ITTO20120298A1 - Giostra motorizzata per il trasferimento di bottiglie in linee di imbottigliamento. - Google Patents

Description

“Giostra motorizzata per il trasferimento di bottiglie in linee di imbottigliamentoâ€

Il presente trovato riguarda una giostra motorizzata per il trasferimento di contenitori, particolarmente bottiglie in linee di imbottigliamento.

Come noto, nelle linee di imbottigliamento le bottiglie possono essere trasferite da una stazione, p.es., una stazione di riempimento, alla stazione successiva, p.es., una stazione di tappatura, da giostre motorizzate (comunemente denominate "stelle a pinze" o "star wheel") che supportano sulla periferia una molteplicità di pinze generalmente comandate in apertura/chiusura da camme.

Un tipo noto di pinza comprende una coppia di ganasce imperniate attorno a rispettivi assi verticali, interconnesse operativamente da rispettivi settori dentati in mutuo ingranamento, e sollecitate in chiusura da una molla, p.es., una molla di trazione interposta a collegamento tra le ganasce. Una delle ganasce (conduttrice) porta solidale una leva che impegna con la sua estremità libera una camma fissa che, in determinate posizioni della giostra, comanda l'apertura della ganascia, con l'altra ganascia (condotta) che si apre di conseguenza per effetto del collegamento dentato. In particolare, la camma à ̈ sagomata in modo da comandare l'apertura delle ganasce quando la pinza si avvicina alla bottiglia da prelevare dalla prima stazione, quindi consentire la chiusura delle ganasce in presa sulla bottiglia, su sollecitazione della molla, durante il trasferimento, ed infine comandare nuovamente l'apertura delle ganasce quando la bottiglia ha raggiunto la posizione di scarico verso la seconda stazione.

Come noto, un inconveniente delle stelle a pinze note à ̈ che spesso la posizione della bottiglia in configurazione bloccata tra le ganasce non à ̈ definita con certezza e precisione, poiché la bottiglia, soggetta alla forza di chiusura delle ganasce, può spostarsi leggermente. Pertanto, le bottiglie possono essere rilasciate alla stazione ricevente in posizione disallineata rispetto alla quella desiderata. Tale circostanza può pregiudicare la qualità di alcune lavorazioni per le quali invece à ̈ richiesto un centraggio preciso. Per esempio, nell'applicazione delle capsule sigillanti dopo la tappatura, per primo si calza la capsula in configurazione cilindrica lasca sul collo della bottiglia, dopodiché si fa aderire la capsula alla parete della bottiglia tipicamente mediante rullatura. Un centraggio approssimativo della capsula rispetto alla bottiglia può causare la formazione di pieghe durante la rullatura compromettendo la qualità della lavorazione.

Pertanto, lo scopo principale del presente trovato à ̈ quello di realizzare una giostra motorizzata per il trasferimento di contenitori, particolarmente bottiglie, munita di pinze che siano in grado di afferrare stabilmente la bottiglia in posizione più certa e definita rispetto allo stato dell'arte.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare una giostra che non richieda sostituzioni di parti ed adattamenti al variare delle dimensioni e delle forme delle bottiglie da trasferire.

I suddetti scopi ed altri vantaggi, quali risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue, sono raggiunti dalla giostra motorizzata avente le caratteristiche elencate nella rivendicazione 1, mentre le rivendicazioni subordinate definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, benché secondarie.

Si descriveranno ora in maggior dettaglio il trovato, con riferimento ad alcune sue realizzazioni preferite illustrate a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

- la Fig.1 Ã ̈ una vista prospettica di una giostra motorizzata secondo il trovato;

- la Fig.2 Ã ̈ una vista in pianta della giostra di Fig.1;

- la Fig.3 Ã ̈ una vista in sezione di Fig.2 lungo l'asse III-III;

- la Fig. 4 Ã ̈ una vista prospettica esplosa di una pinza montata sulla giostra di Fig. 1;

- la Fig. 5 illustra in maggior scala un dettaglio di Fig. 2, dalla quale si à ̈ asportato un componente per maggior chiarezza;

- la Fig.6 Ã ̈ una vista in pianta della macchina secondo il trovato in una linea di imbottigliamento illustrata schematicamente;

- la Fig.7 Ã ̈ una vista simile alla Fig.4, illustrante una realizzazione alternativa della giostra secondo il trovato;

- la Fig.8 Ã ̈ una vista simile alla Fig.1, illustrante una realizzazione alternativa della giostra secondo il trovato.

Con riferimento alle Figure sopra citate, una giostra motorizzata 10 per il trasferimento di bottiglie comprende un albero verticale 12 supportato girevolmente alle sue estremità opposte da due piastre orizzontali 14a, 14b (Fig. 3) tramite cuscinetti quale 15. Le due piastre 14a, 14b sono supportate a sbalzo da una colonna 19, e la piastra superiore 14a à ̈ munita di una maniglia 21 per facilitarne la rimozione. L'albero 12 à ̈ trascinato in rotazione alla sua estremità inferiore da mezzi motori M (solo schematizzati in Fig.3) e supporta coassialmente due piastre di supporto discoidali in forma di ruote a razze 16a, 16b tra loro distanziate in altezza. A tale scopo, come illustrato in Fig. 3, l'albero 12 à ̈ vantaggiosamente realizzato in tre tronchi coassiali cavi 12a, 12b, 12c muniti ad entrambe le loro estremità di flange, tra le quali sono serrate le due ruote 16a, 16b. Nei tronchi à ̈ inserita coassialmente un'asta 17 munita di una manopola di serraggio 17a all'estremità superiore e di un'estremità inferiore filettata 17b per il collegamentto alla presa di moto.

Le ruota superiore 16a e la ruota inferiore 16b supportano rispettive serie di pinze superiori 18a e pinze inferiori 18b equidistanziate angolarmente sulla periferia. Le pinze superiori 18a sono in egual numero ed allineate alle pinze inferiori 18b, ma sono capovolte rispetto ad esse. In particolare, mentre le pinze superiori 18a sono fissate alla faccia superiore della ruota superiore 16a, le pinze inferiori 18b sono fissate capovolte alla faccia inferiore della ruota inferiore 16b.

Ognuna delle pinze comprende una coppia di ganasce 22, 24 (Figg. 4, 5) imperniate su uno stesso perno verticale 26. Il perno 26 à ̈ fissato alla rispettiva ruota 16a, 16b tramite un collare di bloccaggio 27 (Fig. 3) montato sul perno dal lato opposto della ruota rispetto alla pinza. Ognuna delle ganasce ha una porzione d'imperniamento 22a, 24a in acciaio incernierata sul perno 26, ed un'estremità di presa 22b, 24b in materiale plastico conformata per abbracciare la bottiglia. In modo di per sé noto, le estremità di presa 22b, 24b delle due ganasce presentano lunghezze diverse per evitare interferenze nelle fasi di ricezione/rilascio della bottiglia.

Secondo la realizzazione qui descritta del trovato, sulle porzioni d'imperniamento 22a, 24a delle ganasce 22, 24 sono ricavate rispettive piste sagomate 28, 30 estendentisi orizzontalmente, che sono impegnate scorrevolmente da rispettive spine verticali 32, 34 (Fig. 4) solidali ad un cursore in forma di slitta 36 che à ̈ traslabile radialmente su comando di mezzi di azionamento a camma (che saranno descritti in maggior dettaglio nel seguito), e sono sagomate per determinare la chiusura/apertura delle ganasce in relazione alla traslazione radiale della slitta verso l'esterno/interno rispettivamente; inoltre, la slitta 36 à ̈ munita di un riscontro 38 disposto per andare in battuta radiale, con la pinza in configurazione chiusa e la slitta 36 in posizione corrispondentemente protratta verso l'esterno, contro la parete della bottiglia in un terzo punto intermedio tra le zone di contatto tra la bottiglia e le ganasce 22, 24, in modo da garantire il corretto e preciso centraggio della bottiglia anche in senso radiale.

Al fine di garantire che la bottiglia si attesti sul riscontro 38 anche quando, al momento del prelievo, si trova in posizione leggermente spostata verso l'esterno rispetto alla posizione ottimale, l'estremità di presa più lunga 22b della ganascia 22 presenta un profilo interno arcuato che abbraccia posteriormente la bottiglia in modo da richiamarla leggermente verso l'interno quando si chiudono le ganasce.

Come illustrato nelle Figure, le piste 28, 30 hanno rispettivi profili arcuati contrapposti con concavità rivolte verso l'esterno rispetto alla direzione di chiusura delle ganasce. I profili delle piste sono calcolati in base a tecniche di uso convenzionale nel settore, che pertanto non saranno descritte in dettaglio.

Con particolare riferimento alla Fig.4, il riscontro 38 comprende un bullone 40 avvitato su un'appendice verticale 42 della slitta 36, e presentante una sede cilindrica 44 sulla sua testa 40a in cui à ̈ ricevuto un corrispondente tassello cilindrico 45 in materiale plastico atto ad attestarsi contro la parete della bottiglia. Sul bullone 40 à ̈ anche avvitato un dado 46 serrabile contro l'appendice verticale 42 della slitta 36 per bloccare in posizione il bullone.

La slitta 36 Ã ̈ montata su due guide astiformi radiali sovrapposte 48, 50 che impegnano scorrevolmente rispettivi fori 52, 54 della slitta. Le guide astiformi 48, 50 si protendono a sbalzo da, e sono avvitate ad, una staffa 56 fissata alla rispettiva ruota. Tra la slitta 36 e la staffa 56 sono premute due molle elicoidali 58, 60 inserite l'una nell'altra, che sono calzate su uno stelo 62 anch'esso protendentesi dalla, ed avvitato alla, staffa 56 in posizione intermedia tra le guide 48, 50. Pertanto, le molle 58, 60 sollecitano elasticamente la slitta 36 verso l'esterno a chiusura della pinza.

Durante la rotazione della giostra, in una zona prestabilita corrispondente alla posizione di rilascio della bottiglia, le pinze superiori 18a e le pinze inferiori 18b vengono aperte simultaneamente da una leva superiore 64' ed una leva inferiore 64'' tra loro allineate.

Con particolare riferimento alla Fig. 5, dove si à ̈ rimossa la piastra di supporto superiore 14a per illustrare interamente la leva superiore 64', ognuna delle leve agisce con una sua estremità di azionamento 64a su rullini quali 65 imperniati verticalmente sulle slitte 36, in modo da sospingere queste ultime verso l'interno - ossia, in apertura delle pinze - in contrasto all'azione elastica esercitata dalle molle 58, 60. Ognuna delle leve 64', 64'' à ̈ sollecitata da rispettivi mezzi elastici (descritti più in dettaglio nel seguito) ad impegnare, con una sua estremità di comando 64b opposta all'estremità di azionamento 64a, una rispettiva di due camme discoidali orizzontali 66', 66'' (Figg. 1, 3) fissate coassialmente alle estremità opposte dell'albero 12. Per ridurre gli attriti, l'estremità di comando 64b porta un rullino verticale folle 67, tramite il quale impegna la rispettiva camma discoidale. Le camme discoidali 66', 66'' hanno il medesimo profilo sagomato con sporgenze 66a alternate a rientranze 66b che portano le leve 64', 64'' ad oscillare con periodo regolare attorno al proprio asse in modo da sospingere verso l'interno le slitte 36 delle pinze superiori ed inferiori in arrivo e comandare così l'apertura delle stesse. I sopra citati mezzi elastici consistono in una molla 68 in tensione tra un'appendice 64c della leva ed un piolo 69 solidale alla piastra.

Con particolare riferimento ora alle Figg. 2 e 3, per un tratto di corsa successivo alla zona di intervento delle leve 64', 64'', le pinze superiori ed inferiori sono mantenute aperte da rispettive camme fisse 70a, 70b fissate orizzontalmente alla piastra superiore 14a ed alla piastra inferiore 14b. Ognuna delle camme fisse 70a, 70b presenta un profilo concavo cilindrico 72 coassiale all'albero 12 (Fig. 2), atto ad essere impegnato dai rullini verticali 65 delle pinze dopo che le rispettive slitte 36 sono state portate dalla leva nella loro posizione rientrata, e termina con un profilo rettilineo uscente 74 che guida il ritorno della slitta 36 verso la posizione esterna di chiusura delle pinze (Fig.2).

Nel funzionamento, come illustrato schematicamente in Fig. 6, la giostra 10 intercetta le bottiglie B da prelevare, che tipicamente avanzano equidistanziate su un trasportatore C, nella zona di intervento delle camme fisse, cosicché ogni bottiglia in arrivo venga accolta da una coppia di pinze sovrapposte in configurazione aperta. Una volta raggiunto il profilo rettilineo uscente 74, le slitte 36 delle due pinze, soggette all'azione delle rispettive molle 58, 60, traslano progressivamente verso l'esterno causando la chiusura delle pinze per impegno scorrevole delle spine 32, 34 nelle piste 28, 30, così da bloccare la bottiglia tra le ganasce 22, 24 in due punti opposti e su due livelli diversi; simultaneamente, i riscontri 38 delle due pinze vanno in battuta contro la parete laterale della bottiglia in un terzo punto intermedio tra le zone di contatto con le ganasce 22, 24, con un movimento coordinato rispetto alla rotazione delle ganasce, in modo da garantire il corretto e preciso centraggio della bottiglia anche in senso radiale rispetto all'asse della giostra.

Come l'esperto del ramo potrà apprezzare, le pinze sono in grado di assumere configurazioni chiuse diverse in relazione a vari formati delle bottiglie senza che sia necessario sostituire o adattare alcuna parte. Inoltre, le pinze superiori e le pinze inferiori possono assumere configurazioni chiuse indipendenti tra loro, così da poter bloccare stabilmente bottiglie presentanti tipicamente diametri diversi a livelli diversi.

Un ulteriore vantaggio delle pinze realizzate secondo la presente invenzione à ̈ che i mezzi di trasmissione che collegano le ganasce 22, 24 al cursore 36 presentano un grado di irreversibilità che à ̈ elevato se si sollecitano simultaneamente in apertura entrambe le ganasce, ed à ̈ addirittura assoluto allorché si solleciti in apertura una sola ganascia; di conseguenza, le forze derivanti dal peso proprio della bottiglia che si generano durante il trasporto, in particolare la forza centrifuga e le forze d'inerzia, non sono in grado di smuovere in apertura le ganasce, tale circostanza consentendo di evitare spostamenti anche minimi della bottiglia.

Ancora un vantaggio delle pinze secondo il trovato à ̈ che, anche quando la bottiglia non si presenta perfettamente allineata sul trasportatore dal quale viene prelevata, il moto coordinato di chiusura delle ganasce 22, 24 e del cursore 36, insieme al profilo interno di presa della ganascia più lunga 22, fanno sì che la bottiglia si attesti sempre correttamente in battuta sui tre punti di contatto con le ganasce e col riscontro.

La Fig.7 illustra una realizzazione alternativa del riscontro che non prevede la possibilità di regolazione. In questo caso, anziché un bullone a testa esagonale si utilizza una vite 140 munita di una testa con scasso esagonale 140a sulla quale à ̈ montato un tampone cilindrico 145.

La Fig. 8 illustra un'altra realizzazione alternativa della giostra, in cui le leve, anziché essere sollecitate elasticamente ad impegnare le rispettive camme discoidali 266', 266'', sono azionate da rispettive controcamme 267', 267''.

Si sono descritte alcune realizzazioni preferite del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare diverse modifiche nell'ambito delle rivendicazioni. Per esempio, la movimentazione delle pinze mediante camme e leverismi sopra descritta à ̈ da intendersi come soluzione preferita ma non indispensabile, essendo possibili altri tipi di azionamento, p.es., mediante attuatori lineari elettrici, pneumatici o idraulici collegati per movimentare le slitte. Inoltre, i mezzi di trasmissione che convertono il moto radiale del cursore in moto di apertura/-chiusura delle pinze potranno essere diversi da quelli illustrati, p.es., si potrebbero utilizzare leverismi a quadrilatero articolato od altri meccanismi simili. Anche la direzione di traslazione del cursore potrebbe essere disallineata rispetto alla direzione radiale, p.es., variando corrispondentemente la conformazione delle piste, con adattamenti alla portata del normale tecnico del ramo. Inoltre, le due ganasce potrebbero essere imperniate su rispettivi perni verticali anzichà ̈ su un unico perno. In tal caso, una delle ganasce potrebbe agire da ganascia "conduttrice" ed essere pertanto dotata di pista sagomata impegnata da cursore come negli esempi illustrati, mentre l'altra ganascia potrebbe essere convenzionalmente "condotta" dalla prima mediante accoppiamento dentato.

Claims (13)

1. “Giostra motorizzata per il trasferimento di bottiglie in linee di imbottigliamento†Rivendicazioni 1. Giostra motorizzata (10) per il trasferimento di contenitori, comprendente almeno una serie di pinze (18a, 18b) supportate sulla periferia ed ognuna munita di una coppia di ganasce (22, 24) imperniate verticalmente (26) per aprirsi/-chiudersi, su comando di mezzi attuatori, in relazione a corrispondenti fasi di ricezione, trattenimento e rilascio del contenitore, caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori comprendono un cursore (36) che à ̈ traslabile tra una posizione più interna ed una posizione più esterna su comando di rispettivi mezzi di azionamento, ed à ̈ collegato a dette ganasce (22, 24) da mezzi di trasmissione (28, 30, 32, 34) conformati per determinare la chiusura/apertura di dette ganasce (22, 24) in relazione alla traslazione del cursore verso l'esterno/interno rispettivamente, e dal fatto che detto cursore (36) à ̈ munito di un riscontro (38) disposto per attestarsi contro la parete del contenitore, mentre il cursore trasla verso l'esterno, in un punto intermedio tra le zone di contatto delle ganasce.
2. 2. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trasmissione comprendono almeno una pista sagomata (28, 30) ricavata su uno tra detti cursore (36) ed una rispettiva di dette ganasce (22, 24), ed impegnata scorrevolmente da una rispettiva spina (32, 34) solidale all'altro tra detti cursore ed una rispettiva di dette ganasce.
3. 3. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere due di dette piste sagomate (28, 30) ognuna ricavata su una rispettiva di dette ganasce (22, 24), e due di dette spine (32, 34) solidali a detto cursore (36).
4. 4. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che dette piste (28, 30) hanno rispettivi profili arcuati contrapposti.
5. 5. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzata dal fatto che almeno una di dette ganasce (22) presenta un profilo interno di presa tale da abbracciare posteriormente il contenitore e sospingerlo verso l'interno durante la chiusura delle ganasce.
6. 6. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzata dal fatto che la posizione radiale di detto riscontro (38) rispetto all'asse della giostra à ̈ regolabile.
7. 7. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento comprendono - mezzi elastici (58, 60) sollecitanti detto cursore (36) verso l'esterno a chiusura di detta pinza (18a, 18b), e - mezzi di richiamo a camma (64',64'', 66', 66'') disposti per sollecitare detto cursore (36) verso l'interno in contrasto a detti mezzi elastici (58, 60) per un tratto prestabilito della corsa di rotazione della rispettiva pinza attorno all'asse della giostra.
8. 8. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di richiamo a camma comprendono una leva (64', 64'') imperniata in un punto intermedio attorno ad un asse verticale fisso e sollecitata ad impegnare, con una sua estremità di comando (64b), una camma discoidale orizzontale (66', 66'') solidale alla giostra, detta camma essendo conformata con sporgenze e rientranze per portare detta leva (64', 64'') ad oscillare attorno al proprio asse con moto alternativo in modo da sospingere verso l'interno, con una sua estremità di azionamento (64a), i cursori (36) delle pinze in arrivo.
9. 9. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta leva (64', 64'') Ã ̈ sollecitata ad impegnare detta camma discoidale (66', 66'') da mezzi elastici (68).
10. 10. Giostra motorizzata secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta leva à ̈ sollecitata ad impegnare detta camma discoidale (266', 266'') da una controcamma (267', 267'').
11. 11. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 6-10, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di richiamo a camma comprendono una camma fissa (70) presentante un profilo concavo cilindrico (72) coassiale alla giostra (10) ed impegnabile da detto cursore (36) per trattenerlo in detta posizione più interna.
12. 12. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 6-11, caratterizzata dal fatto che detto cursore comprende una slitta (36) scorrevole su guide radiali (48, 50) protendentisi da una staffa (56) solidale alla giostra, e detti mezzi elastici comprendono molle di compressione (58, 60) interposte tra detta slitta (36) e detta staffa (56).
13. 13. Giostra motorizzata secondo una delle rivendicazioni 1-12, caratterizzata dal fatto di comprendere due di dette serie di pinze (18b) supportate sulla periferia della giostra a diverse altezze, le pinze di una serie essendo allineate alle pinze sull'altra serie.