ITPD20070297A1 - Apparecchiatura per il trasporto di contenitori - Google Patents

Description

APPARECCHIATURA PER IL TRASPORTO DI CONTENITORI

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne una apparecchiatura per il trasporto di contenitori, in particolare di bottiglie o simili secondo il preambolo della rivendicazione indipendente.

L’apparecchiatura di cui trattasi è destinata a essere vantaggiosamente impiegata negli impianti industriali di imbottigliamento di bevande quali vino, acque minerali eccetera per trasportare i contenitori, di vetro o di plastica, tra differenti macchine operatrici quali sciacquatici, riempitici, tappatrici, capsulatrici, gabbiettatrici, etichettatrici o altre ancora ovvero per trasportare i contenitori all’ interno delle stesse macchine.

Stato della tecnica

Come è noto, gli impianti industriali di imbottigliamento oggi disponibili sul mercato impiegano solitamente più macchine operatrici poste in serie per svolgere le operazioni di sciacquatura, riempimento, tappatura, capsulatura, gabbiettatura dei tappi, etichettatura ecc.

Allo scopo, le suddette macchine operatrici montano perifericamente su una giostra rotante una pluralità di teste operatrici alle quali sono associati i contenitori per il tratto che compiono attorno alla giostra per essere sottoposti alle operazioni previste dalla macchina operatrice.

Il trasporto dei contenitori tra le diverse macchine operatrici, ovvero attorno alle giostre delle stesse macchine operatrici, avviene con mezzi di trasporto quali coclee, ruote ad alveoli motorizzate a forma di stella, pinze di trattenimento e trasportatori a nastro.

E particolarmente sentita nel settore la necessità di fare funzionare gli impianti di imbottigliamento in maniera versatile con contenitori di diverse forme e dimensioni. Allo scopo, i mezzi di trasporto attualmente vengono adattati per trattenere correttamente i contenitori sostituendo le coclee o le pinze in funzione della morfologia del contenitore.

Tali adattamenti che si rendono necessari ogni qual volta si debba cambiare produzione impiegando contenitori di forma sufficientemente diversa, comportano ovviamente notevoli perdite di tempo e tempi morti dovuti alla inoperatività dell’ impianto influendo negativamente sul rendimento complessivo di produzione e quindi sui costi.

I mezzi di trasporto a pinze per spostare i contenitori comprendono solitamente una giostra rotante su cui sono perifericamente montate una pluralità di pinze generalmente azionate in apertura ed in chiusura da accoppiamenti con camme fisse.

Più in dettaglio, ciascuna pinza è solitamente formata da due coppie di bracci impegnate tra loro ad una estremità, e poste una sopra all’altra per prendere il contenitore a due differenti altezze. Ciascuna coppia di bracci viene azionata in apertura da una camma attraverso un leverismo che vince la forza di reazione elastica di una molla posta a collegamento dei bracci, e consente alle estremità dei bracci di allontanarsi per rilasciare il contenitore.

Solitamente per cambiare produzione sostituendo un formato di contenitori con un altro di diverso diametro è necessario sostituire le pinze con altre di forma adatta al nuovo formato per trattenere correttamente i contenitori e per centrarli, nel caso siano impiegati sulla giostra di una macchina operatrice, rispetto alle corrispondenti teste.

E noto inoltre impiegare apparecchiature per il trasporto di contenitori in cui le pinze possiedono una porzione di impegno dei singoli bracci sostituibile in funzione del formato del contenitore da trattenere.

E quindi particolarmente sentita nel settore l’esigenza di cambiare produzione sostituendo un formato di contenitori con un altro di diverso diametro senza incorrere in regolazioni laboriose che impongano di fermare l' impianto per tempi prolungati.

Pertanto, le apparecchiature a pinze oggi presenti sul mercato non si prestano ad essere impiegate aH’interno di linee di imbottigliamento industriali ove sia richiesto di variare frequentemente il formato dei contenitori, dato che tali operazioni comportano impegnative operazioni di adattamento ogni qual volta si desidera cambiare il formato dei contenitori.

I brevetti WO 2006102983, WO 9951514 e DE 29501897U descrivono apparecchiature a pinze per trasportare contenitori, in particolare bottiglie, in linee di impianti di imbottigliamento. Ciascuna pinza è formata da due bracci di trattenimento dotati di un proprio perno di rotazione.

Ciascun braccio è diviso dal perno in una porzione di trattenimento suscettibile di cooperare con quella dell’altro braccio per fermare la bottiglia, e di una contrapposta porzione di comando suscettibile di comandare l’apertura e la chiusura delle porzioni di trattenimento dei bracci della pinza.

Per favorire il trattenimento delle bottiglie nella corretta posizione il brevetto US 5743377 prevede di predisporre sulle estremità dei bracci di trattenimento due sporgenze verticali.

In particolare il brevetto WO 9951514 prevede la possibilità di impiegare le pinze di una medesima stella di trasferimento in modo versatile con bottiglie di larghezza differente grazie ad un particolare leverismo di apertura dei bracci che consente di mantenere centrata la bottiglia anche al variare del suo formato.

II brevetto EP 366225 prevede mezzi di regolazione per consentire di prendere e rilasciare le bottiglie centrate nella corretta posizione sia pure al variare delle dimensioni delle stesse bottiglie.

I mezzi di trasporto a pinze possono prevedere che i bracci di ciascuna coppia ruotino attorno ad un medesimo comune perno di rotazione, sia pure in versi opposti, come descritto ad esempio nel brevetto US 3155228 oppure su distinti alberi come previsto nelle soluzioni indicate in precedenza.

Presentazione dell'invenzione

In questa situazione, il problema alla base della presente invenzione è di superare le limitazioni della tecnica fino ad oggi nota mettendo a disposizione una apparecchiatura per il trasporto di contenitori, la quale consenta di essere impiegata in modo versatile al variare del formato dei contenitori senza richiedere di effettuare laboriosi adattamenti.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione una apparecchiatura per il trasporto di contenitori particolarmente compatta in grado di essere montata su giostre di qualunque diametro.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione una apparecchiatura per il trasporto di contenitori che consenta di trattenere correttamente i contenitori centrati nelle rispettive sedi sulla giostra al variare dei loro formati.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione una apparecchiatura per il trasporto di contenitori che sia in grado di trattenere saldamente i contenitori in più punti di presa al variare delle loro dimensioni.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di mettere a disposizione una apparecchiatura per il trasporto di contenitori economicamente conveniente ed operativamente del tutto affidabile.

Questi ed altri scopi ancora vengono tutti raggiunti dalla apparecchiatura per il trasporto di contenitori secondo le rivendicazioni allegate.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- le Figure 1A e 1B mostrano rispettivamente una vista prospettica dall’alto e dal basso di una porzione di linea di un impianto di imbottigliamento con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre e con montate alcune apparecchiature per il trasporto di contenitori secondo l' invenzione;

- la Figura 2 mostra una vista prospettica di una apparecchiatura secondo l’invenzione prevista per essere associata alla struttura (torretta) di una macchina operatrice;

- la Figura 3 mostra una vista prospettica di una apparecchiatura secondo l’invenzione prevista per formare una stella di trasferimento di contenitori;

- la Figura 4 mostra l’apparecchiatura di figura 3 in una differente prospettiva con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- le Figure 5 e 6 mostrano due differenti viste prospettiche di un particolare dell’apparecchiatura di figura 3 relativo ad una pinza;

- le Figure 7, 8 e 9 mostrano viste prospettiche di tre particolari dell’apparecchiatura di figura 3 relativi rispettivamente ad una leva di apertura, ad una leva di comando, e ad una camma.

Descrizione dettagliata

Con riferimento agli uniti disegni è stata indicata nel suo complesso con 1 l’apparecchiatura per il trasporto di contenitori, in particolare di bottiglie o simili oggetto della presente invenzione.

Essa è destinata ad essere vantaggiosamente impiegata in impianti di imbottigliamento industriali quale stella di trasferimento per trasbordare le bottiglie tra differenti macchine operative ovvero quale sistema di trasporto per condurre le bottiglie attraverso le stesse macchine operative.

L’apparecchiatura 1 potrà pertanto essere posta in sostituzione di una tradizionale ruota ad alveoli per il trasporto di bottiglie ovvero potrà essere montata sulla struttura (denominata nel gergo del settore con il termine di torretta) di una macchina operatrice rotativa quale ad esempio una gabbiettatrice di tappi (a fungo o corona), una capsulatrice, una riempitrice, una sciacquatrice, una tappatrice, una etichettatrice e altre macchine similari.

In accordo alle allegate figure, l' apparecchiatura 1 comprende una giostra rotante 2 portata in rotazione da mezzi motori non illustrati in figura poiché di per se stessi di tipo tradizionale, attorno ad un asse verticale Z, su cui sono perifericamente montate in posizione equidistanziata una pluralità di pinze 10, il cui numero dipende dal raggio della giostra ovvero dalle portata che l' apparecchiatura deve garantire.

Nel caso in cui l' apparecchiatura 1 sia montata su una macchina operatrice per trasportare da una porta di ingresso ad una porta di uscita le bottiglie lungo un percorso che le porta ad essere associate alle teste operative per subire le previste lavorazioni, allora la giostra rotante 2 porterà ulteriormente montati numerosi componenti per il funzionamento della macchina quali in particolare una pluralità di teste operative disposte circonferenzialmente ed equidistanziate tra loro ed un piano rotante 3 con piattelli di appoggio 4 per le bottiglie.

Nell’esempio di figura 1 una apparecchiatura di trasporto 1A associata ad una macchina operatrice riceve a monte le bottiglie da una apparecchiatura di trasporto 1B per poi cederle a valle in uscita ad una apparecchiatura 1C. A loro volta le apparecchiature 1B ed 1C rispettivamente prelevano e cedono le bottiglie ad esempio da e ad un nastro trasportatore 5 con cui sono fasate in passo ed in velocità. Ovviamente, al posto del nastro trasportatore potranno essere previste altri mezzi di trasporto quali coclee o stelle ad alveoli.

L’apparecchiatura 1 comprende un supporto centrale fisso 6 entro il quale è coassialmente montato un albero di trasmissione del moto 7 (v. fig. 1B). Quest’ultimo è fissato alla giostra 2 che porta in rotazione unitamente alle pinze 10 su di essa montate.

Tale giostra 2 è ad esempio vantaggiosamente formata da una coppia di piastre circolari 8 contrapposte e parallele (di cui una è formata dal piano rotante 3 nel caso l’apparecchiatura 1A sia montata su una macchina operatrice), le quali sono fissate all’albero di trasmissione 7 mediante raccordi meccanici quali chiavette e/o mozzi 9. Ovviamente, l’albero di trasmissione 7 sarà mantenuto in posizione rispetto al supporto centrale 6 mediante appositi cuscinetti.

Ciascuna pinza 10 è dotata di una coppia di bracci 11, 12 montati su corrispondenti perni paralleli 14, 15 ed azionabili da mezzi attuatori 13 a ruotare attorno agli assi verticali Y, Y’ dei perni 14, 15, paralleli all’asse Z della giostra 2, tra una posizione di apertura, in cui rispettive porzioni di trattenimento 16 dei singoli bracci 11, 12 sono distanziate tra loro per ricevere o rilasciare una bottiglia, ed una posizione di chiusura, in cui le porzioni di trattenimento 16 dei bracci 11, 12 sono ravvicinate per trattenere tra di loro la bottiglia.

I bracci 11, 12 sono richiamati verso la posizione di chiusura da appositi mezzi elastici 17 vantaggiosamente costituiti da una molla fissata alle sue estremità ai due bracci 11, 12 in una posizione tale da non interferire con il ricevimento della bottiglia.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione almeno un primo braccio di comando 11 della coppia di bracci di ciascuna pinza 10, è montato folle sul proprio perno, nel seguito indicato come primo perno 14. Inoltre, i mezzi attuatori 13 citati in precedenza responsabili della movimentazione delle pinze 10, comprendono, un leva di comando 18 che si impegna su una camma 19 fissa ed è solidale al primo perno 14 per portarlo in rotazione seguendo la camma 19. In accordo con la presente invenzione è ulteriormente prevista una prima leva di apertura 20 anch’essa fissata al primo perno 14 e suscettibile di agire sul primo braccio di comando 11 forzandolo verso la posizione di apertura e con ciò vincendo la forza di contrasto della molla 17 per effetto della rotazione del primo perno 14 comandata dalla camma 19 tramite la leva di comando 18.

La camma 19 è fissata al supporto centrale fisso ad esempio mediante viti.

Funzionalmente, il primo braccio di comando 11 allorché viene rilasciato dalla prima leva di apertura 20 in seguito ad una diversa posizione angolare assunta dalla leva di comando 18 dovuta alla forma della camma 19, per effetto del richiamo della molla 17 si porta in appoggio ed in presa sulla bottiglia realizzando con ciò la posizione di chiusura della pinza 10.

Più in dettaglio, il primo braccio di comando 11 è libero di ruotare attorno al primo perno 14 e quindi attorno al relativo asse verticale Y ad una altezza stabilita lungo la sua estensione, essendo montato preferibilmente con gioco sul primo perno 14 ed in appoggio su anelli antiusura 21 fissati o calettati sul primo perno medesimo.

La leva di apertura 20 è fissata al primo perno 14, preferibilmente mediante una vite o un grano 22 che si inserisce in un foro ricavato lateralmente sulla stessa leva 20 e in un foro radiale ricavato allineato sul primo perno 14, appena al di sopra del primo braccio di comando 11.

In questo modo, la suddetta leva di apertura 20 è in grado di agire sul primo braccio di comando 11 andando in battuta con una sua porzione sagomata a sede 23 va in battuta su un nottolino sporgente 24 verso l’alto dal primo braccio di comando 11.

A sua volta la leva di comando 18 è fissata al primo perno 14, preferibilmente mediante una vite o un grano 25 che si inserisce in un foro ricavato sulla sua superficie laterale nonché in un foro radiale ricavato allineato sul primo perno 14, appena al di sopra della camma 19 ed al di sotto della piastra circolare inferiore 8 della giostra 2.

Preferibilmente, la leva di comando 18 è impegna alla camma 19 grazie ad un rullo 26 che ruota sul profilo di quest’ ultima ed è allo scopo montato su un perno 27 estendentesi verticalmente verso il basso.

Il rullo 26 è pressato contro il profilo della camma 19 dall’azione di richiamo della molla 17 trasmessa dal primo perno 14, il quale è girevolmente supportato dalle due piastre circolari 8 contraffacciate mediante cuscinetti 28.

In accordo con una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione, l’apparecchiatura 1 prevede che sui perni 14 e 15 di ciascuna copia di bracci 11, 12 sia montata per meglio trattenere la bottiglia una ulteriore pinza 10’ formata da una seconda coppia di bracci 11’, 12’ distanziati dalla prima copia di bracci 11, 12 lungo l’estensione dei perni 14, 15 ovvero ad una certa altezza verticale dalla prima copia di bracci 11, 12’.

Meccanicamente la seconda coppia di bracci 11’, 12’ è azionata in movimentazione in modo del tutto analogo alla precedente copia di bracci 11, 12. Pertanto, è prevista una seconda leva di apertura 20’ fissata al primo perno 14 e suscettibile di agire sul secondo braccio di comando 11 ’ forzandolo verso la posizione di apertura vincendo la forza di contrasto di una seconda molla 17’ per effetto della rotazione del primo perno 14 comandata dalla camma 19 tramite la leva di comando 18.

Funzionalmente, il secondo braccio di comando 11 ’ allorché viene rilasciato dalla seconda leva di apertura 20’ in seguito ad una diversa posizione angolare assunta dalla leva di comando 18 dovuta alla forma della camma 19, per effetto del richiamo della seconda molla 17’ si porta in appoggio ed in presa sulla bottiglia realizzando con ciò la posizione di chiusura della pinza 10’.

Le posizioni di chiusura delle due pinze 10, 10’ sono determinate dal fine corsa dei rispettivi primo Il e secondo 11 ’ braccio di comando in appoggio sulla superficie esterna della bottiglia e dipendono pertanto dal formato della bottiglia che all’altezza delle due pinze 10, 10’ potrà presentare una larghezza anche notevolmente differente.

In particolare, ad esempio la bottiglia potrà presentare una forma conica rastremata verso la bocca cosicché necessariamente le due pinze andranno in appoggio sulla bottiglia con aperture diverse delle rispettive coppie di bracci 11, 12 e 11, 12’.

Più chiaramente, le due coppie di bracci 11, 12 e 11’, 12’ liberate dalla azione in apertura prodotta dalle rispettive leve di apertura 20, 20’ in seguito ad una diversa posizione angolare assunta dalla leva di comando 18 dovuta alla forma della camma 19, rimangono sottoposte alle sole azioni delle molle 17, 17’ che agiscono in chiusura sulle coppie di bracci provocandone l’arresto della corsa sulla superficie della bottiglia a due differenti altezze.

Le posizioni finali delle due coppie di bracci 11, 12 e 11, 12’, ovvero le posizioni di chiusura, sono tra loro indipendenti poiché i bracci di comando 11, 11 sono folli sul primo perno 14 e si fermano nella loro corsa di chiusura sulla bottiglia solo quando vi giungono in battuta, il che capita ovviamente ad angoli diversi se all’altezza delle pinze 10, 10’ la bottiglia presente larghezze differenti.

La seconda coppia di bracci 11, 12’ potrà essere vantaggiosamente predisposta ad una altezza rispetto alla prima coppia 11, 12 atta a prendere la bottiglia sul collo.

Vantaggiosamente, gli spostamenti dei due bracci 11, 12 e 11, 12’ di ciascuna pinza 10, 10’ sono di pari entità ed hanno versi contrari in quanto il braccio di comando 11, 11 di ciascuna pinza 10, 10’ è impegnato al braccio condotto 12’ 12’ della stessa pinza 10, 10’ mediante mezzi di trasmissione che allo scopo sono preferibilmente formati da due corone dentate 40 meccanicamente impegnate tra loro e fissate l’una al braccio di comando 11, 11 e l’altra al braccio condotto 12, 12’ di ciascuna pinza 10, 10’.

I secondi perni 15 dei bracci condotti 12, 12’ delle pinze sono preferibilmente fissati alle estremità alle due piastre circolare 8 e su di essi i bracci condotti 12, 12’ sono montati in modo girevolmente folle essendo montati con gioco sul secondo perno 15 ed in appoggio su anelli antiusura 21 fissati o calettati sul secondo perno 15 medesimo.

La camma 19 dovrà essere conformata con un profilo atto a determinare almeno due aperture dei bracci 11, 12 e 11, 12’ delle pinze 10, 10’ al fine di consentirne la presa ed il rilascio dei contenitori.

In accordo con una variante realizzativa della presente invenzione i due tratti della camma 19 atti a realizzare le suddette due aperture potranno essere realizzati su due dischi separati e sovrapposti entro i quali si andranno ad impegnare due differenti porzioni della leva di comando 18 (ovvero due distinte leve di comando entrambe fissate al primo perno 14). I due dischi potranno essere regolati angolarmente l’uno rispetto all’altro in modo da regolare con precisione la posizione di ingresso e di uscita dei contenitori nelle pinze e quindi per una migliore fasatura con altri mezzi di trasporto posti a monte ed a valle della apparecchiatura 1 secondo l’invenzione.

L’invenzione così concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, essa potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, in particolare di bottiglie comprendente: - una giostra rotante attorno ad un asse verticale; - una pluralità di pinze montate perifericamente su detta giostra, ciascuna dotata di almeno una coppia di bracci montati su corrispondenti perni paralleli ed azionabili da mezzi attuatori a ruotare attorno agli assi di detti perni tra una posizione di apertura, in cui rispettive porzioni di trattenimento dei singoli bracci sono distanziate tra loro per ricevere o rilasciare un contenitore, ed una posizione di chiusura in cui le porzioni di trattenimento di detti bracci sono ravvicinate tra loro in presa su detto contenitore; - mezzi elastici posti a collegamento dei bracci di ciascuna pinza per richiamare questi ultimi verso detta posizione di chiusura; caratterizzata dal fatto che almeno un primo braccio di comando di una prima pinza è montato folle su un primo perno; e caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono: almeno una camma fissa; almeno un leva di comando impegnantesi su detta camma fissa e fissata a detto primo perno per portarlo in rotazione seguendo detta camma; almeno una prima leva di apertura anch’essa fissata a detto primo perno suscettibile di agire su detto primo braccio di comando forzandolo verso detta posizione di apertura vincendo la forza di contrasto di detti mezzi elastici, per effetto della rotazione di detto primo perno comandata da detta camma tramite detta leva di comando; detto primo braccio di comando essendo atto a spostarsi in detta posizione di chiusura in presa su detto contenitore per effetto del richiamo di detti mezzi elastici allorché è rilasciato da detta prima leva di apertura.
2. 2. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, secondo la rivendicazione 1, in cui sui perni della coppia di bracci di ciascuna pinza è montata una seconda coppia di bracci di una seconda pinza distanziati dalla prima copia di bracci, almeno una seconda leva di apertura fissata a detto primo perno suscettibile di agire su detto secondo braccio di comando forzandolo verso detta posizione di apertura vincendo la forza di contrasto di detti mezzi elastici, per effetto della rotazione di detto primo perno comandata da detta camma tramite detta leva di comando; detto secondo braccio di comando essendo atto a fermarsi in detta posizione di chiusura in presa su detto contenitore per effetto del richiamo di detti mezzi elastici allorché è rilasciato da detta seconda leva di apertura, le posizioni di chiusura di detto primo e secondo braccio di comando essendo indipendentemente determinate dal formato della bottiglia all’altezza della pinza.
3. 3. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui per ciascuna pinza il braccio di comando è impegnato all’altro braccio condotto mediante mezzi di trasmissione atti a portare detto braccio condotto in contro -rotazione rispetto a detto braccio di comando con rotazioni di pari entità e di verso contrario.
4. 4. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, secondo la rivendicazione 3, in cui il braccio condotto di ciascuna pinza è montato folle su un secondo perno ed in cui detti mezzi di trasmissione comprendono due corone dentate meccanicamente impegnate tra loro e fissate l’una a detto braccio di comando e l’altra a detto braccio condotto.
5. 5. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il braccio di comando di ciascuna pinza è provvisto di un nottolino sporgente su cui è destinata ad andare in battuta la corrispondente leva di apertura, in particolare attraverso una sua porzione sagomata a sede.
6. 6. Apparecchiatura per il trasporto di contenitori, secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui su detta leva di comando è imperniato un rullo suscettibile di ruotare a contatto con il profilo di detta camma.