ITPD20090244A1 - Macchina riempitrice rotativa di contenitori con liquidi - Google Patents

Description

MACCHINA RIEMPITRICE ROTATIVA DI CONTENITORI CON LIQUIDI

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad una macchina riempitrice rotativa di contenitori con liquidi.

La macchina di cui trattasi à ̈ destinata ad essere impiegata nell’industria dell’imbottigliamento per riempire contenitori, in particolare bottiglie, con liquidi per lo più di tipo alimentare, quali ad esempio bevande, vini, acque minerali, birra eccetera.

La suddetta macchina riempitrice rotativa potrà essere impiegata all’interno di linee di imbottigliamento comprendenti, tipicamente una macchina sciacquatrice, una macchina tappatrice/capsulatrice ovvero anche, una macchina etichettatrice ed una macchina confezionatrice.

Vantaggiosamente, la macchina riempitrice rotativa secondo l’invenzione consente di scaricare completamente il liquido di riempimento e di effettuare cicli di sanificazione in modo del tutto automatico e senza imbrattare alcuna sua parte.

Stato della tecnica

Le macchine riempitrici rotative sono tradizionalmente provviste di una giostra rotante (torretta) portante perifericamente montati una pluralità di gruppi valvola atti a convogliare il liquido contenuto in un serbatoio cilindrico all’interno dei contenitori da riempire. Questi ultimi, sollevati da opportuni piattelli di sostegno, vengono associati ai singoli gruppi valvola per essere riempiti fino al livello desiderato durante la loro corsa operativa attorno alla giostra rotante.

Ciascun gruppo valvola à ̈ provvisto di un otturatore che regola l’afflusso di liquido nel contenitore. L’otturatore à ̈ montato internamente ad un condotto tubolare che pone in comunicazione il serbatoio con il contenitore. Internamente al condotto tubolare à ̈ inoltre coassialmente predisposta una cannula per il ritorno dell’aria, attraverso la quale avviene l’espulsione di aria o gas dal contenitore.

Le macchine riempitrici vengono comunemente classificate, in funzione delle modalità con cui si effettuano le operazioni di riempimento principalmente in macchine a gravità, macchine a leggera depressione e macchine isobariche.

Le macchine riempitrici a gravità o a leggera depressione prevedono che si realizzi il passaggio di liquido ai sottostanti contenitori appunto per gravità o con il serbatoio di contenimento del liquido in leggera depressione.

Diversamente, le macchine riempitrici cosiddette isobariche sono destinate prevalentemente al riempimento di contenitori con liquidi gassati, ovvero contenenti anidrite carbonica quali vini frizzanti, spumanti, ecc. e lavorano a pressioni maggiori della pressione atmosferica. In tali macchine, ciascun gruppo valvola à ̈ fissato opportunamente al di sotto del serbatoio cilindrico e la cannula di ritorno dell’aria montata coassialmente all’interno del condotto funge da condotto di compensazione tra serbatoio e contenitore, attraverso il quale sono evacuati i gas o l’aria presenti nel contenitore.

Operativamente, l’apertura e la chiusura degli otturatori per l’afflusso di liquido nei contenitori possono essere controllate elettronicamente, mediante l’azionamento di attuatori (ad esempio pneumatici controllati da elettrovalvole), oppure meccanicamente ad esempio mediante sollevamento automatico dell’attuatore al raggiungimento dell’equilibrio di pressioni tra il serbatoio ed i contenitori nelle macchine isobariche, o mediante l’impiego di inseguitori di camma montati sui gruppi valvola ed impegnati su camme di sollevamento fisse rispetto alla giostra rotante, ad esempio in macchine a leggero vuoto.

Nel settore tecnico delle macchine riempitrici rotative à ̈ particolarmente sentita l’esigenza di scaricare completamente i liquidi di riempimento contenuti nel serbatoio e nella pluralità di gruppi valvola per cambiare prodotto da imbottigliare (o anche solo per fermare la macchina) ovvero per effettuare operazioni di sanificazione.

Come à ̈ noto, per cambiare il prodotto da imbottigliare e necessario pulire la macchina per evitare contaminazioni tra liquidi diversi.

Inoltre, le macchine riempitrici rotative del tipo noto sopra descritto necessitano di effettuare periodicamente la pulizia di tutte le parti, in particolare dei gruppi valvola, soggette ad entrare in contatto con il liquido alimentare da imbottigliare allo scopo di mantenere il grado di concentrazione di microbi e batteri nel prodotto imbottigliato entro i limiti consentiti dalle normative.

Tale necessità di sanificazione si ripresenta, in particolare, ogni qual volta si termina un ciclo di produzione, prima di riprenderne uno di nuovo. L’interruzione può, ad esempio, inoltre essere prevista per eseguire operazioni di manutenzione della macchina ovvero per una sospensione dell’attività lavorativa.

Le operazioni di sanificazione richiedono di far scorrere un fluido sanificante (per lo più contenente idonei prodotti chimici liquidi e/o vapore) in tutti i condotti ove passa il liquido e dove passa l’aria o il gas inerte.

Attualmente, il metodo più utilizzato per realizzare la sanificazione nelle macchine riempitrici, in particolare quelle isobariche, prevede l’impiego di contenitori di risciacquo, denominati nel gergo tecnico del settore “false bottiglie†, i quali consentono l’apertura dei singoli gruppi valvola (in particolare di tutti i gruppi valvola contemporaneamente) e la realizzazione di un circuito chiuso in cui far girare il fluido sanificante. Tali contenitori di risciacquo vengono allo scopo montati al di sotto di ciascun gruppo valvola al fine di aprire gli otturatori e permettere il ricircolo del fluido sanificante dal serbatoio contemporaneamente in tutti i condotti tubolari ed in tutte le cannule di compensazione dei gruppi valvola.

Questo metodo di sanificazione, di tipo noto, comporta lunghe operazioni manuali per montare i contenitori di risciacquo al di sotto di ciascun gruppo valvola e non consente di programmare in automatico la realizzazione di trattamenti di sanificazione.

Inoltre, le false bottiglie non consentono di raccogliere agevolmente il liquido dei gruppi valvola per effettuare il cambio prodotto da imbottigliare.

Allo scopo di ovviare a tali inconvenienti, più recentemente, sono state sviluppate macchine riempitrici in grado di realizzare automaticamente l’inserimento dei contenitori di risciacquo al di sotto dei gruppi valvola.

Ad esempio, il brevetto US 5,533,552 descrive una macchina riempitrice isobarica dotata, in corrispondenza dei gruppi valvola, di carrelli portanti ciascuno montato un contenitore di risciacquo, e movimentabili scorrevolmente, attraverso una apertura ricavata in un carter, tra una posizione operativa, che assumono durante i trattamenti di sanificazione ed in cui si posizionano con il contenitore di risciacquo allineato al di sotto di un corrispondente gruppo valvola ed a tenuta su di esso, ed una posizione non operativa, che assumono durante le normali fasi di riempimento della macchina ed in cui sono posizionati dietro al carter.

Il liquido di sanificazione à ̈ immesso nel serbatoio e convogliato all’interno dei gruppi valvola fino a raggiungere i sottostanti contenitori di risciacquo, dai quali poi ritorna nel serbatoio attraverso la cannula di compensazione.

Questa macchina riempitrice ha l’inconveniente di consentire la sanificazione solo delle parti interne dei gruppi valvola la cui superficie esterna, che pure à ̈ suscettibile di sporcarsi, non viene raggiunta. Un ulteriore inconveniente risiede nei costi elevati dell’impiego di carrelli, attuatori e contenitori di risciacquo per ciascun singolo gruppo valvola.

È nota inoltre dalla domanda di brevetto IT PD2009A000116 una macchina riempitrice provvista di una pluralità di contenitori di risciacquo, ciascuno dei quali à ̈ operativamente e meccanicamente associabile ad uno dei gruppi valvola durante previste operazioni di sanificazione. Primi mezzi attuatori sono in grado di movimentare ciascuno dei contenitori di risciacquo tra una posizione non operativa, in cui il contenitore di risciacquo à ̈ fuori dall’ingombro di lavoro dei gruppi valvola, ed una posizione operativa, in cui il contenitore di risciacquo à ̈ verticalmente allineato al di sotto di uno dei gruppi valvola. Ciascun gruppo valvola à ̈ dotato di un cono centratore comprendente un corpo esterno avente una porzione superiore suscettibile di entrare in rapporto di tenuta con il rubinetto, ed una porzione inferiore suscettibile di entrare in rapporto di tenuta con il contenitore di risciacquo. Il cono centratore comprende inoltre un corpo interno, il quale à ̈ scorrevolmente montato all’interno del corpo esterno ed à ̈ dotato di una parete sommitale suscettibile di entrare in rapporto di tenuta con la parete inferiore del rubinetto, e di una concavità inferiore suscettibile di entrare in rapporto di tenuta con la bocca del contenitore da riempire. Tale macchina riempitrice pur consentendo di migliorare le operazioni di pulizia rispetto alle macchine precedentemente note, risulta piuttosto costosa per l’impiego di contenitori di risciacquo e coni centratori in più parti per ciascun singolo gruppo valvola.

Presentazione dell’invenzione

In questa situazione, scopo principale della presente invenzione à ̈ pertanto quello di superare gli inconvenienti della tecnica fino ad oggi nota mettendo a disposizione una macchina riempitrice rotativa di contenitori con liquidi in grado di scaricare il prodotto liquido, per le più disparate ragioni, in modo del tutto automatico ed a costi contenuti. Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice che sia in grado di eseguire operazioni di sanificazione che consentano di lavare anche la superficie esterna dei gruppi valvola.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice che sia in grado di eseguire lo scarico prodotto o le operazioni di sanificazione senza interferire con le protezioni previste per le macchine a funzionamento isobarico.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice operativamente del tutto affidabile ed economica da produrre.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una macchina riempitrice che sia in grado di scaricare completamente tutto il prodotto contenuto nei gruppi valvola.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso 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:

− la figura 1 mostra una vista prospettica generale della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione;

− la figura 2 mostra una vista prospettica generale di alcune parti della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione relative ad una giostra rotante con montato un serbatoio, un gruppo valvola ed una vaschetta;

− la figura 3 mostra una vista prospettiva in sezione e parziale della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione con i previsti cono centratore e cannula di ritorno dell’aria abbassati, il previsto scivolo di drenaggio in posizione non operativa e la vaschetta in posizione chiusa;

− la figura 4 mostra la macchina riempitrice illustrata in figura 3 in una vista laterale in sezione;

− la figura 5 mostra una vista parziale, laterale ed in sezione della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione con la vaschetta di raccolta in posizione aperta; − la figura 6 mostra una vista prospettiva in sezione e parziale della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione con il cono centratore e la cannula di ritorno dell’aria sollevati, lo scivolo di drenaggio in posizione operativa e la vaschetta aperta con il coperchio sollevato;

− la figura 7 mostra la macchina riempitrice illustrata in figura 6 in una vista laterale in sezione;

− le figure 8 mostra il cono centratore di un gruppo valvola della macchina riempitrice oggetto della presente invenzione leggermente sollevato da uno scivolo di drenaggio mediante un primo rullo.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni à ̈ stata indicata nel suo complesso con 1 un esempio realizzativo di macchina riempitrice oggetto della presente invenzione.

Nel seguito verrà descritta una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione relativa ad una macchina riempitrice di tipo isobarica intendendosi tuttavia che le soluzioni tecniche oggetto della presente invenzione siano vantaggiosamente applicabili anche ad altri tipi di macchine riempitrici, come ad esempio macchine a leggera depressione, macchine a leggera pressione, macchine a gravità, eccetera.

Nel seguito, sarà pertanto descritta una macchina riempitrice rotativa isobarica, destinata all’imbottigliamento di contenitori mediante fluidi gassati, generalmente impiegati nell’industria alimentare, quali ad esempio bevande addizionate con anidride carbonica, spumanti, birra, acqua minerale, eccetera.

La macchina riempitrice 1 à ̈ tradizionalmente inserita all’interno di un impianto di imbottigliamento a valle di una macchina sciacquatrice ed a monte di una macchina tappatrice. I contenitori da riempire vengono trasferiti da una macchina all’altra mediante linee di trasporto, come ad esempio nastri trasportatori, stelle ad alveoli, coclee, ecc. Con riferimento alla figura 1, la macchina riempitrice 1 comprende in modo di per sé del tutto tradizionale e ben noto ad un tecnico del settore, una struttura di supporto 2, appoggiata al terreno, sulla quale à ̈ girevolmente montata una giostra rotante 3 portante montato un serbatoio 4 vantaggiosamente di forma toroidale. La giostra rotante 3 à ̈ dotata di un albero centrale di rotazione 45 verticale che supporta un disco di sostegno 38 orizzontale. Su quest’ultimo sono fissate colonne 37 le quali sostengono il serbatoio 4 contenente il liquido da imbottigliare ad una idonea pressione atta ad impedire che il gas disciolto nel liquido si disperda.

Una pluralità di gruppi valvola 5 sono montati sulla giostra rotante 3 perifericamente sotto al serbatoio 4 e sono idraulicamente collegati a quest’ultimo per trasferire il liquido a sottostanti contenitori da riempire, generalmente costituiti da bottiglie in vetro o in PET. Questi ultimi sono trasportati attorno alla macchina riempitrice 1, in modo di per sé tradizionale, da mezzi di sostegno costituiti, ad esempio, da una pluralità di piattelli 10 che ruotano in sincronismo con i gruppi valvola 5 e sono atti a trasferire i contenitori da una stella di entrata 39 ad una stella di uscita 40.

Più in dettaglio, ciascun gruppo valvola 5 comprende un corpo metallico o rubinetto 44 in cui à ̈ ricavato un condotto tubolare 6, il quale mette idraulicamente in comunicazione il serbatoio 4 con il sottostante contenitore da riempire (non illustrato).

L’afflusso di liquido attraverso il condotto tubolare 6 à ̈ regolato da mezzi di intercettazione 8 costituiti ad esempio da un otturatore 12, il quale à ̈ montato coassialmente entro lo stesso condotto tubolare 6 ed à ̈ movimentabile tra una posizione di apertura, in cui à ̈ distanziato dalla parete interna del condotto tubolare 6 consentendo il passaggio del liquido verso il contenitore, ed una posizione di chiusura, in cui à ̈ a contatto con la parete interna del condotto tubolare 6 ostruendo il passaggio del liquido. L’otturatore 12 à ̈ controllato in chiusura mediante, ad esempio, un attuatore pneumatico, ed à ̈ controllato in apertura mediante, ad esempio, una molla di ritorno precaricata per sospingerlo nella sua posizione di apertura quando il contenitore raggiunge la stessa pressione del serbatoio 4.

I mezzi di intercettazione 8, pertanto, regolano l’afflusso di liquido dal serbatoio 4 a ciascun contenitore che ruota in sincronismo con il corrispondente gruppo valvola 5.

Il condotto tubolare 6 termina con una o più aperture di erogazione ricavate su una parete inferiore 16 del rubinetto 44, la quale à ̈ suscettibile di entrare in rapporto di tenuta con un cono centratore 9 allineato allo stesso condotto tubolare 6. Tale cono centratore 9 à ̈ connesso al gruppo valvola 5 mediante una staffa di supporto 42 orizzontale fissata ad una coppia di aste verticali 43 montate scorrevolmente sul medesimo gruppo valvola 5 per consentire al cono centratore 9 di spostarsi tra una posizione inferiore, in cui à ̈ distanziato dal rubinetto 44, ed una posizione superiore, in cui à ̈ a tenuta sul rubinetto 44.

Ciascun gruppo valvola 5 à ̈ inoltre dotato di una cannula di compensazione 68 per il ritorno dell’aria, montata concentricamente al condotto tubolare 6 ed intercettata da una valvola meccanica, preferibilmente associata anche ad una valvola pneumatica, per controllare l’equilibrio di pressione tra il contenitore ed il serbatoio 4. Tale cannula di compensazione 68, durante il funzionamento della macchina riempitrice 1, à ̈ suscettibile di passare attraverso il cono centratore 9 per inserirsi all’interno del sottostante contenitore.

Ciascun gruppo valvola 5 Ã ̈ convenzionalmente dotato di previste valvole di controllo per regolare specifiche fasi del processo di riempimento dei contenitori , quali ad esempio, nel caso esemplificativamente descritto di una macchina isobarica: la fase di pre-evacuazione, di pressurizzazione, di auto livellamento e di sgasatura.

Più in dettaglio, ciascun gruppo valvola 1 della macchina riempitrice isobarica 3 comprende, in modo di per sé già noto ad un tecnico del settore e per questo non illustrato in dettaglio, una prima valvola 200 di intercettazione di un circuito del vuoto 200’ destinata ad aspirare tutta l’aria dal contenitore 4 non appena questo à ̈ portato dal piattello di supporto con il cono centratore 14 in tenuta sul becco 13 della condotta di adduzione 11; una seconda valvola di intercettazione 201 di un circuito isobarico destinata a portare il contenitore alla pressione del serbatoio 4 facendovi affluire l’aria del serbatoio 4 medesimo ovvero un gas inerte durante la fase di pressurizzazione del contenitore, una terza valvola 202 di intercettazione di un circuito di autolivello 202’ destinata ad insufflare un gas inerte entro il contenitore durante la fase di auto livellamento del liquido nel contenitore. Tali valvole di intercettazione 200, 201, 202 mettono in comunicazione i rispettivi circuiti di fluido con il contenitore , solitamente attraverso una ulteriore valvola di consenso montata in comune ai diversi circuiti sul rubinetto 44. I circuiti di alimentazione di fluidi comprendono solitamente condotte ad anello predisposte coassialmente all’asse della macchina e connesse alla valvole dei diversi gruppi per distribuire loro il fluido richiesto. Sono inoltre previste una o più valvole di sgasatura 84 collegate ad un circuito di sgasatura 84’ per evacuare l’aria o il gas in sovrappressione nel contenitore una volta che quest’ultimo à ̈ stato riempito con il liquido da imbottigliare.

La macchina riempitrice 1 oggetto della presente invenzione comprende inoltre una pluralità di scivoli 100, ciascuno dei quali à ̈ montato sulla giostra rotate 3 in corrispondenza di almeno un corrispondente gruppo valvola 5.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale illustrata nella allegate figure, ciascuno scivolo 100 à ̈ montato sulla giostra rotante 3 in corrispondenza del rispettivo gruppo valvola 5, mediante una cerniera 101 con asse di rotazione preferibilmente orizzontale così da poter ruotare attorno ad esso tra due posizioni di fine corsa come descritto nel seguito. Più in dettaglio, la cerniera 101 à ̈ prevista in corrispondenza di una staffa fissata al corpo del rubinetto 44.

Gli scivoli 100 sono ottenuti vantaggiosamente con una lamiera metallica in acciaio, sagomata a forma di C e montata al di sotto del rispettivo gruppo valvola 5 ad avvolgimento del contenitore durante le normali fasi di riempimento.

In accordo con la forma realizzativa di macchina isobarica 1 illustrata nelle allegate figure, gli scivoli 100 realizzano il carter di protezione per gli scoppi delle bottiglie.

Vantaggiosamente, essi avvolgono pertanto i contenitori con due pareti laterali 102 disposte a separazione dei contenitori medesimi rispetto ai due contenitori contigui e con una parete interna 103 rivolta verso l’albero di rotazione 45 della giostra rotante 3 e posta a continuazione delle due pareti laterali 102.

Le tre pareti 102, 103 potranno formare un arco continuo oppure potranno costituire tre distinte pareti delimitate e raccordate da spigoli. In accordo con l’esempio rappresentato nelle allegate figure le pareti laterali 102 sono ottenute con piegature ortogonali a partire dalla parete interna 103.

La macchina 1 comprende inoltre una vaschetta 104 montata fissa sulla struttura di supporto 2 della giostra rotante 3 ed estendentesi per almeno un arco attorno alla giostra rotate 3 medesima.

La vaschetta 104 si sviluppa esternamente ed attorno alla giostra rotante 3 con una forma toroidale che si estende preferibilmente per un arco frontalmente contraffacciato ad uno o più gruppi valvola 5.

La vaschetta 104 Ã ̈ ottenuta in lamiera di acciaio mediante calandratura, con una parete esterna 105 ed una parete interna 106 parallele, di forma arcuata, distanziate radialmente tra loro e chiuse inferiormente da una parete di fondo 107 orizzontale e lateralmente da due pareti radiali 108.

Il fondo della vaschetta 104 Ã ̈ collegato ad un condotto di scarico 300 destinato ad essere collegato ad un serbatoio di raccolta del liquido ovvero ad un circuito di sanificazione per la pulizia della macchina 1.

Secondo l’invenzione, sono inoltre previsti primi mezzi di movimentazione 109 per spostare ciascuno scivolo 100 tra una posizione ritratta 110, in cui lo scivolo 100 à ̈ distanziato dalla vaschetta 104, ed una posizione sporgente 111, in cui lo scivolo 100 sporge esternamente dal gruppo valvola 5 fin sopra alla vaschetta 104 per drenare in quest’ultima il liquido rilasciato dal gruppo valvola 5.

Vantaggiosamente, in accordo con la forma realizzativa preferenziale della presente invenzione, ciascuno scivolo 100 à ̈ montato sulla giostra rotante 3 mediante la cerniera 101, citata in precedenza, cosicché i primi mezzi di movimentazione 109 sono atti a spostarlo attorno alla cerniera 101 medesima per variarne la posizione tra quella ritratta 110, in cui lo scivolo 100 à ̈ sostanzialmente allineato al relativo gruppo valvola 5, e la posizione sporgente 111, in cui lo scivolo 100 à ̈ inclinato in modo che il suo bordo libero 112 si proietti sopra alla vaschetta 104.

In accordo con una diversa forma realizzativa non illustrata in dettaglio nelle allegate figure in quanto alla portata del tecnico del settore sulla base di questa stessa descrizione, gli scivoli 100 potranno alloggiare, quando giacenti nella posizione ritratta, anche in posizione diversa da quella illustrata nelle allagate figure, sostanzialmente in prossimità dei gruppi valvola 3 e garantita dalla presenza della cerniera 101. Gli scivoli 100 infatti possono diversamente essere posizionati più internamente verso l’albero di rotazione 45 della macchina 1, in posizione più defilata rispetto alla traiettoria dei gruppi valvola 3 e preferibilmente già in posizione inclinata cosicché i suddetti mezzi di movimentazione 109 avrebbero il solo compito di traslarli da tale posizione ritratta alla posizione sporgente ovvero contemporaneamente sotto ai gruppi valvola 3 e sopra alla vaschetta 104.

Più in dettaglio, in accordo con la forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, ciascuno scivolo 100 à ̈ incernierato alla sua estremità superiore ad una staffa fissata al corpo del rubinetto 44 al di sotto della parete inferiore 16 del rispettivo gruppo valvola 5 e termina alla sua estremità inferiore con il bordo libero 112 citato in precedenza. Lo scivolo 100 si sviluppa in verticale quando à ̈ nella posizione ritratta 110, mentre si sviluppa in modo obliquo quando à ̈ nella posizione sporgente 111.

Operativamente, lo scivolo 100, quando si trova in posizione sporgente 111, drena tutto il liquido che gli viene trasferito dal rubinetto 44 facendolo cadere dal suo bordo libero 112 nella vaschetta 104. Tale liquido potrà essere costituito dal solo liquido di riempimento dei contenitori ad esempio in caso di cambio prodotto o di arresto della macchina 1 (ad esempio per manutenzione), ovvero potrà essere costituito dal liquido di sanificazione del ciclo di pulizia della macchina 1. Durante il ciclo di pulizia la macchina 1 à ̈ collegata ad un circuito di fluido sanificante (di per sé di tipo noto e per questo non descritto in dettaglio nel seguito) che viene inviato al serbatoio 4 ed a tutti i condotti anulari dei circuiti dei fluidi di processo (circuito di gas inerte, circuito di preevacuazione, circuito di sgasatura, circuito del vuoto etc.). In quest’ultimo caso lo scivolo 100 convoglia nella vaschetta 104 il fluido sanificante che esce dal rubinetto 44 non solo passando attraverso l’otturatore 12 del rubinetto 44 ma anche passando attraverso le diverse valvole (200, 201, 2002, 84) dei suddetti circuiti dei fluidi operativi.

Nella posizione ritratta lo scivolo 100 non collabora funzionalmente con la vaschetta 104 essendo meccanicamente separato da essa e non intersecandosi le loro proiezioni su un piano orizzontale.

Sia per il drenaggio sia per la sanificazione la giostra rotante 3 si pone preferibilmente con i suoi gruppi valvola 5 ed il suo serbatoio 4, ad una quota di lavoro che à ̈ regolata mediante mezzi di sollevamento di tipo di per sé del tutto tradizionale e comunemente montati sulla macchine rotative per tenere conto dell’altezza dei contenitori.

Tali mezzi di sollevamento sono preferibilmente ottenuti con un attuatore lineare di tipo meccanico montato nell’albero centrale di rotazione 45 della giostra rotante 3.

La vaschetta 104 à ̈ provvista di un coperchio 113, spostabile da secondi mezzi di movimentazione 114 tra una posizione chiusa 115, in cui à ̈ posto a tenuta sopra alla vaschetta 104 per impedirvi l’ingresso di elementi contaminanti, ed una posizione aperta 116, in cui consente allo scivolo 100 di drenare il liquido dal rubinetto 44 alla vaschetta 104.

Nelle macchine isobariche 1, durante le fasi di riempimento di liquidi gassosi avviene soventemente che alcuni contenitori, solitamente bottiglie in vetro, scoppino proiettando i pezzi di vetro in tutte le direzioni. Lo scivolo 100 disposto ad avvolgimento dei contenitori contigui impedisce ai vetri proiettati con forza dallo scoppio di rompere altri contenitori ovvero di rovinare le valvole 5 attigue. Tuttavia i vetri potrebbero facilmente entrare entro la vaschetta 104 se questa non fosse provvista di coperchio 113 che viene opportunamente chiuso durante le fasi di riempimento dei contenitori.

Inoltre, in assenza di coperchio 113 la vaschetta 104 potrebbe imbrattarsi con polvere, olio, insetti od altri contaminanti, rendendo più rischioso il recupero del liquido in caso di cambio prodotto.

In accordo con una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione il coperchio 113 à ̈ provvisto di una parete sporgente 117, in particolare orientata verticalmente e disposta in prossimità della parete esterna 105 della vaschetta 104. Tale parete sporgente 117 si protende entro la vaschetta 104 così da rimanervi parzialmente inserita al suo interno anche quando la stessa vaschetta 104 si trova in posizione aperta 116.

La parete sporgente 117 consente di intercettare almeno in parte il flusso di liquido drenato dallo scivolo 100 verso la vaschetta 104. In particolare, tale parete sporgente 117 chiude il gap che si crea tra coperchio 113 ed il bordo superiore 138 della vaschetta 104 quando il coperchio 113 Ã ̈ in posizione aperta 116 ed impedisce, anche solo agli spruzzi di liquido, di uscire dalla vaschetta 104.

In accordo con l’esempio realizzativo illustrato nelle allegate figure relativo ad una macchina isobarica 1, ciascun gruppo valvola 5 à ̈ provvisto, come indicato in precedenza, di un cono centratore 9 che viene sollevato dalla testa del contenitore durante il suo sollevamento tramite il piattello di supporto, fino ad andare in tenuta sul becco di erogazione del rubinetto 44 posto al di sotto della parete inferiore 16.

In questo caso per spostare lo scivolo 100 dalla posizione ritratta 110 alla posizione sporgente 111, in accordo con la disposizione meccanica illustrata nelle allegate figure, Ã ̈ necessario sollevare preventivamente il cono centratore 9. Allo scopo, sono previsti terzi mezzi di movimentazione 118 suscettibili di spostare il cono centratore 9 tra una posizione abbassata 119, in cui corrispondentemente lo scivolo 100 Ã ̈ in posizione ritratta 110, ed una posizione sollevata 120, in cui lo scivolo 100 Ã ̈ suscettibile di assumere la posizione sporgente 111.

Più in dettaglio, in accordo con una possibile forma realizzativa i primi mezzi di movimentazione 109 sono ottenuti con una pluralità di bracci 109’, sporgenti posteriormente dagli scivoli 100, ciascuno impegnato con una forchetta, in un’asta orizzontale 109’’ azionata a spostarsi con una componente verticale da un primo attuatore 109’’’.

È possibile prevedere l’impiego di un’unica asta anulare 109’’ attorno alla giostra rotante 3 che viene sollevata da più primi attuatori 109’’’, preferibilmente pneumatici e mobili tra due posizioni di fine corsa ed uniformemente distribuiti attorno alla macchina 1.

Diversamente, potranno essere previste più aste 109’’, ciascuna delle quali sviluppantesi per un arco di circonferenza interessante uno o più rubinetti 44 e sollevata da uno o più primi attuatori 109’’’ a seconda della sua lunghezza.

A loro volta i secondi mezzi di movimentazione 114 comprendono preferibilmente una coppia di secondi attuatori pneumatici montati inclinati con la base più prossima alla giostra rotante 4, sulle due pareti radiali 108 della vaschetta 104 ed agenti sui due corrispondenti bordi laterali del coperchio 113 per spostare quest’ultimo come indicato nella freccia in figura ovvero contemporaneamente in sollevamento ed esternamente.

I terzi mezzi di movimentazione 118 potranno vantaggiosamente essere ottenuti semplicemente con almeno un primo rullo 400 montato folle sulla staffa di supporto 42 del cono centratore 9 e suscettibile di interferire con il bordo frontale 401 (v. figura 8) di una parete laterale 102 dello scivolo 100 quando questo passa dalla posizione ritratta 110 alla posizione sporgente 111.

Vantaggiosamente in accordo con la forma realizzativa esemplificata in figura 9, potranno essere previsti, in modo opzionale, mezzi di scuotimento 500 del cono centratore 9 per consentirne una completa pulizia di quest’ultimo durante le previste fasi di sanificazione. Più in dettaglio tali mezzi 500 prevedono terzi attuatori 402, in particolare di tipo pneumatico, montati sulle pareti, ad esempio radiali 108, della vaschetta 104 e suscettibili di spostare una camma 403 tra una posizione superiore, in cui quest’ultima interferisce con un secondo rullo inseguitore 404 montato esternamente sporgente dalle aste di guida 43 dei coni centratori 9 determinandone uno o più spostamenti verticali in successione, ed una posizione inferiore, in cui la camma 403 non interferisce con il suddetto secondo rullo 403 e quindi non determina alcuno spostamento del cono centratore 9.

Vantaggiosamente, sono preferibilmente ulteriormente previsti quarti mezzi di movimentazione 120, atti a sollevare la cannula per il ritorno dell’aria 68 prima di spostare lo scivolo 100 onde evitare, in accordo con gli ingombri previsti nella soluzione rappresentata nelle allegate figure, l’interferenza della cannula per il ritorno dell’aria 68 con lo scivolo 100 medesimo.

La cannula per il ritorno dell’aria 68 consente durante la fase di riempimento del contenitore di evacuare l’aria contenuta all’interno di quest’ultimo onde evitare il formarsi di una contropressione che si opponga alla discesa del liquido, nonché di evacuare il liquido in eccesso durante la successiva fase di definizione del livello di liquido nel contenitore.

Funzionalmente, durante il previsto ciclo di riempimento della macchina 1, la suddetta cannula per il ritorno dell’aria 68 à ̈ movimentabile ciclicamente scorrevolmente entro condotto tubolare 6 tra una posizione sollevata, in cui consente la corretta realizzazione della fase di sgasatura, ed una posizione abbassata in cui à ̈ inserita per almeno un tratto inferiore entro il contenitore 4 con l’estremità inferiore aperta 29 posta ad una quota prestabilita di definizione del livello di liquido al suo interno.

I quarti mezzi di movimentazione 120 consentono di effettuare pertanto anche il livellamento del liquido nei contenitori ad una quota prestabilita.

Tali quarti mezzi di movimentazione 120 sono ad esempio ottenuti, come descritto nella domanda di brevetto IT PD2009A000075, da pagina 12 riga 3 a pagina 15 riga 24, con un quarto attuatore pneumatico, il quale à ̈ fissato solidalmente ad una base di supporto ed agisce sulla cannula di ritorno dell’aria 68 tra le suddette posizione sollevata per consentire di effettuare correttamente la sgasatura, e posizione abbassata per determinare il livello di liquido prestabilito nel contenitore 4.

Più in dettaglio, quando la cannula di ritorno dell’aria 68 à ̈ in posizione abbassata, ha luogo un livellamento del liquido a tale quota (fase di compensazione) mediante insufflaggio di gas inerte entro il contenitore attraverso la terza valvola 202 del circuito di auto livello 202’, ed il conseguente passaggio di liquido attraverso la cannula di ritorno dell’aria 68 fino a ritornare dentro al serbatoio 4.

La cannula di ritorno dell’aria 68 à ̈ normalmente in posizione sollevata ed à ̈ spostata in giù, nella posizione abbassata, per la suddetta fase di compensazione volta a definire il livello prestabilito di liquido nella bottiglia.

Durante le operazioni di drenaggio la cannula di ritorno dell’aria 68 à ̈ in posizione sollevata (così come preferibilmente durante la sgasatura in caso di liquidi gassati).

Nell’esempio riportato nelle allegate figure sopra descritto con riferimento anche alla domanda di brevetto IT PD2009A000075, la posizione della cannula di ritorno dell’aria 68 à ̈ controllata elettronicamente agendo sui quarti mezzi di movimentazione 120. Diversamente, la cannula di ritorno dell’aria 68 potrà essere semplicemente smontata nella sua ultima parte estremale per consentire lo spostamento dello scivolo 100 dalla posizione ritratta 110 alla posizione sporgente 111. In molte macchine isobariche di tipo noto non comandate elettronicamente, la parte estrema inferiore della cannula di ritorno dell’aria 68 à ̈ amovibilmente separabile dalla restante parte della stessa cannula 68 per consentire adattamenti alle diverse tipologie di contenitori variando anche il livello di riempimento che si desidera ottenere. Allo scopo, la suddetta parte inferiore della cannula 68 à ̈ amovibilmente collegabile alla restante parte mediate mezzi di aggancio, preferibilmente di tipo ad attacco rapido, già noti al tecnico del settore e e per questo non descritti in dettaglio. In accordo con una ulteriore caratteristica della macchina 1 in oggetto, una pluralità di ugelli 121 collegati ad un circuito di sanificazione sono montati sulla vaschetta 104 per iniettare liquido sanificante contro il gruppo valvola 5 e/o contro la vaschetta medesima 104.

Più in dettaglio vantaggiosamente, la suddetta pluralità di ugello comprende una prima serie di ugelli 121’ montati sul coperchio 113 ed orientati verso il gruppo valvola 5 ed una seconda serie di ugelli 121’’ montati nella vaschetta 104 in particolare per la pulizia della vaschetta 104 e/o del coperchio 113.

La prima serie di ugelli 121’ à ̈ montata almeno in parte sulla parete sporgente 117 del coperchio 113.

Operativamente, per scaricare completamente il liquido dalla macchina 1 allo scopo anche di recuperarlo, ad esempio una volta terminato un processo di riempimento prima di partire con un nuovo prodotto da imbottigliare ovvero per fermare la macchina 1 per consentire le ordinarie operazioni di manutenzione od una sosta, Ã ̈ possibile procedere come qui di seguito descritto.

Il drenaggio indicato qui di seguito consente di scaricare completamente tutto quel liquido della macchina 1 che non à ̈ possibile scaricare con il previsto condotto di adduzione collegato al serbatoio 4, in quanto quest’ultimo à ̈ posto alla quota del fondo del serbatoio 4 e non consente pertanto il recupero del liquido dai gruppi valvola 5 posto al di sotto della quota del serbatoio 4.

Inizialmente à ̈ possibile prevedere un lavaggio opzionale della vaschetta per ripulirla da eventuali elementi contaminanti. Tale lavaggio potrà essere convenientemente effettuato facendo circolare acqua o fluido di lavaggio nella vaschetta 104 ovvero inviandola agli ugelli 121 e prelevandola dal condotto di scarico della vaschetta 104 medesima.

Successivamente à ̈ previsto l’innalzamento del coperchio 113 nelle posizione di apertura 116 e quindi il posizionamento della giostra rotante 3 con i gruppi valvola ad una quota superiore a quella della vaschetta 104.

L’innalzamento della giostra rotante 3 à ̈ ottenuto in modo di per sé del tutto tradizionale A questo punto si procede a sollevare i coni centratori 9 (tutti contemporaneamente ovvero solo quelli in corrispondenza della vaschetta 104) e la cannula di ritorno dell’aria 68 fino ad una quota atta a consentire la successiva rotazione dello scivolo 100 nella posizione sporgente 111.

Prima di ruotare lo scivolo 100 Ã ̈ possibile prevedere di lavarlo mediante spruzzi di liquido dagli ugelli della vaschetta 104, con scarico liquido direttamente sui piattelli e opportuno gocciolamento.

Infine dopo avere ruotato lo scivolo 100 in posizione sporgente 111, si potrà procedere con l’apertura dell’otturatore 12 di ciascun rubinetto 44 quando i gruppi valvola 5 transitano in corrispondenza della vaschetta 104, consente il completo drenaggio del liquido in essi contenuto attraverso lo scivolo 100 nella vaschetta 104 ed un suo completo recupero attraverso il condotto di scarico 300 della vaschetta medesima 104. Terminato il recupero del liquido, si procederà al rilascio dei coni centratori 9, all’abbassamento dello scivolo in posizione ritirata 110 ed allo spostamento del coperchio 113 in posizione di chiusura 115 sulla vaschetta 104.

Operativamente, per sottoporre la macchina 1 alle fasi di sanificazione si procederà preferibilmente secondo le fasi operative qui di seguito elencate.

Inizialmente si porterà il coperchio 113 in posizione di apertura 116 e si posizionerà la giostra rotante 3 con i gruppi valvola ad una quota superiore a quella della vaschetta 104. Si procederà quindi anche con l’innalzamento dei coni centratori 9 (tutti contemporaneamente ovvero solo quelli in corrispondenza della vaschetta 104) e della cannula di ritorno dell’aria 68 fino ad una quota atta a consentire la successiva rotazione dello scivolo 100 nella posizione sporgente 111.

Una volta ruotato lo scivolo si potrà dare i via alle fasi di lavaggio facendo scorrere il liquido sanificante in tutti i circuiti dei fluidi operativi (ovvero in particolare inviandolo al serbatoio ed a tutti i gruppi valvola nonché ai diversi condotti anulari dei diversi circuiti operativi quali di preevacquazione, autolivellante, messa in pressione, sgasatura) ed aprendo le rispettive valvole quando nella rotazione della giostra 3 i gruppi 5 si trovano in corrispondenza della vaschetta 104 così da drenare il fluido sanificante nella vaschetta 104 medesima attraverso lo scivolo 100. Attraverso gli spruzzi emessi dagli ugelli 121 si attuerà il lavaggio esterno dei coni centratori 9 ( i quali potranno avere escursioni in altezza per una maggiore pulizia) e della parte inferiore del rubinetto essendo le parti interne del rubinetto soggette al lavaggio da parte del fluido che transita dalle valvole dei diversi circuiti di processo sopra ricordati. Al termine delle fasi di lavaggio potrà essere opzionalmente prevista una fase di flussaggio aria per asciugare tutti i condotti. Dopo un periodo di gocciolamento tutte le valvole verranno convenientemente richiuse e si procederà al rilascio dei coni centratori 9, all’abbassamento dello scivolo 100 in posizione ritirata 110 ed allo spostamento del coperchio 113 in posizione di chiusura 115 sulla vaschetta 104.

Opzionalmente, Ã ̈ inoltre possibile con lo scivolo 100 in posizione raccolta 110, procedere a lavare i coni centratori 9 disposti in posizione abbassata per almeno un giro della giostra rotante 3 per poterli lavare in modo ottimale anche nella parte superiore.

L’invenzione così concepita 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 dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina riempitrice rotativa di contenitori con liquidi (1) comprendente: − una struttura di supporto (2); − una giostra rotante (3) girevolmente montata su detta struttura di supporto (2); − un serbatoio (4) per il contenimento di un liquido da imbottigliare supportato da detta giostra rotante (3); − una pluralità di gruppi valvola (5) idraulicamente collegati a detto serbatoio (4) e montati perifericamente rispetto a detta giostra rotante (3); ciascun gruppo valvola (5) comprendendo: - un rubinetto (44) dotato di un condotto tubolare (6), per l’afflusso di detto liquido da detto serbatoio (4) a detti contenitori da imbottigliare, e mezzi di intercettazione (8) associati a detto condotto tubolare (6) ed atti a regolare l’afflusso di detto liquido in detto contenitore; caratterizzata dal fatto di comprendere: - una pluralità di scivoli (100), ciascuno dei quali à ̈ meccanicamente montato su detta giostra rotate (3) in corrispondenza di almeno un corrispondente gruppo valvola (5); - una vaschetta (104) montata fissa rispetto a detta giostra rotante (3) ed estendentesi per almeno un arco attorno a detta giostra rotate (3); - primi mezzi di movimentazione (109) atti a spostare ciascun detto scivolo (100) tra una posizione ritratta (110), in cui detto scivolo (100) à ̈ distanziato da detta vaschetta (104), ed una posizione sporgente (111), in cui detto scivolo (100) sporge esternamente da detto gruppo valvola (5) fin sopra a detta vaschetta (104) per drenare in quest’ultima il liquido rilasciato da detto gruppo valvola (5).
2. 2. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuno detto scivolo à ̈ montato su detta giostra rotante (3) mediante una cerniera e che detti primi mezzi di movimentazione (109) sono atti a spostare ciascun detto scivolo (100) attorno a detta cerniera (101) tra detta posizione ritratta (110), in cui detto scivolo (100) à ̈ sostanzialmente allineato con detto gruppo valvola (5), e detta posizione sporgente (111), in cui detto scivolo (100) à ̈ inclinato con detto bordo libero (112) posto sopra a detta vaschetta (104).
3. 3. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta vaschetta à ̈ provvista di un coperchio (113), spostabile mediate secondi mezzi di movimentazione (114) tra una posizione chiusa sopra a detta vaschetta (104) ed una posizione aperta (116), in cui consente a detto scivolo (100) di drenare liquido in detta vaschetta (104).
4. 4. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto coperchio (113) à ̈ provvisto di una parete sporgente (117) entro detta vaschetta (104) atta a rimanere parzialmente inserita in detta vaschetta (104) medesima con quest’ultima in posizione aperta (116) per intercettare almeno in parte il liquido o gli spruzzi di liquido drenato da detto gruppo valvola (5) in detta vaschetta (104) mediante detto scivolo (100).
5. 5. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun gruppo valvola (5) porta montato un cono centratore (9) allineato con detto condotto tubolare (6) suscettibile di spostarsi verticalmente su guide verticali (43); e caratterizzata dal fatto di comprendere terzi mezzi di movimentazione (118) suscettibili di spostare detto cono centratore (9) tra una posizione abbassata, in cui corrispondentemente detto scivolo (100) Ã ̈ in posizione ritratta (110) ed una posizione sollevata, in cui detto scivolo (100) Ã ̈ suscettibile di assumere detta posizione sporgente (111).
6. 6. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto scivolo (100) in detta posizione ritratta (110) si interpone tra almeno un contenitore e quello associato al gruppo valvola (5) adiacente.
7. 7. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto scivolo (100) ha una sezione trasversale sostanzialmente a forma di C e caratterizzato dal fatto che in detta posizione ritratta (110) avvolge detto contenitore con due pareti laterali (102) disposte a separazione di detto contenitore dai due contenitori contigui dei due gruppi valvola (5) lateralmente adiacenti, e con una parete interna (103) rivolta verso l’albero centrale di rotazione (45) di detta giostra rotante (4) posta a continuazione di dette pareti laterali (102).
8. 8. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di movimentazione (109) comprendono una pluralità di bracci (109’) sporgenti posteriormente da detti scivoli (100), ciascuno impegnato in almeno un asta (109’’) azionata a spostarsi con una componente verticale da un primo attuatore (109’’’).
9. 9. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta vaschetta (104) si estende toroidalmente attorno a detta giostra rotante (4) per un arco contraffacciato ad uno o più gruppi valvola (5).
10. 10. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi di movimentazione (114) comprendono almeno un secondo attuatore montato su una parete radiale di detta vaschetta (104) ed agente su detto coperchio (113).
11. 11. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una pluralità di ugelli (121) collegati ad un circuito di sanificazione, montati su detta vaschetta per iniettare liquido sanificante contro detto gruppo valvola (5) e/o contro detta vaschetta medesima (104).
12. 12. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta pluralità di ugelli (121) comprende una prima serie di ugelli (121’) montati su detto coperchio (113) ed orientati verso detto gruppo valvola (5).
13. 13. Macchina riempitrice secondo le rivendicazioni 3 e 11, caratterizzata dal fatto che detta prima serie di ugelli (121’) à ̈ almeno in parte montata su detta parete sporgente (117) di detto coperchio (113).
14. 14. Macchina riempitrice secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta pluralità di ugelli (121) comprende una seconda serie di ugelli (121’’) montati in detta vaschetta (104) in particolare per la pulizia di detta vaschetta (104) e/o di detto coperchio (113).