ITPD20090123A1 - Macchina per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari - Google Patents

Description

MACCHINA PER TRATTARE CONTENITORI, IN PARTICOLARE IN UN

IMPIANTO DI IMBOTTIGLIAMENTO DI PRODOTTI ALIMENTARI

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne una macchina per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo il preambolo della rivendicazione principale.

La macchina di cui trattasi à ̈ destinata ad essere vantaggiosamente impiegata negli impianti industriali di imbottigliamento di bevande, quali vino o acque minerali, in particolare per sottoporre contenitori, quali bottiglie o simili (di vetro o di plastica), ad un trattamento di sciacquatura con uno o più liquidi di lavaggio.

Stato della tecnica

Le macchine sciacquatrici impiegate nei tradizionali impianti di imbottigliamento comprendono, in modo di per sé noto, una giostra rotante attorno ad un proprio asse centrale, la quale à ̈ provvista lungo la sua periferia di una pluralità di pinze destinate ad afferrare i contenitori da trattare, tipicamente in corrispondenza del loro collo, e a disporli capovolti in corrispondenza di rispettivi gruppi di sciacquatura.

Ciascuno di tali gruppi di sciacquatura comprende sostanzialmente un iniettore, dotato di un ugello con un’apertura di erogazione rivolta verso l’alto, il quale à ̈ collegato mediante un tubo di raccordo ad una valvola di distribuzione per alimentare l’ugello con un liquido di lavaggio con cui sciacquare i contenitori. Nel dettaglio, sono note macchine sciacquatrici dotate di gruppi di sciacquatura ad ugelli fissi, nelle quali gli ugelli sono mantenuti esterni al contenitore, e macchine ad ugelli mobili, nelle quali gli ugelli sono movimentati per penetrare all’interno del contenitore attraverso la sua bocca.

Ciascuna pinza à ̈ dotata convenzionalmente di due bracci per afferrare e rilasciare un contenitore, i quali sono imperniati ad una forcella girevolmente vincolata al supporto di collegamento alla giostra del relativo gruppo di sciacquatura. La forcella à ̈ suscettibile di ruotare di 180° attorno ad un asse di rotazione trasversale rispetto all’asse centrale della giostra per ribaltare il contenitore trattenuto dai bracci della pinza.

Operativamente, ciascun contenitore alimentato in ingresso alla macchina sciacquatrice viene afferrato da una pinza, la quale lo capovolge disponendolo con la sua bocca allineata sopra all’ugello del corrispondente gruppo di sciacquatura. Successivamente, tramite tale ugello, viene iniettato all’interno del contenitore il liquido di lavaggio per sciacquare il contenitore medesimo. Quest’ultimo viene quindi mantenuto capovolto per un determinato periodo di tempo allo scopo di consentirne l’asciugatura e garantire il completo scolo del liquido di lavaggio. Infine, il contenitore à ̈ riportato in posizione eretta e rilasciato dalla pinza in corrispondenza dell’uscita della macchina sciacquatrice per essere convogliato alle successive macchine operatrici (riempitrice, tappatrice, capsulatrice, ecc.).

Opzionalmente, à ̈ prevista una fase di pre-evacuazione dell’aria presente nel contenitore che prevede l’immissione all’interno di quest’ultimo di un gas inerte (ad esempio azoto) prima dell’iniezione del liquido di lavaggio. Preferibilmente, dopo la sciacquatura con il liquido di lavaggio, à ̈ prevista una fase di iniezione di aria all’interno del contenitore capovolto per facilitarne l’asciugatura.

Una forma realizzativa particolare di tipo noto à ̈ descritta, ad esempio, nel modello di utilità italiano IT 241903. Esso concerne una macchina sciacquatrice nella quale i bracci di ciascuna pinza sono incernierati alla corrispondente forcella mediante distinti perni paralleli all’asse centrale della giostra. I bracci di ciascuna pinza sono dotati di una loro estremità libera, destinata a trattenere un contenitore, ed una loro estremità vincolata, collegata ad un meccanismo a camma che comanda sia l’apertura che la chiusura dei bracci medesimi.

Inoltre, sulle estremità libere dei bracci sono fissate porzioni di trattenimento, le quali sono costituite da tamponi in materiale plastico controsagomati rispetto alla forma del collo del contenitore. Questi tamponi hanno lo scopo sia di garantire una salda presa del contenitore, sia di assicurare il centraggio della bocca del contenitore medesimo con l’ugello del corrispondente gruppo di sciacquatura quando il contenitore viene capovolto per essere risciacquato.

Questa soluzione di tipo noto, tuttavia, risulta nella pratica non scevra di inconvenienti. Un primo inconveniente à ̈ legato al fatto che sul mercato sono presenti numerosi formati di contenitori, i quali presentano diverse forme e/o dimensioni del loro collo ovvero differenti forme della loro baga. Nelle pinze di tipo noto sopra brevemente descritte à ̈ necessario cambiare di volta in volta i tamponi fissati alle estremità libere dei bracci per assicurare il corretto trattenimento e centraggio dei contenitori al variare del loro formato. Tali operazioni richiedono l’arresto dell’intero impianto di imbottigliamento con conseguenti tempi morti di produzione e calo di rendimento del processo produttivo. Inoltre, à ̈ necessario disporre di tasselli specifici per ogni formato di contenitori. Ciò comporta un notevole aggravio delle spese di produzione e di magazzino, che si ripercuote sul costo finale della macchina sciacquatrice.

Un ulteriore inconveniente deriva dal fatto che pinze di tipo noto non sono in grado di adattarsi correttamente alla conicità del collo del contenitore (anch’essa variabile a seconda del formato) e pertanto non possono garantire una salda presa del contenitore stesso con una conseguente riduzione di affidabilità e di funzionalità della macchina sciacquatrice. Un altro inconveniente à ̈ legato all’elevata complessità costruttiva dei mezzi attuatori per determinare l’apertura e la chiusura delle pinze di tipo noto che può facilitare l’insorgere di guasti o di malfunzionamenti.

Presentazione dell’invenzione

Scopo principale della presente invenzione à ̈ pertanto quello di superare gli inconvenienti manifestati dalle soluzioni di tipo noto sopra considerate mettendo a disposizione una macchina per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, la quale consenta un impiego versatile al variare sia della forma che delle dimensioni dei contenitori senza richiedere di effettuare laboriosi adattamenti.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di mettere a disposizione una macchina per trattare contenitori dotata di dispositivi di presa che consentano di trattenere i contenitori centrati sugli ugelli dei corrispondenti gruppi di sciacquatura al variare della forma e dimensione del collo di tali contenitori ovvero della forma della loro baga.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di mettere a disposizione una macchina per trattare contenitori economica e semplice da costruire.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di mettere a disposizione una macchina per trattare contenitori operativamente del tutto affidabile.

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 due forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

− la figura 1 mostra una vista in pianta della macchina per trattare contenitori oggetto della presente invenzione;

− la figura 2 mostra una vista prospettica di un particolare della macchina illustrata in figura 1 relativo ad un dispositivo di presa per contenitori;

− la figura 3 mostra una vista laterale del dispositivo di presa per contenitori illustrato in figura 2;

− la figura 4 mostra una vista prospettica di un particolare del dispositivo di persa per contenitori illustrato in figura 2 relativo ad un braccio ed al corrispondente elemento di trattenimento;

− la figura 5 mostra una vista in pianta del braccio e del corpo di trattenimento illustrati in figura 4;

− la figura 6 mostra una vista laterale, parzialmente in sezione, del braccio e del corpo di trattenimento illustrati in figura 4;

− la figura 7 mostra una vista in sezione del dispositivo di presa per contenitori illustrato in figura 3 secondo la traccia VII – VII della stessa figura 3;

− le figure 8a, 8b e 8c mostrano il dispositivo di presa illustrato in figura 2 in una vista dall’alto con i bracci in posizione di chiusura per trattenere contenitori di diverse dimensioni;

− le figure 9a, 9b e 9c mostrano il dispositivo di presa illustrato in figura 2 in una vista laterale con i bracci in posizione di chiusura per trattenere contenitori di diversa forma;

− la figura 10 mostra una vista in sezione del dispositivo di presa per contenitori illustrato in figura 2 secondo la traccia X – X della stessa figura 2;

− la figura 11 mostra una vista in sezione di un particolare della macchina per trattare contenitori relativo al dispositivo di presa per contenitori in accordo con una seconda forma realizzativa dell’invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento agli uniti disegni à ̈ stato indicato nel suo complesso con 1 la macchina per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, oggetto della presente invenzione.

Essa à ̈ inserita, in modo del tutto tradizionale, all’interno di un impianto o di una linea di imbottigliamento dotati di più macchine che lavorano in successione ed in particolare provvisti tipicamente di una macchina sciacquatrice, di una macchina imbottigliatrice e di una macchina tappatrice. I contenitori da riempire vengono trasferiti da una macchina all’altra mediante linee di trasporto come ad esempio nastri trasportatori, ovvero mediante apparecchiature per il trasporto quali ad esempio stelle ad alveoli, coclee, ecc.

Nel seguito verrà descritta una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione relativa ad una macchina sciacquatrice, intendendosi tuttavia che le soluzioni tecniche oggetto della presente invenzione siano vantaggiosamente applicabili anche ad altri tipi di macchine, come ad esempio macchine riempitrici, macchine tappatrici, apparecchiature per il trasporto dei contenitori, ecc.

Nel dettaglio, si descriverà una macchina sciacquatrice rotativa ad ugelli fissi, la quale permette di sottoporre contenitori 8, tipicamente bottiglie o simili, ad un trattamento con un prodotto liquido di lavaggio per pulire o anche sterilizzare la loro superficie interna. Con riferimento alla figura 1, la macchina 1 à ̈ provvista convenzionalmente di una stazione di ingresso 66, in cui riceve da una prima linea di trasporto 67 i contenitori 8 da sciacquare, ed una stazione di uscita 68, in cui i contenitori 8 risciacquati vengono rilasciati ad una seconda linea di trasporto 69 per essere convogliati verso una macchina a valle, come ad esempio una macchina riempitrice.

La macchina 1 comprende, in modo del tutto tradizionale, un telaio di sostegno sul quale à ̈ girevolmente montata una giostra 70 portata in rotazione attorno ad un proprio albero verticale 74 tramite mezzi motori di tipo noto. Sulla periferia della giostra 70 sono uniformemente distribuiti, lungo la sua circonferenza, una pluralità di gruppi di sciacquatura 71. Ciascun gruppo di sciacquatura 71 comprende sostanzialmente una struttura di supporto 4 fissata alla giostra 70 della macchina 1 sulla quale à ̈ montata una vasca di scolo 7 collegata ad un circuito di scarico per drenare il liquido di lavaggio utilizzato durante il trattamento di sciacquatura. Come si può osservare dagli esempi illustrati nelle figure 2, 10 e 11, all’interno della vasca di scolo 7 si sviluppa un iniettore 72, dotato di un ugello 73 con un’apertura di erogazione rivolta verso l’alto. Tale iniettore 72 à ̈ collegato mediante un condotto di raccordo ad una valvola di distribuzione per alimentare l’ugello 73 con il liquido di lavaggio con cui sciacquare i contenitori 8.

Ciascun gruppo di sciacquatura 71 comprende, inoltre, un dispositivo di presa 2 per contenitori, il quale à ̈ provvisto di una pinza 3 per afferrare e rilasciare i contenitori 8 montata sulla struttura di supporto 4. Con riferimento all’esempio realizzativo illustrato nelle figure 2 e 3, la struttura di supporto 4 comprende una forcella 6, la quale supporta la pinza 3 ed à ̈ incernierata ad una staffa 5 fissata alla giostra 70. La forcella 6 à ̈ azionata a ruotare per ribaltare il contenitore 8 trattenuto dalla pinza 3 con la bocca allineata sopra all’ugello 73 dell’iniettore 72.

Ovviamente, senza per questo uscire dall’ambito di tutela della presente privativa, il dispositivo di presa 2 può essere associato ad un qualsiasi gruppo operativo di una macchina per trattare contenitori in un impianto di imbottigliamento, ovvero potrà operare anche in assenza di uno specifico gruppo operativo come, ad esempio, in una apparecchiatura per il trasporto di contenitori.

Nel dettaglio, la forcella 6 à ̈ convenzionalmente dotata di due porzioni allungate 9 parallele, fissate ad una loro prima estremità 10 ad una piastra 11 trasversale di collegamento, sulla quale à ̈ fissata la pinza 3, ed incernierata ad una seconda estremità 12 alla staffa 5 mediante una cerniera 13. Quest’ultima à ̈ disposta sotto alla vasca di scolo 7 e si sviluppa orizzontalmente lungo un asse di ribaltamento X tangente alla circonferenza della giostra 70 nel punto in cui il dispositivo di presa 2 à ̈ montato su quest’ultima. In questo modo la pinza 3 può ruotare sostanzialmente di 180° tra una posizione abbassata, in cui à ̈ posta sotto alla vasca di scolo 7, ed una posizione sollevata, in cui à ̈ posta sopra alla medesima vasca di scolo 7 in corrispondenza di una sua faccia aperta superiore 14. La rotazione della pinza 3 tra la posizione abbassata e la posizione sollevata à ̈ comandata, ad esempio, da una camma tubolare fissa (non illustrata), la quale à ̈ montata attorno alla macchina 1. Una guida 64 fissata alla forcella 6 à ̈ scorrevolmente impegnata alla camma tubolare per comandare la movimentazione della pinza 3 a seguito della rotazione della giostra 70.

La pinza 3 del dispositivo di presa 2 comprende due bracci 15 imperniati alla piastra 11 della forcella 6 per ruotare attorno a propri primi assi di rotazione Y preferibilmente paralleli all’albero verticale 74 della giostra 70 della macchina 1. In accordo con le forme realizzative illustrate nelle allegate figure, i bracci 15 sono disposti simmetricamente rispetto ad un asse radiale R della giostra 70 e sono girevolmente infulcrati su corrispondenti primi perni cilindrici di cerniera 16 per ruotare attorno ai primi assi di rotazione Y.

Ciascun braccio 15 della pinza 3 comprende un corpo di sostegno 15’ imperniato alla piastra 11 della forcella 6 meccanicamente associato a mezzi attuatori 18 atti ad aprire e chiudere la pinza 3, ed un corpo di trattenimento 20 collegato meccanicamente al corpo di sostegno 15’ del braccio 15 e destinato ad afferrare o rilasciare i contenitore 8, preferibilmente in corrispondenza del loro collo 37.

Operativamente, i mezzi attuatori 18 azionano i bracci 15 a ruotare attorno al loro primo asse di rotazione Y tra almeno una posizione di apertura, in cui i rispettivi corpi di trattenimento 20 sono distanziati tra loro per ricevere o rilasciare il contenitore 8, ed almeno una posizione di chiusura, in cui i medesimi corpi di trattenimento 20 sono ravvicinati per trattenere tra di loro il contenitore 8.

In accordo con l’idea alla base della presente invenzione, ciascuno dei corpi di trattenimento 20 del dispositivo di presa 2 à ̈ collegato al corpo di sostegno 15’ del rispettivo braccio 15 mediante almeno una articolazione 21 atta a consentire al corpo di trattenimento 20 medesimo di ruotare almeno attorno ad un secondo asse di rotazione Z giacente su un piano Ï€ sostanzialmente ortogonale al primo asse di rotazione Y dei bracci 15 e passante per questi ultimi. Quando la pinza 3 si chiude sul contenitore 8, i corpi di trattenimento 20, grazie alla loro libera rotazione attorno ai rispettivi secondi assi di rotazione Z, vanno in battuta sul collo 37 del contenitore 8 seguendone correttamente il profilo ovvero la conicità.

L’articolazione 21 potrà consentire al corpo di trattenimento 20 di eseguire ulteriori movimenti di rotazione oltre a quello attorno al secondo asse di rotazione Z allo scopo di permettere al dispositivo di presa 2 di afferrare saldamente e di centrare contenitori 8 con forme e dimensioni particolari.

Più in dettaglio, in accordo con la realizzazione preferenziale illustrata nelle allegate figure, il corpo di sostegno 15’ del braccio 15 presenta una struttura a forcella e comprende due elementi longitudinali 22 piastriformi, paralleli e contraffacciati. Questi ultimi si sviluppano prevalentemente da una terza estremità 17, in corrispondenza della quale il corpo di sostegno 15’ à ̈ collegato ai mezzi attuatori 18, ed una quarta estremità 19, dove sono rigidamente fissati tra loro da un elemento trasversale 23 ed in corrispondenza della quale il corpo di sostegno 15’ à ̈ collegato al rispettivo corpo di trattenimento 20.

Gli elementi longitudinali 22, inoltre, sono dotati di occhielli passanti 43 tra loro allineati attraverso i quali à ̈ inserito il primo perno cilindrico di cerniera 16 che vincola il braccio 15 alla piastra 11 della forcella 6. Preferibilmente, ciascun occhiello 43 à ̈ ricavato sul relativo elemento longitudinale 22 in posizione intermedia tra la terza 17 e la quarta 19 estremità del corpo di sostegno 15’ del braccio 15.

Vantaggiosamente, l’articolazione 21 che collega le due parti di ciascun braccio 15, ovvero il corpo di sostegno 15’ al rispettivo corpo di trattenimento 20, comprende un accoppiamento maschio-femmina tra un perno 28 ed una sede 29 ricavati l’una nel corpo di ritegno 15’ e l’altro sul corpo di trattenimento 20 ed accoppiati girevolmente tra loro attorno all’asse del perno 28. Più in dettaglio, in accordo con l’esempio riportato nelle allegate figure, il perno 28 si sviluppa coassialmente al secondo asse di rotazione Z, mentre la sede 29 à ̈ ricavata sull’elemento trasversale 23 del braccio 15 e presenta una forma sostanzialmente cilindrica coassiale al secondo asse di rotazione Z. Tale sede 29 ha un diametro leggermente superiore a quello del perno 28 in modo tale da consentire a quest’ultimo di inserirsi a misura all’interno della stessa sede 29 ruotando senza giochi. Vantaggiosamente, il secondo asse di rotazione Z del corpo di trattenimento 20 di ciascun braccio 15, che passa per lo sviluppo longitudinale del perno 28 e della sede 29, à ̈ sostanzialmente orientato lungo lo sviluppo longitudinale delle stesso braccio 15.

Come si può osservare nelle figure 4 – 6, il corpo di trattenimento 20 di ciascun braccio 15 ha anch’esso vantaggiosamente una forma a forcella la quale comprende due elementi allungati 27 paralleli tra loro ed al secondo asse di rotazione Z nonché fissati ad una base di collegamento 24 ortogonale agli stessi elementi allungati 27. La base di collegamento 24 porta fissato in posizione mediana il perno 28 parallelo agli elementi allungati 27 ma orientato con sviluppo opposto a questi ultimi.

Nelle normali condizioni operative, gli elementi allungati 27 sono disposti sostanzialmente uno superiormente e l’altro inferiormente al piano Ï€ su cui giace il secondo asse di rotazione Z. Vantaggiosamente, tali elementi allungati 27 sono provvisti di un lato interno 41 sagomato, il quale à ̈ destinato a ricevere in appoggio il collo 37 del contenitore 8 per afferrarlo, e di un lato esterno 42, opposto a quello interno e sostanzialmente rettilineo. Utilmente, i due elementi allungati 27 del corpo di trattenimento 20 di ciascun braccio 15 sono separati tra loro con uno spazio vuoto atto a consentire l’inserimento di pinze montate su una macchina operatrice (ovvero su una apparecchiatura per il trasporto di contenitori) posta subito a monte o a valle della macchina 1 durante il trasferimento dei contenitori 8 da una macchina all’altra.

In accordo con una caratteristica particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, gli elementi allungati 27 di ciascun corpo di trattenimento 20 definiscono, sul loro lato interno 41, profili concavi contraffacciati destinati ad aderire in presa sul collo 37 del contenitore 8 in almeno due punti di appoggio. Tali profili concavi contraffacciati sono sagomati come inviluppo dei punti di tangenza con il collo 37 dei contenitori 8 al variare del diametro del loro collo 37 (a seconda del formato dei contenitori 8 ed entro un intervallo di 20 – 40 mm), quando ovviamente i bracci 15 sono nella loro posizione di chiusura.

Nel dettaglio, con riferimento alle figure 8a, 8b e 8c, quando i bracci 15 delle pinze 3 sono nella posizione di chiusura, il profilo concavo degli elementi allungati 27 risulta disposto a cavallo della convessità del collo 37 del contenitore 8 andando in battuta sulla superficie esterna dello stesso contenitore 8 in due distinte posizioni poste l’una prima e l’altra dopo la convessità tramite rispettivamente un primo tratto di presa 38 ed un secondo tratto di presa 39. I due tratti di presa 38, 39 degli elementi allungati 27 sono separati tra loro da una rientranza 40 come si può apprezzare nelle figure 4 e 5. Preferibilmente, il secondo tratto 39 degli elementi allungati 27 presenta una leggera convessità allo scopo migliorare ulteriormente la presa del collo 37 del contenitore 8.

Utilmente, gli elementi allungati 27 dei corpi di trattenimento 20 dei bracci 15 sono rivestiti in materiale plastico o portano montati dei tasselli in gomma al fine di migliorarne l’aderenza con il collo 37 del contenitore 8.

Vantaggiosamente, ciascun corpo di sostegno 15’ dei bracci 15 à ̈ dotato di almeno un elemento di battuta 36 suscettibile di interferire con il relativo corpo di trattenimento 20 per limitarne la rotazione attorno al suo secondo asse di rotazione Z.

Nel dettaglio, facendo riferimento alle figure 2 – 6, l’elemento di battuta 36 comprende una sporgenza a gradino la quale si sviluppa dalla quarta estremità 19 del corpo di sostegno 15’ del braccio 15 verso il corpo di trattenimento 20 affacciandosi parzialmente verso il lato esterno 42 dei due elementi allungati 27. Preferibilmente, l’elemento di battuta 36 si estende tra i due elementi longitudinali 22 del corpo di sostegno 15’ del braccio 15 ovvero, in accordo con una diversa forma realizzativa non illustrata, à ̈ dotato di almeno due gradini sporgenti disposti da parti opposte rispetto al secondo asse di rotazione Z, preferibilmente in corrispondenza degli elementi longitudinali 22 del braccio 15. L’elemento di battuta 36 à ̈ fissato all’elemento trasversale 23 del braccio 15, ovvero à ̈ realizzato in corpo unico con esso. Operativamente, l’elemento di battuta 36 à ̈ suscettibile di entrare in contatto con il lato esterno 42 del corpo di trattenimento 20 in corrispondenza di uno o l’altro dei suoi elementi allungati 27 impedendo a quest’ultimo di ruotare oltre a determinate posizioni limite, e quindi confinando il lato interno 41 degli elementi allungati 27 che fa presa sul collo 37 dei contenitori 8 con una inclinazione β compresa nel’intervallo tra 15° e -15° con l’asse del contenitore S.

Il perno 28 à ̈ trattenuto assialmente nella sede 29 del relativo corpo di sostegno 15’ del braccio 15 mediante previsti mezzi di ritegno. Questi ultimi comprendono un pressore a sfera 30, il quale à ̈ avvitato in un primo foro passante 31 ricavato sul corpo di ritegno 15’ e si impegna con una sfera disposta all’estremità del suo gambo in una scanalatura anulare 34 del perno 28 per trattenerlo entro la sede 29.

Con riferimento agli esempi realizzativi illustrati nelle figure 4 – 6, su ciascun corpo di sostegno 15’ dei bracci 15 sono previsti almeno due primi fori 31 allineati per trattenere il perno 28 nella sede 29 in modo più uniforme attorno alla sua circonferenza consentendone una rotazione assiale guidata e senza impuntamenti. Ciascun primo foro passante 31 à ̈ ricavato, per una sua prima parte 31’, nell’elemento longitudinale 22 ed, per una sua seconda parte 31’’ posta a continuazione della prima ed in comunicazione con la sede 29, nell’elemento trasversale 23.

I due elementi longitudinali 22 sono realizzati in corpo unico con l’elemento trasversale 23 del braccio 15 ovvero sono rigidamente fissati a quest’ultimo mediante saldatura.

Vantaggiosamente, i mezzi attuatori 18, che comandano l’apertura e la chiusura dei bracci 15 della pinza 3, comprendono un cilindro 44 fissato alla piastra 11 della forcella 6 coassialmente all’asse radiale R di simmetria della pinza 3 medesima. All’interno di tale cilindro 44 à ̈ scorrevolmente alloggiato un pistone 45 il quale à ̈ meccanicamente collegato ai bracci 15 mediante mezzi di trasmissione comprendenti, ad esempio, un meccanismo a ginocchiera 52. Operativamente, il pistone 45 à ̈ movimentato da mezzi di comando associati alla macchina 1 tra una prima posizione in cui i bracci 15 della pinza 3 sono nella posizione di chiusura per trattenere il contenitore 8, ed una seconda posizione, in cui i bracci 15 della pinza 3 sono in posizione di apertura per ricevere o rilasciare il contenitore 8.

Nel dettaglio, con riferimento alle figure 7, 10 e 11, il meccanismo a ginocchiera 52 del pistone 45 comprende sostanzialmente due leve 46 ciascuna delle quali à ̈ girevolmente vincolata, ad una sua quinta estremità 47, al corpo di sostegno 15’ di uno dei bracci 15 e, alla sua opposta sesta estremità 50, al pistone 45. Più in dettaglio, il collegamento della leva 46 al corpo di sostegno 15’ à ̈ ottenuto mediante un secondo perno cilindrico di cerniera 48 inserito in secondi fori 49 ricavati negli elementi longitudinali 22 dei corpi di sostegno 15’ medesimi. Le leve 46, inoltre, sono girevolmente imperniate, alla loro sesta estremità 50, al pistone 45 mediante terzi perni cilindrici di cerniera 51 disposti simmetricamente rispetto all’asse radiale R.

Vantaggiosamente, i mezzi di comando del pistone 45 comprendono primi mezzi pneumatici per portare quest’ultimo nella sua prima posizione con i bracci 15 della pinza 3 nella posizione di chiusura. Nel dettaglio, il cilindro 44 definisce con il pistone 45 almeno una prima camera di compressione 53, la quale à ̈ delimitata tra una parete anteriore 54 del cilindro 44 ed una corrispondente faccia anteriore 55 del pistone 45. È previsto, inoltre, un primo condotto 56 dell’aria collegato alla prima camera di compressione 53, attraverso il quale i primi mezzi pneumatici iniettano aria compressa all’interno della stessa prima camera 53 allo scopo di portare il pistone 45 nella sua prima posizione e pertanto chiudere i bracci 15 della pinza 3. Il pistone 45, quando à ̈ spinto dall’aria nella prima posizione, si trova alla fine corsa del cilindro 44 posta in corrispondenza della parte interna del dispositivo di presa 2 più lontana rispetto al contenitore 8. La chiusura pneumatica della pinza 3 ottenuta attraverso i primi mezzi pneumatici offre ottime garanzie di trattenimento dei contenitori 8 in sicurezza.

In accordo con una prima forma realizzativa della presente invenzione illustrata nelle figure 2 – 10, i mezzi di comando del pistone 45 comprendono vantaggiosamente almeno un meccanismo a camma per portare il pistone 45 medesimo nella sua seconda posizione con i bracci 15 della pinza 3 in posizione di apertura, ovvero alla fine corsa del cilindro 44 posta in corrispondenza della parte esterna del dispositivo di presa 2 più vicina al contenitore 8. Come illustrato in dettaglio nelle figure 7 e 10, il pistone 45 porta montato in corrispondenza di una sua parte terminale posteriore 57 un inseguitore di camma 58, costituito ad esempio da una rotella girevolmente imperniata allo stesso pistone 45. Tale inseguitore di camma 58 à ̈ comandato da una camma fissa non illustrata perché di tipo di per sé noto, la quale à ̈ solidale alla struttura di supporto della macchina 1 tra i dispositivi di presa 2 e l’albero verticale 74 di rotazione della giostra 70. Sono previsti, inoltre, mezzi elastici comprendenti, ad esempio, una molla 59, la quale à ̈ compressa tra la parete anteriore 54 del cilindro 44 e la faccia anteriore 55 del pistone 45. Tale molla 59 ha la funzione di spingere elasticamente il pistone 45 verso la camma fissa per mantenere l’inseguitore di camma 58 premuto contro la superficie di quest’ultima e consentire così lo spostamento del pistone 45 tra le due posizioni operative.

Diversamente, al posto del meccanismo a camma, in accordo con una seconda forma realizzativa particolarmente vantaggiosa illustrata in figura 10, i mezzi di comando del pistone 45 comprendono secondi mezzi pneumatici per portare quest’ultimo nella sua seconda posizione con i bracci 15 della pinza 3 nella loro posizione di apertura. Nel dettaglio, il cilindro 44 definisce con il pistone 45 almeno una seconda camera di compressione 60, la quale à ̈ delimitata tra una parete posteriore 61 del cilindro 44 ed una corrispondente faccia posteriore 62 del pistone 45. È previsto, inoltre, un secondo condotto 63 dell’aria collegato alla seconda camera di compressione 60, attraverso il quale i secondi mezzi pneumatici iniettano aria compressa all’interno della seconda camera di compressione 60 allo scopo di portare il pistone 45 nella sua seconda posizione e pertanto aprire i bracci 15 della pinza 3.

In accordo con questa seconda forma realizzativa, i mezzi di comando del pistone 45 per eseguire sia l’apertura che la chiusura dei bracci 15 sono completamente pneumatici. Tale soluzione riduce il rischio di guasti legati all’usura delle parti meccaniche (quali camme, rotelle, molle, ecc.) soggette ad usura per forze di attrito che si esercitano durante il funzionamento.

Operativamente, la giostra 70 della macchina 1 ruotando porta i dispositivi di presa 2 in corrispondenza della stazione di ingresso 66 per prelevare i contenitori 8 trasportati dalla prima linea di trasporto 67.

Allo scopo, i bracci 15 della pinza 3 sono portati dai mezzi attuatori 18 nella posizione di apertura per ricevere, tra i tasselli in gomma dei corpi di trattenimento 20, il collo 37 di un contenitore 8. In questa fase operativa, la pinza 3 à ̈ posta nella sua posizione abbassata con i bracci 15 disposti sotto all’iniettore 72 del corrispondente gruppo di sciacquatura 71. Successivamente, tali bracci 15 sono portati nella loro posizione di chiusura per afferrare il collo 37 del contenitore 8. Quindi, quest’ultimo à ̈ ribaltato mediante la rotazione della pinza 3 attorno all’asse di ribaltamento X con spostamento dalla sua posizione abbassata alla sua posizione sollevata. In questo modo, il contenitore 8 à ̈ portato sopra alla vasca di scolo 7 con la propria bocca allineata sopra all’ugello 73 dell’iniettore 72.

In seguito, l’ugello 2 spruzza attraverso la bocca del contenitore 8 il liquido di lavaggio per sciacquare la superficie interna del contenitore 8 medesimo. Il liquido di lavaggio, che per gravità esce dalla bocca del contenitore 8, viene convogliato dalla vasca di scolo 7 nell’apposito circuito di scarico. Successivamente, il contenitore 8 à ̈ riportato in posizione eretta portando nuovamente la pinza 3 nella sua posizione abbassata. Infine, i bracci 15 della pinza 3 sono portati in posizione di apertura per rilasciare il contenitore 8 in corrispondenza della stazione di uscita 68 della macchina 1.

Nel dettaglio, in accordo con entrambe le forme realizzative illustrate nelle allegate figure, la fase di chiusura dei bracci 15 della pinza 3 prevede che i primi mezzi pneumatici dei mezzi di comando del pistone 45 iniettino aria compressa all’interno della prima camera di compressione 53 del cilindro 44 allo scopo di spingere il pistone 45 in allontanamento dalla parete anteriore 54 dello stesso cilindro 44. In questo modo, il pistone 45 à ̈ portato nella sua prima posizione, in cui dispone le leve 46 che lo collegano ai bracci 15 con le seste estremità 50 arretrate verso la parte interna del dispositivo di presa 2, come illustrato ad esempio in figura 7. In questa prima posizione del pistone 45, i mezzi attuatori 18 mantengono distanziate le terze estremità 17 dei corpi di sostegno 15’ dei bracci 15, mantenendo pertanto la opposte quarte estremità 19 ravvicinate per chiudere i bracci 15 medesimi.

In accordo con la prima forma realizzativa del dispositivo di presa 2 illustrata nel dettaglio in figura 10, la fase di apertura dei bracci 15 prevede di togliere pressione dalla prima camera di compressione 53 e di agire con la camma fissa sull’inseguitore di camma 58 del pistone 45 spingendolo in avvicinamento alla parete anteriore 54 del cilindro 44 per portare il pistone 45 medesimo nella sua seconda posizione.

In accordo con la seconda forma realizzativa illustrata in figura 10, la fase di apertura dei bracci 15 prevede di togliere pressione dalla prima camera di compressione 53 e di iniettare aria compressa all’interno della seconda camera di compressione 60 mediante i secondi mezzi pneumatici dei mezzi di comando del pistone 45. Nel dettaglio, tale immissione di aria determina l’espansione della seconda camera 60 e la contrazione della prima camera 53 allo scopo di spingere il pistone 45 in allontanamento dalla parete posteriore 61 del cilindro 44.

In accordo con entrambe le forme realizzative della macchina 1 oggetto della presente invenzione, lo spostamento del pistone 45 dalla prima alla seconda posizione determina la rotazione dei bracci 15 attorno ai primi perni cilindrici di cerniera 16 comandata dall’azione delle leve 46 che richiamano in avvicinamento le terze estremità 17 delle porzioni di sostegno 15’ dei bracci 15.

L’angolo sotteso dai bracci 15, quando questi sono in chiusura su un contenitore 8, potrà essere più o meno ampio a seconda delle dimensioni del collo 37 dello stesso contenitore 8, come illustrato ad esempio nelle figure 8a, 8b e 8c che si riferiscono a tre contenitori di diverso formato.

In particolare, nell’esempio illustrato in figura 8b e 8c, i bracci 15 della pinza 3 sono posti nella loro posizione di chiusura per trattenere il collo 37 di un contenitore 8 di diametro relativamente elevato (ad esempio, rispettivamente di 32 e di 40 millimetri). Il contenitore 8 à ̈ trattenuto tra i tasselli in gomma andando in battuta su due distinti punti di appoggio. In particolare un primo punto di appoggio à ̈ previsto in corrispondenza del primo tratto di presa 38, mentre un secondo punto di appoggio à ̈ previsto in corrispondenza del secondo tratto di presa 39. Tali tratti risultano, entro margini ragionevoli di dimensioni dei colli 37 dei contenitori 8, sempre tangenti ai colli 37 dei contenitori 8 pur appunto al variare delle loro dimensioni in modo da esercitare sugli stessi colli 37 forze sempre dirette verso un medesimo centro O. Pertanto, il dispositivo di presa 2 della macchina 1 consente di posizionare i contenitori 8 con la bocca sempre allineata rispetto al centro O (e quindi rispetto all’ugello 73 del corrispondente gruppo di sciacquatura 71).

Tale condizione si ripete anche per il trattenimento di contenitori 8 con il collo 37 relativamente stretto (ad esempio 24 millimetri), come illustrato in figura 8a.

Nel caso limite, non illustrato, in cui i bracci 15 della pinza 3 siano disposti a trattenimento di un contenitore 8 con il collo 37 particolarmente stretto (ad esempio del diametro di 20 millimetri), quest’ultimo andrà in appoggio con un suo tratto perimetrale convesso sulla rientranza 40 di divisione dei tratti di presa 38 e 39, la quale à ̈ sagomata per seguire parzialmente il profilo di tale tratto perimetrale del contenitore 8 garantendone un buon trattenimento ed un corretto centraggio.

In accordo con una ulteriore caratteristica vantaggiosa della presente invenzione, l’articolazione 21 che collega i bracci 15 dei ciascun dispositivo di presa 2 ai corrispondenti corpi di trattenimento 20 consente a questi ultimi di ruotare attorno al secondo asse di rotazione Z adattandosi perfettamente alla conicità del collo 37 di differenti formati di contenitori 8. In particolare, come illustrato nelle figure 9a, 9b e 9c, tale rotazione consente ad entrambi gli elementi allungati 27 dei corpi di trattenimento 20 di andare in appoggio con il loro profilo concavo sulla superficie esterna del collo 37 dei contenitori 8 garantendone una corretta e stabile presa.

L’invenzione così descritta raggiunge pertanto gli scopi prefissati.

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 forme, le dimensioni ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, la quale comprende: − un telaio di sostegno; − una giostra (70) girevolmente montata su detto telaio di sostegno per ruotare attorno ad un proprio albero verticale (74); − una pluralità di dispositivi di presa (2) per contenitori (8) montati perifericamente su detta giostra (70) e ciascuno comprendendo: • una struttura di supporto (4) meccanicamente collegata a detta giostra (70); • almeno una pinza dotata di due bracci (15) imperniati a detta struttura di supporto (4) per ruotare attorno ad un proprio primo asse di rotazione (Y); ciascuno di detti bracci (15) comprendendo almeno un corpo di trattenimento (20) destinato ad afferrare detto contenitore (8); • mezzi attuatori (18) meccanicamente collegati a detti bracci (15) per azionare questi ultimi a ruotare attorno a detto primo asse di rotazione (Y) tra almeno una posizione di apertura, in cui detti corpi di trattenimento (20) sono distanziati tra loro per ricevere o rilasciare detto contenitore (8), ed almeno una posizione di chiusura, in cui detti corpi di trattenimento (20) sono ravvicinati per trattenere tra di loro detto contenitore (8); caratterizzata dal fatto che ciascuno dei corpi di trattenimento (20) di detto dispositivo di presa (2) à ̈ collegato ad un corpo di supporto (15’) del rispettivo detto braccio (15) mediante almeno una articolazione (21) atta a consentire a detto corpo di trattenimento (20) di ruotare almeno attorno ad un secondo asse di rotazione (Z) giacente su un piano (Ï€) sostanzialmente ortogonale a detto primo asse di rotazione (Y) di detti bracci (15) e passante per questi ultimi.
2. 2. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il secondo asse di rotazione (Z) di detto corpo di trattenimento (20) Ã ̈ sostanzialmente parallelo allo sviluppo longitudinale di detto braccio (15).
3. 3. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’articolazione (21) di detto dispositivo di presa (2) comprende un perno (28) fissato a detto corpo di trattenimento (20), coassiale a detto secondo asse di rotazione (Z) e destinato ad inserirsi all’interno di una corrispondente sede (29) ricavata su detto braccio (15) per ruotare attorno a detto secondo asse di rotazione (Z).
4. 4. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di presa (2) comprende mezzi di ritegno montati su detti bracci (15) per impedire lo scorrimento assiale del perno (28) di detto corpo di trattenimento (20) in detta sede (29).
5. 5. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i mezzi di ritegno di detto dispositivo di presa (2) comprendono almeno un pressore a sfera (30) impegnato all’interno di un primo foro (31) ricavato in detti bracci (15) ed in comunicazione con detta sede (29); ciascun detto un pressore a sfera (30) essendo suscettibile di inserirsi scorrevolmente in una scanalatura anulare (34) ricavata su detto perno (28).
6. 6. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuno dei bracci (15) di detto dispositivo di presa (2) Ã ̈ dotato di almeno un elemento di battuta (36) suscettibile di interferire con detto corpo di trattenimento (20) per limitarne la rotazione attorno a detto secondo asse di rotazione (Z).
7. 7. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i corpi di trattenimento (20) di detto dispositivo di presa (2) comprendono una base di collegamento (24), sostanzialmente ortogonale a detto secondo asse di rotazione (Z), dalla quale si prolungano almeno due elementi allungati (27) sostanzialmente paralleli a detto secondo asse di rotazione (Z) e dotati di un lato interno (41) sagomato per ricevere in appoggio detto contenitore (8).
8. 8. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i corpi di trattenimento (20) di detto dispositivo di presa (2) definiscono profili concavi contraffacciati destinati a ricevere in appoggio il collo (37) di detto contenitore (8) in almeno due punti di appoggio; detti profili concavi contraffacciati essendo sagomati come inviluppo dei punti di tangenza di detti corpi di trattenimento (20) con il collo (37) di detto contenitore (8) al variare del diametro di detto collo (37), quando detti bracci (15) sono in detta posizione di chiusura.
9. 9. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi attuatori (18) di detto dispositivo di presa (2) comprendono un cilindro (44) fissato a detta struttura di supporto (4) ed un pistone (45) mobile scorrevolmente all’interno di detto cilindro (44) e meccanicamente collegato a detti bracci (15) mediante mezzi di trasmissione del moto; detto pistone (45) essendo movimentabile da mezzi di comando tra una prima posizione con detti bracci (15) in detta posizione di chiusura, ed una seconda posizione con detti bracci (15) in detta posizione di apertura.
10. 10. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di comando comprendono primi mezzi pneumatici per portare detto pistone (45) in detta prima posizione con detti bracci (15) di detto dispositivo di presa (2) in detta posizione di chiusura.
11. 11. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono almeno un meccanismo a camma per portare detto pistone (45) in detta seconda posizione con detti bracci (15) di detto dispositivo di presa (2) in detta posizione di apertura.
12. 12. Macchina (1) per trattare contenitori, in particolare in un impianto di imbottigliamento di prodotti alimentari, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono secondi mezzi pneumatici per portare detto pistone (45) in detta seconda posizione con detti bracci (15) di detto dispositivo di presa (2) in detta posizione di apertura.