IT201900010938A1 - HEAT SEALING OR THERMOFORMING MACHINE WITH HIGH PERFORMANCE MAP SYSTEM, OPTIMIZED AND SELF-CLEANING - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:
“MACCHINA TERMOSALDATRICE O TERMOFORMATRICE CON SISTEMA MAP AD ALTE PERFORMANCE, OTTIMIZZATO E AUTOPULENTE” "HEAT SEALING OR THERMOFORMING MACHINE WITH HIGH PERFORMANCE MAP SYSTEM, OPTIMIZED AND SELF-CLEANING"
Descrizione Description
Campo della tecnica Field of technique
La presente invenzione opera nell’ambito delle macchine termosaldatrici per la sigillatura di vaschette in atmosfera modificata. Tali vaschette sono tipiche del settore alimentare e, per la corretta conservazione del contenuto, necessitano di precisi interventi di aspirazione dell’aria, immissione di una miscela di gas prestabilita e successiva chiusura della vaschetta tramite un film plastico termosaldato ai bordi della vaschetta stessa. Il campo di applicazione della presente invenzione è, pertanto, quelle delle macchine atte a tale sigillatura. The present invention operates in the field of heat sealing machines for sealing trays in a modified atmosphere. These trays are typical of the food industry and, for the correct preservation of the contents, they require precise air intake interventions, the introduction of a pre-established gas mixture and subsequent closure of the tray using a heat-sealed plastic film to the edges of the tray itself. The field of application of the present invention is therefore those of the machines suitable for such sealing.
Arte nota Known art
Le macchine termosaldatrici appartengono a un settore della tecnica molto sviluppato e anche molto affollato di privative internazionali. Heat-sealing machines belong to a highly developed technical sector which is also very crowded with international rights.
Visto il crescente consumismo richiesto dalla grande distribuzione, soprattutto nel mercato alimentare, le macchine che preparano le confezioni destinate ai supermercati devono lavorare a ciclo continuo e con una produzione di vaschette sigillate al minuto dai numeri impressionanti. Given the growing consumerism required by large retailers, especially in the food market, the machines that prepare the packages for supermarkets must work in a continuous cycle and with a production of sealed trays per minute with impressive numbers.
Sebbene siano già stati elaborati accurati accorgimenti tecnici per una maggiore velocizzazione della produttività di tali macchinari, la presente invenzione intende apportare ulteriori migliorie all’intero processo del ciclo definito nel sistema vuoto/gas meglio conosciuto come MAP (Modified Atmosphere Packaging). Questo processo è generalmente impiegato nei settori alimentari, ma può essere utilizzato in qualsiasi tipo di applicazione industriale e che non richieda la conservazione di un gas specifico all’interno di un contenitore ermeticamente saldato. Although accurate technical measures have already been developed to speed up the productivity of such machinery, the present invention intends to make further improvements to the entire process of the cycle defined in the vacuum / gas system better known as MAP (Modified Atmosphere Packaging). This process is generally used in the food sectors, but can be used in any type of industrial application and which does not require the storage of a specific gas inside a hermetically sealed container.
Le fasi del ciclo MAP possono essere riassunte come segue: The phases of the MAP cycle can be summarized as follows:
1. posizionamento del contenitore all’interno della campana di saldatura; 2. accoppiamento campana di saldatura con all’interno contenitore e film da saldare al fine di creare un ambiente chiuso a tenuta stagna; 1. positioning of the container inside the welding bell; 2. welding bell housing with inside container and film to be welded in order to create a closed, watertight environment;
3. aspirazione totale dell’aria in essa contenuta; 3. total aspiration of the air contained in it;
4. immissione del gas desiderato nella campana; 4. injection of the desired gas into the bell;
5. saldatura film e taglio/fustellatura del film; 5. film sealing and film cutting / punching;
6. degassaggio campana fino al raggiungimento della pressione atmosferica; 7. riapertura campana in posizione iniziale. 6. bell degassing until atmospheric pressure is reached; 7. reopening the bell in the initial position.
Le fasi sopra descritte si susseguono consecutivamente nel processo del ciclo MAP per ottenere un contenitore sigillato con all’interno aria gas diverso da quello atmosferico. La riduzione del tempo necessario a completare ogni singola fase consente un aumento delle performances produttive della confezionatrice ed è questo l’obiettivo principale raggiunto dalla presente invenzione. The steps described above follow one another consecutively in the MAP cycle process to obtain a sealed container with air and gas inside different from the atmospheric one. The reduction of the time required to complete each single phase allows an increase in the production performance of the packaging machine and this is the main objective achieved by the present invention.
Si è lavorato quindi sulla riduzione dei tempi delle diverse fasi del ciclo MAP per ottenere un maggior numero di confezioni prodotte nell’unita di tempo considerata in modo da ottenere un incremento della produttività delle confezionatrici acquistate nello stesso spazio e senza derogare alla qualità ed efficacia del processo MAP. We therefore worked on reducing the times of the different phases of the MAP cycle to obtain a greater number of packages produced in the unit of time considered in order to obtain an increase in the productivity of the packaging machines purchased in the same space and without derogating from the quality and effectiveness of the MAP process.
In breve, come in ogni comune macchina confezionatrice termosaldatrice/ termoformatrice, i contenitori riempiti di prodotto avanzano su una catenaria (o cassetto, o altro sistema di avanzamento); al momento della presentazione delle vaschette nella stazione di saldatura, responsabile anche della creazione del vuoto, dell’immissione di gas, della saldatura del film plastico sul bordo della vaschetta e della fustellatura di quest’ultimo appena fuori i bordi del contenitore, ad oggi, i sistemi esistenti prevedono che la parte superiore della campana scenda sul suo opponente inferiore che contiene i contenitori da saldare (o viceversa, in alcuni modelli può accadere che la parte superiore resta fissa e la parte inferiore sale in per accoppiarsi con la stessa) per poi eseguire le successive fasi sopra descritte. Ne consegue che l’intera corsa dall’alto verso il basso o il contrario e successivamente, a fine ciclo, dal basso verso l’alto o il contrario, debba essere interamente percorsa da un’unica parte della torre di saldatura. Il tempo di percorrenza di questo movimento indispensabile viene dimezzato grazie agli accorgimenti di seguito descritti. In short, as in any common heat-sealing / thermoforming packaging machine, the containers filled with product advance on a chain (or drawer, or other feed system); at the time of presentation of the trays in the welding station, also responsible for the creation of the vacuum, the introduction of gas, the sealing of the plastic film on the edge of the tray and the punching of the latter just outside the edges of the container, to date, existing systems provide that the upper part of the bell descends on its lower opponent which contains the containers to be welded (or vice versa, in some models it may happen that the upper part remains fixed and the lower part rises to couple with the same) and then carry out the subsequent steps described above. It follows that the entire stroke from top to bottom or the other way around and subsequently, at the end of the cycle, from bottom to top or the other way around, must be entirely covered by a single part of the welding tower. The travel time of this indispensable movement is halved thanks to the measures described below.
La fase successiva del ciclo MAP è quella della formazione del vuoto tramite una comune pompa di aspirazione. Anche questo passaggio presenta ancora delle perdite di tempo dovute all’utilizzo di tubazioni flessibili, valvole a distanza, polmoni di accumulo, e tutte quelle altre condizioni pneumatiche e meccaniche che possono allungare i tempi di formazione del vuoto. The next phase of the MAP cycle is that of vacuum formation by means of a common suction pump. Even this step still has time losses due to the use of flexible pipes, remote valves, accumulation lungs, and all those other pneumatic and mechanical conditions that can lengthen the vacuum formation times.
Inoltre, a causa della caduta di prodotto negli alveoli bassi dove alloggiano i contenitori, avvengono di frequente intasamenti nelle tubazioni e filtri che, oltre all’aria, raccolgono i residui caduti dai contenitori negli alveoli durante il loro avanzamento. Di conseguenza vi sono o perdite di performance delle pompe con rischio di rottura o perdite di tempo per effettuare le procedure di pulizia con conseguente perdite economiche. In addition, due to the fall of the product in the low cavities where the containers are housed, there are frequent blockages in the pipes and filters which, in addition to the air, collect the residues fallen from the containers into the cavities during their advancement. Consequently, there are either losses in performance of the pumps with the risk of breakage or loss of time to carry out the cleaning procedures with consequent economic losses.
In seguito alla creazione del vuoto all’interno della campana di saldatura, il procedimento prosegue con l’immissione della miscela di gas desiderata che costituisce l’atmosfera modificata ottimale per la conservazione del contenuto delle vaschette al fine di aumentarne la data di scadenza senza sostanze chimiche o conservanti. Anche in questa fase, una particolare disposizione delle canalizzazioni d’immissione del gas possono incrementare l’efficienza e la portata con conseguente riduzione dei tempi necessari per l’immissione del gas. Following the creation of the vacuum inside the welding bell, the procedure continues with the introduction of the desired gas mixture which constitutes the optimal modified atmosphere for the preservation of the contents of the trays in order to increase the expiration date without substances. chemicals or preservatives. Also in this phase, a particular arrangement of the gas inlet ducts can increase efficiency and flow rate with a consequent reduction in the time required for the inlet of gas.
Tutte le suddette problematiche, quando sommate in un intero ciclo di lavoro, si traducono in un’importante perdita di tempo sul ciclo macchina e di conseguenza una ridotta performance produttiva rispetto ad un ciclo saldatura ovvero in un minore numero di confezioni prodotte nell’unità di tempo considerata. All the aforementioned problems, when added together in an entire work cycle, result in a significant loss of time on the machine cycle and consequently a reduced production performance compared to a sealing cycle or in a smaller number of packages produced in the unit of time considered.
La presente invenzione intende risolvere tali sprechi di tempo in tutte le fasi in cui è fisicamente possibile intervenire. The present invention intends to solve such waste of time in all the phases in which it is physically possible to intervene.
Descrizione dell’invenzione Description of the invention
Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina termosaldatrice o termoformatrice ottimizzata e autopulente che risolve efficacemente le problematiche suesposte. According to the present invention, an optimized and self-cleaning heat-sealing or thermoforming machine is provided which effectively solves the above problems.
Come ogni macchina termosaldatrice o termoformatrice, anche quella della presente invenzione presenta una stazione di saldatura, dotata di una campana superiore e di una campana inferiore la cui apertura e chiusura è determinata da un motore, preferibilmente di tipo brushless o da qualunque altro dispositivo di movimentazione efficiente. Like any heat-sealing or thermoforming machine, the one of the present invention also has a welding station, equipped with an upper hood and a lower hood whose opening and closing is determined by a motor, preferably of the brushless type or by any other movement device. efficient.
Il motore brushless ha il vantaggio di essere il più veloce e preciso sul mercato essendo programmabili le curve di accelerazione e decelerazione da un pannello di controllo attraverso apposito software. Questa possibilità permette un ulteriore risparmio di tempo modulando una velocità massima nelle fasi libere di movimento e una velocità minore nelle fasi di accoppiamento delle campane a tenuta stagna evitando urti tra le parti dovute all’alta velocità. The brushless motor has the advantage of being the fastest and most accurate on the market, as the acceleration and deceleration curves can be programmed from a control panel using special software. This possibility allows a further saving of time by modulating a maximum speed in the free movement phases and a lower speed in the coupling phases of the watertight bells avoiding collisions between the parts due to high speed.
Grazie ai motori brushless si ottiene una riduzione del tempo di accoppiamento delle campane di vuoto rispetto a un motore tradizionale. Thanks to the brushless motors, a reduction in the coupling time of the vacuum bells is achieved compared to a traditional motor.
Nella forma di realizzazione preferita della macchina, per dimezzare il tempo di apertura e chiusura delle campane, vantaggiosamente sia la campana superiore che quella inferiore sono movimentate contemporaneamente grazie all’impiego di relative camme connesse a detto motore. Così facendo ogni campana dovrà eseguire solo la metà del percorso per incontrare la sua omologa opposta per determinare quindi la chiusura ermetica che consente la creazione del vuoto e la successiva immissione di gas. In the preferred embodiment of the machine, to halve the opening and closing time of the bells, advantageously both the upper and lower bells are moved simultaneously thanks to the use of relative cams connected to said motor. In this way, each bell will only have to perform half of the path to meet its opposite counterpart in order to determine the hermetic seal that allows the creation of the vacuum and the subsequent introduction of gas.
Vantaggiosamente, il circuito di aspirazione dell’aria è stato oggetto di importanti implementazioni incluse nella presente invenzione. Per l’ottimizzazione dell’aspirazione, infatti, la macchina in oggetto presenta un aggancio a tenuta ermetica che è collegato con il condotto di aspirazione presso la campana superiore; aspirando aria dalla campana superiore anziché quella inferiore, si evita di aspirare sporcizia o impurità depositate sul fondo della campana. Detto circuito di aspirazione è vantaggiosamente costituito da condotti rigidi, i quali, non deformandosi sotto la pressione del vuoto, consentono un’aspirazione completa più veloce ed efficace. Advantageously, the air intake circuit has been the subject of important implementations included in the present invention. For the optimization of the suction, in fact, the machine in question has a hermetically sealed coupling that is connected with the suction duct at the upper bell; by sucking air from the upper bell instead of the lower one, you avoid sucking in dirt or impurities deposited on the bottom of the bell. Said suction circuit is advantageously constituted by rigid ducts, which, not deforming under vacuum pressure, allow a faster and more effective complete suction.
Più dettagliatamente, una prima porzione di condotto rigido collega la campana superiore di saldatura a un’elettrovalvola. Quest’ultima è posizionata il più vicino possibile alla campana superiore (pochi millimetri), sempre alla scopo di ridurre i tempi di aspirazione legati all’effetto “polmone” delle tubazioni che si verifica quando la valvola è lontana dalla campana a tenuta stagna. Il suddetto “polmone”, che è costituito dal volume di aria occupato dalla tubazione del vuoto che va dalla campana di saldatura fino all’elettrovalvola, aumenta quindi il tempo necessario allo svuotamento di aria per ogni ciclo di vuoto. Pertanto, riducendo il volume di questo “polmone” di aria si riduce il tempo di vuoto con conseguente abbattimento del tempo del ciclo MAP. More specifically, a first portion of rigid duct connects the upper welding bell to a solenoid valve. The latter is positioned as close as possible to the upper bell (a few millimeters), again in order to reduce the suction times linked to the "lung" effect of the pipes that occurs when the valve is far from the watertight bell. The aforementioned "lung", which is made up of the volume of air occupied by the vacuum pipe that goes from the welding bell to the solenoid valve, therefore increases the time required to empty the air for each vacuum cycle. Therefore, reducing the volume of this “lung” of air reduces the vacuum time with a consequent reduction in the time of the MAP cycle.
Dall’elettrovalvola, solidarizzata con la campana di saldatura superiore, una seconda porzione di condotto rigido raggiunge una scatola a tenuta stagna dimensionata per contenere completamente la porzione terminale di detta seconda porzione di condotto rigido durante le escursioni verso il basso e verso l’alto dovute al movimento della campana superiore e impedendo perdite di tenuta del vuoto tipiche delle tubazioni flessibili. La scatola consente, inoltre, di orientare in ogni direzione desiderata la tubazione che va fino alla pompa di vuoto (o a un impianto centralizzato di vuoto se presente). From the solenoid valve, integral with the upper welding bell, a second portion of rigid conduit reaches a watertight box sized to completely contain the terminal portion of said second portion of rigid conduit during the downward and upward excursions due to the movement of the upper bell and preventing leakage of the vacuum seal typical of flexible pipes. The box also allows you to direct the piping that goes up to the vacuum pump (or to a centralized vacuum system if present) in any desired direction.
Vantaggiosamente, per garantire l’omogeneità della pressione negativa durante la fase di vuoto e quindi durante la rimozione di aria da ogni parte della stazione di saldatura, la campana superiore e la campana inferiore sono dotate di una pluralità di canali di comunicazione appositamente configurati per mettere in connessione le due campane di saldatura, nonostante vi sia posto nel mezzo un film plastico che dovrà essere saldato sui contenitori. In questo modo si evita l’effetto di differenziale di pressione che potrebbe deformare i contenitori a causa del fatto che la presenza del film, una volta bloccato tra le due campane potrebbe separarle in due camere indipendenti a diversa pressione. Questo problema è risolto proprio dai canali di comunicazione ad ampia portata, configurati nello spessore della campana inferiore e/o superiore. Advantageously, in order to guarantee the homogeneity of the negative pressure during the vacuum phase and therefore during the removal of air from every part of the welding station, the upper bell and the lower bell are equipped with a plurality of communication channels specially configured to put the two sealing bells are connected, despite the fact that a plastic film is placed in the middle which must be welded on the containers. This avoids the pressure differential effect that could deform the containers due to the fact that the presence of the film, once blocked between the two bells, could separate them into two independent chambers at different pressure. This problem is solved precisely by the wide range communication channels, configured in the thickness of the lower and / or upper bell.
Altre vantaggiose implementazioni riguardano il circuito d’immissione della miscela di gas (atmosfera modificata) che è utile alla conservazione del contenuto delle vaschette. Other advantageous implementations concern the inlet circuit of the gas mixture (modified atmosphere) which is useful for preserving the contents of the trays.
Se l’aspirazione avviene dall’alto, l’immissione del gas ha luogo dal basso e più precisamente l’accesso alla campana inferiore è veicolato attraverso speciali canali ad ampia portata realizzati nello spessore delle pareti della stessa campana e veicolati fino al bordo del contenitore per migliorare il riempimento delle campane a partire proprio dalla zona di interesse. If the suction takes place from above, the gas is introduced from below and more precisely the access to the lower hood is conveyed through special wide-flow channels made in the thickness of the walls of the same hood and conveyed up to the edge of the container. to improve the filling of the bells starting from the area of interest.
Un ulteriore miglioramento è attuato da uno speciale software di gestione ciclo MAP che preferibilmente gestisce le tempistiche di ciascuna fase di lavorazione. Esso interviene in diverse fasi del ciclo e presenta i seguenti vantaggi: A further improvement is implemented by a special MAP cycle management software which preferably manages the timing of each processing phase. It intervenes in different phases of the cycle and has the following advantages:
- consente una brevissima sovrapposizione temporale delle fasi in cui ha inizio l’immissione del gas nelle campane: il circuito di aspirazione resta, per pochissimi istanti (il tempo è programmabile da pannello), in funzione. Questo garantirà la velocizzazione della dispersione del gas nelle vaschette e nell’intercapedine della stazione di saldatura fungendo da “facilitatore iniziale dello scorrimento del gas”; - it allows a very short temporal overlap of the phases in which the gas injection into the bells begins: the suction circuit remains, for a very few moments (the time can be programmed from the panel), in operation. This will ensure the acceleration of the dispersion of the gas in the trays and in the cavity of the welding station by acting as an "initial facilitator of the flow of gas";
- il software interviene inoltre immediatamente dopo la saldatura avvenuta: invece di attendere la fine corsa dei tranciatori/fustellatori (nelle termosaldatrici) apre subito le valvole di degassaggio per riportare la campana a pressione atmosferica ancora prima di effettuare la fustellatura del film. Queste due fasi, che normalmente sono consecutive nelle macchine esistenti in commercio (i sistemi attendono la fine di ogni fase prima di iniziare la nuova) nell’invenzione sono contemporanee con ulteriore riduzione di tempo del ciclo MAP. - the software also intervenes immediately after the welding has taken place: instead of waiting for the shearing / punching machines to stop running (in heat sealers), it immediately opens the degassing valves to bring the bell back to atmospheric pressure even before punching the film. These two phases, which are normally consecutive in existing machines on the market (the systems wait for the end of each phase before starting the new one) in the invention are simultaneous with a further reduction in the time of the MAP cycle.
Vantaggiosamente, il circuito d’immissione comprende almeno un connettore d’immissione connesso a una pluralità di canali maggiorati di distribuzione simmetricamente collocati alla base della campana inferiore e terminanti in una pluralità di fori d’uscita del gas, posti in corrispondenza del bordo degli alveoli in cui i bordi superiori delle vaschette sono posizionate. La distribuzione in tutti i punti dei bordi dei contenitori migliora ulteriormente l’efficacia di riempimento delle campane a partire proprio dai contenitori, riducendo ulteriormente i tempi del ciclo MAP nella fase di immissione gas. Advantageously, the inlet circuit comprises at least one inlet connector connected to a plurality of oversized distribution channels symmetrically located at the base of the lower bell and terminating in a plurality of gas outlet holes, located at the edge of the alveoli. in which the upper edges of the trays are positioned. The distribution in all points of the edges of the containers further improves the effectiveness of filling the bells starting from the containers, further reducing the MAP cycle times in the gas injection phase.
Un’ulteriore vantaggio che la macchina oggetto della presente invenzione apporta alla tecnica, sta in un circuito di scarico atto a svuotare detti alveoli e detta campana inferiore da sporcizia ed eventuali fuoriuscite del contenuto delle vaschette ad ogni ciclo, durante la fase di degassaggio. Questa ottimizzazione migliora l’efficienza del ciclo e riduce i tempi di manutenzione e pulizia della macchina durante le fasi lavorative (riduzione dei tempi di fermo di produzione legati alla pulizia e alla manutenzione e relativi costi) con ulteriore miglioramento delle performances rapportate alla produttività giornaliera. A further advantage that the machine object of the present invention brings to the technique lies in an unloading circuit designed to empty said alveoli and said lower bell from dirt and any leaks of the contents of the trays at each cycle, during the degassing phase. This optimization improves cycle efficiency and reduces machine maintenance and cleaning times during the working phases (reduction of production downtime related to cleaning and maintenance and related costs) with further improvement in performance in relation to daily productivity.
Il circuito di scarico comprende almeno un canale di scarico con relativa valvola annessa indipendente terminante in un foro di scarico per ogni alveolo della campana inferiore. Tale canale di scarico viene reversibilmente aperto, tramite una comune valvola, al termine di ogni ciclo di lavorazione della stazione di saldatura. È possibile in una versione autopulente generare una pressione positiva nella campana atta a spingere il prodotto residuo all’esterno della campana inferiore tramite la valvola di scarico. The unloading circuit comprises at least one unloading channel with its independent attached valve ending in an unloading hole for each cavity of the lower bell. This discharge channel is reversibly opened, by means of a common valve, at the end of each working cycle of the welding station. In a self-cleaning version it is possible to generate a positive pressure in the bell designed to push the residual product outside the lower bell through the drain valve.
La versione più vantaggiosa della presente invenzione prevede che la campana inferiore, ovvero il box in cui le vaschette da sigillare sono alloggiate, sia un elemento monolitico fresato, per evitare qualsiasi perdita di pressione. La perdita di pressione durante la fase di vuoto nei box o campane tradizionali, allunga sensibilmente il tempo di vuoto del ciclo MAP e può essere legata al fatto che le campane inferiori tradizionali sono tutte realizzate tramite accoppiamento di piastre opposte e fissate tramite viti di fissaggio e guarnizioni. Proprio questi fori e le guarnizioni (ma anche un’eventuale imprecisione di accoppiamento delle piastre dovuta a difetti di lavorazione), se non assemblate e sigillate perfettamente possono determinare dei lievi passaggi di aria più o meno importanti, allungando il tempo di vuoto del ciclo MAP e determinando sensibili riduzioni di performances oltre che impedire la corretta fase di vuoto. Il box monolitico fresato elimina questo rischio non avendo di fatto guarnizioni o fori di fissaggio. The most advantageous version of the present invention provides that the lower bell, that is the box in which the trays to be sealed are housed, is a milled monolithic element, to avoid any loss of pressure. The loss of pressure during the vacuum phase in traditional boxes or bells significantly lengthens the vacuum time of the MAP cycle and can be linked to the fact that the traditional lower bells are all made by coupling opposite plates and fixed by fixing screws and gaskets. Precisely these holes and gaskets (but also any inaccuracy of coupling of the plates due to manufacturing defects), if not perfectly assembled and sealed, can cause slight air passages of more or less important importance, lengthening the vacuum time of the MAP cycle and causing significant reductions in performances as well as preventing the correct vacuum phase. The milled monolithic box eliminates this risk as it does not have gaskets or fixing holes.
In una versione vantaggiosa del blocco monolitico, per ridurre al minimo il volume di aria nella campana inferiore, il blocco viene fresato come una impronta negativa della vaschetta che verrà alloggiata al suo interno; in questo modo il volume di aria libera tra blocco e superficie del contenitore è la minima possibile nella campana inferiore; il tempo di vuoto è così ulteriormente ridotto per la minor quantità di aria da aspirare e il ciclo MAP è più veloce. In an advantageous version of the monolithic block, to minimize the volume of air in the lower bell, the block is milled as a negative imprint of the tray that will be housed inside it; in this way the volume of free air between the block and the surface of the container is the minimum possible in the lower bell; the vacuum time is thus further reduced due to the lower quantity of air to be sucked in and the MAP cycle is faster.
Preferibilmente il blocco monolitico potrà presenterà all’occorrenza delle scanalature di alleggerimento. Preferably, the monolithic block may have lightening grooves if necessary.
Eventualmente potranno essere previste delle mascherine di saldatura da posizionare in corrispondenza del bordo superiore di detti alveoli per adattare la campana inferiore alla saldatura di vaschette di altre dimensioni. Quindi la macchina si presta anche al cambio formato rapido, che richieste solo la sostituzione del box superiore e della suddetta mascherina. Optionally, welding templates can be provided to be positioned at the upper edge of said cavities to adapt the lower bell to the sealing of trays of other dimensions. Therefore the machine is also suitable for rapid format change, which only requires the replacement of the upper box and the aforementioned template.
Il vantaggio, in termini di tempo/ciclo di una macchina termosaldatrice o termoformatrice a vuoto-gas velocizzata e autopulente, secondo la presente invenzione, è stimato tra il 25% e il 40%, rispetto alle macchine note. The advantage, in terms of time / cycle of a speeded and self-cleaning vacuum-gas heat-sealing or thermoforming machine, according to the present invention, is estimated between 25% and 40%, compared to known machines.
I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora più chiari grazie alle figure annesse e alla relativa descrizione dettagliata. The advantages offered by the present invention are evident in the light of the description set out up to now and will be even clearer thanks to the attached figures and the related detailed description.
Descrizione delle figure Description of the figures
L’invenzione verrà qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l’ausilio delle figure annesse, nelle quali: The invention will be described below in at least one preferred embodiment for explanatory and non-limiting purposes with the aid of the attached figures, in which:
- FIGURA 1 mostra la stazione di saldatura 100 in una prima fase in cui le vaschette 10 si presentano sotto la campana superiore 110. - FIGURE 1 shows the welding station 100 in a first phase in which the trays 10 are located under the upper hood 110.
- FIGURA 2 illustra una successiva fase in cui la campana superiore 110 e la campana inferiore 120 sono ermeticamente chiuse tra loro per eseguire l’aspirazione dell’aria e la successiva immissione di gas. - FIGURE 2 illustrates a subsequent phase in which the upper bell 110 and the lower bell 120 are hermetically closed to each other to perform the air intake and subsequent gas injection.
- FIGURA 3 mostra una sezione laterale in cui le due campane 110-120 sono ancora chiuse e il circuito d’aspirazione 140 è in funzione. - FIGURE 3 shows a side section in which the two bells 110-120 are still closed and the suction circuit 140 is in operation.
- FIGURA 4 illustra il successivo distacco delle due campane 110-120 al termine della lavorazione sulle vaschette 10 che sono ormai sigillate con il film plastico 20. - FIGURE 4 illustrates the subsequent detachment of the two bells 110-120 at the end of the processing on the trays 10 which are now sealed with the plastic film 20.
- FIGURA 5 mostra una vista dall’alto della campana inferiore 120 in cui sono visibili due alveoli 121 per l’alloggio delle vaschette 10, sul cui fondo è presente un foro d’uscita 153 del gas per lo scarico dei residui trasbordati dai contenitori. - FIGURA 6 rappresenta la vista dal basso della medesima campana inferiore 120 in cui sono ben visibili gli ugelli d’immissione 151 del gas e il circuito di scarico 160 dei residui. - FIGURE 5 shows a top view of the lower bell 120 in which two cells 121 are visible for housing the trays 10, on the bottom of which there is a gas outlet hole 153 for discharging the residues transhipped from the containers. - FIGURE 6 represents the bottom view of the same lower bell 120 in which the gas inlet nozzles 151 and the residue discharge circuit 160 are clearly visible.
- FIGURA 7 illustra una vista in trasparenza della struttura interno della campana inferiore 120 delle due precedenti figure. Si possono notare le scanalature di alleggerimento 122 e i canali di distribuzione 152 del gas. - FIGURE 7 illustrates a transparent view of the internal structure of the lower bell 120 of the two previous figures. The lightening grooves 122 and the gas distribution channels 152 can be seen.
Descrizione dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention
La presente invenzione verrà ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo. The present invention will now be illustrated purely by way of example but not limiting or binding, by resorting to the figures which illustrate some embodiments relating to the present inventive concept.
Con riferimento alle FIGG. 1, 2, 3 e 4 è mostrata la stazione di saldatura 100 della macchina termosaldatrice o termoformatrice oggetto della presente invenzione, nelle sue varie fasi di lavorazione. With reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4 show the welding station 100 of the heat sealing or thermoforming machine object of the present invention, in its various processing steps.
In primo luogo si può notare il motore 130 brushless con una coppia di camme 132-133 le quali movimentano sia la campana superiore 110, sia la campana inferiore 120 della stazione di saldatura 100. In the first place it can be noted the brushless motor 130 with a pair of cams 132-133 which move both the upper bell 110 and the lower bell 120 of the welding station 100.
Ogni campana 110-120, pertanto, eseguirà sostazialmente mezza corsa (o una corsa predeterminata) in direzione verticale, dimezzando pertanto il tempo di chiusura della stazione di saldatura 100. Each bell 110-120, therefore, will substantially perform a half stroke (or a predetermined stroke) in the vertical direction, thus halving the closing time of the welding station 100.
Dalle FIGG. 3 e 4, in particolare, si possono apprezzare le innovazioni apportate al circuito di aspirazione 140 dell’aria che, a campane chiuse 110-120, è il responsabile della creazione del vuoto quando collegato a una comune pompa di vuoto 146 o a un circuito centralizzato di vuoto. From FIGS. 3 and 4, in particular, it is possible to appreciate the innovations made to the air intake circuit 140 which, with closed bells 110-120, is responsible for creating the vacuum when connected to a common vacuum pump 146 or to a centralized circuit. of emptiness.
Una prima porzione 141 di condotto rigido di detto circuito 140 è innestato in corrispondenza della campana superiore 110. Tale innesto è automatico e si realizza nel momento il cui la campana superiore 110 viene inserita nel suo alloggio all’interno della stazione di saldatura 100. La lunghezza di questa prima porzione rigida 141 sarà la più breve possibile, prima di raggiungere un’elettrovalvola 142 comandata dal software che gestisce la macchina. Il motivo di tale vicinanza sta nella riduzione del volume d’aria da aspirare e quindi nella maggiore rapidità nel raggiungimento dello stato di vuoto d’aria all’interno della stazione di saldatura 100. A first portion 141 of rigid conduit of said circuit 140 is engaged in correspondence with the upper bell 110. This engagement is automatic and takes place when the upper bell 110 is inserted into its housing inside the welding station 100. length of this first rigid portion 141 will be as short as possible, before reaching a solenoid valve 142 controlled by the software that manages the machine. The reason for this proximity lies in the reduction of the volume of air to be sucked and therefore in the greater speed in reaching the vacuum state inside the welding station 100.
A monte dell’elettrovalvola 142 la tubazione ha un costante stato di vuoto, generato da una pompa 146 o circuito centralizzato e tenuto costante grazie alla tubazione rigida. in questo modo, l’elettrovalvola 142, la quale apre e chiude, reversibilmente, il flusso d’aria, da subito un picco di aspirazione riducendo ulteriormente il tempo di vuoto. Da questa elettrovalvola 142 emerge una seconda porzione di condotto rigido 143 che giunge sino a una scatola a tenuta stagna 144. Vista la rigidità di tutte le componenti del circuito d’aspirazione 140, la scatola 144 suddetta dovrà necessariamente essere dimensionata per contenere completamente la porzione terminale di detta seconda porzione di condotto rigido 143 durante le escursioni verso il basso e verso l’alto dovute al movimento della campana superiore 110 alla quale il circuito di aspirazione 140 è rigidamente connesso. Il dimensionamento della tubazione può essere di qualsiasi portata a seconda delle necessità. Upstream of the solenoid valve 142, the pipeline has a constant state of vacuum, generated by a pump 146 or centralized circuit and kept constant thanks to the rigid piping. in this way, the solenoid valve 142, which reversibly opens and closes the air flow, immediately creates a suction peak, further reducing the vacuum time. From this solenoid valve 142 emerges a second portion of rigid conduit 143 which reaches a watertight box 144. Given the rigidity of all the components of the suction circuit 140, the aforementioned box 144 must necessarily be sized to completely contain the portion terminal of said second portion of rigid duct 143 during the downward and upward excursions due to the movement of the upper bell 110 to which the suction circuit 140 is rigidly connected. The dimensioning of the pipeline can be of any size according to the needs.
Infine, detto circuito di aspirazione 140 termina in una terza porzione di condotto rigido 145 connessa a una comune pompa di vuoto 146 o a un circuito centralizzato di vuoto Finally, said suction circuit 140 ends in a third portion of rigid duct 145 connected to a common vacuum pump 146 or to a centralized vacuum circuit.
Per la buona riuscita della saldatura è importante che l’aspirazione sia omogenea in tutto lo spazio interno delle due campane 110-120. Per questo motivo, come si può vedere dalla Fig. 5, dei canali di comunicazione 147 mettono in continuità la campana superiore 110, dove ha inizio l’aspirazione, con la campana inferiore 120. For the success of the welding it is important that the suction is homogeneous throughout the internal space of the two bells 110-120. For this reason, as can be seen from Fig. 5, of the communication channels 147 put the upper bell 110 in continuity, where aspiration begins, with the lower bell 120.
Un’altra importante caratteristica della versione preferita della presente invenzione, sta nel fatto che la campana inferiore 120 sia un oggetto monolitico, completamente privo di fori, giunzioni o altre connessioni meccaniche le quali potrebbero essere fonte di infiltrazioni o perdite d’aria che rallenterebbero la fase di creazione del vuoto. Another important feature of the preferred version of the present invention lies in the fact that the lower bell 120 is a monolithic object, completely devoid of holes, joints or other mechanical connections which could be a source of infiltrations or air leaks which would slow down the vacuum creation phase.
Pochissimi istanti prima del termine dell’aspirazione, entra in funzione il circuito d’immissione 150, atto a riempire lo spazio interno delle campane 110-120 con la prestabilita miscela di gas (atmosfera modificata) atta a favorire la conservazione del contenuto delle vaschette 10. Grazie a questa brevissima sovrapposizione temporale, il gas in entrata sarà velocizzato nella sua omogenea dispersione all’interno dell’intercapedine tra le due campane 110-120. A few moments before the end of the suction, the intake circuit 150 comes into operation, designed to fill the internal space of the bells 110-120 with the predetermined gas mixture (modified atmosphere) designed to favor the conservation of the contents of the trays 10 Thanks to this very short temporal overlap, the incoming gas will be speeded up in its homogeneous dispersion inside the interspace between the two bells 110-120.
Anche il circuito d’immissione 150 è oggetto di significative migliorie che perseguono gli scopi del presente brevetto d’invenzione industriale. The input circuit 150 is also subject to significant improvements that pursue the purposes of this industrial invention patent.
Tramite almeno un ugello d’immissione 151, posto inferiormente alla campana inferiore 120, il gas viene convogliato tramite uno o più collettori da canali di distribuzione 152 realizzati internamente allo spessore della campana inferiore 120, sino alla base degli alveoli 121 che contengono e vaschette 10. Da qui almeno un foro d’uscita 153 consentirà lo spargimento del gas nell’intercapedine tra le campane 110-120 a partire dal basso. La versione preferita ha una distribuzione di fori omogenea lungo tutto il bordo dei contenitori per favorirne e accelerare il riempimento degli stessi e del resto della campana a tenuta stagna in modo omogeneo e rapido. Through at least one inlet nozzle 151, located below the lower bell 120, the gas is conveyed through one or more manifolds from distribution channels 152 made internally to the thickness of the lower bell 120, up to the base of the alveoli 121 which contain and trays 10 From here at least one outlet hole 153 will allow the gas to spread into the gap between the bells 110-120 starting from the bottom. The preferred version has a homogeneous distribution of holes along the entire edge of the containers to facilitate and accelerate the filling of the same and of the rest of the watertight bowl in a homogeneous and rapid way.
Quando ormai tutto lo spazio interno della stazione di saldatura 100 è riempito di gas, ha luogo la saldatura del film plastico 20 sui bordi da saldare 11 delle vaschette 10 e la tranciatura di detto film 20 ad opera di comuni mezzi di saldatura e tranciatura. When all the internal space of the welding station 100 is now filled with gas, the sealing of the plastic film 20 on the edges 11 of the trays 10 to be welded and the shearing of said film 20 by common welding and shearing means takes place.
Il software che gestisce i tempi di movimentazione delle varie componenti della macchina, nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione, determinerà l’apertura delle campane 110-120 e quindi l’introduzione di aria atmosferica nella stazione di saldatura 100, immediatamente dopo la saldatura e prima che le lame trancino il film plastico 20, al fine di ridurre ulteriormente il tempo del ciclo MAP. The software that manages the movement times of the various components of the machine, in the preferred embodiment of the present invention, will determine the opening of the bells 110-120 and therefore the introduction of atmospheric air into the welding station 100, immediately after welding. and before the blades cut the plastic film 20, in order to further reduce the time of the MAP cycle.
A questo punto ha luogo l’ultima innovativa fase di lavorazione, ovvero la pulitura della campana inferiore 120 che è spesso sede di deposito di materiale involontariamente fuoriuscito dalle vaschette 10. At this point, the last innovative processing phase takes place, namely the cleaning of the lower bell 120 which is often the place for depositing material involuntarily leaking from the trays 10.
A tale scopo la campana inferiore 120 della presente invenzione comprende un circuito di scarico 160 per ogni alveolo 121 della campana inferiore 120. Detto circuito 160 comprende un canale di scarico 161, terminante in un foro di scarico 162, atto a essere reversibilmente aperto, tramite una comune valvola 163 al termine di ogni ciclo di lavorazione della stazione di saldatura 100. Tale fase di pulizia alveoli automatica avviene contemporaneamente alla fase di degassaggio in modo da non allungare il tempo del ciclo MAP. For this purpose, the lower bell 120 of the present invention comprises an unloading circuit 160 for each recess 121 of the lower bell 120. Said circuit 160 comprises an unloading channel 161, terminating in an unloading hole 162, able to be reversibly opened, by means of a common valve 163 at the end of each working cycle of the welding station 100. This automatic blister cleaning step occurs simultaneously with the degassing step so as not to lengthen the time of the MAP cycle.
È infine chiaro che all’invenzione fin qui descritta possono essere apportate modifiche, aggiunte o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall’ambito di tutela che è fornito dalle rivendicazioni annesse. Finally, it is clear that modifications, additions or variants that are obvious for a person skilled in the art can be made to the invention described so far, without thereby departing from the scope of protection that is provided by the attached claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000010938A IT201900010938A1 (en) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | HEAT SEALING OR THERMOFORMING MACHINE WITH HIGH PERFORMANCE MAP SYSTEM, OPTIMIZED AND SELF-CLEANING |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| IT102019000010938A IT201900010938A1 (en) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | HEAT SEALING OR THERMOFORMING MACHINE WITH HIGH PERFORMANCE MAP SYSTEM, OPTIMIZED AND SELF-CLEANING |
Publications (1)
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|---|---|
| IT201900010938A1 true IT201900010938A1 (en) | 2021-01-04 |
Family
ID=68343362
Family Applications (1)
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| IT102019000010938A IT201900010938A1 (en) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | HEAT SEALING OR THERMOFORMING MACHINE WITH HIGH PERFORMANCE MAP SYSTEM, OPTIMIZED AND SELF-CLEANING |
Country Status (1)
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|---|---|
| IT (1) | IT201900010938A1 (en) |
Cited By (1)
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