ITPR930034A1 - PROCEDURE FOR FILLING CONTAINERS WITH LIQUIDS, IN A VOLUMETRIC FILLER, AND FILLING VALVE GROUP. - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
PROCEDIMENTO DI RIEMPIMENTO DI CONTENITORI CON LIQUIDI, IN RIEMPITRICE VOLUMETRICA, E GRUPPO VALVOLA DI RIEMPIMENTO. PROCEDURE FOR FILLING CONTAINERS WITH LIQUIDS, IN VOLUMETRIC FILLER, AND FILLING VALVE GROUP.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Formano oggetto del presente trovato un procedimento di riempimento di contenitori con liquidi, in riempitrice volumetrica, e un gruppo valvola di riempimento. The present invention relates to a method for filling containers with liquids, in a volumetric filler, and a filling valve assembly.
Nel campo del riempimento di contenitori con liquidi, sono note riempitrici rotati ve provviste di una piattaforma rotante dotata di una pluralit? di gruppi valvola di riempimento. In ciascun gruppo valvola, il livello del liquido nel contenitore sottoposto a riempimento pu? essere ottenuto mediante una cannula di ritorno dell'aria fungente da cannula di livello, oppure, nel caso di riempitrici denominate volumetriche, mediante un vaso la cui capacit? ? preventivamente regolata ed il cui contenuto di liquido ? travasato poi interamente nel contenitore. In the field of filling containers with liquids, rotary filling machines are known which are provided with a rotating platform provided with a plurality of materials. of filling valve groups. In each valve assembly, the liquid level in the container being filled can be be obtained by means of an air return cannula acting as a level cannula, or, in the case of fillers called volumetric, by means of a vessel whose capacity? ? previously regulated and whose liquid content? then poured entirely into the container.
Le riempitrici volumetriche di tipo noto comprendono, al 1'interno del vaso, un pistone provvi sto di guarnizione di tenuta atto con il proprio posizionamento a definire la capacit? del vaso. The volumetric fillers of the known type comprise, inside the vessel, a piston provided with a sealing gasket suitable with its own positioning to define the capacity. of the vase.
Qualora occorra cambiare il formato dei contenitori da riempire, la traslazione dei pistoni nei vasi ? attuata mediante volantini di regolazione o altri mezzi meccanici piuttosto complessi. If it is necessary to change the format of the containers to be filled, the translation of the pistons in the vessels? implemented by means of adjusting handwheels or other rather complex mechanical means.
E evidente come durante tale traslazione le guarnizioni di tenuta possano progressi variente usurarsi compromettendo la propria funzionalit?. It is evident how during this translation the sealing gaskets can progress variously wear out compromising their functionality.
Ulteriore inconveniente delle riempitrici volumetriche convenzionali ? dato dalla possibilit? di formazione di schiuma nei vasi con conseguente mancanza di precisione nella definizione del voiurne di liquido di riempimento. Another drawback of conventional volumetric fillers? given by the possibility? of foaming in the vessels resulting in a lack of precision in the definition of the volume of filling liquid.
Scopo del presente trovato ? quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di attuare un procedimento di riempimento in cui la precisione nel livello di riempimento risulti assicurata, Purpose of the present invention? that of eliminating the aforementioned drawbacks and implementing a filling process in which the accuracy of the filling level is ensured,
Ci? ? realizzato mediante un procedimento, oggetto del presente trovato, in cui ? previsto un riempimento del vaso oltre il voiurne definito dal pistone, in modo che 1 'eventuale presenze di schiuma od aria sia al di sopra del pistone, in una zon3 al di fuori del volume "utile11 del vaso. There? ? carried out by means of a method, object of the present invention, in which? the vessel is filled beyond the range defined by the piston, so that any presence of foam or air is above the piston, in a zone outside the useful volume11 of the vessel.
U1terio re scopo ? quello di semplificare il gruppo valvola di riempimento dal punto di vista costruttivo, con conseguenti risparmi ne i costi, semplificazione delle operazioni di pulizia dei vasi (per i'1 minor numero di componenti presenti) e maggior affidabilit? complessiva. Detti scopi sono pienamente raggiunti dal gruppo valvola di riempimento, oggetto del presente trovato, in riempitrice volumetrica rotativa ? che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto di prevedere mezzi di tipo elettropneumatico sia per il controllo delle varie fasi del ciclo di riempimento che per la regolazione del voiurne di liquido nel vaso. U1terio re purpose? that of simplifying the filling valve assembly from the constructive point of view, with consequent savings in costs, simplification of the cleaning operations of the vessels (due to the smaller number of components present) and greater reliability? overall. Said objects are fully achieved by the filling valve assembly, object of the present invention, in a rotary volumetric filler? which is characterized by what is contained in the claims reported below and in particular by the fact that it provides means of the electro-pneumatic type both for controlling the various phases of the filling cycle and for regulating the volume of liquid in the vessel.
Un altro scopo ? quello di consentire il posizionamento di un maggior numero di gruppi valvola sulla stessa piattaforma, riducendo il passo dei contenitori sulla piattaforma. Ci? ? realizzato con vasi di riempimento cilindrici aventi originalmente una sezione trasversale non circolare ma ovale o comunque presentante un asse maggiore ed un a s se minore, e pred i sponde ndo ta l i va s i con l ' a s se maggiore di tale sezione diretto radialmente verso il centro della piattaforma. Another purpose? to allow the positioning of a greater number of valve groups on the same platform, reducing the pitch of the containers on the platform. There? ? made with cylindrical filling vessels originally having a transversal section that is not circular but oval or in any case having a major axis and an a if minor, and pred the sides with the a s if greater than this section directed radially towards the center of the platform.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una prefer? ta forma di reaiizzazione illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui: This and other characteristics will be more evident from the following description of a preferred one. form of realization illustrated purely by way of non-limiting example, in the accompanying drawing tables, in which:
le figure 1) e 2) illustrano il gruppo valvola secondo due viste laterali parzialmente sezionate, a 90? tra loro; - la figura 3) illustra il gruppo valvola durante le varie fasi del procedimento, in cui 1 'otturatore ? stato interrotto nella parte destra per meglio evidenziare il condotto di afflusso verso il contenitore. Figures 1) and 2) show the valve unit according to two partially sectioned side views, at 90? between them; - Figure 3) illustrates the valve unit during the various stages of the process, in which the shutter? it was interrupted on the right side to better highlight the inflow duct towards the container.
Con riferimento alle figure 1) e 2), con 1 ? stato complessivamente indicato un gruppo valvola di riempimento in una riempitrice rotativa volumetrica, del tipo a piattaforma rotante. With reference to figures 1) and 2), with 1? generally indicated is a filling valve assembly in a volumetric rotary filler, of the rotary platform type.
Il gruppo valvola 1 comprende un vaso 2 per la definizione del volume di liquido che deve fluire in un contenitore 3. Ciascun vaso 2 ? di tipo cilindrico con sezione trasversale circolare oppure con sezione trasversale avente originalmente una forma ovale o comunque tale da poter def?ni re un asse maggiore e un asse minore, in modo che i vasi possano essere disposti sulla piattaforma con gli assi maggiori della sezione diretti radialmente verso il centrc della piattaforma. The valve assembly 1 comprises a vessel 2 for defining the volume of liquid which must flow into a container 3. Each vessel 2? cylindrical type with circular cross section or with cross section originally having an oval shape or in any case such as to be able to define a major axis and a minor axis, so that the vessels can be arranged on the platform with the major axes of the section directed radially towards the center of the platform.
Ci? consente di posizionare sulla piattaforma un maggior numero di gruppi valvola, a parit? di capacit? dei vasi 2. There? allows you to place a greater number of valve groups on the platform, at the same level? of capacity? of vases 2.
riducendo il passo dei contenitori sulla piattaforma. reducing the step of the containers on the platform.
Un dispositivo di centraggio 4 avvolge 11imboccatura del contenitore per trattenerlo in posizione di riempimento, disposto coassialmente al di sotto del gruppo valvola. A centering device 4 wraps the mouth of the container to keep it in the filling position, arranged coaxially below the valve assembly.
? dispositivo di cent raggio 4 ? provvisto di Lina guarnizione 9 di tipo a labbro ed ? mobile da una posizione superiore operativa ad una posizione infe riore di riposo mediante mezzi di supporto e movimentazione. ? device of cent radius 4? equipped with Lina gasket 9 of the lip type and? movable from an upper operative position to a lower rest position by means of support and movement means.
Il dispositivo di centraggio 4 ? di tipo facilmente rimovibile e sostituibile in modo da poter adattare il gruppo valvola al riempimento sia di bottiglie in vetro che in PET e anche al riempimento di lattine, con liquidi piatti o gassati. The centering device 4? easily removable and replaceable so as to be able to adapt the valve group to the filling of both glass and PET bottles and also to the filling of cans, with still or carbonated liquids.
Il gruppo valvola 1 comprende convenzionalmente un otturatore 5 che regola l'afflusso di liquido in un condotto 6 verso il contenitore 3 sottostante. The valve assembly 1 conventionally comprises a shutter 5 which regulates the flow of liquid in a duct 6 towards the container 3 below.
A tal proposito 1'otturatore 5 ? provvisto inferi ormante di una guarnizione 7 di tenuta che, in condizioni di otturatore abbassato, chiude il condotto 6. In this regard, the shutter 5? provided at the bottom with a sealing gasket 7 which, when the shutter is lowered, closes the duct 6.
Con 8 ? stata indicata una cannula attraverso la qual avviene il passaggio di aria o gas dui-ante alcune fasi de ciclo di riempimento. With 8? A cannula has been indicated through which the passage of air or gas takes place during some phases of the filling cycle.
La cannula 8, unica per qualsiasi formato di contenitore, provvista esternamente di una superficie 32 sostanzialmente elicoidale che favorisce un riempimento del contenitore privo di turbolenze, deviando il liquido in modo tale che esso fluisca nel contenitore aderente alle pareti. The cannula 8, unique for any container format, is provided externally with a substantially helical surface 32 which favors a turbulence-free filling of the container, diverting the liquid so that it flows into the container adhering to the walls.
Con 10 ? stato indicato un condotto attraverso il quale il liquido di riempimento, contenuto in un serbatoio centrale ? non illustrato, fluisce nel vaso 2. With 10? Has a conduit been indicated through which the filling liquid, contained in a central tank? not illustrated, flows into vessel 2.
Al perimetro esterno di un elemento 20 fissato alla base del vaso ? originalmente applicata una prima camera d'aria 11, mentre una seconda camera d'aria 12 ? applicata alla facciata superiore dell'elemento 20 ove poggia 1'otturatore 5. At the outer perimeter of an element 20 fixed to the base of the vase? originally applied a first air chamber 11, while a second air chamber 12? applied to the upper face of the element 20 where the shutter 5 rests.
Entrambe dette camere d'aria sono gonfiabili, in modo indipendente, mediante aria fatta fluire rispettivamente in condotti 21 e 22 e proveniente da due condotti 15 di cui uno solo illustrato. Both said air chambers can be independently inflated by means of air made to flow respectively in ducts 21 and 22 and coming from two ducts 15 of which only one is illustrated.
Nella par?te superiore del vaso ? presente un pistone 14 provvisto di una terza camera d'aria 13 che pu? essere gonfiata tramite un condotto 23 di afflusso dell'aria. In the upper part of the vase? present a piston 14 provided with a third air chamber 13 which can? be inflated through an air flow duct 23.
In caso di cambio del formato dei contenitori, e quindi del volume di liquido necessario per il riempimento, il pistone 14 pu? traslare verticalmente all'interno del vaso in condizioni di camera d'aria 13 sgonfia. In the event of a change in the format of the containers, and therefore in the volume of liquid required for filling, the piston 14 can? translate vertically inside the vessel in conditions of a deflated air chamber 13.
Per facilitare il corretto posizionamento del pistone sono previste barre 18 distanziali che fungono da finecorsa superiori per1 il pistone. Il pistone 14 ? mantenuto spinto ver'so la barra 18 dalla pressione d'esercizio presente all 'interno del vaso 2, la quale ? sempre superiore alla pressione atmosferica. To facilitate correct positioning of the piston, spacer bars 18 are provided which act as upper stops for the piston. The piston 14? kept pushed towards the bar 18 by the operating pressure present inside the vessel 2, which? always higher than atmospheric pressure.
Nella presente soluzione sono previste otto barr e 18 di di ver-sa lunghezza, di cui solo due illustrate in figura 1, ma le barre possono essere in numero qualsiasi. In the present solution eight bars and 18 of varying length are provided, of which only two are illustrated in Figure 1, but the bars can be in any number.
Le barre 18 sono applicate ad un rocchetto 19; in caso di cambio del formato dei contenitori tutti i rocchetti vengono movimentati contemporaneamente da un unico comando e ruotano su se stessi in modo da presentare la corretta barra 18 in corrispondenza di un riscontro 24 associato al p i s t o n e . The bars 18 are applied to a reel 19; in the event of a change in the format of the containers, all the reels are moved simultaneously by a single command and rotate on themselves so as to present the correct bar 18 in correspondence with an abutment 24 associated with the p i s t o n e.
Con 25 ? stato indicato un condotto di" passaggio dell 'aria, che pu? essere inferiormente ostruito e chiuso da un galleggiante sferico 26 alloggiato in una sede 27, With 25? an air passage duct has been indicated, which can be obstructed at the bottom and closed by a spherical float 26 housed in a seat 27,
Il condotto 25 pone in comunicazione 1'interno del vaso 2 con il serbatoio centrale della riempitrice; il galleggiante 26 serve per migliorare ulteriormente la precisione del livello del liquido nel contenitore poich? chiude il condotto 25 sempre ad uno stesso livello, impedendo che, per il principio dei vasi comunicanti, il condotto 25 si riempia di liquido a livelli, diversi a seconda del voiurne di liquido di riempimento. The duct 25 puts the interior of the vessel 2 in communication with the central tank of the filler; the float 26 serves to further improve the accuracy of the liquid level in the container since? it always closes the duct 25 at the same level, preventing the duct 25 from filling with liquid at different levels depending on the volume of filling liquid, due to the principle of communicating vessels.
Il pistorie 14 ha una conformazione che originalmente ? di tipo sostanzialmente conico con il vertice verso il basso. Ci? consente, con carnera d'aria 13 sgonfia, una evacuazione laterale ver-so l'alto dell'eventuale aria o schiuma che si" ? eventualmente formata durante il riempimento del vaso, in modo che al di sotto del pistone resti unicamente presenza di liquido. The pistorie 14 has a conformation that originally? substantially conical type with the vertex down. There? allows, with deflated air bag 13, a lateral evacuation upwards of any air or foam that may have formed during the filling of the vessel, so that only the presence of liquid remains underneath the piston .
Con 28 ? stato indicato un collettore che si trova sostanzi almente alla pressione dell'ambiente esterno e cio? alla pressione atmosferica, con 30 ? stato indicato un collettore che si trova alla pressione di esercizio, mentre con 29 ? stato indicato un collettore multifunzione che pu? essere ad esempio in condizioni di vuoto o accogliere, insieme agli altri collettori, i flussi dei prodotti usati nel ciclo di sanificazione del gruppo valvola. With 28? has been indicated a collector that is substantially at the pressure of the external environment and what? at atmospheric pressure, with 30? a manifold that is at operating pressure has been indicated, while with 29? has been indicated a multifunction manifold that can? for example, be in vacuum conditions or accept, together with the other manifolds, the flows of the products used in the sanitizing cycle of the valve group.
Un gruppo di elettrovalvole, non illustrate, presiede originalmente al funzionamento del gruppo valvola ed in particolare alla definizione delle varie fasi del ciclo di riempimento e a gonfiare e sgonfiare opportunamente le tre camere d'aria 11, 12 e 13, secondo sequenze operative prefi ssate. A group of solenoid valves, not shown, originally presides over the operation of the valve group and in particular the definition of the various phases of the filling cycle and to appropriately inflate and deflate the three air chambers 11, 12 and 13, according to pre-set operating sequences.
Le elettrovalvole sono comandate da una logica di controllo programmati 1e, denominata PLC, agiscono su una pluralit? di otturatori pneumatici (o valvole pneumatiche) 31 e costituiscono, insieme alle camere d'aria ed ai condotti di afflusso, mezzi di tipo elettropneumatico per il controllo delle fasi del ciclo di riempimento e per la regolazione del volume di liquido nei vasi. The solenoid valves are controlled by a programmed control logic 1e, called PLC, they act on a plurality of of pneumatic shutters (or pneumatic valves) 31 and constitute, together with the air chambers and the inflow ducts, electro-pneumatic means for controlling the phases of the filling cycle and for adjusting the volume of liquid in the vessels.
Le camere d'aria 11, 12 e 13 costituiscono mezzi" di tenuta provvisti di una configurazione inattiva di riposo (camera sgonfia) e di una attiva di tenuta (camera gonfia). The air chambers 11, 12 and 13 constitute sealing means provided with an inactive rest configuration (deflated chamber) and an active sealing configuration (inflated chamber).
Con riferimento alla figura 3), ove sono illustrate, contraddistinte dalle lettere da A a D, le varie fasi operative di un ciclo di riempimento, il procedimento oggetto del presente trovato prevede le seguenti fasi operative: With reference to figure 3), where the various operating phases of a filling cycle are shown, marked by letters A to D, the process of the present invention provides for the following operating phases:
A ~ Accoppiamento a tenuta tra 1 'imboccatura del conteni tore e il dispositivo di centraggio 4 ; pressurizzazione del contenitot"e atti"aver1so la cannula 8 ed il collettore 30 posto in comunicazione con il contenitore; le tre camere d'aria sono scariche ed entra il liquido nel vaso attraverso il condotto 10 d'afflusso. A - Sealed coupling between the mouth of the container and the centering device 4; pressurization of the container "and acts" to have the cannula 8 and the manifold 30 placed in communication with the container; the three air chambers are empty and the liquid enters the vessel through the inflow duct 10.
Quando il liquido, secondo il princ ipio dei vasi comunicanti, giunge nel vaso al livello che esso ha nel se rbatolo centrale (non illustrato) della riimpi trice che ? sensibilmente superiore al pistone 1 ?le camere d'aria 11 e 13 si gonfiano fino a far tenuti contro 1 pareti interne del vaso definendo il voiu esatto del liquido die deve fluire nel contenitore 3 riempi r ( l ' e ve nt ua l e sc h i uma o a r i a s i ? portata nel frattempo oltre il pistone 14); When the liquid, according to the principle of communicating vessels, reaches the vessel at the level it has in the central chamber (not shown) of the refill that? significantly higher than the piston 1? the air chambers 11 and 13 swell until they are held against the internal walls of the vessel defining the exact volume of the liquid which must flow into the container 3 in the meantime a r i a s i is carried beyond the piston 14);
1 'otturatore 5 ? mantenuto premuto verso il basso in posizione di chiusura dal proprio peso; 1 'shutter 5? kept pressed down in the closed position by its own weight;
il galleggiante 26 chiude il condotto 25 dell'aria. the float 26 closes the air duct 25.
B - La camera d'aria 12 ? gonfiata attraverso il condotto 22, si alza 1'otturatore 5 aprendo il condotto 6 ed inizia il riempimento del contenitore; B - The inner tube 12? inflated through the duct 22, the shutter 5 rises, opening the duct 6 and the filling of the container begins;
l'aria di ritorno che fuoriesce dal contenitore fluisce nella cannula 8 e da questa rientra nel collettore 28 che si trova a pressione .atmosferica: tra la cannula 8 ed il colletto re 28 ? interposta una strozzatura (orifizio calibrato) che provoca perdita di carico evitando pericoli di formazione di schiuma; the return air which comes out of the container flows into the cannula 8 and from this re-enters the manifold 28 which is at atmospheric pressure: between the cannula 8 and the collar 28? interposed a constriction (calibrated orifice) which causes pressure drop avoiding the danger of foam formation;
il gas che progressivamente sostituisce il liquido mentre questo scende dal vaso verso il contenitore, passa attraverso il condotto 25: il galleggiante 26, venendo a mancare il liquido, scende liberando il condotto 25 e portandosi nella posizione inferione della sede 27; the gas which progressively replaces the liquid as it descends from the vessel towards the container, passes through the duct 25: the float 26, failing the liquid, descends, freeing the duct 25 and moving to the lower position of the seat 27;
nel contenitore coesistono una parte liquida sovrastata da una par1te gassosa. in the container coexist a liquid part surmounted by a gaseous part.
C - Con lo svuotamento completo della zona utile del vaso termina il riempimento del contenitore; C - With the complete emptying of the useful area of the vessel, the filling of the container ends;
D - Si sgonfia la camera d'aria 12 e 1'otturatore chiude nuovamente il condotto 6 di afflusso del liquido nel contenitore; D - The air chamber 12 deflates and the shutter closes again the duct 6 for inflow of the liquid into the container;
decompressione del contenitore, perch? esso ? mantenuto in collegamento con il collettore 28 ma non riceve pi? pressione attraverso il condotto 6; decompression of the container, why? it ? kept in connection with the collector 28 but does not receive more? pressure through duct 6;
si sgonfiano le camere d'aria 11 e 13 consentendo rispetti"variente l'afflusso di liquido nel vaso attraverso il condotto 10 e la discesa nel vaso di quella parte di liquido rimasta intrappolata al di sopra del pistone dopo il gonfiaggio della camera d'aria 13 del pistone. the air chambers 11 and 13 are deflated, thereby allowing the flow of liquid into the vessel through the duct 10 and the descent into the vessel of that part of liquid trapped above the piston after inflating the air chamber 13 of the piston.
Secondo una variante di realizzazione non illustrata pu? essere prevista un'ulteriore elettrovalvola, analoga alle altre, col legata ad una camera in cui ? presente vapore, ed atta a comandare una iniezione di vapore nel contenitore 3 prima del riempimento ponendo in comunicazione detta camera di vapor1e con il contenitore, con l'ausilio di un otturatore pneumatico (o valvola pneumatica). According to a variant of embodiment not illustrated, it can? be provided for a further solenoid valve, similar to the others, connected to a chamber in which? present steam, and able to control an injection of steam into the container 3 before filling by putting said vapor chamber in communication with the container, with the aid of a pneumatic shutter (or pneumatic valve).
L'adozione delle elettrovalvole e dei mezzi elettropneumatici di comando e controllo del ciclo di riempimento del gruppo valvola consentono di ridurre la complessit? costruttiva del gruppo stesso evitando l'impiego di valvole meccaniche e dei relativi 1averi smi d 1azionamento, nonch? l'impiego di molle e di guarnizioni di tenuta fisse. Risulta quindi pi? facile la pulizia dei vasi ed ? ridotta 1'usura dei mezzi di tenuta. The adoption of solenoid valves and electro-pneumatic means of command and control of the filling cycle of the valve group allow to reduce the complexity? construction of the group itself, avoiding the use of mechanical valves and related 1 actuation smi, as well as? the use of springs and fixed seals. It is therefore more? easy cleaning of the jars and? reduced wear of the sealing means.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103072930A (en) * | 2013-01-10 | 2013-05-01 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | Double-exhaust filling valve |
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1993
- 1993-09-20 IT IT93PR000034A patent/IT1265538B1/en active IP Right Grant
-
1994
- 1994-09-14 DE DE4432753A patent/DE4432753A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| IT1265538B1 (en) | 1996-11-22 |
| ITPR930034A0 (en) | 1993-09-20 |
| DE4432753A1 (en) | 1995-03-23 |
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