ITVI20010097A1 - Apparecchiatura per il trasferimento di contenitori in particolare dibottiglie o simili - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne un'apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, in particolare di bottiglie o simili.

L'apparecchiatura di cui trattasi è destinata ad essere vantaggiosamente impiegata negli impianti di imbottigliamento di bevande quali vino, acque minerali, eccetera per trasportare i contenitori tra differenti macchine operatrici come ad esempio da macchine riempitrici di contenitori con liquidi a macchine tappatrici.

Stato della tecnica

Come è noto, gli impianti industriali di imbottigliamento oggi tradizionalmente disponibili sul mercato, impiegano generalmente ruote ad alveoli motorizzate, a forma di stella, per trasferire le bottiglie tra le differenti macchine operatrici. Queste ultime sono generalmente di tipo a giostra rotante e montano perifericamente una pluralità di unità operative con associati piattelli di supporto per trasportare le bottiglie attorno alla giostra.

Durante il trasferimento tra due differenti macchine operatrici le bottiglie devono quindi traslare dai piattelli di supporto della macchina a monte a quelli della macchina a valle. Ciò è reso appunto possibile dalla ruota ad alveoli che sostanzialmente trasferisce le bottiglie da un piattello all'altro delle macchine.

Una simile ruota viene oggi comunemente ad esempio impiegata per trasferire le bottiglie dalle macchine riempitrici alle macchine tappatrici.

E' noto che uno dei problemi principali del processo di imbottigliamento è quello di garantire la conservazione del prodotto impedendone il più possibile l’ossidazione.

Molti prodotti alimentari infatti, come il vino, modificano sensibilmente le proprie caratteristiche organolettiche se vengono sottoposti anche ad una leggera ossidazione.

Attualmente, al fine di limitare questo inconveniente, alcune macchine riempitrici, evacuano l’aria dalle bottiglie sostituendola con gas inerte, quale ad esempio azoto o anidride carbonica. L'inserimento del gas inerte nelle bottiglie può avvenire in tutte le fasi di riempimento e generalmente è previsto in una fase iniziale precedente al riempimento ed in una fase finale successiva al riempimento. Alcuni esempi di simili realizzazioni sono descritti ed illustrati nei brevetti US 5 634 500, US 5 413 153, US 5 082 033, US 5 000 234, EP 597 161 , EP -A- 960 852, US 4 436 124, US 3 460 589, US 3 951 186, US 4 982 768, IT -PR97A000047, IT - MI97A001668.

L'evacuazione dell'aria dalle bottiglie e l'inserimento di gas inerte al loro interno può essere predisposto anche in apposite macchine sciacquai rici, poste a monte delle macchine riempitrici allo scopo di pulire preliminarmente le bottiglie.

Una volta che le bottiglie sono state riempite con il liquido desiderato e fino ad un predeterminato livello di riempimento, vengono trasferite mediante una ruota ad alveoli dalla giostra della macchina riempitrice a quella della macchina tappatrice.

Durante questo tragitto parte del gas inerte, che è presente nel collo delle bottiglie tra la loro bocca ed il pelo libero del liquido, fuoriesce all'esterno e viene sostituito con aria. Generalmente inoltre, una volta terminato il riempimento delle bottiglie, l’estrazione della cannula per l’afflusso del liquido dal collo delle bottiglie crea una leggera depressione con un conseguente richiamo d’aria all’interno delle bottiglie.

Attualmente, non è noto alcun accorgimento per impedire o limitare la fuoriuscita del gas inerte presente nel collo delle bottiglie durante il loro passaggio dalla macchina riempitrice alla macchina tappatrice.

Pertanto, una volta che le bottiglie sono state definitivamente tappate rimane un certo quantitativo di aria al loro interno che può comportare degli effetti indesiderati sul liquido alimentare in esse contenuto.

Tale circostanza costituisce un importante inconveniente ancora non del tutto risolto per gli impianti di imbottigliamento oggi disponibili sul mercato che si manifesta con particolare gravità nel caso di liquidi facilmente attaccabili da fenomeni di ossidazione, quali i vini e le bevande alimentari in generale, i quali per questa ragione sono suscettibili di andare incontro ad un indesiderato deterioramento.

Presentazione dell'invenzione

Scopo essenziale del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata mettendo a disposizione un'apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, in particolare di bottiglie o simili, la quale consenta di evitare l'immissione di aria al loro interno durante il trasporto tra differenti macchine operatrici.

Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione una apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, che consenta di evacuare l'aria presente all'interno dei contenitori compresa tra la bocca ed il pelo libero del liquido.

Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione una apparecchiatura che trasferisca bottiglie da una macchina riempitrice ad una macchina tappatrice di un impianto di imbottigliamento sostituendo l'aria contenuta tra la loro bocca ed il pelo libero del liquido in esse contenuto con un gas inerte.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare una apparecchiatura per il trasferimento di contenitori costruttivamente semplice, ed operativamente del tutto affidabile.

Questi scopi ed altri ancora, vengono tutti raggiunti da una apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, in particolare di bottiglie o simili, comprendente una giostra rotante attorno ad un asse centrale sostanzialmente verticale, provvista di mezzi di guida per trasportare contenitori da una prima macchina operatrice ad una seconda macchina operatrice di un impianto di imbottigliamento mantenendoli equidistanziati tra loro lungo un percorso di trasferimento. Secondo il trovato l'apparecchiatura si caratterizza per il fatto di comprendere mezzi di chiusura rotanti attorno all'asse centrale in sincronismo con la giostra rotante, suscettibili di tappare provvisoriamente la bocca dei contenitori lungo il percorso di trasferimento e mezzi attuatori meccanicamente connessi ai mezzi di chiusura per movimentare questi ultimi tra una posizione superiore, in cui sono separati dalla bocca dei contenitori, ed una posizione inferiore, in cui sono in appoggio a tenuta sulla bocca dei contenitori.

Grazie a questa apparecchiatura è possibile migliorare la qualità del riempimento negli impianti di imbottigliamento senza con ciò limitarne il rendimento produttivo.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la Fig. 1 mostra una vista schematica di un impianto di imbottigliamento in cui è inserita l'apparecchiatura per il trasferimento di contenitori oggetto del presente trovato;

- la Fig. 2 mostra una vista laterale in sezione di un esempio realizzativo della apparecchiatura secondo il trovato con affianco schematizzata una macchina tappatrice;

- la Fig. 3 mostra una porzione ingrandita di Fig. 2;

- la Fig. 4 mostra una vista laterale della apparecchiatura secondo il trovato interposta tra una macchina riempitrice ed una macchina tappatrice;

- la Fig. 5 mostra una vista in pianta della apparecchiatura di Fig. 2;

- la Fig. 6 mostra un particolare ingrandito della apparecchiatura in oggetto relativo ad una testa di tappatura 21.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni è stata indicata nel suo complesso con 1 l'apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, in particolare di bottiglie o simili oggetto del presente trovato.

Essa è destinata ad essere vantaggiosamente impiegata in impianti di imbottigliamento industriali per trasferire le bottiglie tra differenti macchine operatrici ed in particolare da una macchina riempitrice di contenitori con liquidi ad una macchina tappatrice. Entrambe queste macchine sono di tipo a giostra rotante come è stato schematicamente illustrato nella Fig. 1 allegata.

In accordo con tale figura, l'impianto 2 si compone sostanzialmente di una macchina sciacquatrice 3, di una machina riempitrice 4 e di una macchina tappatrice 5 tutte di tipo tradizionale a giostra rotante, e cioè provviste ciascuna di una pluralità di teste operative montate perifericamente sulla giostra, rispettivamente per sciacquare, riempire e tappare le bottiglie in transito attorno ai rispettivi assi di rotazione. La macchina sciacquatrice 3 è alimentata mediante una prima ruota ad alveoli 6 motorizzata la quale riceve a sua volta le bottiglie da un primo nastro trasportatore o da una prima coclea 7. Analogamente, in uscita dalla macchina tappatrice 5, le bottiglie vengono prelevate prima da una seconda ruota ad alveoli 8 e quindi da un secondo nastro trasportatore o da una seconda coclea 9.

Tra la macchina sciacquatrice 3 e la macchina riempitrice 4 è interposta una terza ruota ad alveoli 10. Ciascuna ruota ad alveoli presenta, come noto, una piattaforma conformata a stella preferibilmente in materiale plastico atta a condurre i contenitori lungo un percorso circolare attorno al rispettivo asse di rotazione, facendo scivolare le bottiglie al di sopra di una base di appoggio generalmente fissa.

L'apparecchiatura 1 di cui trattasi comprendente una giostra 1 , rotante attorno ad un proprio asse centrale Z di rotazione sostanzialmente verticale, la quale è provvista di mezzi di guida 11 per prelevare a monte i contenitori C dai piattelli di supporto P della macchina riempitrice 4 e per cederli a valle ai piattelli di supporto P' della macchina tappatrice 5 dopo averli trasportati lungo un percorso di trasferimento 12 attorno all'asse centrale di rotazione Z.

Secondo il trovato, l'apparecchiatura 1 comprende mezzi di chiusura 13 rotanti attorno all'asse centrale Z unitamente alla giostra 1 , per tappare la bocca 14 dei contenitori C durante il loro passaggio nel percorso di trasferimento 12, e mezzi attuatori 15 meccanicamente connessi ai mezzi di chiusura 13 per movimentare questi ultimi tra una posizione superiore 16, in cui sono separati dalla bocca 14 dei contenitori C ed una posizione inferiore 17, in cui sono in appoggio a tenuta sulla loro bocca 14.

Più in dettaglio, la giostra 1 è azionata a ruotare attorno all'asse centrale Z mediante un motore, non illustrato, agente su di un albero centrale 50 e supporta mediante flange 18 i mezzi di guida 11. Questi ultimi sono costituiti da una ruota portante perifericamente una pluralità di alveoli in grado di alloggiare al loro interno le bottiglie C in posizioni tra loro equidistanziate. Quando la ruota ad alveoli 11 gira attorno all'asse Z trascina con sé le bottiglie conducendole lungo il percorso 12, e facendole con ciò scivolare con la base di appoggio su una piastra di supporto 19 fissa rispetto alla giostra 1.

In accordo con una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione, i mezzi di chiusura 13 citati in precedenza comprendono una pluralità di bracci 20, disposti a raggiera, distanziati tra loro, ciascuno provvisto di una testa di tappatura 21 azionabile dai mezzi attuatori 15 a spostarsi tra le suddette posizioni superiore 16 ed inferiore 17.

Più in dettaglio, i mezzi attuatori 13 comprendono una pluralità di elementi spintori 22, costituiti ad esempio da rulli di scorrimento, montati ad una prima estremità 23 dei bracci 20, e liberi di ruotare sostanzialmente attorno alle generatrici longitudinali degli stessi bracci 20.

In seguito alla rotazione della giostra 1 i rulli 22 entrano in contatto con il profilo di una camma sagomata 24, fissa rispetto alla giostra 1 , in corrispondenza del tratto finale del percorso di trasferimento 12 delle bottiglie C e vantaggiosamente fino a poco dopo l'inizio dello stesso percorso di trasferimento 12 e quindi sostanzialmente per tutto il tratto di rotazione non associato alle bottiglie C.

L'impegno dei rulli 22 sulla camma 24 determina il sollevamento dei bracci 20 dalla posizione inferiore 17 alla posizione superiore 16 come è stato indicato nelle Figg. 2 - 4 allegate. A questo punto le bottiglie C svincolate dai mezzi di chiusura 13 verranno indirizzate da opportuni deviatori D verso i piattelli P' della macchina tappatrice 5.

Così facendo le bottiglie C rimangono tappate lungo tutto il percorso di trasferimento 12 che le porta dalla macchina riempitrice 4 alla macchina tappatrice 5, impedendo al'aria di entrare al loro interno. Ciascuna singola bottiglia C viene infatti liberata dai mezzi di chiusura 13, come è spiegato nel seguito, solo in prossimità della macchina tappatrice 5.

Infatti, per riportare ciascun braccio 20 nella posizione inferiore 17, cioè con la testa di tappatura 21 montata a tenuta sulla bocca 14 della bottiglia C, sono opportunamente previsti mezzi elasticamente cedevoli 25, costituiti preferibilmente da molle collegate ad una loro estremità 26 ai bracci 20 ed all'altra estremità 27 ad una piastra di supporto 28 libera di ruotare mediante cuscinetti 51 sull'albero centrale 50 attorno all'asse Z. Le molle 25 spostano pertanto i bracci 20 dalla posizione superiore 16 alla posizione inferiore 17 in corrispondenza del tratto iniziale del percorso di trasferimento 12 delle bottiglie C e quindi non appena le bottiglie C sono prese in consegna dai mezzi di guida 11 in uscita dalla macchina riempitrice 4. Perché ciò possa accadere la camma 24 deve essere sagomata in modo tale da consentire il disimpegno dei rulli di scorrimento 22 dal suo profilo così da lasciare libere le molle 25 di agire abbassando le teste di tappatura 21 sulle bocche 14 delle bottiglie C.

Allo scopo, ciascun braccio 20 è infulcrato sulla piastra di supporto 28 mediante una cerniera 29 disposta in posizione intermedia rispetto alla sua estensione prevalente, per consentire al braccio 20 medesimo di sollevare o di abbassare la testa di tappatura 21 ruotando attorno a tale cerniera 29 nei due previsti versi di rotazione.

In altre parole, la camma 24 dovrà essere sagomata in modo tale da consentire ai rulli di scorrimento 22 di andare in battuta sul suo profilo determinando una conseguente rotazione del braccio 20, come indicato dalla freccia F1 di Fig. 3, atta a sollevare la testa di tappatura 21 poco prima che le bottiglie C vengano rilasciate alla machina tappatrice 5. Preferibilmente la testa di tappatura 21 rimarrà sollevata fino a permettere ai mezzi di guida 11 di prendere in consegna le bottiglie C dalla macchina riempitrice 4. A questo punto la camma 24 dovrà anche essere sagomata in modo tale da consentire ai mezzi elasticamente cedevoli 25 di operare una rotazione F2 del braccio 20 contraria ad F1 e tale da determinare l'abbassamento della testa di tappatura 21 in presa sulla bocca delle bottiglie C per tutto il percorso di trasferimento 12.

Come si può osservare in Fig. 3, le forze applicate al braccio 20 dovute all'azione dei mezzi elasticamente cedevoli 25 e all'interazione dei rulli di scorrimento 22 con la camma 24, agiscono su parti opposte del braccio 20 stesso rispetto alla cerniera 29, così da farlo ruotare in versi opposti consentendo l'innalzamento e l'abbassamento della testa di tappatura 21.

Si noti che per fare ruotare i mezzi di chiusura 13 attorno all'asse Z in sincronia con le bottiglie C non è necessario provvedere mediante opportuni mezzi di motorizzazione dato che le teste di tappatura 21 in presa sulle bocche 14 delle bottiglie C lungo il percorso di trasferimento 12, consentono di trascinare in rotazione attorno all'albero centrale 50 anche i bracci 20 e la piastra 28.

In accordo con una ulteriore caratteristica del presente trovato, l'apparecchiatura 1 comprende inoltre mezzi di conservazione 30 provvisti di una pluralità di ugelli 31 ciascuno dei quali è associato alla testa di tappatura 21 di un corrispondente braccio 20 ed è operativamente collegabile ad una sorgente di gas inerte 32 o ad una sorgente di aspirazione 33.

Il collegamento tra gli ugelli 31 e la sorgente di gas inerte 32 o di aspirazione 33 si realizza mediante un collettore 34 provvisto di un corpo fisso 35 e di un corpo mobile 36, il quale è contraffacciato rispetto a quello fisso e ruota scorrevolmente su di esso.

Sul corpo fisso 34 sono predisposte prime aperture 37, 37' collegate rispettivamente alla sorgente di gas inerte 32 ed alla sorgente di aspirazione 33, mentre sul corpo mobile 36 sono predisposte seconde aperture 38 collegate agli ugelli 31 mediante tubazioni di raccordo 39. In tal modo, durante la rotazione del corpo mobile 36 su quello fisso 35 le prime e le seconde aperture 37, 37', 38 potranno combaciare in corrispondenza di posizioni angolari prestabilite mettendo conseguentemente gli ugelli 31 alternativamente in comunicazione con la sorgente di gas inerte 32 con la sorgente di aspirazione 33 o anche con nessuna delle due sorgenti 32, 33.

Funzionalmente, i mezzi di conservazione 30 provvedono a sostituire l'aria contenuta all'interno delle bottiglie C con gas inerte collegando la bocca 14 di ciascuna bottiglia dapprima alla sorgente di aspirazione 33 e successivamente alla sorgente di gas inerte 32. Questo ciclo potrà vantaggiosamente ripetersi anche numerose volte per consentire la completa evacuazione dell'aria. Allo scopo, sul corpo fisso 35 potranno essere predisposte numerose prime aperture 37, 37' (asole) tra loro alternate per consentire diversi e consecutivi collegamenti selettivi tra gli ugelli 31 e le differenti sorgenti 32, 33.

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 (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparecchiatura per il trasferimento di contenitori, in particolare di bottiglie o simili, comprendente una giostra (1) rotante attorno ad un asse centrale (Z) sostanzialmente verticale, provvista di mezzi di guida (11) per trasportare contenitori (C) da una prima macchina operatrice (4) ad una seconda macchina operatrice (5) di un impianto di imbottigliamento (2) mantenendoli sostanzialmente equidistanziati tra loro lungo un percorso di trasferimento (12), caratterizzata dal fatto di comprendere: - mezzi di chiusura (13) rotanti attorno a detto asse centrale (Z) in sincronismo con detta giostra (1), suscettibili di tappare provvisoriamente la bocca (14) di detti contenitori (C) lungo detto percorso di trasferimento (12); - mezzi attuatori (15) meccanicamente connessi a detti mezzi di chiusura (13) per movimentare questi ultimi tra una posizione superiore (16), in cui sono separati dalla bocca (14) di detti contenitori (C), ed una posizione inferiore (17), in cui sono in appoggio a tenuta su detta bocca (14) di detti contenitori (C).
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi di chiusura (13) comprendono una pluralità di bracci (20) equidistanziati tra loro similmente a detti contenitori (C), provvisti ciascuno di una testa di tappatura (21) accoppiabile e disaccoppiabile rispetto alla bocca (14) di un corrispondente contenitore (C) mediante movimentazione di detti bracci (20) rispettivamente da detta posizione superiore (16) a detta posizione inferiore (17) e da detta posizione inferiore (17) a detta posizione superiore (16).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di conservazione (30) provvisti di almeno un ugello (31) predisposto su detti mezzi di chiusura (13), ed operativamente collegabile ad una sorgente di gas inerte (32) e/o ad una sorgente di aspirazione (33).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di conservazione (30) provvisti di una pluralità di ugelli (31) associati alle teste di tappatura (21) di detti bracci (20) ed operativamente collegabili ad una sorgente di gas inerte (32) e/o ad una sorgente di aspirazione (33).
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di conservazione (30) comprendono un collettore (34) provvisto di un corpo fisso (35) con prime aperture (37, 37') collegate a detta sorgente di gas inerte (32) o a detta sorgente di aspirazione (33), e di un corpo mobile (36) ruotante in sincronismo con detta giostra (1), provvisto di seconde aperture (38) collegate a detti ugelli (31) attraverso tubazioni di raccordo (39), detto corpo mobile (36) essendo suscettibile di ruotare scorrevolmente su detto corpo fisso (35) e con ciò essendo atto a mettere in comunicazione dette prime aperture (37, 37') con dette seconde aperture (38).
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori (15) comprendono una pluralità di elementi spintori (22) meccanicamente collegati a detti mezzi di chiusura (13), destinati ad impegnarsi durante la rotazione di detta giostra (1) su di una camma sagomata (24), per spostare conseguentemente i mezzi di chiusura (13) medesimi tra detta posizione superiore (16) e detta posizione inferiore (17).
7. 7. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 2 e 6, caratterizzata dal fatto che detti elementi spintori sono costituiti da rulli di scorrimento (22) girevolmente montati ad una prima estremità (23) dì detti bracci (20).
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi attuatori (15) comprendono mezzi elasticamente cedevoli (25) meccanicamente collegati a detti mezzi di chiusura (13) per sospingerli verso detta posizione inferiore (17).
9. 9. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 2 e 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elasticamente cedevoli (25) sono costituiti da molle meccanicamente collegate ad una estremità (26) a detti bracci (20) ed all'altra estremità (27) ad una piastra di supporto (28), libera di ruotare attorno a detto asse (Z) in sincronismo con detti bracci (20).
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti bracci (20) sono montati mediante cerniere (29) su un piastra di supporto (28) ruotante in sincronismo con detta giostra rotante (1).
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima macchina è una macchina riempitrice rotativa (4), che detta seconda macchina è una macchina tappatrice rotativa (5), e che detti mezzi di guida (11) prelevano detti contenitori (C) da piattelli di supporto (P) di detta macchina riempitrice (4) per consegnarli a piattelli di supporto (Ρ') di detta macchina tappatrice (5).
12. 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che mezzi di guida (11) comprendono una ruota ad alveoli in grado di ricevere detti contenitori (C) ed a condurli lungo detto percorso di trasferimento (12).
13. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di conservazione (30) sostituiscono l'aria contenuta all'interno di detti contenitori (C) con gas inerte, in particolare azoto o anidride carbonica, mediante collegamenti consequenziali selettivi tra detti ugelli (31) e detta sorgente di aspirazione (33) e tra detti ugelli (31) e detta sorgente di gas inerte