IT202000008962A1 - Apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere - Google Patents

Description

Descrizione

APPARECCHIATURA PER IL RIEMPIMENTO DI CONTENITORI CON UN

MATERIALE IN POLVERE

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto una apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere.

Arte nota

? nota da tempo l?esigenza di effettuare il riempimento e la chiusura di contenitori, del tipo di flaconi, fiale, siringhe ecc., con quantit? dosate di un materiale di riempimento.

Nel caso in cui i contenitori sono destinati all?impiego in settori tecnici quali, a titolo di esempio, il settore chimico, farmaceutico o biotecnologico, ? richiesto sovente di soddisfare requisiti di precisione elevati relativamente al volume di materiale da inserire in ciascun contenitore. Inoltre, ? spesso necessario garantire il mantenimento di predeterminate condizioni dell?ambiente di lavoro per evitare eventuali contaminazioni del materiale di riempimento e per assicurare altres? la sicurezza degli operatori.

Sono state pertanto sviluppate apparecchiature che permettono di effettuare il riempimento dei contenitori con quantit? dosate di un materiale e la chiusura di tali contenitori in un ambiente di lavoro controllato.

Una tipologia nota di apparecchiature comprende una stazione di prelievo in corrispondenza della quale sono trasportati i contenitori da riempire e una stazione di riempimento comprendente mezzi di erogazione. A valle della stazione di riempimento ? disposta una stazione di tappatura, provvista di un dispositivo per effettuare la tappatura dei contenitori, ed una eventuale stazione di ghieratura successiva a quella di tappatura.

Il brevetto EP 1390 261 descrive una apparecchiatura per il riempimento e la chiusura di contenitori con un materiale in polvere comprendente mezzi di trasporto, che definiscono un percorso per i contenitori che si estende su piano sostanzialmente orizzontale, e una serie di stazioni operative disposte lungo il percorso. Le stazioni operative comprendono una prima stazione di pesatura, una coppia di stazioni di riempimento consecutive e una successiva seconda stazione di pesatura. A valle di tale stazione sono previste una coppia di stazioni di tappatura. Ciascuna stazione di riempimento ? costituita da un disco di dosaggio, collegato ad una tramoggia di alimentazione del materiale in polvere mediante un dispositivo di alimentazione. Ciascun disco di dosaggio ? disposto in una posizione sovrastante al percorso ed ? azionato in rotazione in modo intermittente da mezzi attuatori. Il disco di dosaggio comprende una pluralit? di canali radiali all?interno dei quali sono disposti relativi pistoni. In ciascun canale ? definita una camera di dosaggio atta a ricevere il materiale in polvere da inserire in un contenitore.

Un problema diffuso nel settore relativamente alla fase di riempimento dei contenitori ? Il fatto che, al termine di ogni ciclo di riempimento, che coincide generalmente con l?esaurimento del materiale contenuto in un lotto, una quantit? residua di materiale in polvere rimane nel contenitore che alimenta il materiale all?organo dosatore. L?utilizzo del materiale in polvere non ?, quindi, ottimizzato e ci? influisce sui costi di produzione soprattutto nel caso in cui sono trattati prodotti in polvere di costo elevato.

? pertanto sentita l?esigenza di escogitare una apparecchiatura che risolva il suddetto problema.

Presentazione dell?invenzione

Il compito della presente invenzione ? quello di risolvere i problemi citati, escogitando una apparecchiatura che permette di massimizzare il consumo del materiale in polvere.

Nell'ambito di tale compito un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire una apparecchiatura per il riempimento dei contenitori con un materiale in polvere che consente di ridurre al minimo il numero dei contenitori scartati ad ogni ciclo produttivo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di escogitare una apparecchiatura che sia versatile, configurabile a seconda delle propriet? del materiale da trattare.

Un altro scopo dell?invenzione ? quello di fornire una apparecchiatura che ? in grado di effettuare la movimentazione dei contenitori in modo sicuro e affidabile. Un altro scopo ? quello di fornire una apparecchiatura di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotata di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonch? di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dall?apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere secondo la rivendicazione 1.

L?apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere comprende una stazione di alimentazione predisposta per alimentare una pluralit? di contenitori; una stazione di riempimento, disposta a valle di detta stazione di alimentazione, comprendente un gruppo di dosaggio configurato per riempire ciascun detto contenitore con una quantit? dosata di un materiale in polvere, detto gruppo di dosaggio comprendendo almeno una coppia di organi dosatori.

L?apparecchiatura comprende una vasca di alimentazione, disposta adiacente a detto gruppo di dosaggio, detta vasca di alimentazione comprendendo un corpo di contenimento atto a contenere una predeterminata quantit? di materiale in polvere, detto corpo di contenimento essendo girevole intorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale.

La vasca di alimentazione comprende almeno una cavit? di raccolta realizzata su una parete di detto corpo di contenimento che funziona da serbatoio di raccolta di detto materiale in polvere, in una fase di recupero di detto materiale in polvere. Preferibilmente detta fase di recupero di detto materiale in polvere avviene quando il livello di detto materiale in polvere all?interno di detto corpo di contenimento ? inferiore ad un predeterminato valore.

Si osserva che la previsione di almeno una cavit? di raccolta del materiale in polvere ha come effetto quello di massimizzare il consumo del materiale in polvere, con una conseguente riduzione dei costi di produzione. La cavit? di raccolta del materiale permette infatti di recuperare al suo interno almeno una parte del materiale in polvere che rimane nel corpo di contenimento della vasca di alimentazione quando si esaurisce il materiale del lotto.

Ciascun detto organo dosatore di detto gruppo di dosaggio ? atto ad effettuare alternativamente il prelievo di una quantit? dosata di detto materiale in polvere da detta vasca di alimentazione e l?espulsione di detta quantit? dosata di detto materiale in polvere in un relativo contenitore.

Preferibilmente ciascun detto organo dosatore conforma internamente una camera di calibrazione.

Preferibilmente detto corpo di contenimento comprende una parete di fondo e una parete perimetrale, che si sviluppa a partire da detta parete di fondo, detta almeno una cavit? di raccolta essendo realizzata su detta parete di fondo.

Preferibilmente detta cavit? di raccolta si estende in una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto a detta parete di fondo.

Preferibilmente detta almeno una cavit? di raccolta presenta una foggia in pianta ad asola.

Preferibilmente detto corpo di contenimento ? associato ad un primo albero di rotazione, atto ad essere azionato in rotazione intorno a detto asse di rotazione sostanzialmente verticale da un secondo organo motore.

Preferibilmente detto corpo di contenimento ? mobile in traslazione, su azionamento di un terzo organo motore, lungo una direzione parallela a detto asse di rotazione, in detta fase di recupero di detto materiale in polvere.

Preferibilmente detta vasca di alimentazione comprende un coperchio disposto superiormente rispetto a detto corpo di contenimento, detto coperchio presentando almeno una apertura per l?inserimento di detti organi dosatori in detto corpo di contenimento.

Preferibilmente, in una fase di recupero di detto materiale in polvere, detto coperchio ? mobile secondo un moto di traslazione, su azionamento di un organo motore, lungo una direzione parallela a detto asse di rotazione sostanzialmente verticale, nel verso opposto rispetto al moto di traslazione di detto corpo di contenimento.

Preferibilmente detto coperchio ? associato ad un secondo albero di rotazione che ? azionabile in traslazione da detto organo motore.

Preferibilmente detto secondo albero di rotazione ? coassiale a detto primo albero di rotazione.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende mezzi sensori ottici configurati per rilevare lo spessore dello strato di materiale in polvere contenuto all?interno di detto corpo di contenimento.

Preferibilmente detti mezzi sensori ottici comprendono almeno una fibra ottica. Preferibilmente detta apparecchiatura comprende una unit? di controllo.

Preferibilmente detti mezzi sensori ottici sono atti ad inviare un segnale a detta unit? di controllo quando il livello di detto materiale in polvere rilevato ? inferiore a detto predeterminato valore.

Preferibilmente detta unit? di controllo ? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale da parte di detti mezzi sensori ottici, l?azionamento in rotazione di detto corpo di contenimento intorno a detto asse di rotazione di un angolo di rotazione di un valore tale da allineare detti organi dosatori a detta almeno una cavit? di raccolta.

Preferibilmente detta unit? di controllo ? altres? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale, l?azionamento in traslazione di detto corpo di contenimento e di detto coperchio lungo detta direzione parallela a detto asse di rotazione secondo versi rispettivamente opposti.

Preferibilmente detta vasca di alimentazione comprende un organo di raccolta, collegato a detto coperchio, che ? attivabile per disareare e per compattare lo strato di materiale in polvere prima del prelievo da parte di detti organi dosatori. Preferibilmente detto organo di raccolta presenta una foggia elicoidale.

Preferibilmente un elemento di convogliamento ? associato a detto coperchio.

Preferibilmente detto elemento di convogliamento ? collegato ad un contenitore di scarico del materiale in polvere, non visibile, per scaricare il materiale in polvere in detto corpo di contenimento quando ? necessario ripristinare lo strato del materiale.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende un circuito pneumatico che collega ciascun detto organo dosatore ad una sorgente di pressione positiva e ad una sorgente di pressione negativa rispettivamente per introdurre un flusso di un fluido all?interno di detta camera di calibrazione e per creare una condizione di vuoto in detta camera di calibrazione, ciascun detto organo dosatore essendo alimentato in modo indipendente mediante detto circuito pneumatico per regolare il valore di pressione in modo autonomo. Si osserva che la possibilit? di regolare la pressione in modo indipendente per ciascun organo dosatore permette di effettuare il prelievo del materiale e il riempimento dei contenitori in modo preciso in quanto si pu? regolare la pressione in ciascun dosatore per creare una condizione di vuoto nella camera di calibrazione, in fase di prelievo, e la pressione del flusso di fluido erogato, in fase di riempimento, in base, ad esempio, alle caratteristiche del materiale in polvere. Inoltre, la regolazione precisa di pressione in ciascun organo dosatore permette di compensare eventuali errori di tolleranza, ottenendo un dosaggio uniforme per tutti gli organi dosatori.

Preferibilmente detto circuito pneumatico comprende almeno una coppia di valvole deviatrici collegate a relativi detti organi dosatori, ciascuna detta valvola deviatrice ricevendo in ingresso un flusso di un fluido in pressione ed essendo altres? collegata a detta sorgente di pressione negativa, ciascuna detta valvola deviatrice essendo comandata per permettere selettivamente il passaggio di detto fluido o per permettere di creare una condizione di vuoto in detta camera di calibrazione del relativo organo dosatore.

Preferibilmente detto gruppo di dosaggio comprende un dispositivo di supporto recante almeno una coppia di organi dosatori, detto dispositivo di supporto comprendendo una coppia di bracci solidali ad uno stelo, detti bracci recando ciascuno almeno un organo dosatore

Preferibilmente detto stelo ? azionabile in rotazione intorno ad un asse di rotazione da un rispettivo organo motore per portare detti organi dosatori alternativamente in corrispondenza di detta vasca di alimentazione, per effettuare il prelievo del materiale in polvere, e in una posizione sovrastante detti contenitori per effettuare il riempimento di detti contenitori.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende un primo manipolatore azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore da detta stazione di alimentazione a detta stazione di riempimento.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende una stazione di tappatura, disposta a valle di detta stazione di riempimento.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende un secondo manipolatore azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore da detta stazione di riempimento a detta stazione di tappatura e per trasportare ciascun detto contenitore da detta stazione di tappatura ad una stazione successiva. Preferibilmente detta stazione di tappatura comprende sensori atti a rilevare la presenza di un tappo su ciascun contenitore e ad inviare un segnale ad una unit? di controllo nel caso in cui non sia presente il tappo su un contenitore.

Preferibilmente detta unit? di controllo ? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale, la movimentazione del secondo manipolatore verso detta stazione di tappatura per effettuare la tappatura del contenitore con il tappo mancante.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende una stazione di ghieratura disposta a valle di detta stazione di tappatura.

Preferibilmente detta stazione di tappatura ? separata da detta stazione di ghieratura da una parete divisoria.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende un terzo manipolatore.

Preferibilmente detto terzo manipolatore ? azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore verso detta stazione di ghieratura.

Preferibilmente detta stazione di ghieratura comprende ulteriori sensori atti a rilevare la presenza di una ghiera su ciascun contenitore e ad inviare un segnale a detta unit? di controllo nel caso in cui non sia presente la ghiera su un contenitore.

Preferibilmente detta unit? di controllo ? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale, la movimentazione del terzo manipolatore verso un dispositivo di alimentazione delle ghiere, disposto in detta stazione di ghieratura, per prelevare la ghiera da applicare al contenitore con ghiera mancante.

Preferibilmente ciascun detto manipolatore ? realizzato da un braccio robotico. Si osserva che i manipolatori permettono di modificare la loro traiettoria in base alle esigenze e, quindi, consentono di svolgere le suddette funzioni di recupero. Ci? comporta che ? possibile ridurre al minimo il numero di contenitori da scartare. L?impiego di manipolatori per movimentare i contenitori permette altres? di ottenere un trasporto efficiente dei contenitori e di mantenere un livello di pulizia alla fine del processo migliore rispetto all?uso di sistemi di movimentazione quali, ad esempio, nastri, coclee ecc.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende un isolatore che delimita una regione interna in cui sono disposte detta stazione di alimentazione, detta stazione di riempimento, detta stazione di tappatura e detta stazione di ghieratura in modo da impedire contaminazioni reciproche tra l?ambiente esterno e detta regione interna.

Preferibilmente detto isolatore ? associato ad un gruppo di controllo delle caratteristiche della regione interna delimitata dall?isolatore.

Preferibilmente detto gruppo di controllo comprende una serie di filtri, atti a filtrare l?aria prelevata dalla regione, e una serie di ventilatori che immettono nella regione un flusso laminare di aria filtrata che permette di mantenere un controllo ambientale necessario per realizzare un processo asettico

Preferibilmente detto flusso laminare scorre in una direzione verticale.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell?invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere secondo l?invenzione, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista dall?alto della apparecchiatura in oggetto;

la figura 2 mostra una vista in prospettiva di un particolare dell?apparecchiatura oggetto dell?invenzione;

la figura 3 mostra una vista frontale del particolare illustrato nella figura 2;

la figura 4 mostra una vista in sezione longitudinale del particolare illustrato nella figura 3 lungo il piano di traccia IV-IV;

la figura 5 mostra una vista in pianta del particolare illustrato nelle figure 2-4; la figura 6 mostra una vista in prospettiva di un ulteriore particolare dell?apparecchiatura;

la figura 7 mostra una vista in pianta del particolare illustrato nella figura 6;

la figura 8 mostra una vista in sezione del particolare illustrato nelle figure 6 e 7 secondo il piano di traccia VIII-VIII;

la figura 9 mostra uno schema di un circuito penumatico per la pressurizzazione e la depressurizzazione della guarnizione di un braccio robotico impiegato nella apparecchiatura;

la figura 10 mostra una rappresentazione schematica di un circuito pneumatico relativo ad una coppia di organi dosatori dell?apparecchiatura.

Forme di realizzazione dell?invenzione

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato nell?insieme con 1 l?apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere e per la chiusura dei contenitori secondo la presente invenzione.

I contenitori 2 possono essere flaconi, fiale e simili, destinati, ad esempio, al settore farmaceutico, biotecnologico o chimico.

Preferibilmente il materiale in polvere ? un materiale presentante caratteristiche fisiche e chimiche che lo rendono difficilmente lavorabile. Pi? in particolare, si intende con il termine materiale in polvere difficilmente lavorabile una polvere che presenta caratteristiche tali da non essere facilmente gestibile per ottenere una elevata precisione nel dosaggio.

Nel campo farmaceutico le polveri difficilmente lavorabili, sono, ad esempio, polveri altamente igroscopiche, presentanti una temperatura di fusione prossima alla temperatura ambiente che genera problemi di adesivit? marcati se lavorate a condizioni ambientali al di sopra dei 15?C e/o con umidit? relativa superiore al 25%. Un esempio di materiale in polvere ? la forma monoidrata della Ciclofosfammide, che presenta una temperatura di fusione compresa nell?intervallo 40-45?C, ma che si pu? degradare gi? a temperature superiori ai 30?C. La degradazione chimica causa una modifica delle caratteristiche fisiche che compromettono la lavorabilit? nel processo di dosaggio.

L?apparecchiatura 1 comprende un telaio che definisce la struttura portante della apparecchiatura. Il telaio 3 supporta una superficie di lavoro 4 sostanzialmente orizzontale sulla quale sono disposte una serie di stazioni operative, come descritto di seguito.

Preferibilmente al telaio 3 ? associato un isolatore che circonda la superficie di lavoro 4 per isolare le stazioni operative dall?ambiente esterno ed evitare, quindi, contaminazioni tra l?ambiente esterno e la regione interna delimitata dall?isolatore. L?isolatore svolge altres? la funzione di garantire la sicurezza degli operatori, in particolare nel caso in cui siano trattati materiali in polvere citotossici.

Pi? in particolare, l?isolatore presenta una foggia scatolare ed ? fissato ad una parte del telaio 3 disposta, in una configurazione di montaggio, superiormente in modo da racchiudere al suo interno le stazioni operative. L?isolatore non sar? ulteriormente descritto in quanto di per s? noto.

All?isolatore ? associato un gruppo di controllo delle caratteristiche della regione interna delimitata dall?isolatore stesso, che ? predisposto, in particolare, per controllare il livello di purezza dell?aria di tale regione. Il gruppo di controllo comprende una serie di filtri, atti a filtrare l?aria prelevata dalla regione, e una serie di ventilatori che immettono nella regione un flusso laminare di aria filtrata. Il flusso laminare scorre in una direzione verticale. Il flusso di aria laminare e verticale permette di mantenere un controllo ambientale che ? necessario per realizzare un processo asettico.

In una regione sottostante alla superficie di lavoro 4 il telaio 3 conforma un basamento, non visibile nelle figure, atto ad alloggiare i sistemi di motorizzazione dell?apparecchiatura. In corrispondenza di una zona di passaggio tra il basamento e la regione al di sopra della superficie di lavoro 4 sono disposti mezzi di tenuta, non rappresentati, per evitare che si verifichino reciproche contaminazioni tra le due regioni.

Il telaio 3 ? realizzato preferibilmente in acciaio inox e rivestito con pannelli in acciaio inox per consentirne una agevole sterilizzazione.

L?apparecchiatura 1 comprende una stazione di alimentazione 5 predisposta per ricevere una pluralit? di contenitori 2 e trasferirli ad una zona di prelievo 6.

La stazione di alimentazione 5 comprende un organo di trasferimento 7 che ? realizzato da un tavolo girevole intorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale. L?organo di trasferimento 7 pu? presentare una foggia discoidale.

L?organo di trasferimento 7 riceve i contenitori 2 da un organo di trasporto, quale, ad esempio, un nastro trasportatore, non visibile nelle figure, ed ? azionato in rotazione intorno all?asse di rotazione per condurre i contenitori 2 verso la zona di prelievo 6. L?organo di trasporto ? disposto all?interno di un tunnel di sterilizzazione per garantire la sterilit? dei contenitori 2.

L?organo di trasferimento 7 ? provvisto di mezzi di guida 8 che convogliano i contenitori 2 verso la zona di prelievo 6. Preferibilmente i contenitori 2 in arrivo alla zona di prelievo 6 sono disposti allineati.

L?apparecchiatura 1 comprende altres? un primo manipolatore 9 atto a movimentare i contenitori 2 dalla stazione di alimentazione 5 ad una successiva stazione di riempimento 10, disposta a valle della stazione di alimentazione 5. A valle della stazione di riempimento 10 ? disposta una stazione di tappatura 11. Un secondo manipolatore 9 trasporta i contenitori 2 dalla stazione di riempimento 10 alla stazione di tappatura 11.

Ciascun manipolatore 9 ? realizzato da un braccio robotico, pi? in dettaglio da un robot antropomorfo.

Ciascun braccio robotico 9 ? isolato dal basamento mediante mezzi di tenuta e comprende, in modo noto, una base associata ad una serie di segmenti connessi mediante giunti.

Ad una estremit? opposta alla base, che rappresenta il polso del braccio robotico, sono connessi mezzi di presa 12.

I mezzi di presa 12 comprendono almeno un organo a pinza che ? mobile alternativamente, su attivazione di un attuatore, tra una configurazione di presa e una configurazione di rilascio di un contenitore 2. Preferibilmente l?attuatore, non visibile nelle figure, ? di tipo pneumatico.

Secondo una forma di realizzazione preferita i mezzi di presa 12 comprendono una coppia di organi a pinza che sono azionati da rispettivi attuatori per afferrare e rilasciare i corrispondenti contenitori 2.

Ciascun organo a pinza comprende una porzione operativa costituita da due elementi di serraggio che sono accostati, nella configurazione di presa, e distanziati nella configurazione di rilascio. La porzione operativa, non visibile nelle figure, ? associata al polso del braccio robotico 9 tramite una porzione di connessione, anch?essa non visibile nelle figure.

La porzione di connessione ? rivestita con un elemento di copertura per impedire eventuali contaminazioni dell?organo a pinza da parte del materiale in polvere e per impedire altres? di contaminare il materiale in polvere.

L?elemento di copertura pu? essere realizzato da un soffietto dotato di un sistema di controllo della tenuta.

Preferibilmente ciascun organo a pinza ? realizzato in acciaio inox oppure in un materiale plastico antistatico.

I mezzi di presa 12 sono provvisti di sensori, non rappresentati, che sono atti a rilevare se ciascun organo a pinza ha afferrato un relativo contenitore.

Al braccio robotico 9 sono associati altres? una serie di ugelli, non visibili nelle figure, che sono disposti in prossimit? dei mezzi di presa 12, superiormente ai mezzi di presa 12. Gli ugelli sono collegati ad un circuito di alimentazione di un gas inerte quale, ad esempio, argon o azoto, in modo da insufflare il gas all?interno di ciascun contenitore 2 prima del riempimento del contenitore 2 con un materiale in polvere e successivamente al riempimento del contenitore 2.

I giunti del braccio robotico 9 sono dotati di guarnizioni pressurizzate. Pi? in particolare, l?apparecchiatura comprende un circuito pneumatico 50 per pressurizzare e depressurizzare le guarnizioni di ciascun braccio robotico 9. Nella figura 9 ? illustrato uno schema del circuito pneumatico 50 per la pressurizzazione e la depressurizzazione di una guarnizione di un braccio robotico 9. Il circuito 50 permette di impostare la pressione di un fluido nella guarnizione del braccio robotico 9 ad un valore all?interno di un intervallo selezionato dall?operatore e, in generale, consente di effettuare un controllo sullo stato della guarnizione.

Il circuito 50 comprende una valvola regolatrice di pressione proporzionale 51 collegata, mediante un primo mezzo di conduzione 52, ad una rispettiva guarnizione del braccio robotico 9. La valvola regolatrice di pressione proporzionale 51 ? atta ad impostare la pressione di un fluido in ingresso alla guarnizione.

Preferibilmente il fluido ? aria compressa.

La valvola regolatrice di pressione proporzionale 51 ? collegata ad una valvola di sicurezza 53. Tale valvola di sicurezza 53 permette di mantenere la pressione in ingresso alla valvola 51 al di sotto di un valore limite massimo. Il valore limite massimo ? il valore massimo di pressione accettato in ingresso dalla valvola regolatrice di pressione proporzionale 51. Quando la pressione in ingresso alla valvola 51 ? minore o uguale a tale valore limite massimo ? assicurato il mantenimento dell?integrit? dei componenti meccanici in essa contenuti ed ? quindi altres? assicurato il corretto funzionamento della valvola.

La valvola di sicurezza 53 riceve in ingresso aria compressa ad una pressione P1 ed ? pilotata da una pressione P0.

Si intende con P0 la pressione dell?aria compressa che ? condotta da una sorgente di aria compressa 54 in ingresso al circuito 50 mentre P1 ? la pressione in uscita da un regolatore di pressione 55 disposto a monte della valvola di sicurezza 53. Preferibilmente la pressione P0 ? 6-8 bar mentre la pressione P1 ? un valore inferiore a P0.

Preferibilmente la pressione P1 ha un valore inferiore al suddetto valore limite massimo di pressione in ingresso alla valvola regolatrice di pressione proporzionale 51.

Pi? in particolare, un secondo mezzo di conduzione dell?aria compressa 56, collegato alla sorgente di aria compressa 54, d? origine a due rami: un primo ramo 56a va in ingresso al regolatore di pressione 55 mentre un secondo ramo 56b, a cui corrisponde la pressione P0, costituisce un segnale di pilotaggio per la valvola di sicurezza 53.

Il circuito 50 comprende altres? una valvola di controllo 57 che ha in ingresso l?aria compressa in uscita dalla relativa guarnizione di un braccio robotico 9 ed ? collegata in uscita ad un sensore di pressione 58 e ad un silenziatore 59. La valvola di controllo 57 ? pilotata dalla pressione P0.

Il sensore di pressione 58 rileva il valore di pressione nella guarnizione ed invia all?unit? di controllo un segnale di allarme se il valore misurato ? al di fuori dell?intervallo di pressione impostato dall?operatore.

Nel caso in cui si rende necessario eseguire operazioni di manutenzione sulla guarnizione ? possibile depressurizzarla mediante la valvola di controllo 57, commutando la valvola di controllo 57 e mandando in scarico tutta l?aria in pressione nella guarnizione. Inoltre, ? possibile rilevare eventuali perdite di pressione o sovrappressioni nella guarnizione mediante la lettura del sensore di pressione 58.

I contenitori 2 sono trasportati dal primo braccio robotico 9 dalla zona di prelievo 6 alla stazione di riempimento 10 e sono rilasciati in appoggio su un organo di supporto del tipo di un piattello, non visibile nelle figure.

In corrispondenza della stazione di riempimento 10 ? disposto un gruppo di pesatura 13 comprendente almeno una cella di carico per misurare la tara di un contenitore 2, prima del riempimento con un materiale in polvere, e il peso lordo del contenitore 2 una volta effettuato il riempimento con un materiale in polvere. L?apparecchiatura ? dotata di una unit? di controllo atta a permettere la gestione dell?intero processo e, in particolare, consente di individuare i contenitori 2 da scartare in base al peso netto determinato a partire dai dati di peso lordo e tara acquisiti.

Preferibilmente il gruppo di pesatura 13 comprende una coppia di celle di carico e una cella di compensazione predisposta per rilevare eventuali disturbi durante la fase di pesatura, quali ad esempio vibrazioni, e per azzerare tali disturbi.

Il gruppo di pesatura 13 ? sostenuto da un supporto 14 integrale al basamento dell?apparecchiatura.

La stazione di riempimento 10 comprende un gruppo di dosaggio 15.

Il gruppo di dosaggio 15 comprende un dispositivo di supporto 16 recante almeno una coppia di organi dosatori 17, in cui ciascun organo dosatore 17 ? atto ad effettuare alternativamente il prelievo di una quantit? dosata di materiale in polvere e l?erogazione della quantit? dosata di materiale in polvere in un relativo contenitore 2.

Ciascun organo dosatore 17 ? atto a prelevare una quantit? dosata di materiale da una vasca di alimentazione 18, disposta in prossimit? del gruppo di dosaggio 15, che sar? descritta di seguito.

Il dispositivo di supporto 16 comprende una coppia di bracci 19 che conformano, ciascuno, almeno una sede 20 per un rispettivo organo dosatore 17. Secondo una forma di realizzazione preferita ciascun braccio 19 supporta una coppia di organi dosatori 17 e, quindi, conforma una coppia di sedi 20 per rispettivi organi dosatori 17.

I bracci 19 sono connessi solidalmente ad uno stelo 21 e sono montati sullo stelo 21 in modo da occupare posizioni ad estremit? opposte del diametro dello stelo 21.

Lo stelo 21 ? azionato in rotazione secondo un asse di rotazione A da un primo organo motore 22. Pi? in particolare, lo stelo 21 ? azionato in rotazione secondo un moto alternato in modo da portare gli organi dosatori 17 di ciascun braccio 19 alternativamente in corrispondenza della vasca di alimentazione 18, per effettuare il prelievo del materiale in polvere, e in una posizione sovrastante i contenitori 2 per effettuare il riempimento.

La configurazione del dispositivo di supporto 16 permette, su azionamento del primo organo motore 22, di effettuare contestualmente il prelievo del materiale in polvere mediante gli organi dosatori 17 portati da un braccio 19 e il riempimento dei contenitori 2 mediante gli organi dosatori 17 portati dal braccio 19 opposto. Preferibilmente lo stelo 21 ? azionato in rotazione di un predeterminato angolo di rotazione intorno all?asse di rotazione A.

Preferibilmente l?angolo di rotazione ? sostanzialmente pari a 180 ?.

? possibile prevedere che ciascun braccio 19 conformi una serie di porzioni di sostegno allineate lungo una direzione verticale per mantenere ciascun organo dosatore 17 stabilmente durante le fasi operative.

Ciascun organo dosatore 17 comprende al suo interno una camera di calibrazione che definisce il volume del materiale in polvere da inserire all?interno di ciascun contenitore 2.

Ciascun organo dosatore 17 comprende un involucro 23 presentante una foggia tubolare e un pistone, non visibile nelle figure, che ? alloggiato all?interno dell?involucro 23. L?involucro presenta una estremit? aperta e la camera di calibrazione ? definita tra una parete interna dell?involucro e una testa del pistone, in corrispondenza della suddetta estremit? aperta.

Il pistone comprende un corpo cavo internamente e una testa associata ad un filtro.

Il filtro ? realizzato da una rete, realizzata preferibilmente in materiale metallico, che ? fissata ad un bordo della testa del pistone e costituisce una superficie della testa del pistone. Il filtro ? permeabile al passaggio di un flusso di un fluido ed ? impermeabile al passaggio del materiale in polvere.

Le dimensioni degli spazi liberi definiti dalla rete sono stabilite in base alla tipologia di materiale in polvere trattato.

La testa del pistone pu? presentare una foggia a tronco di cono.

Il pistone ? azionabile in scorrimento, su azionamento di un organo attuatore, lungo una direzione longitudinale per espellere il materiale in polvere contenuto nella camera di calibrazione oppure per modificare, se necessario, le dimensioni della camera di calibrazione oltre che per effettuare una operazione di pulizia del pistone stesso. In quest?ultimo caso il pistone ? azionato in scorrimento lungo una direzione longitudinale per una corsa che si estende al di fuori dell?involucro 23. Ciascun organo dosatore 17 ? collegato, mediante un circuito pneumatico 60, ad una sorgente di pressione positiva e ad una sorgente di pressione negativa rispettivamente per introdurre un flusso di un fluido all?interno della camera di calibrazione e per creare una condizione di vuoto nella camera di calibrazione. La sorgente di pressione negativa pu? essere una pompa a vuoto.

La sorgente di pressione positiva pu? essere un compressore o una sorgente di un gas inerte compresso quale, ad esempio, azoto o argon. Nella fase di pulizia ? impiegato un flusso di aria compressa o di un gas inerte e nella fase di espulsione del materiale pu? essere impiegato un flusso di aria compressa o un flusso di un gas inerte.

Ciascun organo dosatore 17 ? controllato, mediante il circuito pneumatico 60, in modo indipendente rispetto agli altri organi dosatori 17 per poter effettuare una regolazione autonoma della pressione in ciascun organo dosatore 17. Il circuito pneumatico 60 permette di effettuare una regolazione precisa della pressione in ciascun organo dosatore 17 in modo da compensare eventuali errori di tolleranza, ottenendo un dosaggio uniforme per tutti gli organi dosatori 17.

In particolare, il circuito pneumatico 60 comprende, per ciascun organo dosatore 17, una valvola deviatrice 61 che riceve in ingresso un fluido in pressione ed ? altres? connessa, mediante mezzi di collegamento 62, ad una pompa a vuoto 63. La valvola deviatrice 61 ? comandata per permettere selettivamente il passaggio di un fluido in pressione o per creare una condizione di vuoto nella camera di calibrazione del relativo organo dosatore 17 in modo da aspirare il materiale in polvere.

Nella figura 10 ? rappresentato uno schema del circuito pneumatico 60 relativo ad una coppia di organi dosatori 17a, 17b disposti diametralmente opposti sullo stelo 21 o meglio organi dosatori 17 che operano, ad un istante di tempo t, in diverse fasi operative.

Ciascuna valvola deviatrice 61 ? collegata in uscita ad un relativo organo dosatore 17a, 17b mediante l?interposizione di una coppia di filtri 64. La ridondanza dei filtri 64 garantisce una condizione di massima sicurezza per l?operatore nel caso in cui sia necessario sostituire o effettuare operazioni di manutenzione su uno dei filtri 64. La ridondanza dei filtri 64 permette inoltre di garantire un livello elevato di sterilit? dei fluidi in ingresso agli organi dosatori 17a, 17b.

A monte delle valvole deviatrici 61 il circuito 60 comprende un blocco di distribuzione 65 di fluidi per le fasi di pulizia e di espulsione. Il blocco di distribuzione 65 riceve in ingresso un fluido per la pulizia e per l?espulsione aria compressa o argon o azoto.

L?aria compressa ? trasportata al blocco di distribuzione 65 mediante relativi mezzi di conduzione collegati ad una sorgente di aria compressa 66.

L?argon e l?azoto sono trasportati al blocco di distribuzione 65 rispettivamente mediante relativi mezzi di conduzione collegati rispettivamente ad una sorgente di argon compresso 67 e ad una sorgente di azoto compresso 67?.

? possibile effettuare l?espulsione del materiale in polvere selezionando uno dei gas trasportati al blocco di distribuzione 65, ovvero aria compressa o argon o azoto.

Per ogni coppia di organi dosatori 17 ? collegato, in uscita al blocco di distribuzione 65, un primo mezzo di conduzione 68 che convoglia un flusso di aria compressa ad un regolatore di pressione 69.

Il primo mezzo di conduzione 68 d? origine, a valle del regolatore di pressione 69, a due rami 68a, 68b relativi alle fasi di pulizia di rispettivi organi dosatori 17a, 17b. Al blocco di distribuzione 65 ? altres? collegato in uscita un secondo mezzo di conduzione 70 che convoglia un flusso di aria compressa o un flusso di un gas inerte compresso in ingresso ad un ulteriore regolatore di pressione 69 e, a valle del regolatore di pressione 69, d? origine ad una coppia di rami 70a, 70b relativi alle fasi di espulsione di rispettivi organi dosatori 17a, 17b.

Per ciascun regolatore di pressione 69 il relativo mezzo di conduzione 68, 70 d? origine a due rami collegati a rispettivi organi dosatori 17a, 17b disposti diametralmente opposti sullo stelo 21 o meglio organi dosatori 17 che operano, ad un istante di tempo t, in diverse fasi operative. A titolo di esempio, quando il dosatore 17a ? in fase di espulsione del materiale in polvere il dosatore 17b opposto ? in fase di aspirazione del materiale, pertanto, sar? collegato alla pompa a vuoto o viceversa. La configurazione del circuito 60 risulta ottimizzata sfruttando il collegamento di ciascun regolatore di pressione 69 a organi dosatori 17 che operano, ad un predeterminato istante t, in fasi operative diverse.

A ciascun organo dosatore 17, ad esempio per il dosatore indicato con 17a, il circuito 60 associa il ramo 68a del primo mezzo di conduzione 68, che fa passare un fluido per la pulizia, e il ramo 70a del secondo mezzo di conduzione 70 che fa passare un fluido per l?espulsione del materiale in polvere. I rami 68a, 70a si incrociano e al nodo dei rami ? connesso un terzo mezzo di conduzione 71 collegato alla valvola deviatrice 61.

Sono disposte su ciascun ramo 68a, 70a valvole di non ritorno 72 per impedire il passaggio dei fluidi da un ramo all?altro e per impedire la creazione di sovrappressioni sulle valvole.

Allo stesso modo, per l?ulteriore dosatore 17b il circuito 60 associa il ramo 68b del primo mezzo di conduzione 68, che fa passare un fluido per la pulizia, e il ramo 70b del secondo mezzo di conduzione 70 che fa passare un fluido per l?espulsione del materiale in polvere. I rami 68ba, 70b si incrociano e al nodo dei rami ? connesso un terzo mezzo di conduzione 73 collegato alla valvola deviatrice 61. Le valvole di non ritorno 72 impediscono il passaggio dei fluidi da un ramo all?altro. Il circuito pneumatico 60 e il circuito pneumatico 50 per la pressurizzazione delle guarnizioni dei bracci robotici 9 sono controllati mediante un pannello di controllo che permette di registrare le modifiche effettuate, ad esempio le operazioni di regolazione, migliorando il controllo sui circuiti.

Ciascun organo dosatore 17 ? alimentato in modo indipendente dal circuito pneumatico 60 sopra descritto con un flusso di un fluido in pressione per espellere il materiale in polvere prelevato oppure ? collegato alla pompa a vuoto per creare una condizione di vuoto nella camera di calibrazione.

In alternativa o in combinazione all?espulsione del materiale in polvere con un fluido in pressione, ciascun organo dosatore 17 pu? espellere il materiale in polvere mediante la forza esercitata dal pistone quando ? azionato in traslazione all?interno dell?involucro 23.

In una fase di prelievo del materiale in polvere, pu? essere creata una condizione di vuoto nella camera di calibrazione di ciascun organo dosatore 17 e/o il materiale in polvere ? prelevato mediante l?applicazione di una forza di compressione del dosatore 17 sul materiale che si compatta nella camera di calibrazione.

Intorno allo stelo 21 ? montato un organo per la pulizia 24 degli organi dosatori 17 sagomato ad anello.

L?organo per la pulizia 24 presenta una serie di aperture provviste di mezzi aspiranti, non visibili nelle figure, in corrispondenza delle quali pu? essere inserito ciascun organo dosatore 17 per rimuovere il materiale residuo che ? rimasto adeso.

? possibile prevedere che l?organo per la pulizia 24 sia dotato di un elemento raschiatore, non rappresentato, predisposto per cooperare con i mezzi aspiranti nella rimozione del materiale.

La vasca di alimentazione 18 ? disposta adiacente al dispositivo di supporto 16 degli organi dosatori 17 ed ? montata su una base 25 solidale ad un primo albero 26, atto ad essere azionato in rotazione intorno ad un asse di rotazione B sostanzialmente verticale da un secondo organo motore 27.

Il secondo organo motore 27 trasmette il moto di rotazione all?albero 26 mediante mezzi di trasmissione 28.

L?albero 26 ? altres? connesso ad un terzo organo motore 29 che lo aziona in traslazione lungo una direzione longitudinale parallela all?asse di rotazione B grazie all?interposizione di mezzi a vite 30, ad esempio una vite a ricircolazione di sfere.

La vasca di alimentazione 18 comprende un corpo di contenimento 31 atto a contenere una predeterminata quantit? di un materiale in polvere. Il corpo di contenimento 31 ? girevole intorno all?asse di rotazione B su azionamento del secondo organo motore 27 ed ? azionato in traslazione su azionamento del terzo organo motore 29.

Il corpo di contenimento 31 ? ruotato di un angolo di rotazione il cui valore ? variato periodicamente per permettere agli organi dosatori 17 di prelevare il materiale da regioni diverse dello strato di materiale contenuto all?interno del corpo di contenimento 31.

Superiormente al corpo di contenimento 31 ? disposto un coperchio 32 che occupa una posizione fissa rispetto al corpo di contenimento 31.

Il corpo di contenimento 31 comprende una parete di fondo 33 dalla quale si sviluppa una parete perimetrale 34.

Preferibilmente il corpo di contenimento 31 presenta una foggia cilindrica.

Sulla parete di fondo 33 ? realizzata almeno una cavit? di raccolta 35 che funziona da serbatoio di raccolta del materiale in polvere quando il livello del materiale all?interno del corpo di contenimento 31 ? inferiore ad un predeterminato valore di riferimento.

La cavit? di raccolta 35 ? aperta da un lato rivolto verso l?interno del corpo di contenimento 31 per consentire l?ingresso del materiale in polvere.

La cavit? di raccolta 35 si estende lungo una direzione ortogonale alla parete di fondo 33, nello spessore della base 25.

Secondo una forma di realizzazione la cavit? di raccolta 35 presenta una foggia in pianta ad asola.

Secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure 6-8, la vasca di alimentazione 18 comprende una coppia di cavit? di raccolta 35.

Alla vasca di alimentazione 18 sono associati mezzi sensori ottici configurati per misurare lo spessore dello strato di materiale in polvere all?interno del corpo di contenimento 31. I mezzi sensori ottici possono comprendere una fibra ottica. Il coperchio 32 conforma una apertura 36, ad esempio a foggia di asola, che permette di inserire gli organi dosatori 17 nel corpo di contenimento 31 per prelevare il materiale in polvere.

Al coperchio 32 ? associato un elemento di convogliamento 37 presentante una foggia tubolare, che ? collegato ad un contenitore di scarico del materiale in polvere, non visibile, per scaricare il materiale in polvere nel corpo di contenimento 31 quando ? necessario ripristinare lo strato del materiale. Il contenitore di scarico sfrutta preferibilmente la forza di gravit? per scaricare il materiale nell?elemento di convogliamento 37.

Il coperchio 32 ? solidale ad un secondo albero 38 che ? azionabile in traslazione da un organo motore. Pi? in particolare, in una fase di recupero del materiale in polvere, il coperchio 32 ? azionato in traslazione lungo una direzione parallela all?asse di rotazione B in un verso opposto rispetto allo spostamento del corpo di contenimento 31. In tal modo, il contenitore 31 mantiene una posizione fissa rispetto al corpo di contenimento 31 consentendo lo svolgimento della fase di recupero del materiale, che sar? spiegata meglio di seguito.

Il secondo albero 38 ? coassiale al primo albero 26.

La vasca di alimentazione 18 comprende altres? un organo di raccolta collegato al coperchio 32 che ? attivato per rastrellare il materiale in polvere verso la cavit? di raccolta 35, favorendo il recupero del materiale in polvere. L?organo di raccolta svolge la funzione di disareare e compattare lo strato di materiale in polvere prima del prelievo del materiale da parte degli organi dosatori 17.

Preferibilmente l?organo di raccolta presenta una foggia elicoidale.

Una volta terminato il riempimento dei contenitori 2, i contenitori 2 sono nuovamente pesati dal gruppo di pesatura 13 per determinare il peso lordo di ciascun contenitore 2 e sono prelevati dal secondo braccio robotico 9.

Il secondo braccio robotico 9 trasporta i contenitori alla stazione di tappatura 11 e, una volta arrivato a tale stazione 11, sostiene i contenitori mediante i mezzi di presa 12 per un predeterminato intervallo di tempo necessario all?applicazione di relativi tappi sui contenitori 2.

La stazione di tappatura 11 comprende un primo dispositivo di alimentazione 39 dei tappi che ? realizzato da un contenitore presentante una foggia a tronco di cono. Il primo dispositivo di alimentazione 39 ? vibrante e conforma una coppia di canali di uscita per rilasciare, a passo, una coppia di tappi da applicare su relativi contenitori 2.

Al primo dispositivo di alimentazione 39 pu? essere associato un primo dispositivo di prealimentazione 40 costituito da una tramoggia contenente una predeterminata quantit? di tappi. Il dispositivo di prealimentazione 40 ? dotato di un elemento di scarico, ad esempio uno scivolo di scarico, per fornire i tappi al primo dispositivo di alimentazione 39.

Il primo dispositivo di prealimentazione 40 ? disposto in prossimit? di un punto di accesso dell?isolatore per consentire un agevole carico dei tappi.

La stazione di tappatura 11 comprende altres? un dispositivo di tappatura 41 che preleva i tappi in uscita dal dispositivo di alimentazione 39 e li rende disponibili ai contenitori 2, preferibilmente una coppia di tappi per volta.

Pi? in particolare, il dispositivo di tappatura 41 trasporta i tappi verso i contenitori 2 e li posiziona allineati all?estremit? aperta dei contenitori 2, associandoli ai contenitori 2. Nel caso di impiego di flaconi, i tappi sono posizionati allineati alle bocche dei flaconi.

Il secondo braccio robotico 9 pu? essere azionato in movimento per associare i tappi ai contenitori 2 e completare l?operazione di tappatura.

Il secondo braccio robotico 9 trasporta i contenitori 2 tappati su un piano di rilascio 42.

Il piano di rilascio 42 ? collocato in corrispondenza di una parete divisoria 43 interposta tra la stazione di tappatura 11 e una stazione successiva di ghieratura 44.

Sulla parete divisoria 43 ? realizzata una apertura in cui ? disposto il piano di rilascio 42.

La stazione di tappatura 11 comprende sensori, non rappresentati, configurati per rilevare la presenza del tappo su ciascun contenitore 2. I sensori possono essere sensori ottici quali, ad esempio, telecamere.

Nel caso in cui non sia rilevato il tappo su un contenitore 2, a causa della perdita del tappo durante la movimentazione o durante il prelievo, il secondo braccio robotico 9 ? movimentato nuovamente verso la stazione di tappatura 11 per effettuare la tappatura del contenitore 2 precedentemente rilevato. Nell?intervallo di tempo in cui il secondo braccio 9 porta il contenitore tappato verso il piano di rilascio 42 il dispositivo di movimentazione 41 procede a prelevare e rendere disponibile il tappo mancante. L?ulteriore tappo prelevato dal dispositivo di movimentazione 41 ? espulso.

La stazione di ghieratura 44 comprende un secondo dispositivo di alimentazione 45 di ghiere presentante una foggia a tronco di cono. Il dispositivo di alimentazione 45 ? vibrante ed ? dotato di una guida di uscita 46 per rendere disponibili le ghiere ai contenitori 2.

Al dispositivo di alimentazione 45 pu? essere associato, come nel caso della stazione di tappatura 11, un dispositivo di prealimentazione 47 costituito da una tramoggia contenente una predeterminata quantit? di ghiere. Il dispositivo di prealimentazione 47 ? dotato di un elemento di scarico, ad esempio uno scivolo di scarico, per fornire le ghiere al dispositivo di alimentazione 45.

La stazione di ghieratura 44 comprende un terzo braccio robotico 9 per la movimentazione dei contenitori 2.

Le caratteristiche del primo e del secondo braccio robotico 9 sono applicabili anche al terzo braccio robotico 9 ad eccezione degli ugelli in quanto il terzo braccio 9 non effettua l?erogazione di un gas inerte nei contenitori 2.

La stazione di ghieratura 44 comprende un dispositivo di ghieratura 48 comprendente mezzi di supporto dei contenitori dotati di capsule di chiusura e una serie di teste di ghieratura dotate, ciascuna, di una lama di ghieratura oscillante fra una posizione di disimpegno e una posizione di lavoro per deformare la ghiera attorno al collo del flacone.

Il dispositivo di ghieratura 48 non ? ulteriormente descritto in quanto di per s? noto. Il terzo braccio robotico 9 preleva i contenitori 2 dal piano di rilascio 42 e li trasporta verso il dispositivo di ghieratura 48 prelevando a strappo dal dispositivo di alimentazione 45 le ghiere. Il terzo braccio robotico 9, durante il trasporto dei contenitori 2 verso la stazione di ghieratura 48, fa passare i contenitori 2 sotto un dispositivo per ribadire i rispettivi tappi in modo da evitare che si verifichi un posizionamento sbagliato o una fuoriuscita dei tappi.

I contenitori 2 in uscita dal dispositivo di ghieratura 48 sono trasportati dal braccio robotico 9 su un piano di uscita 49, verso una stazione successiva se il peso netto ? corretto altrimenti sono scartati.

La stazione di ghieratura 44 comprende sensori, non rappresentati, configurati per rilevare la presenza della ghiera su ciascun contenitore 2.

Nel caso in cui non sia rilevata una ghiera su un contenitore 2, a causa della perdita della ghiera durante la movimentazione o durante il prelievo, il terzo braccio robotico 9 mantiene con i mezzi di presa il contenitore 2 dotato della ghiera ed ? movimentato nuovamente verso il dispositivo di alimentazione 45 per prelevare la ghiera da applicare al contenitore 2 con ghiera mancante. Il terzo braccio robotico 9 ? poi movimentato verso il dispositivo di ghieratura 48 per effettuate la ghieratura del contenitore 2.

Il funzionamento dell?apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.

I contenitori 2 in arrivo alla stazione di alimentazione 5 sono trasferiti mediante l?organo di trasferimento 7 dal nastro trasportatore al piano di rilascio 6 e sono prelevati dal primo braccio robotico 9.

Il primo braccio robotico 9 trasporta una coppia di contenitori 2 dal piano di rilascio 6 alla stazione di riempimento 10 e, in particolare, li rilascia al gruppo di pesatura 13 per misurare la tara dei contenitori 2.

In seguito, ? effettuato il riempimento di ciascun contenitore 2 con una quantit? dosata di un materiale in polvere mediante il gruppo di dosaggio 15.

In particolare, ciascun organo dosatore 17, che ? disposto sovrastante un relativo contenitore 2 dal dispositivo di supporto 16, espelle la quantit? di materiale in polvere contenuta nella camera di calibrazione all?interno del relativo contenitore 2. L?espulsione del materiale in polvere pu? avvenire per azionamento in traslazione del pistone dell?organo dosatore 17 e/o mediante il flusso di aria compressa o di un gas inerte introdotto nella camera di calibrazione dal circuito pneumatico 60.

Contestualmente all?espulsione del materiale in polvere in un contenitore 2 da parte di un organo dosatore 17, almeno un ulteriore organo dosatore 17 effettua il prelievo di una quantit? dosata di materiale in polvere dalla vasca di alimentazione 18.

Il funzionamento della vasca di alimentazione 18 ? descritto in dettaglio di seguito. In una fase di funzionamento a regime, il corpo di contenimento 31 della vasca di alimentazione 18 ? azionato in rotazione intorno all?asse di rotazione B di un angolo di rotazione che ? variato periodicamente per permettere agli organi dosatori 17 di prelevare il materiale da regioni diverse dello strato di materiale contenuto nel corpo di contenimento 31 stesso. Gli organi dosatori 17 portati dal relativo braccio 19 sono inseriti attraverso l?apertura del coperchio 32 e prelevano, ciascuno, una predeterminata quantit? di materiale in polvere, definita dal volume della camera di calibrazione. L?operazione di prelievo avviene tramite ?applicazione di una forza di compressione da parte dei pistoni della coppia di organi dosatori 17 sullo strato del materiale in polvere e/o mediante aspirazione grazie alla creazione di una condizione di vuoto nelle camere di calibrazione. Lo spessore dello strato di materiale in polvere all?interno del corpo di contenimento 31 ? mantenuto circa costante grazie all?alimentazione del materiale da parte del contenitore di scarico.

Quando i mezzi sensori ottici rilevano che lo strato di materiale all?interno del corpo di contenimento 31 ? al di sotto di un predeterminato valore, a causa dell?esaurimento del materiale nel contenitore di scarico, inviano un segnale all?unit? di controllo. L?unit? di controllo comanda l?implementazione di una fase di recupero del materiale in polvere rimanente nel corpo di contenimento 31.

In particolare, l?unit? di controllo comanda la rotazione del corpo di contenimento 31 intorno all?asse di rotazione B di un angolo di rotazione presentante un valore tale da portare gli organi dosatori 17 allineati alla cavit? di raccolta 35 lungo una direzione longitudinale. L?angolo di rotazione ?, ad esempio, 360 ?.

Il corpo di contenimento 31 ? altres? azionato in traslazione lungo una direzione parallela all?asse di rotazione B, per azione del terzo organo motore 29, su comando dell?unit? di controllo. Il coperchio 32 ? attuato a sua volta in traslazione lungo la medesima direzione nel verso opposto a quello del corpo di contenimento 31.

Nella suddetta fase di recupero del materiale in polvere, gli organi dosatori 17, allineati alla cavit? di raccolta 35, possono prelevare il materiale in polvere contenuto nella cavit? e, grazie alla traslazione della vasca di alimentazione 18, possono recuperare il materiale sfruttando la profondit? della cavit? di raccolta 35. L?operazione di prelievo, nella fase di recupero, avviene nel modo descritto per la fase di funzionamento a regime.

Una volta effettuato il riempimento dei contenitori 2, tali contenitori sono pesati nuovamente dal gruppo di pesatura 13 per misurare il peso lordo e sono prelevati dal secondo braccio robotico 9 per essere trasferiti dalla stazione di riempimento 10 alla successiva stazione di tappatura 11.

L?unit? di controllo stabilisce, in base ai valori di peso netto dei contenitori, l?idoneit? dei contenitori 2.

Il primo braccio robotico 2, completato il riempimento dei contenitori 2, compie una corsa di ritorno per prelevare una ulteriore coppia di contenitori 2 vuoti.

Il secondo braccio robotico 9 trasferisce la coppia di contenitori 2 al di sotto del dispositivo di tappatura 41 e li mantiene in posizione, mediate i mezzi di presa 12, affinch? siano applicati rispettivi tappi ai contenitori 2.

I contenitori 2 tappati sono successivamente trasportati dal secondo braccio robotico 9 al piano di rilascio 42.

Il terzo braccio robotico 9 preleva la coppia di contenitori 2 dal piano di rilascio 42 e li trasporta al dispositivo di ghieratura 48, prelevando una coppia di ghiere dal relativo dispositivo di alimentazione 45 durante il percorso.

Il dispositivo di ghieratura 48 ? azionato per applicare una capsula su ciascun contenitore 2 ed effettuare la ghieratura di ciascun contenitore 2.

I contenitori 2 sono poi trasportati dal terzo braccio robotico 9 sul piano di uscita 49, verso una stazione successiva.

Se il peso netto acquisito alla stazione di riempimento 10 non ? corretto, i contenitori 2 sono scartati. Lo scarto dei contenitori 2 avviene solamente alla fine del processo di ghieratura.

L?apparecchiatura secondo la presente invenzione raggiunge lo scopo di massimizzare il consumo del materiale in polvere grazie alla previsione di una vasca di alimentazione rotante provvista di almeno una cavit? di raccolta del materiale.

La cavit? di raccolta del materiale permette infatti di recuperare al suo interno almeno una parte del materiale in polvere che rimane nel corpo di contenimento della vasca di alimentazione quando termina il materiale presente nel contenitore di scarico, ovvero quando si esaurisce il materiale del lotto. Il fatto che gli organi dosatori prelevano il materiale dalla cavit? di raccolta, nella fase di recupero, ha come effetto quello di ridurre sensibilmente, per ogni lotto di materiale impiegato, la quantit? di materiale in polvere che non ? utilizzata per il riempimento dei contenitori. L?ottimizzazione del consumo del materiale in polvere comporta una riduzione dei costi di produzione.

Un ulteriore aspetto da sottolineare ? che l?impiego di bracci robotici per movimentare i contenitori permette di ottenere un trasporto efficiente dei contenitori e permette anche di ridurre al minimo il numero dei contenitori scartati ad ogni ciclo produttivo. Nel caso in cui i sensori presenti nelle stazioni di tappatura e di ghieratura non rilevano rispettivamente la presenza di un tappo o di una ghiera su un contenitore, l?unit? di controllo comanda la movimentazione dei bracci robotici in modo da recuperare il tappo o la ghiera e applicarli nuovamente su tale contenitore. I bracci robotici permettono di modificare la loro traiettoria in base alle esigenze e, quindi, consentono di svolgere le suddette funzioni di recupero. Ci? comporta che ? possibile ridurre il numero di contenitori da scartare.

Inoltre, i bracci robotici consentono di mantenere un livello di pulizia alla fine del processo migliore rispetto all?uso di sistemi di movimentazione quali, ad esempio, nastri, coclee ecc.

Un aspetto vantaggioso dell?apparecchiatura secondo la presente invenzione ? che permette di effettuare un riempimento efficace dei contenitori con un materiale in polvere grazie al fatto che si pu? regolare la pressione del fluido in ingresso nella camera di calibrazione di ciascun organo dosatore e, ugualmente, la pressione negativa per creare il vuoto nella camera, in modo indipendente rispetto agli altri organi dosatori.

La possibilit? di regolare la pressione in modo indipendente per i vari organi dosatori permette di raggiungere un livello di precisione ottimale nella fase di riempimento. Ad esempio, nel caso si verifichino problemi di tipo meccanico, la regolazione indipendente di pressione consente di effettuare una compensazione che, soprattutto nel caso di volumi di materiale ridotti, risulta vantaggiosa.

Nel caso dei materiali in polvere difficilmente lavorabili, la regolazione indipendente di pressione ? utile per risolvere problemi di dosaggio non corretto che possono verificarsi.

Un aspetto vantaggioso della presente apparecchiatura ? il fatto che per ciascun organo dosatore il pistone pu? essere azionato in traslazione all?interno del relativo involucro per effettuare l?espulsione del materiale in polvere, in combinazione con l?introduzione nella camera di calibrazione del fluido alimentato dal circuito pneumatico o in alternativa al fluido.

Allo stesso modo, nella fase di prelievo, si pu? combinare la compressione esercitata dall?organo dosatore sullo strato del materiale in polvere con l?aspirazione dovuta alla condizione di vuoto creata nella camera di calibrazione. La possibilit? di utilizzare le suddette tecnologie conferisce versatilit? all?apparecchiatura dato che si adatta facilmente a differenti tipologie di materiale in polvere. A seconda delle caratteristiche del materiale in polvere trattato pu? essere, infatti, necessario combinare il flusso del fluido con l?azione meccanica del pistone o utilizzarne soltanto il fluido o soltanto la forza esercitata dal pistone per l?espulsione del materiale.

Si sottolinea che, grazie al circuito pneumatico connesso agli organi dosatori, che permette di regolare in modo preciso e indipendente la pressione negli organi dosatori, e anche grazie al fatto di poter combinare o utilizzare separatamente le tecnologie sopra menzionate per il prelievo e il riempimento, l?apparecchiatura permette di minimizzare l?impatto che le polveri difficilmente lavorabili possono avere nelle fasi di prelievo del materiale in polvere e di riempimento dei contenitori, assicurando una stabilit? a tali processi.

Un vantaggio ? legato alla previsione di un isolatore che circonda le stazioni operative, impedendo contaminazioni tra l?ambiente esterno e la regione operativa oltre che alla previsione di un gruppo di controllo che genera un flusso di aria laminare verticale all?interno dell?isolatore. Queste caratteristiche sono rilevanti nei settori che richiedono un controllo ambientale preciso durante il processo, quali, ad esempio, il settore farmaceutico, per preservare la sterilit? dei contenitori e del prodotto, oltre che per garantire la sicurezza degli operatori, soprattutto nel caso di prodotti citotossici.

Infine, ? da sottolineare che la configurazione del gruppo di dosaggio comprendente un dispositivo di supporto, che porta i dosatori alternativamente a prelevare il materiale e ad effettuare il riempimento, e, in particolare, il fatto che i dosatori presentano una configurazione compatta e di ingombro ridotto, permette di minimizzare l?interazione con il flusso di aria laminare verticale e, quindi, di minimizzare l?insorgere di fenomeni di turbolenza. In tal modo il gruppo di dosaggio contribuisce ad assicurare il mantenimento del livello di sterilit? del processo. L?apparecchiatura descritta a titolo esemplificativo ? suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Nella pratica attuazione dell?invenzione, i materiali impiegati, nonch? la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d?esempio da tali segni di riferimento.

Claims (12)

1. Rivendicazioni 1) Apparecchiatura per il riempimento di contenitori con un materiale in polvere comprendente una stazione di alimentazione (5) predisposta per alimentare una pluralit? di detti contenitori (2); una stazione di riempimento (10), disposta a valle di detta stazione di alimentazione (5), comprendente un gruppo di dosaggio (15) configurato per riempire ciascun detto contenitore (2) con una quantit? dosata di un materiale in polvere, detto gruppo di dosaggio (15) comprendendo almeno una coppia di organi dosatori (17); una vasca di alimentazione (18), disposta adiacente a detto gruppo di dosaggio (15), detta vasca di alimentazione (18) comprendendo un corpo di contenimento (31) atto a contenere una predeterminata quantit? di materiale in polvere, detto corpo di contenimento (31) essendo girevole intorno ad un asse di rotazione (B) sostanzialmente verticale, detta vasca di alimentazione (18) comprendendo almeno una cavit? di raccolta (35) realizzata su una parete di detto corpo di contenimento (31) che funziona da serbatoio di raccolta di detto materiale in polvere quando il livello di detto materiale in polvere all?interno di detto corpo di contenimento (31) ? inferiore ad un predeterminato valore; ciascun detto organo dosatore (17) essendo atto ad effettuare alternativamente il prelievo di una quantit? dosata di detto materiale in polvere da detta vasca di alimentazione (18) e l?espulsione di detta quantit? dosata di detto materiale in polvere in un relativo contenitore (2), ciascun detto organo dosatore (17) conformando internamente una camera di calibrazione.
2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende un primo manipolatore (9) azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore (2) da detta stazione di alimentazione (5) a detta stazione di riempimento (10).
3. 3) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto corpo di contenimento (31) comprende una parete di fondo (33) e una parete perimetrale (34), che si sviluppa a partire da detta parete di fondo (33), detta almeno una cavit? di raccolta (35) essendo realizzata su detta parete di fondo (33).
4. 4) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detto corpo di contenimento (31) ? mobile in traslazione, su azionamento di un terzo organo motore (29), lungo una direzione parallela a detto asse di rotazione (B), in una fase di recupero di detto materiale in polvere.
5. 5) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta vasca di alimentazione (18) comprende un coperchio (32) disposto superiormente rispetto a detto corpo di contenimento (31), detto coperchio (32) presentando almeno una apertura per l?inserimento di detti organi dosatori (17) in detto corpo di contenimento (31).
6. 6) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che, in una fase di recupero di detto materiale in polvere, detto coperchio (32) ? mobile secondo un moto di traslazione, su azionamento di un organo motore, lungo una direzione parallela a detto asse di rotazione (B), nel verso opposto rispetto al moto di traslazione di detto corpo di contenimento (31).
7. 7) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi sensori ottici configurati per rilevare lo spessore dello strato di materiale in polvere all?interno di detto corpo di contenimento (31), detti mezzi sensori ottici essendo atti ad inviare un segnale ad una unit? di controllo quando il livello di detto materiale in polvere rilevato ? inferiore a detto predeterminato valore.
8. 8) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta unit? di controllo ? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale da parte di detti mezzi sensori ottici, l?azionamento in rotazione di detto corpo di contenimento (31) intorno a detto asse di rotazione (B) di un angolo di rotazione tale da allineare detti organi dosatori (17) a detta almeno una cavit? di raccolta (35), detta unit? di controllo essendo altres? configurata per comandare, su ricezione di detto segnale, l?azionamento in traslazione di detto corpo di contenimento (31) e di detto coperchio (32) lungo detta direzione parallela a detto asse di rotazione (B) secondo versi rispettivamente opposti.
9. 9) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende un circuito pneumatico (60) che collega ciascun detto organo dosatore (17) ad una sorgente di pressione positiva (66, 67, 67?) e ad una sorgente di pressione negativa (63) rispettivamente per introdurre un flusso di un fluido all?interno di detta camera di calibrazione e per creare una condizione di vuoto in detta camera di calibrazione, ciascun detto organo dosatore (17) essendo alimentato in modo indipendente mediante detto circuito pneumatico (60) per regolare il valore di pressione in modo autonomo.
10. 10) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto gruppo di dosaggio (15) comprende un dispositivo di supporto (16) recante detta almeno una coppia di organi dosatori (17), detto dispositivo di supporto (16) comprendendo una coppia di bracci (19) solidali ad uno stelo (21), detti bracci (19) recando ciascuno almeno un organo dosatore (17), detto stelo (21) essendo azionato in rotazione intorno ad un asse di rotazione (A) da un organo motore (22) per portare detti organi dosatori (17) alternativamente in corrispondenza di detta vasca di alimentazione (18), per effettuare il prelievo del materiale in polvere, e in una posizione sovrastante detti contenitori (2) per effettuare il riempimento di detti contenitori (2).
11. 11) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni 2-10 caratterizzata dal fatto che comprende una stazione di tappatura (11) disposta a valle di detta stazione di riempimento (10); un secondo manipolatore (9), azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore (2) da detta stazione di riempimento (10) a detta stazione di tappatura (11) e per trasportare ciascun detto contenitore (2) da detta stazione di tappatura (11) ad una stazione successiva.
12. 12) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che comprende una stazione di ghieratura (44), detta stazione di ghieratura (44) essendo disposta a valle di detta stazione di tappatura (11), detta stazione di tappatura (11) essendo separata da detta stazione di ghieratura (44) da una parete divisoria (43); un terzo manipolatore (9) azionabile in movimento per trasportare almeno un detto contenitore (2) verso detta stazione di ghieratura (44).