ITBO20040007U1 - Dispositivo a pressione di fluido per l'azionamento delle teste di riempimento delle riempitrici a giostra per il confezionamento di prodotti liquidi in flaconi bottiglie o simili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità, dal titolo:

“Dispositivo a pressione di fluido per l'azionamento delle teste di riempimento delle riempitrici a giostra per il confezionamento di prodotti liquidi in flaconi, bottiglie o simili”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato fa riferimento alle macchine a giostra ad asse verticale, per il riempimento di flaconi, bottiglie od altri contenitori con prodotti liquidi. Le giostre di queste macchine sono dotate sulla periferia di teste equidistanziate, collegate al serbatoio del prodotto liquido da confezionare, con l’interposizione di un mezzo a valvola che viene azionato nella chiusura in sicurezza od in apertura, usualmente con comandi meccanici che cooperano con una camma e che è orientato verso il basso con la propria bocca di scarico contro la quale viene a comando portata a cooperare coassialmente ed a tenuta la bocca della bottiglia da riempire. Dalla bocca inferiore di scarico della testa, sporge e si estende coassialmente verso il basso, una cannula che impegna la bottiglia per un tratto di altezza prestabilita, in quanto con la propria estremità inferiore la stessa cannula determina il livello di riempimento del liquido nella bottiglia. La cannula fa uscire il gas dalla bottiglia mentre questa viene progressivamente riempita col liquido ed ancor prima del riempimento, la stessa cannula viene usata per immettere nella bottiglia del gas in pressione, usualmente anidride carbonica, utile anche per il lavaggio interno della stessa bottiglia e per altri scopi. Il trovato fa riferimento alle teste di riempimento con cannula fissa ed all’occorrenza intercambiabile, di tipo isobarico, con prechiusura automatica al raggiungimento del livello determinato dall’ inserimento della cannula nel collo della bottiglia e nelle quali il detto comando di chiusura in sicurezza o di apertura della stessa valvola di intercettazione del liquido, determina anche la chiusura o l’apertura del circuito del gas verso la cannula.

Nello stato dell’arte nota, l’azionamento del detto mezzo a valvola, oltre che poter essere effettuato meccanicamente con leve e camme, come detto in precedenza, può essere effettuato per mezzo di un gruppo a cilindro e pistone a pressione di fluido. Al detto mezzo a valvola è associato un puntale che sporge dalla parte superiore della testa o del serbatoio del liquido che contiene la testa, attraversando mezzi di tenuta laterale e con la propria estremità superiore lo stesso puntale coopera con lo stelo di un attuatore di moto rettilineo alternato, costituito usualmente da un gruppo a cilindro e pistone a pressione di fluido, fissato col proprio corpo sulla parte superiore ed esterna della giostra o del serbatoio, in modo da poter essere all’occorrenza facilmente sostituito e che viene alimentato ed azionato attraverso appositi cassetti e con un distributore rotante posto sull’asse della stessa giostra. Soluzioni di questo tipo sono ad esempio descritte nella domanda di brevetto europea EP 1266862 e nel brevetto anteriore US 4 995 431. Queste stesse soluzioni note presentano i seguenti limiti ed inconvenienti. Il tratto superiore e sporgente del puntale d’azionamento della testa riempitrice, compie movimenti alternati che possono determinare l’ingresso di inquinanti atmosferici all’intemo della stessa testa che è isolata verso l’esterno essenzialmente da guarnizioni di tenuta laterale. Quando occorre eseguire le operazioni di manutenzione per la sostituzione delle guarnizioni di tenuta degli attuatoli pneumatici e della guarnizione del puntale di controllo del circuito del gas e di chiusura in sicurezza o di apertura della valvola principale della testa riempitrice, occorre effettuare operazioni lunghe e complesse. Il trovato intende ovviare a questi e ad altri inconvenienti della tecnica nota, con la seguente idea di soluzione. Il puntale viene collegato strutturalmente a formare un solo pezzo con lo stelo dell’attuatore pneumatico, ed il corpo dell’attuatore viene fissato ad esempio per avvitamento o con altra soluzione amovibile sull’estremità superiore del corpo della testa in modo da poter essere facilmente rimosso e montato per agevolare ogni esigenza di manutenzione. La zona di collegamento tra l’attuatore pneumatico ed il corpo della testa riempitrice è isolata verso l’esterno da mezzi di tenuta di elevata affidabilità che comprendono, oltre a tenute statiche e tenute laterali, un soffietto che circoscrive la parte estesa dello stelo dell’attuatore e che è collegato con una estremità a tenuta sul corpo dello stesso attuatore e con l’altra estremità è collegato a tenuta all’estremità inferiore del detto stelo, ad esempio nella zona in cui tale estremità si collega al puntale di comando della testa riempitrice.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione fatta con riferimento alle figure dell’unica tavola allegata di disegno, in cui:

La fig. 1 illustra sezionata longitudinalmente e nella condizione di chiusura, una testa riempitrice coi perfezionamenti di cui trattasi;

- La fig. 2 illustra ingrandito il tratto superiore della testa riempitrice di figura 1.

Dalla figura 1 si rileva che la testa riempitrice comprende il corpo 1 di un mezzo a valvola fissato ad esempio lateralmente od in altro modo alla periferia di una giostra 2 che ruota su un asse verticale e nel detto corpo 1 è prevista una camera 3 con una bocca di scarico 103 aperta verso il basso e con un’apertura laterale 203 collegata ad un condotto 4 comunicante col serbatoio del liquido da confezio nare, non illustrato, coassiale alla giostra. La detta bocca di scarico 103 è intercettata nel collegamento alla camera 3, da un otturatore 5 con relativi mezzi di tenuta, che è assialmente cavo ed al quale è fissata con possibilità di sostituzione la cannula 6 di alimentazione del gas e di formazione del livello di riempimento della bottiglia B che da parte di mezzi noti M viene a comando sollevata e portata con la propria bocca a tenuta contro un cono di centratura 7 predisposto in modo noto sotto alla bocca 103. La camera 3 del mezzo a valvola, è aperta superiormente e comunica con la parte interna della canna verticale 8 che forma il corpo composito della testa riempitrice e che è attestata con la propria estremità superiore, provvista di aperture laterali 9 e di mezzi di tenuta 108, nel collettore toroidale 10 montato coassialmente sulla giostra e che è collegato a mezzi di alimentazione del gas in pressione, schematicamente rappresentati dalla freccia 11. L’otturatore 5 costituisce la parte inferiore rngrossata di un’asta assialmente cava 105 che impegna coassialmente la canna 8 e che è guidata con possibilità di spostamento assiale da una bussola inferiore 12 fissa sul corpo 1 e da una bussola superiore 13 fissata in un tratto intermedio e composito della canna 8. Sotto alla bussola 12, l’asta 105 dell’otturatore è dotata di un colletto 205 che quando lo stesso otturatore è chiuso come dalla figura 1, risulta a giusta distanza dalla detta bussola 12 e che quando invece l’otturatore è aperto, va in appoggio contro la stessa bussola, limitando la corsa verso l’alto del medesimo otturatore. La base della bussola 205 è dotata di fori verticali 14 per il passaggio del liquido da distribuire che sale all’interno della canna 8 fino a raggiungere ad esempio il livello indicato con 15, in contrasto alla pressione del gas che giunge dall’alto attraverso fori passanti 16 della bussola superiore 13. Il colletto 205 porta in solido un pemetto verticale 17 che scorre in uno dei fori 14, in modo da impedire ogni possibilità di rotazione al complesso deirotturatore 5. La cavità dell’asta 105 dell’otturatore si apre superiormente con un tratto di diametro maggiore che nella congiunzione col tratto inferiore forma un gradino conico 18 col quale coopera l’estremità inferiore dotata di una guarnizione di tenuta 119 di un puntale 19 che attraversa con gioco il detto tratto superiore dell’asta 105 per il collegamento ad un attuatore alternato di sollevamento e di abbassamento, del quale si dirà più avanti. Una molla 20 di adatte caratteristiche (vedi oltre), investe il tratto superiore dell’asta 105, appoggia inferiormente sulla bussola 13 e superiormente agisce su un anello 21 fissato con possibilità di registrazione nella posizione in quota, sulla stessa asta 105 che da questa molla viene spinta convenientemente verso l’alto. Nella bocca di scàrico 103, chiusa superiormente dall’otturatore 105 è aperto lateralmente un condotto 22 che può essere collegato con l’esterno attraverso una valvola di intercettazione 23 normalmente chiusa.

Nelle parti fin qui descritte, ad eccezione che per talune diversità di carattere costruttivo, la testa riempitrice è realizzata secondo l’arte nota e funziona nel modo seguente. All’inizio di ogni ciclo la testa è nella condizione di figura 1. A comando la bottiglia B viene sollevata e portata con la bocca a tenuta contro il colletto 7. In successione di fase il puntale 19 viene sollevato per consentire al gas proveniente dalla sorgente 11 di attraversare l’asta cava 105 e di giungere attraverso questa e la cannula 6, all’intemo della bottiglia B. In questa fase l’otturatore 5 rimane chiuso in quanto la pressione del gas sul livello 15 della colonna di prodotto presente nella canna 8 e la pressione del liquido sulla sommità dell’otturatore 5, sono superiori alla spinta verso l’alto esercitata dalla molla 20. Quando la pressione del gas all’interno della bottiglia B uguaglia la pressione all’interno della canna 8, la molla 20 manifesta la propria azione e solleva l’otturatore 5, per cui il prodotto fluisce dal condotto 4 alla camera 3, attraversa la bocca di scarico 103 e riempie progressivamente la bottiglia B. Quando il livello del liquido nella bottiglia giunge a toccare la cannula 6, si interrompe la spinta del gas sulla faccia inferiore dell’otturatore 5, per cui prevale l’azione della pressione idrostatica superiore che chiude automaticamente l’otturatore 5 in contrasto all’azione della molla 20, impedendo ogni ulteriore uscita di prodotto attraverso la bocca 103 ed assicurando un livello di riempimento uguale e costante delle bottiglie. In successione di fase, prima che la bottiglia B piena venga abbassata, il puntale 19 viene abbassato in modo da chiudere il collegamento del gas attraverso la cannula 6, con conseguente chiusura in sicurezza dell’otturatore 5 e viene azionata la valvola 23 in modo da depressurizzare la bocca 103 e la parte interna superiore della bottiglia piena, per portare il tutto allo stesso valore della pressione atmosferica esterna, così che quando la bottiglia viene poi abbassata, il livello del liquido in questa non viene minimamente alterato.

Secondo il trovato, vedi anche figura 2, sull’estremità superiore della canna 8 viene fissato in modo amovibile, ad esempio per avvitamento come indicato con 24 e con interposti dei mezzi di tenuta 25, il corpo 26 di un gruppo a cilindro e pistone A a pressione di fluido, che porta inferiormente e di pezzo un fondello 126 dotato al centro di un foro con una guarnizione anulare 27 attraversata a tenuta laterale dallo stelo 28 del gruppo A che termina inferiormente con una parte rastremata e filettata 128 avvitata in uno scodellino 29 solidale al puntale 19 e che può essere sagomato esternamente con parti piane e parallele per la manipolazione con una chiave aperta, utile per l’avvitamento e per lo svitamento delle parti di cui trattasi, essendo per questo stesso scopo l’estremità superiore dello stesso stelo 28 dotata ad esempio di un taglio diametrale 30 per l’azionamento con un cacciavite od essendo strutturata in altro adatto modo, ad esempio con una cava assiale, cieca ed a profilo esagonale. Il tratto dello stelo 28 che sporge inferiormente dal corpo 26, è circoscritto da un soffietto 31 di un qualsiasi materiale flessibile, impermeabile ai fluidi ed opportunamente resistente alla pressione, che col proprio bordo inferiore 131 è ammorsato a tenuta tra l’estremità inferiore dello stesso stelo 28 e lo scodellino 29 e che col proprio bordo superiore 231 è ancorato ad un recesso anulare previsto lateralmente sul fondello 126 del corpo del gruppo A, essendo tale bordo trattenuto in tale recesso dall’appoggio contro la superficie laterale interna della canna 8. E’ evidente come ogni collegamento con l’esterno della camera interna della canna 8, sia impedito in primo ordine dal soffietto 31 ed in subordine anche dall’anello di tenuta 27.

Lo stelo 28 termina superiormente con una parte ringrossata 228 con funzione di stantuffo, che scorre a tenuta laterale sulla superficie interna del corpo 26 con la propria guarnizione 32 e con una testa 328 dotata di un recesso anulare impegnato da una guarnizione a labbro 33 che opera anch’essa a tenuta con la superficie laterale interna del corpo 26 del gruppo A il quale è chiuso superiormente ed a tenuta per mezzo della guarnizione 34, dal coperchio 35 fissato amovibilmente, ad esempio per avvitamento. Il coperchio 35 è dotato di un foro filettato al quale è fissato l’attacco 36 di collegamento della camera di pressione Z al circuito di alimentazione ciclica di aria in pressione o di collegamento della stessa camera Z con l’atmosfera, preferibilmente attraverso mezzi di scarico tarato, non illustrati, in modo da rallentare convenientemente il sollevamento dello stantuffo 28 ad opera di una molla antagonista 37 che opera nella camera inferiore del gruppo A, superiormente in appoggio contro lo stantuffo 128, ed inferiormente in appoggio contro il fondello 126. Questa stessa camera inferiore del gruppo A è in libera comunicazione con l’atmosfera attraverso uno o più fori laterali 38, per evitare fenomeni di sovrapressione o di cavitazione. La superficie laterale esterna del corpo 26 e del coperchio 35 sono di preferenza sagomate in modo da poter essere facilmente manipolate con chiavi nelle fasi di avvitamento e di svitamento. E’ evidente come, svitando il corpo 26 dalla sommità della canna 8, sia possibile rimuovere tutto il gruppo a cilindro e pistone A dalla testa di riempimento e come a tale gruppo rimanga attaccato il puntale 19, in modo da poter sottoporre anche questo componente alla periodica sostituzione della relativa guarnizione 119, senza dover effettuare per tale componente delle specifiche operazioni di smontaggio e di rimontaggio, come per contro è previsto dalla tecnica nota. Le operazioni di sostituzione delle varie guarnizioni del gruppo A e del soffietto 31 sono semplici e rapide. Dalla figura 2 appare infine come, quando il puntale 19 è in opera all ’interno dell’asta cava 105, lo stesso risulti guidato e centrato correttamente nella stessa asta da una boccola 39 di un qualsiasi adatto materiale a basso coefficiente d’attrito, compatibile per gli usi alimentari, dotata longitudinalmente ed esternamente di una o più scanalature o spianature 40 per il passaggio del gas.

Resta inteso che al dispositivo di azionamento come descritto, possono essere apportate tutte quelle piccole modifiche che conseguono pari utilità e che adottano lo stesso concetto innovativo, il tutto per altro senza uscire dai limiti di protezione del presente modello industriale, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi, sono puramente indicativi e non limitativi dell’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo a pressione di fluido, per l’azionamento delle teste isobariche con cannula (6) fissa ed intercambiabile, delle riempitrici a giostra per il confezionamento di prodotti liquidi in flaconi, bottiglie o simili, teste dotate di prechiusura automatica al raggiungimento del livello determinato dall 'inserimento della detta cannula nel collo della bottiglia e nelle quali il comando di chiusura in sicurezza o di apertura della valvola (5) di intercettazione del liquido, comprende un puntale (19) che determina anche la chiusura o l’apertura del circuito del gas verso la detta cannula (6), caratterizzato dal fatto che il detto puntale (19) viene collegato strutturalmente a formare un solo pezzo con lo stelo (28) di un attuatore a pressione di fluido (A), preferibilmente di tipo pneumatico, ed il corpo (26) di tale attuatore viene fissato ad esempio per avvitamento o con altra soluzione amovibile e con mezzi di tenuta (25) sull’estremità superiore della canna o corpo (8) della testa, in modo da poter essere facilmente rimosso e montato, per agevolare ogni esigenza di manutenzione, essendo la zona di collegamento tra l’attuatore pneumatico e la detta canna (8) isolata verso l’esterno da mezzi di tenuta di elevata affidabilità che comprendono, oltre a tenute statiche ed a tenuta laterali, un soffietto (31) di un qualsiasi materiale impermeabile ai fluidi, flessibile e resistente alla pressione, che circoscrive la parte estesa dello stelo (28) dell’attuatore (A) e che è collegato con una estremità a tenuta sulla parte inferiore o fondello (126) del corpo dello stesso attuatore e con l’altra estremità è collegato a tenuta all’estremità del detto stelo, ad esempio alla zona in cui tale estremità dello stelo si collega al puntale (19) di comando della testa riempitrice, il tutto in modo che rimuovendo l’attuatore (A) dalla sommità della canna (8), allo stesso attuatore rimane attaccato il puntale (19) che può anch’esso essere sottoposto alla periodica sostituzione della relativa guamizio ne di tenuta (119).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), in cui il corpo (26) dell’attuatore pneumatico (A) porta inferiormente un fondello (126) dotato al centro di un foro con una guarnizione anulare (27) attraversata a tenuta laterale dallo stelo (28) dello stesso attuatore, che termina inferiormente con una parte rastremata e filettata (128) avvitata in uno scodellino (29) solidale all’estremità superiore del puntale (19) e che può essere sagomato esternamente con parti piane e parallele per la manipolazione con una chiave, utile per l’avvitamento e per lo svitamento delle parti di cui trattasi, essendo a tale scopo l’estremità superiore dello stesso stelo (28) dotata ad esempio di un taglio diametrale (30) per l’azionamento con un cacciavite od essendo strutturata in altro adatto modo, ad esempio con una cava assiale, cieca ed a profilo esagonale.
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2), in cui il tratto dello stelo (28) che sporge inferiormente dal corpo (26) dell’attuatore pneumatico (A), è circoscritto da un soffietto (31) che col proprio bordo inferiore (131) è ammorsato a tenuta tra l’estremità inferiore dello stesso stelo (28) e del detto scodellino (29) e che col proprio bordo superiore (231) è ancorato ad un recesso anulare previsto lateralmente sul fondello (126) del detto corpo (26) dell’attuatore (A) e che è trattenuto in tale recesso dall’appoggio esterno contro la superficie laterale interna della canna (8).
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2), in cui lo stelo (28) dell 'attuatore pneumatico (A) termina superiormente con una parte ringrossata (228) con funzione di stantuffo, che scorre a tenuta laterale sulla superficie interna del corpo (26) dello stesso attuatore, con almeno una propria guarnizione (32) e sopra tale stantuffo presenta una testa (328) dotata di un recesso anulare impegnato da almeno una guarnizione a labbro (33) che opera anch’essa a tenuta con la superficie laterale interna del detto corpo (26) dell’attuatore (A), essendo tale corpo chiuso superiormente ed a tenuta per mezzo di una guarnizione (34) e di un coperchio (35) fissato amovibilmente, ad esempio per avvitamento e dotato di un foro filettato al quale viene fissato l’attacco (36) di collegamento della camera di pressione (Z) al circuito di alimentazione ciclica di aria in pressione o di collegamento della stessa camera (Z) con l’atmosfera, preferibilmente attraverso mezzi di scarico tarato, in modo da rallentare convenientemente il sollevamento dello stantuffo (28) ad opera di una molla antagonista (37) che opera nella camera inferiore dell’attuatore (A), superiormente in appoggio contro lo stantuffo (228) ed inferiormente in appoggio contro il fondello (126), essendo tale camera inferiore dell’attuatore, in libera comunicazione con l’atmosfera attraverso uno o più fori laterali (38).
5. 5) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la superficie laterale esterna del corpo (26) e del coperchio (35) dell’attuatore pneumatico (A) sono sagomate in modo da poter essere facilmente manipolate con chiavi nelle fase di avvitamento e di svitamento.
6. 6) Dispositivo a pressione di fluido per l’azionamento delle teste di riempimento delle riempitrici a giostra per il confezionamento di prodotti liquidi in flaconi, bottiglie o simili, realizzato in particolare, in tutto o sostanzialmente, come descritto, come illustrato nelle figure dell’unica tavola allegata di disegno e per gli scopi sopra esposti.