IT202000005164A1 - Dispositivo di taglio per macchine confezionatrici - Google Patents

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Description

Descrizione del brevetto per Invenzione avente per titolo:
?DISPOSITIVO DI TAGLIO PER MACCHINE CONFEZIONATRICI?
Settore della tecnica
La presente invenzione riguarda dispositivo di taglio del film di confezionamento in una macchina confezionatrice ed in particolare una macchina per confezionare prodotti mediante un film reso aderente sotto vuoto al prodotto per ottenere il cos? detto ?effetto skin?.
Stato dell?arte
Allo stato attuale, sono noti dispositivo di taglio per macchine confezionatrici comprendenti lame di taglio che operano lungo il bordo del contenitore da confezionare per tagliare il film utilizzato per sigillare il contenitore. Nella operazione di taglio, un problema tecnico sempre presente ? quello di operare con velocit? e al tempo stesso garantire una linea di separazione del film il pi? precisa possibile, indipendentemente dal tipo di confezionamento e di film impiegato.
E? noto in particolare che alcune macchine confezionatrici sono concepite per realizzare un confezionamento ad effetto pelle noto nel settore come ?effetto skin? nelle quali macchine il prodotto, ad esempio un prodotto alimentare, viene adagiato in un contenitore o vassoio sul quale viene poi fatto aderire un film.
In questo ambito, una problematica di particolare significato ? la ricerca del massimo effetto estetico e quindi di rifilatura ottimale del film attorno al contenitore utilizzato per il confezionamento.
Un esempio di tali macchine confezionatrici ? noto dalla pubblicazione EP1747995, dove nel processo di confezionamento, il film viene prima tagliato a misura mediante una lama posta superiormente al vassoio e quindi termosaldato sui bordi del vassoio.
In questo esempio, nella regione circostante del vassoio viene realizzato il vuoto in modo tale che il film si adatti all'oggetto da impacchettare e alle aree del vassoio non occupate dall'oggetto ottenendo il voluto effetto ?skin?.
I sistemi di tipo noto presentano tuttavia inconvenienti nella continuit? e precisione del taglio del film, in particolare del taglio di film molto plastici/duttili.
La problematica specifica nel taglio dei cosiddetti film per ?skin? risiede infatti nella loro elevata resistenza alla rottura per allungamento e propagazione della lacerazione.
Infatti, lo spessore dei film ?skin? pu? tipicamente variare dai 50 -150 micron contro i 25 micron dei film normalmente utilizzati nel confezionamento, allo scopo di potersi allungare bene ed aderire alla superficie del prodotto.
Scopo dell?invenzione
Con il presente trovato si intende pertanto superare gli inconvenienti delle soluzioni gi? note e proporre un dispositivo di taglio per macchine confezionatrici capace di eseguire un taglio affidabile e preciso del film, in particolare in un processo di confezionamento ad effetto skin.
Un ulteriore scopo ? quello di proporre una macchina confezionatrice ad effetto skin a formato variabile, ovvero capace di confezionare prodotti in vassoi di forma e/o dimensioni diverse, senza necessit? di interventi o con interventi minimi di adattamento della macchina in caso di cambio formato.
Sommario dell?invenzione
A questi scopi si ? pervenuti realizzando una macchina confezionatrice secondo almeno una delle rivendicazioni allegate.
Un primo vantaggio consiste nel fatto che il sistema di taglio proposto permette di ottenere tagli precisi con elevata affidabilit? e quindi con una migliorata qualit? estetica del prodotto confezionato.
Un secondo vantaggio consiste nella possibilit? di eseguire il cambio formato velocemente e senza nessuna operazione manuale.
Un terzo vantaggio consiste nella flessibilit? del sistema che permette di tagliare anche i film cosiddetti ?Top Lid? senza modifiche meccaniche permettendo di effettuare anche confezionamenti in atmosfera controllata.
Un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che l?ingombro del sistema ? minimo e quindi permette una grande libert? di progettazione degli stampi.
Un ulteriore vantaggio consiste nella maggiore sicurezza per l?operatore, poich? le lame di taglio sono poste all?interno di una riducendo il rischio per l?operatore. Lista dei disegni
Questi ed ulteriori vantaggi saranno meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:
- la fig.1 mostra schematicamente una forma realizzativa preferita di unit? di saldatura in una macchina secondo l?invenzione;
- le fig.2a-2f mostrano in successione le fasi di funzionamento della unit? di fig.1.
- la fig.3 mostra schematicamente una vista dall?alto di un contenitore in fase di taglio del film.
Descrizione dettagliata
Con riferimento ai disegni allegati viene descritto un dispositivo secondo l?invenzione per il taglio di un film di confezionamento f, utilizzato in macchine confezionatrici per imballare un prodotto P disposto in un contenitore C del tipo delimitato da un bordo periferico L termo sigillabile con il film f.
A titolo di esempio, in un uso preferito del dispositivo il film ? un film termosigillabile con uno spessore superiore a 25micron, preferibilmente compreso tra 50micron e 150micron.
Nell?ambito della presente descrizione, per termosigillabile si intende un film di confezionamento capace per effetto termico di aderire a tenuta ai bordi di un contenitore da confezionare, con o senza collanti aggiunti, ad esempio un film plastico ?. Utilizzato nel caso di processi di confezionamento del tipo ?
Il dispositivo comprende almeno una lama superiore, ad esempio tre lame superiori 9a, 9b, 9c, ed almeno una corrispondente lama inferiore, ad esempio tre lame inferiori 10a, 10b, 10c, disposte lungo il bordo periferico L.
Nell?esempio realizzativo riportato in figura 1, il dispositivo ? applicato ad una macchina confezionatrice del tipo comprendente una unit? di termosigillatura S, provvista di una camera superiore 1 ed una camera inferiore 2 sovrapponibili lungo un bordo perimetrale 3 munito di una tenuta a fluido 14.
Le camere 1, 2, sono mobili reciprocamente tra una prima posizione aperta accessibile al passaggio di un film termosaldabile f di confezionamento ed una seconda posizione di chiusura a tenuta.
All?interno delle camere 1, 2 in posizione di chiusura si trovano almeno un profilo di termosigillatura superiore, ad esempio tre profili superiori 7a, 7b, 7c, e rispettivi profili inferiori di termosigillatura, ad esempio tre profili inferiori 8a, 8b, 8c, associati al bordo L del contenitore da confezionare.
Preferibilmente i profili inferiori e/o superiori sono costituiti da barre termosaldanti, di tipo in se noto, ad esempio scaldate da resistenze elettriche.
Secondo l?invenzione, le lame superiori ed inferiori 9a, 9b, 9c; 10a, 10b, 10c sono mobili reciprocamente in una corsa operativa di separazione del film (f) tra una prima posizione di impegno con il film (f) lungo rispettive linee di impegno del film L1, L2 tavola che si sviluppano ad una distanza iniziale una dall?altra ed una seconda posizione di separazione del film nella quale le lame superiore e inferiore in presa sul film distano una dall?altra di una distanza superiore ad un valore soglia di allungamento a rottura del film (f).
Vantaggiosamente..
In forme preferite di realizzazione, il dispositivo comprende una pluralit? di lame inferiori e superiori disposte concentricamente allo scopo di tagliare il film di confezionamenti lungo il bordo L di contenitori di diverso formato disposti di corrispondenti stampi A, B, C della macchina confezionatrice anch?essi concentrici A, B, C movimentabili individualmente uno rispetto all?altro, ad esempio tramite mezzi di sollevamento meccanico o elettropneumatico. tavola.
Si intende che il dispositivo potr? essere utilizzato in macchine confezionatrici a formato variabile che utilizzano gli stampi con i diversi formati affiancati o comunque diversamente disposti allo scopo di consentire nella stazione S un cambio di formato del contenitore o vaschetta da confezionare.
Allo scopo di facilitare la rottura del film lungo le linee di impegno con le lame ? inoltre prevista la possibilit? che almeno una delle lame superiore o inferiore sia riscaldata e/o dentellata.
Inoltre, allo scopo di ridurre l?esposizione al rischio di contatto per gli operatori ? possibile prevedere che una o pi? delle lame, ad esempio le lame superiori 9a, 9b siano disposte all?interno di una cava 17a, 17b e comunque protette dai corrispondenti profili di termosigillatura. Ad esempio, con riferimento alla figura 1, le lame superiori 9a, 9b, 9c e le lame inferiori 10a, 10b, 10c sono disposte affiancate a corrispondenti profili di termosigillatura superiori 7a, 7b, 7c, ed inferiori 8a, 8b, 8c in modo da non sporgere almeno in condizioni non operative del dispositivo ovvero quando la stazione di termosigillatura S ? aperta ed accessibile all?operatore. In particolare, nella forma realizzativa illustrata le lame inferiori 10a, 10b, 10c sono disposte affiancate a corrispondenti profili di termosigillatura inferiori 8a, 8b, 8c montati concentricamente su di un telaio inferiore comune 4 e profili di termosigillatura superiori concentrici 9a, 9b, 9c ricavati da una piastra superiore 5. Ciascun profilo inferiore ? mobile sotto la spinta del profilo superiore contrapposto contro l?azione di rispettivi mezzi di ritorno elastico, ad esempio molle 11a, 11b, 11c tra una prima posizione avanzata nella quale affiancano le lame inferiori ed una seconda posizione arretrata nella quale i profili contrapposti sono a contatto e le lame inferiori sporgono rispetto ai profili inferiori ma risultano comunque protette dai profili superiori.
Secondo l?invenzione sono inoltre previsti dei mezzi pneumatici 6, ad esempio comprendenti una pompa a vuoto, per creare a comando una depressione prevalente in una delle camere 1, 2 (ad esempio la camera superiore 1) ovvero mantenere una differenza di pressione tra la camera inferiore e superiore fino al raggiungimento del livello di vuoto desiderato.
Nel funzionamento della macchina, la piastra superiore 4 e il telaio inferiore 5 sono mobili reciprocamente tra una prima posizione aperta accessibile al passaggio del film termosaldabile f in posizione intermedia ed una seconda posizione chiusa di termosaldatura nella quale i corrispondenti profili superiore 7a, 7b, 7c ed inferiore 8a, 8b, 8c sono contrapposti a contatto e comprimono il film.
Ad esempio, nella forma realizzativa illustrata la piastra superiore 4 ? mobile verticalmente e il telaio inferiore 5 portante gli stampi ? fisso ma si intende che potranno essere previste soluzioni invertite o prevedere il movimento di entrambi.
Una volta che i profili di termosigillatura associati alla piastre 4 ed al telaio 5 sono in posizione di chiusura, le lame superiori 9a, 9b, 9c e le lame inferiori 10a, 10b, 10c sono mobili reciprocamente in una corsa operativa di separazione del film f tra una prima posizione di impegno con il film f lungo rispettive linee di impegno del film (L1, L2) (fig.3) che si sviluppano ad una distanza iniziale d2 ed una seconda posizione di separazione del film nella quale le lame superiore e inferiore distano una dall?altra di una distanza d3 superiore ad un valore soglia di allungamento a rottura del film f.
Come sopra descritto le lame inferiori e superiori sono vincolate ai rispettivi profili di termosigillatura e ciascun profilo inferiore 8a, 8b, 8c pu? muoversi sotto la spinta del profilo superiore contrapposto 7a, 7b, 7c contro l?azione delle molle di compressione 11a, 11b, 11c disposte interno di rispettive sedi 12a, 12b, 12c della piastra inferiore 5 tra una posizione avanzata ed una posizione arretrata rispetto alle lame di taglio 10a, 10b, 10c.
Vantaggiosamente con questa soluzione, nel funzionamento della macchina schematizzato nelle figure 2a-2f, le lame che impegnano il film, durante la corsa operativa di separazione del film, provocano un allungamento progressivo del film compreso tra le linee L1 ed L2 ottenendo una separazione del film per allungamento a rottura lungo le linee di impegno con le lame, che costituiscono il luogo preferenziale di rottura.
In particolare, la rottura avverr? preferenzialmente al contatto con la lama superiore in quanto a temperatura maggiore essendo in contatto termico con la parete calda 15, ad esempio circa 180?C, e quindi capace di far perdere al film le sue caratteristiche meccaniche.
Preferibilmente, durante la corsa di separazione il profilo di saldatura inferiore interessato 7a, 7b, 7c si pu? muovere nella direzione della corsa di separazione rispetto alla rispettiva lama inferiore 9a, 9b, 9c a partire da una posizione iniziale che potr? essere regolabile mediante mezzi di regolazione 13a, 13b, 13c, ad esempio mezzi a vite per sollevare/abbassare il profilo selezionato rispetto al corrispondente stampo.
In maggiore dettaglio:
in figura 2a ? illustrata una posizione distaccata dei profili di saldatura 7a, 8a del formato prescelto, selezionato ad esempio alzando lo stampo inferiore A portante il profilo di saldatura 7a.
In questa fase, le camere 1 e 2 sono chiuse a tenuta e la depressione nella camera superiore 1 ? maggiore della depressione nella camera 2, per cui il film f viene attratto contro la parete riscaldata 15 della piastra superiore 4 grazie al vuoto applicato nella camera 1 ed i fori di aspirazione 24 presenti a questo scopo nella piastra 4;
nella figura 2b il film f ha subito un aumento voluto di duttilit?, determinato in base alle caratteristiche termo fisiche del film, alla temperatura della parete 15 e la durata del contatto ed inizia la fase di termosigillatura con i profili 7a, 8a contrapposti che pinzano il film f termosaldandolo sul contenitore C e trattenendolo stabilmente, e con la lama inferiore 10a che impegna il film lungo la linea L1 distanziata di una lunghezza ?a? dalla pinzatura 16 del film.
In modo equivalente, il film f potr? non essere pinzato dai profili, ma comunque aderire al bordo L, ad esempio per contatto.
Contemporaneamente, nella camera 1 viene immessa aria ed il film f si stacca dalla parete 15.
nella figura 2c il profilo 7a sta spostando il profilo inferiore 8a contro l?azione della rispettiva molla di ritorno elastico (non visibile) determinando un primo allungamento del tratto di film di lunghezza ?a? compreso tra la lama inferiore 10a e la pinzatura 16 del film.
nella figura 2d continua la corsa della lama superiore 9a solidale al movimento del profilo 7a, che impegna a sua volta il film lungo la linea L2 che individua due tratti di lunghezza ?c? e ?b? del film compresi rispettivamente tra le linee L1, L2 impegnate rispettivamente dalla lama superiore 9a e dalla lama inferiore 10a e tra la linea L2 e la pinzatura 16 e, preferibilmente, complessivamente maggiori della lunghezza ?a?.
nella figura 2e la corsa della lama superiore 9a ? continuata e la lama inferiore 10a ? accostata alla lama superiore all?interno di una cava 17a della piastra superiore 4. La distanza tra le linee L1, L2 ? adesso incrementata ad un valore ?d? superiore a ?c?.
nella figura 2f la corsa della lama superiore 9a ? ulteriormente continuata ? la distanza tra le linee L1, L2 ? incrementata ad un valore superiore al valore precedente ?d?, formato nell?esempio descritto da un primo tratto di lunghezza ?f? ed un secondo tratto di lunghezza ?e? complessivamente di lunghezza tale da determinare la separazione per rottura del film, che avverr? lungo la linea L1 o L2 di impegno del film f con le lame 9a/10a provviste a questo scopo di un vertice di contatto 19a, 20a con il film di forma (ad esempio dentellata) ed acutezza tale da risultare il luogo preferenziale di rottura rispetto agli altri spigoli 21, 22 della piastra a contatto con il film nella fase finale di separazione.
Come sopra riportato, in caso di lame riscaldate, la rottura potr? avvenire preferenzialmente lungo il contatto del film con la lama calda.
Il presente trovato ? stato descritto secondo forme preferite di realizzazione ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione accordato.

Claims (23)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di taglio di un film di confezionamento (f) per macchine confezionatrici di un prodotto (P) disposto in un contenitore (C) delimitato da un bordo periferico (L) termo sigillabile con il film (f), comprendente almeno una lama superiore (9a, 9b, 9c) ed una corrispondente lama inferiore (10a, 10b, 10c) disposte lungo detto bordo periferico (L) del contenitore (C), in cui dette rispettive almeno una lama superiore ed una lama inferiore (9a, 9b, 9c; 10a, 10b, 10c) sono mobili reciprocamente in una corsa operativa di separazione del film (f) tra una prima posizione di impegno con il film (f) lungo rispettive linee di impegno del film (L1, L2) che si sviluppano ad una distanza iniziale ed una seconda posizione di separazione del film nella quale le lame superiore e inferiore distano una dall?altra di una distanza superiore ad un valore soglia di allungamento a rottura del film (f).
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralit? di rispettive lame superiori e inferiori (9a, 9b, 9c; 10a, 10b, 10c).
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detta pluralit? di rispettive lame superiori e inferiori (9a, 9b, 9c; 10a, 10b, 10c) sono disposte concentricamente.
  4. 4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di riscaldamento di almeno una di dette lame superiori o inferiori allo scopo di facilitare la rottura del film a contatto della lama riscaldata.
  5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una di dette lame superiori o inferiori ? dentellata allo scopo di facilitare la rottura del film a contatto della lama dentellata.
  6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una lama superiore (9a, 9b, 9c) o una lama inferiore (10a, 10b, 10c) ? disposta all?interno di una cava (17a, 17b).
  7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una lama superiore (9a, 9b, 9c) o una lama inferiore (10a, 10b, 10c) ? disposta affiancata ad almeno un profilo di termosigillatura (8a, 8b, 8c) mobile sotto la spinta di un profilo di termosigillatura contrapposto (7a, 7b, 7c) contro l?azione di rispettivi mezzi di ritorno elastico, tra una prima posizione avanzata ed una seconda posizione arretrata rispetto alla lama superiore (9a, 9b, 9c) o inferiore (10a, 10b, 10c).
  8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto film ha uno spessore superiore a 25micron, preferibilmente compreso tra 50micron e 150micron.
  9. 9. Macchina confezionatrice comprendente un dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti per il confezionamento di detto prodotto (P), comprendente una unit? di sigillatura (S) provvista di una camera superiore (1) ed una camera inferiore (2) sovrapponibili a tenuta di fluido lungo un bordo perimetrale (3) e mobili reciprocamente tra una prima posizione aperta accessibile al passaggio del film (f) di confezionamento ed una seconda posizione di chiusura a tenuta, almeno un profilo di termo sigillatura superiore (7a, 7b, 7c ) contrapposto ad un rispettivo profilo di termosigillatura inferiore (8a, 8b, 8c) ospitati all?interno di dette camere superiore ed inferiore (1, 2) almeno in detta posizione di chiusura, detti profili superiore ed inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) essendo sovrapponibili uno all?altro e mobili reciprocamente tra una prima posizione aperta accessibile al passaggio del film (f) ed una seconda posizione chiusa di termosigillatura nella quale due corrispondenti profili superiore ed inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) sono contrapposti a contatto e comprimono detto film e detto bordo periferico (L).
  10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 9, comprendente mezzi pneumatici (6) per creare una depressione in almeno una di dette camere superiore (1) o inferiore (2) rispetto all?altra camera inferiore (2) superiore (1).
  11. 11. Macchina secondo la rivendicazione 10, comprendente mezzi (18) cooperanti con detti mezzi pneumatici (6) per riscaldare una parete interna (15) di una di dette camere superiore (1) o inferiore (2) messa in depressione e far aderire detto film alla parete interna riscaldata (15).
  12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 9 in cui durante detta corsa di separazione almeno uno tra detto profilo di saldatura superiore e detto profilo di saldatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) sono mobili nella direzione della corsa di separazione rispetto alla rispettiva lama superiore o inferiore (9a, 9b, 9c; 10a, 10b, 10c).
  13. 13. Macchina secondo la rivendicazione 12, in cui la posizione iniziale di almeno uno tra detto profilo di saldatura superiore e detto profilo di saldatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) in detta corsa di separazione ? regolabile mediante mezzi di regolazione (13a, 13b, 13c).
  14. 14. Macchina secondo la rivendicazione 9, in cui almeno uno di detti profili di termosigillatura superiore o di detti profili di termosigillatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) ? costituito da una barra termosaldante.
  15. 15. Macchina secondo la rivendicazione 9, in cui detto almeno un profilo superiore (7a, 7b, 7c) ? solidale ad una piastra superiore (4) mobile verticalmente e detto almeno un profilo inferiore (8a, 8b, 8c) ? montato su di un telaio inferiore (5).
  16. 16. Macchina secondo la rivendicazione 15, in cui detto profilo mobile di termosigillatura inferiore (8a, 8b, 8c) si muove sotto la spinta del profilo di termosigillatura superiore contrapposto (7a, 7b, 7c) contro l?azione di rispettivi mezzi di ritorno elastico (11a, 11b, 11c) tra una prima posizione avanzata ed una seconda posizione arretrata rispetto ad una rispettiva lama di taglio (10a, 10b, 10c).
  17. 17. Macchina secondo la rivendicazione 16, in cui detti mezzi di ritorno elastico (11a, 11b, 11c) sono costituti da molle a compressione disposte interno di rispettive sedi (12a, 12b, 12c) di detto telaio inferiore (5).
  18. 18. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralit? di profili di termosigillatura superiore e/o di profili di termosigillatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c).
  19. 19. Macchina secondo la rivendicazione 18, in cui detta pluralit? di profili di termosigillatura superiore e/o di profili di termosigillatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) sono disposti concentricamente.
  20. 20. Macchina secondo una delle rivendicazioni 18-19, in cui detta pluralit? di profili di termosigillatura superiore e/o di profili di termosigillatura inferiore (7a, 7b, 7c; 8a, 8b, 8c) sono disposti in rispettivi stampi (A, B, C).
  21. 21. Macchina secondo la rivendicazione 20, in cui detti stampi (A, B, C) sono stampi concentrici movimentabili individualmente uno rispetto all?altro.
  22. 22. Macchina secondo la rivendicazione 20, in cui detti stampi (A, B, C) sono stampi alternabili in posizione all?interno di detta stazione di sigillatura (S).
  23. 23. Macchina secondo una delle rivendicazioni 9-22, comprendente mezzi per creare una atmosfera modificata in detta stazione di termosigillatura (1).
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