ITBO960179A1

ITBO960179A1 - MACHINE FOR FILLING AND CAPPING CONTAINERS

Info

Publication number: ITBO960179A1
Application number: IT96BO000179A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Monti
Original assignee: Marchesini Group Spa
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-09-29
Also published as: EP0798263A1; IT1285652B1; ITBO960179A0

Description

"MACCHINA PER IL RIEMPIMENTO E LA TAPPATURA DI CONTENI-TORI ". "MACHINE FOR FILLING AND CAPPING CONTAINERS".

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico concernente il riempimento con sostanze liquide e la successiva tappatura di contenitori del tipo di flaconi e simili. The present invention is part of the technical sector concerning the filling with liquid substances and the subsequent capping of containers such as bottles and the like.

E' noto che le operazioni di riempimento e tappatura dei contenitori citati vengono eseguite attualmente mediante macchine automatiche dotate generalmente di una struttura a bancale. It is known that the operations of filling and capping of the aforementioned containers are currently carried out by automatic machines generally equipped with a pallet structure.

In particolare sono note macchine riempitrici tappatrici ad azionamento alternato, che prevedono usualmente, al di sopra del citato bancale, una linea di trasporto dei contenitori da riempire che alimenta una giostra rotante azionata a passo. In corrispondenza di tale giostra sono previsti organi di erogazione della sostanza liquida, disposti al di sopra del citato bancale. A valle della stazione di riempimento, i contenitori riempiti con la sostanza liquida transitano in corrispondenza di ulteriori stazioni di lavoro, in particolare per l'applicazione di relativi tappi. In particular, alternating-operated filling and capping machines are known which usually provide, above the aforementioned pallet, a conveyor line for the containers to be filled which feeds a rotary carousel operated by step. In correspondence with this carousel there are devices for dispensing the liquid substance, arranged above the aforementioned pallet. Downstream of the filling station, the containers filled with the liquid substance pass in correspondence with further work stations, in particular for the application of relative caps.

Nelle macchine citate la produttività risulta generaimente limitata, a causa principalmente del tempo richiesto per il riempimento dei contenitori. La fase di tappatura richiede infatti usualmente un tempo più breve e consentirebbe quindi una maggiore velocità operativa alla giostra. In the machines mentioned, productivity is generally limited, mainly due to the time required for filling the containers. The capping step in fact usually requires a shorter time and would therefore allow a greater operating speed to the carousel.

Il riempimento dei contenitori è eseguito ad esempio per mezzo di appositi ugelli erogatori inseriti nei contenitori stessi all'atto dell'arresto di questi nella suddetta stazione di riempimento. Talora viene eseguito un riempimento frazionato dei contenitori, cioè alimentando successivamente le sostanze liquide mediante separati ugelli erogatori disposti in successive stazioni di riempimento . The filling of the containers is carried out for example by means of suitable dispensing nozzles inserted in the containers themselves when they are stopped in the aforementioned filling station. Sometimes a fractional filling of the containers is carried out, ie by subsequently feeding the liquid substances by means of separate dispensing nozzles arranged in successive filling stations.

Per aumentare la produttività delle suddette macchine ad azionamento alternato è stato proposto l'impiego di organi erogatori ad ugelli multipli mobili in idonea relazione di fase con l'avanzamento della giostra, in maniera da attuare il riempimento dei contenitori durante l'avanzamento stesso della giostra. In pratica tali organi erogatori vengono inseriti contemporaneamente in una serie di contenitori e accompagnano gli stessi contenitori lungo l'arco di una rotazione angolare della giostra tale da portare i contenitori citati in corrispondenza della stazione di tappatura; tale rotazione si prolunga in sostanza per il tempo necessario al riempimento dei contenitori. Gli organi erogatori vengono poi estratti e riportati nella posizione iniziale per inserirsi in una successiva serie di contenitori, alimentati nel frattempo alla giostra dalla citata linea di trasporto. To increase the productivity of the aforementioned alternating drive machines, the use of dispensing members with multiple mobile nozzles in suitable phase relationship with the advancement of the carousel has been proposed, so as to carry out the filling of the containers during the advancement of the carousel itself. . In practice, these dispensing members are inserted simultaneously in a series of containers and accompany the same containers along the arc of an angular rotation of the carousel such as to bring the said containers in correspondence with the capping station; this rotation is essentially prolonged for the time necessary to fill the containers. The dispensing members are then extracted and brought back to the initial position to be inserted into a subsequent series of containers, which in the meantime are fed to the carousel by the aforementioned transport line.

Questa soluzione richiede tuttavia organi di tappatura multipli, per tappare i contenitori forniti contemporaneamente alla stazione di tappatura, con un conseguente aumento della complessità della macchina e del suo costo . However, this solution requires multiple capping members to cap the containers supplied simultaneously with the capping station, with a consequent increase in the complexity of the machine and its cost.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina che consenta di operare il riempimento e la tappatura dei contenitori in maniera semplice e con una elevata produttività. The object of the present invention is that of realizing a machine which allows to operate the filling and capping of the containers in a simple way and with a high productivity.

Lo scopo citato viene ottenuto in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni. The cited object is achieved in accordance with what is reported in the claims.

Le caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate nel seguito, con particolare riferimento alle unite tavole di disegno, nelle quali: The characteristics of the invention are highlighted below, with particular reference to the accompanying drawing tables, in which:

- la fig.l illustra una vista in pianta schematica della macchina riempitrice tappatrice in oggetto - Fig. 1 shows a schematic plan view of the filling and capping machine in question

- le figg.2, 3 e 4 illustrano la medesima vista in pianta della macchina durante fasi operative successive; - figs. 2, 3 and 4 show the same plan view of the machine during subsequent operating phases;

- la fig.5 illustra una vista in sezione verticale parziale secondo il piano V-V di fig.l; - fig. 5 shows a partial vertical sectional view along the V-V plane of fig. 1;

le figg.6a e 6b illustrano corrispondenti viste frontali schematiche, durante fasi operative diverse del riempimento dei contenitori. Figures 6a and 6b show corresponding schematic front views, during different operating phases of filling the containers.

Con riferimento alle suddette figure, con l si è indicata la struttura a bancale che supporta la giostra rotante 2 di una macchina che opera il riempimento di contenitori 3, ad esempio flaconi e simili, con una sostanza liquida e la successiva tappatura degli stessi contenitori 3. With reference to the aforementioned figures, 1 indicates the pallet structure which supports the rotating carousel 2 of a machine which operates the filling of containers 3, for example bottles and the like, with a liquid substance and the subsequent capping of the same containers 3 .

La giostra rotante 2, ad azionamento alternato, è comandata da organi di movimentazione non rappresentati. Il passo di avanzamento della giostra 2 corrisponde alla distanza angolare fra le sedi 4 praticate perifericamente alla stessa giostra 2 per l'impegno dei contenitori 3. The rotating carousel 2, with alternating drive, is controlled by movement members not shown. The advancement step of the carousel 2 corresponds to the angular distance between the seats 4 made peripherally of the carousel 2 itself for the engagement of the containers 3.

La giostra 2 è alimentata da una linea 5 di trasporto dei contenitori 3 che si sviluppa al di sopra del bancale 1, sul medesimo piano della suddetta giostra 2. The carousel 2 is fed by a line 5 for transporting the containers 3 which extends above the pallet 1, on the same plane as the aforementioned carousel 2.

Fra la linea di trasporto 5 e la giostra 2 può essere disposto un dispositivo di singolarizzazione dei contenitori 3, di tipo noto, non rappresentato. Between the conveyor line 5 and the carousel 2, a known type separating device 3 can be arranged, not shown.

La giostra 2 è atta a portare i contenitori 3 in corrispondenza di una stazione 6 di riempimento dei contenitori 3 e di una stazione 7 di tappatura, munita di organi di tappatura 8 per l'applicazione di relativi tappi 9 ai contenitori 3; i tappi 9 sono forniti alla giostra 2 tramite una linea di alimentazione 10. La giostra 2 provvede quindi a trasferire i contenitori 3 muniti di tappo a una linea di uscita 11. The carousel 2 is adapted to bring the containers 3 to a station 6 for filling the containers 3 and to a capping station 7, equipped with capping members 8 for applying relative caps 9 to the containers 3; the caps 9 are supplied to the carousel 2 via a feed line 10. The carousel 2 then transfers the containers 3 fitted with a cap to an outlet line 11.

Nella stazione di riempimento 6 sono disposti opportuni organi dosatori 12 alimentati da un idoneo serbatoio della sostanza liquida da fornire ai contenitori 3, non rappresentato. Il riempimento dei contenitori 3 è attuato mediante una serie di ugelli erogatori 13 collegati a rispettivi dosatori 12, tramite relative tubazioni flessibili 14. In the filling station 6 there are suitable metering members 12 fed by a suitable tank of the liquid substance to be supplied to the containers 3, not shown. The filling of the containers 3 is carried out by means of a series of dispensing nozzles 13 connected to respective metering devices 12, by means of relative flexible pipes 14.

Gli erogatori 13 sono portati da un equipaggio mobile 15 disposto al di sopra della giostra 2 e atto ad essere azionato a passo con l'avanzamento alternato della stessa giostra 2, durante la fase di riempimento dei contenitori 3. The dispensers 13 are carried by a mobile unit 15 arranged above the carousel 2 and able to be operated in step with the alternating advancement of the carousel 2 itself, during the filling phase of the containers 3.

L'equipaggio mobile 15 è costituito in sostanza da un settore circolare 16, coassiale alla giostra 2, recante distribuiti gli erogatori 13. Il settore circolare 16 è portato da un telaio 17 atto ad essere azionato in rotazione angolare secondo il medesimo asse verticale della giostra 2, su comando di organi di movimentazione non rappresentati . The mobile unit 15 is essentially constituted by a circular sector 16, coaxial to the carousel 2, bearing distributed the dispensers 13. The circular sector 16 is carried by a frame 17 able to be operated in angular rotation according to the same vertical axis of the carousel 2, upon command of handling parts not shown.

Il settore circolare 16 è mobile verticalmente rispetto al telaio 17, su comando di un organo attuatore 18 alternativo, fra una posizione sollevata di estrazione degli erogatori 13 dai contenitori 3 (fig.6a) e una posizione abbassata di inserimento (fig.6b). The circular sector 16 is movable vertically with respect to the frame 17, upon command of an alternative actuator member 18, between a raised position for extracting the dispensers 13 from the containers 3 (fig.6a) and a lowered insertion position (fig.6b).

I contenitori 3 da riempire, alimentati l'uno di seguito all'altro dalla linea di trasporto 5, vengono trasferiti in successione alla giostra rotante 2 e portati da quest 'ultima, con avanzamento alternato, in corrispondenza della stazione di riempimento 6 e della stazione di tappatura 7. The containers 3 to be filled, fed one after the other by the conveyor line 5, are transferred in succession to the rotating carousel 2 and carried by the latter, with alternate advancement, in correspondence with the filling station 6 and the station. capping 7.

Nella stazione di riempimento 6, ai contenitori 3 vengono collegati rispettivi erogatori 13 portati dall'equipaggio mobile 15. A tal fine gli erogatori 13, disposti inizialmente nella posizione sollevata, come indicato con la linea tratteggiata 13a in fig.5, vengono spostati nella posizione abbassata di inserimento all'interno di rispettivi contenitori 3, tramite lo spostamento verticale del settore 16 dell'equipaggio mobile 15. In the filling station 6, respective dispensers 13 carried by the mobile crew 15 are connected to the containers 3. To this end, the dispensers 13, initially arranged in the raised position, as indicated by the dashed line 13a in fig. 5, are moved to the position lowered for insertion inside respective containers 3, by means of the vertical displacement of the sector 16 of the mobile unit 15.

L'equipaggio mobile 15 porta, come si è detto, una serie di ugelli erogatori 13 distribuiti lungo il settore circolare 16. Nel caso illustrato, tali erogatori 13 sono tre, in modo da riempire contemporaneamente altrettanti contenitori, per maggiore chiarezza indicati con 3A, 3B e 3C; con 3D, 3E e 3F sono invece indicati i tre contenitori alimentati successivamente dalla linea di trasporto 5 {si veda fig.l). The mobile unit 15 carries, as mentioned, a series of dispensing nozzles 13 distributed along the circular sector 16. In the illustrated case, these dispensers 13 are three, so as to fill as many containers at the same time, indicated by 3A for greater clarity, 3B and 3C; 3D, 3E and 3F indicate the three containers subsequently fed by the conveyor line 5 (see fig. 1).

Ovviamente è possibile prevedere un numero di ugelli erogatori 13 diverso da quello illustrato. Obviously it is possible to provide a number of dispensing nozzles 13 different from that illustrated.

Dopo l'inserimento degli ugelli erogatori 13 nei succitati contenitori 3A, 3B e 3C, l'equipaggio mobile 15 viene azionato nella relativa corsa operativa in sincronia con l'avanzamento della giostra 2, in maniera da operare l'inseguimento degli 9tessi contenitori durante la fase di riempimento. After the insertion of the dispensing nozzles 13 into the aforementioned containers 3A, 3B and 3C, the mobile unit 15 is operated in the relative operating stroke in synchrony with the advancement of the carousel 2, so as to operate the following of the 9 containers during the filling phase.

Pertanto all'avanzamento di un passo dei contenitori 3A, 3B e 3C corrisponde un pari avanzamento degli erogatori 13 portati dall'equipaggio 15; contemporaneamente il successivo contenitore 3D viene trasferito alla giostra 2 dalla linea di trasporto 5 (fig.2). Therefore, the advancement of the containers 3A, 3B and 3C by one step corresponds to an equal advancement of the dispensers 13 carried by the crew 15; at the same time the next 3D container is transferred to the carousel 2 from the conveyor line 5 (fig.2).

Similmente l'ulteriore avanzamento di un passo dei contenitori 3A, 3B e 3C, nonché degli erogatori 13 ad essi collegati, comporta il contemporaneo trasferimento alla giostra 2 dei successivi contenitori 3E e 3F da riempire (fig.3). Similarly, the further advancement of one step of the containers 3A, 3B and 3C, as well as of the dispensers 13 connected thereto, entails the simultaneous transfer to the carousel 2 of the subsequent containers 3E and 3F to be filled (Fig. 3).

Al termine della fase di riempimento, il gruppo degli ugelli erogatori 13 viene portato nella posizione sollevata, in modo da operare l'estrazione degli stessi erogatori 13 dai contenitori 3A, 3B e 3C, e l'equipaggio mobile 15 compie quindi la corsa inoperativa allo scopo di ritornare nella posizione iniziale, in senso contrario all'avanzamento della giostra 2, per il riempimento della successiva serie di contenitori 3D, 3E e 3F. At the end of the filling phase, the group of dispensing nozzles 13 is brought into the raised position, so as to extract the same dispensers 13 from the containers 3A, 3B and 3C, and the mobile unit 15 then performs the inoperative stroke at the purpose of returning to the initial position, in the opposite direction to the advancement of the carousel 2, for filling the subsequent series of containers 3D, 3E and 3F.

E' da notare che l'estrazione degli erogatori 13 dai contenitori, al termine del riempimento, può essere effettuata durante l'avanzamento della giostra 2, come indicato con la linea tratteggiata 15a nella fig.3. Ciò consente una riduzione dei tempi morti, giacché in tal modo la corsa inoperativa di ritorno dell'equipaggio mobile 15 può essere compiuta interamente durante un ciclo di avanzamento della giostra 2. It should be noted that the extraction of the dispensers 13 from the containers, at the end of the filling, can be carried out during the advancement of the carousel 2, as indicated by the dashed line 15a in fig.3. This allows a reduction in dead times, since in this way the inoperative return stroke of the mobile unit 15 can be completed entirely during a forward cycle of the carousel 2.

Al termine della corsa di ritorno dell'equipaggio mobile 15, il gruppo degli erogatori 13 viene poi riportato nella posizione abbassata per il riempimento della successiva serie di contenitori 3D, 3E e 3F, secondo le modalità illustrate in precedenza (fig.4). Durante tale fase di riempimento dei contenitori 3D, 3E e 3F, i contenitori 3A, 3B e 3C riempiti in precedenza avanzano a passo, trasportati dalla giostra 2, in direzione della stazione di tappatura 7, dove vengono muniti di un relativo tappo 9 e quindi trasferiti alla linea di uscita 11. At the end of the return stroke of the mobile unit 15, the group of dispensers 13 is then returned to the lowered position for filling the subsequent series of containers 3D, 3E and 3F, according to the methods illustrated previously (Fig. 4). During this phase of filling the containers 3D, 3E and 3F, the containers 3A, 3B and 3C previously filled advance step by step, transported by the carousel 2, towards the capping station 7, where they are fitted with a relative cap 9 and therefore transferred to output line 11.

In pratica i contenitori 3 riempiti con la prevista dose di sostanza liquida vengono inviati l'uno di seguito all'altro alla stazione di tappatura 7 e muniti singolarmente di un relativo tappo 9 ad opera degli organi di tappatura 8 agenti nella suddetta stazione 7 in idonea relazione di fase con l'avanzamento a passo della giostra 2. In practice, the containers 3 filled with the required dose of liquid substance are sent one after the other to the capping station 7 and individually equipped with a relative cap 9 by the capping members 8 acting in the aforementioned station 7 in suitable phase relationship with the advancement of the carousel 2.

In sostanza ad ogni ciclo elementare della giostra 2, comprensivo del tempo di avanzamento e di sosta, viene realizzata la tappatura di un singolo contenitore 3. Ovviamente è possibile prevedere che gli organi 8 operino la tappatura dei contenitori 3 in due fasi successive; in questo caso nella stazione di tappatura 7 sono presenti contemporaneamente due contenitori 3, come illustrato nei disegni. E' altresì possibile prevedere che i citati organi 8 operino una doppia tappatura dei contenitori 3, secondo tecniche note. In substance, a single container 3 is capped at each elementary cycle of the carousel 2, including the advancement and dwell time. Obviously, it is possible to provide that the members 8 operate the capping of the containers 3 in two successive phases; in this case two containers 3 are present at the same time in the capping station 7, as illustrated in the drawings. It is also possible to provide that the aforementioned members 8 operate a double capping of the containers 3, according to known techniques.

Una prerogativa della macchina in oggetto è dunque quella di richiedere organi di tappatura semplici, operanti sui singoli contenitori 3 durante ciascun ciclo elementare della giostra 2. A prerogative of the machine in question is therefore that of requiring simple capping members, operating on the individual containers 3 during each elementary cycle of the carousel 2.

La macchina illustrata raggiunge pertanto lo scopo di operare il riempimento e la tappatura dei contenitori in maniera semplice e con una elevata produttività. The illustrated machine therefore achieves the purpose of operating the filling and capping of the containers in a simple manner and with high productivity.

Il riempimento dei contenitori viene infatti realizzato durante l'avanzamento a passo della giostra, la cui velocità è determinata dalla velocità degli organi di tappatura, così da conseguire una elevata produttività. D'altra parte la citata tappatura viene eseguita mediante organi di tappatura semplici, a vantaggio della semplicità e dell'economia della macchina. The filling of the containers is in fact carried out during the advancement by step of the carousel, the speed of which is determined by the speed of the capping members, so as to achieve high productivity. On the other hand, the aforementioned capping is carried out by means of simple capping members, to the advantage of the simplicity and economy of the machine.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that what above has been described by way of non-limiting example, therefore any constructional variants are intended to fall within the protective scope of the present technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1) Machine for filling and capping containers 3, characterized in that it comprises: a rotating carousel 2, peripherally affected by angularly equidistant seats 4, operated with alternating advancement according to a pitch equal to the angular distance between two consecutive seats 4, suitable to bring through these seats 4 the containers 3 to be filled, fed by a transport line 5, to a station 6 for filling the same containers 3 with a liquid substance and to a station 7 for capping the filled containers 3; a mobile unit 15, arranged in said filling station, carrying a series of dispensing members 13 of said liquid substance, adapted to be associated with respective containers 3, arranged above said carousel 2 and able to be operated in the operating stroke in synchronization with the advancement in step of the carousel 2 itself, to allow the filling of said containers 3, and in the inoperative stroke in the opposite direction to the aforementioned stepwise advancement of the carousel.

2) Machine according to claim 1, characterized in that said dispensing members 13 are carried vertically movable by said assembly 15, upon command of a suitable actuator member, between a raised position for extraction from said containers 3 and a lowered position for insertion in the same containers 3.

3) Machine according to claim 1, characterized by the fact that said movable unit 15 provides a circular sector 16, coaxial to said carousel 2, carrying said dispensing members 13 distributed and carried, vertically movable between a raised position and a lowered position, to be a frame 17 adapted to be operated in angular rotation according to the same vertical axis of said carousel 2.

4) Machine according to claim 1, characterized by the fact that said station 7 provides for capping members 8 suitable for carrying out the single capping of said containers 3, fed in succession to the same station 7, during an elementary cycle of said carousel 2.