai flaconi da far sì che il calore emanato non interessi né i flaconi, né i tappi. In dettaglio, una nota unità di riscaldamento comprende un dispositivo di azionamento, generalmente elettrico, predisposto per azionare in avanzamento la trave di sostegno fino alla posizione di lavoro, prima della fase di applicazione del tappo, e per azionare in arretramento il dispositivo riscaldatore fino alla posizione di riposo dopo un intervallo di tempo prefissato. L’intervallo di tempo prefissato sarà tale da garantire che il calore emanato dalle resistenze elettriche interessi la zona tra il collo del flacone ed il tappo per un tempo sufficiente a rammollire parzialmente almeno il collo del flacone (ed eventualmente anche il tappo), così da consentire la saldatura tra tappo e collo del una volta portati a contatto tra loro.

Tuttavia, tale sistema presenta alcuni inconvenienti: infatti se, a causa di un qualsiasi malfunzionamento del dispositivo di azionamento, la trave di sostegno non viene arretrata fino alla posizione di riposo dopo l’intervallo di tempo prefissato si verifica un eccessivo riscaldamento del collo del flacone (ed eventualmente del tappo). Ciò potrebbe causare un eccessivo rammollimento del collo del flacone (ed eventualmente del tappo) con conseguente rischio di deformazione permanente del flacone e/o del tappo, che potrebbero compromettere la tappatura e/o rendere il flacone inutilizzabile o, nei casi peggiori, il riscaldamento potrebbe essere tale da indurre il flacone e/o il tappo a prendere fuoco.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è fornire una stazione di tappatura di flaconi in particolare per prodotti del settore farmaceutico che sia dotata di un’unità di riscaldamento, sia priva degli inconvenienti sopra descritti e sia, nel contempo, di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione viene fornita una stazione di tappatura di flaconi per prodotti del settore farmaceutico, secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

• la figura 1 è una vista schematica di un flacone per prodotti del settore farmaceutico; • la figura 2 è una vista laterale e schematica di una stazione di tappatura realizzata in accordo con la presente invenzione, in cui alcuni componenti sono stati omessi per chiarezza;

• la figura 3 è una vista schematica ed in prospettiva di una unità di riscaldamento della stazione di tappatura della figura 2;

• la figure 4 è una vista posteriore dell’unità di riscaldamento della figura 3; e

• la figura 5 è una vista in pianta dell’unità di riscaldamento della figura 3.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nelle figure 1 e 2, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un flacone (bottiglia bottiglietta, boccetta o altro contenitore) ad esempio monouso (ovvero usa e getta che quindi viene utilizzato una sola volta e viene poi rimpiazzato) di tipo noto particolarmente adatto per contenere un prodotto 2 farmaceutico, in forma liquida o in polvere. Il flacone 1 illustrato nella figura 1 è chiuso mediante un tappo 3. Il flacone 1 illustrato in figura 1 è altresì provvisto di (almeno) una etichetta 6 che è incollata ad una superficie esterna del flacone 1.

In particolare, il flacone 1 illustrato in figura 1 viene generalmente riempito in una macchina riempitrice, in cui i flaconi 1 vengono movimentati lungo un percorso di lavorazione attraverso una pluralità di stazioni, lungo le quali i flaconi 1 vengono, in successione, pesati da vuoti, riempiti con una quantità predeterminata di prodotto 2 del settore farmaceutico, pesati da pieni per controllare che ciascun flacone 1 sia stato riempito in modo corretto (ovvero per controllare che il flacone 1 contenga la quantità determinata di sostanza 2 del settore farmaceutico), dotati di un tappo 3, , ed infine dotati di una etichetta 6.

La presente trattazione è focalizzata su una stazione 7 di tappatura, in parte illustrata in figura 2, ovvero su quella parte della macchina riempitrice di flaconi 1, in cui i flaconi 1 pieni vengono chiusi mediante applicazione di un tappo 3. In particolare, in figura 2 sono illustrati una pluralità di flaconi 1 pieni, preferibilmente realizzati in plastica, che vengono trasportati in avanzamento in posizione eretta lungo un convogliatore inferiore a giostra (non illustrato) e che sono pronti a ricevere ciascuno un tappo 3 di chiusura. La stazione 7 di tappatura comprende, inoltre, almeno un ulteriore convogliamento superiore (non illustrato), tipicamente anche questo di tipo a giostra, disposto al di sopra del convogliatore inferiore ed atto a far avanzare una pluralità di tappi 3 destinati ad essere applicati al collo 4 di ciascun flacone 1 per mezzo di un apposito dispositivo di tappatura (non illustrato).

Al fine di facilitare l’operazione di applicazione del tappo 3, la stazione 7 di tappatura comprende anche un’unità 8 di riscaldamento, illustrata nelle figure da 2 a 5, che è atta a riscaldare almeno un collo 4 di ciascuno dei flaconi 1 da tappare, così da determinare la saldatura tra collo 4 e tappo 3 quando questi sono portati a contatto tra loro.

Nel seguito si farà riferimento ad un’unità 8 di riscaldamento atta a riscaldare in particolare il collo 4 del flacone 1 prima che questo riceva il tappo 3; tuttavia, tale unità 8 di riscaldamento potrebbe riscaldare anche il tappo 4 da applicare su ciascun flacone 1 da tappare, o alternativamente potrebbe riscaldare solo il tappo 4 da applicare su ciascun flacone 1 da tappare.

In dettaglio, l’unità 8 di riscaldamento illustrata nelle figure da 2 a 5 comprende un telaio 9 mobile che è collegato ad un corpo 10 di supporto fisso mediante due guide 11 orizzontali parallele tra loro portate dal corpo 10 di supporto fisso e mediante un albero 12 montato sul corpo 10 di supporto fisso in modo da risultare girevole attorno ad un asse X di rotazione orizzontale. Con particolare riferimento alla figura 3, il telaio 9 mobile è collegato all’albero 12 mediante due bracci 13, rigidamente incernierati all’albero 12 ad una estremità ed al telaio 9 mobile all’altra estremità; inoltre, il telaio 9 è scorrevole lungo le due guide 11 mediante una coppia di carrelli 14 opposti, i quali sono collegati tra loro mediante una staffa 15 intermedia e portano una trave 16 di sostegno su cui è montata una pluralità di dispositivi 17 riscaldatori (tipicamente delle resistenze elettriche). In questo modo, la rotazione dell’albero 12 indurrà una rotazione dei bracci 13, che determinerà uno scorrimento dei carrelli 14 lungo le guide 11 con conseguente movimentazione della trave 16 di sostegno da una posizione di riposo (non illustrata), in cui i dispositivi 17 riscaldatori sono lontani dai flaconi 1, ad una posizione di lavoro, in cui i dispositivi 17 riscaldatori si trovano in prossimità del collo 4 dei flaconi 1, come rappresentato in figura 2, così da scaldare il collo 4 dei flaconi 1 inducendo,.

Con particolare riferimento a figura 3, l’albero 12 è azionabile in rotazione attorno all’asse X di rotazione da un dispositivo 18 di azionamento principale che comprende un motore 19 elettrico dotato un perno 20 eccentrico collegato ad una biella 21, la quale è a sua volta incernierata ad una manovella 22 rigidamente collegata all’albero 12, così che l’azionamento del motore 19 elettrico induca una rotazione del perno 20 eccentrico e di conseguenza, grazie al meccanismo biella 20-manovella 21, una rotazione dell’albero 12. L’unità 8 di riscaldamento realizzata secondo l’invenzione comprende, inoltre, un dispositivo 23 di azionamento di sicurezza, che è indipendente dal dispositivo 18 di azionamento principale, ed è azionabile in condizioni di emergenza, ovvero quando si verifica un malfunzionamento del dispositivo 18 di azionamento principale (ad esempio del motore 19 elettrico) per spostare la trave 16 di sostegno dalla posizione di lavoro ad una posizione di riposo, in cui la trave 16 di sostegno si trova ad una distanza dai flaconi 1 tale da assicurare che il calore emanato dai dispositivi 17 riscaldatori non riscaldi eccessivamente i flaconi 1. Tale posizione di riposo può coincidere con la posizione di riposo sopramenzionata, ovvero quella che la trave 16 di sostegno assume in seguito all’attivazione del dispositivo 18 di azionamento principale, oppure può essere una posizione di riposo diversa (ma comunque più o meno prossima alla posizione di riposo assunta per effetto dell’attivazione del dispositivo 18 di azionamento principale).

La presenza del dispositivo 23 di azionamento di sicurezza permette di eliminare il rischio di danneggiamento del flacone 1 o del tappo 3 a causa di un eccessivo riscaldamento del flacone 1 o del tappo 3, ovvero di un riscaldamento eccessivamente prolungato, assicurando che in caso di malfunzionamento del dispositivo 18 di azionamento principale si possa ugualmente allontanare tempestivamente il telaio 9 mobile dell’unità 8 di riscaldamento, e quindi la trave 16 di sostegno, evitando vantaggiosamente di danneggiare, o nei casi peggiori bruciare, i flaconi 1.

In dettaglio, il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza comprende almeno un dispositivo di controllo che è predisposto per rilevare un malfunzionamento del dispositivo 18 di azionamento principale e per azionare il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza. In particolare, il dispositivo 18 di azionamento principale sarà configurato per far sì che ad ogni ciclo di riscaldamento la trave 16 di sostegno venga azionata in movimento fino alla posizione di lavoro e dopo un prefissato intervallo di tempo venga nuovamente azionata in movimento fino ad una posizione di riposo. Il dispositivo di controllo sarà, quindi, programmato per rilevare eventuali malfunzionamenti del dispositivo 18 di azionamento principale verificando se la trave 16 di sostegno rimane in posizione di lavoro per un tempo superiore all’intervallo di tempo prefissato.

In accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, il dispositivo di controllo comprende un sensore di posizione (non illustrato) che rileva istante per istante la posizione della trave 16 di sostegno, un timer (non illustrato) che conta il tempo a partire dal momento in cui la trave 16 di sostegno assume la posizione di lavoro e si azzera ogni volta che la trave 16 di sostegno torna alla posizione di riposo, ed un’unità di elaborazione (non illustrata) che confronta istante per istante il tempo misurato dal timer con l’intervallo di tempo prefissato e non appena il valore misurato dal timer eccede il valore dell’intervallo di tempo prefissato aziona il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza, così da indurre, indipendentemente dal dispositivo 18 di azionamento principale, la trave 16 di sostegno ad assumere una posizione di riposo, inducendo in particolare lo scorrimento dei carrelli 14 lungo le guide 11 così da allontanare la trave 16 di sostegno dai flaconi 1.

Con particolare riferimento alle figure 3, 4 e 5, il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza è interposto tra il dispositivo 18 di azionamento principale ed i carrelli 14 per far scorrere i carrelli 14 lungo le guide 11 indipendentemente dal dispositivo 17 di azionamento principale, ovvero indipendentemente dall’azionamento del motore 19 elettrico.

Con particolare riferimento alle figure 3, 4 e 5, il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza comprende due cilindri 24 pneumatici a singolo effetto, normalmente espansi, disposti per agire sui carrelli 14 mediante la staffa intermedia 15 (si veda la figura 5), e due elementi 25 elastici, in particolare due molle normalmente compresse, disposte per agire sui carrelli 14 sempre mediante la staffa 15 intermedia, trasmettendo alla staffa 15 intermedia una forza diretta in allontanamento dai flaconi 1 che tenderebbe a far scorrere i carrelli 14 e quindi la trave 16 di sostegno verso la posizione di riposo ma che è normalmente contrastata dai cilindri 24 pneumatici che sono normalmente espansi. Di conseguenza, quando si verifica un malfunzionamento del dispositivo di azionamento principale basterà azionare i cilindri 24 pneumatici per indurre la corsa di ritorno dei cilindri 24 pneumatici così che venuta meno l’azione di contrasto dei cilindri 24 pneumatici; di conseguenza, gli elementi 25 elastici, agendo sulla staffa 15 intermedia, inducono uno scorrimento dei carrelli 14 lungo le guide 11 fino alla posizione di riposo. Alternativamente, il dispositivo 23 di azionamento di sicurezza potrebbe comprendere anche un solo cilindro 24 pneumatico e/o un solo elemento 25 elastico. Ciascun elemento 25 elastico potrebbe anche essere incorporato in un corrispondente cilindro 24 pneumatico.

Resta inteso che la stazione 7 di tappatura oggetto della presente invenzione potrebbe essere utilizzata per tappare qualsiasi tipo di flacone 1 e/o di bottiglia e/o di boccetta, ad esempio flaconi 1 adatti per prodotti cosmetici, per prodotti alimentari, per prodotti detergenti ecc. Analogamente, è chiaro che ai fini dell’invenzione i flaconi 1 potrebbero essere realizzati in vetro, invece che in plastica, o in un materiale composito vetroplastica, ecc.

Resta, altresì, inteso che il dispositivo 18 di azionamento principale sopra descritto potrebbe essere realizzato con qualsiasi altro meccanismo equivalente, ad esempio il motore 19 elettrico potrebbe essere collegato direttamente all'albero 12, senza con questo perdere funzionalità.

La stazione 7 di tappatura sopra descritta presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, la stazione 7 di tappatura consente di scaldare in modo efficace almeno il collo 4 del falcone 1 così da facilitare l’applicazione del tappo 3 in condizioni di massima sicurezza, minimizzando il rischio di danneggiamenti del flacone 1 e/o del tappo 3. In questo modo, sarà possibile ridurre la percentuale di scarti (ovvero di flaconi 1 difettosi) senza compromettere la velocità della stazione 7 di tappatura e quindi la produttività oraria.

Infine, la stazione 7 di tappatura sopra descritta è semplice ed economica da realizzare, in quanto è composta da pochi elementi aggiuntivi rispetto alle note stazioni di tappatura e detti elementi aggiuntivi sono strutturalmente semplici, così come altrettanto semplici e facili da realizzare sono le movimentazioni dei dispositivi di azionamento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Stazione (7) di tappatura per una macchina riempitrice di flaconi (1), particolarmente per prodotti (2) del settore farmaceutico; la stazione (7) di tappatura comprende: un primo sistema di convogliamento atto ad avanzare una pluralità di flaconi (1) pieni in posizione eretta; un secondo sistema di convogliamento, il quale è disposto sopra al primo sistema di convogliamento ed è atto ad avanzare una pluralità di tappi (3) atti a chiudere, ciascuno, un rispettivo flacone (1); un dispositivo di tappatura atto a prelevare almeno un tappo (3) dal secondo sistema di convogliamento per applicare il tappo (3) stesso ad un flacone (1) portato dal primo sistema di convogliamento; ed un’unità (8) di riscaldamento comprendente almeno un dispositivo (17) riscaldatore, una trave (16) di sostegno che porta il dispositivo (17) riscaldatore, ed un dispositivo (18) di azionamento principale che è atto a spostare la trave (16) di sostegno tra una posizione di riposo in cui il dispositivo (17) riscaldatore è lontano da un corrispondente flacone (1) ed una posizione di lavoro in cui il dispositivo (17) riscaldatore è in prossimità di un corrispondente flacone (1) così che il calore emanato dal dispositivo (17) riscaldatore riscaldi almeno il collo (4) del flacone (1); la stazione (7) di tappatura è caratterizzata dal fatto che l’unità (8) di riscaldamento comprende un dispositivo (23) di azionamento di sicurezza che è indipendente dal dispositivo (18) di azionamento principale ed è atto a spostare la trave (16) di sostegno tra la posizione di lavoro ed una posizione di riposo in cui il dispositivo (17) riscaldatore è lontano da un corrispondente flacone (1).
2) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 1 e comprendente un dispositivo di controllo che è atto a rilevare un malfunzionamento del dispositivo (18) di azionamento principale e ad azionare il dispositivo (23) di azionamento di sicurezza in caso di malfunzionamento del dispositivo (18) di azionamento principale.
3) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di controllo è provvisto di almeno un sensore di posizione atto a rilevare la posizione del trave (16) di sostegno e rileva un malfunzionamento del dispositivo (18) di azionamento principale in funzione di una lettura del sensore di posizione.
4) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 1, 2 o 3 e comprendente: almeno una guida (11); ed almeno un carrello (14) che porta la trave (16) di sostegno e che è accoppiato scorrevolmente alla guida (11) per spostare la trave di sostegno tra la posizione di lavoro e la posizione di riposo.
5) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 4, in cui sia il dispositivo (18) di azionamento principale, sia il dispositivo (23) di azionamento di sicurezza sono atti a fare scorrere il carrello (14) lungo la guida (11).
6) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 5, in cui il dispositivo (23) di azionamento di sicurezza è interposto tra il dispositivo (18) di azionamento principale ed il carrello (14) per trasmettere al carrello (14) il movimento impresso dal dispositivo (18) di azionamento principale.
7) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 6 e comprendente: due guide (11)tra loro parallele; due carrelli (14) accoppiati ciascuno ad una corrispondente guida (11); ed una staffa (15) intermedia che unisce tra loro i due carrelli (14) ed è collegata al dispositivo (18) di azionamento di sicurezza.
8) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui il dispositivo (23) di azionamento di sicurezza comprende almeno un cilindro (24) pneumatico che è normalmente espanso, ad una estremità è collegato al carrello (14) e all’estremità opposta è collegato al dispositivo (18) di azionamento principale.
9) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 8, in cui il cilindro (24) pneumatico è a singolo effetto ed è previsto un elemento elastico (25) che è disposto in parallelo al cilindro (24) pneumatico ed è contrastato dal cilindro (24) pneumatico.
10) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 9, in cui l’elemento (25) elastico spinge il carrello (14) verso la posizione di riposo.
11) Stazione (7) di tappatura secondo una delle rivendicazioni da 5 a 10, in cui il dispositivo (18) di azionamento principale comprende: un albero (12) montato girevole attorno ad un asse (X) di rotazione; almeno un braccio (13) che ad una estremità è rigidamente montato sull’albero (12) e all’estremità opposta è incernierato al dispositivo (23) di azionamento di sicurezza; ed un motore (19) elettrico rotante che ruota l’albero (12) attorno all’asse (X) di rotazione.
12) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 11, in cui il dispositivo (18) di azionamento principale comprende: un perno (20) eccentrico portato in rotazione dal motore (19) elettrico rotante; ed un meccanismo biella-manovella che trasmette il moto dal perno (20) eccentrico all’albero (12).
13) Stazione (7) di tappatura secondo la rivendicazione 12, in cui il meccanismo biellamanovella comprende: una biella (21) che ad una estremità è incernierata al perno (20) eccentrico; ed una manovella (22) che ad una estremità è incernierata alla biella (21) ed all’estremità opposta è rigidamente collegata all’albero (12).