ITTO20100054U1 - Testa di riempimento, in particolare per riempire bottiglie in plastica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del modello di utilità dal titolo:

“TESTA DI RIEMPIMENTO, IN PARTICOLARE PER RIEMPIRE BOTTIGLIE IN PLASTICA”

La presente innovazione è relativa ad una testa di riempimento, in particolare per riempire bottiglie in plastica, cui la seguente trattazione fa riferimento senza per questo perdere in generalità.

Sono note macchine riempitrici comprendenti una stazione di riempimento alimentata, in ingresso, con contenitori vuoti e atta a fornire, in uscita, contenitori riempiti con un prodotto alimentare versabile.

La stazione di riempimento comprende essenzialmente una giostra girevole intorno ad un asse di rotazione, un serbatoio contenente il prodotto alimentare versabile, ed una pluralità di teste di riempimento, le quali hanno rispettive valvole fluidicamente collegate con il serbatoio e sono supportate dalla giostra in posizione eccentrica rispetto all’asse di rotazione della giostra stessa.

In maggiore dettaglio, le teste di riempimento si estendono lungo rispettivi assi verticali, sono portate in rotazione dalla giostra e sono provviste, alla propria estremità inferiore, di rispettive uscite per il prodotto da versare. I contenitori vengono disposti su rispettivi elementi di supporto che sono collocata al di sotto delle teste di riempimento e vengono portati in rotazione dalla giostra insieme alle rispettive teste di riempimento.

Per risciacquare le teste di riempimento, il brevetto EP1544155 insegna a prevedere una piastra di chiusura per ciascuna uscita. I bordi laterali di tale piastra di chiusura sono accoppiati in modo scorrevole a rispettive scanalature di guida orizzontali, per consentire alla piastra di chiusura di traslare tra una posizione arretrata, in cui c’è spazio libero per un contenitore al di sotto dell’uscita della testa di riempimento, ed una posizione avanzata, in cui l’uscita è tappata dalla piastra di chiusura in modo da formare una camera di risciacquo all’estremità inferiore della testa di riempimento.

L’elemento di supporto è definito da una piastra di supporto atta ad accoppiarsi al collo di bottiglie in plastica ed è azionato da un sistema a camma e punteria per traslare verticalmente da e verso l’uscita della testa di riempimento, che rimane invece fissa.

La piastra di chiusura, pertanto, segue il movimento verticale della piastra di supporto. Per traslare tra la posizione avanzata e quella arretrata, la piastra di chiusura viene spostata da un organo trascinatore, il quale è verticalmente fisso e ha una sezione trasversale ad U in modo da definire una sede superiore impegnata in modo verticalmente scorrevole da un dente solidale con la piastra di chiusura.

Questo tipo di azionamento per spostare la piastra di chiusura è relativamente complesso da realizzare e da montare, comporta giochi relativamente elevati, e risulta pertanto impreciso nel posizionare correttamente la piastra di chiusura nella posizione avanzata in corrispondenza dell’uscita della testa di riempimento. Tali inconvenienti sono dovuti, essenzialmente, all’accoppiamento scorrevole tra dente e organo trascinatore, che deve lasciare libertà di movimento in direzione verticale alla piastra di chiusura.

Scopo della presente innovazione è quello di fornire una testa di riempimento, in particolare per riempire bottiglie in plastica, la quale consenta di risolvere in maniera semplice ed economica i problemi sopra esposti.

Secondo la presente innovazione viene fornita una testa di riempimento, in particolare per riempire bottiglie in plastica, come definita nella rivendicazione 1.

L'innovazione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di una preferita forma di attuazione della testa di riempimento, in particolare per riempire bottiglie in plastica, secondo la presente innovazione;

- la figura 2 illustra, in prospettiva e con parti asportate per chiarezza, un dispositivo a camma associato alla testa di riempimento di figura 1;

- la figura 3 illustra in sezione la testa di riempimento di figura 1; e

- la figura 4 illustra in vista laterale una variante della testa di riempimento di figura 1.

In figura 1, con 1 è indicata, nel suo complesso, una testa di riempimento per riempire contenitori (non illustrati) con un prodotto versabile, in particolare per riempire bottiglie in plastica. In particolare, il prodotto versabile è alimentare ed addizionato con anidride carbonica, ad esempio è costituito da acqua minerale.

La testa 1 fa parte di una macchina riempitrice (non illustrata), che comprende una giostra girevole o un altro tipo di convogliatore (non illustrato) azionato per trasferire una serie di teste di riempimento 1 in successione tra loro lungo un dato percorso, che si estende ad anello attraverso una stazione di ricevimento di contenitori vuoti, una stazione di riempimento, ed una stazione di rilascio dei contenitori riempiti. La macchina comprende, generalmente, un primo serbatoio, contenente il prodotto alimentare versabile ed un gas, ad esempio anidride carbonica, utilizzato per pressurizzare i contenitori prima del riempimento; ed un secondo serbatoio, per raccogliere almeno una porzione all’anidride carbonica impiegata per pressurizzare i contenitori.

La testa di riempimento 1 comprende un involucro 10, di cui è illustrato solamente un settore 11 terminale inferiore. L’involucro 10 si estende lungo un asse A verticale, alloggia un gruppo valvolare di riempimento (non illustrato) ed è fissato alla giostra in modo da rimanere verticalmente fisso e da essere portato in rotazione lungo il suddetto percorso attorno ad un asse verticale centrale.

Con riferimento alle figure 2 e 3, il settore 11 alloggia, almeno parzialmente, un ugello 12 erogatore, il quale è coassiale con l’involucro 10 lungo l’asse A ed è assialmente mobile tra una posizione sollevata ed una posizione abbassata.

Nell’alternativa illustrata in figura 3, l’ugello 12 è assialmente mobile tra la posizione sollevata e la posizione abbassata sotto le spinte opposte di una molla 13 e di una guarnizione 80 delimitante inferiormente una camera all’interno della quale agisce una pressione.

Nell’alternativa illustrata in figura 2, l’ugello 12 è assialmente mobile tra la posizione sollevata e la posizione abbassata sotto le spinte opposte di una molla 13 e di un dispositivo di movimentazione 14.

La molla 13 è calzata attorno all’ugello 12, è disposta in appoggio assiale tra uno spallamento 16 dell’ugello 12 ed uno spallamento 17 del settore 11, e ha un pre-carico di compressione per esercitare una spinta verso l’alto sull’ugello 12, ossia per mantenere l’ugello 12 in posizione sollevata.

Con riferimento all’alternativa illustrata in figura 2, il dispositivo di movimentazione 14 comprende due aste 20 verticali di trasmissione. Le aste 20 si estendono all’esterno e da parti opposte dell’involucro 10 e sono guidate per scorrere verticalmente sotto l’azione di un dispositivo di azionamento a camma (non illustrato) disposto al di sopra della testa 1 di riempimento. Le aste 20 hanno rispettive estremità 21 inferiori che sono fissate ad una porzione 22 terminale inferiore dell’ugello 12 tramite rispettive staffe 23 orizzontali. Come visibile in figura 3, la porzione 22 definisce una uscita 25, la quale, nella posizione sollevata dell’ugello 12, è disposta sostanzialmente a filo con una superficie 26 orizzontale inferiore del settore 11. In tale posizione, le staffe 23 impegnano rispettivi recessi 27 (figura 2) ricavati lungo i bordi laterali inferiori del settore 11.

Nella posizione abbassata, invece, l’ugello 12 sporge verso il basso rispetto alla superficie 26, in modo da andare in appoggio contro la bocca di un contenitore da riempire. Durante il riempimento, la tenuta di fluido tra l’ugello 12 e la bocca del contenitore viene garantita da una guarnizione 28, la quale è disposta nella porzione 22 attorno all’uscita 25.

La testa di riempimento 1 comprende un organo di supporto 29, il quale è disposto al di sotto dell’involucro 10 in posizione verticale fissa, è atto a ricevere ed a supportare un relativo contenitore, ed è trascinato dalla giostra lungo il suddetto percorso unitamente all’involucro 10. Preferibilmente, l’organo 29 è supportato dall’involucro 10 ed è definito da un dispositivo di aggancio a piastra, di tipo di per sé noto, configurato in modo da accoppiarsi al collo di una bottiglia in plastica da riempire. L’organo 29 è verticalmente distanziato dalla superficie 26, ed è fissato su una staffa 32, la quale, a sua volta, è fissata a due montanti 33 verticali disposti al di sopra della staffa 32 stessa. Pertanto, l’organo 29 si estende a sbalzo orizzontalmente rispetto ai montanti 33. Superiormente, i montanti 33 sono fissati alle estremità laterali di una traversa 35 orizzontale, la quale è collegata in posizione fissa al settore 11, come meglio verrà descritto nel seguito. I montanti 33 e la traversa 35 definiscono tra loro un passaggio 36 che è sufficientemente ampio per essere attraversato liberamente da una piastra 40 mentre questa ultima si sposta lungo una direzione B orizzontale.

La piastra 40 è sostanzialmente orizzontale ed allungata lungo la direzione B, è disposta ad una altezza intermedia tra una superficie 41 piana superiore dell’organo 29 e la superficie 26, e costituisce parte di un organo 42 traslante, il quale comprende una slitta 43 accoppiata in maniera scorrevole ad una guida fissata al settore 11. Tale guida si estende a sbalzo orizzontalmente rispetto al settore 11, preferibilmente in direzione radiale verso l’asse centrale della giostra, ed è definita da due aste 44 parallele. Le aste 44 attraversano rispettivi fori 45 passanti della traversa 35 e comprendono rispettive porzioni 46 terminali filettate, che sono avvitate direttamente in una parete 48 posteriore del settore 11. Le aste 44 comprendono, inoltre, rispettive porzioni 49 intermedie, le quali hanno un profilo esterno esagonale che sporge rispetto al rimanente profilo delle aste 44 e sono in appoggio contro la traversa 35 in modo da mantenere serrata la traversa 35 in posizione fissa contro la parete 48. Dalla parte opposta rispetto alla parete 48, le estremità delle aste 44 sono fissate ad un elemento di arresto 50, ad esempio una piastra, che definisce un fine corsa per la traslazione dell’organo 42.

L’organo 42 comprende un elemento di punteria definito da un rullino 51, il quale è girevole folle attorno ad un asse verticale ed è fissato alla slitta 43 e/o alla piastra 40 tramite un elemento 54 verticale di supporto. In particolare, l’elemento 54 è fissato alla slitta 43 tramite un accoppiamento filettato (non illustrato) e mantiene serrata una estremità 55 della piastra 40 contro la slitta 43. All’estremità opposta, la piastra 40 porta, su una propria faccia superiore, un tappo 56, indicato gergalmente come “falsa bottiglia” o, in lingua inglese, come “dummy bottle” atto a chiudere l’uscita 25.

Come illustrato in figura 2, la piastra 40 può essere fatta traslare lungo la direzione B da un dispositivo a camma 57 tra una posizione arretrata, in cui lascia spazio al di sotto dell’ugello 12 affinché l’organo 29 possa ricevere un contenitore, ed una posizione avanzata (figura 3), in cui il tappo 56 è disposto sotto all’ugello 12, in modo da cooperare con la guarnizione 28 e chiudere l’uscita 25 a tenuta di fluido dopo che l’ugello 12 è stato abbassato. In questo modo, si forma una camera chiusa nell’ugello 12 per poter risciacquare il gruppo valvolare di riempimento alloggiato nell’involucro 10.

Il dispositivo a camma 57 è disposto in posizione fissa lungo il percorso definito dalla giostra della macchina riempitrice e comprende due camme 58 e 59 disposte da parti opposte dei rullini 51 della teste di riempimento. Le camme 58,59 cooperano in alternativa tra loro con i rullini 51 per fare traslare le piastre 40 in posizione arretrata e, quindi, rimuovere i tappi 56, e rispettivamente in posizione avanzata e, quindi, inserire i tappi 56 al di sotto degli ugelli 12. Il dispositivo a camma 57 comprende, inoltre, una slitta 60, la quale è disposta al di sotto delle camme 58,59, è accoppiata ad entrambe le camme 58,59, è guidata in modo da scorrere in direzione sostanzialmente radiale rispetto all’asse centrale della giostra, ed è azionata da un dispositivo attuatore (non illustrato) per attivare l’una o l’altra delle camme 58,59.

Secondo quanto mostrato in figura 3, l’organo 42 comprende una porzione 63 di appoggio, che va in appoggio sulla superficie 41 quando la piastra 40 viene spostata nella posizione avanzata, per scaricare la pressione del liquido di risciacquo, quando viene chiusa l’uscita 25, anche sull’organo 29, e non solo a flessione sulla zona di accoppiamento dell’estremità 55. In particolare, la porzione 63 è definita da un corpo 64 disposto sotto alla piastra 40 e fissato ad una porzione intermedia della piastra 40 stessa. Preferibilmente la porzione 63 è disposta al di sotto di una porzione del tappo 56.

Secondo la variante della figura 4, la porzione 63 è definita da un corpo 65, che è allungato lungo la direzione B e comprende una porzione 66 terminale disposta in corrispondenza dell’estremità 55 e definente un elemento di punteria aggiuntivo, verticalmente distanziato dal rullino 51. In questo caso, il dispositivo a camma 57 è sostituito da un dispositivo analogo (non illustrato) con due camme che sono disposte ad altezze diverse, oppure hanno altezze diverse, e sono atte ad agire sul rullino 51 per fare traslare la piastra 40 in posizione arretrata e, quindi, rimuovere il tappo 56, e rispettivamente sulla porzione 66 per fare traslare la piastra 40 in posizione avanzata e, quindi, inserire il tappo 56 al di sotto dell’ugello 12.

Con riferimento alla figura 1, al fine di trattenere l’organo 42 contro l’elemento di arresto 50, ossia nella posizione arretrata, contro l’azione centrifuga provocata sull’organo 42 dalla rotazione della giostra, l’elemento di arresto 50 è realizzato in materiale ferromagnetico, e la slitta 43 porta, in posizione fissa, almeno un magnete 67 permanente atto ad agganciarsi all’elemento di arresto 50.

Da quanto precede appare evidente come la testa 1 di riempimento sia relativamente semplice da realizzare e da montare, e come lo scorrimento della piastra 40 tra le posizioni arretrata e avanzata sia guidato in modo estremamente preciso, in quanto l’organo 42 non ha alcun movimento verticale in combinazione con il movimento di traslazione imposto dalle aste 44.

Nel contempo, la soluzione proposta è relativamente compatta e può essere montata in modo semplice sull’involucro 10, soprattutto perché la guida definita dalle aste 44 supporta entrambi gli organi 42 e 29 ed è fissata direttamente al settore 11.

La porzione 63 contribuisce a rendere robusto l’organo 42, dal momento che riduce le sollecitazioni a flessione sull’estremità 55, eliminando lo spazio vuoto tra piastra 40 e organo 29 quando la piastra 40 è disposta nella posizione avanzata. Infatti, grazie alla porzione 63, la spinta dell’ugello 12 sul tappo 56 si scarica principalmente sull’organo 29 e da questo sui montanti 33, dove la sollecitazione a flessione è minore vista la minore distanza dal tappo 56 e dall’ugello 12 rispetto alla distanza che ha la slitta 43.

Per trattenere l’organo 42 in posizione fissa durante il normale riempimento dei contenitori, ossia in assenza delle operazioni di risciacquo, l’utilizzo del magnete 67 è una soluzione estremamente semplice che non richiede parti in movimento oppure fissaggi deformabili a scatto, che invece sono facilmente soggetti ad usura e/o a rotture.

Da quanto precede appare evidente che alla testa 1 descritta possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente innovazione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, l’organo 29 al di sotto dell’ugello 12 potrebbe essere di tipo diverso da quello indicato, ad esempio per supportare contenitori diversi dalle bottiglie in plastica; inoltre, l’organo 29 potrebbe essere fissato all’involucro 10 in modo indiretto e/o separatamente dalla guida che porta l’organo 42 e/o in posizione diversa da quella indicata a titolo di esempio. Inoltre, la guida potrebbe avere definita da elementi diversi rispetto alle aste 44 indicate a titolo di esempio; e/o il magnete 67 potrebbe essere fisso rispetto alla guida invece di essere portato dalla slitta 43.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Testa di riempimento (1), in particolare per riempire bottiglie in plastica; la testa di riempimento comprendendo: - un involucro (11) verticalmente fisso, estendentesi lungo un asse verticale (A); - un ugello erogatore (12) disposto all’estremità inferiore del detto involucro (10); - un organo di supporto (29) disposto al di sotto di una uscita (25) del detto ugello erogatore (12) ed atto a ricevere ed a supportare un contenitore da riempire; - una guida (44); - un elemento di chiusura (56) accoppiato alla detta guida (44) in modo da scorrere tra una posizione arretrata, in cui lascia spazio tra il detto ugello erogatore (12) ed il detto organo di supporto (29) per un contenitore, ed una posizione avanzata, in cui è disposto al di sotto della detta uscita (25); caratterizzata dal fatto che: - il detto organo di supporto (29) è verticalmente fisso; - la detta guida (44) è fissata al detto involucro (10), in modo da rendere verticalmente fisso il detto elemento di chiusura (56) quando l’elemento di chiusura (56) è disposto nelle posizioni avanzata ed arretrata; e - il detto ugello erogatore (12) è mobile verticalmente per appoggiarsi contro il detto elemento di chiusura (56) e tappare la detta uscita (25) quanto il detto elemento di chiusura (56) è disposto nella posizione avanzata. 2.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la detta guida (44) sporge a sbalzo orizzontalmente rispetto a una porzione terminale inferiore (11) del detto involucro (10). 3.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la detta guida (44) è definita da una coppia di aste parallele. 4.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che la detta guida (44) è fissata direttamente alla detta porzione terminale inferiore (11). 5.- Testa di riempimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto organo di supporto (29) è configurato in modo da accoppiarsi ad un collo del detto contenitore, e dal fatto che il detto elemento di chiusura (56) è fisso rispetto ad una porzione di appoggio (63), la quale entra in appoggio su una superficie (41) superiore del detto organo di supporto (29) quando il detto elemento di chiusura viene disposto nella posizione avanzata. 6.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la detta porzione di appoggio (63) costituisce parte di un corpo (65) definente un elemento di punteria. 7.- Testa di riempimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto organo di supporto (29) è fissato indirettamente a una porzione terminale inferiore (11) del detto involucro (10). 8.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il detto organo di supporto (29) è supportato dalla detta guida (44). 9.- Testa di riempimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che il detto organo di supporto (29) è supportato da due montanti verticali (33), le cui estremità superiori sono fissate ad un corpo di attacco (35) accoppiato in posizione fissa alla detta guida (44); i detti montanti (33) definendo tra loro un passaggio sufficientemente ampio da essere attraversato liberamente da una piastra (40) che porta in posizione fissa il detto elemento di chiusura (56). 10.- Testa di riempimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un elemento di punteria (51) disposto in posizione fissa rispetto al detto elemento di chiusura (56). 11.- Testa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un magnete permanente (67) per trattenere il detto elemento di chiusura (56) nella posizione arretrata. 12.- Testa secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che il detto magnete permanente (67), è fissato ad una slitta (43), che impegna in maniera scorrevole la detta guida (44).