CH652087A5 - Procedimento per sigillare un contenitore flessibile racchiudente almeno un prodotto, apparecchiatura per l'esecuzione del procedimento e confezione ottenuta. - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda un procedimento per sigillare un contenitore flessibile racchiudente almeno un prodotto, una apparecchiatura per l'esecuzione del procedimento ed una confezione ottenuta con il procedimento. 25 L'impiego di calore raggiante per sigillare contenitori di confezionamento flessibili è già noto dal brevetto- statunitense n. 3 330 716 (S. Zelnick), in cui due gruppi di barre di serraggio ritengono pannelli o fogli sovrapposti di materia plastica mentre l'applicazione di calore raggiante lungo 30 uno spazio fra le coppie di barre di serraggio determina bruciatura e fusione della materia plastica in corrispondenza di ciascuna coppia di barre di serraggio. Ciascuna delle due confezioni finite, simultaneamente sigillate, ha una linea di saldatura o .giunzione piatta estendentesi per tutta la lar-35 ghezza del contenitore; ad esempio, nel caso in cui i pannelli sono le pareti opposte di un sacco di plastica, o sacchetto, allora la linea di sigillatura o saldatura si estende da un bordo laterale all'altro. Una disposizione simile è descritta nel brevetto statunitense n. 3 477 194 (L. Corrsin). 40 Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento ed una apparecchiatura di saldatura a caldo tramite calore radiante, nel caso di una confezione formata impiegando un contenitore di imballaggio, con una apertura che può venire riunita in seguito a chiusura (cosa 45 questa che è particolarmente adatta quando l'oggetto o oggetti che costituiscono il prodotto sono alti e quando la saldatura piatta formata secondo gli insegnamenti dei brevetti statunitensi n. 3 330 716 e 3 477 194 non risulta adatta).

Perciò la presente invenzione fornisce un procedimento 50 secondo la combinazione di tappe indicata nella rivendicazione 1, una apparecchiatura secondo la combinazione di elementi indicata nella rivendicazione 9, ed una confezione ottenuta secondo la rivendicazione 12.

Sviluppi vantaggiosi del procedimento, dell'apparecchia-55 tura e della confezione sono definiti nelle rivendicazioni dipendenti.

Il procedimento e l'apparecchiatura summenzionati consentono al pacco o confezione chiuso/a di essere sigillato tramite riscaldamento radiante, e consentono di far ciò in un 60 modo particolarmente conveniente, poiché il calore può essere applicato al contenitore di confezionamento flessibile durante gli stadi finali di realizzazione del vuoto in una camera a vuoto. Perciò, preferibilmente, l'apparecchiatura include una camera del vuoto, racchiudente i mezzi emetti-65 tori di calore radiante, e i mezzi di riunione, ed il procedimento include preferibilmente la fase di attuare l'operazione di riscaldamento radiante e l'operazione di riunione o «chiusura» entro una càmera a vuoto.

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Poiché la pressione viene applicata ad una porzione già rammollita con calore del contenitore, è possibile che diciture stampate, come ad esempio un marchio di fabbrica, oppure una descrizione del contenuto, o la data di confezionamento, o l'identità della stazione di confezionamento, abbiano ad essere applicate al contenitore durante le operazioni di applicazione di pressione.

Per poter più facilmente comprendere la presente invenzione, viene fornita la descrizione che segue, semplicemente a titolo esemplificativo, facendo riferimento al disegno accluso nel quale:

la fig. 1 è una vista in sezione orizzontale presa lungo la linea I-I di fig. 3, illustrante un oggetto1 - prodotto e un sacco di plastica entro una camera a vuoto includente l'apparecchiatura secondo la presente invenzione;

la fig. 2 è una vista simile a quella di fig. 1 (cioè presa lungo le linee II-II di fig. 4) ma illustrante il sacco dopo riunione o accostamento dei lembi del suo collo;

la fig. 3 è una vista frontale schematica della camera della configurazione di fig. 1, e illustra i mezzi di riunione aperti per ricevere il collo del sacco prima della riunione dei lembi e della operazione di pressione;

la fig. 4 è una vista simile a fig. 3 ma illustrante la camera della configurazione di fig. 2; e la fig. 5 illustra un collo più piccolo di un sacco sigillato o saldato tramite l'apparecchiatura delle figg. da 1 a 4.

In fig. 1, la camera 1 del vuoto è definita da un coperchio 2a della camera e da una base 2b della camera (figg. 3 e 4), che racchiudono l'oggetto-prodotto 3 e il sacco 4. In corrispondenza della regione 4a della bocca del sacco, il materiale del sacco è adattato fra lampade a raggi infrarossi emettritrici di calore radiante superiore e inferiore 5a e 5b, rispettivamente, e fra barre di pressione superiore e inferiore 6a e 6b, rispettivamente. Fra il piano verticale definito dagli assi mediani delle due lampade 5a e 5b, e quello definito dagli assi mediani delle barre di pressione 6a e 6b, vi sono mezzi di riunione comprendente bracci accostatoli 8a e 8b sporgenti verso l'alto attraverso una fessura 7. Come si può notare dalla fig.. 3, i bracci accostatori o di riunione 8a e 8b sono ciascuno imperniato in corrispondenza di una estremità ed essi hanno, in corrispondenza delle loro altre estremità, porzioni a diti ripiegate verso l'interno 8a', 8b' che iniziano l'operazione di riunione o accostamento dei lembi.

Il funzionamento del dispositivo illustrato nelle figg. 1 e 3 può essere meglio descritto facendo riferimento ad un esempio specifico di prodotto e di contenitore di confezionamento.

Un oggetto-prodotto 3, costituito da carne cruda, in questo caso pollo fresco, viene caricato nel sacchetto 4 in corrispondenza di una stazione precedente tramite un dispositivo caricatore dei sacchetti il quale gonfia pneumaticamente il sacchetto e mantiene aperto il collo del sacchetto per l'introduzione del pollo in esso. Tale dispositivo caricatore di sacchetti è descritto nei brevetti statunitensi n. 3 552 090 e n. 3 587 843. L'azione di inserimento del pollo 3 nel sacchetto 4 in corrispondenza del dispositivo caricatore sposta il sacchetto 4 in allontanamento dalla regione di caricamento e può essere impiegata per farlo avanzare (con l'estremità chiusa in avanti) nella camera 2 del vuoto illustrata nella fig. 1.

Quando il pollo arriva nella posizione illustrata in fig. 1 (cioè nella posizione in cui esso ha appena oltrepassato il piano verticale definito dagli assi mediani delle lampade 5a e 5b), l'ulteriore movimento cessa e la camera viene quindi chiusa abbassando il coperchio 2a della camera sulla base 2b di essa. La configurazione alla fine di questa operazione di chiusura della camera è illustrata nella fig. 3, in cui la barra di pressione superiore 6a è ancora sollevata e distante dalla barra di pressione inferiore 6b ma, nonostante ciò, il coperchio 2a della camera è completamente chiuso e sigillato sulla base 2b della camera e vuoto può essere applicato allo spazio interno 1 della camera per aspirare l'aria fra il pollo 3 ed il sacchetto 4 al di fuori attraverso l'orifizio 9 del collo della bocca 4a del sacchetto.

Il sacchetto è costituito da un laminato comprendente vari diversi materiali di confezionamento tipo pellicola,

scelti in base a proprietà desiderate diverse. Ad esempio, uno degli strati, o fogli, viene scelto per il fatto di avere caratteristiche di' barriera dell'ossigeno particolarmente buone, per impedire l'ingresso di ossigeno nella confezione dopo sigillatura (un materiale di barriera di questo tipo adatto essendo il cloruro di polivinile), e almeno un ulteriore strato viene scelto per le sue proprietà di termosaldatura (uno strato termosaldabile adatto essendo costituito da un copo-limero di etilene-acetato di vinile, che è riscaldato in modo particolare conveniente tramite l'applicazione di calore radiante con una lunghezza d'onda da 3 a 4 micron). Perciò, verso la fine della fase di formazione del vuoto, mentre il vuoto sta ancora aspirando gas attraverso l'orifizio 9 della bocca del collo del sacchetto a lembi riuniti, calore radiante inizia ad essere applicato mediante entrambe le lampade a calore radiante superiore e inferiore 5a e 5b per rammollire a caldo la bocca del sacchetto. Alla fine della fase di «svuotamento», accuratamente scelta per coincidere con la fine della fase di riscaldamento radiante, viene effettuata l'azione di riunione dei lembi, abbassando la barra di pressione superiore 6 e facendo contemporaneamente ruotare verso l'interno i bracci di riunione (cioè rotazione in senso orario di riunione di sinistra 8a e rotazione in senso antiorario del braccio di riunione di destra 8b), preferibilmente azionati a camma mediante i mezzi di azionamento chiudenti assieme le barre di pressione superiore e inferiore 6a e 6b. Ciò fa sì che i due bracci di riunione 8a e 8b abbiano ad arrivare alla configurazione completamente riunita (fig. 4) sostanzialmente in corrispondenza dello stesso tempo durante il quale le due barre di pressione 6a e 6b si saranno chiuse per assumere la configurazione di fig. 4 in cui esse applicano pressione verticale sulla bocca 9' chiusa del sacchetto per effettuare la chiusura finale. Tuttavia, le azioni di riunione dei lembi e di pressione se desiderato possono verificarsi consecutivamente.

La durata della fase di riscaldamento radiante è preferibilmente compresa fra due e sei secondi.

Le condizioni precedenti forniranno un riscaldamento della bocca 4a del sacchetto adeguato a far sì che la bocca a lembi riuniti e pressati abbia ad assumere una configurazione permanentemente sigillata o saldata con un aspetto particolarmente estetico in corrispondenza della bocca. Tuttavia, quando la forma dell'oggetto-prodotto 3 richiede un ulteriore miglioramento dell'estetica, allora può essere attuata una fase di raggrinzimento facendo in modo che la materia plastica flessibile del sacchetto abbia a includere almeno un sito avente subito polimerizzazione mediante irradiazione e avente successivamente subito orientamento bi-assiale tramite stiratura, in maniera tale che la successiva applicazione di calore mediante un qualsiasi mezzo adatto (ad esempio insufflando aria calda sull'esterno del sacchetto 4 oppure mediante riscaldamento radiante) realizzerà una operazione di raggrinzimento-abbellimento prima o durante lo svuotamento.

Si deve naturalmente tener presente che i mezzi per chiudere il coperchio 2a della camera sulla base 2b della camera stessa, e i mezzi 10 e 11 per abbassare la barra di pressione superiore 6a e sollevare la barra di pressione inferiore 6b sono separati, ma azionati mediante mezzi di

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programmazione comune per garantire che il coperchio 2a della camera abbia a chiudersi sulla base 2b di detta camera prima di una qualsiasi chiusura mutua sostanziale delle due barre di pressione 6a e 6b, per cui uno svuotamento adeguato attraverso l'orifizio 9 della bocca del sacchetto può aver luogo dopo la chiusura del coperchio 2a della camera sulla base 2b di detta camera, ma molto prima di aver raggiunto la configurazione riunita e pressata finale illustrata nella fig. 4.

Dopo che l'operazione di riunione e compressione è stata completata, oppure durante gli stadi finali dell'azione di compressione, il materiale in eccesso del collo del sacchetto può essere rimosso tramite un coltello di rifilatura (non mostrato).

La confezione risultante, con o senza l'operazione di raggrinzimento precedentemente descritta, ha un aspetto particolarmente piacevole, e ha una saldatura riunita che non necessita la graffa di chiusura convenzionale o il convenzionale nastro di chiusura e che può essere migliorata tramite l'applicazione di diciture stampate al materiale del collo riunito rammollito a caldo. Come illustrato nella fig. 5, la bocca sigillata 20 porta diciture stampate 21 che possono indicare la data di confezionamento, oppure l'identità delle stazioni di confezionamento, oppure un marchio di fabbrica per l'operazione di confezionamento, oppure può essere stampata una qualsiasi altra informazione, ad esempio informazione indicativa del contenuto del prodotto. La sigillatura è pure dotata di un foro 22 punzonato in essa per consentire alla confezione di essere sospesa su una barra di esposizione.

L'operazione di confezionamento viene completata tramite separazione delle barre di pressione 6a o 6b nella direzione verticale e apertura dei bracci di riunione 8a e 8b facendoli ruotare attorno ai loro perni di rotazione 13, quando il coperchio 2a della camera viene sollevato. Questa apertura del meccanismo di riunione e di pressione può verificarsi contemporaneamente all'apertura della camera, oppure appena prima dell'apertura della camera (cioè con sequenza inversa rispetto a quella impiegata durante la chiusura della camera e la riunione dei lembi della bocca del sacchetto).

Da ultimo, la confezione sigillata 12 (fig. 2) viene rimossa dalla camera 1 e un sacchetto 4 successivo con il suo pollo 3 contenuto in esso viene caricato nella medesima camera per l'attuazione del vuoto e la saldatura.

Non è essenziale che il procedimento e l'apparecchiatura della presente invenzione impieghino una camera a vuoto, ma con tale impiego si possono ottenere vantaggi commerciali particolarmente significativi nel procedimento e nell'apparecchiatura, per il fatto che la fase di riscaldamento radiante può essere attuata mentre, al tempo stesso, viene fatto il vuoto nel sacchetto.

Analogamente, non è essenziale impiegare una operazione di riunione e di compressione a due stadi. La fase di riunione può essere in grado di fornire da sola una pressione sul materiale del sacchetto preriscaldato sufficiente a chiudere la bocca, nel qual caso le barre di pressione 6a e 6b possono essere superflue.

Non è essenziale che il meccanismo di riunione abbia ad essere sottoforma di bracci girevoli. Ad esempio, è possibile che il meccanismo di riunione abbia ad impiegare elementi a spezzone di riunione verticali, muoventisi lateralmente verso l'interno lungo la linea della barra di pressione inferiore 6b, in maniera tale che la riunione può essere attuata tramite un'operazione a due stadi delle barre di pressione 6a e 6b, con due stadi operativi separati dall'operazione di chiusura degli elementi di riunione. Una chiusura parziale iniziale delle due barre di pressione 6a e 6b riunisce i lembi della bocca del sacchetto in una configurazione a fessura relativamente ampia. Quindi, mentre le barre di pressione 6a e 6b sono sostanzialmente stazionarie, gli elementi di riunione (non mostrati) vengono spostati l'uno verso l'altro (cioè verso l'interno verso il centro della barra di pressione inferiore 6b) per chiudere la configurazione a fessura della bocca 4a del sacchetto per ottenere una configurazione a collo chiuso. Da ultimo, le barre di pressione superiore e inferiore 6a e 6b completano la loro operazione di chiusura per realizzare la termosaldatura. Durante questa operazione di riunione dei lembi (o almeno durante la chiusura parziale iniziale delle barre di pressione 6) possono essere attuati gli stadi finali dell'operazione di svuotamento o realizzazione del vuoto, e calore può essere nel contempo ancora applicato tramite le lampade 5a e 5b.

Le lampade 5a e 5b sono preferibilmente pulsate per fornire un impulso di calore di alta intensità e di durata relativamente breve, il quale cessa durante gli stadi finali dell'operazione di riunione, per cui non viene applicato calore radiante ai bracci di riunione muoventisi verso l'interno 8a e 8b di fig. 3 oppure agli elementi a spezzoni verticali di riunione della forma di realizzazione alternativa. Facendo in modo che mezzi di riunione relativamente freddi abbiano a contattare la bocca riscaldata del sacchetto, l'adesione del materiale del sacchetto ai mezzi di riunione può essere mantenuta minima.

La sigillatura o «saldatura» finita è in grado di sopportare esposizione prolungata alla pressione atmosferica senza nessuna fuoriuscita d'aria attraverso la zona di sigillatura all'interno sotto vuoto del sacchetto per periodi prolungati di immagazzinamento (vari mesi). In effetti, le caratteristiche di barriera anti-ossigeno della sigillatura non sono inferiori a quelle dello strato di barriera anti-ossigeno del contenitore di confezionamento (in questo caso il sacchetto 4).

Benché nei disegni non sia mostrato, alcuni meccanismi a schermo possono essere impiegati attorno alle lampade 5a e 5b per garantire che non vi sia possibilità che il materiale del sacchetto in corrispondenza della bocca 4a abbia a contattare le lampade infrarosse calde 5a e 5b così da determinare bruciature o forature del sacchetto. Come si noterà, le lampade a raggi infrarossi 5a e 5b mantengono una spaziatura sostanzialmente costante una volta che il coperchio 2a della camera è stato chiuso sulla base 2b della camera, dimodoché il periodo di tempo in cui è più probabile che abbia a verificarsi il contatto del materiale del sacchetto con le lampade è durante gli stadi preliminari dell'operazione di riunione.

Se desiderato, il procedimento può includere la fase di scegliere un materiale per il sacchetto avente una pre-stampa di materiale assorbitore di radiazioni sulla regione della bocca del sacchetto al fine di migliorare l'assorbimento di calore radiante da parte della regione della bocca del sacchetto.

La bocca 20 sigillata del sacchetto illustrato in fig. 5 è dotata di una nervatura o costolatura 23 formata tramite l'impiego di barre di pressione nervate 6a, 6b. Tuttavia, può essere formata qualsiasi altra configurazione superficiale (ad esempio una sigillatura piatta oppure una sigillatura nervata incrociata).

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   RIVENDICAZIONI

   1. Procedimento per sigillare un contenitore flessibile racchiudente almeno un prodotto, comprendente il caricamento di detto prodotto nel contenitore a pressione e calore per saldare l'apertura del contenitore, caratterizzato dal fatto che il calore viene applicato all'apertura del contenitore mediante mezzi riscaldatori radianti (5a, 5b) prima dell'applicazione di pressione all'apertura del contenitore, e dal fatto che l'applicazione di pressione all'apertura del contenitore comprende un'azione di riunione di mezzi di riunione (8a, 8b) dopo che il materiale del contenitore ha subito rammollimento a caldo e in modo tale che l'apertura del contenitore sia costretta ad assumere e ritenere, in maniera permanente, la configurazione riunita impartita ad essa dai mezzi di riunione (8a, 8b).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'applicazione di pressione comprende inoltre un'azione di pressione di mezzi pressori (6a, 6b) dopo il completamento della riunione dei lembi della bocca riscaldata del contenitore o sacchetto.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dalla fase di applicare diciture stampate all'apertura del contenitore a lembi riuniti durante il funzionamento dei mezzi pressori (6).
4. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che le operazioni di riscaldamento e riunione dei lembi sono attuate entro una camera a vuoto e mentre l'interno del contenitore (4) viene sottoposto a vuoto.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'applicazione di calore mediante i mezzi riscaldatori o di riscaldamento (5) si verifica durante gli stadi iniziali della realizzazione del vuoto nella camera (1) e nell'interno del contenitore flessibile (4).
6. 6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il calore radiante applicato ha una lunghezza d'onda compresa fra 3 e 4 micron.
7. 7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il contenitore di confezionamento è formato da un laminato di cloruro di polivinile e da un copolimero di etilene-vinilacetato.
8. 8. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 a 7, caratterizzato dal fatto che l'eccitazione dei mezzi riscaldatori radianti (5a, 5b) ha breve durata in modo che essi sono diseccitati prima del completamento dell'operazione di riunione dei mezzi di riunione (8a, 8b).
9. 9. Apparecchiatura per l'esecuzione del procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente mezzi per applicare calore e pressione ad un'apertura di detto contenitore flessibile per chiudere il contenitore in modo permanente, caratterizzata dal fatto che i mezzi per applicare calore comprendono mezzi riscaldatori radianti (5 a,5b) per emettere radiazione termica per far rammollire i lembi della bocca di detto contenitore; dal fatto che i mezzi per applicare pressione comprendono mezzi di riunione (8a, 8b) mobili per riunire i lembi delia-bocca del contenitore tra una configurazione relativamente aperta in cui la bocca del contenitore è vicina ai mezzi riscaldatori radianti, ed una configurazione completamente riunita in cui la bocca del contenitore è chiusa; e dal fatto che sono previsti mezzi di programmazione per garantire il funzionamento dei mezzi di riunione (8a, 8b) dopo il funzionamento dei mezzi riscaldatori radianti (5a, 5b) dopo che è avvenuto il rammollimento a caldo dei lembi dell'apertura.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che i mezzi per applicare pressione all'apertura del contenitore includono inoltre mezzi di pressione (6a, 6b) per comprimere l'apertura (4a) del contenitore rammollita a caldo dopo l'azione dei mezzi di riunione (8a, 8b).
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9 oppure la rivendicazione 10, caratterizzata da una camera di

    5 vuoto (2a, 2b) racchiudente i mezzi riscaldatori radianti (5a, 5b) e i mezzi di riunione (8a, 8b).
12. 12. Confezione ottenuta con il procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente un contenitore di confezionamento flessibile racchiudente almeno un prodotto, il conio tenitore di confezionamento avendo un'apertura con lembi riuniti e chiusi a tenuta d'aria.
13. 13. Confezione secondo la rivendicazione 12, caratterizzata da una stampa con diciture (21) sull'esterno dei lembi riuniti e pressati dall'apertura.

    15 14. Confezione secondo la rivendicazione 12, caratterizzata da un foro (22) formato nella regione dell'apertura termisigillata per facilitare la sospensione della confezione per la sua esposizione.

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