ITBO20130488A1 - Metodo per pesare contenitori in una macchina riempitrice e relativa macchina - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

Metodo per pesare contenitori in una macchina riempitrice e relativa macchina

La presente invenzione concerne metodi per pesare contenitori in macchine automatiche confezionatrici. In particolare, l’invenzione riguarda un metodo per pesare capsule o opercoli o simili riempiti con prodotti farmaceutici in una macchina automatica riempitrice. Nei processi di riempimento di capsule con prodotti farmaceutici liquidi, in polvere, in granuli od in compresse à ̈ noto l’impiego di apparati o dispositivi di pesatura posti a valle della stazione di riempimento per misurare il peso del prodotto dosato.

Il controllo del peso à ̈ necessario per scartare dalla produzione i contenitori non conformi (ad esempio perché contenenti una quantità di prodotto al di fuori del campo di tolleranza di dosaggio ammesso) e/o per correggere eventuali eccessi o difetti nel dosaggio del prodotto.

In campo farmaceutico à ̈ molto importante verificare che il peso del prodotto dosato nelle singole capsule sia esattamente quello richiesto, con campi di tolleranza molto ristretti. Normalmente viene eseguita una sola pesatura delle capsule al termine del dosaggio, giacché il peso delle capsule vuote à ̈ noto e contenuto all’interno di un definito campo di tolleranza, indicato e garantito dai fornitori/produttori. In tal modo, dalla misura del peso della capsula riempita (peso lordo) sottraendo il peso noto della capsula vuota (tara) à ̈ possibile calcolare il peso del prodotto dosato (peso netto) con un certo grado di precisione.

Nei processi di riempimento nei quali la quantità di prodotto da dosare nelle capsule à ̈ molto piccola, ad esempio pochi milligrammi, (cosiddetti “microdosaggi†) e il campo di tolleranza richiesto sul dosaggio del prodotto à ̈ ristretto, ad esempio ±10%, le normali variazioni di peso delle capsule vuote, incidono ed influenzano fortemente sulla misura del peso. In effetti, poiché la variazione del peso delle capsule vuote à ̈ comparabile a quello del prodotto dosato, tali variazioni di peso possono essere più ampie del campo di tolleranza sul dosaggio richiesto. In tal caso, controllare solo il peso della capsula riempita non à ̈ sufficiente a garantire che la quantità di prodotto dosata sia nei limiti richiesti ed à ̈ necessario pesare preventivamente la capsula vuota e calcolare per differenza il peso del prodotto dosato. Sono quindi noti metodi e sistemi di pesatura che prevedono una prima stazione di pesatura o bilancia, a monte della stazione di riempimento, per misurare il peso delle capsule vuote (tara), ed una seconda stazione di pesatura o bilancia, a valle della stazione di riempimento, per misurare il peso delle capsule riempite (peso lordo). La differenza dei due pesi misurati consente di calcolare con precisione il peso netto del prodotto dosato.

Gli apparati di pesatura che eseguono tale tipo di misura diretta comprendono bilance elettroniche comprendenti celle di misurazione o di carico sulle quali le capsule devono essere posizionate per un tempo opportuno.

Il controllo del peso può essere parziale, di tipo statistico, ossia effettuato su un campione di capsule riempite, scelte a caso, oppure un controllo di tipo totale, ossia eseguito su tutte le capsule riempite in/dalla macchina riempitrice (cosiddetti controllo peso 100%).

Per eseguire una pesatura accurata e precisa, utilizzando bilance elettroniche, Ã ̈ necessario un adeguato tempo di misurazione. In particolare, tra la deposizione della capsula sulla bilancia e la misurazione del peso deve trascorrere un intervallo di tempo minimo, necessario per consentire alla bilancia di stabilizzarsi ossia per consentire lo smorzamento delle vibrazioni che si generano appoggiando la capsula sulla bilancia stessa.

Nelle macchine riempitrici per capsule à ̈ possibile avere un tempo di misurazione adeguatamente lungo per un’elevata precisione ed accuratezza della misura solo eseguendo un controllo di tipo statistico del peso delle capsule, ossia un controllo eseguito su un campione ridotto di esse. Tuttavia in certe tipologie di produzioni farmaceutiche à ̈ richiesto il controllo di tutte le capsule riempite.

Nelle macchine riempitrici con controllo peso di tipo totale à ̈ possibile effettuare una pesatura di tutte le capsule, ma con una precisione ed accuratezza inferiori a quelle ottenibili nel controllo peso statistico, giacché il tempo a disposizione per l’operazione di pesatura non consente alle bilance di stabilizzarsi completamente. Utilizzando un intervallo di tempo idoneo ad una pesatura più precisa ed accurata la produttività o velocità della macchina risulterebbe infatti eccessivamente bassa. Inoltre, nel caso si rallentasse la velocità nominale di funzionamento della macchina in alcuni stabiliti intervalli di tempo per ottenere misure più accurate e precise, nel caso di dosaggio di prodotti farmaceutici in polvere, le capsule riempite con macchina funzionante a velocità ridotta risulterebbero diverse dalle capsule riempite con macchina funzionante a velocità nominale. Si à ̈ infatti osservato che le dosi di prodotto, in particolare in polvere ed in granuli, realizzate dai mezzi dosatori della macchina (con dosaggio a tuffo) dipendono dalla velocità di funzionamento della macchina e differiscono sensibilmente se formate a velocità ridotta oppure a velocità nominale. Anche l’inserimento della dose nella capsula dipende dalla velocità con cui viene effettuata ossia con la velocità della macchina. Sarebbe quindi necessario, scartare tutte le capsule riempite a velocità ridotta, avendo queste ultime un contenuto di prodotto dosato diverso da quello delle capsule riempite a velocità di macchina nominale. Un elevato numero di scarti non à ̈ tuttavia accettabile soprattutto nel caso di prodotti farmaceutici costosi.

È stato verificato che accuratezza e precisione nella misura del peso dipendono anche da perturbazioni e disturbi di vario genere agenti sulle celle di carico delle bilance elettroniche, tali disturbi influenzando in modo anche sensibile la misura. Le perturbazioni comprendono vibrazioni, accelerazioni generate dai meccanismi e dalle parti in movimento della macchina e disturbi causati da flussi, correnti e turbolenze dell’aria all’interno di un volume di lavoro della macchina riempitrice.

Nelle macchine riempitrici per capsule molte stazioni operative sono dotate di mezzi pneumatici atti ad eseguire operazioni sulle capsule, in particolare l’apertura delle capsule, il loro riempimento con il prodotto, lo scarto delle capsule non conformi. Tali mezzi pneumatici generano correnti e/o turbolenze d’aria pulsanti o intermittenti che influenzano significativamente la misura del peso. Le correnti e/o turbolenze d’aria pulsanti generate dai mezzi pneumatici provocano maggiori disturbi all’interno di un ambiente chiuso e confinato, quale una cabina di contenimento di cui spesso le macchine riempitrici sono provviste.

Sono note macchine riempitrici nelle quali le capsule sono prelevate dalla linea di riempimento (giostra di movimentazione), trasportate su bilance posizionate a debita distanza da quest’ultima, pesate e quindi trasportate a ritroso e reinserite dopo la pesatura nella linea di riempimento. In questo modo, la misurazione del peso può essere effettuata evitando o riducendo considerevolmente i disturbi e le perturbazioni.

Tali macchine richiedono tuttavia complessi e costosi sistemi di movimentazione delle capsule per prelevare, muovere ed reinserire le capsule.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ di migliorare i metodi noti per pesare contenitori, quali capsule, opercoli o similari, riempiti con un prodotto, in particolare ad uso farmaceutico, in una macchina automatica riempitrice.

Un altro scopo à ̈ fornire un metodo di pesatura che consenta in una macchina riempitrice di eseguire sia un controllo peso di tipo statistico con più elevata accuratezza e precisione su campioni di contenitori sia un controllo peso di tipo totale sui rimanenti contenitori con minore accuratezza e precisione.

Un ulteriore scopo à ̈ realizzare un metodo di pesatura che consenta di misurare con estrema precisone ed accuratezza il peso dei contenitori eliminando o riducendo fortemente i disturbi e le perturbazioni dovuti sia a vibrazioni, accelerazioni, sollecitazioni generate da meccanismi e parti in movimento della macchina sia a flussi, correnti e/o turbolenze d’aria generate dalle stazioni operative della macchina, senza penalizzare eccessivamente la produttività della macchina.

In un primo aspetto dell’invenzione à ̈ previsto un metodo di pesatura secondo la rivendicazione 1.

In un secondo aspetto dell’invenzione à ̈ prevista una macchina per pesare e riempire contenitori secondo la rivendicazione 12.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano alcune forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista schematica in pianta dall’alto di una macchina riempitrice per capsule che attua il metodo di pesatura dell’invenzione;

- le figura 2a, 2b illustrano un diagramma di un ciclo di funzionamento della macchina di figura 1 secondo il metodo dell’invenzione;

- la figura 3 una vista schematica in pianta dall’alto di una variante della macchina riempitrice per capsule che attua una variante del metodo di pesatura dell’invenzione;

- le figure 4a, 4b illustrano un diagramma di un ciclo di funzionamento della macchina di figura 3 secondo una variante del metodo dell’invenzione;

- le figure 5a, 5b illustrano un diagramma di un ciclo di funzionamento della macchina di figura 3 secondo un’altra variante del metodo dell’invenzione;

- le figure 6a, 6b illustrano un diagramma di un ciclo di funzionamento della macchina di figura 3 secondo un’altra ulteriore variante del metodo dell’invenzione.

Con riferimento alla figura 1, à ̈ illustrata schematicamente una macchina riempitrice 1 se condo l’invenzione atta a riempire contenitori 100, ad esempio capsule, opercoli o elementi similari di gelatina dura, con un prodotto farmaceutico liquido, in polvere, in granuli od in compresse.

La macchina 1 comprende una stazione di alimentazione F dei contenitori o capsule 100, una pluralità di stazioni operative A, D, C, R per eseguire operazioni sui contenitori 100, mezzi di pesatura G per pesare i contenitori 100 e mezzi di movimentazione 7 provvisti di una pluralità di supporti 8, cosiddette bancate, dotati di rispettive sedi 9 per alloggiare i contenitori 100 e disposti per movimentare questi ultimi in sequenza attraverso le stazioni operative A, D, C, R. La macchina 1 comprende altresì un’unità di controllo ed elaborazione 50 che controlla e coordina il funzionamento delle stazione di alimentazione F, delle stazioni operative A, D, C, R, dei mezzi di pesatura G.

In particolare, le stazioni operative comprendono una stazione operativa di apertura A per aprire i contenitori 100 (ad esempio capsule formate da un fondello e da un coperchio), una stazione operativa di dosaggio D per realizzare dosi di prodotto e per dosare queste ultime nei contenitori 100, una stazione operativa di chiusura C per chiudere i contenitori 100 dopo il dosaggio del prodotto, una stazione operativa di scarto R per scartare contenitori 100 non conformi, ad esempio per peso fuori tolleranza.

Le stazioni di apertura A, di dosaggio D, e di scarto R possono comprendere mezzi operativi pneumatici per eseguire le diverse rispettive operazioni sulle capsule.

I mezzi di movimentazione 7 comprendono una giostra di movimentazione girevole attorno ad un asse di rotazione X verticale e provvista di una pluralità di supporti 8 disposti angolarmente distanziati lungo la periferia o bordo circonferenziale della giostra 7. Ciascun supporto 8 ha forma allungata e comprende una pluralità di rispettive sedi 9 disposte per ricevere i contenitori 100 da movimentare attraverso le stazioni operative.

Nella stazione di alimentazione Fi contenitori 100 sono inseriti nelle sedi 9 dei supporti.

I mezzi di pesatura nella forma di realizzazione illustrata comprendono primi mezzi di pesatura G disposti per pesare i contenitori 100 riempiti con il prodotto. I primi mezzi di pesatura G comprendono, ad esempio, una prima bilancia elettronica 13 provvista di una pluralità di rispettive celle di misurazione 14 (celle di carico) in grado di misurare il peso di tutti i contenitori 100 alloggiati e prelevati da un supporto 8. Alternativamente, i primi mezzi di pesatura G possono comprendere sistemi di pesatura di tipo diretto o indiretto, per esempio di tipo capacitivo, a microonde, con LVDT, ecc.

I contenitori 100 riempiti con il prodotto sono prelevati dalla giostra di alimentazione 7 e convogliati in un condotto di uscita U attraverso i primi mezzi di pesatura G . La stazione operativa di scarto R Ã ̈ interposta tra i primi mezzi di pesatura G e il condotto di uscita U in modo da scartare i contenitori che non risultano conformi nel peso.

La macchina riempitrice 1 funziona con moto intermittente a passi di avanzamento, detto moto intermittente comprendendo una fase di movimentazione ed una fase di arresto ripetute in sequenza. Ad ogni passo di avanzamento ciascun supporto 8 ruota di un predefinito angolo o passo angolare. La durata delle fasi di movimentazione e di arresto à ̈ funzione della velocità nominale o cadenza produttiva della macchina riempitrice.

Nel normale funzionamento tutti i supporti 8 sono alimentati e riempiti dalla stazione di alimentazione F con i contenitori 100 e quindi trasferiti in sequenza alla stazione operativa di apertura A nella quale i coperchi dei contenitori (capsule) sono disimpegnati dai rispettivi fondelli per la successiva dosatura del prodotto nella stazione operativa di dosaggio D. Nella successiva stazione operativa di chiusura C i contenitori 100 sono richiusi e quindi prelevati dalla giostra di movimentazione 7, trasferiti e pesati nei primi mezzi di pesatura G.

La sequenza di pesatura dei contenitori 100 comprende una fase di trasferimento dei contenitori dalla ruota di movimentazione 7 alle celle di carico 14 della prima bilancia elettronica 13, una fase di misurazione del peso ed una fase di trasferimento dei contenitori 100 dalle celle di carico 14 al condotto di uscita U.

Nella stazione operativa di scarto R, a valle dei mezzi di pesatura G, i contenitori 100 non conformi, ad esempio perché difettosi o perché con peso fuori tolleranza, non sono convogliati nel condotto di uscita U, ma indirizzati ad un condotto di scarto..

In altre parole, durante il normale funzionamento della macchina riempitrice 1 Ã ̈ previsto di:

- alimentare i supporti 8 con i contenitori 100 nella stazione di alimentazione F,

- eseguire operazioni sui contenitori 100 tramite le stazioni operative A, D, R e

- pesare i contenitori 100 tramite i mezzi di pesatura G con una definita precisione ed accuratezza.

Si noti che nel funzionamento normale la macchina riempitrice 1 esegue la pesatura di tutti i contenitori 100 riempiti con il prodotto realizzando un controllo peso totale o cosiddetto 100%. Tuttavia poiché la sequenza di pesatura à ̈ realizzata durante la fase di arresto del moto intermittente, il tempo di pesatura a disposizione delle celle di carico 14 per rilevare il peso à ̈ ridotto.

Il metodo dell’invenzione prevede, inoltre, di eseguire durante periodi di controllo, selezionati casualmente o con definiti criteri, un controllo del peso di un campione S di contenitori 100 con un’accuratezza ed una precisione superiore a quella che si ottiene nel controllo peso totale o 100%. Più precisamente, il metodo prevede di:

- selezionare durante il normale funzionamento della macchina riempitrice 1 almeno un periodo di controllo;

- interrompere in definiti intervalli di tempo di inibizione T1, T2, T3 del periodo di controllo l’alimentazione con i contenitori 100 nella stazione di alimentazione F in modo da lasciare vuoti stabiliti supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi in almeno una delle stazioni operative A, D, R in un intervallo di tempo di pesatura Tp1 di detto periodo di controllo durante il quale un campione S di contenitori 100 prelevato da un rispettivo stabilito supporto dei mezzi di movimentazione 7 à ̈ pesato sui mezzi di pesatura G;

- ridurre, durante l’intervallo di tempo di pesatura Tp1 una velocità nominale di funzionamento della macchina riempitrice 1 in modo da aumentare un tempo di pesatura per pesare con maggiore accuratezza e precisione il campione S di contenitori 100 nei mezzi di pesatura G;

- inibire nell’intervallo di tempo di pesatura Tp1 il funzionamento di almeno una delle stazioni operative A, D, R per non perturbare detto pesare con vibrazioni e/o accelerazioni e/o flussi d’aria e/o turbolenze d’aria generate nel funzionamento da dette stazioni operative A, D, R.

In altre parole, à ̈ possibile riducendo la velocità della macchina riempitrice 1 nell’intervallo di pesatura Tp1 aumentare il tempo di pesatura per un predefinito campione di contenitori 100 che può essere pesato con più elevata precisione ed accuratezza. Precisione ed accuratezza sono ulteriormente aumentate giacché inibendo ed arrestando durante questo intervallo di tempo di pesatura Tp1 il funzionamento delle stazioni operative à ̈ possibile eliminare o ridurre fortemente le perturbazioni ed i disturbi sulla misura del peso.

Prima di detto intervallo di tempo di pesatura Tp1 à ̈ previsto di decelerare per almeno un passo di avanzamento, ad esempio due, la velocità nominale della macchina fino ad una predefinita velocità ridotta, ad esempio pari al 50% della velocità nominale, e dopo detto intervallo di tempo di pesatura Tp1 à ̈ previsto accelerare per almeno un passo di avanzamento, ad esempio due, la velocità ridotta fino alla velocità nominale. Nell’intervallo di tempo di pesatura Tp1 à ̈ previsto mantenere costante la velocità ridotta per almeno un passo di avanzamento.

Con la macchina riempitrice 1 illustrata, il metodo prevede di pesare nell’intervallo di tempo di pesatura Tp1 il campione S di contenitori 100 dopo che questi ultimi sono riempiti con il prodotto, in particolare tramite primi mezzi di pesatura G dei mezzi di pesatura. In altre parole, à ̈ previsto di eseguire un controllo del peso lordo dei contenitori 100, il valore del peso del prodotto dosato essendo calcolabile conoscendo il peso dei contenitori vuoti (tara).

Le figure 2a, 2b illustrano le due parti di un diagramma che mostra il funzionamento della macchina riempitrice 1 illustrata in figura 1 che opera secondo il metodo di pesatura dell’invenzione.

In particolare, il diagramma mostra il funzionamento della macchina riempitrice nella realizzazione preferita in cui tutte e tre le stazioni operative A, D, R sono inibite.

Nel diagramma ciascuna casella rappresenta un supporto 8 della giostra di movimentazione 7 che si muove nel tempo (asse delle ordinate) e nello spazio (asse delle ascisse) attraverso le diverse stazioni operative ed i mezzi di pesatura della macchina riempitrice.

Le caselle grigie rappresentano i supporti 8 che alloggiano contenitori 100 nel normale funzionamento, le caselle contraddistinte da S rappresentano i supporti 8 che alloggiano il campione S di contenitori 100 da pesare nell’intervallo di tempo di pesatura Tp1, le caselle con differenti campiture rappresentano i supporti vuoti, ossia sprovvisti di contenitori, che si troveranno in corrispondenza delle stazioni operative A, D, R nell’intervallo di tempo di pesatura Tp1.

Più precisamente, il diagramma riporta in ascissa i passi di avanzamento che compongono un percorso di confezionamento della macchina riempitrice e la relativa posizione della stazione di alimentazione F, dei primi mezzi di pesatura G, della stazione operativa di apertura A, della stazione operativa di dosaggio D, della stazione operativa di scarto R, della stazione di uscita U.

In ordinata il diagramma riporta il tempo di funzionamento della macchina riempitrice 1, cioà ̈ successivi passi operativi, e una successione di supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che vengono movimentati attraverso le diverse stazioni della macchina riempitrice. Per motivi di chiarezza espositiva e semplicità di rappresentazione grafica, la macchina riempitrice 1 di figura 1 non riproduce esattamente la stessa disposizione dei passi di avanzamento tra le varie stazioni operative rappresentati nel diagramma.

Con riferimento alle fasi operative del metodo sopra esposte ed al diagramma di figure 2a, 2b, à ̈ prevista una successione di intervalli di tempo di inibizione T1, T2, T3 nei quali uno o più rispettivi supporti 8 non sono alimentati nella stazione di alimentazione F con contenitori 100 e sono dunque vuoti.

In un primo intervallo di tempo di inibizione T1 non viene alimentato il supporto in corrispondenza della stazione di alimentazione F (colonna 1, riga 12) che si troverà nella stazione operativa di scarto R inibita a funzionare durante il primo intervallo di pesatura Tp1 (colonna 32, riga 43), in particolare quando il campione S di contenitori 100 à ̈ pesato sui primi mezzi di pesatura G (colonna 30, riga 43).

In un secondo intervallo di tempo di inibizione T2 non viene alimentato il supporto in corrispondenza della stazione di alimentazione F (colonna 1, riga 26) che si troverà nella stazione operativa di dosaggio D inibita a funzionare durante il primo intervallo di pesatura Tp1 (colonna 18, riga 43).

In un terzo intervallo di tempo di inibizione T3 non viene alimentato nella stazione di alimentazione F (colonna 1, riga 32) il supporto dei mezzi di movimentazione 7 che si troverà nella stazione operativa di apertura A inibita a funzionare durante il primo intervallo di pesatura Tp1 (colonna T, riga 43).

È bene osservare che prima del primo intervallo di pesatura Tp1 la velocità della macchina riempitrice 1 à ̈ decelerata dalla velocità nominale alla stabilita velocità ridotta per due ri spettivi passi di avanzamento (righe 41 e 42) e dopo il primo intervallo di pesatura Tp1 la velocità à ̈ accelerata dalla velocità ridotta alla velocità nominale per due rispettivi passi di avanzamento (righe 44 e 45). È quindi definito un intervallo di tempo contenente il primo intervallo di tempo di pesatura Tp1 nel quale la velocità della macchina riempitrice 1 non à ̈ quella nominale. In tale intervallo di tempo si susseguono nella stazione di dosaggio D cinque supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che non devono essere alimentati nella stazione di alimentazione F nel secondo tempo di inibizione T2. Se il dosaggio dei contenitori deve essere infatti inibito durante il primo tempo di pesatura Tp1 affinché la pesatura del campione S non venga perturbata e disturbata dal funzionamento dei mezzi operativi pneumatici e meccanici della stazione di dosaggio D, durante i passi di avanzamento della macchina che non avvengono a velocità nominale deve essere inibito in ogni modo il dosaggio per non avere contenitori 100 con dosaggio differente da quelli riempiti a velocità nominale. È stato infatti trovato (in particolare nel caso di prodotti in polvere e dosatori del tipo a tuffo) che variazioni della velocità di funzionamento determinano variazioni delle dosi realizzate e dosate nei contenitori.

Grazie al metodo di pesatura dell’invenzione à ̈ quindi possibile in una macchina riempitrice che normalmente esegue la pesatura di tutti i contenitori realizzando un controllo peso totale o cosiddetto 100%, eseguire in stabiliti periodi di controllo un controllo di tipo statistico con più elevata accuratezza e precisione su un campione S di contenitori 100. Tale procedura à ̈ resa possibile durante un intervallo di tempo di pesatura Tp1 rallentando opportunamente la velocità della macchina riempitrice per avere maggiore tempo a disposizione per la pesatura e arrestando il funzionamento delle stazioni operative A, D, R in questo modo eliminando o riducendo fortemente i disturbi e le perturbazioni dovuti sia a vibrazioni, accelerazioni, sollecitazioni generate da meccanismi e parti in movimento sia a flussi, correnti e/o turbolenze d’aria generate dai mezzi operativi delle stazioni operative A, D, R.

E’ bene sottolineare che in funzione della geometria della macchina, della disposizione reciproca e del funzionamento delle stazioni operative, cioà ̈ in sostanza dall’entità dei disturbi generati dalle stazioni operative e dall’influenza di tali disturbi sulle operazioni di pesatura, non tutte le stazioni operative A, D, R devono necessariamente essere inibite durante la pesatura del campione S e, di conseguenza, può essere evitato di interrompere l’alimentazione di capsule vuote ai supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che si troveranno in corrispondenza di quelle stazioni operative che non disturbano l’operazione di pesatura, a tutto vantaggio della produttività della macchina.

Con riferimento alla figura 3, Ã ̈ illustrata una variante della macchina riempitrice 1 che differisce da quella precedentemente descritta per il fatto che i mezzi di pesatura comprendono, oltre ai primi mezzi di pesatura G disposti per pesare i contenitori 100 riempiti di prodotto dopo il dosaggio (controllo peso lordo), secondi mezzi di pesatura T disposti per pesare i contenitori 100 vuoti prima del dosaggio (controllo tara).

I secondi mezzi di pesatura T sono inseriti a valle della stazione di alimentazione F in modo da pesare tutti i contenitori 100 vuoti prima che questi vengano inseriti nella giostra di movimentazione 7. I secondi mezzi di pesatura T comprendono una seconda bilancia elettronica 15 provvista di una pluralità di rispettive celle di misurazione 16 (celle di carico) in grado di misurare il peso di tutti i contenitori 100 vuoti destinati ad essere alloggiati in un supporto 8 dei mezzi di movimentazione 7. Alternativamente, i secondi mezzi di pesatura T possono comprendere sistemi di pesatura di tipo diretto o indiretto, per esempio di tipo capacitivo, a microonde, con LVDT, ecc.

L’unità di controllo ed elaborazione 50 controlla e coordina il funzionamento delle stazione di alimentazione F, delle stazioni operative A, D, C, R, dei primi mezzi di pesatura G e dei secondi mezzi di pesatura T.

È quindi prevista una variante del metodo di pesatura dell’invenzione illustrato nel diagramma di figure 4a e 4b che differisce dal metodo sopra descritto e illustrato nel diagramma di figure 2a, 2b per il fatto di prevedere di interrompere in ulteriori definiti intervalli di tempo di inibizione T4, T5, T6 del periodo di controllo l’alimentazione dei contenitori 100 nella stazione di alimentazione F in modo da lasciare vuoti stabiliti supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi nelle stazioni operative A, D, R in un ulteriore, o secondo, intervallo di tempo di pesatura Tp2 del periodo di controllo nel quale il campione S di contenitori 100 vuoti proveniente dalla stazione di alimentazione F à ̈ pesato sui secondi mezzi di pesatura T prima di essere inserito nei mezzi di movimentazione 7. Anche durante l’ulteriore intervallo di tempo pesatura Tp2 à ̈ previsto ridurre la velocità nominale di funzionamento della macchina riempitrice 1 in modo da aumentare il tempo di pesatura per pesare con maggiore accuratezza e precisione il campione S di contenitori 100 vuoti nei secondi mezzi di pesatura T. È inoltre previsto inibire nell’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 il funzionamento delle stazioni operative A, D, R per non perturbare la pesatura con vibrazioni e/o accelerazioni e/o flussi d’aria e/o turbolenze d’aria generate nel funzionamento dai mezzi operativi delle stazioni operative A, D, R.

Prima dell’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 à ̈ previsto altresì di decelerare per almeno un passo di avanzamento, ad esempio due, la velocità nominale della macchina fino ad una predefinita velocità ridotta, ad esempio pari al 50% della velocità nominale, e dopo detto ulteriore intervallo di tempo di pesatura à ̈ previsto accelerare per almeno un passo di avanzamento, ad esempio due, la velocità ridotta fino alla velocità nominale. Nell’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 à ̈ previsto mantenere costante la velocità ridotta per almeno un passo di avanzamento.

Le figure 4a, 4b illustrano le due parti di un diagramma che rappresenta il funzionamento della macchina riempitrice 1 di figura 3 che opera secondo la variante del metodo di pesa tura dell’invenzione sopra descritto eseguito dalla macchina riempitrice 1 illustrata in figura 3.

In particolare si osserva che oltre ai primi tre intervalli di tempo di inibizione T1, T2, T3 sopra descritti e durante i quali non sono alimentati i supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che si troveranno rispettivamente nella stazione di scarto R, nella stazione di dosaggio D, nella stazione di apertura A inibite a funzionare durante l’intervallo di pesatura Tp1 (quando il campione S di contenitori 100 riempito con il prodotto à ̈ pesato sui primi mezzi di pesatura G), sono previsti ulteriori intervalli di tempo di inibizione T4, T5, T6 durante i quali non sono alimentati i supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che si troveranno rispettivamente nella stazione di scarto S, nella stazione di dosaggio D, nella stazione di apertura A inibite a funzionare durante l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 (quando il campione S di contenitori 100 vuoti à ̈ pesato sui secondi mezzi di pesatura T).

Più precisamente, in un quarto intervallo di tempo di inibizione T4 non viene alimentato il supporto in corrispondenza della stazione di alimentazione F (fuori diagramma) che si troverà nella stazione di scarto S inibita a funzionare durante l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 (colonna 32, riga 21), in particolare quando il campione S di contenitori 100 vuoti à ̈ pesato sui secondi mezzi di pesatura T (colonna 8, riga 21).

In un quinto intervallo di tempo di inibizione T5 non viene alimentato almeno il supporto in corrispondenza della stazione di alimentazione F (colonna 1, riga 4) che si troverà nella stazione di dosaggio D inibita a funzionare durante l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 (colonna 18, riga 21).

In un sesto intervallo di tempo di inibizione T6 non viene alimentato nella stazione di alimentazione F (colonna 1, riga 10) il supporto dei mezzi di movimentazione 7 che si troverà nella stazione di apertura A inibita a funzionare durante l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 (colonna 12, riga 21).

Anche in questo caso, prima dell’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 la velocità della macchina riempitrice 1 à ̈ decelerata dalla velocità nominale alla stabilita velocità ridotta per due rispettivi passi di avanzamento (righe 19 e 20) e dopo l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2 la velocità à ̈ accelerata dalla velocità ridotta alla velocità nominale per due rispettivi passi di avanzamento (righe 22 e 23). È quindi definito un rispettivo intervallo di tempo contenente l’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 e nel quale la velocità della macchina riempitrice 1 non à ̈ quella nominale. In tale intervallo di tempo si susseguono nella stazione di dosaggio D cinque supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 che non devono essere alimentati nella stazione di alimentazione F (quinto intervallo di tempo di inibizione T5). Se il dosaggio dei contenitori 100 deve essere infatti inibito durante l’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 affinché la pesatura non venga perturbata e disturbata dal funzionamento dei mezzi operativi pneumatici e meccanici della stazione di dosaggio D, durante i passi di avanzamento della macchina riempitrice 1 che non avvengono a velocità nominale deve essere inibito in ogni modo il dosaggio per non avere contenitori 100 con dosaggio differente da quelli riempiti a velocità nominale.

La variante sopra descritta del metodo di pesatura dell’invenzione permette quindi, in una macchina riempitrice 1 che normalmente esegue la pesatura di tutti i contenitori realizzando un controllo peso totale, di eseguire in stabiliti periodi di controllo un controllo di tipo statistico con più elevata accuratezza e precisione su un campione S di contenitori 100, prima e dopo il dosaggio.

Tale procedura à ̈ resa possibile durante un intervallo di tempo di pesatura Tp1 ed un ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 rallentando opportunamente la velocità della macchina riempitrice per avere maggiore tempo a disposizione per la pesatura ed arrestando il funzionamento delle stazioni operative A, D, R in questo modo eliminando o riducendo fortemente i disturbi e le perturbazioni dovuti sia a vibrazioni, accelerazioni, sollecita zioni generate da meccanismi e parti in movimento delle stazioni operative sia a flussi, correnti e/o turbolenze d’aria generate dai mezzi operativi delle stazioni operative.

Il metodo prevede di pesare i contenitori 100 a monte della stazione di dosaggio D, per misurare il peso dei contenitori 100 vuoti (tara), e a valle della stazione di dosaggio D, per misurare il peso dei contenitori 100 riempiti di prodotto (peso lordo), calcolando così per differenza dei pesi misurati consente il peso netto del prodotto dosato. Tale metodo risulta quindi particolarmente vantaggioso nel caso di microdosaggi nei quali la quantità di prodotto da dosare nei contenitori 100 à ̈ molto piccola e il campo di tolleranza richiesto sul dosaggio del prodotto à ̈ particolarmente ristretto.

Con riferimento alle figure 5A, 5B à ̈ prevista un’ulteriore variante del metodo di pesatura dell’invenzione che differisce dal metodo sopra descritto per il fatto di prevedere durante gli intervalli di tempo pesatura Tp1, Tp2 di mantenere costante la velocità ridotta della macchina riempitrice per almeno due passi di avanzamento, in particolare per tre passi di avanzamento, in modo da consentire ai mezzi di pesatura G, T di eseguire pesature a vuoto di controllo, in particolare per eseguire una procedura di azzeramento ed una procedura di verifica dell’azzeramento.

Tale procedure, di tipo noto e non descritte in dettaglio, si rendono necessarie per garantire la massima precisione nella pesatura nel caso di bilance elettroniche 13, 15 provviste di celle di carico 14, 16.

A tale scopo, come illustrato nel diagramma di figure 5A, 5B à ̈ previsto un intervallo di tempo di azzeramento T7 del periodo di controllo in cui non vengono alimentati con i contenitori 100 i supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi nei primi mezzi di pesatura G e nei secondi mezzi di pesatura T, in particolare per consentire l’esecuzione delle procedure di azzeramento e di verifica dell’azzeramento dei suddetti mezzi di pesatura G, T. Le caselle contraddistinte da Z e ZC rappresentano i supporti vuoti che consentono ai mezzi di pesatura G, T di eseguire rispettivamente la procedura di azzeramento e la procedura di verifica dell’azzeramento.

È previsto altresì un ulteriore intervallo di tempo di azzeramento T8 del periodo di controllo in cui non vengono alimentati con i contenitori 100 i supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi nei primi mezzi di pesatura G subito dopo l’intervallo di tempo di pesatura Tp1 e nei secondi mezzi di pesatura T subito dopo l’ulteriore intervallo di pesatura Tp2, in particolare per consentire l’esecuzione delle procedure di azzeramento e di controllo dei mezzi di pesatura G, T. per il funzionamento a velocità nominale Le caselle bianche e contraddistinte dalla lettera Z rappresentano i supporti vuoti che consentono ai mezzi di pesatura di eseguire rispettivamente le suddette procedure di controllo e di azzeramento.

Si noti che in questo caso in ciascuno degli intervalli di tempo di inibizione T1, T2, T3, T4, T5, T6 non sono alimentati una pluralità di supporti, in particolare tre, per consentire l’inibizione e l’arresto delle stazioni operative di apertura A, di dosaggio D e di scarto R quando à ̈ pesato il campione S di contenitori 100 (negli intervalli di tempo di pesatura Tp1, Tp2) e quando sono effettuati misurazioni a vuoto (rispettivi supporti privi di contenitori 100- caselle Z, ZC) per l’azzeramento ed il controllo dell’azzeramento.

È bene osservare che prima degli intervalli di pesatura Tp1, Tp2 la velocità della macchina riempitrice 1 à ̈ decelerata dalla velocità nominale alla stabilita velocità ridotta per due rispettivi passi di avanzamento (righe 19, 20 e 41, 42) e dopo gli intervalli di pesatura Tp1, Tp2 la velocità à ̈ accelerata dalla velocità ridotta alla velocità nominale nominale per due rispettivi passi di avanzamento (righe 24, 25 e 46, 47). La velocità ridotta à ̈ mantenuta per tre passi di avanzamento (21-23 e 43-45) per consentire la pesatura del campione 100 di contenitori e per eseguire le procedure di azzeramento e verifica di azzeramento.

Sono quindi definiti rispettivi intervallo di tempo contenente gli intervalli di tempo di pesatura Tp1, Tp2 e nei quali la velocità della macchina riempitrice 1 non à ̈ quella nominale. In tale intervallo di tempo si susseguono nella stazione di dosaggio D sette supporti 8 dei mezzi di movimentazione che non devono essere alimentati nella stazione di alimentazione F (secondo tempo di inibizione T2, quinto tempo di inibizione T5). Se il dosaggio dei contenitori deve essere infatti inibito durante gli intervalli di tempo di pesatura Tp1, Tp2 affinché la pesatura non venga perturbata e disturbata dal funzionamento dei mezzi operativi pneumatici e meccanici della stazione di dosaggio D, durante i passi di avanzamento della macchina che non avvengono a velocità nominale deve essere inibito il dosaggio per non avere contenitori 100 con dosaggio differente da quelli riempiti a velocità nominale.

Le figure 6a, 6b illustrano un’altra ulteriore variante del metodo di pesatura dell’invenzione che differisce dal metodo sopra descritto ed illustrato nelle figure 4A, 4B per il fatto di prevedere di interrompere in un intervallo di tempo di arresto T9 del periodo di controllo l’alimentazione con i contenitori 100 in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi in corrispondenza dei secondi mezzi di pesatura T durante l’intervallo di tempo di pesatura Tp1 nel quale il campione di contenitori 100 pieni di prodotto, prelevato da un rispettivo stabilito supporto dei mezzi di movimentazione 7, à ̈ pesato sui primi mezzi di pesatura G.

Similmente à ̈ previsto di interrompere in un ulteriore intervallo di tempo di arresto T10 del periodo di controllo l’alimentazione con i contenitori 100 in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti 8 dei mezzi di movimentazione 7 destinati a trovarsi in corrispondenza dei primi mezzi di pesatura G durante l’ulteriore intervallo di tempo di pesatura Tp2 durante il quale il campione di contenitori 100 vuoti proveniente dalla stazione di alimentazione Fà ̈ pesato sui secondi mezzi di pesatura T.

In questo modo si evita che contenitori 100 possano essere pesati sui primi mezzi di pesatura G o sui secondi mezzi di pesatura T mentre viene pesato il campione S di contenitori 100, ossia ad una velocità ridotta di funzionamento della macchina. Se i suddetti contenitori 100 fossero presenti nei primi mezzi di pesatura G (lordo) essi risulterebbero pesati precedentemente sui secondi mezzi di pesatura T (tara) alla velocità nominale di funzionamento della macchina riempitrice; viceversa se presenti nei secondi mezzi di pesatura T (tara) i suddetti contenitori 100 dovrebbero essere successivamente pesati sui primi mezzi di pesatura G (lordo) alla velocità nominale di funzionamento della macchina riempitrice. Si impedisce quindi che contenitori 100 possano essere pesati prima e dopo il dosaggio a differenti velocità di funzionamento della macchina riempitrice, tali variazioni di velocità determinando, a parità di contenitore pesato, differenze di misura, dovute ad esempio alla diversa velocità di trasferimento del contenitore sulla cella di carico, differenze di misurazione che potrebbero essere non accettabili per le tolleranze richieste e richiederebbero lo scarto dei contenitori così pesati.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per pesare contenitori (100), in particolare capsule od opercoli, in una macchina riempitrice (1) atta a riempire detti contenitori (100) con almeno un prodotto e comprendente una stazione di alimentazione (F) di detti contenitori (100), una pluralità di stazioni operative (A, D, R) per eseguire operazioni su detti contenitori (100), mezzi di pesatura (G, T) per pesare detti contenitori (100) e mezzi di movimentazione (7) provvisti di una pluralità di supporti (8) con rispettive sedi (9) per alloggiare e movimentare detti contenitori (100) in sequenza attraverso dette stazioni operative (A, D, R), detto metodo comprendendo alimentare detti supporti (8) con detti contenitori (100) in detta stazione di alimentazione (F), eseguire operazioni su detti contenitori (100) tramite dette stazioni operative (A, D, R) e pesare detti contenitori (100) tramite detti mezzi di pesatura (G, T) con una definita precisione ed accuratezza, caratterizzato dal fatto di comprendere: - selezionare durante il funzionamento di detta macchina riempitrice (1) un periodo di controllo; - interrompere in definiti intervalli di tempo di inibizione (T1, T2, T3) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi in almeno una di dette stazioni operative (A, D, R) in un intervallo di tempo di pesatura (Tp1) di detto periodo di controllo durante il quale un campione (S) di contenitori (100) prelevato da almeno un ulteriore stabilito supporto (8) dei mezzi di movimentazione (7) à ̈ pesato su detti mezzi di pesatura (G, T); - ridurre durante detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1) una velocità nominale di funzionamento di detta macchina riempitrice (1) in modo da aumentare un tempo di pesatura così da pesare con aumentata accuratezza e precisione detto campione (S) di contenitori (100) in detti mezzi di pesatura (G, T); - inibire in detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1) il funzionamento di detta almeno una di dette stazioni operative (A, D, R) per non perturbare detto pesare con vibrazioni e/o accelerazioni e/o flussi d’aria e/o turbolenze d’aria generate nel funzionamento da detta almeno una di dette stazioni operative (A, D, R); e - pesare detto campione (S) di contenitori (100) riempiti con detto prodotto, in particolare tramite primi mezzi di pesatura (G) di detti mezzi di pesatura, in detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto interrompere comprende interrompere in ulteriori definiti intervalli di tempo di inibizione (T4, T5, T6) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi nelle stazioni operative (A, D, R) in un ulteriore intervallo di tempo di pesatura (Tp2) di detto periodo di controllo durante il quale detto campione di contenitori (100) vuoti à ̈ pesato su secondi mezzi di pesatura (T) di detti mezzi di pesatura.
3. 3. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta macchina riempitrice (1) funziona con moto intermittente a passi di avanzamento, detto moto intermittente comprendendo una fase di movimentazione ed una fase di arresto ripetute in sequenza, detto tempo di pesatura essendo compreso in una fase di arresto.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui prima di detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1, Tp2) à ̈ previsto decelerare per almeno un passo di avanzamento detta velocità nominale di funzionamento fino ad una velocità ridotta di funzionamento ed in cui dopo detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1, Tp2) à ̈ previsto accelerare per almeno un passo di avanzamento detta velocità ridotta di funzionamento fino a detta velocità nominale di funzionamento, in detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1, Tp2) essendo previsto mantenere costante detta velocità ridotta di funzionamento per almeno un passo di avanzamento.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui in detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1, Tp2) à ̈ previsto di mantenere costante detta velocità ridotta di funzionamento per almeno due passi di avanzamento, in particolare per tre passi di avanzamento, per consentire a detti mezzi di pesatura (G, T) di eseguire pesature a vuoto di controllo, in particolare per eseguire una procedura di azzeramento.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui detto interrompere comprende interrompere in un intervallo di azzeramento (T7) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi in corrispondenza di detti mezzi di pesatura (G, T) durante dette pesature a vuoto di controllo.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui detto interrompere comprende interrompere in un ulteriore intervallo di azzeramento (T8) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi dopo detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1, Tp2) in corrispondenza di detti mezzi di pesatura (G, T) per consentire a questi ultimi di eseguire procedure di azzeramento e di controllo prima del funzionamento della macchina riempitrice a velocità nominale di funzionamento.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto interrompere comprende interrompere in un intervallo di tempo di arresto (T9) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi in corrispondenza dei secondi mezzi di pesatura (T) durante detto intervallo di tempo di pesatura (Tp1) nel quale detto campione (S) di contenitori (100) riempiti di prodotto à ̈ pesato su detti primi mezzi di pesatura (G).
9. 9. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni 2 e 8, in cui detto interrompere comprende interrompere in un ulteriore intervallo di tempo di arresto (T10) di detto periodo di controllo detto alimentare con detti contenitori (100) in modo da lasciare vuoti rispettivi stabiliti supporti (8) dei mezzi di movimentazione (7) destinati a trovarsi in corrispondenza dei primi mezzi di pesatura (G) durante detto ulteriore intervallo di tempo di pesatura (Tp2) nel quale detto campione (S) di contenitori (100) vuoti à ̈ pesato su detti secondi mezzi di pesatura (T).
10. 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui dette stazioni operative comprendono almeno una stazione di apertura (A) per aprire detti contenitori (100), una stazione di dosaggio (D) per creare dosi di prodotto e dosare dette dosi di prodotto in rispettivi contenitori (100), una stazione di scarto (S) per eliminare e scartare contenitori (100) non conformi.
11. 11. Macchina per pesare e riempire contenitori (100) con almeno un prodotto comprendente una stazione di alimentazione (F) di detti contenitori (100), una pluralità di stazioni operative (A, D, R) per eseguire operazioni su detti contenitori (100), mezzi di pesatura (G, T) per pesare detti contenitori (100) e mezzi di movimentazione (7) provvisti di una pluralità di supporti (8) con rispettive sedi (9) per alloggiare e movimentare detti contenitori (100) in sequenza attraverso dette stazioni operative (A, D, R), detta macchina comprendendo un’unità di elaborazione e controllo (50) disposta per attuare un metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 10.