ITMI20000338A1 - Ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazioneper macchine riempitrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici.

Nel campo delle macchine riempitrici di contenitori con liquidi, nella testa di riempimento ed in particolare nell'ugello si prevedono dispositivi in grado di arrestare od intercettare il flusso del liquido quando la testa di dosaggio non sta riempiendo. Si prevedono anche disposizioni tali da regolare il flusso del liquido durante il riempimento.

Attualmente, queste funzioni vengono ottenute normalmente mediante la previsione di un otturatore a spina il quale, inserendosi nel foro di uscita dell'ugello, blocca il flusso del liquido. Inoltre, l'otturatore a spina, mentre si allontana dal foro, libera il passaggio e permette così la fuoriuscita del liquido con portata tanto maggiore (a parità di altre condizioni) quanto più la punta si trova lontana dal foro.

In questi ugelli si ha una parte esterna fissa, in generale rispetto al sistema di alimentazione della macchina, che presenta il fòro di uscita del liquido ed un otturatore mobile tramite uno stelo che regola ed intercetta il flusso inserendosi nel foro suddetto .

Si ha così la presenza di uno stelo di comando, immerso nel liquido da dosare, che determina l'insorgere di perdite di carico, facendo così diminuire la portata ottenibile in quanto occupa una certa sezione del corpo dell'ugello.

Per il comando vero e proprio sì deve prevedere una complicata disposizione di parti in grado di determinare la movimentazione dello stelo, che attraversa il corpo dell'ugello, il sistema di alimentazione e fuoriesce superiormente per essere comandato da relativi attuatori.

Questa disposizione di parti comporta che le stesse sono a contatto con il prodotto e, quando necessario, si deve provvedere al loro completo lavaggio, durante il ciclo di lavaggio dell'interno della macchina riempitrice.

Si ha quindi una movimentazione dell'ugello meccanicamente complicata con connessi problemi di lavaggio e di manutenzione.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici che risolva tutti i problemi tecnici in precedenza esposti.

Altro scopo è quello di semplificare i dispositivi connessi alla intercettazione ed al comando della stessa.

Un altro scopo ancora è quello di facilitare e migliorare le operazioni di lavaggio e pulizia.

Questi ed altri scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici secondo la rivendicazione 1.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

la figura 1 è una vista in sezione parziale di un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici in una posizione chiusa,

la figura 2 è una vista in sezione uguale a quella di figura 1 in una posizione di apertura intermedia dell'ugello, e

la figura 3 è una vista in sezione uguale a quella di figura 1 in una posizione di massima apertura dell'ugello.

Con riferimento alle figure, è mostrato un ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici, indicato nel suo complesso con 11, ed è associato ad un sistema di alimentazione 12 di un liquido. L'ugello 11 o da solo od in più unità simili può essere disposto su una macchina riempitrice di tipo fisso o rotante.

Il sistema di alimentazione 12, ad esempio un serbatio, è posto superiormente ad una struttura di supporto 13 portante l'ugello 11. Una apertura 14 di fondo del sistema di alimentazione 12 è allineata ad una imboccatura 15, di tipo tubolare, ricavata nella struttura di supporto 13 e rivolta verso il basso in modo da inserirsi entro un corpo cavo 16 o cannotto che costituisce la parte esterna dell'ugello 11.

Il corpo cavo 16 è anch'esso di forma tubolare e atto a circondare almeno parzialmente l'imboccatura 15 a tenuta tramite una guarnizione 17, collocata esternamente all'imboccatura 15 e scorrevole sul corpo cavo 16. La presenza della guarnizione è garante della tenuta contro la fuoriuscita del liquido, anche nel caso in cui il sistema di alimentazione 12 della macchina sia pressurizzato.

Il corpo cavo 16 presenta inferiormente una bocca di scarico od apertura di uscita del liquido 18 che può ricevere sistemi addizionali di convogliamento e rallentamento del fluido, come ad esempio reti od altro, mostrati generalmente in figura con il numero di riferimento 19, ad esempio avvitati sul corpo cavo 16.

Solidale all'imboccatura 15 od alla struttura di supporto 13 si dispone sostenuta da un'asta 20, rivolta radialmente verso l'interno della imboccatura 15, un elemento otturatore 21, ad esempio sagomato ad ogiva. Si può pensare ad esempio che tale asta 20 non sia altro che una aletta di tre alette disposte a 120° e sostenenti l'elemento otturatore.

E' possibile che entro tale asta 20 ed entro l'elemento otturatore 21 sia ricavato un passaggio 22 utilizzabile sia per aspirare un'ultima goccia di liquido di riempimento sia per insufflare gas inerte che per introdurre un secondo liquido nel contenitore {non mostrato). Tale passaggio 22, verso l'esterno sotto forma di tubazione 22a, passa inoltre entro un'asola 23 ricavata verticalmente sulla superficie laterale del corpo cavo 16.

Secondo la presente invenzione il corpo cavo 16 è spostabile tra almeno una posizione di impegno, in cui l'apertura 18 è impegnata e chiusa dall'elemento otturatore 21, ed una posizione di disimpegno in cui il liquido da tale apertura 18, più o meno grande, fluisce nel contenitore, non mostrato.

Per tale movimento, all'esterno del corpo cavo 16, su imperniamenti indicati con 24, si collocano estremità asolate 25 di una coppia di bracci (solo parzialmente mostrati nelle diverse figure) di una forcella di comando 27.

La forcella di comando 27 è centralmente fulcrata in 28 ad una estensione 29 verso il basso della struttura di supporto 13 e si estende dall'altra parte in una seconda estremità a forcella 30, parzialmente mostrata. Questa seconda estremità 30 è vincolata tramite un perno 31 ad un occhiello di estremità 32 di un elemento o gruppo attuatore, indicato complessivamente con 33.

L'elemento attuatore 33 è vincolato all'altra sua estremità tramite un ulteriore perno 34 alla struttura di supporto 13. L'elemento attuatore 33 comprende nell'esempio una coppia di cilindri pneumatici 35 e 36 la cui corsa, singola o abbinata, permette di realizzare fino a tre differenti gradi di apertura dell'ugello. In tal modo è possibile realizzare la sgrossatura di riempimento del contenitore, tramite i due cilindri 35 e 36 contemporaneamente azionati, e la finitura di riempimento, tramite il solo cilindro 36.

Infatti, dalla posizione mostrata in figura 1, in cui l'ugello è chiuso dall'elemento otturatore 21, il comando di entrambi i cilindri 35 e 36 consente di alimentare il massimo del liquido nel contenitore con riempimento di sgrossatura, come mostrato in figura 3. Il richiamo di un cilindro, quello indicato con 35, consente di avere un passaggio limitato che permette il riempimento di finitura del contenitore, come mostrato in figura 2. Il ritorno dei due cilindri 35 e 36 alla posizione mostrata in figura 1 chiude nuovamente l'ugello a contenitore riempito.

In ugual modo comunque, tale elemento attuatore 33 può essere costituito da un gruppo elettrico con motore brushless o motore passo o altro dispositivo. In tal modo si permetterebbe di ottenere un'apertura dell'ugello predeterminabile a piacere tra tutto chiuso e tutto aperto, al posto dei soli tre livelli ottenibili con i due cilindri pneumatici indicati.

Nell'esempio mostrato con attuatori pneumatici, è stata prevista una molla di sicurezza 37, la cui funzione è quella di chiudere l'ugello in caso di mancanza aria compressa. In tale evenienza la molla 37 vince la pressione del liquido, il peso dei dispositivi e gli attriti, operando la chiusura dell'ugello. Invece, durante il normale riempimento la forza dei cilindri 35 e 36 deve essere ovviamente sufficiente a vincere anche la forza esercitata dalla molla di sicurezza 37. E' previsto un dispositivo di regolazione a vite con dado e controdado, indicato con 40, disposto tra i due cilindri 35 e 36 in grado di consentire di eseguire una parzializzazione della corsa del cilindro 36.

Con attuatori elettrici si deve ottenere la chiusura dell'ugello in caso di mancanza di corrente elettrica: a tal fine si utilizzano condensatori o batterie che forniscono l'energia sufficiente ad eseguire l'operazione.

Si nota quindi come nell'ugello della presente invenzione l'apertura e la chiusura del flusso è realizzata muovendo la parte esterna o corpo cavo 16 dell'ugello, e mantenendo fissa la punta od elemento otturatore 21, al contrario di quanto avveniva nei precedenti ugelli. E' evidente che con il termine "fissa" si intende che l'elemento otturatore 21 è solidale rispetto al sistema di alimentazione 12 ovvero alla struttura 13 della macchina. E questo anche in caso di rotazione attorno al suo asse in una riempitrice di tipo rotativo.

Secondo la presente invenzione, si ha quindi un ugello che è costituito da una parte interna 21 fissa rispetto al sistema di alimentazione 12 della macchina, la quale funge da otturatore, e da una parte esterna 16 mobile rispetto ad essa che reca il foro 18 di passaggio del liquido da dosare.

La presenza della guarnizione 17 interposta tra la parte interna fissa 21 e la parte esterna mobile 16 è tale da garantire, come detto, la tenuta alla fuoriuscita del liquido, anche nel caso in cui il sistema di alimentazione della macchina sia pressurizzato .

Durante l'apertura dell'ugello la bocca 18 di uscita del liquido non è fissa, ma si muove rispetto al sistema di alimentazione 12 e al contenitore da riempire (non mostrato) di una quantità tanto più grande quanto maggiore è l'apertura realizzata con l' ugello .

Nel caso rappresentato di otturatore a punta 21, la bocca di scarico o di uscita 18, con l'eventuale elemento addizionale 19, si avvicina alla bocca del contenitore durante l'apertura dell'ugello e si allontana da essa nella fase di chiusura.

Si nota come secondo l'invenzione l'ugello può essere azionato tramite appositi dispositivi, senza avere uno stelo di comando immerso nel liquido da dosare come accade invece per gli ugelli precedenti. L'assenza dello stelo aumenta la sezione di passaggio del liquido, diminuendo cosi le perdite dì carico nell'attraversamento dell'ugello, e aumentando quindi la portata ottenibile a parità di altre condizioni. L'assenza dello stelo equivale anche ad aver minori parti a contatto con il prodotto, ottenendo così una maggiore lavabilità dell'interno della macchina.

Infine secondo l'invenzione la movimentazione dell'ugello risulta meccanicamente semplificata e più conveniente: gli attuatori 35 e 36 sono a fianco dell'ugello mentre in precedenza lo stelo dello stesso otturatore si estendeva fino ad uscire dalla parte superiore del sistema di alimentazione, dove erano posizionati gli attuatori. Questa disposizione di movimentazione dell'ugello a fianco dello stesso semplifica anche notevolmente tutte le operazioni di manutenzione e regolazione dello stesso.

Dalle figure si nota come, quando la parte esterna mobile 16 si trova in posizione tutta in alto, la punta dell'otturatore 21 chiude la bocca d scarico 18 e blocca il flusso del liquido.

La disposizione di un passaggio 22 entro l'ugello determina la possibilità di avere una aspirazione delle gocce di liquido, che altrimenti possono sporcare i contenitori dopo la fine del riempimento. Tale aspirazione si attua mediante un foro 38 situato sulla punta dell'otturatore 21 e collegato tramite il passaggio 22 e la tubazione 22a con un sistema di aspirazione e filtrazione dell'aria, schematizzato in 39.

In altri casi il foro 38 situato sulla punta dell'otturatore 21 potrebbe essere usato per immettere gas o liquidi particolari all'interno del prodotto che si sta dosando (ad esempio gas inerti oppure prodotti che devono essere miscelati all'atto del riempimento) ed alimentati da una sorgente indicata anch'essa con 39. Infatti ci sono casi in cui in uno stesso contenitore si debbano introdurre due liquidi diversi: in tal caso i liquidi provenienti da due serbatoi diversi possono essere fatti passare uno all'interno del corpo cavo 16 dell'ugello e l'altro dal foro 38 sulla punta dell'otturatore 21 collegato al passaggio 22.

Sono quindi evidenti i vantaggi di un ugello secondo la presente invenzione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ugello di riempimento con intercettazione di liquidi in alimentazione per macchine riempitrici allineabile ad un contenitore da riempire con liquido, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento otturatore (21) ed una apertura (18) in un corpo cavo (16), in cui detto corpo cavo (16) è associato superiormente ad un sistema di alimentazione (12) di un liquido da erogare in detto contenitore, detto corpo cavo (16) essendo spostabile tra almeno una posizione di impegno in cui detta apertura (18) è chiusa impegnata da detto elemento otturatore (21) ed una posizione di disimpegno in cui detta apertura (18) è disimpegnata da detto elemento otturatore (21) ed . il liquido fluisce in detto contenitore, essendo previsti elementi di comando (33, 35, 36) per lo spostamento di detto corpo cavo (16) .
2. 2. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo cavo (16) è portato tramite perni (24) da forcella di comando (27), centralmente fulcrata (in 28) a detta struttura di supporto (13) e imperniata (in 31) all'altra estremità a detti elementi di comando (33, 35, 36).
3. 3. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti elementi di comando (33) comprendono una coppia di cilindri pneumatici (35, 36) la cui corsa, singola o abbinata, permette di realizzare fino a tre differenti gradi di apertura di detto ugello.
4. 4. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di prevedere un dispositivo di regolazione a vite con dado e controdado (40), disposto tra detti due cilindri (35, 36) in grado di consentire di eseguire una parzializzazione della corsa del cilindro (36) .
5. 5. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che tra detti due cilindri (35, 36) è interposta una molla di sicurezza (37) che a riposo determina la spostamento di detto corpo cavo (16) su detto elemento otturatore (21).
6. 6. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti elementi di comando (33) comprendono un gruppo elettrico con motore brushless o motore passo tale da ottenere una apertura di detto ugello in una posizione qualunque predeterminabile tra tutto chiuso e tutto aperto.
7. 7 . Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento otturatore (21) presenta al suo interno un passaggio (22) per il soffiaggio o l'aspirazione, collegato ad una apposita sorgente esterna (39) .
8. 8 . Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto passaggio (22) si estende in una tubazione (22a ) che si colloca entro un'asola (23) ricavata lateralmente su detto corpo cavo (16).
9. 9. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta sorgente esterna è un sistema di alimentazione (39) di un secondo liquido.
10. 10. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta sorgente esterna è un gruppo di insufflazione di un gas (39 ).
11. 11. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta sorgente esterna è un gruppo di aspirazione di liquido di riempimento.
12. 12. Ugello di riempimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra detto corpo cavo (16) ed una imboccatura (15) che si estende da una apertura (14) di fondo di detto sistema di alimentazione (12) è disposta una guarnizione (17) scorrevole su detto corpo cavo (16).
13. 13. Ugello di riempimento con intercettazione di liquidi come in precedenza descritto come illustrato nei disegni allegati.