IT202000019852A1 - Metodo e apparato per la produzione di capsule monouso per bevande. - Google Patents

Metodo e apparato per la produzione di capsule monouso per bevande. Download PDF

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Description

?METODO E APPARATO PER LA PRODUZIONE DI CAPSULE MONOUSO PER BEVANDE?
La presente invenzione riguarda il campo tecnico dei prodotti per la produzione di bevande da infusione o estrazione.
In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo e un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande, pi? specificamente di capsule rigide internamente dotate di un filtro.
Le capsule di interesse per la presente invenzione sono del tipo fruibile mediante macchine dispensatrici e hanno tipicamente dimensioni standardizzate. Questo tipo di prodotti include, ad esempio, capsule monouso da caff? K-Cup? o K-Cup? compatibili.
La struttura delle capsule monouso note comprende, nella forma pi? semplificata, un corpo rigido a bicchiere, un filtro interno contenente una dose di prodotto per bevande da estrazione o infusione, ed un foglio, pellicola o altro elemento di chiusura dell?apertura superiore.
Il corpo rigido a bicchiere ? tipicamente realizzato in materiale plastico e/o cartaceo e comprende una parete laterale usualmente troncoconica o cilindrica e un fondo chiuso perforabile. Superiormente esso presenta una bocca superiore aperta.
Il filtro ? una porzione di materiale filtrante, ad esempio carta filtrante per bevande, fissata all?interno del corpo rigido a bicchiere in modo da formare una superficie concava con cavit? rivolta superiormente e adatta a contenere una dose di prodotto per consentirne il filtraggio quando investita da un flusso d?acqua proveniente dalla parte superiore del corpo rigido.
Tipicamente questi filtri sono realizzati a partire da un foglio piano di materiale filtrante, deformato e/o piegato secondo la suddetta forma concava.
L?elemento di chiusura superiore ? un coperchio o pellicola (o genericamente ?lid?) disposto a occlusione della bocca superiore aperta del corpo rigido a bicchiere, preferibilmente incollato o saldato in modo da sigillarla ermeticamente per consentire una buona conservazione della dose di prodotto contenuto nella capsula e prevenirne una contaminazione con agenti esterni. L?elemento di chiusura ? destinato, usualmente ma non limitatamente, ad essere perforato da un ugello di alimentazione di un liquido, solitamente acqua.
Il funzionamento operativo delle capsule monouso in oggetto prevede generalmente che una macchina erogatrice perfori l?elemento di chiusura del corpo rigido a bicchiere mediante un ago per immettere acqua calda in pressione all?interno del corpo rigido, l?acqua in pressione attraversa la dose di prodotto per consentire l?infusione o l?estrazione di sostanze e/o essenze e successivamente attraversa il filtro, per poi fuoriuscire dal fondo perforato.
? ritenuto importante ai fini della salvaguardia della qualit? della bevanda prodotta che, durante la foratura del fondo della capsula il filtro non venga danneggiato dall?organo deputato a questa operazione. Se questo avvenisse la bevanda finale sarebbe guastata con corpi solidi del processo di infusione o estrazione (ad esempio, polvere di grani di caff?). Per evitare il danneggiamento del filtro, ? auspicabile produrre capsule in cui il filtro ? fissato al corpo rigido a bicchiere nella corretta posizione ovvero in modo tale che la porzione inferiore del filtro mantenga una distanza minima dal fondo del bicchiere.
? pratica comune nel mercato moderno conformarsi a formati standard nella produzione delle capsule monouso, per favorirne la compatibilit? con le macchine dispensatrici, anch?esse standardizzate e quindi con sistemi di foratura del fondo standard. Generalmente questo richiede una standardizzazione di alcuni parametri dimensionali del corpo rigido a bicchiere.
Parallelamente, ? sempre pi? sentita un?esigenza di diversificazione nelle caratteristiche delle bevande prodotte con le capsule monouso in oggetto. In particolare, vi ? la necessit? di variare la dose di prodotto contenuta nel filtro, per modificare l?intensit? e/o la quantit? di bevanda producibile con una singola capsula.
Per adattare le capsule a dosi di prodotto diverse, mantenendone il formato standard, ? noto utilizzare filtri di dimensioni diverse (cio? di distanze diverse dal fondo del corpo rigido) all?interno di corpi rigidi di dimensioni identiche. In alcune capsule standardizzate ? possibile variare anche l?altezza del corpo rigido a bicchiere senza pregiudicarne la compatibilit? con il rispettivo formato standard, in questo modo si pu? aumentare la flessibilit? sul volume interno e sulla dose di prodotto che pu? essere efficacemente contenuto nella capsula.
Svantaggiosamente, per quanto riguarda la dose di prodotto contenuta, la tecnica nota prevede l?utilizzo di macchinari diversi per la produzione di diverse varianti di capsula. In particolare, per ciascun diversa dimensione del filtro e/o ciascun?altezza diversa del corpo rigido a bicchiere, o anche per ogni combinazione tra i due suddetti parametri si devono usare stazioni diverse all?interno dell?impianto produttivo o comunque sostituire alcuni utensili.
Con il progressivo aumentare delle esigenze di diversificazione sulle capsule monouso da parte del mercato, ? sempre pi? evidente come questo problema possa portare a una proliferazione di utensili diversi da impiegare nelle stazioni di assemblaggio sulle linee di produzione delle capsule monouso per bevande, aumentandone i costi di gestione, alimentazione e manutenzione, con il rischio di utilizzo inefficiente o non a pieno regime per molti macchinari.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? proporre un metodo e un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo e un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande in grado di migliorare la flessibilit? delle linee produttive delle suddette capsule, diminuendo il numero di utensili e aumentandone l?efficienza.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo e un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande, comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un metodo per la produzione di capsule monouso per bevande e un relativo apparato, come illustrato negli uniti disegni in cui:
- la figura 1 mostra una vista in sezione parzialmente semplificata di un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande realizzato secondo la presente invenzione;
- la figura 2 mostra una vista in sezione di una capsula monouso per bevande;
- le figure da 3 a 10 mostrano l?apparato per la produzione di capsule di figura 1 in differenti configurazioni operative in accordo con differenti fasi del metodo oggetto della presente invenzione;
- le figure da 11a a 11d mostrano una porzione di materiale filtrante in differenti configurazioni in accordo con differenti fasi del metodo oggetto della presente invenzione;
- la figura 12 mostra la fase di figura 11c in una forma realizzativa alternativa.
Con riferimento alla figura 1, ? indicato genericamente con 100 un apparato per la produzione di capsule monouso per bevande in accordo con la presente invenzione.
Una capsula del tipo producibile mediante l?apparato 100 ? illustrata in sezione longitudinale nella figura 2 ed ? indicata con 1. Essa comprende, nella forma pi? semplificata, un corpo rigido 2 a bicchiere, un elemento di chiusura 3 di materiale perforabile, e un filtro 4 contenente una dose di prodotto ?D? per bevande da estrazione o infusione, preferibilmente caff? macinato.
Il corpo rigido 2 ? realizzato in materiale plastico e/o cartaceo e comprende una parete laterale 2a, preferibilmente sostanzialmente troncoconica, e un fondo chiuso 2b, quest?ultimo di materiale perforabile. Superiormente il corpo rigido 2 presenta una bocca superiore 2c che ? accessibile prima della chiusura.
Il filtro 4 ? costituito da una porzione di materiale filtrante, preferibilmente carta filtrante per bevande. Il filtro 4 ? realizzato a partire da un foglio ?F? di materiale filtrante, a cui si far? riferimento in seguito per indicare una striscia o nastro o un altro semilavorato di carta filtrante sottile.
Una porzione perimetrale del filtro 4 ? fissata al lato interno della parete laterale 2a, preferibilmente in modo continuo lungo la sua circonferenza, a definire una camera di contenimento di una dose di prodotto ?D?. Vantaggiosamente, il filtro 4 ? fissato al corpo rigido 2 in modo da presentare una superficie concava adatta a contenere la dose di prodotto ?D? e consentirne il filtraggio rispetto a un flusso d?acqua proveniente dalla bocca superiore 2c.
L?elemento di chiusura 3 (detto anche ?lid?) ? una pellicola o altro tipo di coperchio disposto a occlusione della bocca superiore 2c, in modo da sigillarla ermeticamente per consentire una buona conservazione della dose di prodotto ?D? contenuto nella capsula 1 e prevenirne una contaminazione con agenti esterni, inoltre l?elemento di chiusura 3 permette di contenere l?acqua erogata per l?infusione. Preferibilmente, l?elemento di chiusura 3 ? configurato per essere perforato da un ugello di alimentazione di un liquido in pressione di una macchina dispensatrice. Nella sua forma pi? semplice, l?apparato 100 comprende: un dispositivo di taglio principale 110, un elemento di spinta 115 e un organo di saldatura 120.
Nella forma realizzativa illustrata, ? prevista una flangia superiore 107 che definisce un foro centrale 108, sviluppantesi attorno a un asse di sviluppo ?X? e presentante una sezione di ingresso 108a, preferibilmente svasata, e una sezione di uscita 108b. In prossimit? della sezione di ingresso 108a, il foro centrale 108 pu? presentare scanalature interne radiali.
Il dispositivo di taglio principale 110 ? posto al di sopra della flangia superiore 107 ed ? dotato di un bordo di taglio configurato per tagliare uno spezzone ?S? dal foglio ?F? di materiale filtrante, interposto tra il dispositivo di taglio principale 110 e la flangia superiore 107.
Secondo un altro aspetto, ? previsto un supporto 105 mobile dotato di una sede 106 di alloggiamento di un corpo rigido a bicchiere 2.
Tale supporto 105 ? movimentato da un dispositivo esterno (non illustrato).
In uso, la sezione di uscita 108b si affaccia sulla sede di alloggiamento 106 in modo tale che, quando il corpo rigido 2 a bicchiere ? posto al di sotto, la sezione di uscita 108b sia sostanzialmente allineata al di sopra della bocca superiore 2c del corpo rigido 2.
Preferibilmente, il suddetto spezzone ?S? di materiale filtrante ? costituito da carta filtrante per caff? o t?. Il dispositivo di taglio principale 110 ? configurato per tagliare lo spezzone ?S? lungo una linea di taglio principale 10 prestabilita, sostanzialmente circolare, per ottenere un disco di filtro adatto all?inserimento in un corpo rigido 2 a bicchiere, per produrre una capsula monouso del tipo sopra descritta.
La linea di taglio principale 10 effettuata dal dispositivo di taglio principale 110 ? sostanzialmente circolare e presenta un diametro superiore a 75 mm quando il materiale filtrante ? disposto in piano. Il suddetto diametro deve consentire di ottenere un filtro 4 da inserire correttamente nel corpo rigido 2.
Il dispositivo di taglio principale 110 comprende una prima lama cilindrica 111, presentante un diametro preferibilmente compreso fra 75 e 190 mm. Per semplicit?, nelle figure ? mostrata solo la parte in sezione della lama cilindrica 111. La scelta del diametro della lama cilindrica 111 ? in funzione della dimensione minima del filtro 4 che si vuole realizzare.
La prima lama cilindrica 111 ? mobile da, e verso, la flangia superiore 107, preferibilmente azionata da un attuatore lineare, non illustrato, ad essa collegato. Nella forma realizzativa illustrata, la prima lama cilindrica 111 ? mobile lungo l?asse di sviluppo ?X?.
Preferibilmente, l?apparato 100 comprende un organo di bloccaggio principale 110a, ad esempio un premilastra, associato al dispositivo di taglio principale 110 e configurato per bloccare lo spezzone ?S? di materiale filtrante per favorirne il taglio da parte del dispositivo di taglio principale 110. Per semplicit?, nelle figure ? mostrata solo la parte in sezione dell?organo di bloccaggio principale 110a.
Preferibilmente, l?apparato 100 comprende un dispositivo di taglio addizionale 112, disposto esternamente al dispositivo di taglio principale 110 in modo da circondarlo.
Vantaggiosamente, il dispositivo di taglio addizionale 112 ? dotato di un bordo di taglio cilindrico configurato per realizzare un taglio preliminare del foglio ?F? di materiale filtrante, interposto tra il dispositivo di taglio principale 110 e la flangia superiore 107, lungo una linea di taglio preliminare 12. Il suddetto taglio preliminare ? finalizzato all?ottenimento di lo spezzone ?S? di materiale filtrante, destinato al tagli successivo da parte della prima lama cilindrica 111.
Preferibilmente, la linea di taglio preliminare 12 del dispositivo di taglio addizionale 112 ? sostanzialmente circolare e presenta un diametro superiore a quello ottenuto successivamente con la prima lama cilindrica 111 del dispositivo di taglio principale 110.
Nella forma realizzativa illustrata, il dispositivo di taglio addizionate 112 comprende una seconda lama cilindrica 113 presentante un diametro preferibilmente compreso fra 470 e 570 mm.. Per semplicit?, nelle figure ? mostrata solo la parte in sezione della lama cilindrica 113.
Preferibilmente, l?apparato 100 comprende un organo di bloccaggio addizionale 112a , associato al dispositivo di taglio addizionale 112 e configurato per bloccare il foglio ?F? di materiale filtrante per favorirne il taglio da parte del dispositivo di taglio addizionale 112. Per semplicit?, nelle figure ? mostrata solo la parte in sezione dell?organo di bloccaggio principale 110a.
Nella forma realizzativa illustrata, la flangia superiore 107 presenta rispettive scanalature di battuta per il dispositivo di taglio principale 110 e per il dispositivo di taglio addizionale 112.
L?elemento di spinta 115 ? mobile, preferibilmente lungo l?asse di sviluppo ?X?, da e verso il foro centrale 108 tra una posizione arretrata (illustrata in figura 3), al di sopra della flangia superiore 107, e una posizione avanzata (illustrata in figura 10), in cui il foro 108 ? completamente attraversato per raggiungere l?interno del corpo rigido 2. Nel passaggio dalla posizione arretrata alla posizione avanzata, l?elemento di spinta 115 investe una porzione centrale dello spezzone ?S? di materiale filtrante interposto tra il dispositivo di taglio principale 110 e la flangia superiore 107 e trascina lo spezzone ?S? di materiale filtrante entro il foro 108. Preferibilmente, l?elemento di spinta 115 comprende una testa 116, configurata per entrare nel corpo rigido 2 a bicchiere dopo aver attraversato il foro centrale 108, e un stelo 117 collegato alla testa 116.
In particolare, la testa 116 ? adatta a trascinare lo spezzone ?S? di materiale filtrante, disposto sulla flangia superiore 107, attraverso il foro centrale 108 e, dopo essere stato ulteriormente tagliato dal dispositivo di taglio principale 110, all?interno del corpo rigido 2 a bicchiere posto nella sede di alloggiamento 106. Il suddetto trascinamento viene attuato applicando una pressione sulla porzione centrale dello spezzone ?S? di materiale filtrante in modo da piegare lo spezzone ?S? di materiale filtrante fino ad ottenere una forma concava con cavit? verso l?alto, adatta a contenere una dose di prodotto ?D? (ad esempio polvere di caff?).
In almeno una forma realizzativa, la testa 116 presenta delle scanalature radiali sulla superficie esterna (non illustrate) adatte a favorire la formazione di una grinzatura prestabilita sullo spezzone ?S? di materiale filtrante durante il suo trascinamento attraverso il foro 108.
Preferibilmente, l?elemento di spinta 115 ? movimentato da un attuatore (non illustrato) collegato allo stelo 117.
Vantaggiosamente, l?elemento di spinta 115 ? configurato per assumere una posizione intermedia predefinita (figura 7), tra le posizioni arretrata ed avanzata.
L?organo di saldatura 120 ? configurato per saldare una porzione perimetrale del filtro 4 ad una superficie laterale interna del corpo rigido 2 a bicchiere. Nella forma realizzativa illustrata, l?organo di saldatura 120 ? configurato per saldare il filtro 4 lungo una linea di fissaggio 14 prestabilita sulla parete laterale 2a disposta ad una distanza dalla bocca superiore 2c fissa e identica per tutte le dimensioni del filtro 4.
L?organo di saldatura 120 comprende preferibilmente un organo saldante 121, disposto esternamente all?elemento di spinta 115 e coassiale ad esso. Preferibilmente, l?organo saldante121 ? movimentabile assialmente da e verso la sede di alloggiamento 106 tra una posizione sollevata e una posizione abbassata in cui esso ? idoneo ad eseguire la summenzionata saldatura, preferibilmente in modo indipendente rispetto all?elemento di spinta 115. Nella forma realizzativa illustrata l?organo saldante 121 ? movimentabile lungo l?asse di sviluppo ?X?. Preferibilmente, il foro centrale 108 della flangia superiore 107 ? configurato per consentire movimentazioni contemporanee dell?elemento di spinta 115 e dell?organo di saldatura 120 da e verso la sede di alloggiamento 106.
L?organo di saldatura 120 si pone in corrispondenza della linea di fissaggio 14 quando l?elemento di spinta 115 ? nella posizione avanzata.
Preferibilmente come organo saldante pu? essere impiegato un sonotrodo per eseguire una saldatura ad ultrasuoni.
Vantaggiosamente, l?apparato 100 comprende un?unit? di controllo, configurata per azionare il dispositivo di taglio principale 110 quando l?elemento di spinta 115 si trova nella summenzionata posizione intermedia predefinita. L?unit? di controllo ? inoltre attiva sull?elemento di spinta 115 per variarne la posizione intermedia e/o la posizione avanzata.
La regolazione della posizione intermedia ha l?effetto di variare la posizione dello spezzone ?S? di materiale filtrante al momento del taglio da parte del dispositivo di taglio principale 110 per ricavare il filtro 4. Conseguentemente, la dimensione del filtro 4 a seguito del taglio lungo la linea di taglio principale 10 prestabilita dipende vantaggiosamente dalla scelta della posizione intermedia.
In altre parole, sebbene il diametro del dispositivo di taglio principale 110 sia fisso, le dimensioni dello spezzone da esso tagliato variano in funzione della posizione intermedia fatta assumere all?elemento di spinta 115, quando il dispositivo di taglio principale 110 effettua il taglio.
Nella posizione intermedia, l?elemento di spinta 115 effettua una sosta e il dispositivo di taglio principale 110 effettua il taglio sullo spezzone ?S? di materiale filtrante.
Nelle figure 11c e 12 sono rispettivamente illustrati schematicamente un taglio effettuato lungo la linea di taglio principale 10 in differenti posizioni intermedie per ricavare diverse dimensioni del filtro 4.
La regolazione della posizione avanzata dell?elemento di spinta 115 ha l?effetto di controllare la posizione finale del filtro 4 entro il corpo rigido 2 a bicchiere e definisce la posizione in cui avviene la saldatura sulla parete laterale 2a del corpo rigido 2 a bicchiere.
Preferibilmente, l?unit? di controllo ? configurata per azionare l?organo di saldatura 120 quando il suddetto elemento di spinta 115 ? nella posizione avanzata. Vantaggiosamente, l?unit? di controllo regola la posizione della posizione avanzata dell?elemento di spinta 115 in modo da posizionare una porzione perimetrale del filtro 4 sulla linea di fissaggio 14 prestabilita. In almeno una forma realizzativa, l?apparato 100 presenta un?interfaccia per la regolazione, da parta di un utilizzatore, della posizione intermedia e/o avanzata.
Preferibilmente, l?apparato 100 comprende un elemento di guida 125, sovrastante la flangia superiore 107 e movimentabile da e verso quest?ultima lungo l?asse di sviluppo ?X?. L?elemento di guida 125 presenta una cavit? centrale disposta allineata al foro centrale 108 della flangia superiore 107 e configurata per essere attraversata dall?elemento di spinta 115 e dell?organo di saldatura 120. L?elemento di guida 125 definisce con la flangia superiore 107, in una configurazione avvicinata alla flangia superiore 107, un?intercapedine per alloggiare scorrevolmente lo spezzone ?S? di materiale filtrante. L?elemento di guida 125 pu? presentare inoltre delle scanalature, radiali entro la suddetta cavit? centrale, almeno in una zona terminante nella cavit? centrale per generare pieghe radiali sullo spezzone ?S? di materiale filtrante durante il trascinamento di questo da parte dell?elemento di spinta 115, in modo da favorire una grinzatura sul filtro 4.
Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo per la produzione di capsule monouso per bevande del tipo sopra descritto, preferibilmente mediante l?apparato 100 sopra descritto.
Il suddetto metodo comprende una fase di predisporre un corpo rigido 2 a bicchiere del tipo sopra descritto.
Il metodo in oggetto comprende inoltre una fase di predisporre uno spezzone ?S? di materiale filtrante, preferibilmente di carta filtrante per caff? o t?, al di sopra di una flangia superiore 107 presentante un foro centrale 108.
Preferibilmente, la presente fase di predisporre uno spezzone ?S? di materiale filtrante comprende una fase di predisporre un foglio ?F? di materiale filtrante al di sopra della flangia superiore 107 (figura 3), effettuare un bloccaggio preliminare del foglio ?F? di materiale filtrante al di sopra della flangia superiore 107 (figura 4) e attuare un taglio preliminare del foglio ?F? di materiale filtrante (figura 5).
Preferibilmente, la fase di effettuare un bloccaggio preliminare del foglio ?F? di materiale filtrante al di sopra della flangia superiore 107 ? effettuata mediante una discesa di un organo di bloccaggio addizionale 112a del tipo sopra descritto.
Preferibilmente, la fase di attuare un taglio preliminare del foglio ?F? di materiale filtrante comprende movimentare un dispositivo di taglio addizionale 112 dotato di un bordo di taglio in direzione del foglio ?F? di materiale filtrante, fino a riscontrare il foglio ?F? e tagliarlo, lungo una linea di taglio preliminare 12 (illustrata in figura 11a), preferibilmente sostanzialmente circolare, ricavando lo spezzone ?S? di materiale filtrante. In particolare, questo fase di taglio preliminare pu? essere realizzata mediante punzonatura o fustellatura del foglio ?F?.
Preferibilmente il dispositivo di taglio addizionale 112 comprendente una seconda lama cilindrica 113.
La fase di predisporre uno spezzone ?S? di materiale filtrante ? illustrata, in una sua forma realizzativa, nelle figure da 3 a 5 e 11a, lo spezzone ?S? di materiale filtrante risultante ? illustrato in figura 11b.
In una differente soluzione realizzativa il foglio ?F? viene tagliato in una diversa stazione di taglio e lo spezzone ?S? gi? pronto viene trasportato e posizionato al di sopra del foro centrale 108 della flangia superiore 107. Successivamente, il metodo in oggetto comprende attuare una prima fase di avanzamento (figura 6), mediante un elemento di spinta 115, di una porzione centrale dello spezzone ?S? di materiale filtrante verso la sede di alloggiamento 106, fino ad una posizione intermedia predefinita (Figure 7 e 8). L?elemento di spinta 115 ? azionato in modo da trascinare lo spezzone ?S? di materiale filtrante lungo il foro centrale 108 verso il corpo rigido 2 a bicchiere facendolo strisciare sulla flangia superiore 107.
Successivamente, al raggiungimento della posizione intermedia predefinita dell?elemento di spinta 115, il metodo in oggetto comprende una fase di effettuare un bloccaggio principale dello spezzone S di materiale filtrante rispetto alla flangia superiore 107 e attuare un taglio principale dello spezzone ?S? di materiale filtrante lungo la linea di taglio principale 10 (figura 8), cos? da ottenere un filtro 4 della dimensione desiderata.
Preferibilmente, la fase di effettuare un bloccaggio principale dello spezzone S di materiale filtrante rispetto alla flangia superiore 107 ? attuata mediante un organo di bloccaggio principale 110a del tipo sopra descritto.
Preferibilmente, la fase di attuare un taglio principale dello spezzone ?S? di materiale filtrante comprende movimentare un dispositivo di taglio principale 110, del tipo sopra descritto, dotato di un bordo di taglio, verso lo spezzone ?S? di materiale filtrante, fino a riscontrare lo spezzone ?S? e tagliarlo lungo una linea di taglio principale 10 chiusa prestabilita, per definire il filtro 4 del tipo sopra descritto (Fig.8).
La linea di taglio principale 10 ha uno sviluppo sostanzialmente circolare attorno alla porzione centrale dello spezzone ?S?. Inoltre, il filtro 4 ? tagliato in modo da essere dotato di una superfice e di una forma perimetrale adatti all?inserimento nel corpo rigido 2 sopra descritto.
Vantaggiosamente, la posizione intermedia predefinita dell?elemento di spinta 115 di cui sopra ? regolabile, in modo da poter regolare la dimensione del filtro 4.
Successivamente alla fase del taglio principale, il presente metodo comprende attuare, preferibilmente mediante l?elemento di spinta 115, una seconda fase di avanzamento (figura 9) del filtro 4 all?interno del corpo rigido 2, fino al raggiungimento di una posizione finale desiderata (illustrata in figura 10). In particolare, la posizione finale desiderata ? idonea al fissaggio di una porzione perimetrale del filtro 4 alla superficie interna del corpo rigido 2 a bicchiere lungo una linea di fissaggio 14.
Preferibilmente il metodo in oggetto comprende una fase di generare pieghe radiali sullo spezzone (S) di materiale filtrante e sul filtro 4. In particolare, la presente fase di generare pieghe radiali ? effettuata mediante un elemento di guida 125 del tipo sopra descritto. Vantaggiosamente, essa ? finalizzata alla creazione di una grinzatura sulla superficie dal filtro 4.
Successivamente alla seconda fase di avanzamento, il metodo in oggetto comprende la fase di fissare, preferibilmente mediante saldatura, una porzione perimetrale del filtro 4 alla superficie interna del corpo rigido 2 a bicchiere, in particolare lungo la suddetta linea di fissaggio 14 prestabilita, rappresentata in figura 11d. Vantaggiosamente, la posizione finale ? regolabile.
La presente invenzione raggiunge lo scopo proposto, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota, in quanto il presente metodo e l?apparato 100 sopra descritto consentono di regolare il taglio di uno spezzone ?S? di materiale filtrante in modo tale da realizzare, con un solo macchinario, filtri per capsule monouso per bevande del tipo sopra descritto di dimensioni diverse. La presente invenzione aumenta quindi la flessibilit? dei macchinari per la produzione di capsule monouso e consente una maggiore diversificazione della produzione rispetto alla tecnica nota. La presente invenzione consente inoltre di impiegare filtri con differenti dimensioni senza aumentare il numero di stazioni di taglio.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI
1. Metodo per la produzione di capsule monouso per bevande, dette capsule aventi un corpo rigido (2) a bicchiere dotato di un fondo chiuso (2b) e una bocca superiore (2c), e un filtro (4) avente forma concava e disposto all?interno del corpo rigido (2) a definire una camera di contenimento di una dose di prodotto (D), detto metodo comprendendo le seguenti fasi:
? predisporre una flangia superiore (107) avente almeno un foro (108);
? predisporre un supporto (105) avente almeno una sede di alloggiamento (106) per alloggiare detto corpo rigido (2) a bicchiere; ? inserire il corpo rigido (2) a bicchiere entro detta sede di alloggiamento (106) con la bocca superiore (2c) in prossimit? del supporto (105);
? predisporre uno spezzone (S) di materiale filtrante al di sopra della flangia superiore (107);
? attuare una prima fase di avanzamento, mediante un elemento di spinta (115), di una porzione centrale di detto spezzone (S) di materiale filtrante verso detto foro (108), fino ad una posizione intermedia;
? al raggiungimento di detta posizione intermedia dell?elemento di spinta (115), effettuare un bloccaggio principale di detto spezzone (S) di materiale filtrante rispetto a detta flangia superiore (107) ed effettuare un taglio principale di detto spezzone (S) di materiale filtrante lungo una linea di taglio principale (10) chiusa prestabilita, avente uno sviluppo sostanzialmente circolare attorno a detta porzione centrale, per definire un filtro (4) per infusione di bevande; ? successivamente alla fase di effettuare il taglio principale, attuare una seconda fase di avanzamento, mediante l?elemento di spinta (115), del filtro (4) verso detta sede di alloggiamento (106), fino al raggiungimento di una posizione finale desiderata, idonea al fissaggio di detto filtro (4) ad una superficie interna di detto corpo rigido (2) a bicchiere; successivamente
? fissare una porzione perimetrale del filtro (4) a detta superficie interna di detto corpo rigido (2) a bicchiere;
in cui dette prima e/o seconda fase di avanzamento sono attuate in modo regolabile in modo tale da variare, rispettivamente, una posizione di detto filtro (4) rispetto a detta linea di taglio principale (10) prestabilita e/o a detta posizione finale desiderata.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dette prima e seconda fase di avanzamento sono attuate in modo regolabile in modo tale da variare la posizione finale desiderata della porzione centrale del filtro (4) mantenendo invariata la posizione di fissaggio della porzione perimetrale del filtro (4) alla superficie interna di detto corpo rigido (2) a bicchiere.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta fase di effettuare un taglio principale di detto spezzone (S) di materiale filtrante per definire detto filtro (4) comprende una fase di movimentare un dispositivo di taglio principale (110) dotato di un bordo di taglio in direzione dello spezzone (S) di materiale filtrante, fino a riscontrare detto spezzone (S) di materiale filtrante e tagliarlo.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la fase di predisporre uno spezzone (S) di materiale filtrante al di sopra di detta flangia superiore (107) comprende le seguenti fasi:
? predisporre un foglio (F) di materiale filtrante al di sopra di detta flangia superiore (107);
? effettuare un bloccaggio preliminare di detto foglio (F) di materiale filtrante al di sopra di detta flangia superiore (107); ed
? attuare un taglio preliminare di detto foglio (F) di materiale filtrante per ricavare detto spezzone (S) di materiale filtrante.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la fase di attuare un taglio preliminare di detto foglio (F) di materiale filtrante per ricavare detto spezzone (S) di materiale filtrante comprende: movimentare un dispositivo di taglio addizionale (112) dotato di un bordo di taglio in direzione di detto foglio (F) di materiale filtrante, fino a riscontrare detto foglio (F) di materiale filtrante e tagliarlo.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente, contemporaneamente alla prima fase di avanzamento, una fase di generare pieghe radiali sullo spezzone (S) di materiale filtrante e/o, contemporaneamente alla seconda fase di avanzamento, una fase di generare pieghe radiali sul filtro (4).
7. Apparato (100) per la produzione di capsule monouso per bevande, dette capsule comprendendo un corpo rigido (2) a bicchiere, avente un fondo chiuso (2b) e una bocca superiore (2c), e un filtro (4) avente sezione concava, disposto all?interno del corpo rigido (2) a definire una camera di contenimento di una dose di prodotto (D), detto apparato (100) comprendendo:
? un supporto (105) presentante una sede di alloggiamento (106) per un corpo rigido (2) a bicchiere;
? una flangia superiore (107) presentante un foro (108) sovrastante detto supporto (105);
? un dispositivo di taglio principale (110) posizionato sovrastante detta flangia superiore (107) e configurato per tagliare su uno spezzone (S) di materiale filtrante, mentre detto spezzone (S) ? interposto tra il dispositivo di taglio principale (110) e la flangia superiore (107), lungo una linea di taglio principale (10) sostanzialmente circolare per ottenere il filtro (4);
? un organo di bloccaggio principale (110a) configurato per bloccare detto spezzone (S) di materiale filtrante mentre detto spezzone (S) ? interposto tra il dispositivo di taglio principale (110) e la flangia superiore (107);
? un elemento di spinta (115) affacciato a detto foro (108) e mobile tra una posizione arretrata, fuori dal foro (108), ed una posizione avanzata, entro il foro (108), detto elemento di spinta (115) presentando una conformazione idonea ad intercettare una porzione centrale dello spezzone (S) di materiale filtrante interposto tra il dispositivo di taglio principale (110) principale e la flangia superiore (107) e trascinare lo spezzone (S) di materiale filtrante entro il foro (108), in cui detto elemento di spinta (115) ? inoltre configurato per assumere una posizione intermedia, tra dette posizioni arretrata ed avanzata;
? un organo di saldatura (120), configurato per saldare una porzione perimetrale del filtro (4) lungo una superficie interna del corpo rigido (2) a bicchiere inserito entro detta sede di alloggiamento (106); ? un?unit? di controllo configurata per azionare detto dispositivo di taglio principale (110) quando l?elemento di spinta (115) si trova in detta posizione intermedia, in modo che il taglio sullo spezzone (S) di materiale filtrante avviene quando l?elemento di spinta (115) si trova in detta posizione intermedia, detta unit? di controllo comandando inoltre l?elemento di spinta (115) per azionarlo in modo da selezionare detta posizione intermedia e/o detta posizione avanzata.
8. Apparato (100) secondo la rivendicazione 7, in cui detto dispositivo di taglio principale (110) principale comprende una prima lama (111) di forma cilindrica.
9. Apparato (100) secondo la rivendicazione 8, comprendente un dispositivo di taglio addizionale (112), disposto esternamente intorno al dispositivo di taglio principale (110) e configurato per realizzare il taglio di un foglio (F) di materiale filtrante lungo una linea di taglio preliminare (12), in modo tale da ottenere detto spezzone (S) di materiale filtrante, detta linea di taglio preliminare (12) del dispositivo di taglio addizionale (112) avendo preferibilmente una forma sostanzialmente circolare.
10. Apparato (100) secondo la rivendicazione 9, comprendente ulteriormente un organo di bloccaggio addizionale (112a), cooperante con il dispositivo di taglio addizionale (112), per bloccare detto foglio (F) di materiale filtrante rispetto a detto supporto (105).
11. Apparato (100) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui detto organo di saldatura (120) comprende un sonotrodo (121) di forma tubolare cava, disposto attorno a detto elemento di spinta (115) e movimentabile assialmente da e verso la sede di alloggiamento (106), preferibilmente in modo indipendente rispetto all?elemento di spinta (115).
12. Apparato (100) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 7 a 11, comprendente un elemento di guida (125) sovrastante la flangia superiore (107) e movimentabile da, e verso la flangia superiore (107), e presentante una cavit? centrale dimensionata per consentire l?attraversamento di detto elemento di spinta (115), detto elemento di guida (125) definendo con la flangia superiore (107), quando raggiunge la posizione pi? vicina rispetto alla flangia superiore (107), un?intercapedine per alloggiare scorrevolmente detto spezzone (S) di materiale filtrante, in cui detto elemento di guida (125) presenta scanalature radiali rispetto a detta cavit? centrale, disposte per favorire una grinzatura su detto spezzone (S) di materiale filtrante durante la movimentazione dell?elemento di guida (125).
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