ITPD20090004A1 - Testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori - Google Patents

Description

TESTA DI TAPPATURA PER L'APPLICAZIONE DI TAPPI SU CONTENITORI.

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione riguarda una testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori, in particolare bottiglie o simili, secondo il preambolo della rivendicazione principale indipendente.

La testa di cui trattasi à ̈ destinata ad essere montata su macchine tappatrici vantaggiosamente impiegate negli impianti e nelle linee di imbottigliamento industriali di fluidi ed in particolare di bevande quali vino, whisky, acque minerali, succhi o altro, allo scopo di chiudere la bocca dei contenitori con tappi generalmente trattenuti sugli stessi contenitori per avvitamento.

Stato della tecnica

Un tradizionale impianto di imbottigliamento industriale disponibile sul mercato, realizza in sequenza le diverse fasi di confezionamento del prodotto fluido nei contenitori attraverso macchine operatrici dedicate che comprendono solitamente come à ̈ noto, almeno una macchina sciacquatrice, una macchina riempitrice ed una macchina tappatrice. I contenitori sono trasportati attraverso le macchine adibite a svolgere le singole funzioni da ruote ad alveoli, coclee o nastri trasportatori.

Le macchine tappatrici realizzano la chiusura automatica dei contenitori tradizionalmente mediante una giostra rotante su cui sono perifericamente montate numerose teste di tappatura, tra loro equidistanziate ed atte ad effettuare la chiusura dei contenitori mentre questi transitano attorno alla giostra.

Le macchine tappatrici provvedono ad effettuare la chiusura dei contenitori attraverso differenti tipologie di teste di tappatura, ciascuna dotata

di specifiche soluzioni meccaniche, studiate in funzione del tappo che si intende applicare e del contenitore da chiudere.

È nota ad esempio una prima tipologia di teste di tappatura cosiddette "capsulatrici", le quali provvedono ad avvitare tappi costituiti da capsule a vite, in genere di materiale plastico o metallico, sulla sommità filettata di contenitori.

Allo scopo, ciascuna testa di questo tipo à ̈ solitamente provvista di pinze per fare dapprima presa sulle capsule e quindi avvitarle sui contenitori ruotando attorno all'asse della testa come viene ad esempio descritto ed illustrato nei brevetti EP 248,145 e DE 3912324.

È nota inoltre una seconda tipologia di teste di tappatura che viene impiegata per applicare tappi sulla sommità filettata dei contenitori mediante rullatura. In questo caso, la testa di tappatura realizza per deformazione contro una finitura della bocca dei contenitori delle filettature o solo delle intaccature su una flangia, solitamente metallica, dei tappi.

Allo scopo ciascuna testa di questo tipo à ̈ solitamente provvista di rulli formatori, mossi in moto rotatorio dalla testa medesima contro i tappi per formare filettature nelle loro flange come viene ad esempio descritto ed illustrato nei brevetti US 4,086,747 e US 3,303,955.

In ogni caso, le teste di tappatura sono supportate tutt'intorno alla giostra della macchina mediante corrispondenti canotti a loro volta generalmente meccanicamente collegati alla macchina attraverso mandrini in grado di portarli in rotazione.

Ciascuna testa à ̈ comandata nelle operazioni di tappatura attraverso la sua discesa controllata sul contenitore.

Ad esempio il brevetto internazionale WO 2004/005181 prevede di comandare la discesa della testa di tappatura con una prima corsa atta a comandare l’avvitamento della capsula sulla bocca della bottiglia e con una seconda corsa atta a comandare la rullatura della capsula al di sotto della baga del collo della bottiglia per realizzare il sigillo di garanzia.

La discesa della testa sulla bottiglia che determina operativamente l’attuazione delle differenti fasi di tappatura tramite opportuni mezzi operativi, quali ad esempio pinze di avvitamento, rulli di bordatura e /o di crimpatura, à ̈ comandata da una prima camma ricavata fissa sulla macchina tappatrice ed in cui si impegna una prima rotella segui camma montata sul canotto di supporto della testa di tappatura.

È inoltre prevista una seconda camma, anch’essa predisposta fissa sulla macchina tappatrice, entro la quale si impegna una seconda rotella segui camma della testa tappatrice, avente il compito, una volta terminate le operazioni di chiusura del tappo, di azionare un perno attuatore che spingendo su un perno espulsore determini l’apertura delle pinze di trattenimento della capsula.

Il perno attuatore agisce sul rullo espulsore per aprire la pinza ed allo scopo à ̈ comandato a scorrere entro la testa dal secondo rullo segui camma variando la distanza di quest’ultimo rispetto al primo rullo segui camma. Aumentando la distanza tra i due rulli il perno attuatore scorre entro la testa tappatrice e, agendo sul perno espulsore, comanda l’apertura della pinza.

Attualmente la discesa del rullo attuatore deve coprire tutta la corsa operativa che si realizza in accorciamento tra una parte inferiore ed una sua parte superiore della testa di tappatura e che à ̈ necessaria per comandare le fasi di tappatura del tappo sulla bottiglia (ed in particolare di avvitamento e di rullatura) ed inoltre deve coprire anche la corsa di azionamento necessaria per andare ad agire sul perno espulsore fino a determinare l’apertura delle pinze.

La lunghezza della corsa operativa somma delle corse delle diverse fasi di tappatura della testa di tappatura va ad influenzare la corsa di azionamento del perno attuatore. Infatti, la distanza tra il perno attuatore e quello espulsore deve essere sufficiente ampia affinché, durante le fasi di tappatura, i due perni non interagiscano tra loro determinando l’apertura indesiderata delle pinze ovvero la rottura della stessa testa.

Attualmente pertanto, il perno espulsore ricevere dal perno attuatore l’impulso per l’apertura della pinza con una corsa piuttosto lunga e suscettibile di variare in funzione delle diverse modalità operative di tappatura (o di regolazione delle operazioni di tappatura ad esempio i funzione dei tappi utilizzati) che possono portare a modificare la forma delle camme.

Il perno espulsore, sostanzialmente solidale alla pinza durante le operazioni di tappatura, deve essere libero di scorrere risalendo entro la testa durante l’accorciamento di quest’ultima in concomitanza delle fasi operative di chiusura del tappo, senza andare ad interferire con il perno attuatore che à ̈ invece solidale alla prima camma in queste fasi di tappatura.

Per evitare che i due perni si incontrino serve nelle attuali teste di tappatura di tipo noto, prevedere una corsa di azionamento notevole per il perno attuatore affinché possa raggiungere il perno espulsore per l’apertura della pinza.

La lunghezza della corsa operativa dipende oltre che dalle operazioni di tappatura da svolgere anche dal tipo di tappi che si impiegano, ovvero ad esempio dalle modalità con cui si deve esercitare il carico sul tappo durante l’avvitamento o durante la bordatura. Ad esempio, potrà essere prevista una fase iniziale di avvitamento senza carico del tappo da parte della pinza per evitare accavallamento dei filetti.

Conseguentemente attualmente ogni qual volta che in concomitanza di variate possibilità operative di tappatura ovvero in corrispondenza di diverse modalità di tappatura dovute ad esempio all’impiego di differenti tappi, sia necessario variare la corsa operativa per tenere conto del diverso accorciamento della testa, risulta necessario regolare, ovvero adeguare, la corsa di azionamento del perno attuatore.

Tale circostanza limita attualmente la versatilità delle attuali macchine tappatrici ovvero costringe ad onerosi adattamenti nella forma delle camme per tenere conto di ogni variazione di corsa operativa che si desidera realizzare per rispondere alle differenti esigenze di tappatura.

Tali circostanze incidono ovviamente in maniera negativa sul rendimento di imbottigliamento dell'intero impianto industriale.

Presentazione dell’invenzione

In questa situazione il compito posto alla base della presente invenzione à ̈ di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata, mettendo a disposizione una testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori, in particolare bottiglie o simili, la quale consenta di essere regolata, modificata nelle sue possibilità operative ovvero anche in parte sostituita, senza modificare la corsa di un perno attuatore per l’apertura di pinze di trattenimento capsule.

Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione una testa di tappatura, che consenta un impiego estremamente versatile della macchina tappatrice.

Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione una testa di tappatura, che consenta di essere regolata per rispondere alle diverse esigenze di tappatura in modo rapido ed agevole.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare una testa di tappatura costruttivamente semplice, ed operativamente del tutto affidabile.

Questi scopi ed altri ancora, vengono tutti raggiunti da una testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori, in particolare bottiglie o simili, secondo le rivendicazioni allegate.

Grazie a questa testa di tappatura à ̈ possibile adattare velocemente la macchina tappatrice a funzionare secondo differenti modalità di tappatura in funzione delle esigenze di produzione ovvero in funzione dei tappi che si desidera utilizzare.

Breve descrizione dei disegni

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

- la Fig. 1 mostra una vista in sezione laterale di un primo esempio di testa di tappatura secondo la presente invenzione;

- la Fig. 2 mostra un particolare ingrandito della testa di tappatura di figura 1;

- la Fig. 3 mostra una vista in sezione laterale di un secondo esempio di testa di tappatura secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita

Con riferimento agli uniti disegni à ̈ stata indicata nel suo complesso con 1 una testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori, in particolare bottiglie o simili oggetto della presente invenzione.

La testa di tappatura oggetto della presente invenzione à ̈ destinata ad essere montata singolarmente su una macchina tappatrice monotesta ovvero unitamente ad altre di analoghe su una macchina tappatrice multi testa di tipo a giostra rotante, alla quale si farà principalmente riferimento nella forma realizzativa esemplificativa e non limitativa descritta nel seguito.

Con riferimento agli uniti disegni pertanto, una pluralità di teste di tappatura 1 del tipo illustrato, à ̈ destinata ad essere montata, in modo di per sé del tutto tradizionale, perifericamente sulla giostra rotante di una macchina tappatrice (non illustrata) ed à ̈ quindi impiegata nella fase finale di processi industriali di imbottigliamento per tappare i contenitori mediante tappi o capsule.

Come à ̈ noto tali impianti comprendono solitamente una macchina sciacquatrice, una macchina riempitrice ed una macchina tappatrice, ciascuna delle quali à ̈ provvista di una pluralità di teste operative montate circonferenzialmente sulla propria giostra, rispettivamente per sciacquare, riempire e tappare i contenitori in transito attraverso l'impianto.

Il passaggio dei contenitori da una macchina all'altra nonché tra l'impianto ed i mezzi di alimentazione e di espulsione, avviene generalmente attraverso ruote ad alveoli motorizzate, coclee o nastri trasportatori.

La giostra della macchina tappatrice ruota attorno ad un proprio asse centrale di rotazione sostanzialmente verticale e preleva i contenitori provenienti dalla macchina riempitrice per poi rilasciarli, una volta tappati durante il tragitto attorno al suddetto asse centrale di rotazione, ad una coclea o ad un nastro trasportatore che li indirizza al di fuori dell'impianto ovvero ad un’altra macchina operativa posta più a valle, quale ad esempio una macchina etichettatrice.

Ciascuna testa di tappatura 1 à ̈ dotata di una struttura di supporto, la quale à ̈ trasportata a ruotare attorno all'asse di rotazione della macchina tappatrice ed à ̈ dotata di un canotto 2 azionato a ruotare attorno al proprio asse centrale Y da una ruota dentata 2’ sulla quale agiscono opportuni mezzi di motorizzazione montati sulla macchina.

Pertanto, ciascuna testa di tappatura 1 oltre a ruotare attorno all'asse della macchina ruota anche attorno al proprio asse centrale Y.

Il canotto 2 à ̈ girevolmente supportato da primi mezzi attuatori 3 atti a spostare la testa di tappatura 1 lungo una corsa verticale di discesa sui contenitori e lungo una corsa di risalita in allontanamento dai contenitori. Con riferimento all’esempio riportato negli uniti disegni, tali primi mezzi attuatori 3 sono costituiti da una prima rotella segui camma, a cui si farà riferimento nella descrizione che segue.

La corsa di discesa prevede prima un tratto di avvicinamento al sottostante contenitore e poi, una volta raggiunto quest’ultimo, una ulteriore corsa operativa per l’azionamento di mezzi di tappatura 4 destinati ad applicare un tappo 5 sulla sommità di un contenitore, solitamente una bottiglia, secondo le modalità tipiche della tipologia di testa di tappatura 1 impiegata o del tipo di tappo.

Il tappo 5 potrà essere costituito, in funzione della specifica applicazione, da una capsula metallica ad esempio in alluminio o in stagno, internamente accoppiata con una camicia in plastica filettata, ovvero da un tappo filettato totalmente in plastica, ovvero ancora da una capsula metallica da deformare per crimpatura sul filetto sporgente in rilevo dal collo della bottiglia.

I suddetti mezzi di tappatura 4 sono montati su una parte inferiore 6 della testa di tappatura 1, elasticamente supportata da una parte superiore 7 come meglio specificato nel seguito.

I mezzi di tappatura 4 comprendono, in accordo con l’esempio di figura 1, una pinza 8 suscettibile di afferrare superiormente la capsula o il tappo 5 ed avvitarla ruotando sul collo filettato del contenitore ovvero comprendono anche rulli bordatori 22 atti a realizzare sotto alla baga presente anularmente in sporgenza sul collo della bottiglia, un sigillo di garanzia deformando plasticamente la flangia laterale della capsula. Diversamente, i mezzi di tappatura potranno prevedere altre soluzioni meccaniche per chiudere un tappo 5 sulla bocca della bottiglia come ad esempio anche mezzi pressori o anche mezzi di crimpatura per ricavare per deformazione sulla flangia della capsula una filettatura controsagomata rispetto a quella sporgente sul collo della bottiglia.

I suddetti mezzi di tappatura 4 sono attivi per almeno un tratto operativo della corsa di discesa della testa 1 durante il quale determinano uno scorrimento relativo e verso l’alto della parte inferiore 6 della testa di tappatura 1 sulla parte superiore 7.

Sono inoltre previsti mezzi di comando delle pinze 8 comprendenti almeno un perno espulsore 9, montato sulla parte inferiore 6 della testa di tappatura 1, suscettibile di agire in apertura sulle pinze 8, ed almeno un perno attuatore 10 montato sulla parte superiore 7 della testa di tappatura 1 allineato rispetto al perno espulsore 9, e comandato da secondi mezzi attuatori 11 a spostarsi con una corsa di azionamento in battuta con la sua estremità inferiore contro la estremità superiore del perno espulsore 9 fino a determinare, attraverso lo spostamento assiale di quest’ultimo, l’apertura delle pinze 8.

Con riferimento all’esempio riportato negli uniti disegni, tali secondi mezzi attuatori 11 sono costituiti da una seconda rotella segui camma, a cui si farà riferimento nella descrizione che segue.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione tra il perno espulsore 9 ed il perno attuatore 10 sono interposti mezzi di trasmissione 12, i quali non interferiscono con il perno espulsore 9 durante il suo scorrimento verso l’alto unitamente alla parte inferiore 6 della testa di tappatura 1 su cui à ̈ montato, e si accoppiano invece in rapporto di trattenimento con lo steso perno espulsore 9 in risposta all’azione di discesa su di essi del perno attuatore 10.

Pertanto, quando la seconda rotella segui camma 11 comanda la discesa del perno attuatore 10, quest’ultimo va ad agire sui mezzi di trasmissione 12 fino a quel momento disimpegnati dal perno espulsore 9, determinandone l’accoppiamento meccanico con lo stesso perno espulsore 9 per trasmettere lo spostamento del perno attuatore 10 al perno espulsore 9 fino ad andare ad aprire con quest’ultimo le pinze 8.

Operativamente, all’inizio del ciclo di tappatura, la testa 2 scende verso la bottiglia guidata dall’impegno delle due rotelle segui camma 3 e 11 nelle piste delle relative camme che rimangono preferibilmente a pari distanza tra loro durante tutte le operazioni di tappatura.

Il perno espulsore 9 à ̈ inizialmente in una posizione di equilibrio rispetto alla sua possibilità di scorrimento assiale, nella quale trattiene aperte le pinze 8. Allo scopo, esso à ̈ provvisto, in corrispondenza della sua estremità inferiore, di una porzione anulare allargata 13 che, quando il perno espulsore 9 à ̈ nella suddetta posizione di equilibrio, rimane in battuta contro una faccia piana 14’ di un elemento spintore 14 delle pinze 8. In questa posizione il perno espulsore 9 rimane fermo in equilibrio tra la forza di richiamo assiale di una molla di richiamo 15 e la forza di trattenimento in chiusura delle pinze 8.

Durante la discesa della testa di tappatura 1 l’estremità inferiore del perno espulsore 9 arriva a contatto con la parte superiore della capsula 5 riposta sulla testa della bottiglia. Tale contatto fa venire meno la condizione di equilibrio e provoca l’immediato richiamo del perno espulsore 9 verticalmente verso l’alto da parte della molla di richiamo 15 determinando la chiusura istantanea delle pinze 8 sulla capsula 5, preferibilmente aggraffate in corrispondenza di una parte laterale posta in vicinanza della parte superiore della capsula.

A questo punto, le pinze 8 trasportate in rotazione dalla testa di tappatura 1, conducono in avvitamento la capsula 5 sulla sommità del collo della bottiglia. Durante questa fase la testa di tappatura 1 scende dolcemente, ad esempio di 8 mm, condotta dalla prima rotella segui camma 3.

La pinza 8 Ã ̈ incernierata con i suoi bracci ad un manicotto 16 montato della parte inferiore 6 della testa di tappatura 1. Tale manicotto 16 Ã ̈ calettato sul disco interno di un primo cuscinetto 17 e prende il moto attraverso una frizione magnetica 18 formata da due dischi contrapposti.

Quando la capsula 5 à ̈ completamente avvitata a fine filetto, chiusa sulla bocca della bottiglia, viene superato un prestabilito valore di coppia tra i due dischi di frizione magnetica 18, ed il manicotto 16 smette di girare. Conseguentemente tutte le parti meccaniche connesse solidalmente al manicotto, comprese le pinze e l’anello interno del primo cuscinetto, diventano statiche mentre quelle della parte inferiore 6 della testa di tappatura 1 collegate alla parte esterna del cuscinetto continuano a girare.

In accordo con la forma realizzativa illustrata in figura 1, sulla parte inferiore 6 della testa di tappatura 1 che continua nella sua rotazione anche dopo l’arresto delle pinze, sono predisposti mezzi bordatori 19 per realizzare un sigillo di garanzia al di sotto della baga del collo della bottiglia con una deformazione permanente della flangia della capsula. Durante l’apertura del contenitore, il sigillo così ottenuto si separa dalla restante porzione superiore della capsula 5 lungo una linea di indebolimento, rimanendo vincolato sotto alla baga.

Più in dettaglio, i suddetti mezzi bordatori 19 comprendono almeno due leve 20 collegate con cerniere 21 con asse orizzontale, su quella parte inferiore 6 della testa di tappatura 1 che à ̈ solidale all’anello esterno del suddetto primo cuscinetto 17. Ciascuna leva 20 porta girevolmente montato in corrispondenza della estremità inferiore un rullo bordatore 22 libero di ruotare con asse verticale o leggermente inclinato rispetto alla verticale, ed in corrispondenza della estremità superiore un ruota folle 23, libera di ruotare attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale.

A seguito della discesa della testa di tappatura 1 per un ulteriore tratto operativo successivo a quello necessario per l’avvitamento della capsula con le pinze 8, la ruota folle 23 risale lungo la testa 1 e sormonta un cono di chiusura 24 previsto perifericamente nella porzione superiore 7 della testa di tappatura 1, facendo ruotare le leve 20 attorno alla cerniera 21 e con ciò portando i rulli bordatori 22 a contatto con la flangia della capsula per determinare, mediante una sua deformazione, il sigillo di garanzia.

In figura 1 la ruota folle 23 à ̈ riportata al di sotto del cono di chiusura 24 e tuttavia à ̈ illustrata ruotata artificialmente in posizione separata dal profilo della struttura portante 2 per chiarezza di rappresentazione, ancorché, in accordo con quanto sopra illustrato, si debba intendere che i rulli bordatori 22 siano aperti in tale posizione e non chiusi a contato con la capsula 5 come invece illustrato.

In accordo con la forma realizzativa illustrata in figura 3, la parte superiore 7 à ̈ a sua volta amovibilmente separata in due corpi 7’ e 7’’ da un dispositivo ad attacco rapido 25 del tipo descritto da pag. 8 riga 7 a pag. 15 riga 5 della domanda di brevetto n. PD2008A000137 a nome della stessa richiedente che qui si considera incluso per riferimento.

Il dispositivo 25 à ̈ ottenuto con due elementi accoppiabili amovibilmente a scatto tra loro, di cui un primo elemento 26 à ̈ meccanicamente fissato inferiormente al corpo superiore 7’ della parte superiore 7 della testa di tappatura 1 mediante primi mezzi di fissaggio quali viti, ed un secondo elemento 27 à ̈ meccanicamente fissato superiormente al corpo inferiore 7’’ della parte superiore 7 della testa di tappatura 1, mediante secondi mezzi di fissaggio quali viti, ovvero à ̈ formato in corpo unico con la suddetta parte superiore della testa di tappatura 1.

I due elementi 26 e 27 sono suscettibili di accoppiarsi meccanicamente in modo amovibile, vantaggiosamente a scatto, attraverso due prime appendici 28 ricavate sul primo elemento 26 che si innestano in rapporto di trattenimento in due prime sedi 29 ricavate nel secondo elemento 27.

Il primo elemento 26 à ̈ inoltre provvisto di almeno una seconda appendice 30, la quale à ̈ mobile radialmente rispetto allo stesso primo elemento 26 tra una posizione sporgente ed una posizione ritirata. Sulla suddetta seconda appendice 30 agiscono mezzi elasticamente cedevoli (non illustrati nelle allegate figure ma chiaramente descritti nella domanda PD2008A000137 inclusa per riferimento) atti a sospingerla verso la posizione sporgente.

Preferibilmente, sono previste due seconde appendici 30, le quali sporgono radialmente in direzioni diametralmente opposte con interposti i suddetti mezzi elasticamente cedevoli.

A sua volta, il secondo elemento 27 à ̈ provvisto di una cavità sagomata sostanzialmente centrata assialmente, la quale à ̈ atta ricevere l’estremità inferiore del primo elemento 26. Dalla faccia interna di tale cavità si sviluppano le prime sedi 29 in cui sono ricevute le prime appendici 28 e due seconde sedi 31 per ricevere le seconde appendici 30.

Più in dettaglio, le prime sedi 29 hanno una componente radiale in modo da assumere una conformazione a sottosquadra, cieca e chiusa assialmente.

Le suddette prime sedi 29 sono destinate a ricevere le prime appendici 28 a seguito di una rotazione relativa tra i due elementi 26 e 27 del dispositivo ad attacco rapido 25, in particolare di 90 gradi.

Il secondo elemento 27 à ̈ provvisto di due seconde sedi 31 diametralmente contraffacciate aventi uno sviluppo nel secondo elemento 27 a partire dalla suddetta faccia interna della cavità centrale con una componente radiale.

Tali seconde sedi 31 ricevono con impegno, preferibilmente a scatto, per effetto dell’azione esercitata dai mezzi elasticamente cedevoli, le rispettive seconde appendici 30 al termine della corsa di rotazione relativa tra i due elementi 26 e 27 del dispositivo 25.

Funzionalmente, la testa di tappatura 1, scende sulla bottiglia durante la corsa operativa in cui si ha l’avvitamento della capsula 5 ed eventualmente la bordatura del suo lembo determinando un accorciamento della testa 1.

Con riferimento agli esempi delle figure allegate, in un primo tratto della corsa operativa relativo alla fase di avvitamento, la parte inferiore 6 scorre sopra alla parte superiore 7 vincendo la forza resistente di primi mezzi elasticamente cedevoli interposti tra le due parti 6 e 7. Con riferimento all’esempio di figura 1, in un ulteriore secondo tratto della corsa operativa la parte inferiore 6 scorre ulteriormente per un altro tratto sopra alla parte superiore 7 vincendo la forza resistente di secondi mezzi elasticamente cedevoli interposti tra le due parti 6 e 7.

La testa 1 continua a scendere nei diversi tratti della corsa operativa mentre rimane appoggiata tramite le pinze 8 alla capsula montata sulla bottiglia.

In modo di per sé tradizionale, e quindi non descritto in dettaglio perché noto ad un tecnico del settore, i primi ed i secondi mezzi elasticamente cedevoli, non illustati in dettaglio, sono ottenuti rispettivamente con due perni portanti concentricamente montate due rispettive molle (indicate con 32 in figura 1 e 2) precaricate secondo un prestabilito carico di avvitamento, e quattro perni portanti concentricamente montate quattro rispettive molle precaricate secondo un prestabilito carico di bordatura, che lavorano solo nella fase successiva all’avvitamento per il caricamento delle leve 20. Essendo necessario differenziare il carico nelle due fasi di avvitamento e di bordatura, i perni hanno dei riscontri per azionare le relative molle in momenti differenti della discesa della testa 1.

Ad esempio il carico per l’avvitamento sarà preferibilmente non superiore ai 100 N, per non rischiare di tagliare la guarnizione di tenuta del tappo tenendo conto anche dell’impulso dovuto alla velocità di discesa della testa.

Con riferimento all’esempio di figura 3, sono previste molle 33 montate tra il corpo inferiore 7’’ della parte superiore 7 della testa di tappatura 1 e la parte inferire 6 della testa di tappatura 1 per realizzare il carico di avvitamento.

In entrambe le forme realizzative illustrate potrà comunque essere previsto di non caricare le pinze 8 in una prima parte della corsa operativa (ad esempio di circa 5 mm) destinata a realizzare l’avvitamento onde evitare l’accavallamento dei filetti.

Finito l’avvitamento e finita la bordatura la testa 1 risale provocando prima l’apertura dei rulli bordatori 22 mediante la discesa della ruota folle 23 dal cono di chiusura 24 e poi l’apertura delle pinze 8. Per l’apertura delle pinze 8, il perno attuatore 10 à ̈ comandato dalla seconda rotella segui camma 11 ad allontanarsi dalla prima rotella segui camma 3 per determinarne uno scorrimento assiale atto a produrre, attraverso l’interferenza con i mezzi di trasmissione 12, il conseguente spostamento del perno espulsore 9 e quindi in definitiva l’apertura della pinza 8.

Il perno espulsore 9 agisce con la sua porzione anulare allargata 13 contro uno scivolo 14’’ dell’elemento spintore 14 su cui sono montate le pinze 8. Tale interferenza con lo scivolo 14’’ produce un allargamento delle estremità dei bracci delle pinze 8 ed una conseguente loro rotazione attorno al perno su cui sono incernierate, in modo di per sé noto, fino alla completa apertura delle pinze 8, che viene mantenuta allorché la suddetta porzione allargata 13 del perno espulsore supera lo scivolo 14’’ raggiungendo e fermandosi a contatto con la faccia piana 14’ citata in precedenza, dell’elemento spintore 14.

In questa posizione il perno espulsore 9 rimane fermo in equilibrio fintanto che la successiva discesa della testa di tappatura 1 gli fa incontrare nuovamente la parte superiore della capsula 5 riposta sulla testa di una bottiglia.

I mezzi di trasmissione 12 citati in precedenza sono ottenuti in accordo con una forma realizzativa preferenziale ma non limitativa della presente invenzione come qui di seguito specificato. Essi comprendono una boccola 34, di forma tubolare con cavità assiale allineata all’asse del canotto 2 e da parti opposte con il perno attuatore 10 ed il perno espulsore 9. La suddetta boccola 34 à ̈ aperta inferiormente per ricevere entro la suddetta cavità assiale l’estremità superiore del perno espulsore 9 che risale durante le operazioni di tappatura, lungo la cavità e ridiscende una volta terminate tali operazioni.

In corrispondenza della sua estremità inferiore la suddetta boccola 34 porta alloggiato in una sede ricavata nel suo spessore, almeno un elemento diametralmente sporgente in particolare costituito da una pluralità di sfere 44. Tali sfere 44 hanno diametro maggiore dello spessore della boccola 34 in cui sono alloggiate così da sporgere verso l’interno, verso l’esterno o da ambo le parti della boccola 34 in funzione delle condizioni operative spiegate nel seguito.

Esternamente alla boccola 34 à ̈ scorrevolmente montata una bussola 35, anch’essa di forma tubolare, centralmente cava, la quale à ̈ superiormente sagomata per ricevere in battuta l’estremità inferiore del perno attuatore 10 ad esempio con una parete superiore chiusa 36 (dotata di una appendice di prolungamento 36’ nel caso dell’esempio di figura 3).

La bussola 35 con internamente inserita la boccola 34 à ̈ alloggiata a sua volta scorrevolmente in una camicia di guida 37, la quale à ̈ chiusa inferiormente da un fondo 38 centralmente forato per consentire il passaggio del perno espulsore 9 ed à ̈ provvista superiormente di un primo spallamento 39 atto a definire un fine corsa per lo scorrimento assiale della bussola 35.

Una prima molla 40 à ̈ interposta tra la parete superiore 36 della bussola 35 ed un secondo spallamento 41 ricavato circonferenzialmente sulla parete interna della boccola 34 ed à ̈ precaricata per allontanare tra loro assialmente le stesse bussola 35 e boccola 34.

Una seconda molla 42, più rigida della prima, à ̈ interposta tra il fondo 38 della camicia di guida 37 ed un labbro inferiore 43 della boccola 34 disposto in corrispondenza della estremità inferiore di quest’ultima. Tale seconda molla 42 à ̈ precaricata per sospingere assialmente la boccola 34 contro la bussola 35.

Durante le operazioni di tappatura, ovvero ad esempio durante l’avvitamento e la bordatura rispettivamente mediante le pinze 8 ed i rulli bordatori 22, la bussola 35 à ̈ in una posizione sollevata separata dal perno attuatore 10, cosicché il perno espulsore 9 à ̈ libero di scorrere verso l’alto entro la cavità assiale della boccola 34 senza che le sfere oppongano alcuna resistenza al suo scorrimento assiale. Infatti, durante tali operazioni la bussola 35 non interferisce con le sfere 44 consentendo al perno espulsore 9 di spostarle esternamente verso la bussola 35 durante il suo scorrimento nella cavità assiale della boccola 34.

Terminate le operazioni di tappatura e dopo che la testa 1 sollevandosi ha finito di allungarsi consentendo alle leve 20, che supportano i rulli bordatori 22, di aprirsi e dopo che il perno spintore 9 ha raggiunto la sua posizione più bassa all’interno della cavità assiale della boccola 34, à ̈ necessario aprire anche le pinze 8. Allo scopo, la seconda rotella segui camma 11 si allontana dalla prima 3 e comanda la discesa assiale nella testa 1 del perno attuatore 10.

Quest’ultimo va in battuta contro la parete superiore 36 della bussola 35 spostandola in una posizione abbassata, in cui essa interferisce con le sfere 44 mediante uno scivolo 45 ricavato in corrispondenza del bordo inferiore della stessa bussola 35. Lo scivolo 45 scendendo spinge le sfere 44 verso l’interno della boccola 34, fino a portarle ad impegnarsi contro una porzione assottigliata 46 del perno espulsore 9 ricavata con un raccordo a gradino preferibilmente in corrispondenza della sua estremità superiore.

Nella prima fase di discesa a contatto con la bussola 35, il perno attuatore 10 vince la forza resistente della prima molla 40 che essendo di entità inferiore di quella della seconda molla 42, consente alla bussola 35 di scendere scorrendo sopra alla boccola 34 senza spostare quest’ultima lungo la camicia 37.

In questa configurazione, le sfere 44 alloggiate nello spessore della boccola 34 vengono bloccate in direzione radiale esternamente dalla bussola 35 ed internamente dal perno espulsore 9. Pertanto, così facendo le sfere 44 per movimenti assiali di discesa del perno attuatore 10, collegano rigidamente il perno attuatore 10 medesimo al perno espulsore 9 per il tramite della bussola 35 che sospinge le sfere 44 alloggiate nello spessore della boccola 34 in impegno contro la porzione assottigliata 46 del perno espulsore 9.

Conseguentemente, la successiva corsa di azionamento del perno attuatore 10 determina il superamento della forza resistente della seconda molla 42 e quindi provoca lo spostamento verso il basso della bussola 35 della boccola 34 e del perno espulsore 9 con la conseguente apertura della pinza 8.

Grazie alla testa di tappatura 1 secondo la presente invenzione, il perno attuatore 10 à ̈ in grado di comandare l’apertura delle pinze 8 con una corsa di azionamento molto ridotta ed inferiore alla corsa operativa del perno espulsore 9 durante le operazioni di tappatura. Inoltre la suddetta corsa di azionamento del perno attuatore 10 per aprire le pinze 8 à ̈ svincolata dalla corsa operativa del perno espulsore 9 per comandare la tappatura consentendo di modificare le operazioni di tappatura ovvero di regolare le corse delle relative fasi operative ad esempio in funzione delle diverse tipologie di tappi, senza modificare le camme della macchina tappatrice.

Come indicato in precedenza la testa di tappatura oggetto della presente invenzione potrà essere del tipo ad avvitamento con coppia controllata, ad esempio mediante frizione magnetica, con o senza formazione del sigillo di garanzia, in accordo con la forma realizzativa riportata nelle allegate figure 1 e 2 ovvero potrà essere del tipo a vite per la formazione del filetto sul tappo mediate rullatura. I mezzi adibiti alle singole operazioni sono da considerarsi del tipo già noti e per questo non descritti in dettaglio.

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 (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Testa di tappatura per l'applicazione di tappi su contenitori, in particolare bottiglie o simili, destinata ad essere montata su una macchina tappatrice, comprendente: - una struttura di supporto azionata a ruotare attorno ad un proprio asse centrale e girevolmente supportata da primi mezzi attuatori atti a spostarla lungo una corsa di discesa su detti contenitori, e lungo una corsa di risalita in allontanamento da detti contenitori; - mezzi di tappatura montati su una parte inferiore di detta testa di tappatura meccanicamente supportata da una parte superiore di detta testa di tappatura ed agenti su detto tappo con almeno una pinza in avvitamento sul collo di detto contenitore, per almeno un tratto operativo di detta corsa di discesa, determinando con ciò uno scorrimento verso l’alto di detta parte inferiore su detta parte superiore di detta testa di tappatura; - mezzi di comando di dette pinze comprendenti almeno un perno espulsore montato sulla parte inferiore di detta testa di tappatura, suscettibile di agire in apertura su dette pinze, ed almeno un perno attuatore montato sulla parte superiore di detta testa di tappatura e comandato da secondi mezzi attuatori a spostarsi con una corsa di azionamento in battuta su detto perno espulsore fino a determinare attraverso quest’ultimo l’apertura di dette pinze; caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di trasmissione, montati su detta parte superiore della testa di tappatura, interposti tra detto perno espulsore e detto perno attuatore, i quali sono disimpegnati da detto perno espulsore in corrispondenza di spostamenti verso l’alto della parte inferiore di detta testa di tappatura, e si accoppiano in rapporto di trattenimento con detto perno espulsore in risposta all’azione in discesa su di essi di detto perno attuatore comandato da detti secondi mezzi attuatori, per trasmettere la movimentazione di detto perno attuatore a detto perno espulsore.
2. 2. Testa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trasmissione comprendono: - una boccola con cavità assiale allineata da parti opposte con detto perno attuatore e detto perno espulsore, inferiormente aperta per ricevere l’estremità superiore di detto perno espulsore lungo detta cavità e portante alloggiato nel suo spessore, preferibilmente in corrispondenza della sua estremità inferiore, almeno un elemento sporgente diametralmente; - una bussola montata scorrevolmente esternamente su detta boccola, superiormente sagomata per ricevere in battuta l’estremità inferiore di detto perno attuatore; - una camicia di guida entro cui à ̈ scorrevolmente alloggiata detta bussola, la quale camicia à ̈ dotata inferiormente di un fondo centralmente forato, attraversato da detto perno espulsore e superiormente di un primo spallamento atto a definire un fine corsa per detta bussola; - una prima molla interposta tra detta boccola e detta bussola agente nel senso di un loro allontanamento assiale; -una seconda molla, più rigida della prima, agente tra il fondo di detta camicia di guida e detta boccola, nel senso di sospingere assialmente detta boccola contro detta bussola; detta bussola essendo azionata a spostarsi da detto elemento attuatore tra una posizione abbassata, in cui sospinge detto elemento sporgente in impegno contro detto perno espulsore collegando rigidamente detto perno espulsore a detto perno attuatore in una corsa di azionamento verso il basso di detto perno attuatore, e conseguentemente di detto perno espulsore, per determinare l’apertura di detta pinza, ed una posizione sollevata, in cui non interferisce con lo scorrimento verso l’alto di detto perno espulsore entro la cavità assiale di detta boccola durante le operazioni di tappatura.
3. 3. Testa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta prima molla à ̈ inferiormente appoggiata ad un secondo spallamento previsto sulla parete interna di detta boccola e superiormente alla parete superiore di detta bussola.
4. 4. Testa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta seconda molla à ̈ superiormente appoggiata ad un labbro ricavato alla estremità inferiore di detta boccola.
5. 5. Testa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’estremità superiore di detto perno espulsore à ̈ assottigliata con un raccordo a gradino su cui à ̈ suscettibile di agire in impegno detto elemento sporgente.
6. 6. Testa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il bordo inferiore di detta boccola à ̈ rastremato con uno scivolo suscettibile di agire con una spinta dotata di una componente radiale contro detto elemento sporgente.
7. 7. Testa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto elemento sporgente à ̈ ottenuto con due o più sfere.
8. 8. Testa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la parte superiore di detta testa di tappatura à ̈ amovibilmente separata in due corpi di cui uno superiore ed uno inferiore da un dispositivo ad attacco rapido.
9. 9. Testa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di attacco rapido comprende due elementi accoppiabili amovibilmente a scatto tra loro, di cui un primo elemento, dotato di due prime appendici, Ã ̈ meccanicamente fissato inferiormente al corpo superiore della parte superiore di detta testa di tappatura mediante primi mezzi di fissaggio, ed un secondo elemento, dotato di due prime sedi, Ã ̈ meccanicamente fissato superiormente al corpo inferiore della parte superiore di detta testa di tappatura mediante secondi mezzi di fissaggio, dette due prime appendici innestandosi amovibilmente in rapporto di trattenimento in dette due prime sedi.