ITMO940111A1 - Macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico - Google Patents
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Abstract
Il presente trovato concerne una macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico. Una pluralità di contenitori (5), disposti l'uno di seguito all'altro, avanza lungo una linea di trasporto (3). Ciascun contenitore è munito di un bocchello che è chiuso da un tappo e che attraversa un tunnel (20), le cui pareti definiscono un ambiente asettico. Un dispositivo di sterilizzazione (42) agisce sui bocchelli all'interno del tunnel a monte di una stazione di riempimento (30), anch'essa interna al tunnel.
Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
MACCHINA PER CONFEZIONARE CONTENITORI IN AMBIENTE ASETTICO.
RIASSUNTO
Il presente trovato concerne una macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico. Una pluralità di contenitori (5), disposti l'uno di seguito all'altro, avanza lungo una linea di trasporto (3). Ciascun contenitore è munito di un bocchello che è chiuso da un tappo e che attraversa un tunnel (20), le cui pareti definiscono un ambiente asettico. Un dispositivo di sterilizzazione (42) agisce sui bocchelli all'interno del tunnel a monte di una stazione di riempimento (30), anch'essa interna al tunnel.
DESCRIZIONE
Forma oggetto del presente trovato una macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico.
Essa può essere impiegata, in particolare, per riempire in continuo dei contenitori flessibili -.ed internamente presterilizzati con prodotti alimentari fluidi, pastosi, contenenti pezzi solidi, eccetera. I contenitori sono forniti con un bocchello preliminarmente chiuso da un tappo. L'operazione di riempimento deve avvenire in ambiente asettico.
Sorio già note delle macchine confezionatrici che comprendono una camera asettica dotata inferiormente di un’apertura attraverso la quale viene introdotto il bocchello. Il tappo ed il bocchello sono esposti, prima di entrare nella camera asettica, all'atmosfera esterna. Occorre pertanto predisporre all'interno della camera dei mezzi sterilizzanti che agiscono sulla superficie esterna del tappo e del.bocchello.
Sono previsti inoltre mezzi per togliere il tappo dal bocchello e per rimetterlo dopo che il contenitore è stato riempito. Una testa di riempimento introduce il prodotto alimentare nei contenitori. Un esempio di una macchina di questo tipo è descritto nel brevetto IT 1187194.
Il problema principale delle macchine note, oltre a quello di garantire l'asetticità del processo, è quello di raggiungere un'elevata produttività. In sostanza, le macchine note confezionano un ridetto numero di contenitori nell'unità di tempo.
Scopo principale del presente trovato è quello di fornire una soluzione al suddetto problema, rendendo disponibile una macchina in grado di confezionare, in ambiente sicuramente asettico, un numero elevato di contenitori nell'unità di tempo.
Un vantaggio del trovato in oggetto è quello di garantire l'asetticità del processo di confezionamento.
Quésti scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dalla macchina in oggetto, cosi come è caratterizzata dalle rivendicazioni, che comprende un tunnel, le cui pareti definiscono un ambiente asettico, che viene attraversato, da un ingresso ad un'uscita, dai bocchelli di contenitori, chiusi da un tappo, in transito lungo una linea di trasporto.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:
- la figura 1 mostra una schematica vista in pianta dall'alto della macchina in oggetto, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;
- la figura 2 mostra una vista laterale dal basso di figura 1;
- la figura 3 mostra, in scala ingrandita, una sezione eseguita secondo il piano di traccia III-III di figura 2;
- la figura 4 mostra una sezione eseguita secondo il piano di traccia IV-IV di figura 3;
la figura 5 mostra, in scala ingrandita, un particolare di figura 1 comprendente i dispositivi tappatone e dosatore, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;
la figura 6 mostra una sezione eseguita secondo il piano di traccia VI-VI di figura 5;
- la figura 7 mostra il particolare di figura 5 con i dispositivi tappatore e dosatore in una diversa configurazione operativa.
Facendo riferimento alle menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicata una macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico.
Essa comprende un telaio 2 su cui è montata una linea di trasporto 3 lungo la quale avanzano, nella direzione indicata dalla freccia 4, dei contenitori flessibili (sacchi) 5. Ogni sacco 5 reca superiormente un bocchello 6 chiuso da un tappo 7. La linea di trasporto 3 comprende, in (successione, una rulliera piana orizzontale 8, un trasportatore a catena 9 e una rulliera inclinata 10.
Il 'trasportatore a catena 9 comprende una catena 15 avvolta e tesa su due-ruote 16 ad asse verticale. Una ruota è mossa da un motore 17 del tipo passo-passo. Alla catena 15 è fissata una pluralità di elementi di trascinamento 18, disposti l'uno di seguito all'altro. La catena 15 comprende due rami rettilinei, uno attivo 15a ed uno inattivo 15b, e due rami curvi, uno anteriore 15c e uno posteriore 15d. Sul ramo inattivo 15b opera un tendicatena 19. La rulliera inclinata 10 è posta allLinizio del ramo curvo posteriore 15d della catena.
La ;imacchina 1 comprende un tunnel 20, parallelamente affiancato al ramo attivo 15a del trasportatore a catena 9, le cui pareti definiscono un ambiente mantenuto in condizioni di asetticità. Il tunnel 20 è dotato di un ingresso 21 e di un'uscita 22. La parete di fondo del tunnel 20 è dotata di un'apertura 23, che si estende longitudinalmente dall'ingresso 21 all'uscita 22, attraverso la quale è previsto che i bocchelli 6 siano inseriti, almeno parzialmente, nel tunnel 20. L'apertura 23 costituisce in sostanza una pista per il passaggio dei bocchelli 6 all'interno del tunnel 20.
Ciascun elemento di trascinamento 18 è dotato di una semimpronta anteriore 37a e di una semimpronta posteriore 37b.
Prendiamo in considerazione la semimpronta anteriore 37a di un elemento 18 e la semimpronta posteriore 37b dell’elemento 18 immediatamente successivo, con riferimento al senso di avanzamento della catena 15. Quando gli elementi, durante il moto della catena 15, sono situati in corrispondenza dei rami rettilinei 15a e 15b della catena stessa, si verifica che le dette semimpronte 37a e 37b sono fra di loro contiguamente contraffacciate e danno luogo, complessivamente, ad una impronta 37 controsagomata al collo del bocchello 6. Quando gli elementi 18 si trovano in corrispondenza dei rami curvi 15c e 15d della catena, le semimpronte 37a e 37b sono fra di loro distanziate. Un ^dispositivo di spinta 11 dei sacchi è predisposto sopra alla rulliera orizzontale 8. Il dispositivo di spinta 11 comprende un organo spintore 12 montato su una slitta 13 scorrevole, dietro comando, su una guida 14. L'asse di azione dell'organo spintore 12 è allineato al ramo attivo 15a. L'organo spintore 12 agisce su un sacco 5 collocato sulla rulliera orizzontale 8 per inserire il relativo bocchello 6 fra la semimpronta anteriore 37a di un elemento di trascinamento 18, disposto nel ramo curvo anteriore 15c, e la semimpronta posteriore 37b dell'elemento 18 successivo, posto all'inizio del ramo rettilineo 15a.
Ciascuna semimpronta 37a e 37b reca una sporgenza 25 che si inserisce in una corrispondente gola 6a del bocchello 6. Una seconda gola 6b, predisposta sul bocchello 6, si inserisce nei bordi laterali dell'apertura 23 del tunnel 20.
Ciascun elemento di trascinamento 18 presenta superiormente una superficie di tenuta piana 39. Le superfici di tenuta 39 sono disposte esternamente al tunnel 20 e rasentano la superficie esterna inferiore del tunnel stesso chiudendo, a tenuta, l'apertura 23. In corrispondenza del ramo attivo 15a della catena ciascun elemento di trascinamento 18 si trova consecutivamente a contatto e combaciante con gli elementi 18 adiacenti. Le superfici di tenuta 39 danno così luogo, nel loro complesso, ad un elemento di tenuta dotato di una superficie piana di tenuta pressoché continua. Le superfici 39 agiscono sull'apertura 23 per garantire l'isolamento del tunnel 20 dall'ambiente esterno.
Gli'' elementi di trascinamento 18 appoggiano, con una propria estremità, ad un elemento di sostegno 24 solidale e parallelo al tunnel 20.
Il tunnel 20 è suddiviso in diverse zone da paratie 26, ciascuna delle quali comprende uno sportello 27 liberamente imperniato in 38 con asse orizzontale al tunnel 20. Oue paratie 26 sono collocate all'interno del tunnel 20 in prossimità dell'ingresso 21 e dell'uscita 22. Oue paratie 26 intermedie, disposte nel tunnel fra l'ingresso 21 e l'uscita 22, suddividono il tunnel medesimo in tre zone. La temperatura all'interno di ciascuna zona è regolabile in modo indipendente l'una dall'altra.
Ciascun bocchello 6 in transito nel tunnel 20 passa, in successione, attraverso una stazione di nebulizzazione 28, una prima ed una seconda stazione di surriscaldamento 29' e 29''.
Nelle suddette stazioni il bocchello 6 subisce un trattamento di sterilizzazione, di per sé noto, da parte di un dispositivo di sterilizzazione 42. Il dispositivo 42 comprende, in successione, un nebulizzatore 43, che nebulizza un liquido sterilizzante, e due surriscaldatori 44 e 45. Il primo surriscaldatore 44 esalta l'effetto sterilizzante del liquido nebulizzato. Il secondo surriscaldatore 45 agisce in concomitanza con mezzi di aspirazione, di tipo noto, operanti all'interno del tunnel, in prossimità del surriscaldatore 45 medesimo, per eliminare completamente il prodotto sterilizzante.
Nella parte conclusiva del tunnel 20 è predisposta una stazione di riempimento 30 dei contenitori 5.
Un dispositivo tappatore 31, di tipo noto, provvede a stappare e a ritappare il bocchello 6 in sosta nella stazione di riempimento 30. Un dispositivo dosatore 32, anch'esso di tipo noto, provvede ad introdurre il prodotto alimentare all'interno dei sacchi 5.
I dispositivi 31 e 32 sono montati su un comune supporto costituito da un disco 33, avente una superficie 33a che è direttamente affacciata all’interno del tunnel 20. Il disco 33 è rotoidalmente accoppiato ad un telaio 41, solidale al tunnel 20, e può ruotare dietro comando fra una prima e una seconda posizione. Nella prima posizione il dispositivo tappatore 31 è centrato sul bocchello 6 e il dispositivo dosatore 32 non interferisce coi bocchello 6; nella seconda posizione il dispositivo dosatore 32 è centrato sul bocchello 6 e il dispositivo tappatore 31 non interferisce col bocchello 6.
I dispositivi tappatore 31 e dosatore 32 sono montati sul disco 33 con possibilità di scorrere, dietro comando, rispetto ad esso in direzione parallela all'asse dei bocchelli 6. Sono previste delle tenute 40 operanti fra le superfici di scorrimento dei detti dispositivi e del disco
Un martinetto 34 pneumatico a doppio effetto è collegato al disco 33 tramite un meccanismo comprendente un perno 36 e un'asola 35. Il perno 36 è solidale al disco 33. L'asola 35 è solidale allo stelo del martinetto 34. Il meccanismo consente di trasformare il moto rettilineo (alternato) del martinetto nel moto rotatorio (alternato) del supporto.
Viene descritto di seguito il funzionamento della macchina, con riferimento alle operazioni che subisce un singolo contenitore 6 nelle diverse stazioni’di lavorazione della macchina.
Un contenitore 6 in transito sulla rulliera piana orizzontale 8 viene portato dall'organo spintore 12 all'inizio del ramo attivo 15a della catena del trasportatore 9. L'organo spintore 12 e il trasportatore 9 sono! sincronizzati fra di loro. Il bocchello 6 del contenitore è collocato nello spazio compreso fra l'elemento di trascinamento 18 situato all'inizio del ramo attivo 15a e l'elemento di trascinamento 18 immediatamente precedente.
Dopodiché l'organo spintore 12 indietreggia, il motore 17 fa avanzare di' un passo il trasportatore a catena 9 ed il bocchello viene "afferrato" dai due elementi 18 suddetti e trascinato dagli stessi all'interno del tunnel 20. Il collo del bocchello 6 si inserisce di misura, con la propria gola 6b, dentro l'apertura 23 sul fondo del tunnel. L’apertura 23 viene chiusa a tenuta, in concomitanza, dai bocchelli 6 in transito nel tunnel e dalle superfici di tenuta 39. Ciascun bocchello 6 viene sterilizzato in una prima zona di trattamento comprendente le stazioni 28, 29' e 29''.
Successivamente il bocchello 6 giunge in una seconda zona di trattamento, posta a valle della prima, comprendente la stazione di riempimento 30 ove agiscono i dispositivi tappatore 31 e dosatore 32. Il disco 33 si trova nella prima posizione (figura 5). Il dispositivo tappatore 31 toglie il tappo dal bocchello. Il disco si porta nella seconda posizione (figura 7) e il dispositivo dosatore 32 riempie il contenitore. Successivamente il disco si riporta nella prima posizione e il'dispositivo tappatore rimette il tappo nel bocchello. Infine il bocchello esce dal tunnel e il contenitore viene convogliato sulla rulliera inclinata 10.
Il confezionamento di un contenitore 5 viene completato ad ogni avanzamento di un passo della linea di trasporto 3.
Il periodo di tempo che intercorre fra un avanzamento e l'altro della linea 3 dipende sostanzialmente dal tempo necessario ad effettuare l'operazione di apertura, riempimento e richiusura di un contenitóre nella stazione 30. I bocchelli 6 infatti arrivano in tale stazione già sterilizzati ed il tempo di sterilizzazione non influisce sul ciclo macchina.
Grazie al trovato, in particolare per le ridotte dimensioni del tunnel 20, è possibile, con relativa facilità, effettuare il confezionamento in "condizioni di perfetta asetticità. Inoltre è possibile eliminare dai bocchelli 6, con facilità e sicurezza, ogni traccia di prodotto sterilizzante al termine del trattamento di sterilizzazione.
Un altro vantaggio del trovato è quello di consentire un trattamento di sterilizzazione particolarmente efficace.
Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza che per questo si esca dall'ambito di tutela dell'idea inventiva sotto rivendicata.
Claims (3)
- RIVENDICAZIONI 1) Macchina per confezionare contenitori in ambiente asettico, del tipo comprendente: una linea di trasporto (3), lungo la quale avanza una- pluralità di contenitori (5), l'uno di seguito all'altro, ciascuno dei quali è dotato di un bocchello (6) chiuso da un tappo (7);'almeno un dispositivo di sterilizzazione (42), un dispositivo tappatore (31) e un dispositivo dosatore (32), che agiscono sui bocchelli (6) all'interno di un ambiente asettico e che sono previsti per sterilizzare i bocchelli (6), stappare, riempire e ritappare i contenitori (5); caratterizzata dal fatto che: comprende un tunnel (20), le cui pareti definiscono il detto ambiente asettico, che viene attraversato, da un ingresso (21) ad un'uscita (22), dai bocchelli (6) dei contenitori in transito lungo la linea di trasporto (3); il tunnel (20) comprende una prima zona di trattamento ove agisce il dispositivo di sterilizzazione (42) e una seconda zona di trattamento, disposta a valle della prima (con riferimento al senso di avanzamento dei contenitori), ove-agiscono i dispositivi tappatore (31) e dosatore (32).
- 2) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende: un'apertura (23), che è praticata su una parete del tunnel (20) e che si estende dall’ingresso (21) all'uscita (22), attraverso la quale è previsto che i bocchelli (6) siano inseriti almeno parzialmente, nel tunnel (20); una pluralità di elementi di trascinamento (18), vincolati, l’uno di seguito all'altro, ad almeno un organo flessibile e predisposti per agire sui bocchelli (6) per produrne l'avanzamento lungo il tunnel (20); associati a ciascun elemento di trascinamento (18)i una superficie di tenuta (39), predisposta sull'elemento di trascinamento (18) per chiudere, almeno parzialmente, l'apertura (23), ed almeno una semimpronta (37a), (37b), accoppiabile ad una superficie esterna di un bocchello (6).
- 3) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che: ciascun elemento di trascinamento (18) reca due dette semimpronte, una anteriore (37a) ed una posteriore (37b) (con riferimento al senso di avanzamento dei contenitori); la semimpronta anteriore (37a) di un elemento (18) si accoppia con un bocchello (6) al quale è accoppiata la semimpronta posteriore (37b) dell'elemento (18) successivo. 4) .Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che: l'organo flessibile comprende una catena (15), che è chiusa ad anello su ruote (16), di cui almeno una motrice, e che comprende almeno un ramo attivo (15a),· parallelo al tunnel (20); ciascun elemento di trascinamento (18) è fissato alle maglie della catena (15) ed è conformato in modo da combaciare lateralmente, in corrispondenza del ramo attivo (15a), con gli elementi di trascinamento (18) adiacenti. 5) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che: il detto organo flessibile comprende almeno un ramo curvo (15c) posizionato prima dell'ingresso (21) del tunnel (20); è previsto un organo spintore (12), predisposto in prossimità del ramo curvo (15c), che agisce sui contenitori (5) per inserire il bocchello (6) di un contenitore fra un elemento di trascinamento (18) disposto nel ramo curvo (15c) e l'elemento (18) successivo. 6) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che comprende un elemento di sostegno (24), solidale e parallelo al tunnel (20), sul quale è previsto che appoggino, ad un'estremità, gli elementi di trascinamento (18). 7) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ciascuna semimpronta (37a), (37b) reca una sporgenza (25) prevista per l'accoppiamento con una corrispondente gola (6a) predisposta sul bocchello (6). 8) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende almeno due paratie (26) , collocate all ' interno del tunnel (20) in prossimità rispettivamente, dell'ingresso (21) e dell'uscita (22), ciascuna delle quali è dotata di uno sportello (27) liberamente imperniato alle pareti del tunnel (20). 9) Macchina secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che comprende almeno una terza paratia (26), intermedia, disposta nel tunnel (20) fra l'ingresso (21) e l'uscita (22). 10) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di sterilizzazione (42) comprende, in successione, lin nebulizzatore (43) di prodotto sterilizzante, un primo ed un secondo surriscaldatore, rispettivamente (44) e (45); essendo previsti mezzi di aspirazione, operanti all'interno del tunnel in prossimità del secondo surriscaldatore (45 ) per aspirare il prodotto sterilizzante. 11) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dispositivo tappatore (31) e il dispositivo dosatore (32) sono entrambi montati su un supporto che si muove, rispetto al tunnel (20), con moto intermittente fra una prima posizione, in cui il dispositivo tappatore (31) è centrato su un bocchello (6) e il dispositivo dosatore (32) non interferisce col bocchello, ed una seconda posizione, in cui il dispositivo dosatore (32) è centrato sul bocchello (6) e il dispositivo tappatore (31) non interferisce col bocchello. 12) Macchina secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che: il supporto comprende un disco (33), che è rotoidalmente accoppiato ad un telaio (41) solidale al tunnel (20) e che ha una superficie (33a) affacciata all'interno del tunnel (20); il disco (33) è comandato a ruotare fra la prima e la seconda posizione da un martinetto (34), collegato al disco tramite un meccanismo comprendente un perno (36) ed un'asola (35); i dispositivi tappatore (31) e dosatore (32) sono prismaticamente accoppiati al disco (33) con possibilità di scorrere, dietro comando, in direzione parallela all'asse dei bocchelli (6); sono previste delle tenute (40) operanti fra le superfici di scorrimento dei dispositivi (31), (32) e del disco (33).
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1994
- 1994-07-27 IT ITMO940111A patent/IT1269243B/it active IP Right Grant
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1995
- 1995-06-28 EP EP95830272A patent/EP0694477A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
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| ITMO940111A0 (it) | 1994-07-27 |
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