IT201900002655A1 - Dispositivo per il posizionamento di una capsula sul collo di una bottiglia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“DISPOSITIVO PER IL POSIZIONAMENTO DI UNA CAPSULA SUL COLLO DI UNA BOTTIGLIA”

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per il posizionamento di una capsula sul collo di una bottiglia.

Sempre più spesso si rende necessario orientare la bottiglia prima delle operazioni di etichettatura, in modo tale che il piano passante per i due segni di chiusura dello stampo che forma la bottiglia formi un angolo di circa 90° con il piano passante per la mezzeria dell’etichetta. La stessa operazione si rende necessaria se sul vetro della bottiglia è presente un logo che va orientato rispetto alla mezzeria della etichetta.

Esistono attualmente soluzioni che prevedono di inserire la capsula sul collo della bottiglia senza alcuna orientazione. Successivamente, un dispositivo pneumatico costituito da una ventosa solleva la capsula di alcuni millimetri e la ruota di un angolo tale da allinearla in maniera desiderata alla bottiglia. Questa soluzione presenta l’inconveniente legato al fatto che, se l'anello della gabbietta di metallo che trattiene il tappo non è perfettamente schiacciato contro il tappo stesso ma sporge leggermente, la capsula mentre, ruota urta, contro di esso e si strappa, causando l’arresto della macchina.

Sono inoltre disponibili soluzioni nelle quali un elemento a bicchiere viene utilizzato per prelevare una capsula. L’elemento a bicchiere è solidale ad una corona dentata che ingrana con un secondo ingranaggio mosso da un apposito motore il quale fa ruotare il bicchiere attorno proprio asse per un angolo necessario a portare una tacca di riferimento, riportata sulla capsula, in corrispondenza di una fotocellula, che ne rileva la presenza.

All’interno dell’elemento a bicchiere si trova una ventosa fissata ad un albero cavo posto in depressione, concentrico con l’elemento a bicchiere, conformata per trattenere la calotta della capsula. Tale albero si muove verticalmente spingendo la capsula fuori dall’elemento a bicchiere sul collo della bottiglia sottostante. Un successivo soffio d’aria fa staccare la capsula dalla ventosa.

La soluzione descritta è molto complessa e costosa, soprattutto per via del cinematismo necessario a far ruotare l’elemento a bicchiere e per via del circuito pneumatico necessario a portare in depressione la ventosa di presa delle capsule.

Scopo della presente invenzione è di offrire una soluzione che consenta di superare i limiti e gli inconvenienti delle soluzioni attualmente disponibili. Caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione dell’invenzione in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:

− la figura 1 mostra una vista schematica in elevazione verticale del dispositivo secondo la presente invenzione;

− la figura 2 mostra una vista in sezione del dispositivo di figura 1, eseguita sul piano II-II di figura 1;

− le figure da 3 a 6 mostrano schematicamente, in elevazione verticale, alcune fasi operative del dispositivo secondo la presente invenzione. Il dispositivo (1) per il posizionamento di una capsula sul collo di una bottiglia secondo la presente invenzione comprende un elemento a bicchiere (2), che presenta un asse longitudinale (X) ed è dotato di una cavità (21), conformata per accogliere una capsula (C). L’elemento a bicchiere (2) è inoltre provvisto di un fondo (22) posizionato all’estremità della camera (21).

Una capsula (C) può essere inserita nella cavità (21) con la propria sommità rivolta verso il fondo (22).

Mezzi aspiratori, non illustrati in dettaglio in quanto noti per il tecnico del settore, sono connessi all’elemento a bicchiere (2) per creare una depressione nella cavità (21). Tramite i mezzi aspiratori è quindi possibile trattenere una capsula (C) nella cavità (21), anche nel caso in cui la cavità (21) sia rivolta con il fondo (22) verso l’alto. Come si dirà in seguito, ciò consente di posizionare con precisione la capsula (C) attorno all’asse longitudinale (X) prima di inserirla sul collo della bottiglia (B).

L’elemento a bicchiere (2) è associato ad un corpo principale (3). Il corpo principale (3) è connesso a mezzi motori, noti nel settore, che sono predisposti per ruotare il corpo principale (3) attorno ad un asse di oscillazione (Y), perpendicolare all’asse longitudinale (X), e per traslare il corpo principale (3) su un piano perpendicolare all’asse di oscillazione (Y). Tramite i mezzi motori, il corpo principale (3), e l’elemento a bicchiere (2) ad esso associato, possono essere spostati tra una posizione di prelievo, mostrata in figura 4, nella quale il bicchiere (2) può essere inserito su una capsula (C) disposta in un magazzino, per prelevare la capsula (C) stessa, ed una posizione di allineamento, mostrata in figura 5, nella quale la capsula (C) è posizionata al disopra di una bottiglia (B), allineata al collo della bottiglia (B) stessa, ovvero con l’asse longitudinale (X) del bicchiere (2) sostanzialmente allineato con l’asse longitudinale della bottiglia (B).

Nella forma di realizzazione rappresentata, preferita ma non esclusiva, il corpo principale (3) è associato ad un corpo di attacco (6). Il corpo di attacco (6) comprende un primo alloggiamento (61) entro il quale è inserito, almeno parzialmente, l’elemento a bicchiere (2), dal lato del fondo (22). In sostanza, l’elemento a bicchiere (2) sporge almeno parzialmente dal corpo di attacco (6). Il corpo di attacco (6) comprende inoltre un secondo alloggiamento (62) nel quale è inserito il corpo principale (3). La posizione del corpo principale (3) rispetto al corpo di attacco (6) può essere regolata lungo l’asse longitudinale (X), in modo da regolare la porzione dell’elemento a bicchiere (2) che sporge dal corpo di attacco (6). Ciò consente al dispositivo di potersi adattare a capsule di dimensione diversa.

Il corpo di attacco (6) è associato ai mezzi motori tramite una piastra sagomata (7). Tale piastra sagomata (7) è girevole attorno all’asse di oscillazione (Y) rispetto ai mezzi motori. Un rotore, non illustrato in quanto noto per il tecnico del settore, è associato alla piastra sagomata (7) per attuarne la rotazione attorno all’asse di oscillazione (Y).

Il corpo di attacco (6) è scorrevole rispetto alla piastra sagomata (7), e dunque rispetto ai mezzi motori, lungo l’asse longitudinale (X), tra la posizione di allineamento, nella quale l’elemento a bicchiere (2) è discosto dal collo di una bottiglia (B) (figura 5), ed una posizione di inserimento, nella quali l’elemento a bicchiere (2) è accostato al collo della bottiglia (B) per inserire una capsula (C) sul collo della bottiglia (B) (figura 6). A tal fine, il corpo di attacco (6) è collegato alla piastra sagomata (7) mediante una staffa (71) a sua volta associata ad una guida (72) parallela all’asse longitudinale (X). Nella forma rappresentata, la guida (72) è in forma di una coppia di steli paralleli all’asse longitudinale (X). Lo scorrimento del corpo di attacco (6) rispetto alla piastra sagomata (7) è comandato per mezzo di un attuatore (73) di tipo noto, ad esempio un cilindro pneumatico.

I mezzi motori spostano ciclicamente l’elemento a bicchiere tra la posizione di prelievo, mostrata in figura 4, e la posizione di allineamento, mostrata in figura 5. Nella posizione di prelievo, l’elemento a bicchiere (2) è inclinato verso l’alto, per rivolgersi ed allinearsi al magazzino (M) delle capsule (C). Ovviamente, la disposizione e l’orientamento del magazzino (M) delle capsule potrebbero essere diverse da quelli rappresentati, ed in tal caso anche la posizione di prelievo sarebbe diversa da quella rappresentata. Nella posizione di allineamento, l’elemento a bicchiere (2) è invece orientato verticalmente e rivolto verso il basso. Il ciclo di movimento operato dai mezzi motori è noto nel settore, e non sarà descritto in ulteriore dettaglio. I vari attuatori responsabili dei movimenti sopra sintetizzati sono governati da un’unità di controllo di tipo noto.

L’elemento a bicchiere (2) è connesso ad uno stelo (4), concentrico all’asse longitudinale (X). Vantaggiosamente, lo stelo (4) presenta un condotto interno (41), posto in comunicazione con la cavità (21) dell’elemento a bicchiere (2). Come si dirà meglio in seguito, il condotto interno (41) mette in comunicazione i mezzi aspiratori con la cavità (21), per produrre la depressione in grado di trattenere una capsula (C).

Il condotto interno (41) presenta una prima apertura (42), collocata sul fondo (22) della cavità (21). La prima apertura (42) è collocata sostanzialmente ad un’estremità dello stelo (4), ed è disposta su un piano perpendicolare all’asse longitudinale (X). A partire dalla prima apertura (42), il condotto interno (41) si estende lungo lo stelo (4) concentricamente all’asse longitudinale (X).

Il condotto interno (41) è dotato inoltre di una seconda apertura (43). Tale seconda apertura (43) è disposta trasversalmente all’asse longitudinale (X), ovvero è disposta sulla superficie laterale dello stelo (4). Preferibilmente, la seconda apertura (43) è doppia, ovvero comprende due aperture tra loro allineate disposte attraverso la parete laterale dello stelo (4). In altri termini, la seconda apertura (43) è disposta T rispetto al condotto interno (41). Il condotto interno (41) è chiuso in corrispondenza di una seconda estremità, opposta alla prima apertura (42).

Lo stelo (4) è inserito a tenuta in una sede (31) del corpo principale (3), in maniera girevole attorno all’asse longitudinale (X). Nella forma di realizzazione rappresentata, la sede (31) presenta due collari (33,34), conformati per accogliere lo stelo (4) in accoppiamento preciso con piccolo gioco. L’accoppiamento tra lo stelo (4) ed i collari (33,34) è definito con gioco tale da consentire la rotazione dello stelo (4) attorno all’asse longitudinale (X), ma anche da limitare eventuali trafilamenti di aria a valori trascurabili. A tal fine, la superficie esterna dello stelo (4), nelle zone destinate all’accoppiamento con i collari (33,34), può essere rettificata, così come le superfici dei collari (33,34) stessi.

La sede (31) presenta una cavità toroidale (32), posta in comunicazione con i mezzi aspiratori e con la seconda apertura (43) dello stelo (4). In sostanza, la cavità toroidale (32) circonda lo stelo (4) in corrispondenza della porzione sulla quale si trova la seconda apertura (43). In questo modo, il condotto interno (41), attraverso la seconda apertura (43) e l cavità toroidale (32), può essere messo in comunicazione con i mezzi aspiratori, per mettere in depressione la cavità (21) dell’elemento a bicchiere (2).

La camera toroidale (32) è delimitata dai collari (33,34). L’accoppiamento preciso con piccolo gioco tra lo stelo (4) ed i due collari (33,34) mantiene la depressione nella camera toroidale (32), e quindi nella cavità (21), ad un valore sufficiente per trattenere le capsule (C), senza necessità di predisporre ulteriori guarnizioni che, dato il continuo movimento rotatorio dello stelo (4), si usurerebbero molto rapidamente. Nella soluzione secondo l’invenzione, la tenuta tra lo stelo (4) ed i collari (33,34) si mantiene efficace e duratura nel tempo, grazie all’accoppiamento preciso con piccolo gioco.

Per mantenere il centraggio tra lo stelo (4) ed i collari (33,34) è possibile disporre uno più cuscinetti (45) disposti concentrici allo stelo (4). Nella forma di realizzazione rappresentata sono utilizzati due cuscinetti (45), attestati su un rispettivo collare (33,34) dal lato opposto rispetto alla camera toroidale (32). I cuscinetti sono mantenuti in posizione mediante elementi noti, ad esempio anelli seeger, che contribuiscono inoltre a mantenere lo stelo (4) in posizione rispetto allo scorrimento lungo l’asse longitudinale (X) rispetto al corpo principale (3).

Lo stelo (4) è connesso ad un rotore (5) per la rotazione attorno all’asse longitudinale (X). Il rotore (5), a sua volta, è montato sul corpo principale (3), sostanzialmente in posizione opposta rispetto all’elemento a bicchiere (2). Ad esempio, il rotore (5) è in forma di un motore elettrico passo passo. Grazie alla conformazione del condotto interno (41), che è chiuso all’estremità opposta rispetto alla prima apertura (42), il rotore (5) può essere connesso direttamente allo stelo (4), senza necessità di utilizzare alcun cinematismo di trasmissione.

Il rotore (5) è connesso ad un’unità di controllo, predisposta per comandare l’azionamento del rotore (5) per un angolo di rotazione prefissato. Tale unità di controllo è connessa anche ad un sensore di posizione angolare, noto nel settore, predisposto per rilevare una prefissata posizione angolare, rispetto all’asse longitudinale (X), di una capsula (C) inserita nell’elemento a bicchiere (2). Il sensore di posizione angolare è ad esempio un sensore ottico, predisposto per rilevare ed identificare una tacca di orientazione che, normalmente, è applicata sul bordo inferiore della capsula (C). Il sensore di posizione angolare è collocato in posizione tale da poter osservare il bordo inferiore della capsula (C) quando quest’ultima si trova nella posizione di allineamento, mostrata in figura 5. In tale posizione, l’unità di controllo aziona il rotore (5) per portare in rotazione la capsula (C), tramite l’elemento a bicchiere (2), fino alla posizione angolare in cui la tacca di orientazione si affaccia al sensore di posizione angolare. In tale posizione angolare, il sensore invia all’unità di controllo un segnale positivo di rilevamento della tacca, cosicché l’unità di controllo arresta il rotore (5) e la capsula (C) rimane nella posizione angolare raggiunta, posizione angolare nella quale è previsto che la capsula (C) sia inserita sul collo della bottiglia (B), azionando in scorrimento verso il basso il corpo di attacco (6), tramite l’attuatore (73). A sua volta, la bottiglia (B) è stata precedentemente orientata in una prefissata posizione angolare con mezzi e tecniche note nel settore, ad esempio attraverso la rilevazione di etichette o altre marcature presenti sulla bottiglia stessa.

Dopo il posizionamento della capsula (C) sul collo della relativa bottiglia (B), l’elemento a bicchiere, tramite i mezzi motori, viene riportato nella posizione di prelievo di figura 4, per prelevare una nuova capsula (C) ed eseguire un successivo ciclo di operazioni di allineamento, come sopra descritto.

Il dispositivo secondo la presente invenzione è particolarmente utile in una macchina per l’etichettatura di bottiglie.

Una macchina per l’etichettatura di bottiglie è complessivamente nota nel settore, e sarà quindi descritta solo in termini sintetici, con riferimento alle figure da 3 a 6.

La macchina comprende un alimentatore di bottiglie (101), predisposto per traslare una pluralità di bottiglie (B) lungo una direzione di avanzamento (A). Come noto, le bottiglie sono in piedi, ovvero orientate verticalmente ed in appoggio sul fondo. Ad esempio, l’alimentatore (101) comprende un piano mobile di trasporto, sul quale sono disposte in appoggio le bottiglie. Al termine dell’alimentatore (101) è collocata una giostra, rotante passo-passo attorno ad un asse di rotazione verticale e dotata di una pluralità di alloggiamenti, ciascuno dei quali è configurato per accogliere una bottiglia (B) per uno o più passi di rotazione della giostra. Tra l’alimentatore (101) e la giostra può essere collocato un distanziatore, ovvero un dispositivo (noto nel settore) predisposto per allontanare tra loro le bottiglie di un passo tale da consentire la corretta alimentazione alla giostra.

Attorno alla giostra sono disposte una pluralità di stazioni operative, ciascuna delle quali è attiva su almeno una delle posizioni angolari della giostra per eseguire un’operazione su una bottiglia (B). Tali stazioni operative sono note in varie forme e funzionalità nel settore, e non saranno quindi descritte in ulteriore dettaglio. Le figure ritraggono solo la stazione operativa comprendente il dispositivo secondo la presente invenzione, collocato in corrispondenza di una prima posizione angolare della giostra. In corrispondenza della stessa posizione angolare della giostra, o in corrispondenza di una posiziona angolare precedente, la bottiglia può essere orientata angolarmente in una posizione prestabilita, in modo che la capsula (C), a sua volta orientata nella maniera prevista per mezzo del dispositivo secondo la presente invenzione, venga posizionata sul collo della bottiglia nella posizione angolare prestabilita. La possibilità di azionare in rotazione l’elemento a bicchiere (2) attorno all’asse longitudinale (X), unitamente alla possibilità di mantenere la depressione all’interno della cavità (21) dell’elemento a bicchiere (2), consente di effettuare la corretta orientazione della capsula (C) in una sola stazione operativa, consentendo di ridurre le dimensioni complessive della giostra (2). Inoltre, l’orientazione della capsula (C) attorno all’asse longitudinale (X) può essere effettuata mantenendo la capsula (C) sollevata dal collo della bottiglia, ovvero prima di inserire la capsula sul collo della bottiglia. Ciò esclude il rischio di danneggiare la capsula a contatto della gabbietta di tenuta del tappo.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il posizionamento di una capsula sul collo di una bottiglia, comprendente: un elemento a bicchiere (2), che presenta un asse longitudinale (X) ed è dotato di una cavità (21), conformata per accogliere una capsula (C), e di un fondo (22); mezzi aspiratori, connessi all’elemento a bicchiere (2) per creare una depressione nella cavità (21); un corpo principale (3), associato al bicchiere (2), e connesso a mezzi motori, predisposti per ruotare il corpo principale (3) attorno ad un asse di oscillazione (Y), perpendicolare all’asse longitudinale (X), e per traslare il corpo principale (3) su un piano perpendicolare all’asse di oscillazione (Y); caratterizzato dal fatto che: l’elemento a bicchiere (2) è connesso ad uno stelo (4), concentrico all’asse longitudinale (X), che presenta un condotto interno (41), posto in comunicazione con la cavità (21) dell’elemento a bicchiere (2), almeno una prima apertura (42) ed una seconda apertura (43); lo stelo (4) è inserito a tenuta in una sede (31) del corpo principale (3), in maniera girevole attorno all’asse longitudinale (X); la sede (31) presenta una cavità toroidale (32), posta in comunicazione con i mezzi aspiratori e con la seconda apertura (43) dello stelo (4); lo stelo (4) è connesso ad un rotore (5) per la rotazione attorno all’asse longitudinale (X).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui la sede (31) presenta due collari (33,34), conformati per accogliere lo stelo (4) in accoppiamento preciso con piccolo gioco, che delimitano ed isolano la cavità toroidale (32).
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il rotore (5) è connesso ad un’unità di controllo, predisposta per comandare l’azionamento del rotore (5) per un angolo di rotazione prefissato.
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 3, comprendente un sensore di posizione angolare, predisposto per rilevare una prefissata posizione angolare, rispetto all’asse longitudinale (X), di una capsula (C) inserita nell’elemento a bicchiere (2), detto sensore di posizione angolare essendo connesso all’unità di controllo la quale aziona il rotore (5) per ruotare il bicchiere (2) in detta prefissata posizione angolare.
5. 5) Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo principale (3) è connesso a mezzi motori, predisposti per ruotare il corpo principale (3) attorno ad un asse di oscillazione (Y), perpendicolare all’asse longitudinale (X), e per traslare il corpo principale (3) su un piano perpendicolare all’asse di oscillazione (Y).
6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui i mezzi motori sono predisposti per spostare il corpo principale (3), e l’elemento a bicchiere (2) ad esso associato, tra una posizione di prelievo, nella quale il bicchiere (2) può essere inserito su una capsula (C) disposta in un magazzino, per prelevare la capsula (C) stessa, ed una posizione di allineamento, nella quale la capsula (C) è posizionata al disopra di una bottiglia (B), allineata al collo della bottiglia (B) stessa, ovvero con l’asse longitudinale (X) del bicchiere (2) sostanzialmente allineato con l’asse longitudinale della bottiglia (B).
7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il corpo principale (3) è scorrevole rispetto ai mezzi motori lungo l’asse longitudinale (X) tra una posizione di allineamento, nella quale l’elemento a bicchiere (2) è discosto dal collo di una bottiglia (B), ed una posizione di inserimento, nella quale l’elemento a bicchiere (2) è accostato al collo della bottiglia (B) per inserire una capsula (C) sul collo della bottiglia (B).
8. 8) Macchina per l’etichettatura di bottiglie, comprendente: un alimentatore di bottiglie (101), predisposto per traslare una pluralità di bottiglie (B) lungo una direzione di avanzamento (A); una giostra, rotante passo-passo attorno ad un asse di rotazione verticale e dotata di una pluralità di alloggiamenti, ciascuno dei quali è configurato per accogliere una bottiglia (B) per uno o più passi di rotazione della giostra; una pluralità di stazioni operative, ciascuna delle quali è attiva su almeno una delle posizioni angolari della giostra per eseguire un’operazione su una bottiglia (B); caratterizzata dal fatto che una di dette stazioni operative comprende un dispositivo (1) per il posizionamento di una capsula sul collo di una bottiglia secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti.