ITMO950119A1 - Dispositivo per ribaltare - trasportare bottiglie in continuo - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

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

DISPOSITIVO PER RIBALTARE - TRASPORTARE BOTTIGLIE IN CONTINUO .

RIASSUNTO

Un dispositivo (1) per ribaltare - trasportare bottiglie (2) in continuo viene utilizzato in particolare in impianti di imbottigliamento continui di bottiglie (2) realizzate in materiale plastico. Il dispositivo (1) comprende un corpo tubolare (70) con asse (x) orizzontale recante una guida (7) costituita da una fenditura (71) della parete del corpo tubolare (70) di larghezza tale da consentire il passaggio di un collo (20) di una bottiglia (2). La fenditura presenta una porzione (71 b ) che si avvolge a forma di elica attorno al corpo tubolare (7Q) per un angolo di mezzo giro. Una linea (3) alimenta le bottiglie, una dietro l'altra, al dispositivo (1). All'interno del corpo tubolare (70) è predisposto un elemento a coclea, rotante dietro comando attorno all'asse (x), che impegna le bottiglie per il collo (20) e le trascina lungo la guida (7). (Fig. 1)

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo per

ribaltare trasportare bottiglie in continuo, da utilizzarsi in particolare per impianti di imbottigliamento continui di bottiglie realizzate in materiale plastico. Gli impianti di imbottigliamento continui di bottiglie realizzate in materiale plastico noti comprendono una linea di alimentazione di bottiglie sulla quale le bottiglie avanzano l 'una dietro l'altra. Le bottiglie sono alimentate in successione a diversi gruppi operativi dell'impianto, fra i quali vi sono in genere almeno un gruppo di sterilizzazione o sanificazione , uno di lavaggio, uno di riempimento e uno di tappatura; in ciascuno di questi gruppi sono previsti dei vani ciascuno dei quali accoglie una bottiglia per volta e la trasporta in corrispondenza di varie stazioni operative del gruppo.

All'inizio della linea di alimentazione le bottiglie si presentano con l'imboccatura rivolta verso l'alto. In seguito le bottiglie attraversano il gruppo di sterilizzazione o sanificazione e quello di lavaggio con l'imboccatura rivolta verso il basso. Successivamente attraversano il gruppo di riempimento e quello di tappatura con l'imboccatura nuovamente rivolta verso l'alto. Occorre pertanto ribaltare le bottiglie almeno due volte.

Sono già noti diversi dispositivi per ribaltare le bottiglie che avanzano in un impianto di imbottigliamento. Uno di questi comprende un tunnel nel quale sono fatte avanzare le bottiglie. La forma della sezione trasversale del tunnel corrisponde all'incirca al profilo esterno di una bottiglia. L'inclinazione di tale sezione trasversale varia progressivamente lungo l'asse di avanzamento delle bottiglie nel tunnel. In sostanza le pareti del tunnel definiscono delle superfici elicoidali. Dall'ingresso all'uscita del tunnel la sezione trasversale ruota di un angolo di 180°. Le bottiglie che attraversano il tunnel dall'ingresso all'uscita sono guidate a ruotare di 180° dalle pareti del tunnel; l'avanzamento delle bottiglie lungo il tunnel avviene per spinta o per gravità.

Tale dispositivo noto (chiamato in gergo "twist") presenta tuttavia alcuni inconvenienti.

In primo luogo le bottiglie in plastica che avanzano nel tunnel sono soggette a schiacciamento. Ciò è dovuto principalmente al fatto che durante l'avanzamento nel tunnel ciascuna bottiglia preme sul fianco della bottiglia che la precede. Di conseguenza alcune bottiglie in uscita

dal tunnel presentano deformazioni crepe, rotture eccetera .

In secondo luogo al cambio di formato delle bottiglie da imbottigliare occorre cambiare l'intero dispositivo di ribaltamento.

In terzo luogo il "twist" risulta particolarmente ingombrante, specie in lunghezza.

Un altro dispositivo di ribaltamento noto prevede, associata a ciascun vano dei vari gruppi, una pinza che afferra la bottiglia; ciascun gruppo pinza - bottiglia viene poi ribaltato, generalmente mediante camme, martinetti o altri dispositivi meccanici, provocando così il ribaltamento della bottiglia.

Dato che il numero dei vani di ciascun gruppo è piuttosto elevato (parecchie decine di vani) questi dispositivi, oltre a risultare ingombranti, sono costruttivamente complicati e costosi.

Scopo del presente trovato è quello di fornire un dispositivo per ribaltare e/o trasportare bottiglie in continuo, in particolare per un impianto di imbottigliamento di bottiglie in plastica, in grado di ovviare ai suddetti inconvenienti della tecnica nota.

Un vantaggio del trovato in oggetto è quello di essere costruttivamente semplice ed economico.

Un altro vantaggio del trovato in oggetto è rappresentato dal fatto che esso permette di mantenere le bottiglie equidistanziate le une dalle altre.

Inoltre il presente trovato può essere vantaggiosamente utilizzato sia come ribaltatore che come trasportatore di bottiglie .

Un ulteriore vantaggio del trovato in oggetto è rappresentato dal fatto che esso può operare su bottiglie anche di formati diversi, purché tali bottiglie presentino la stessa imboccatura la quale, generalmente, è un elemento standardizzato.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dal dispositivo in oggetto, cosi come è caratterizzato dalle rivendicazioni.

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 vista in pianta dall'alto del dispositivo inserito in una linea di alimentazione di bottiglie ;

la figura 2 mostra una vista laterale dal basso di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 3 mastra una sezione eseguita secondo il piano di traccia III-III di figura 2;

- la figura 4 mostra, in scala ingrandita, un particolare di figura 3;

- la figura 5 mostra, in scala ingrandita, un particolare di figura 1 con asportata una porzione della bottiglia. Facendo riferimento alle menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicato un dispositivo per ribaltare e/o trasportare bottiglie 2 in un impianto di imbottigliamento. Quest'ultimo comprende una linea di alimentazione 3 di bottiglie lungo la quale le bottiglie avanzano l'una di seguito all'altra. Le bottiglie 2 sono dotate di un collo 20 e di un risalto anulare o collarino 21.

Con 3a e 3b si sono indicati un tratto della linea di alimentazione a monte del dispositivo 1 e, rispettivamente, un tratto a valle.

La linea di alimentazione 3a a monte del dispositivo 1, sulla quale le bottiglie 2 avanzano nella direzione indicata dalla freccia A con l'imboccatura rivolta verso l'alto, comprende una coppia di stelle di trasferimento 4, di tipo noto, coassiali, con asse di rotazione verticale azionate da mezzi motori indicati complessivamente con 33. Sulla periferia di ogni stella 4 sono previsti, a distanza angolare reciproca costante, dei vani 40 per l'accoglimento di una bottiglia 2. Ciascuna stella 4 ruota nel verso indicato dalla freccia B. Le stelle 4 alimentano le bottiglie 2 al dispositivo 1 una alla volta con cadenza costante. Sono previsti inoltre un piano di appoggio 41 per le bottiglie trascinate dalla stella 4 e una coppia di pareti laterali 42 cilindriche di contenimento delle bottiglie 2 .

Il tratto di linea di alimentazione 3b collocato all'uscita del dispositivo 1 comprende un gruppo di trasporto 30 di bottiglie atto a trasportare bottiglie con l'imboccatura rivolta verso il basso. Il gruppo di trasporto 30, di tipo noto, comprende una coppia di coclee 31 ad asse orizzontale, disposte l'una sopra l'altra, che agiscono sulle pareti laterali delle bottiglie 2 e una coppia di controguide 32, parallele alle coclee, con adeguati sostegni .

Secondo il trovato, il dispositivo 1 è dotato di un elemento di trascinamento comprendente un corpo, preferibilmente cilindrico, SO con asse x orizzontale giacente su di un piano verticale tangente alla stella di trasferimento 4. Il corpo cilindrico 50 è calettato su di un albero rotante 51 attorno all'asse x e collegato a mezzi motori indicati complessivamente con 54. Il corpo cilindrico 50 ruota nel verso indicato dalla freccia C.

Sulla superficie esterna del corpo cilindrico 50 rotante è predisposta una cavità 6 costituita preferibilmente da una scanalatura 60, avente fianchi 64, che si avvolge sul corpo cilindrico 50 a forma di elica coassiale all'asse x. La sezione trasversale retta della scanalatura 60 possiede all 'incirca la forma, in negativo, di un collo 20 di bottiglia. Un collo 20 può essere inserito nella scanalatura 60 attraverso una apertura 62 disposta inferiormente sull'estremità del corpo cilindrico rivolta verso la stella 4 e può uscire dalla scanalatura 60 attraverso una apertura disposta superiormente sull'estremità opposta. Il passo dell’elica della scanalatura 60 è preferibilmente superiore al diametro di una bottiglia 2.

Il corpo cilindrico 50 ruota in sincronia con le stelle di trasferimento 4 in modo che una bottiglia trascinata dalle stelle 4 imbocchi la scanalatura 60 inserendosi con il proprio collo 20 nella apertura di ingresso 62. La figura 4 illustra il collo di una bottiglia mentre imbocca la scanalatura 60.

In sostanza, il corpo cilindrico 50 consiste nell'elemento rotante a coclea di un trasportatore a coclea avente la funzione, come sarà meglio spiegato in seguito, di imprimere alle bottiglie la forza necessaria per trascinare le bottiglie stesse lungo un percorso prestabilito.

Ciò che contraddistingue il corpo cilindrico 50 avente la scanalatura elicoidale 60 da altri corpi a coclea, noti, atti a trasportare bottiglie - come ad esempio l'elemento a coclea 31 - è rappresentato dal fatto che la scanalatura 60 a vite agisce sul collo 20 delle bottiglie 2 e non sulla parete laterale delle stesse come nel caso dell'elemento a coclea 31, ed inoltre dal fatto che il collo 20 si inserisce nella scanalatura 60 in modo che l'asse della bottiglia 2 sia diretto radialmente verso l'asse di rotazione x del corpo cilindrico 50; inoltre l'asse della bottiglia 2 durante il trasporto e/o il ribaltamento si mantiene sempre con disposizione radiale.

Il corpo cilindrico 50 è circondato coassialmente da un corpo 70 fisso, preferibilmente tubolare. Sulla parete del corpo tubolare 70 è ricavata una guida 7 operativamente associata al collo 20 delle bottiglie. Tale guida 7, che rappresenta il percorso prestabilito menzionato in precedenza, è costituita preferibilmente da una fenditura 71 che si sviluppa lungo la superficie esterna del corpo tubolare 70 con larghezza pressoché costante. La fenditura 71 è delimitata da due pareti 72 parallele contraffacciate fra le quali può passare il collo di una bottiglia. Le pareti 72 presentano, per tutta la lunghezza della fenditura 71, due labbri 73 sporgenti la cui distanza reciproca è minore del diametro del risalto anulare 21 di una bottiglia.

Nella fattispecie la fenditura 71 presenta una porzione iniziale, di ingresso, rettilinea 71a, una porzione intermedia elicoidale 71b una porzione terminale, di uscita, rettilinea 71c.

La porzione iniziale 71a è parallela all'asse x ed è disposta sulla generatrice inferiore del corpo tubolare 70. la porzione iniziale 71a guida una bottiglia a compiere un moto di puro avanzamento senza rotazione.

La porzione elicoidale 71b è coassiale alla scanalatura elicoidale 60. La porzione elicoidale 71b si avvolge sul corpo tubolare 70 per un angolo di 180° in modo da guidare una bottiglia a compiere un movimento elicoidale composto da un avanzamento nella direzione dell'asse x e da una rotazione attorno all'asse stesso. Al termine della porzione elicoidale 71b la bottiglia è ribaltata. Vi possono essere dei casi nei quali vi è la necessità di ruotare le bottiglie in continuo di un angolo prestabilito diverso da 180°. In tali casi la porzione elicoidale 71b dovrà avvolgersi attorno all'asse x di quell'angolo prestabilito.

La porzione terminale 71c è parallela all'asse x ed è disposta sulla generatrice superiore del corpo tubolare 70. Come la porzione iniziale anche quest'ultima svolge una funzione di guida per un movimento di semplice traslazione senza rotazione. Una porzione rettilinea della guida 7, come le porzioni 71a e 71c, può essere disposta anche su di una generatrice del corpo tubolare 70 intermedia, cioè diversa da quella inferiore o da quella superiore.

Di seguito è descritto il funzionamento del dispositivo 1. Una bottiglia che avanza sulle stelle di trasferimento 4 incontra il dispositivo 1. Il corpo cilindrico SO ruota in continuazione sincronizzato con la stella 4. Il collo 20 della bottiglia 2 imbocca la scanalatura elicoidale 60 quando l'apertura di ingresso 62 della scanalatura 60 si trova, nel corso della rotazione del corpo cilindrico 50, nel punto inferiore della sua traiettoria. In tale punto inferiore l'estremità di ingresso 62 si trova combaciante con l’ingresso della guida 7.

A questo punto il collo della bottiglia è impegnato sia dalla scanalatura 60 che dalla fenditura 71.

Per effetto della rotazione del corpo cilindrico 50 il collo 20 della bottiglia viene obbligato a percorrere la fenditura 71. Dapprima il collo della bottiglia attraversa la porzione iniziale 71a della fenditura. In tale fase il risalto anulare 21 della bottiglia appoggia sui labbri 73 sporgenti della fenditura 71. Pertanto non è più necessario un piano di appoggio per il fondo della bottiglia.

La figura 5 - riferita alla porzione terminale 71c, ma esplicativa anche per le altre porzioni — illustra il modo con il quale i fianchi 64 della scanalatura 60 del corpo cilindrico 50 rotante e le pareti 72 della fenditura 71, fissa, impegnano il collo 20 della bottiglia: come si vede, i suddetti fianchi 64 e pareti 72 sono pressoché tangenti al collo 20 della bottiglia e pertanto negano al collo 20 qualunque spostamento laterale. Il collo 20 inoltre non può sfilarsi radialmente, nella direzione dell'asse della bottiglia, essendo impedito dai labbri 73 che fanno contrasto sul risalto anulare 21.

In seguito il collo 20 della bottiglia si trova impegnato dalla porzione intermedia 71b elicoidale della fenditura. La scanalatura 60, in cooperazione con la fenditura 71, costringe la bottiglia a ruotare attorno all'asse x avanzando assialmente nello stesso tempo. In questa fase la bottiglia segue una traiettoria complessa di cui è mostrata, in figura 1, una posizione. L’asse della bottiglia 2 si mantiene sempre pressoché radiale all'asse x di rotazione del corpo 50 a coclea.

Dopo che il collo della bottiglia ha attraversato la porzione elicoidale 71b della fenditura la bottiglia è ribaltata di 180°. Il capovolgimento della bottiglia è consentito dal fatto che, come detto, durante il capovolgimento il risalto anulare 21 della bottiglia fa battuta, strisciando, contro i labbri 73, impedendo così al collo della bottiglia di sfilarsi radialmente verso l'esterno dalla scanalatura 60 nella direzione dell'asse della bottiglia.

Nella porzione terminale 71c le bottiglie avanzano senza ruotare con il collo all'ingiù e vengono infine cedute alla linea di valle 3b. Ovviamente il corpo rotante cilindrico 50 a coclea e il gruppo di trasporto 30 devono essere in fase fra di loro.

Le bottiglie attraversano il dispositivo distanziate l'una dall'altra di una distanza che è uguale ad un multiplo del passo dell'elica della scanalatura 60.

Tale distanza evita il contatto fra le bottiglie che potrebbe portare a urti con conseguenti schiacciamenti, crepe, deformazioni, eccetera, delle bottiglie stesse.

Poiché la forma e le dimensioni dei colli delle bottiglie e dei relativi risalti anulari o collarini sono in genere standardizzati e unici per qualunque formato di bottiglie, il dispositivo 1 è praticamente "universale". Ciò significa che non occorre sostituire il dispositivo al cambio formato delle bottiglie da imbottigliare nell'impianto.

Come risulta evidente, le dimensioni longitudinali del dispositivo sono estremamente ridotte. Tali dimensioni possono, se necessario, essere ulteriormente ridotte riducendo la lunghezza assiale della porzione intermedia 71b della fenditura 71 che si avvolge attorno al corpo tubolare 70 oppure le lunghezze delle porzioni 71a e 71c rettilinee.

Un vantaggio del dispositivo 1 consiste nel fatto che esso può essere utilizzato anche come semplice trasportatore o traslatore di bottiglie. In corrispondenza della porzione iniziale 71a e della porzione terminale 71c della fenditura, infatti, il dispositivo 1 agisce come trasportatore di bottiglie con l'imboccatura rivolta verso l'alto e, rispettivamente, con l'imboccatura rivolta verso il basso. Le porzioni 71a e 71c possono evidentemente essere allungate o accorciate a piacimento.

Il dispositivo 1 ora descritto serve per ribaltare bottiglie che si presentano con l'imboccatura verso l'alto. Il dispositivo può essere utilizzato, con ovvie modifiche, anche per ribaltare bottiglie che si presentano con l'imboccatura verso il basso.

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 (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per ribaltare - trasportare bottiglie in continuo caratterizzato dal fatto che comprende: un corpo (70) fisso recante una guida (7) conformata e disposta in modo da ricevere un collo (20) di una bottiglia (2) in transito lungo una linea di alimentazione (3) e da guidare il collo (20) della bottiglia lungo un percorso prestabilito; mezzi (50, 60) per trascinare il collo (20) della bottiglia lungo il detto percorso; mezzi (73) per impedire lo sfilamento del collo (20) della bottiglia (2) dalla detta guida (7) nella direzione dell’asse della bottiglia.
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che i mezzi per trascinare il collo della bottiglia comprendono: un corpo cilindrico (50) rotante dietro comando; una scanalatura (60) che ha larghezza e profondità dimensionate per alloggiare il collo (20) di una bottiglia e che si estende sul corpo cilindrico (50) lungo un'elica coassiale all'asse (x) di rotazione del corpo stesso; è previsto che una bottiglia (2) avente il collo (20) inserito nella scanalatura (6Q) interagisca, a seguito della rotazione del corpo cilindrico (50), con fianchi (64) della scanalatura (60) in modo da essere trascinata lungo il detto percorso . Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato per il fatto che il corpo (70) fisso è di forma tubolare ed è esterno e coassiale al corpo cilindrico (50) rotante. 4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato per il fatto che: la guida (7) comprende una fenditura (71) ricavata sul corpo (70) fisso e delimitata da pareti (72) contraffacciate; i detti mezzi per impedire lo sfilamento comprendono una coppia di labbri (73) paralleli fra di loro, ciascuno predisposto su di una rispettiva parete (72) della fenditura (71) e previsti per interagire con un un risalto anulare (21) presente sul collo (20) della bottiglia; la distanza reciproca fra i labbri (73) è minore del diametro del risalto anulare (21) e maggiore del diametro del collo (20) della bottiglia. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato per il fatto che la fenditura (71) si avvolge a spirale sulla superficie esterna del corpo (70) fisso. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato per il fatto che la fenditura (71) si avvolge per un angolo di 180°.