IT202100015512A1 - Macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con liquidi - Google Patents

Description

MACCHINA RIEMPITRICE PER IL RIEMPIMENTO

DI CONTENITORI CON LIQUIDI

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne una macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con liquidi, secondo il preambolo della rivendicazione principale indipendente.

La macchina di cui trattasi si inserisce nell?ambito degli impianti di imbottigliamento industriali ed ? destinata ad essere impiegata per riempire contenitori, quali bottiglie, con liquidi di tipo alimentare, come ad esempio vini, liquori, acque minerali, succhi di frutta, ecc.

La macchina di cui trattasi ? preferibilmente impiegabile all?interno di linee di imbottigliamento comprendenti, tipicamente una macchina sciacquatrice, una macchina tappatrice, una macchina capsulatrice ovvero anche, nella parte pi? a valle della linea, una macchina etichettatrice ed una macchina confezionatrice.

Stato della tecnica

Le macchine riempitrici di prodotti liquidi alimentari sono tradizionalmente provviste di un telaio di sostegno fisso su cui ? girevolmente montata una giostra rotante, la quale supporta un serbatoio cilindrico in cui ? contenuto un liquido da imbottigliare. Al serbatoio sono perifericamente fissati una pluralit? di gruppi valvola atti a convogliare il liquido contenuto nel serbatoio all?interno di sottostanti contenitori da riempire, quali in particolare bottiglie.

A tale scopo, ciascun gruppo valvola comprende un condotto di adduzione in comunicazione con il serbatoio ed intercettato da un otturatore, che regola l?afflusso del liquido dal serbatoio al sottostante contenitore.

Ciascun gruppo valvola comprende, inoltre, una cannula di ritorno per il ritorno dell?aria la quale ? disposta coassialmente all?interno del condotto di adduzione, ed ? atta a regolare idraulicamente il livello massimo del liquido nel contenitore. In generale, il gruppo valvola comprende inoltre un otturatore posto ad intercettamento del condotto di adduzione e comandato ad aprirsi per consentire l?erogazione del liquido nel corrispondente contenitore. In particolare, l?otturatore ? fissato alla cannula di ritorno, la quale ? scorrevolmente movimentabile lungo una direzione verticale mediante corrispondenti mezzi attuatori, montati su una porzione superiore del serbatoio, per movimentare a sua volta l?otturatore medesimo. Durante il riempimento del contenitore, l?aria presente in quest?ultimo ? evacuata mediante la cannula di ritorno, fino a quanto il liquido nel contenitore raggiunge la porzione inferiore aperta della cannula medesima, interrompendo l?uscita dell?aria dal contenitore e conseguentemente l?erogazione del liquido nel contenitore medesimo. Il livello di liquido all?interno dei contenitori ? determinato per tutti i gruppi valvola in modo tale da riempire tutti i contenitori sostanzialmente con la medesima quota di livello massimo di liquido.

Generalmente, la cannula di ritorno ? composta da almeno due tratti distinti, realizzati separatamente ed i quali sono collegati meccanicamente tra loro mediante mezzi di fissaggio amovibili.

In particolare, un primo tratto si estende all?interno del serbatoio ed ? superiormente connesso ai mezzi attuatori per movimentare verticalmente la cannula come sopra indicato. Inoltre, un secondo tratto ? disposto internamente al condotto di adduzione, ? connesso al primo tratto mediante i suddetti mezzi di fissaggio amovibili e porta montato l?otturatore.

Generalmente, la tenuta tra i due tratti della cannula di ritorno ? garantita da guarnizioni a labbro.

Al fine di operare una regolare manutenzione della macchina riempitrice oppure per adattare la macchina ad operare con differenti dimensioni di contenitori, ? spesso necessario rimuovere le cannule di ritorno.

In particolare, ciascuna cannula di ritorno viene rimossa scollegando dapprima il secondo tratto dal primo tratto ed estraendolo da una porzione inferiore del serbatoio.

Successivamente, ? necessario scollegare i mezzi attuatori dal serbatoio per rimuovere anche il primo tratto della cannula ad essi connesso.

Le suddette operazioni vengono eseguite in ordine inverso per rimontare una nuova cannula di ritorno sulla macchina riempitrice.

Le macchine riempitrici di tipo noto, del tipo sommariamente descritto, si sono dimostrate nella pratica non scevre di inconvenienti.

Un primo importante inconveniente risiede nel fatto che le guarnizioni a labbro poste per garantire la tenuta tra i tratti che compongono la cannula di ritorno possono essere soggette ad usura e quindi richiedono manutenzione frequente per garantire la tenuta della cannula medesima. Inoltre, le guarnizioni a labbro favoriscono la deposizione di liquido, il quale, essendo difficile da lavare, rimane a contatto con le guarnizioni medesime anche per un lungo periodo dopo la fine della fase di riempimento. La presenza di un deposito di liquido difficile da lavare pone quindi a rischio di contaminazione tutto il liquido immesso all?interno del serbatoio della macchina riempitrice nei cicli di riempimento successivi.

Un secondo inconveniente risiede nel fatto che l?operazione di sostituzione delle cannule di ritorno, richiede di smontare completamente il gruppo valvola, richiedendo quindi un elevato tempo di fermo macchina.

Inoltre, quando viene montata una nuova cannula, la connessione tra il primo tratto ed il secondo tratto ? complessa da eseguire, in quanto ? difficoltoso individuare dall?esterno la posizione dell?estremit? inferiore del primo tratto della cannula a cui deve essere fissato il secondo tratto e l?eventuale disposizione dei mezzi di fissaggio amovibili.

Presentazione dell?invenzione

In questa situazione, il problema alla base della presente invenzione ? quello di ovviare agli inconvenienti manifestati dalla tecnica nota, mettendo a disposizione una macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con liquidi, la quale consenta di ridurre il pi? possibile il numero di guarnizioni a contatto con il liquido. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, la quale consenta di garantire l?assenza di contaminazioni del liquido.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, la quale consenta di effettuare la manutenzione ordinaria sulle cannule di ritorno dell?aria riducendo il pi? possibile il tempo di fermo macchina. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, la quale consenta di effettuare il cambio della cannula di ritorno in maniera semplice e veloce.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, la quale sia in grado di operare in maniera versatile al variare del formato dei contenitori da riempire.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, strutturalmente semplice ed economica da produrre.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice, operativamente del tutto efficiente ed affidabile.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell?invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano alcune forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui: ? la figura 1 mostra una vista prospettica della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione;

? la figura 2 mostra una vista in sezione di un gruppo valvola della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione, in accordo con una forma realizzativa preferenziale;

? la figura 3 illustra una vista in sezione di un dettaglio di un condotto di adduzione di un gruppo valvola della macchina riempitrice rappresentata nella figura 2;

? la figura 4 illustra una vista in sezione di un dettaglio relativo a mezzi attuatori del gruppo valvola della macchina riempitrice rappresentata nella figura 2; ? la figura 5 illustra una vista in sezione di un dettaglio relativo a mezzi ad innesto rapido del gruppo valvola della macchina riempitrice rappresentata nella figura 2;

? la figura 6 mostra una vista in sezione di un gruppo valvola della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione, in accordo con una forma realizzativa alternativa;

? la figura 7 mostra una vista in sezione parziale su un diverso piano del gruppo valvola della macchina riempitrice rappresentata nella figura 6.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni ? stata indicata nel suo complesso con 1 una macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con liquidi oggetto della presente invenzione.

Nel seguito verranno descritte nel dettaglio due forme realizzative preferenziali della presente invenzione, relative ad una macchina riempitrice del tipo a leggero vuoto e ad una macchina riempitrice del tipo isobarico a bassa pressione, intendendosi tuttavia che le soluzioni tecniche oggetto della presente invenzione siano vantaggiosamente applicabili anche ad altri tipi di macchine riempitrici, quali macchine a gravit?, ecc.

Vantaggiosamente, la macchina riempitrice 1 ? tradizionalmente inserita all?interno di un impianto di imbottigliamento a valle di una macchina sciacquatrice e a monte di una macchina tappatrice. I contenitori da riempire vengono trasferiti da una macchina all?altra mediante linee di trasporto, come ad esempio nastri trasportatori 3?, 3??, stelle di trasporto 4?, 4??, coclee 5?, 5??, ecc.

In particolare, i contenitori, generalmente costituiti da bottiglie in vetro o in PET, comprendono un corpo allargato inferiore da cui si sviluppa superiormente un collo allungato terminante alla sommit? con una testa dotata di un?apertura attraverso la quale il liquido ? suscettibile di essere immesso all?interno del contenitore medesimo.

Con riferimento alle forme realizzative illustrate nelle allegate figure, la macchina riempitrice 1 in oggetto ? vantaggiosamente dotata di una stazione di ingresso 6, in corrispondenza della quale riceve (preferibilmente mediante una prima stella di trasporto 4? e/o una coclea di ingresso 5?) i contenitori da riempire portati ad esempio da un primo nastro trasportatore 3? a monte. Inoltre, la macchina riempitrice 1 ? dotata di una stazione di uscita 7, in corrispondenza della quale rilascia (preferibilmente mediante una seconda stella di trasporto 4?? e/o una coclea di uscita 5??) i contenitori riempiti preferibilmente ad un secondo nastro trasportatore 3?? a valle, atto a convogliare tali contenitori riempiti alla macchina tappatrice.

Inoltre, la macchina riempitrice 1 comprende vantaggiosamente mezzi di trasporto 8 atti a trasportare i contenitori dalla stazione di ingresso 6, in corrispondenza della quale i contenitori sono vuoti, alla stazione di uscita 7, in corrispondenza della quale i contenitori sono stati riempiti con un liquido fino ad un determinato livello di riempimento.

La macchina riempitrice 1 in oggetto comprende una giostra rotante 12 provvista di almeno un serbatoio di contenimento 10 di un liquido da imbottigliare.

Vantaggiosamente, con riferimento alle forme realizzative illustrate nelle allegate figure, la macchina riempitrice 1 comprende inoltre una struttura di supporto 9, la quale ? destinata ad essere appoggiata al suolo e porta girevolmente montata la suddetta giostra. Pi? in dettaglio, la giostra rotante 12 ? atta a ruotare attorno ad un proprio albero centrale di rotazione 13 verticale montato sulla struttura di supporto 9.

Il serbatoio di contenimento 10 ? preferibilmente di forma anulare ed ? fissato coassialmente alla giostra rotante 12 per ruotare assieme a quest?ultima durante il funzionamento della macchina riempitrice 1.

Inoltre, il serbatoio di contenimento 10 ? vantaggiosamente delimitato da una parete di chiusura superiore 10?, una opposta parete di chiusura inferiore 10?? e almeno una parete laterale 10??? posta a raccordo tra la parete di chiusura superiore 10? e la parete di chiusura inferiore 10??.

La macchina riempitrice oggetto dell?invenzione comprende inoltre una pluralit? di gruppi valvola 11 di riempimento, vantaggiosamente idraulicamente collegati al serbatoio di contenimento 10 per ricevere il liquido da quest?ultimo.

Pi? in dettaglio, i gruppi valvola 11 sono meccanicamente connessi alla struttura di supporto 9 e suscettibili di trasferire il liquido fornito dal serbatoio di contenimento 10 ai contenitori.

Vantaggiosamente, la giostra rotante 12 porta perifericamente montati i gruppi valvola 11, i quali in particolare sono disposti tra loro equidistanti attorno all?albero centrale di rotazione 13 della giostra rotante 12 medesima.

Ciascun gruppo valvola 11 ? dotato di un condotto di adduzione 16 il quale ? in comunicazione di fluido con il serbatoio di contenimento 10 per l'afflusso del liquido dal serbatoio di contenimento 10 ad un contenitore da riempire con il liquido.

Il condotto di adduzione 16 ? provvisto di una prima porzione di convogliamento 16? fissata inferiormente a detto serbatoio ed una seconda porzione di convogliamento 16?? meccanicamente connessa in continuit? di fluido alla prima porzione di convogliamento 16? medesima, mediante mezzi di fissaggio amovibili. Ad esempio, i mezzi di fissaggio amovibili possono essere delle viti.

Pi? in dettaglio, la prima porzione di convogliamento 16? ? meccanicamente connessa in continuit? di fluido al di sotto del serbatoio di contenimento 10 per l?afflusso del liquido da quest?ultimo ai contenitori da riempire, preferibilmente attraverso un?apertura 15 ricavata sulla parete di chiusura inferiore 10? del serbatoio di contenimento 10 medesimo.

Vantaggiosamente, la seconda porzione di convogliamento 16?? si estende fino ad una bocca di uscita 18 del liquido suscettibile di essere inserita almeno parzialmente all?interno del contenitore.

Ciascun gruppo valvola 11 comprende inoltre una cannula di ritorno 14 per il ritorno dell?aria, la quale ? dotata di almeno un primo tratto 14?, disposto ad attraversamento del serbatoio di contenimento 10 ed estendentesi fino a una sua estremit? superiore 20, e di almeno un secondo tratto 14??, disposto coassialmente all?interno del condotto di adduzione 16 ed estendentesi fino ad una sua estremit? inferiore 21.

Vantaggiosamente, la cannula di ritorno 14 definisce un canale interno 19 e consente, durante una fase di riempimento del contenitore, di evacuare l?aria contenuta all?interno di quest?ultimo. In questo modo, l?aria viene progressivamente sostituita dal liquido e la sua evacuazione mediante la cannula di ritorno 14 evita il formarsi di una contropressione che si opponga alla discesa del liquido medesimo. Secondo l?invenzione, ciascun gruppo valvola 11 comprende inoltre un primo otturatore 22, il quale ? posto ad intercettazione del condotto di adduzione 16 ed ? provvisto di una porzione allargata 23 fissata al secondo tratto 14?? della cannula di ritorno 14 e suscettibile di interferire con una porzione del condotto di adduzione 16 per aprire e chiudere il primo otturatore medesimo. Preferibilmente, la porzione allargata 23 ? in corpo unico con il secondo tratto 14?? della cannula di ritorno 14. Ovviamente, senza per questo uscire dall?ambito di tutela della presente invenzione, la porzione allargata 23 pu? essere realizzata separatamente rispetto al secondo tratto 14?? ed essere successivamente fissata a quest?ultimo.

Secondo una forma realizzativa preferenziale, il primo otturatore 22 comprende una porzione ristretta 26 ricavata nella seconda porzione di convogliamento 16?? del condotto di adduzione 16, sulla quale ? atta ad agire in battuta la porzione allargata 23 quando l?otturatore ? chiuso.

Il gruppo valvola 11 comprende inoltre primi mezzi attuatori 25, i quali sono montati sulla giostra rotante 12, vantaggiosamente per ruotare assieme a quest?ultima durante il funzionamento della macchina riempitrice 1. Ad esempio, i primi mezzi attuatori sono montati al di sopra della parete di chiusura superiore 10? del serbatoio di contenimento 10.

I primi mezzi attuatori 25 sono meccanicamente connessi all?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14 per movimentarla tra una posizione sollevata ed una posizione abbassata. In particolare, nella posizione sollevata il primo otturatore 22 ? chiuso e nella posizione abbassata il primo otturatore 22 ? aperto.

Pi? in dettaglio, essendo la porzione allargata 23 del primo otturatore 22 fissata al secondo tratto 14?? della cannula di ritorno 14, la movimentazione della cannula di ritorno 14 mediante i primi mezzi attuatori 25 comporta l?apertura e la chiusura del primo otturatore 22 medesimo.

Vantaggiosamente, la porzione allargata 23 del primo otturatore 22 porta perifericamente montata una guarnizione 24, la quale ? suscettibile di andare a tenuta sulla seconda porzione di convogliamento del condotto di adduzione 16? interferendo con quest?ultima, preferibilmente con la sua porzione ristretta 26, quando la cannula di ritorno 14 ? in posizione alzata.

Diversamente, con la cannula di ritorno 14 in posizione abbassata, la guarnizione 24 non garantisce pi? la tenuta tra la porzione allargata 23 del primo otturatore 22 e la seconda porzione di convogliamento 16? del condotto di adduzione 16, permettendo al liquido di fluire dal serbatoio di contenimento 10 all?interno del contenitore attraversando il condotto di adduzione 16 medesimo.

In accordo con l?idea alla base della presente invenzione, il primo ed il secondo tratto 14?, 14?? della cannula di ritorno 14 sono realizzati in corpo unico. In particolare, i due tratti possono essere rigidamente fissati tra loro ad esempio mediante avvitamento del primo tratto 14? al secondo tratto 14?? oppure possono essere realizzati in un pezzo in corpo unico.

Inoltre, secondo l?invenzione, l?estremit? superiore 20 del primo tratto della cannula di ritorno 14 ? meccanicamente connessa ai primi mezzi attuatori 25 mediante mezzi ad innesto rapido 29.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale illustrata nelle allegate figure, i primi mezzi attuatori 25 comprendono un corpo di supporto 27, il quale ? montato sulla giostra rotante 12 ed ? vantaggiosamente suscettibile di muoversi con essa, ed un pistone 28, il quale ? scorrevolmente montato sul corpo di supporto 27 medesimo ed ? azionabile tra una posizione alzata ed una posizione abbassata. In particolare, la posizione alzata e la posizione abbassata del pistone 28 corrispondono alle posizioni della cannula di ritorno 14.

Preferibilmente, i primi mezzi attuatori 25 comprendono un attuatore pneumatico ed una molla, i quali esercitano sul pistone 28 medesimo forze in versi opposti inducendone la movimentazione tra la posizione alzata e la posizione abbassata. Pi? in dettaglio, l?attuatore pneumatico agisce sul pistone 28 in un primo verso dalla posizione alzata alla posizione abbassata, in modo da portare il primo otturatore 22 verso la posizione aperta. Inoltre, la molla agisce sul pistone 28 in un secondo verso dalla posizione abbassata alla posizione alzata, in modo da portare il primo otturatore 22 verso la posizione chiusa. In particolare, la molla agisce continuamente sul pistone 28 e l?attuatore pneumatico deve agire con una forza atta a superare tale azione per movimentare il pistone 28 medesimo. In questo modo, vantaggiosamente, in caso di malfunzionamento dell?attuatore pneumatico, i primi mezzi attuatori 25 cos? configurati mantengono il primo otturatore 22 in posizione chiusa impedendo la fuoriuscita di liquido dal serbatoio di contenimento 10. Vantaggiosamente, quindi, i primi mezzi attuatori 25 configurati con tale tipologia di meccanismo di attuazione garantiscono l?affidabilit? operativa della macchina riempitrice 1.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale, l?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14 ? meccanicamente connessa mediante mezzi ad innesto rapido 29 al pistone 28 dei primi mezzi attuatori 25.

Vantaggiosamente, i mezzi ad innesto rapido 29 comprendono un primo elemento di aggancio 52, il quale ? fissato al pistone 28, ed un secondo elemento di aggancio 53, il quale ? fissato alla cannula di ritorno 14 del suddetto gruppo valvola 11. In particolare, il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53 sono meccanicamente impegnati tra loro.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale, il primo elemento di aggancio 52 comprende un corpo di trattenimento 50 dotato di una parete perimetrale 51, la quale delimita una sede di trattenimento 30, e di una parete di riscontro 31 radialmente sporgente dalla parete perimetrale 51 medesima verso l?interno della sede di trattenimento 30.

Vantaggiosamente, il secondo elemento di aggancio 53 comprende almeno un?aletta di trattenimento 32 ed un collarino 17, i quali si estendono in aggetto da una superficie esterna dell?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? e definiscono tra loro una sede di impegno.

In particolare, quando il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53 sono impegnati tra loro, l?estremit? 20 del primo tratto 14? ? inserita all?interno della sede di trattenimento 30 e la parete di riscontro 31 ? trattenuta nella sede di impegno tra l?aletta di trattenimento 32 ed il collarino 17.

In particolare, la cannula di ritorno 14 ? girevole, preferibilmente attorno ad un asse parallelo alla sua estensione principale, tra una posizione di aggancio ed una posizione di sgancio.

Pi? in dettaglio, con la cannula di ritorno 14 nella posizione di aggancio, il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53 sono tra loro impegnati. In particolare, l?aletta di trattenimento 32 ? verticalmente allineata alla parete di riscontro 31, preferibilmente in appoggio su quest?ultima, per impedire la fuoriuscita dell?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14 dalla sede di trattenimento 30 realizzata sul pistone 28.

Con la cannula di ritorno 14 nella posizione di sgancio, il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53 sono tra loro disimpegnati. In particolare, l?aletta di trattenimento 32 ? verticalmente disallineata rispetto alla parete di riscontro 31, preferibilmente non essendo pi? in appoggio su quest?ultima, per permettere la fuoriuscita dell?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14 dalla sede di trattenimento 30.

Vantaggiosamente, in condizione di operativit? standard della macchina riempitrice 1 la cannula di ritorno 14 ? in posizione di aggancio, garantendo la connessione meccanica tra cannula di ritorno 14 medesima e primi mezzi attuatori 25 mediante l?impegno tra il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53.

Operativamente, per rimuovere la cannula di ritorno 14 dalla macchina riempitrice 1 per effettuare le normali procedure di manutenzione ordinaria oppure per riconfigurare la macchina riempitrice 1 adattandola a contenitori con un formato differente, in particolare con una diversa dimensione della testa del contenitore medesimo, viene prima rimossa vantaggiosamente la seconda porzione di convogliamento 16?? del condotto di adduzione 16 rimuovendo gli opportuni mezzi di fissaggio amovibili. Una volta che la seconda porzione di convogliamento 16?? del condotto di adduzione 16 ? stata rimossa dal gruppo valvola 11, la cannula di ritorno 14 viene ruotata nella posizione di sgancio, preferibilmente in modo tale che l?estremit? superiore 20 del primo tratto della cannula di ritorno 14? sia svincolata dai primi mezzi attuatori 25 per effetto del disimpegno tra il primo elemento di aggancio 52 ed il secondo elemento di aggancio 53, ed in particolare tra le alette di trattenimento 32 e la sede di trattenimento 30 dei mezzi ad innesto rapido 29. In seguito a tali operazioni, la cannula di ritorno 14 pu? essere agevolmente rimossa dal gruppo valvola 11 della macchina riempitrice sfilandola dal basso ed in particolare facendola passare all?interno della prima porzione di convogliamento 16? del condotto di adduzione.

Vantaggiosamente, le operazioni necessarie per installare nuovamente la cannula di ritorno 14 sul gruppo valvola 11 della macchina riempitrice 1 sono le medesime appena descritte per la rimozione della cannula di ritorno 14 medesima eseguite in ordine inverso.

In questo modo, ? possibile vantaggiosamente sostituire la cannula di ritorno 14 in maniera semplice ed agevole. Infatti, durante le operazioni di installazione il centraggio della cannula di ritorno 14 con la sede di trattenimento 30 ? preferibilmente assistito dalla battuta dell?estremit? superiore della cannula di ritorno 14 medesima contro la parete di chiusura superiore del serbatoio di contenimento 10, e dalla battuta del collarino 17 contro la porzione in sottosquadro 49 del pistone 28.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale, ciascun gruppo valvola 11 comprende un secondo otturatore 33, il quale ? posto ad intercettazione della cannula di ritorno 14 per permettere o impedire selettivamente il passaggio dell?aria all?interno della cannula di ritorno 14 medesima.

Vantaggiosamente, ciascun gruppo valvola 11 comprende inoltre secondi mezzi attuatori 34, i quali sono montati, preferibilmente indirettamente, sul serbatoio di contenimento 10 e sono collegati al secondo otturatore 33 per comandare quest?ultimo in chiusura o aperura della cannula di ritorno 14 medesima.

Vantaggiosamente, i secondi mezzi attuatori 34 sono connessi meccanicamente al pistone 28 dei primi mezzi attuatori 25 e sono suscettibili di muoversi solidalmente alla cannula di ritorno 14, in particolare tra la posizione abbassata e la posizione alzata.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale, il secondo otturatore 33 ? dotato di una porzione terminale 37, la quale ? suscettibile di interferire con l?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14, preferibilmente per chiudere il canale interno 19 della cannula di ritorno 14, ed una porzione di connessione 38 la quale ? connessa meccanicamente ai secondi mezzi attuatori 34. In particolare, il secondo otturatore 33 ? mobile tra una posizione di impegno, in cui chiude la cannula di ritorno 14 per impedire il passaggio dell?aria al suo interno, ed una posizione di sfiato, in cui libera il passaggio della cannula di ritorno 14 permettendo il ritorno dell?aria in uscita dal contenitore.

Pi? in dettaglio, i secondi mezzi attuatori 34 comprendono un cilindro pneumatico 35, sul quale ? scorrevolmente montato il secondo otturatore 33 per movimentarlo tra la posizione di impegno e la posizione di sfiato. Preferibilmente, il cilindro pneumatico 35 ? un attuatore pneumatico di tipo noto, ad esempio del tipo sopra descritto per i primi mezzi attuatori 25 (comprendente una molla ed un attuatore pneumatico) e pertanto non sar? descritto pi? in dettaglio nel seguito.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale, ciascun gruppo valvola 11 comprende mezzi di regolazione 39 per impostare il livello del liquido da inserire nel contenitore, ovvero in particolare il livello massimo raggiunto dal liquido all?interno del contenitore durante una fase di riempimento.

Pi? in dettaglio, tali mezzi di regolazione 39 comprendono un corpo di regolazione 40, il quale ? montato, preferibilmente amovibilmente fissato, sulla seconda porzione di convogliamento 16?? del condotto di adduzione 16. In particolare, il corpo di regolazione 40 ? posizionabile selettivamente lungo la seconda porzione di convogliamento 16?? medesima in avvicinamento o in allontanamento dalla bocca di uscita 18 per regolare la lunghezza della seconda porzione di convogliamento 16?? suscettibile di essere inserita all?interno del contenitore, vantaggiosamente durante una fase di riempimento di quest?ultimo.

Secondo una forma realizzativa alternativa, rappresentata nelle figure 6 e 7, la macchina riempitrice 1 in oggetto pu? funzionare come una macchina riempitrice isobarica a bassa pressione. Tale macchina riempitrice 1 comprende vantaggiosamente un circuito isobarico (non illustrato) di gas inerte in pressione, il quale ? posto in comunicazione di fluido con il serbatoio di contenimento 10, e mantiene quest?ultimo ad una pressione superiore alla pressione ambiente. In particolare, il serbatoio di contenimento 10 ? del tipo dotato di sufficiente resistenza meccanica per sostenere la pressione imposta dal circuito isobarico di gas inerte. Pi? in dettaglio, il corpo di regolazione 40 comprende una camera di compensazione 42, la quale ? suscettibile di essere posta in comunicazione di fluido con il contenitore. In particolare, il corpo di regolazione 40 comprende inoltre una parete di fondo 41, la quale delimita inferiormente la camera di compensazione ed ? a sua volta dotata di almeno un?apertura passante, in particolare concentrica con la cannula di ritorno 14, suscettibile di mettere in comunicazione di fluido il contenitore con la camera di compensazione 42 medesima. Vantaggiosamente, la testa del contenitore, durante tutte le fasi operative caratteristiche della macchina riempitrice 1, ? posta in tenuta contro la parete di fondo 41 del corpo di regolazione 40.

Vantaggiosamente, secondo la forma realizzativa alternativa, la macchina riempitrice 1 ? dotata di un serbatoio ausiliario (non illustrato), il quale ? posto in comunicazione di fluido con il circuito isobarico, ed ? dunque mantenuto alla stessa pressione del serbatoio di contenimento. Inoltre, il serbatoio ausiliario ? posto in comunicazione di fluido con l?estremit? superiore 20 del primo tratto 14? della cannula di ritorno 14, in modo tale che quando il secondo otturatore 33 ? posto nella posizione di sfiato, il contenitore viene messo a sua volta in comunicazione di fluido con il serbatoio ausiliario.

Vantaggiosamente, ciascun gruppo valvola 11 comprende una valvola di sgasatura 44, la quale ? meccanicamente connessa al corpo di regolazione 40, ? posta in comunicazione di fluido con la camera di compensazione 42 ed ? predisposta per portare il contenitore alla pressione atmosferica.

In particolare, la valvola di sgasatura 44 ? configurata per mettere selettivamente in comunicazione di fluido la camera di compensazione 42 e l?ambiente esterno. Vantaggiosamente, ciascun gruppo valvola 11 della macchina riempitrice 1 comprende inoltre una prima valvola ausiliaria 45, la quale ? meccanicamente connessa al corpo di regolazione 40, ? posta in comunicazione di fluido con la camera di compensazione 42 ed ? predisposta per portare il contenitore ad una pressione inferiore rispetto alla pressione atmosferica.

In particolare, la prima valvola ausiliaria 45 ? configurata per mettere selettivamente in comunicazione di fluido la camera di compensazione 42 e una pompa a vuoto per aspirare l?aria all?interno del contenitore preferibilmente prima del suo riempimento. Vantaggiosamente, ciascun gruppo valvola 11 della macchina riempitrice 1 comprende una seconda valvola ausiliaria 46, la quale ? meccanicamente connessa al corpo di regolazione 40, ? posta in comunicazione di fluido con la camera di compensazione 42 ed ? predisposta per portare il contenitore ad una pressione superiore rispetto alla pressione del serbatoio di contenimento 10.

In particolare, la seconda valvola ausiliaria 46 ? configurata per mettere selettivamente in comunicazione di fluido la camera di compensazione 42 e un serbatoio di gas inerte in pressione. Il suddetto serbatoio di gas inerte pu? eventualmente essere anche connesso al circuito di gas inerte precedentemente descritto.

Vantaggiosamente, ciascun gruppo valvola 11 comprende un condotto comune 47, il quale ? connesso al corpo di regolazione 40 ed ? posto in comunicazione di fluido con la camera di compensazione 42 mediante un?apertura laterale 48 realizzata sul corpo di regolazione 40 medesimo.

Preferibilmente, ciascuna delle valvole descritte in precedenza ? in comunicazione di fluido con la camera di compensazione 42 mediante la condotta comune 47. Operativamente, la macchina riempitrice 1 configurata per operare come una macchina riempitrice isobarica secondo la forma realizzativa alternativa, una volta che il contenitore ? disposto a tenuta con la parete di fondo 41 del corpo di regolazione, esegue vantaggiosamente una fase di evacuazione, opzionale, dell?aria contenuta nel contenitore mediante l?apertura della prima valvola ausiliaria 45. Mediante tale operazione viene creato un grado di vuoto che aspira l?aria dal contenitore. Quando l?aria ? stata evacuata la prima valvola ausiliaria 45 viene vantaggiosamente chiusa.

Successivamente, la macchina riempitrice 1 esegue vantaggiosamente una fase di equilibratura mediante l?apertura del secondo otturatore 33. In questo modo, viene realizzata preventivamente una condizione di equilibrio delle pressioni tra il serbatoio di contenimento 10 ed i contenitori medesimi, i quali vengono riempiti con gas inerte in pressione.

Una volta terminata la fase di riempimento ha luogo una fase di auto livello, opzionale, durante la quale viene vantaggiosamente aperta la seconda valvola ausiliaria 46 per insufflare un flusso di gas inerte all?interno del contenitore e determinare la risalita nella cannula di ritorno 14 di una frazione di liquido (e schiuma) posta superiormente al livello desiderato ovvero alla bocca di uscita 18 del liquido dal condotto di adduzione 16. Al termine di tale fase di auto livello la seconda valvola ausiliaria 46 viene vantaggiosamente chiusa.

Infine, prima che il contenitore venga sconnesso dal rispettivo gruppo valvola 11, lo stesso contenitore viene riportato alla pressione atmosferica mediante una fase di sgasatura, in cui viene aperta la valvola di sgasatura 44. Al termine di tale fase di sgasatura la valvola di sgasatura 44 viene vantaggiosamente chiusa.

L?invenzione cos? concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1. Macchina riempitrice (1) per il riempimento di contenitori con liquidi, la quale comprende:

? una giostra rotante (12) provvista di almeno un serbatoio di contenimento (10) di un liquido da imbottigliare;

? una pluralit? di gruppi valvola (11) di riempimento ciascuno dei quali dotato di:

? un condotto di adduzione (16) in comunicazione di fluido con detto serbatoio di contenimento (10) per l'afflusso del liquido da detto serbatoio di contenimento (10) ad un contenitore da riempire con detto liquido; detto condotto di adduzione (16) essendo provvisto di una prima porzione di convogliamento (16?) fissata inferiormente a detto serbatoio di contenimento (10), ed una seconda porzione di convogliamento (16??) meccanicamente connessa in continuit? di fluido a detta prima porzione di convogliamento (16?) mediante mezzi di fissaggio amovibili ed estendentesi fino ad una bocca di uscita (18) del liquido suscettibile di essere inserita almeno parzialmente in detto contenitore;

? una cannula di ritorno (14) per il ritorno dell'aria dotata di almeno un primo tratto (14?), disposto ad attraversamento di detto serbatoio di contenimento (10) ed estendentesi fino a una sua estremit? superiore (20), e di almeno un secondo tratto (14??) disposto coassialmente all?interno di detto condotto di adduzione (16) ed estendentesi fino ad una sua estremit? inferiore (21);

? un primo otturatore (22) posto ad intercettazione di detto condotto di adduzione (16) e provvisto di una porzione allargata (23) fissata al secondo tratto (14??) di detta cannula di ritorno (14) e suscettibile di interferire con una porzione di detto condotto di adduzione (16) per aprire e chiudere detto primo otturatore (22);

? primi mezzi attuatori (25) montati su detta giostra rotante (12) e meccanicamente connessi all?estremit? superiore (20) del primo tratto (14?) di detta cannula di ritorno (14) per movimentarla tra una posizione sollevata, in cui detto primo otturatore (22) ? chiuso ed una posizione abbassata in cui detto primo otturatore (22) ? aperto;

detta macchina riempitrice (1) essendo caratterizzata dal fatto che detti primo e secondo tratto (14?, 14??) di detta cannula di ritorno (14) sono realizzati in corpo unico, l?estremit? superiore (20) del primo tratto (14?) di detta cannula di ritorno (14) essendo amovibilmente connessa a detti primi mezzi attuatori (25) mediante mezzi ad innesto rapido (29).

2. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi attuatori (25) comprendono un corpo di supporto (27) montato su detta giostra rotante (12), un pistone (28), il quale porta montata detta cannula di ritorno (14) ed ? scorrevolmente montato su detto corpo di supporto (27) e azionabile tra una posizione alzata ed una posizione abbassata.

3. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi ad innesto rapido (29) comprendono:

? un primo elemento di aggancio (52) fissato a detto pistone (28);

? un secondo elemento di aggancio (53) fissato a detta cannula di ritorno (14) di detto gruppo valvola (11),

detto primo elemento di aggancio (52) e detto secondo elemento di aggancio (53) essendo meccanicamente impegnati tra loro.

4. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto primo elemento di aggancio (52) comprende un corpo di trattenimento (50) dotato di una parete perimetrale (51), la quale delimita una sede di trattenimento (30) e di una parete di riscontro (31) radialmente sporgente da detta parete perimetrale (51) verso l?interno della sede di trattenimento (30);

in cui detto secondo elemento di aggancio (53) comprende almeno un?aletta di trattenimento (32) ed un collarino (17), i quali si estendono in aggetto da una superficie esterna dell?estremit? superiore (20) di detto primo tratto (14?) e definiscono tra loro una sede di impegno;

in cui, con detto primo elemento di aggancio (52) e detto secondo elemento di aggancio (53) impegnati tra loro, l?estremit? (20) di detto primo tratto (14?) ? inserito in detta sede di trattenimento (30) e detta parete di riscontro (31) ? trattenuta in detta sede di impegno tra detta aletta di trattenimento (32) e detto collarino (17).

5. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta cannula di ritorno (14) ? girevole tra una posizione di aggancio, in cui l?aletta di trattenimento (32) ? verticalmente allineata a detta parete di riscontro (31) per impedire la fuoriuscita dell?estremit? superiore (20) di detto primo tratto (14?) dalla sede di trattenimento (30), ed una posizione di sgancio, in cui l?aletta di trattenimento (32) ? verticalmente disallineata rispetto a detta parete di riscontro (31) per permettere l?estrazione dell?estremit? superiore (20) di detto primo tratto (14?) dalla sede di trattenimento (30).

6. Macchina riempitrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun detto gruppo valvola (11) comprende un secondo otturatore (33) posto ad intercettazione di detta cannula di ritorno (14) per permettere o impedire selettivamente almeno il passaggio dell?aria all?interno di detta cannula di ritorno (14);

detto gruppo valvola (11) comprendendo inoltre secondi mezzi attuatori (34) montati su detto serbatoio di contenimento (10) e collegati a detto secondo otturatore (33), per comandare detto secondo otturatore (33) in chiusura o apertura di detta cannula di ritorno (14).

7. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi attuatori (34) sono meccanicamente connessi a detto pistone (28) e sono suscettibili di muoversi solidalmente a detta cannula di ritorno (14).

8. Macchina riempitrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun detto gruppo valvola (11) comprende mezzi di regolazione (39) per impostare il livello del liquido da inserire nel contenitore, i quali comprendono un corpo di regolazione (40) montato sulla seconda porzione di convogliamento (16??) di detto condotto di adduzione (16) e posizionabile selettivamente lungo detta seconda porzione di convogliamento (16??) in avvicinamento o in allontanamento da detta bocca di uscita (18) per regolare la lunghezza di detta seconda porzione di convogliamento (16??) suscettibile di essere inserita nel contenitore.

9. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto corpo di regolazione (40) comprende:

? una camera di compensazione (42), suscettibile di essere posta in comunicazione di fluido con detto contenitore;

? una parete di fondo (41), la quale delimita inferiormente detta camera di compensazione (42) ed ? dotata di almeno un?apertura passante, in particolare concentrica con detta cannula di ritorno (14), suscettibile di porre in comunicazione di fluido detto contenitore con detta camera di compensazione (42);

in cui detto gruppo valvola (11) comprende una valvola di sgasatura (44), meccanicamente connessa a detto corpo di regolazione (40), posta in comunicazione di fluido con detta camera di compensazione (42) e predisposta per portare detto contenitore alla pressione atmosferica.

10. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto gruppo valvola (11) comprende una prima valvola ausiliaria (45), meccanicamente connessa a detto corpo di regolazione (40), posta in comunicazione di fluido con detta camera di compensazione (42) e predisposta per portare detto contenitore ad una pressione inferiore rispetto alla pressione atmosferica.

11. Macchina riempitrice (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto che detto gruppo valvola (11) comprende una seconda valvola ausiliaria (46), meccanicamente connessa a detto corpo di regolazione (40), posta in comunicazione di fluido con detta camera di compensazione (42) e predisposta per portare detto contenitore ad una pressione superiore rispetto alla pressione di detto serbatoio di contenimento (10).