ITPD20110357A1 - Impianto di imbottigliamento in linea di contenitori con liquidi e procedimento di imbottigliamento, in particolare mediante detto impianto. - Google Patents

Description

IMPIANTO DI IMBOTTIGLIAMENTO IN LINEA DI CONTENITORI CON LIQUIDI E PROCEDIMENTO DI IMBOTTIGLIAMENTO, IN PARTICOLARE MEDIANTE DETTO IMPIANTO.

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne un impianto di imbottigliamento in linea di contenitori con liquidi ed un procedimento di imbottigliamento, in particolare mediante detto impianto, secondo il preambolo delle rispettive rivendicazioni indipendenti.

L’impianto ed il procedimento di cui trattasi sono vantaggiosamente destinati ad essere impiegati nell’industria del beverage in linee di imbottigliamento industriale ove à ̈ necessario effettuare in modo automatico il riempimento e la tappatura di un numero considerevole di bottiglie/ora.

L’impianto ed il procedimento oggetto della presente invenzione sono preferibilmente impiegabili per il confezionamento di bevande alimentari, in particolare di notevole valore aggiunto, in cui sia importante ottimizzare il processo produttivo ovvero controllare a posteriori, anche a distanza di tempo, le condizioni con cui si à ̈ svolto il processo di confezionamento.

La presente invenzione s’inserisce pertanto nel settore tecnico della realizzazione di impianti industriali di imbottigliamento di bevande quali vino, superalcolici, acque minerali, succhi di frutta, bevande alimentari o altri liquidi.

Stato della tecnica

Gli impianti industriali di imbottigliamento tradizionalmente disponibili sul mercato, prevedono di fare transitare le bottiglie da imbottigliare (mediante ad esempio ruote ad alveoli, coclee o nastri trasportatori) attraverso più macchine operatrici poste in serie solitamente comprendenti almeno una macchina sciacquatrice, una macchina riempitrice ed una macchina tappatrice.

Quest’ultima potrà essere del tipo provvista di teste di tappatura a tasselli scorrevoli, per inserire e comprimere tappi in sughero all’interno del collo delle bottiglie, ovvero del tipo capsulatrice per montare capsule sul collo delle bottiglie attraverso una operazione di avvitamento ovvero una operazione di formatura della capsula sul filetto esterno del collo della bottiglia.

Attualmente, le singole macchine della catena produttiva possono essere provviste di meccanismi e mezzi diagnostici dedicati atti ad evitare che la bottiglia venga sottoposta al trattamento previsto dalla macchina, se non sono rispettate le condizioni per il suo funzionamento.

Ad esempio, le macchine riempitrici isobariche per il riempimento delle bottiglie con liquidi gassati prevedono la possibilità di escludere l’apertura del relativo gruppo valvola, qualora non si raggiunga in bottiglia la pressione di riempimento desiderata.

Ulteriormente, le bottiglie in uscita da una macchina possono essere stivate in polmoni di immagazzinamento prima di essere trasportate alla macchina successiva per la ulteriore operazione del procedimento di confezionamento.

Ciò rende impossibile attualmente verificare e tracciare le singole operazioni del processo di imbottigliamento che vengono svolte sulla singola bottiglia.

Sono altresì note applicazioni di tracciabilità/rintracciabilità dei flussi di bottiglie confezionate, che permettono di tracciare e richiamare gli specifici lotti attraverso sistemi informativi in grado di supportare l’acquisizione e l’organizzazione dei dati connessi alla gestione delle fasi di identificazione immagazzinamento dei prodotti, le operazioni di ricezione della merce (bottiglie, tappi, capsule, liquidi alimentari, etichette), la composizione ed evasione degli ordini. Questo comporta la registrazione dei lotti della merce, in particolare a contatto con il liquido, mediante la etichettatura delle suddette merci che concorrono a formare il prodotto confezionato.

Al momento sono noti tuttavia solo strumenti di data collection a monte ed a valle delle linee di produzione attraverso ad esempio la lettura ottica in radiofrequenza, del codice SSCC associato alle merci dei fornitori nelle operazioni di carico e scarico dei magazzini per rilevare le informazioni di Lotto e Data delle merci dei fornitori, la lettura ottica della merce immessa nella linea dell’impianto nonché dei prodotti finiti a valle della linea di produzione in connessione con l’etichettatura dei bancali uscenti dal reparto produzione relativa alle operazioni di carico e scarico dei magazzini di prodotto finito.

Analogamente anche i processi di distribuzione e vendita possono essere registrati con analoghi strumenti di data collection in radiofrequenza, del codice SSCC.

Il monitoraggio del processo produttivo inteso come controllo della merce dei fornitori e del prodotto finito (le bottiglie confezionate) nonchà ̈ del processo distributivo ha il limite di identificare solo lotti omogenei con riferimento ai requisiti di conformità e non consente di identificare le singole bottiglie e quindi di valutare le condizioni del procedimento di sciacquatura a cui sono state sottoposte. I procedimenti e gli impianti di imbottigliamento fino ad oggi noti non consentono di valutare in maniera differenziata le singole bottiglie a seconda di come sono state trattate nel processo produttivo in relazione alle differenti macchine e fasi di sciacquatura, riempimento, tappatura ed etichettatura. Un importante limite degli attuali procedimenti di imbottigliamento risiede nel consentire il riconoscimento e la tracciabilità del processo produttivo solo con riferimento a quanto accade a monte ed a valle delle fasi di imbottigliamento sopra ricordate.

Sono noti procedimenti produttivi, i quali prevedono l’impiego di etichettatrici rotative, in grado di indicare sul prodotto finale imbottigliato la provenienza delle produzioni viticole attraverso ad esempio l’indicazione di un numero relativo al consorzio di appartenenza. Ciò consente di collegare la bottiglia di vino, ovunque questa sia stata venduta, al territorio nel quale le uve sono state prodotte ed il vino realizzato, ma non consente al produttore di risalire in caso di prodotto difettoso alla causa di tale difetto. La risposta dell’utente finale, rappresenta un feedback importante per la ottimizzazione del procedimento di imbottigliamento. Feedback che i procedimenti di imbottigliamento oggi presenti sul mercato ignorano.

Ad esempio un difetto nella tappatura di una bottiglia può risiedere sia in un problema della bottiglia, sia in un problema del tappo sia in un problema delle fasi di tappatura. Il controllo e la supervisione informatica degli attuali sistemi connessi al processo di imbottigliamento à ̈ per lo più volta a gestire in automatico il lancio in produzione degli ordini, settando allo scopo le macchine in funzione del formato bottiglie, del vino, dei tappi, nonché ad esempio del numero esatto di bottiglie da mettere a disposizione per la evasione di quel determinato ordine, nonché à ̈ volta a gestire l’etichettatura inviando agli inkjet di stampa delle etichette delle bottiglie e dei cartoni i riferimenti del lotto prodotto.

Presentazione dell’invenzione

In questa situazione, il problema alla base della presente invenzione à ̈ pertanto quello di ovviare agli inconvenienti manifestati dagli impianti e dai procedimenti di tappatura di tipo noto mettendo a disposizione un impianto ed un procedimento che consentano di controllare le fasi del processo di confezionamento sulla singola bottiglia.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto ed un procedimento che consentano di minimizzare gli sprechi di materie prime evitando la produzione di prodotti finiti che non rispondano ad almeno uno dei requisiti previsti. Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto ed un procedimento che consentano la tracciabilità sulla singola bottiglia in tutte le fasi del procedimento di imbottigliamento.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto ed un procedimento che consentano a distanza di tempo di determinare la causa di un difetto nel prodotto finito e quindi di correggere il procedimento o l’impianto produttivo.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto ed un procedimento che siano economici da realizzare.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello realizzare un impianto che sia costruttivamente semplice ed operativamente del tutto affidabile.

Questi scopi ed altri ancora, vengono tutti raggiunti dall’impianto dal procedimento per la tappatura di bottiglie con tappi in materiale deformabile, oggetto della presente invenzione secondo le rivendicazioni sottoriportate.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, 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 schematicamente una vista dell’impianto di imbottigliamento oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 mostra un gruppo di sciacquatura di una relativa macchina sciaquatrice che forma parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 3 mostra una vista schematica con molte parti asportate per meglio evidenziarne altre di una macchina riempitrice rotativa che forma parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 4 mostra un gruppo valvola di tipo a leggera depressione di una macchina riempitrice rotativa che forma parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 5 mostra un gruppo valvola di tipo isobarico di una macchina riempitrice rotativa che forma parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 6 mostra una vista schematica con molte parti asportate per meglio evidenziarne altre di una macchina tappatrice che forma parte dell’impianto di figura 1; - la figura 7 mostra una testa operative di tappatura per tappi comprimibili di una macchina tappatrice rotativa che forma parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 8 mostra una testa operative di tappatura per rullatura di capsule di una macchina tappatrice rotativa che forma parte dell’impianto di figura 1.

- Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni à ̈ stato indicato nel suo complesso con 1 un impianto per l’imbottigliamento di contenitori con liquidi secondo la presente invenzione.

L’impianto à ̈ destinato ad essere impiegato nei processi industriali di imbottigliamento per confezionare contenitori con liquidi in particolare di tipo alimentare quali vino ed acqua.

Tale impianto si compone, in modo di per sé tradizionale, di almeno una macchina riempitrice 3, di almeno una macchina tappatrice 4, e di almeno una macchina etichettatrice 5, preferibilmente tutte a giostra rotante, e cioà ̈ provviste ciascuna di una pluralità di teste operative montate perifericamente sulla propria giostra, rispettivamente per sciacquare, riempire, tappare ed etichettare i contenitori in transito attraverso l'impianto 1. Vantaggiosamente, a monte della macchina riempitrice 3 à ̈ altresì preferibilmente prevista una macchina sciacquatrice 2. Inoltre preferibilmente, specialmente nel caso di bottiglie di vino, l’impianto 1 comprende anche una macchina capsulatrice 6 per rivestire la testa della bottiglia con una capsula di alluminio o altro materiale deformabile.

Allo scopo, l’impianto 1 comprende mezzi di trasporto 7 atti a fare transitare i contenitori da una sezione di ingresso 8 dell’impianto 1 ad una sezione di uscita 9 dell’impianto 1 mantenendo in tutto il tragitto una medesima sequenza ovvero senza che i contenitori cambino il loro ordine.

Più in dettaglio, la macchina sciacquatrice rotativa 2 à ̈ posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto 7 ed à ̈ provvista di una pluralità di gruppi operativi 10 montati perifericamente su una prima giostra ed atti ad effettuare una prima operazione di sciacquatura distintamente sui singoli contenitori.

Ciascun gruppo di sciacquatura 10 comprende, in modo di per sé ben noto al tecnico del settore e per questo non ripreso in dettaglio nel seguito: - una pinza 11, incernierata alla prima giostra, ed azionabile ad afferrare un contenitore da sciacquare, e a ruotare di 180° per spostarlo tra una posizione eretta ed una posizione capovolta; - un ugello di iniezione 12, il quale à ̈ montato sulla giostra allineato con la bocca del contenitore in posizione capovolta, ed à ̈ collegato mediante un condotto di alimentazione 13 ad una valvola di distribuzione 14 di un fluido di lavaggio con cui sciacquare il contenitore.

La macchina sciacquatrice 2 à ̈ alimentata in particolare mediante una coclea 7’ dei mezzi di trasporto 7, la quale coclea à ̈ posta in corrispondenza della sezione di ingresso 8 dell’impianto 1. La coclea cede i contenitori ad una stella di ingresso 49 della macchina sciacquatrice 2 e li riprende poi, una volta sciacquati, in corrispondenza di una stella di uscita 69 della stessa macchina sciacquatrice 2.

A valle della macchina sciacquatrice 2, ad intercettamento dei mezzi di trasporto 7 à ̈ prevista la macchina riempitrice rotativa 3, la quale à ̈ provvista di una pluralità di gruppi valvola 15, atti ad effettuare una seconda operazione di riempimento, con un liquido da imbottigliare, distintamente sui singoli contenitori.

Come à ̈ noto, in funzione delle modalità con cui si effettuano le operazioni di riempimento, le macchine riempitrici vengono comunemente classificate in macchine a leggera depressione, macchine isobariche, macchine a leggera pressione, macchine a gravità, eccetera.

Più in dettaglio, la macchina riempitrice 3 dell’impianto oggetto della presente invenzione, sia essa di tipo a gravità o a leggera depressione come in figura 4 o di tipo isobarico come in figura 5, comprende, in modo di per sé tradizionale una seconda giostra rotante portante montato un serbatoio 16 per il contenimento di un liquido da imbottigliare ed una pluralità di gruppi valvola 15 montati perifericamente su detta giostra rotante e ciascuno comprendente un condotto di adduzione 18 idraulicamente collegato al serbatoio 16 per l’afflusso del liquido ai contenitori da riempire, una cannula di ritorno dell’aria 19 ed un otturatore mobile 20 tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del condotto di adduzione per regolare l’afflusso di detto liquido in detti contenitori.

La coclea cede i contenitori ad una ulteriore stella di ingresso 51 della macchina riempitrice 3 per riprenderli poi una volta riempiti in corrispondenza di una stella di uscita 53 della macchina riempitrice medesima.

A valle della macchina riempitrice 2, ad intercettamento dei mezzi di trasporto 7 à ̈ prevista quindi una macchina tappatrice rotativa 4, la quale à ̈ posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto 7 a valle di detta macchina riempitrice ed à ̈ a sua volta provvista di una pluralità di teste di tappatura 21 atte ad effettuare una terza operazione di tappatura distintamente sui singoli contenitori.

Più in dettaglio, la macchina tappatrice 4 potrà essere del tipo provvista di teste operative di tappatura 21 a tasselli scorrevoli, per inserire e comprimere tappi in sughero all’interno del collo delle bottiglie, ovvero del tipo capsulatrice per montare capsule sul collo dei contenitori attraverso una operazione di avvitamento ovvero una operazione di formatura della capsula sul filetto esterno del collo del contenitore.

Nel caso di teste operative di tappatura 21 per tappi comprimibili, esse sono montate perifericamente su una terza giostra rotante e ciascuna comprende mezzi strettori 22 per comprimere un tappo 24 da una forma allargata ad una forma compressa suscettibile di inserimento nella bocca di una bottiglia; mezzi spintori 23 montati sopra ai mezzi strettori 22, azionabili a sospingere il, trattenuto in forma compressa dai mezzi strettori 22, lungo un asse verticale di tappatura, all’interno del collo del contenitore.

Ciascuna testa 21 dispone inoltre di un gruppo convogliatore 25 provvisto di una superficie di tenuta destinata a ricevere in battuta la bocca del contenitore ed un imboccature 26 montato inferiormente ai mezzi strettori 22, dotato di un foro di passaggio allineato verticalmente rispetto all’asse di tappatura ed alla bocca del contenitore e destinato convogliare il tappo 24 sospinto dai mezzi spintori 23 entro la bocca del contenitore posto in appoggio sulla superficie di tenuta.

Il gruppo convogliatore 25 à ̈ provvisto di almeno un canale di passaggio dell’aria 27, il quale à ̈ suscettibile di porre in comunicazione il volume interno della bottiglia delimitato dal tappo 24 posizionato a tenuta entro il foro di passaggio, con mezzi di aspirazione e/o di iniezione di gas inerte.

Nel caso di teste operative di tappatura di tipo capsulatrici 21’ i tappi costituiti da capsule a vite, in genere di materiale metallico o plastico, sono avvitati sulla sommità filettata di contenitori.

Allo scopo, ciascuna testa di questo tipo à ̈ solitamente provvista di pinze per fare dapprima presa sulle capsule e quindi avvitarle sui contenitori ruotando attorno all'asse della testa.

È nota inoltre una seconda tipologia di teste di tappatura capsulatrici 21’, illustata nella allegata figura 8, che viene impiegata per applicare tappi sulla sommità filettata dei contenitori mediante rullatura. In questo caso, la testa di tappatura 21’ realizza per deformazione contro una finitura della bocca dei contenitori delle filettature o solo delle intaccature su una flangia, solitamente metallica, dei tappi.

Allo scopo, ciascuna testa di questo tipo à ̈ solitamente provvista di rulli formatori 28, mossi in moto rotatorio dalla testa medesima contro i tappi per formare filettature nelle loro flange. Tali rulli 28 sono montati su aste 31 incernierate sul corpo rotante della testa e comprimono la capsula deformandola e realizzandovi sopra per crimpatura una filettatura controsagomata rispetto a quella sporgente sul collo del contenitore.

In ogni caso, le teste operative di tappatura 21’ di tipo capsulatrice per avvitamento o per crimpatura sono supportate girevolmente sulla relativa terza giostra rotante della macchina tappatrice 4 attraverso mandrini in grado di portarle in rotazione, e sono provviste di canotti centrali 29 che comprimono elasticamente mediante una molla 30 la capsula sulla bocca del contenitore.

Ciascuna testa capsulatrice 21, 21’ à ̈ comandata nelle operazioni di tappatura attraverso la sua discesa controllata sul contenitore.

Le teste operative di tappatura di tipo capsulatrici 21’ sono dunque azionabili a spostarsi tra una prima posizione sollevata, in cui à ̈ disposta sopra alla capsula riposta sulla testa dei contenitori, ed una prima posizione abbassata, in cui à ̈ calata sulla testa dei contenitori e comprime, mediante il canotto centrale 29 la capsula in aderenza sulla bocca del contenitore.

È quindi prevista una macchina etichettatrice 5, posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto a valle della macchina tappatrice 4 ed a monte della sezione di uscita 9, atta a atte ad effettuare una quarta operazione di etichettatura distintamente sui singoli contenitori.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione l’impianto comprende ulteriormente un sensore di rilevamento 33 posto in vicinanza della sezione di ingresso 8, ad intercettazione dei contenitori che avanzano attraverso i mezzi di trasporto 7, in comunicazione con una unità elettronica 32 per assegnare un codice di identificazione sequenziale a ciascun contenitore.

Secondo l’invenzione sono inoltre altresì previsti mezzi diagnostici associati ad almeno una delle suddette macchine 2, 3, 4, 5 e 6 ed atti a rilevare almeno un dato di misura di almeno una delle operazioni di tali macchine. L’unità elettronica 32 associa quindi al codice di ciascun contenitore il corrispondente dato di misura ricevuto dai mezzi diagnostici (ad esempio registrando i dati in un rispettivo record identificativo) e comunica i dati alla macchina etichettatrice 5 per stampare sull’etichetta di ciascun contenitore il relativo codice di identificazione ed il corrispondente dato di misura.

L’unità elettronica 32 à ̈ vantaggiosamente una unità di registrazione, la quale associa al codice di identificazione di ciascun contenitore ricevuto dal sensore di rilevamento 33, i corrispondenti dati identificativi rilevati dai mezzi diagnostici sulle diverse macchine su tali contenitori, per poi comunicare i dati registrati alla macchina etichettatrice affinchà ̈ li stampi unitamente al codice di identificazione (ad esempio costituito da un numero progressivo) sui rispettivi contenitori.

Vantaggiosamente, l’unità 32 potrà essere una unità di controllo logico centralizzata connessa alle macchine (i collegamenti sono indicati in figura 1 con linea a tratto-punto) per comandarle con modalità operative prefissate ad effettuare le suddette operazioni in sequenza sui singoli contenitori.

Vantaggiosamente, il sensore di rilevamento 33 à ̈ costituito da una fotocellula, che intercetta il passaggio dei contenitori comunicandone la presenza all’unità elettronica 32 per l’attribuzione del codice di identificaizone. Avanzando i contenitori senza mai mescolarsi tra loro e con la logica FIFO in eventuali polmonatori, l’unità elettronica 32 à ̈ sempre in grado di riconoscere tale contenitore ed associarlo ai dati che provengono dai mezzi diagnostici posti lungo i mezzi di trasporto 7 dalla sezione di ingresso 8 alla sezione di uscita, in particolare, ma non in maniera esclusiva, in corrispondenza delle diverse macchine operative sopra illustrate, per attribuire al singolo contenitore dati relativi alle modalità con cui ha subito le differenti operazioni del processo di imbottigliamento dell’impianto 1.

La unità elettronica 32, qualora dotata di controllo logico potrà in particolare essere atta a evitare di abilitare le diverse operazioni delle macchine operative 2, 3, 4 e 5 qualora il contenitore si presenti all’ingresso di una di esse inidoneo a subire tale operazione per dati diagnostici rilevati relativamente a tale contenitore in precedenza. Ciò consente di risparmiare operazioni e materiale su contenitori che devono essere scartati.

Inizialmente, qualora il sensore di rilevamento 33 rileva la presenza di un contenitore nella coclea 7’ di ingresso abilita attraverso l’unità di controllo logico 32 l’invio del fluido di lavaggio da parte della valvola di distribuzione 14 del gruppo di sciacquatura 10 associato alla testa della macchina sciacquatrice 2 in corrispondenza del contenitore identificato dal corrispondente codice.

In accordo con una forma preferenziale della presente invenzione i mezzi diagnostici comprendono almeno un primo sensore di pressione 34 posto ad intercettazione del condotto di alimentazione 13 del fluido di lavaggio, interposto tra l’ugello di iniezione 12 e la valvola di distribuzione 14. Tale primo sensore 34, schematizzato in figura 2, rileva un primo dato di misura della pressione del fluido di lavaggio in corrispondenza di ciascun contenitore.

Preferibilmente, i mezzi diagnostici comprendono inoltre almeno un secondo sensore di pressione 35 posto ad intercettazione di un canale 90 in comunicazione con il contenitore per fare affluire o defluire, rispettivamente al suo interno e dal suo interno, diversi fluidi operativi. Tale sensore rileva almeno un secondo dato di misura della pressione in tale canale 90 indicativo delle condizioni di passaggio del suddetto fluido operativo nel o dal contenitore associato al corrispondente gruppo valvola della macchina riempitrice rotativa come schematizzato nelle figure 4 e 5 allegate.

Vantaggiosamente, il secondo sensore di pressione 35 Ã ̈ un trasduttore di pressione suscettibile di rilevare secondi dati identificativi della pressione nel canale 90.

Ciascun gruppo valvola 15 della macchina riempitrice isobarica 1 illustrata in figura 5, comprende preferibilmente una valvola di intercettazione 40 di un circuito del vuoto destinata ad aspirare tutta l’aria dal contenitore non appena questo à ̈ portato dal piattello di supporto con il cono centratore in tenuta sul becco del condotto di adduzione 18. Una volta terminata la fase di riempimento ha luogo una fase di auto livello, durante la quale un flusso di gas inerte, controllato da una valvola 41 di un circuito di auto livello, à ̈ insufflato entro il contenitore per determinare la risalita nella cannula di ritorno dell’aria (o cannula di compensazione) 19 della frazione di liquido (e schiuma) posta superiormente al livello desiderato ovvero alla bocca inferiore della stessa cannula di ritorno dell’aria 19.

La valvola 41 del circuito di auto livello à ̈ collegata alla sorgente di gas inerte ed al contenitore attraverso fori ricavati nel becco attorno al condotto di adduzione 18. I suddetti fori mettono in comunicazione l’interno del contenitore 4 con una valvola di consenso intermedia che, a sua volta, à ̈ in comunicazione con la valvola 41 del circuito dell’autolivello. Più in dettaglio, la valvola di consenso 7 à ̈ in comunicazione con le tre valvole 40, 41 e 42 del vuoto, dell’autolivello e del circuito isobarico mediante una il canale comune 90 indicato in figura 5 in due tratti ortogonali che corrono parallelamente alle pareti del serbatoio 6.

Il secondo sensore di pressione 35 Ã ̈ ad esempio posto ad intercettazione del canale 90 in comunicazione con il contenitore per rilevare la pressione in corrispondenza delle differenti fasi operative della macchina riempitrice isobarica.

Nel caso di macchina a leggero vuoto illustrata in figura 4, il contenitore appoggiato sul cilindro di sollevamento, sale e porta in tenuta la sua bocca contro la guarnizione posta sotto il gruppo valvola 15. Viene quindi aperta una valvola di riempimento 43, la quale à ̈ collegata ad un circuito di vuoto attraverso un condotto 44, e determina l’aspirazione dell’aria dal contenitore.

Successivamente si ha la chiusura della valvola 43 del condotto del vuoto 44, e la successiva apertura di una valvola 45 collegata ad un condotto di alimentazione di gas inerte in pressione 46 consente l'iniezione di gas inerte all'interno del contenitore 3.

Il secondo sensore di pressione 35 à ̈ ad esempio posto ad intercettazione del condotto del vuoto 44 o del condotto del gas inerte 46 ovvero potranno essere previsti due secondi sensori di pressione 35 ciascuno posto in uno dei suddetti condotti ed ovviamente in comunicazione con l’unità di controllo logica 32.

Preferibilmente, i mezzi diagnostici comprendono anche almeno un terzo sensore di pressione 47 posto ad intercettazione del canale di passaggio dell’aria 27 della testa di tappatura 21 (come schematizzato in figura 7). In questo caso il terzo sensore 47 rileva un terzo dato di misura della pressione del canale di passaggio dell’aria in corrispondenza di ciascun contenitore.

Preferibilmente, i mezzi diagnostici comprendono anche primi mezzi di ispezione 48 per verificarne l’idonea pulizia di ciascun contenitore, i quali mezzi sono vantaggiosamente montati sulla stella di uscita 49 della macchina sciacquatrice 2, e sono costituiti da sensori metallici associati al fondo dei contenitori e/o da sensori di rifrazione per verificare particelle in sospensione e/o da sensori di ispezione fotografica, i quali sono stati indicati schematicamente con un cerchietto nella allegata figura 1. Tali primi mezzi di ispezione 48 rilevano un quarto dato di misura della pulizia di ciascun contenitore.

Preferibilmente, i mezzi diagnostici comprendono anche almeno secondi mezzi di ispezione 50 montati sulla stella di ingresso 51 della macchina riempitrice 3, in particolare costituiti da telecamere, i quali secondi mezzi sono stati indicati schematicamente con un quadrattino nella allegata figura 1. Tali secondi mezzi di ispezione 50 rilevano un quinto dato di misura della forma del collo del contenitore per accertare l’idoneità del contenitore a creare una camera chiusa nella successiva macchina riempitrice rotativa 3.

Preferibilmente, i mezzi diagnostici comprendono terzi mezzi di ispezione 52 montati sulla stella di uscita 53 della macchina riempitrice, i quali terzi mezzi di ispezione 52 rilevano, in particolare mediante un sensore ottico indicato schematicamente con una stella nella allegata figura 1, suscettibile di leggere la diffrazione dell’acqua e creare un quinto dato di misura del livello di liquido entro il collo del contenitore.

Nel caso di teste operative di tappatura di tipo capsulatrici 21’, in particolare per avvitamento, i mezzi diagnostici comprendono vantaggiosamente un primo sensore dinamometrico 54 atto a rilevare la pressione esercitata dal canotto 29 sulla bocca del contenitore e creare un sesto dato di misura della forza con cui à ̈ avvitata la capsula ovvero premuta contro la bocca del contenitore. In accordo con una possibile forma ralizzativa illustrata in figura 8 tale primo sensore dinamometrico 54 sarà posto in corrispondenza di un anello di battuta della molla 30 coassiale al canotto 29.

Nel caso di teste operative di tappatura di tipo capsulatrici 21’ con rulli di rulli formatori 28, i mezzi diagnostici possono comprendere un secondo sensore dinamometrico 55 atto a rilevare la pressione esercitata dai rulli 28 sul collo dei contenitori mossi in moto rotatorio dalla testa medesima contro le capsule per sagomare per crimpatura le filettature sulle loro flange. Il secondo sensore dinamometrico 55 crea un settimo dato di misura della forza con cui à ̈ filettata la capsula ovvero premuta contro il collo del contenitore. In accordo con una possibile forma realizzativa illustrata in figura 8 tale secondo sensore dinamometrico 55 potrà essere posto in corrispondenza di viti di regolazione delle pressione dei rulli.

L’impianto comprende inoltre vantaggiosamente la seconda macchina capsulatrice 60 citata in precedenza, di tipo a giostra rotante portante perifericamente montate una pluralità di teste rullanti, atte a guarnire il collo dei contenitori, in particolare di bottiglie, con capsule atte ad occultare il tappo ed a costituire un sigillo di garanzia del contenuto delle bottiglie.

Le capsule che sono calzate sul collo delle bottiglie nelle linee di imbottigliamento, possono essere in materiale polimerico termoretraibile, o in materiali duttili e deformabili quali il polilaminato, lo stagno, o l’alluminio.

Ciascuna testa rullante comprende un corpo rotante montato girevolmente sulla struttura di supporto della testa e portante imperniati una pluralità di bilancieri con rispettivi rulli pressori. Una pluralità di molle sono interposte tra i bilancieri ed il corpo anulare per forzare elasticamente i rulli pressori contro le capsule.

Anche in questo caso i mezzi diagnostici comprendendo un terzo sensore dinamometrico analogo al secondo ed atto a rilevare la pressione esercitata dai rulli sul collo dei contenitori e creare un ottavo dato di misura della forza con cui à ̈ rullata la capsula ovvero premuta contro il collo del contenitore.

I mezzi diagnostici potranno comprendere inoltre numerosi altri sensori associati ai dispositivi montati lungo i mezzi di trasporto in linea del’impianto 1. Ad esempio potranno essere previsti sensori in grado di rilevare il corretto inserimento di gocce di azoto liquido successivamente all’operazione di riempimento del contenitore con il liquido da imbottigliare della relativa macchina riempitrice3 e prima della operazione di tappatura della relativa macchina tappatrice 4.

Forma oggetto della presente invenzione anche un procedimento di imbottigliamento di contenitori con liquidi, il quale procedimento fa uso, in particolare, dell’impianto 1 sopra descritto, di cui, per semplicità di esposizione, si manterranno nel seguito i riferimenti. Il procedimento comprende le seguenti fasi operative: una fase di sciacquatura in cui distintamente i singoli contenitori sono in successione lavati internamente mediante un fluido di lavaggio; una fase di riempimento, successiva alla fase di sciacquatura in cui distintamente i singoli contenitori sono in successione riempiti mediante un liquido da imbottigliare; una fase di tappatura, successiva alla fase di riempimento in cui i singoli contenitori sono in successione tappati mediante un tappo comprimibile entro il collo del contenitore o mediante una capsula fissabile esternamente sul collo di detto contenitore; una fase di etichettatura, successiva alla fase di tappatura, in cui i singoli contenitori sono in successione etichettati mediante una etichetta.

La suddetta successione di fasi di sciacquatura, di riempimento, di tappatura e di etichettatura à ̈ vantaggiosamente comandata dall’unità elettronica 32 dotata di controllo logico centralizzato per effettuare distintamente le relative operazioni sui singoli contenitori che avanzano in sequenza ordinata dalla sezione di ingresso 8 dell’impianto 1 alla sezione di uscita 9 dell’impianto 1 attraverso i mezzi di trasporto 7.

Secondo l’invenzione, à ̈ quindi prevista una fase di indicizzazione in cui un sensore di rilevamento posto in vicinanza della sezione di ingresso ad intercettazione dei contenitori che avanzano attraverso i mezzi di trasporto 7, comunica all’unità elettronica 32 il passaggio dei contenitori. L’unità elettronica 32 assegna di conseguenza a ciascuno dei contenitori un codice di identificazione sequenziale. È quindi prevista almeno una fase di rilevamento dati in cui i mezzi diagnostici associati ad almeno una delle macchine 2, 3, 4, 5, 60 rilevano almeno un dato di misura di almeno una delle operazioni che tali macchine compiono sul singolo contenitore. L’unità di controllo 32 associa quindi al codice di ciascun contenitore il corrispondente dato di misura ricevuto dai mezzi diagnostici cosicché nella successiva fase di etichettatura ha luogo la stampa sull’etichetta di ciascun contenitore il relativo codice di identificazione ed il corrispondente dato di misura dei mezzi diagnostici.

L’impianto ed il procedimento oggetto della presente invenzione consentono di raggiungere numerosi vantaggi. La storicizzazione di quanto à ̈ avvenuto nel processo di imbottigliamento sul singolo contenitore consente in qualunque momento di andare a verificare le cause di eventuali difetti sul prodotto finito e conseguentemente di assettare l’impianto o il procedimento in una maniera migliorativa.

L’indicizzazione della singola bottiglia consente di evitare di sottoporla inutilmente a fasi ed a macchine qualora non abbia le condizioni per portare a termine correttamente il suo confezionamento.

Il cliente finale à ̈ maggiormente garantito non solo sul lotto che acquista ma sulla singola bottiglia e ciò rileva in maniera importante laddove il liquido rappresenti un valore aggiunto notevole come à ̈ il caso di alcuni vini molto costosi.

Il trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, esso 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 (12)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto di imbottigliamento di contenitori con liquidi, il quale comprende: - mezzi di trasporto atti a fare transitare i contenitori da una sezione di ingresso dell’impianto ad una sezione di uscita dell’impianto in una medesima successione per tutto il tragitto; - una macchina riempitrice rotativa posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto a valle di detta macchina sciacquatrice e provvista di una pluralità di gruppi valvola atti ad effettuare una seconda operazione di riempimento, con un liquido da imbottigliare, distintamente sui singoli contenitori; - una macchina tappatrice rotativa posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto a valle di detta macchina riempitrice e provvista di una pluralità di teste di tappatura atte ad effettuare una terza operazione di tappatura distintamente sui singoli contenitori; - una macchina etichettatrice posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto a valle di detta macchina tappatrice ed a monte di detta sezione di uscita, atta a atte ad effettuare una quarta operazione di etichettatura distintamente sui singoli contenitori; caratterizzato dal fatto di comprendere: un sensore di rilevamento posto in vicinanza di detta sezione di ingresso ad intercettazione dei contenitori che avanzano attraverso detti mezzi di trasporto, in comunicazione con una unità elettronica, la quale assegnare un codice di identificazione sequenziale a ciascun detto contenitore; - mezzi diagnostici associati ad almeno una di dette macchine atti a rilevare almeno un dato di misura di almeno una di dette operazioni ed in comunicazione con detta unità elettronica; detta unità elettronica associando al codice di identificazione di ciascun detto contenitore detto corrispondente dato di misura ricevuto da detti mezzi diagnostici; - detta macchina etichettatrice essendo in comunicazione con detta unità elettronica e stampando sull’etichetta di ciascun detto contenitore il relativo codice di identificazione ed il corrispondente dato di misura.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, il quale comprende inoltre una macchina sciacquatrice rotativa posta ad intercettamento dei mezzi di trasporto provvista di una pluralità di teste di sciacquatura atte ad effettuare una prima operazione di sciacquatura distintamente sui singoli contenitori; detta macchina sciacquatrice avendo una pluralità di gruppi operativi, montati perifericamente su una prima giostra, e comprendenti ciascuno: una pinza, incernierata alla giostra, azionabile ad afferrare un contenitore da sciacquare, e a ruotare di 180° per spostarlo tra una posizione eretta ed una posizione capovolta; un ugello di iniezione, il quale à ̈ montato sulla giostra allineato con la bocca del contenitore in posizione capovolta, ed à ̈ collegato mediante un condotto di alimentazione ad una valvola di distribuzione di un fluido di lavaggio con cui sciacquare detto contenitore; caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono almeno un primo sensore di pressione posto ad intercettazione di detto condotto di alimentazione del fluido di lavaggio ed interposto tra detto ugello di iniezione e detta valvola di distribuzione, il quale detto primo sensore rileva un primo dato di misura della pressione di detto fluido di lavaggio in corrispondenza di ciascun detto contenitore.
3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina riempitrice comprende una seconda giostra rotante portante montato un serbatoio per il contenimento di un liquido da imbottigliare ed una pluralità di gruppi valvola montati perifericamente su detta giostra rotante e ciascuno comprendente un condotto di adduzione idraulicamente collegato a detto serbatoio per l’afflusso di detto liquido da detto serbatoio a detti contenitori da riempire, una cannula di ritorno dell’aria, almeno un otturatore mobile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura di detto condotto di adduzione per regolare l’afflusso di detto liquido in detti contenitori; caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono almeno un secondo sensore di pressione posto ad intercettazione di almeno un canale in comunicazione con detto contenitore; il quale detto secondo sensore rileva almeno un secondo dato di misura della pressione in detto canale associato al corrispondente gruppo valvola di detta macchina riempitrice rotativa.
4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, in cui detto secondo sensore di pressione à ̈ un trasduttore di pressione suscettibile di rilevare secondi dati identificativi della pressione in detto contenitore, essendo detto contenitore connesso a detto condotto di adduzione, ovvero a mezzi di evacuazione dell’aria, ovvero ancora a mezzi di iniezione di gas inerte.
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina tappatrice comprende una pluralità di teste di tappatura montate perifericamente su una terza giostra rotante e ciascuna comprendente: - mezzi strettori per comprimere un tappo da una forma allargata ad una forma compressa suscettibile di inserimento nella bocca di un contenitore; - mezzi spintori montati sopra a detti mezzi strettori, azionabili a sospingere detto tappo, trattenuto in forma compressa da detti mezzi strettori, lungo un asse verticale di tappatura, almeno parzialmente all’interno di detto contenitore; - un gruppo convogliatore provvisto di: - una superficie di tenuta destinata a ricevere in battuta la bocca di detto contenitore; - un imboccatore montato inferiormente a detti mezzi strettori, dotato di un foro di passaggio allineato verticalmente rispetto all’asse di tappatura ed alla bocca di detto contenitore e destinato convogliare detto tappo sospinto da detti mezzi spintori entro la bocca di detto contenitore posto in appoggio su detta superficie di tenuta; - detto gruppo convogliatore essendo provvisto di almeno un canale di passaggio dell’aria, il quale à ̈ suscettibile di porre in comunicazione il volume interno di detto contenitore, delimitato da detto tappo posizionato a tenuta entro detto foro di passaggio, con mezzi di aspirazione e/o di iniezione di gas inerte; caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono almeno un terzo sensore di pressione posto ad intercettazione di detto canale di passaggio dell’aria di detta testa di tappatura; il quale detto terzo sensore rileva un terzo dato di misura della pressione di detto canale di passaggio dell’aria in corrispondenza di ciascun detto contenitore.
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasporto comprendono una coclea posta in corrispondenza di detta sezione di ingresso, la quale alimenta detta macchina sciacquatrice con detti contenitori e porta montato detto sensore di rilevamento, in particolare costituito da una fotocellula, che intercetta il passaggio di detti contenitori comunicandone la presenza a detta unità elettronica per l’attribuzione di detto codice di identificazione; detta unità elettronica essendo una unità di controllo logico centralizzata connessa a dette macchine per comandarle con modalità operative prefissate ad effettuare le suddette operazioni in sequenza sui singoli contenitori ed abilitando l’invio del fluido di lavaggio da parte della valvola di distribuzione di detta macchina sciacquatrice in corrispondenza del contenitore identificato dal corrispondente codice.
7. 7. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono primi mezzi di ispezione per verificarne l’idonea pulizia di ciascun detto contenitore, vantaggiosamente montati su una stella di uscita di detta macchina sciacquatrice, in particolari costituiti da sensori metallici associati al fondo di detti contenitori e/o da sensori di rifrazione per verificare particelle in sospensione e/o da sensori di ispezione fotografica; i quali detti primi mezzi di ispezione rilevano un quarto dato di misura della pulizia di ciascun detto contenitore.
8. 8. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono secondi mezzi di ispezione montati su una stella di ingresso di detta macchina riempitrice, in particolari costituiti da telecamere, i quali detti secondi mezzi di ispezione rilevano un quinto dato di misura della forma del collo della bottiglia per accertarsi l’idoneità alla creazione di una camera chiusa nella successiva macchina riempitrice rotativa.
9. 9. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono terzi mezzi di ispezione montati su una stella di uscita di detta macchina riempitrice, i quali detti terzi mezzi di ispezione rilevano, in particolare mediante un sensore ottico suscettibile di leggere la diffrazione dell’acqua, un quinto dato di misura del livello di liquido entro il collo di detto contenitore.
10. 10. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina tappatrice comprende una terza giostra rotante portante perifericamente montate due o più teste operative azionabili a spostarsi tra una prima posizione sollevata, in cui à ̈ disposta sopra alla capsula riposta sulla testa di detti contenitori, ed una prima posizione abbassata, in cui à ̈ calata sulla testa di detti contenitori e comprime, mediante un canotto centrale detta capsula in aderenza sulla bocca di detto contenitore; caratterizzato dal fatto che detti mezzi diagnostici comprendono almeno un primo sensore dinamometrico atto a rilevare la pressione esercitata da detto canotto sulla bocca di detto contenitore.
11. 11. Impianto secondo la rivendicazione 10, in cui detta macchina tappatrice comprende inoltre un corpo rotante montato girevolmente attorno ad un asse verticale; una pluralità di aste articolati su detto corpo rotante e portanti montati rispettivi rulli atti ad esercitare una pressione su detta capsula montata sul collo di detto contenitore; detti mezzi diagnostici comprendendo un secondo sensore dinamometrico atto a rilevare la pressione esercitata da detti rulli sul collo di detto contenitore.
12. 12. Procedimento di imbottigliamento di contenitori con liquidi, il quale comprende le seguenti fasi operative: - una fase di sciacquatura in cui distintamente i singoli contenitori sono in successione lavati internamente mediante un fluido di lavaggio; - una fase di riempimento, successiva a detta fase di sciacquatura in cui distintamente i singoli contenitori sono in successione riempiti mediante un liquido da imbottigliare; - una fase di tappatura, successiva a detta fase di riempimento in cui i singoli contenitori sono in successione tappati mediante un tappo comprimibile entro il collo di detto contenitore o mediante una capsula fissabile esternamente sul collo di detto contenitore; - una fase di etichettatura, successiva a detta fase di tappatura, in cui i singoli contenitori sono in successione etichettati mediante una etichetta; detta successione di fasi di sciacquatura, di riempimento, di tappatura e di etichettatura essendo effettuata in successione sui singoli contenitori che avanzano in sequenza ordinata da una sezione di ingresso dell’impianto ad una sezione di uscita dell’impianto mediante mezzi di trasporto; caratterizzato dal fatto di comprendere: una fase di indicizzazione in cui un sensore di rilevamento posto in vicinanza di detta sezione di ingresso ad intercettazione dei contenitori che avanzano attraverso detti mezzi di trasporto, comunica ad una unità elettronica il passaggio di detti contenitori e detta unità elettronica assegna di conseguenza a ciascuno di essi un codice di identificazione sequenziale; una fase di rilevamento dati in cui mezzi diagnostici associati ad almeno una di dette macchine rilevano almeno un dato di misura di almeno una di dette operazioni; detta unità elettronica associando al codice di identificazione di ciascun detto contenitore detto corrispondente dato di misura ricevuto da detti mezzi diagnostici; - detta fase di etichettatura stampando sull’etichetta di ciascun contenitore il relativo codice di identificazione ed il corrispondente dato di misura tra loro associati da detta unità elettronica.