ITRE20110111A1 - Macchina asettica di riempimento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“MACCHINA ASETTICA DI RIEMPIMENTOâ€

La presente invenzione inerisce il riempimento di contenitori sterili mediante prodotti alimentari liquidi o semidensi come ad esempio succhi di frutta o conserva di pomodoro.

I contenitori sono costituiti da sacchi in materiale sintetico, di forma rettangolare o quadrata , costituiti da due fogli saldati lungo i bordi.

Uno dei due fogli comprende in prossimità di uno dei lati minori, preferibilmente sull’asse longitudinale del sacco, un bocchello di riempimento chiuso da un tappo amovibile. Nel seguito verrà indifferentemente usato il termine contenitore o sacco.

Il riempimento di detti contenitori avviene in macchine lineari comprendenti, oltre a una linea di avanzamento del sacco, una camera sterile preferibilmente parallelepipeda, ma che potrebbe essere anche cilindrica, nella quale attraverso una apertura della parete inferiore della camera, viene accolto dal basso il bocchello.

La camera sterile comprende mezzi per sostenere il bocchello entro la camera e riadagiarlo sulla linea di avanzamento, mezzi per irrorare un liquido disinfettante nell’intorno del bocchello, mezzi per togliere il tappo e trattenerlo in una posizione a lato del bocchello e riposizionarlo sul bocchello, nonché un dosatore-erogatore ad asse verticale atto ad abbassarsi a contatto col bocchello per introdurre il prodotto nel sacco.

Dopo il riempimento del sacco, il tappo viene riapplicato al bocchello, il bocchello viene rilasciato al di fuori della camera, ed il sacco pieno si trova adagiato sulla linea di avanzamento.

Tutte le suddette operazioni sono effettuate mediante dispositivi di per se noti al tecnico del ramo, mezzi di cui si omette la dettagliata descrizione.

Le macchine lineari note presentano l’inconveniente di una bassa capacità produttiva dovuta alla difficoltà di cambiare il formato dei contenitori, dei bocchelli e dei tappi amovibili, nonché dovuta al tempo di sosta del sacco nella stazione di riempimento, tempo che deve consentire la effettuazione di tutte le sopra elencate operazioni.

Indicativamente esse richiedono un tempo complessivo superiore a circa 5 secondi per sacco, mentre il solo tempo di riempimento del sacco à ̈ dell’ordine di un secondo o poco più a seconda della capacità del sacco.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ di porre rimedio a tutti i suddetti inconvenienti nell’ambito di una soluzione semplice ed efficace.

Detto scopo à ̈ conseguito da una macchina riempitrice avente le caratteristiche recitate nella rivendicazione indipendente; le rivendicazioni dipendenti ineriscono ad altre caratteristiche del trovato atte a conseguire ulteriori vantaggi.

In sostanza il trovato comprende un basamento sul quale à ̈ posta una piattaforma circolare rotante, animata con moto rotatorio continuo mediante adatti mezzi.

Sulla piattaforma rotante sono collocate almeno due, preferibilmente sei o più, identiche stazioni di riempimento angolarmente equidistanziate, singolarmente dotate di un piano inferiore di appoggio del sacco col bocchello verticale.

Alla periferia della piattaforma sono presenti un apparato di carico del sacco vuoto alla prima stazione di riempimento nella quale inizia il ciclo di riempimento, ed un apparato di scarico del sacco pieno dalla stazione di riempimento posta immediatamente a valle della prima, con riferimento al senso di marcia della giostra.

L’apparato di carico comprende un dispositivo atto a trasferire il sacco vuoto da mezzi di alimentazione dei sacchi, afferrandolo per il bocchello, ed a posizionarlo in posizione opportuna sul piano di appoggio della prima stazione.

I mezzi di alimentazione dei sacchi vuoti sono di per sà ̈ noti e comprendono generalmente una bobina di alimentazione di sacchi vuoti, e mezzi per porgere alla stazione di riempimento il primo sacco separato dalla bobina.

Ogni stazione di riempimento comprende una staffa di supporto fissata alla piattaforma, alla quale fanno capo, rivolti verso l’esterno della piattaforma, un piano di appoggio per il sacco ed un sovrastante gruppo di riempimento.

Ogni gruppo di riempimento comprende una camera sterile nonchà ̈ i mezzi per effettuare l’inserimento del bocchello nella camera sterile, la disinfezione dell’intorno del bocchello, il prelievo e lo spostamento del tappo a lato del bocchello, l’inserimento del dosatore erogatore nel bocchello e le operazioni inverse.

Il piano di appoggio del sacco à ̈ di tipo apribile verso il basso, onde scaricare il sacco pieno quando la stazione di riempimento à ̈ nella posizione di scarico lasciandolo cadere su un sottostante trasportatore.

I pregi e le caratteristiche costruttive e funzionali dell’invenzione appariranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue, la quale con l’aiuto delle allegate tavole disegni ne illustra una preferita forma di attuazione data a titolo di esempio non limitativo.

La Fig.1 mostra una vista del trovato in pianta.

La Fig.2 mostra la sezione di Fig.1 al di sotto dei gruppi di riempimento.

La Fig.3 mostra un particolare di Fig.2 ingrandito.

La Fig.4 mostra il particolare di Fig.3 in vista prospettica.

La Fig.5 e la Fig.6 mostrano, in vista prospettica e in sezione, i mezzi di azionamento della piattaforma rotante. La Fig.7 mostra un gruppo di riempimento in una vista prospettica, con alcune parti mancanti.

La Fig.8 mostra la Fig.7 con altre parti mancanti.

La Fig.8A mostra parti della Fig.8.

La Fig.9 mostra la sezione IX-IX di Fig.8.

La Fig.10 mostra la sezione X-X di Fig.9

La Fig.11 mostra la Fig.7 con alcune parti mancanti.

La Fig.12 mostra la sezione XII-XII di Fig.11.

La Fig.13 e la Fig.14 mostrano una vista prospettica del piano di appoggio del sacco, in posizione chiusa ed aperta. La Fig.15 e la Fig.16 mostrano una diversa vista prospettica del piano di appoggio del sacco, con mezzo di sollevamento bocchello in posizione alta e bassa.

Dalle suddette figure si rileva un dispositivo 1 alimentatore di sacchi 2 col bocchello 21 rivolto verso l’alto.

A lato del dispositivo 1 à ̈ posto il dispositivo posizionatore 3 comprendente un braccio 31 dotato di una pinza di estremità 32, il quale si muove tra una prima posizione nella quale la pinza sovrasta il bocchello 21 del sacco in arrivo, ed una seconda posizione (Fig.2) nella quale il sacco à ̈ collocato sul piano di appoggio della prima stazione

La pinza 32 à ̈ azionata pneumaticamente mediante mezzi non illustrati, e presenta le ganasce atte ad aprirsi a 180° per non ostacolare l’abbandono del bocchello 21.

La movimentazione del braccio à ̈ demandata a motore brushless passo passo.

A valle del dispositivo posizionatore ruota una giostra 4. La giostra 4 comprende (Figg.5, 6) una ralla 41 il cui anello fisso à ̈ solidale al basamento 42, ed il cui anello mobile à ̈ fissato ad una piattaforma 43.

La piattaforma 43 à ̈ movimentata da un motore elettrico 44 a velocità regolabile sul cui asse à ̈ calettato un pignone 45 che ingrana in una corona dentata 46 solidale alla piattaforma 43.

Sulla piattaforma 43 sono fissate in posizione equidistante sei stazioni di riempimento 5.

Ogni stazione di riempimento comprende un piano inferiore di appoggio 51 per un sacco, costituito da due ante 511 e 512 (Figg.13, 14) , che possono disporsi (Fig.13) complanari oppure ruotare simmetricamente verso il basso (Fig. 14).

Ogni anta à ̈ accoppiata ad un rullo 52, 520 sul cui asse à ̈ calettata una manovella 53, 530 facente capo al doppio stelo di un gruppo cilindro pistone 54.

Il tutto à ̈ supportato da un telaio 55 che viene sospeso mediante le staffe 56 sotto la piattaforma rotante 43 (Fig.6).

A un lato del piano inferiore, in corrispondenza della linea di contatto tra i pianali, Ã ̈ posta una pinza 57 (Figg.

15,16), in corrispondenza della posizione occupata dal bocchello 21 del sacco per prendere in carico il bocchello dopo che le pinze 32 lo hanno portato in posizione sotto la camera sterile.

La pinza 57 presenta le stesse caratteristiche della pinza 32.

La pinza 57 si muove verticalmente per porre il bocchello nella camera sterile, azionata dal gruppo cilindro pistone 58 sostenuto dal telaio 55.

Al di sotto del piano di appoggio 51 à ̈ presente un tampone 59 che à ̈ azionato dal gruppo cilindro pistone 591 per salire al di sopra del piano di appoggio attraverso una apertura del medesimo, (Figg. 15,16)

Il tampone 59 risale dopo il riempimento del sacco, ponendosi a contatto del bocchello, per chiuderlo ed evitare che l’aria della camera sterile leggermente pressurizzata entri nel sacco gonfiandolo prima che venga riposizionato il tappo amovibile sul bocchello.

In corrispondenza di ogni piano di appoggio 51 la piattaforma rotante sostiene un gruppo di riempimento 5 (Figg.7 a 12) posto a sbalzo rispetto alla piattaforma.

Ogni gruppo 5 Ã ̈ sostenuto da una staffa 7 la quale comprende un primo piano verticale 71 dotato di una coppia di mensole orizzontali a sbalzo 72.

Le mensole sostengono la camera sterile 74 in posizione registrabile in quota.

La camera comprende su ogni lato un oblò di ispezione 741, nonché una apertura 742 sulla parete inferiore, attraverso la quale entra il bocchello con i rispettivi organi di movimentazione (Figg.9, 12).

Sul lato affacciato verso l’esterno della piattaforma, il piano verticale 71 comprende una prima coppia di guide 75 (Fig.7) su cui scorre verticalmente un primo piano 76 dal quale si deriva una prima mensola 77 che supporta alla estremità il dispositivo dosatore 78 (Fig.11, 12)che eroga il liquido.

Detto dispositivo comprende (Fig.12) un corpo cilindrico 781 che si inserisce scorrevolmente nella camera sterile 74 tramite un giunto 79 a tenuta.

La estremità inferiore del dosatore 78 presenta un foro assiale che à ̈ chiuso da un otturatore 80.

L’otturatore 80 à ̈ sostenuto da uno stelo 81 che fuoriesce superiormente dal dosatore, ove à ̈ sostenuto da una mensola 82.

La mensola 82 si deriva da un secondo piano 83, parallelo al primo piano 76 e scorrevole sulle guide 84 verticali presenti sul primo piano.

Lo scorrimento del primo piano 76 rispetto alle guide 75, Ã ̈ demandato a mezzi non descritti in dettaglio in quanto usuali.

Ugualmente lo scorrimento del secondo piano 83 rispetto alle guide 84, Ã ̈ demandato a mezzi non descritti in dettaglio in quanto usuali.

Il dispositivo dosatore 78 comprende una luce di ingresso 780 (Fig.12) che à ̈ collegata mediante un tubo ad un giunto distributore girevole che riceve il liquido da un apposito serbatoio che serve tutti sei i dispositivi di riempimento. Giunto e serbatoio non sono illustrati in quanto di per se noti.

All’interno della camera sterile sono presenti i mezzi per togliere il tappo dal bocchello e spostarlo lateralmente, e per effettuare le operazioni inverse a riempimento avvenuto. Questi mezzi sono illustrati nelle Fig.7 a Fig.10.

Il piano fisso 71 porta a lato ed a sbalzo un piatto verticale radiale 710 su cui scorre verticalmente un piano 711 azionato in modo noto dal motore 70.

Il piano 711 comprende una mensola orizzontale 712 che sostiene un corpo tubolare 713 entro il quale à ̈ infilato un albero 714.

Il corpo 713 à ̈ inserito dall’alto nella sottostante camera sterile 74 attraverso un manicotto 715 di tenuta e guida, che à ̈ fissato alla parete superiore della camera sterile 74. Alla base del corpo tubolare 713 si deriva una flangia 715 orizzontale, che funge da sostegno per le due ganasce della pinza 82 uguale alla pinza 32.

L’albero 714 porta alla base una piastra cui fanno capo due biellette 716 che azionano le suddette ganasce in risposta alle rotazioni dell’albero.

Il corpo tubolare 713 à ̈ soggetto a rotazioni intorno al proprio asse, ed a tal fine comprende una manovella superiore 7130 che à ̈ collegata da una bielletta 7131 ad un servomotore 7132 posto dietro il piatto 710.

Analogamente l’albero 714 soggetto a rotazioni intorno al proprio asse, ed a tal fine comprende una manovella superiore 7140 che à ̈ collegata da una bielletta 7141 ad un servomotore 7142 posto dietro il piatto 710.

La giostra 4 Ã ̈ animata di moto rotatorio continuo ed i sacchi vuoti vengono alimentati in sincronia sui piani di supporto 51.

Allorché un piano di supporto 51 ha ricevuto il sacco vuoto dal braccio 31, la pinza 32 si apre ed il sacco viene abbandonato sul piano di supporto.

Durante la rotazione del piano di supporto avvengono le seguenti attività.

La pinza 57 solleva il bocchello di riempimento all’interno della camera sterile, attraverso la apertura inferiore 72 di questa ultima.

In questa posizione il dispositivo di prelievo del tappo ruota di 90° e la pinza 82 si chiude afferrando il tappo. Ciò avviene grazie all’azionamento coordinato dei servomotori 7132 e 7142.

Grazie allo spostamento verso l’alto del piano 711, si sollevano assieme il corpo tubolare 713 e l’albero 714, sfilando il tappo dal bocchello.

Successivamente il corpo tubolare 713 l’albero 714 ruotano in sincronia, sempre azionati dai servomotori, e pongono la pinza 82 col relativo tappo a lato del bocchello.

Quando il tappo à ̈ stato sfilato e spostato a lato si abbassa il dosatore 78 sostenuto dalla mensola 77.

Ciò avviene grazie alla traslazione verso il basso del piano 76,

Il dosatore si appoggia a tenuta sul bocchello, e grazie alla traslazione verticale del piano 83 relativamente al piano 76, l’otturatore 80, sospeso tramite lo stelo 81 alla mensola 82 solidale al piano 83, apre la luce inferiore del dosatore consentendo la discesa del materiale nel sacco che si riempie.

A riempimento avvenuto, dal piano di appoggio del sacco sale il tampone 59 che spinge il lembo inferiore del sacco contro il bocchello, sigillando temporaneamente il sacco contro l’indesiderato ingresso nel bocchello di eventuali gas in sovrapressione presenti nella camera sterile.

Durante tutte le descritte attività la camera sterile ha completato il percorso sino in prossimità della posizione di scarico del sacco.

In questa posizione i su descritti dispositivi vengono azionati in senso contrario, e quando la stazione di riempimento si trova nella posizione di scarico, la pinza 57 si riabbassa ed il piano di appoggio 51 si apre ed abbandona il sacco sul nastro che allontana il sacco pieno,

Si intende che l’invenzione non à ̈ limitata all’esempio sopra descritto, e che varianti e perfezionamenti potranno esservi apportati senza uscire dall’ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina riempitrice asettica di sacchi conformati a busta dotati di un bocchello di riempimento chiuso da un tappo amovibile posto su un lato della busta, comprendente mezzi alimentatori dei sacchi vuoti, mezzi per l’allontanamento dei sacchi pieni, e caratterizzata dal comprendere: - un dispositivo a giostra dotato di una piattaforma rotante con moto continuo su cui trovano posto almeno due stazioni di riempimento circonferenzialmente equidistanti comprendenti ognuna un piano di appoggio del sacco ed un gruppo di riempimento, - un dispositivo alimentatore e posizionatore del sacco vuoto in una prima stazione di riempimento; - un dispositivo per l’allontanamento dei sacchi pieni dalla stazione di riempimento immediatamente a monte della prima stazione; - ogni gruppo di riempimento comprendendo una camera sterile; - mezzi per sollevare all’interno della camera sterile il bocchello del sacco vuoto giacente sul piano di sostegno; - mezzi per porre la camera in leggera sovrapressione; - mezzi per togliere il tappo dal bocchello e posizionarlo a lato del bocchello e viceversa; ed - un dispositivo erogatore dosatore scorrevole verticalmente atto ad impegnarsi col bocchello.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che il dispositivo alimentatore e posizionatore del sacco comprende una pinza posta alla estremità di una leva orizzontale che si muove tra una posizione nella quale la pinza sovrasta il bocchello di un sacco in uscita da una linea di alimentazione, ed una seconda posizione nella quale la pinza posiziona il bocchello nella corretta posizione sul piano di appoggio della stazione.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2 caratterizzata per il fatto che la pinza comprende due ganasce che si dispongono divaricate di 180° quando la pinza à ̈ aperta.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che ogni stazione di riempimento comprende un piano inferiore di appoggio per il sacco, costituito da due ante, che possono disporsi complanari oppure ruotare simmetricamente verso il basso per lasciare cadere il sacco.
5. 5. Macchina secondo la riv.4 caratterizzata dal fatto che ogni anta à ̈ accoppiata ad un rullo sul cui asse à ̈ calettata una manovella facente capo allo stelo di un unico gruppo cilindro pistone che imprime alle ante un moto simmetrico.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che i mezzi per sollevare all’interno della camera sterile il bocchello del sacco vuoto comprendono una pinza mobile verticalmente per azione di un gruppo cilindro pistone posto a lato e sostenuto dal piano di sostegno.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che i mezzi per togliere il tappo dal bocchello e posizionarlo a lato del bocchello e viceversa comprendono un piano verticale radiale solidale alla giostra, su cui scorre verticalmente un piatto comprendente una mensola orizzontale che sostiene in modo girevole un corpo tubolare entro il quale à ̈ infilato un albero coassiale, adatti mezzi essendo previsti per muovere verticalmente il piatto, detto corpo tubolare essendo inserito nella sottostante camera sterile, tra le estremità del corpo tubolare e dell’albero essendo incernierate le ganasce di una pinza, ed essendo previsti mezzi per ruotare in modo coordinato ed indipendente il corpo tubolare e l’albero intorno all’asse per aprire e chiudere la pinza e far ruotare corpo tubolare e albero di almeno 90°.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che il dispositivo erogatore dosatore atto ad impegnarsi col bocchello comprende un corpo cilindrico scorrevole verticalmente che si inserisce nella camera sterile tramite un giunto a tenuta, la estremità inferiore del dosatore presentando un foro assiale che à ̈ chiuso da un otturatore coassiale col corpo cilindrico.
9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 8 caratterizzata per il fatto che il corpo cilindrico à ̈ sostenuto da una mensola facente capo ad una prima piastra mobile verticalmente rispetto alla giostra.
10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 9 caratterizzata per il fatto che l’otturatore à ̈ sostenuto da una mensola facente capo ad una seconda piastra mobile verticalmente rispetto alla prima piastra.
11. 11. Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata per il fatto che il piano di sostegno del sacco à ̈ costituito da due ante che possono disporsi complanari oppure ruotare simmetricamente verso il basso, ogni anta essendo accoppiata ad un rullo sul cui asse à ̈ calettata una manovella facente capo allo stelo di un unico gruppo cilindro pistone.
12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 11 caratterizzata per il fatto che di sotto del piano di appoggio à ̈ presente un tampone che à ̈ azionato dal gruppo cilindro pistone per salire al di sopra del piano di appoggio attraverso una apertura del medesimo, ponendosi a contatto del bocchello, per chiuderlo spingendogli contro il lato inferiore del sacco onde evitare che l’aria della camera sterile leggermente pressurizzata entri nel sacco gonfiandolo prima che venga riposizionato il tappo amovibile sul bocchello.