ITBO20000255A1 - Macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con sostanze liquide . - Google Patents

Description

“MACCHINA RIEMPITRICE PER IL RIEMPIMENTO DI CONTENITORI CON SOSTANZE LIQUIDE”

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico concernente il riempimento di contenitori, in particolare flaconi e simili, con sostanze liquide.

È noto, nel settore specificato, l’impiego di macchine riempitrici che operano automaticamente il riempimento dei flaconi con quantità dosate di sostanze liquide, ad esempio nell’ industria farmaceutica o cosmetica. Le macchine citate sono generalmente dotate di una testa rotante che è portata girevole, secondo un asse verticale, da una struttura fissa e realizza internamente una camera di distribuzione del liquido, alimentata tramite un idoneo condotto.

La testa rotante reca perifericamente una serie di organi dosatori a siringa atti a fornire il liquido a corrispondenti ugelli di riempimento, associati alla stessa testa rotante attraverso idonei organi valvolari a tre vie che controllano il passaggio del liquido. Gli organi dosatori svolgono, in due tempi successivi, la funzione di dosaggio del liquido e di alimentazione del liquido dosato agli ugelli.

Nelle macchine per il riempimento dei flaconi si presenta l’esigenza di eseguire periodicamente la sterilizzazione tramite lavaggio delle zone interessate dalle sostanze liquide, in particolare al termine di ogni ciclo di lavoro e quando si debba procedere al cambio delle sostanze liquide di riempimento dei flaconi. Tale sterilizzazione si esegue alimentando un idoneo liquido sterilizzante attraverso le citate zone interessate dalle sostanze liquide, ovvero nella camera di distribuzione della testa rotante, negli organi dosatori e negli ugelli.

Nell’attuazione della citata fase di sterilizzazione si presenta il problema della intercettazione, raccolta e smaltimento del liquido sterilizzante. Attualmente infatti, per realizzare la sterilizzazione, è necessario fermare la macchina e associare ad essa una vasca in cui viene convogliato il liquido sterilizzante in uscita dalle zone da sterilizzare. La vasca di raccolta, a cielo aperto, è costituita usualmente da due porzioni semicircolari che vengono fissate amovibilmente alla macchina.

Al termine della fase di sterilizzazione, la vasca di raccolta viene svuotata e rimossa dalla macchina.

Oltre a evidenti problemi igienici, e pericoli di inquinamento ambientale, la soluzione citata presenta un costo assai elevato, principalmente in termini di manodopera, n montaggio e lo smontaggio della vasca di raccolta del liquido sterilizzante richiede infatti un tempo di intervento elevato durante il quale la macchina, ovviamente, risulta inoperativa.

Lo scopo della presente invenzione è quello di risolvere il problema citato escogitando una macchina per il riempimento di flaconi e simili che consenta di realizzare in maniera semplice e rapida la fase di sterilizzazione.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare tale fase di sterilizzazione in maniera estremamente efficace, in condizioni di assoluta sicurezza igienica e senza comportare inquinamento ambientale.

Ancora uno scopo dell’ invenzione è quello di proporre una macchina in cui l’attuazione della fase di sterilizzazione limiti l’intervento di manodopera.

Un ulteriore scopo del l’invenzione è quello di fornire una macchina dotata di grande semplicità funzionale e costruttiva, nonché di impiego versatile.

Gli scopi citati vengono ottenuti in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni. Le caratteristiche dell’invenzione sono evidenziate nel seguito, con particolare ma non limitativo riferimento alle unite tavole di disegno, nelle quali:

- la fig.l illustra una vista in sezione verticale schematica di una preferita forma di attuazione della macchina riempitrice per il riempimento di flaconi e simili con sostanze liquide in oggetto alla presente invenzione;

- le figg.2a, 2b e 2c illustrano una vista in sezione verticale di un organo dosatore della macchina riempitrice, in diverse fasi operative;

- la fig.3 illustra una vista in sezione verticale di un ugello della macchina riempitrice;

- la fig. 4 illustra il collegamento dell’organo dosatore e dell’ugello suddetti a una vasca, associata alla macchina, per la raccolta del liquido sterilizzante;

- le figg.5a e 5b illustrano una vista in sezione verticale di detta vasca di raccolta del liquido sterilizzante, rispettivamente in una posizione di apertura e una di chiusura. Con riferimento alle suddette figure, si è indicato nell'insieme con 1 la macchina per il riempimento di flaconi con sostanze liquide.

La macchina 1 è dotata di una testa rotante 2 che è portata girevole, secondo un asse verticale, da una struttura fissa 3 che realizza il basamento della macchina 1. La testa rotante 2 presenta internamente una camera 4 di distribuzione della sostanza liquida, alimentata tramite un condotto 5.

La testa rotante 2 reca perifericamente una pluralità in serie di organi dosatori 6 a siringa atti a fornire il liquido a corrispondenti ugelli 7 di riempimento (fig. 3), associati alla stessa testa rotante 2, attraverso idonei organi valvolari 17 a tre vie che controllano il passaggio del liquido.

Gli organi dosatori 6 sono costituiti da una camicia cilindrica 8 nella quale è scorrevole un organo a stantuffo 9; la camicia 8 presenta superiormente un foro 10 di mandata della sostanza liquida (si veda fig.2a).

Nella sua parte inferiore, la camicia cilindrica 8 presenta una zona anulare 18 di diametro allargato, in corrispondenza della quale si apre un foro di scarico 11 ; il foro 11 è in comunicazione con un condotto 12 definito da una testata 13 che ingloba alla base la camicia 8 ed è attraversata assialmente, a tenuta, dallo stelo 19 dello stantuffo 9.

La testata 13 definisce, inferiormente alla camicia cilindrica 8, una camera 14 che al fondo è in comunicazione, tramite un foro di scarico 16, con il condotto 12. All’estremità di tale condotto 12 è vincolato un organo di attacco 160 (figg.2a,2b e 2c).

Ciascun ugello 7 è in comunicazione alla sommità con il relativo organo valvolare 17 (si veda fig.3). L’ugello 7 è inserito coassiale all’intero di un manicotto 21, chiuso inferiormente bloccato superiormente a tenuta alla testa rotante, inserito a sua volta all’intero di un involucro tubolare 22 esterno, pure esso bloccato a tenuta a quest’ultimo, dotato all’estremità inferiore di un organo di attacco 26.

fi manicotto 21 presenta nella parte superiore una serie di fori 23 e sul fondo un foro 24 di piccolo diametro, atto a consentire il drenaggio di eventuale condensa (fig.3). I fori 23 pongono in comunicazione una prima intercapedine II cilindrica definita tra la superficie periferica cilindrica esterna SP dell’ugello 7 e il manicotto 21 e una seconda intercapedine 12 cilindrica esistente tra il manicotto 21 e l’involucro tubolare 22.

In sostanza, il manicotto 21 (e relativi fori inferiore 24 e superiore 23) e l’involucro tubolare 22 (con relativo organo di attacco 26) costituiscono, in combinazione, un dispositivo 50 che consente di effettuare, durante soste di manutenzione della macchina 1, la sterilizzazione del relativo ugello 7 tramite una operazione di lavaggio dell’ugello 7, in particolare sia del suo condotto interno che della sua superficie periferica cilindrica esterna, con un opportuno liquido sterilizzante immesso nell’organo 6 dosatore e fuoriuscente dall’ugello 7 stesso e circolante lungo le citate intercapedini II e 12, come viene chiarito nel seguito.

Alla struttura fissa 3 è associata una vasca 30 sostanzialmente anulare per la raccolta di un liquido sterilizzante, collegata a un condotto 31 di scarico (si vedano le figg.5a, 5b). La vasca 30 è atta ad essere chiusa da un coperchio 32 vincolato alla testa rotante 2, dotato di una guarnizione di tenuta 33, conformata a lamella. Il coperchio 32 è attraversato a tenuta da una serie di cannotti 34 verticali, estesi all’intero della vasca 30, in corrispondenza rispettivamente dei suddetti organi dosatori 6 e dispositivi di sterilizzazione 50, ai quali sono destinati ad essere collegati mediante tubi flessibili 25A, 25B (fig.4). I cannotti 34 presentano alla sommità rispettivi attacchi 36, atti ad essere collegati ai suddetti tubi flessibili 25A, 25B e chiusi normalmente da relativi tappi 35.

La vasca 30 è mobile verticalmente (freccia X nella fig. 5b), su comando di appositi organi di azionamento (non illustrati), fra una posizione abbassata di apertura A (fig.

5a) e una posizione sollevata di chiusura C (fig. 5b) a riscontro del coperchio 32. Nelle normali condizioni di funzionamento, la vasca 30 è disposta nella posizione abbassata A, così da evitare lo strisciamento, sulla vasca 30, del coperchio 32 che è posto in rotazione solidalmente alla testa rotante 2.

Quando si debba realizzare la fase di sterilizzazione tramite lavaggio della macchina 1, durante le normali operazioni di manutenzione della macchina 1 stessa, la vasca 30 viene spostata nella posizione sollevata di chiusura C a riscontro del coperchio 32. E’ inoltre necessario associare a ciascun ugello 7 il relativo dispositivo di sterilizzazione 50, secondo le modalità sopra specificate. Infine, i cannotti 34 vengono collegati mediante i tubi flessibili 25A, 25 agli organi dosatori 6 e ai dispositivi di sterilizzazione 50 (fig.4). A tal fine, i tubi flessibili 25A, 25B presentano alle estremità organi di attacco complementari agli attacchi 16, 26, 36 degli organi dosatori 6, dei dispositivi di sterilizzazione 50 e dei cannotti 34.

In tale configurazione, per attuare la fase di sterilizzazione, viene alimentato un idoneo liquido sterilizzante attraverso le zone interessate dalle sostanze liquide, ovvero attraverso la camera di distribuzione 4 della testa rotante 2, gli organi dosatori 6 e gli ugelli 7.

Il liquido sterilizzante viene aspirato all’intero degli organi dosatori 6 tramite il movimento dello stantuffo 9 che si sposta a partire dalla posizione di punto morto superiore (fig.2a). Allo stantuffo 9 viene imposta una corsa di ampiezza maggiore di quella massima attuata nelle normali condizioni di funzionamento, indicata con la linea tratteggiata 9a in fig.2b, così da scoprire la zona anulare 18 di diametro allargato della camicia 8 che viene pertanto interessata dal liquido sterilizzante.

Durante la successiva corsa di risalita dello stantuffo 9, oltre ad attuarsi il pompaggio del liquido sterilizzante attraverso il foro 10, il liquido sterilizzante che ha riempito la zona 18 scende da quest’ultima lungo la camicia 8 riversandosi nella camera 14 della testata 13.

In tal modo tutta la camicia 8 risulta interessata dal liquido sterilizzante.

Il liquido sterilizzante pompato dagli organi dosatori 6 fluisce negli ugelli 7, dai quali fuoriesce per risalire attraverso l’ intercapedine II e, dai fori 23 superiori, scende nuovamente attraverso l’ intercapedine 12 per essere convogliato alla vasca 30 mediante il relativo condotto 25B, secondo un flusso di alimentazione continuo del liquido sterilizzante stesso.

Il liquido sterilizzante raccolto all’intero della vasca 30 viene infine scaricato attraverso il condotto 31.

La macchina 1 in oggeto raggiunge pertanto lo scopo di consentire di realizzare in maniera semplice, rapida ed efficace la fase di sterilizzazione tramite lavaggio. Per atuare tale fase di sterilizzazione è sufficiente infati, a macchina 1 ferma, associare a ciascun ugello 7 il relativo dispositivo di sterilizzazione 50, chiudere la vasca di raccolta 30 fissa alla struttura della macchina e collegare mediante i tubi flessibili 25A, 25B gli organi dosatori 6 e gli involucri tubolari ai cannotti 34 del coperchio 32 della vasca 30.

Ciò comporta tempi morti molto ridoti e minimo impiego di manodopera, con conseguente riduzione dei costi e aumento della produttività.

La fase di sterilizzazione attuata con la macchina proposta non comporta alcun problema igienico né di inquinamento ambientale.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protetivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina riempitrice (1) per il riempimento di contenitori con una sostanza liquida, del tipo comprendente una testa rotante (2) portata girevole da una struttura fissa (3) e presentante internamente una camera (4) di distribuzione della sostanza liquida ad almeno un organo dosatore (6) portato perifericamente da detta testa rotante (2) e atto a fornire la sostanza liquida stessa ad un corrispondente ugello (7) di riempimento, associato alla stessa testa rotante (2), caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (30) contenitori, associati alla detta struttura fissa (3), per la raccolta di una sostanza liquida sterilizzante immessa nel detto organo dosatore (6) e circolante nel corrispondente ugello (7) di riempimento per la sterilizzazione tramite lavaggio dell’organo dosatore (6) e dell’ugello (7) di riempimento stesso; mezzi (32) di copertura atti ad essere applicati ai detti mezzi (30) contenitori per la chiusura a tenuta dei mezzi contenitori (30) stessi; e mezzi (34,25A;25B) conduttori per la detta sostanza liquida sterilizzante, i detti mezzi conduttori essendo collegati ai detti mezzi (32) di copertura ed atti ad essere associati al detto ugello (7) e al detto organo dosatore (6) per il collegamento a tenuta degli stessi con i detti mezzi (30) contenitori.
2. 2) Macchina secondo la riv.l, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (32) contenitori comprendono una vasca (30) di raccolta della detta sostanza liquida sterilizzante e i detti mezzi (32) di copertura comprendono un coperchio (32) vincolato a detta testa (2) rotante; la detta vasca (30) essendo montata mobile, su comando di appositi organi di azionamento, fia una posizione abbassata di apertura (A) e una posizione sollevata di chiusura (C) a tenuta a riscontro del detto coperchio (32).
3. 3) Macchina secondo la riv.2, caratterizzata dal fato che il detto coperchio (32) è dotato di una guarnizione di tenuta (33), conformata sostanzialmente a lamella, atta a impegnare i bordi di detta vasca (30).
4. 4) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che il detto organo dosatore (6) comprende una camicia cilindrica (8) nella quale è scorrevole un organo a stantuffo (9), presenta una zona anulare (18) dotata di un foro di scarico (11) in comunicazione con un condotto (12) atto ad essere collegato ai detti mezzi (30) contenitori attraverso i detti mezzi (25A,25B) conduttori.
5. 5) Macchina secondo la riv.4, caratterizzata dal fatto che detto condotto (12) è definito da una testata (13) che ingloba alla base detta camicia (8) ed è attraversata assialmente, a tenuta, da uno stelo (19) di detto stantuffo (9), detta testata (13) essendo atta a definire, inferiormente a detta camicia cilindrica (8), una camera (14) atta ad essere posta in comunicazione, tramite un foro di scarico (16), con detto condotto (12).
6. 6) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un dispositivo (50) di lavaggio di ciascun detto ugello (7) di riempimento, il quale comprende un manicotto (21), chiuso inferiormente e bloccato superiormente a tenuta alla detta testa rotante (2), atto ad essere accoppiato all’ugello (7) stesso con la cui superficie periferica cilindrica esterna (SP) definisce un’intercapedine (II) comunicante inferiormente con l’ugello (7) medesimo; un involucro tubolare (22) bloccato superiormente a tenuta alla citata testa rotante (2), contenente il suddetto manicotto (21) col quale definisce un’intercapedine (12) comunicante con la precedente intercapedine (II) mediante almeno un foro passante (23) realizzato superiormente in detto manicotto (21); il detto involucro (22) conforma inferiormente un elemento di attacco (26) per il collegamento con i detti mezzi (mezzi (34, 25A;25B) conduttori.
7. 7) Macchina secondo la riv. 6, caratterizzata dal fatto che nella testata inferiore del detto manicotto (21) è praticato un foro (24), di piccolo diametro, atto a consentire il drenaggio di eventuale particelle dì condensa.
8. 8) Macchina riempitrice per il riempimento di contenitori con una sostanza liquida, sostanzialmente come descritto con riferimento alle figure allegate.