IT9042538A1 - Dispositivo accumulatore di contenitori, particolarmente adatto per contenitori in pet o pvc. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

DISPOSITIVO ACCUMULATORE DI CONTENITORI , PARTICOLARMENTE ADATTO PER CONTENITORI IN PET O PVC

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo accumulatore di contenitori, particolarmente adatto per contenitori in PET o PVC.

I contenitori o bottiglie in PVC o PET quando sono vuoti sono leggeri ed instabili, particolarmente quelli con fondo "petaloide11.

Perciò sono generalmente provvisti di un anello di rinforzo sporgente, o collare, in prossimità del11imboccatura , per facilitarne il trasporto mediante trasportato!-i ad aria i quali movimentano con soffi d'aria le bottiglie mantenute sospese per il collo.

Per ovviare al problema della scarsa stabilità sono state create bottiglie provviste di una coppetta incollata sul fondo le quali però, pur consentendo un trasporto mediante trasportatore a cinghia o mediante catene perforate sotto le quali viene creata una modesta depressione, presentano l'inconveniente di essere piuttosto costose.

Nelle linee di imbottigliamento è particolarmente avvertita l'esigenza di poter disporre di magazzini di accumulo per far fronte a brevi interruzioni delle macchine soffiatrici o delle riempitrici.

Infatti la disponibilità di soffiatrici ad alta resa produttiva consente di inviare le bottiglie direttamente alla riempitrice, evitando l'uso di sili intermedi e di un raddrizzatore, ma rende necessaria la presenza di un accumulatore che deve intervenire nelle brevi fermate occasionali e imprevedibili della soffiatrice (la quale dovrà fermarsi ad esempio quando vengono a mancare le "preforme") e della riempitrice (la quale potrebbe fermarsi per lo scoppio di una bottiglia o per mancanza o difettosità di una capsula).

Quando la soffiatrice deve fermarsi per mancanza di "preforme", essa deve però continuare a funzionare per un tempo sufficiente a scaricare le bottiglie in fase di produzione contenute dentro la soffiatrice (circa 200-250), per non modificare la procedura di riscaldamento delle bottiglie stesse.

L'esistenza di un mezzo di accumulo di bottiglie situato fra soffiatrice e riempitrice è di grande aiuto per un'ottimizzazione della produzione.

Infatti il mezzo di accumulo, purché dimensionato correttamente, permetterà alla riempitrice di continuare a produrre anche nel caso di una fermata occasionale della soffiatrice, e viceversa, nel caso di una fermata occasionale della riempitrice, la soffiatrice potrà continuare la propria produzione o nel caso peggiore potrà scaricare il proprio contenuto di bottiglie.

Considerando il fatto che il 90%,,elle fermate di tali macchine sono di durata inferiore a 3 minuti, è opportuno disporre di un accumulatore in grado di far fronte a 3 minuti di produzione di tali macchine.

61i accumulatori noti sono costituiti generalmente da trasportatori ad aria la cui lunghezza è proporzionale al numero di bottiglie che si vogliono accumulare.

Poiché una linea di imbottigliamento produce in media 30.000 bottiglie all'ora, occorre quindi un accumulatore in grado di alloggiare almeno 1.500 bottiglie, e poiché le bottiglie da 1,5 litri hanno un diametro di circa BS mm, è necessario un trasportatore ad aria lungo oltre 130 metri. Sono evidenti gli svantaggi dovuti al l 'eccessivo ingombro di tale sistema di accumulo ed anche al costo di esercizio notevole dovuto all'enorme spreco di potenza elettrica installata per far fronte al numero elevato di ventilatori richiesti lungo tale trasportatore.

Ulteriore inconveniente è rappresentato dal frequente rinnovamento o sostituzione degli elementi filtranti dei vent ilator i.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti suddetti e di realizzare un dispositivo accumulatore con elevata capacità di accumulo, ma con ingombro molto ridotto e con costi di esercizio inferiori rispetto a quelli dei trasportatori ad aria di tipo noto. Ulteriore scopo è quello di realizzare un dispositivo accumulatore dotato di un'elevata flessibilità di installazione e costruibile modularmente.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dal dispositivo accumulatore di contenitori, particolarmente adatto per contenitori in PET o PVC, oggetto del presente trovato, caratter izzato dal fatto che comprende in combinazione:

- un trasportatore pneumatico munito di un canale di transito dei contenitori in corrispondenza del quale avviene anche il carico e/o lo scarico dei contenitori stessi ;

una pluralità di binari mobili, tra loro paralleli ed equidistanti, atti ari accumulare e scaricare ranghi di contenitori, sostenuti e manipolati in corrispondenza del collare;

- mezzi per movimentare i binari, in modo che ciascun binario sia atto a caricare o scaricare un rango di contenitori, o a consentirne il transito, quando si trova disposto al di sotto del canale e perfettamente allineato con detto canale, e sia atto a costituire urna zona di accumulo mobile per i contenitori quando non è allineato al di sotto del canale.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificatìvo e non limitativo, nell unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1) illustra il dispositivo accumulatore in una sezione trasversale rispetto all'alimentazione delle bottigl ie;

- la figura 2/ illustra il dispositivo in pianta;

- la figura 3) illustra u.n particolare del dispositivo in una sezione trasversale;

- la figura 4·) illustra un particolare del dispositivo in una sezione longitudinale;

- la figura 5) illustra il canale di afflusso dell'aria parzialmente sezionato in senso .longitudinale;

- le figure 6), 7) e 8) illustrano un dispositivo di arresto delle bottiglie, rispett ivamehte secondo una vista longitudinale, in pianta, e secondo una vista trasversale; - le figure 9) e IO) illustrano due ulteriori schemi di realizzazione dell'accumulatore.

Con riferimento alle figure 1), 2 , 3) e 4), con (1) e (2) sono stati indicati rispettivamente un albero tubolare motorizzato e un albero tubolare folle, entrambi provvisti di ruote dentate (12) sulle quali ingranano delle catene (3) chiuse con scorrimento bidirezionale, aventi assi di scorrimento (13) tra loro paralleli e distanti circa 1 metro .

Ciascuna catena (3), ogni tre maglie (14), (o comunque ad intervalli costituiti da un numero intero e prefissato di maglie) è provvista di una staffa, indicata complessivamente con (5), comprendente due bracci superiori (6) a forma di "Z" e due bracci inferiori (7).

Ai bracci inferiori (7) sono fissati due angolari (8) atti a sostenere dei contenitori o bottiglie (IO) in materiale plastico, in corrispondenza di un collare (9).

Gli angolari (8) si estendono longitudinalmente, rispetto a.ll‘alimentazione dei contenitori, per tutta la dimensione del dispositivo accumulatore e la distanza tra i bordi interni degli angolari (8) è leggermente superiore (circa 1 mm) al diametro del collo (15) della bottiglia, in modo da consentire una perfetta scorrevo lezza delle bottiglie in binari (16) costituiti da due angolari (8) adiacenti e contrapposti .

La distanza tra gli assi di due binari consecutivi è pari alla lunghezza dì tre maglie (14) di catena,

I bracci superiori (6) delle staffe (5) sono scorrevoli in profili (44) di scorrimento (realizzati ad esempio in materiale plastico) sostenuti da elementi angolari (45) fissati a travi longitudinali (11) facenti parte di un telaio (43) del dispositivo.

I binari (16) sono sostenuti longitudinalmente in corrispondenza di ogni catena (3) e trasversalmente mediante i suddetti profili (44) che si estendono lungo la dimensione del1'accumulatore.

L'albero tubolare motorizzato (1) ha un movimento intermittente, discontinuo, essendo azionato tramite un meccanismo a croce di Malta di tipo noto e non illustrato, atto a trasformare il moto rotatorio dell'albero di un motoriduttore , nel moto discontinuo dell'albero (1).

Tale meccanismo a croce di Malta consente di far muovere di moto pressoché uniformemente accelerato e decelerato l'insieme delle catene (3) e dei binari (16), arrestandoli con precisione dopo una traslazione pari a tre passi di catena, in modo che ad ogni movimento ciascun binario prenda il posto lasciato libero dal binario che lo precede nel senso del moto.

Con (16a) è stato indicato il binario in cui avviene il carierò o lo scarico (o semplicernente il transito) di un rango di bottiglie.

Le operazioni di carico, scarico, transito, avvengono quando il binario è situato coassialmente al di sotto dì un canale (17) di un trasportatore pneumatico o ad aria che fa parte integrante dell'accumulatore.

L'albero tubolare motorizzato (1), l'albero tubolare folle (2), le catene (3), le staffe (5), le ruote dentate (12), i bracci inferiori (7), i bracci superiori (6), gli angolari (8) e i profili <44> costituiscono dei mezzi per movimentare i binari (16).

Il canale (17) è mantenuto in leggera pressione tramite un ventilatore (18) ed è provvisto di aperture (4) illustrate in figura 5), attraverso le quali escono i getti d'aria atti a spingere le bottiglie nel binario (16a), nel verso indicato da frecce (51).

Il canale (17) sporge da entrambi i lati del telaio dell'accumulatore e al di sotto di tali parti sporgenti si trovano due binari <16b) fissi, di conformazione simile a quella dei binari (16), atti a comunicare con le macchine a monte e a valle del dispositivo accumulatore.

Tutto ciò anche allo scopo di facilitare i collegamenti con i trasportatori ad aria della linea e di fornire lo spazio utile per ospitare un dispositivo di arresto delle bottiglie, illustrato nelle figure 6), 7) e 8), e per ospitare fotocellule (19) atte a controllare il flusso di bottiglie nell'accumulatore .

Il canale (17),, immediatamente a valle del ventilatore (18), è provvisto internamente di un dispositivo a farfalla (EQ) atto a bloccare il flusso d'aria nel canale con ventilatore in movimento.

Il dispositivo a farfalla (SO) comprende un diaframma (SI) azionato tramite rinvìi meccanici dal movimento di una camma (SS) solidale all'albero di comando (l3) del meccanismo a croce di Malta, in modo che il diaframma ostruisca il canale (17) prima della traslazione dei binari (16) per evitare che getti di aria possano ostacolare il movimento delle bottiglie durante la traslazione dei binari.

A binari fermi il diaframma è disposto invece lungo l'asse del canale (17) e lascia passare il flusso d'aria, e il binario (16a) che si trova sotto il canale è in perfetto allineamento con i tratti fissi sporgenti (16b) in modo da consentire il trasporto ad aria delle bottiglie.

I rinvìi meccanici che collegano il diaframma (21) alla camma (SS) sono costituiti da un rullino 24), sul quale scorre la camma (22), supportato da una leva (25) avente fulcro in (26) e mantenuto premuto contro la camma (22) da una molla non iliustrata.

La leva (25), tramite un'asta (27), movimenta una bielletta (SS) supportata da un albero 29) rotante sul quale è posto il diaframma (SI).

Ad un braccio della leva (25) é collegata. come illustrato in figura 3), un'astina (30) la quale tramite rinvìi (31) è a sua volta collegata ad un'asta (3S) atta a traslare verticalmente quando un suo pattino (33) inferiore è urtato dall'imboccatura di una bottiglia (10) che si trova in corrispondenza della zona di congiunzione tra il binario mobile <16a) e i binari fissi (16b).

La traslazione dell'asta (3S) provoca il distanziamento di una piastra (34) da un rilevatore di prossimità (35) atto a segnalare la presenza o meno della bottiglia (10).

Con riferimento alle figure 6), 7) e 8) , in cui è illustrato un dispositivo di arresto delle bottiglie posto in ingresso al canale (17) in corrispondenza del tratto di binario fisso 16b), con (35) è stato indicato un cilindro pneumatico il cui stelo (38) interferisce contro due rullini (36) supportati dalle estremità di due bracci (37) contrapposti, mantenuti premuti contro lo stelo (38) mediante molle (39).

Viti di regolazione (40) sono previste per regolare la posizione di riposo dei bracci (37).

Ciascuno dei bracci (37) supporta, tramite un albero (46), una parete ricurva (41) e un trattenitore (475 atti ad ostruire il binario (16b) per impedire l'ingresso delle bottiglie nel binario <16a), secondo quanto previsto dal funzionamento., descritto in seguito, del dispositivo accumulatore.

I bracci (37), con le pareti ricurve (41), i tratteniteri (47), gli alberi (46), le molle (39), le viti di regolazione (40) e il cilindro pneumatico (35), che cost ituiscono complessivamente un dispositivo di arresto delle bottiglie all'ingresso del binario (ì£a), sono supportati da una piastra (43).

Un dispositivo di arresto del flusso delle bottiglie, non illustrato, di tipo simile a quello sopra descritto o comunque di tipo noto, è collocato in uscita del binario (16a) per impedire, quando occorre, lo scarico delle bottiglie.

Nelle figure 9) e 10) sono illustrati gli schemi di due possibili varianti di rea1izzazione ed installazione del dispositivo accumulatore, rispetto alla versione "in piano" fino ad ora descritta.

In particolare la figura 9) illustra una reaiizzazione "in altezza" secondo un percorso sostanzialmente a triangolo isoscele supportato da un telaio (43) sul quale sono montate tre ruote dentate (13) tra le quali è mantenuta tesa la catena (3), mentre la figura 10) illustra una realizzazione lungo un muro, secondo un percorso sostanzialmente a triangolo rettangolo, con uno dei cateti disposto parai lelamente al muro, anch 'essa facente uso di tre ruote dentate (12).

Il dispositivo accumulatore oggetto del presente trovato può essere realizzato in modo modulare e con elevate’ capacità di accumulo, con un unico ventilatore all'ingresso del canale (17) per il carico, scarico, o semplice transito delle bottiglie, e con un unico motor iduttore che interviene solo per movimentare gli spostamenti dei binari con i ranghi di bottiglie, consentendo quindi un notevole risparmio energetico, oltre che in costi di instaiIasione e manutenzione, rispetto agli accumulatori attualmente impiegati .

Un ulteriore vantaggio, direttamente collegato alla riduzione del numero dei ventilatori, è rappresentato dalla drastica riduzione dell'inquinamento acustico provocato dalla rumorosità di tali ventilatori.

L'ingombro spaziale ridotto unito all'elevata capacità di accumulo e alla flessibilità di installazione costituiscono ulteriori vantaggi caratter istici del dispositivo descritto .

Nella descrizione si è fatto specifico riferimento a bottiglie in PET o FVC, ma il dispositivo oggetto del presente trovato potrà adattarsi a qualsiasi tipo di contenitore, preferibilmente in materiale plastico, atto ad essere sospeso e manipolato in corrispondenza di una sporgenza del collo.

Per quanto riguarda il funzionamento del dispositivo

accumulatore. quando la linea di imbottigliamento funziona

normalmente, cioè quando la macchina soffiatrice di

bottiglie e la riempitrice hanno sostanzialmente la

medesima produzione, le bottiglie attraversano

l 'accumulatore usando il canale (17) come se fosse un

tratto di trasportatore ad aria, e scorrono in un flusso

che può essere non sempre omogeneo, senza essere

accumulate.

Siccome il flusso di bottiglie deve essere in grado di

alimentare adeguatamente la macchina a valle, è prevista

una fotocellula (17a) nel tratto di binario fisso <16b> a

monte del binario (16a) e una fotocellula (19b nel tratto

di binario fisso (16b) a valle, per contare rispettivamente r le bottiglie entranti e quelle uscenti in modo che un

contatore elettronico caricato dalla fotocellula (17a) e

scaricato dalla fotocellula (19b) indichi istante per

istante il numero di bottiglie che sì trovano nel binario

(16a) .

Quando la macchina riempitrice si ferma, un sensore rileva

tale situazione di blocco provocando la chiusura del

dispositivo di arresto delle bottiglie collocato

all'estremità di uscita del binario (lóa).

Da tale momento viene effettuato il riempimento del binario <16a) fino a quando il contatore elettronico non supera un numero prefissato dipendente dalla lunghezza del binario e dal diametro delle bottiglie impiegate.

Quando accade ciò il contatore invia un segnale elettrico per l'azionamento del dispositivo di arresto delle bottiglie collocato all'ingresso del canale (17) e successivamente avviene lo spostamento dei binari (16) di un passo,, corrispondente a tre maglie di catena (3) e ad un solo giro dell'albero d'uscita del motoriduttore.

Il binario (16a) caricato di bottiglie si sposta quindi di un passo ed il suo posto, sotto al canale (17), é preso da un binario vuoto, in modo che la procedura sopra descritta possa ripetersi finché restano binari vuoti disponibili. Nel caso invece in cui si fermi la soffiatrice, 1‘accumulatore dovrà scaricare le bottiglie in modo da mantenere la riempitrice alimentata.

Quando tutto il binario (lòa) è scarico, l‘azzeramento del contatore elettronico provoca l'attivazione del dispositivo d'arresto d.i bottiglie situato a monte del canale (17) e provoca lo scarico di ranghi di bottiglie secondo un procedimento sostanzialmente inverso rispetto a quello descritto in precedenza nel caso di arresto della macchina riempitrice, e ciò continua finché la soffiatrice non riprende il proprio regolare funzionamento o finché 1 'accumulatore non è vuoto.

Poiché? in mancanza di preforme la soffiatrice deve continuare a funzionare per scaricare il proprio contenuto, è prevista una fotocellula (50) a monte dei 4- o 5 ultimi binari o ranghi vuoti disponibili, la quale potrà essere utilmente impiegata nei due seguenti modi.

In caso di normale funzionamento il segnale proveniente da tale fotocellula potrà essere utilizzato per incrementare la produttività della riempitrice rispetto a quella della soffiatrice per scaricare l'accumulatore fino ad un livello determinato da un'ulteriore fotocellula dì minimo atta a ripristinare la regolare produttività della riempitrice. In caso di mancanza di "preforme" , l'aver impedito il riempimento totale del 1'accumulatore consente di avere utilmente disponibili dei binari o ranghi di riserva per consentire lo scarico della soffiatrice.

Può essere inoltre previsto un display numerico atto a mantenere informato un operatore sulla situazione di riempimento istante per istante dell'accumulatore.

Secondo una possibile variante di realizzazione non illustrata, il meccanismo a croce di Malta potrà essere validamente sostituito ad esempio da un riduttore con motore "passo-passo" controllato da un encoder , o da un arpionismo bidirezionale a comando pneumatico,

Il dispositivo accumulatore oggetto del presente trovato si presta ad essere facilmente pulito in modo automatico poiché è prevista l'installazione di tubi. non illustrati, disposti parai lelamente ai binari nella zona interna alle catene, i quali sono provvisti di ugelli atti a spruzzare un liquido detergente e battericida sui binari.

Il liquido è raccolto da una vaschetta sottostante per un eventuale riciclo.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo accumulatore di contenitori, partico larmente adatto per contenitori in PET o pVC, caratterizzato dal fatto che comprende in combinazione: - un traspor tatare pneumatico munito di un canale (17) di transito dei contenitori (10) in corrispondenza del quale avviene anche il carico e/o lo scarico dei contenitori stessi ; - una pluralità di binari (16) mobili, tra loro paralleli ed equidistanti, atti ad accumulare e scaricare ranghi di contenitori, sostenuti e manipolati in corrispondenza del coll are (9); - mezzi per movimentare i binari (16), in modo che ciascun binario sia atto a caricare o scaricare un rango dì contenitori, o a consentirne semplicemente il transito, quando si trova disposto al di sotto del canale (17) e perfettamente allineato con detto canale, e sia atto a costituire una zona di accumulo mobile per i conternifcori (10) quando non è allineato al di sotto del canale (17) 2> Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che i mezzi per movimentare i binari (16) comprendono : - un albero tubolare (1) motorizzato, azionato tramite un meccanismo a croce di Malta o similare, e un albero tubolare (2) folle, provvisti di ruote dentate <1E) sulle quali ingranano delle catene (3) chiuse con scorrimento bidirezionale e assi di scorrimento (13) tra loro paralleli; - una pluralità di staffe (5), supportate ad intervalli regolari dalle catene (3), ai bracci inferiori (7) delle quali sono fissati due angolari (8) longitudinali atti a costituire binari (16) per il sostegno dei contenitori (10) in corrispondenza del collare 9 , detti angolari (8) essendo sostenuti longitudinalmente in corrispondenza di ogni catena (3) e trasversalmente mediante profili (44), in cui scorrono i bracci superiori (6) delle staffe. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che i binari (16), tra loro paralleli ed equidistanti, sono atti a traslare parallelamente a se stessi, in entrambe le direzioni, a seconda del verso di movimento delle catene (3), detti binari muovendosi in modo intermittente con scatti di ampiezza pari alla distanza tra gli assi di due binari consecutivi. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di tubi, disposti parallelamente ai binari (16) nella zona interna alle catene (3), detti tubi essendo provvisti di ugelli atti a spruzzare un liquido detergente e battericida sui binari, raccolto da una vaschetta sottostante. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo a farfalla (SO) atto a bloccare il flusso dell'aria nel canale (17) con ventilatore (18) in movimento. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5), caratterizzato dal fatto che il dispositivo a farfalla comprende un diaframma (£1) azionato tramite rinvìi meccanici dal movimento di una camma (22) solidale all'albero di comando (23) di un meccanismo a croce di Malta, in modo che il diaframma (21) sia atto ad ostruire il canale (17) prima della traslazione dei binari (16) impedendo che getti di aria ostacolino il movimento dei contenitori (10) durante la traslazione dei binari, ed in modo che il diaframma (£1) sia disposto lungo l'asse del canale (17) consentendo il passaggio del flusso di aria quando i binari sono fermi ed il binario (16a) è disposto perfettamente coassiale al di sotto del canale (17). 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che comprende una fotocellula <19a> a monte del binario (16a) e una fotocellula (19b) a valle del binario (16a), par contare rispettivamente i contenitori entranti ed uscenti, in modo che un contatore elettronico ad esse collegato indichi istante per istante il numero di contenitori che si trovano nel binario (16a . 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo di arresto delle bottiglie, posto in ingresso al canale (17), costituito da pareti ricurve (Al) e trattenìtori (47) azionati dalla rotazione di alberi (46) provocata da bracci (37) sui quali agisce lo stelo (38) di un cilindro pneumatico (35). 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che comprende un telaio (43) che supporta un percorso di accumulo realizzato secondo uno degli schemi illustrati nelle figure 1), 8), 9), 10) Dispositivo secondo la rivendicazione 1), caratter izzato dal fatto che comprende un rilevatore di prossimità (35) atto a segnalare la presenza o meno di un contenitore (10) nella zona di congiunzione tra il binario 16a) e il binario fisso (16b) in ingresso al canale (17), detto rilevatore essendo azionato dal movimento di una piastra (34) solidale ad un'asta (33) che supporta inferiormente un pattino (33) atto ad urtare contro 1'imboccatura di un contenitore.