MACCHINA RIEMPITRICE DI LIQUIDI IN CONTENITORI.-
DESCRIZIONE
Il trovato si riferisce ad una macchina riempitrice di liquidi in contenitori.-E' noto che il riempimento di liquidi gasati, ed in particolare di bevande, in bottiglie o contenitori in genere viene realizzato con macchine denominate isobariche nelle quali le dette bottiglie vengono messe in pressione mediante inserimento di un gas prima di provvedere all'immissione di liquido: si evita così la separazione del gas dalla massa liquida, con perdita di qualità del prodotto ed inaccettabile formazione di schiuma.-Le macchine note comprendono una giostra rotante dotata di una pluralità di piattelli destinati ciascuno al supporto di una bottiglia e mobili in direzione verticale: in tal modo una bottiglia che viene portata su un piattello da una stella d'ingresso viene sollevata, dopo che una apposita staffa è discesa a contatto col collo della bottiglia per rendere solidale la stessa con il relativo piattello, fino ad entrare in contatto ermetico con un sovrastante rubinetto per realizzare il ciclo di riempimento, al termine del quale la bottiglia viene riabbassata e presa in carico da una stella d'uscita.-Nelle macchine note l'azionamento dei rubinetti, che si derivano da un serbatoio centrale contenente sia il prodotto da imbottigliare che un sovrastante cuscino di gas in pres-sione, e che svolgono la duplice funzione di pressurizzare le bottiglie prima del riempimento e di realizzare il riempimento stesso, viene tutto ottenuto con mezzi meccanici, e conseguentemente i detti rubinetti presentano una notevole complessità costruttiva che li espone a rischi consistenti di cattivo funzionamento, e comporta un costo elevato.-Vi è poi da dire che nei rubinetti noti il prodotto viene a contatto con molti componenti, ivi compreso molle elicoidali, con conseguenti notevoli problemi di sanificazione.-Occorre anche considerare il fatto che le riempitrici isobariche realizzate secondo la tecnica nota descritta non si prestano assolutamente ad eseguire riempimenti a pressione atmosferica ovvero in depressione, ed inoltre si vuole evidenziare la sostanziale impossibilità nelle macchine note di mutare le caratteristiche del ciclo di riempimento in funzione del prodotto da trattare.-Compito del presente trovato è allora quello di proporre una macchina riempitrice che presenti la massima semplicità costruttiva, così da consentire sicurezza di funzionamento ed un costo contenuto, ed inoltre consenta di realizzare l'operazione di sanificazione con grande comodità ed efficacia .-Nell'ambito del compito proposto è uno scopo del trovato quello di offrire una macchina che si presti indifferentemente a realizzare riempimenti in pressione, secondo il funzionamento noto come isobarico, e riempimenti a pressione atmosferica ovvero in depressione, e nella quale sia di semplice realizzazione il cambiamento dei parametri del ciclo di riempimento.-Ancora uno scopo del trovato è quello di ideare una macchina riempitrice che consenta un monitoraggio in continuo delle condizioni operative, con verifica immediata dell'eventuale insorgere di anomalie funzionali.-Il compito proposto nonché gli scopi accennati vengono raggiunti da una macchina riempitrice di liquidi comprendente le caratteristiche di cui alle rivendicazioni seguenti.-Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzione preferite ma non esclusive del trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui: - la figura 1 rappresenta schematicamente una vista in pianta del trovato;
- la figura 2 rappresenta la sezione 11—11 di figura 1; - le figure 3, 4, 5 rappresentano un rubinetto in tre diversi momenti del funzionamento;
- la figura 6 rappresenta la sezione di una macchina secondo una prima variante;
- la figura 7 rappresenta la sezione di una macchina secondo una seconda variante.-Con riferimento alle suddette figure da 1 a 5, è indicata con 1 la giostra rotante dotata di piattelli come 2 destinati ciascuno al supporto di una bottiglia come 3, e atti a muoversi in direzione verticale, come si dirà nella descrizione del funzionamento.-Le bottiglie in arrivo vengono immesse nella giostra dalla stella di entrata 4, e saranno asportate dopo il riempimento dalla stella di uscita 5.-E' poi indicata con 6 una staffa dotata della fascia 6a in materiale elastico, presente in corrispondenza di ogni piattello per accompagnare la bottiglia e mantenerla in posizione durante i movimenti.-Tutto questo in modo noto.-Caratteristica saliente del trovato consiste nella presenza del serbatoio anulare 7 destinato al contenimento di liquido disposto in posizione sovrastante la giostra 1 e dotato di rubinetti, tutti uguali, sovrastanti ciascuno un piattello della giostra stessa, come 8 sul piattello 2.-Detto serbatoio anulare 7 è collegato mediante i tubi 7a, 7b con il serbatoio centrale 9 che contiene liquido 10 alimentato mediante il tubo 11 connesso al serbatoio mediante il giunto rotante Ila e mantenuto a livello costante 10a dal controllore di livello 12, e detto livello è tale da assicurare la condizione di completo riempimento del serbatoio anulare 7.-Nella porzione 13 del serbatoio 9 sovrastante il liquido è presente un gas inerte, come ad esempio anidride carbonica, che viene alimentato tramite il tubo 14, e mantenuto a pressione costante superiore alla pressione atmosferica per la realizzazione del procedimento di riempimento isobarico tramite il controllore di pressione 15.-Sono poi indicati con 16a, 16b due tubi di sfiato dal serbatoio anulare 7 verso la porzione del serbatoio centrale sovrastante il liquido destinati al convogl lamento dell'aria contenuta nel detto serbatoio anulare 7 all'atto del riempimento dello stesso. -Si descrive ora nei particolari il rubinetto 8 che comprende l'otturatore 17 in forma di cannula dotata di mezzi di movimentazione assiale comprendenti il cilindro pneumatico 18 che presenta il pistone 18a solidale con il detto otturatore 17, e che è asservito ad una unità centrale di comando quale può essere un PLC.-In corrispondenza della superficie esterna della cannula è presente il risalto circonferenziale 17a destinato ad operare in combinazione con la superficie di tenuta 19 per realizzare posizioni di apertura e chiusura del condotto anulare 19a di passaggio del liquido dal serbatoio 7 alla bottiglia 3.-E' poi indicata con 20 una valvola di sfiato del gas in pressione rimasto nel collo della bottiglia 3 dopo la chiusura dell'otturatore a fine riempimento, asservita all'unità centrale di comando.-All'interno dell'otturatore 17 è presente il condotto 21 aperto all'estremità inferiore 21a e connesso in corrispondenza dell'estremità superiore con il condotto di raccordo 22 che perviene alla valvola a tre vie 23 asservita all'unità centrale di comando.-Da detta valvola 23 si deriva un primo ramo 24 che si collega con la porzione 13 del serbatoio centrale 9, ed un secondo ramo 25 che perviene al serbatoio 26 sovrastante il serbatoio 9 destinato a contenere aria alimentata tramite il condotto 27 associato al serbatoio tramite il giunto rotante 27a, e mantenuta a pressione costante pari a quella del gas inerte contenuto nella porzione 13 del serbatoio 9 tramite il controllore di pressione 28.-E' poi indicato con 29 un sensore di vuoto asservito all'unità centrale di comando atto a segnalare anomali passaggi di aria quali si verificano in caso di rottura o distacco di una bottiglia, ed a determinare la chiusura del rubinetto 8.-Si descrive ora il funzionamento del trovato a partire dalla situazione mostrata nelle figure 2 e 3 di arrivo di una bottiglia 3 convogliata sul relativo piattello 2 dalla stella d'entrata 4, con immediato sollevamento della bottiglia stessa determinato dal detto piattello fino a portarla nella posizione di figura 4 in cui è realizzato il contatto ermetico, tramite la fascia elastica 6a della staffa 6, tra l'imboccatura della bottiglia ed il rubinetto 8.-Da questo istante inizia la serie delle fasi dell'operazione di riempimento della bottiglia governata dall'unità centrale di comando alla quale la presenza della bottiglia stessa è stata segnalata da un apposito sensore.-Dette fasi comprendono innanzi tutto la messa in pressione della bottiglia 3 mediante gas inerte prelevato dalla porzione 13 del serbatoio 9 previa apertura della valvola a tre vie 23 sul ramo 24 con chiusura del ramo 25, ed il successivo sollevamento dell'otturatore 17, così come mostrato nella figura 5, comandato dal cilindro 18 con conseguente passaggio di liquido dal serbatoio 7 alla bottiglia 3, e la contemporanea apertura della valvola 23 sul ramo 25 con chiusura del ramo 24 per consentire il passaggio del gas contenuto nella bottiglia al serbatoio 26.-A1 termine della fase di riempimento l'otturatore 17 viene richiuso, e viene aperta la valvola di sfiato 20 che riporta la bottiglia a pressione atmosferica consentendone l'evacuazione verso un tappatore.-Nella figura 6 è mostrata una prima variante del trovato nella quale il serbatoio anulare 7, dotato di rubinetti 8 in tutto simili al rubinetto sopra descritto, è connesso tramite i tubi come 7a con il serbatoio centrale 30 che è destinato a contenere liquido 31 alimentato tramite il condotto 32 fino al livello 31a mantenuto costante dal controllore di livello 33, e nella porzione superiore 34 contiene un gas, normalmente aria, alimentato tramite il tubo 35 e mantenuto dal controllore di pressione 36 ad una pressione superiore alla pressione atmosferica per la realizzazione del riempimento isobarico.-In questa forma di realizzazione il condotto di raccordo 37 connesso con l'estremità superiore del condotto 21 compreso nell'ambito dell'otturatore 17 del rubinetto 8 è collegato con la porzione 34 del serbatoio 30, e comprende la valvola di intercettazione 38 ed il sensore di vuoto 39, entrambi asserviti all'unità centrale di comando alla quale è ovviamente asservito anche il cilindro 18 del rubinetto 8.-II ciclo di funzionamento, tutto regolato dall'unità centrale di comando, prevede, dopo che la bottiglia 3 ha preso contatto ermetico con il rubinetto 8, l'apertura della valvola 38 per la messa in pressione della bottiglia, ed il successivo innalzamento dell'otturatore 17 per realizzare la fase di riempimento che avviene con la valvola 38 aperta in modo da consentire il ritorno del gas contenuto nella bottiglia alla porzione 34 del serbatoio.-Al completamento della fase di riempimento si chiudono l'otturatore 17 e la valvola 38, e si apre la valvola di sfiato 20 così da rendere la bottiglia disponibile all'evacuazione .-In questa forma di realizzazione si rende opportuna la disattivazione del sensore di vuoto 39 durante la fase di messa in pressione della bottiglia, con immediata riattivazione al termine della detta fase.-Le macchine realizzate secondo le due varianti descritte si prestano ad effettuare, oltre al riempimento isobarico descritto, anche un riempimento a pressione atmosferica ovvero anche un riempimento in depressione, semplicemente mutando parametri funzionali, ma il trovato prevede una ulteriore variante particolarmente dedicata alla realizzazione di riempimento a pressione atmosferica.-In detta variante, rappresentata nella figura 7, il serbatoio anulare 7 è connesso mediante i tubi come 7a ad un serbatoio centrale 40 aperto in 41 sull'atmosfera e contenente liquido 42 fino al livello 42a mantenuto costante dal controllore di livello 43 ed alimentato dal tubo 44.-II tubo di sfiato 45 del serbatoio 7 è aperto sull'atmosfera, ed i rubinetti come 46 di cui il detto serbatoio anulare è dotato sono in tutto simili al rubinetto 8 prima descritto, salvo il fatto che nei detti rubinetti 46 non è presente una valvola di sfiato come 20.-Trattandosi di riempimento a pressione atmosferica, il condotto di raccordo 47 situato all'estremità superiore del condotto 21 dell'otturatore 17 del rubinetto è aperto direttamente sull'atmosfera.-Ovvlamente in questa forma di realizzazione sarà esclusivo compito dell'unità centrale di comando determinare al momento opportuno apertura e chiusura dell'otturatore dei rubinetti come 46.-II trovato descritto è suscettibile di numerose altre modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo: così ad esempio i mezzi di movimentazione assiale dell'otturatore dei rubinetti potranno essere realizzati in modo qualsiasi.