ITBO20060179A1 - Impianto perfezionato di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: “Impianto perfezionato di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori”

La presente invenzione si riferisce al settore degli impianti per la realizzazione di contenitori di materiale plastico termoformabile e termosaldabile, i contenitori essendo formati per soffiatura di un fluido.

La presente invenzione è stata studiata con particolare riferimento a contenitori con un elemento di chiusura. Gli elementi di chiusura comprendono generalmente almeno ima imboccatura con un inserto o un beccuccio, su cui, preferibilmente, è impegnato un tappo di chiusura. La presente invenzione si riferisce in particolare, ma non limitativamente, a contenitori realizzati con materiali plastici molto sottili e con consistenza soffice, ad esempio costituiti da pellicole plastiche laminate multi-strato, aventi spessori preferibilmente compresi tra 100μm e 300μm.

La realizzazione di contenitori ottenuti per soffiatura di fluido in impianti di tipo noto presenta generalmente le seguenti problematiche:

durante la fase di formatura, i lembi di materiale che formano la zona di imbocco dei contenitori tendono a deformarsi assumendo forme irregolari a causa della elevata temperatura di lavoro; in tal senso, il successivo inserimento di ugelli di dosaggio e riempimento dei contenitori risulta difficoltoso, con possibile scarto dei contenitori alla fine del processo in quanto non perfettamente sigillati e/o formati;

durante la fase di dosaggio e riempimento del contenitore, parti del materiale di riempimento possono rimanere adesi alle pareti interne della zona di imboccatura; in tal senso, la successiva fase di saldatura di un inserto all'intemo di detta zona di imboccatura può avvenire in maniera imperfetta in quanto i lembi dell'imboccatura risultano umidi e quindi più diffìcili da saldare, potendo causare successive perdite del materiale con il quale i contenitori vengono riempiti;

il taglio della banda termoformata, vale a dire della coppia di lembi di materiale su cui sono già stati termoformati per soffiatura i contenitori, tipicamente effettuato in una stazione di taglio a valle del processo di formatura dei contenitori, può non risultare preciso e dare luogo ad una imperfetta definizione dei bordi dei contenitori, specialmente quando il materiale ha un accentuato comportamento elastico e nella stazione di taglio la banda termoformata non viene tesata a sufficienza;

il taglio tradizionale, effettuato meccanicamente tramite dispositivi di tranciatura, obbliga a mantenere due contenitori successivi ad ima predeterminata distanza sulla banda termoformata per potere posizionare i corrispettivi mezzi di taglio; in questo modo, si genera un notevole quantitativo di sfridi e quindi di materiale di scarto, che pertanto viene sprecato nel processo di lavorazione;

la movimentazione di lembi di materiale plastico da termoformare e/o di una banda termoformata può non essere precisa se si impiegano mezzi a pinza agenti sulla superficie esterna dei lembi o della banda, o richiedere una grossa forza di presa sugli stessi, ad esempio a causa della scivolosità superficiale del materiale plastico termoformabile; e

l'impiego di mezzi a pinza per la movimentazione dei suddetti lembi o della suddetta banda comporta, spesso, la necessità di avere un certo spazio tra contenitori successivi per consentire la presa degli elementi a pinza; in tal senso, è necessario realizzare contenitori successivi ad una predeterminata distanza tra loro, con conseguente spreco di materiale.

Negli impianti noti alla tecnica spesso si devono usare sistemi a pinza addizionali nella stazione di taglio per potere tesare la banda termoformata, in particolare quando questa è costituita da materiale molto sottile, al fine di potere attuare efficacemente il taglio. Tali sistemi a pinza addizionali complicano la realizzazione ed il funzionamento dell'impianto, oltre ad aumentare la necessità del suddetto spazio fra contenitori affinché sia possibile la presa di detti elementi a pinza.

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando un impianto perfezionato di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori ed un metodo per la realizzazione di contenitori di materiale plastico termoformabile e termosaldabile comprendenti un elemento di chiusura.

Uno scopo dell'invenzione è quello realizzare una produzione affidabile, di qualità ed economica di contenitori costituiti di materiale plastico termosaldabile e termoformabile per soffiatura, in modo particolare quando vengono impiegati materiali molto sottili.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare contenitori con un'ottima tenuta dell'imboccatura ed un corretto allineamento di un inserto saldato all'interno di tale imboccatura. Un altro scopo della presente invenzione è quello di diminuire gli sfridi del processo produttivo ed ottimizzare lo sfruttamento della pellicola di materiale plastico da termosaldare e termoformare.

Un ulteriore scopo è quello di migliorare il procedimento di taglio dei contorni dei singoli contenitori, rendendolo più veloce, preciso e flessibile. Altro scopo è quello di facilitare e migliorare lo spostamento dei lembi di materiale da termoformare e/o della banda termoformata tra le stazioni dell'impianto.

Al fine di raggiungere gli scopi sopra indicati, l'invenzione ha per oggetto un impianto perfezionato di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori ed un metodo di realizzazione di contenitori di materiale plastico termoformabile e termosaldabile secondo quanto riportato nelle allegate rivendicazioni, che sono parte integrante della presente descrizione.

L'impianto di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori secondo la presente invenzione comprende mezzi di alimentazione di un materiale plastico termoformabile e termosaldabile, ed una pluralità di stazioni di lavorazione di detto materiale plastico per formare i contenitori. I mezzi di alimentazione svolgono, nell'uso, almeno due lembi di detto materiale verso una direzione preferenziale, ed in particolare verso la prima delle stazioni di lavorazione. La pluralità di stazioni comprende almeno una stazione di saldatura di un inserto su di un contenitore, ciascun inserto essendo adatto a definire e determinare l'imboccatura di un rispettivo contenitore, ed una o più stazioni di saldatura e/o di formatura di contenitori.

Un primo aspetto dell'invenzione prevede che la stazione di saldatura di un inserto preceda ogni altra stazione di lavorazione per la saldatura dei lembi e/o la formatura dei contenitori. Più in particolare, la stazione di saldatura dell'inserto è posta a valle di mezzi di alimentazione dell'impianto e, opzionalmente, preceduta da stazioni di pre-riscaldamento dei lembi.

In una forma di attuazione vantaggiosa della presente invenzione, la stazione di saldatura dell'inserto comprende mezzi di saldatura per saldare almeno una porzione inferiore di un inserto ai lembi del materiale, detta almeno una porzione inferiore essendo disposta all'interno dei due lembi del materiale plastico da termoformare prima dell’operazione di saldatura.

Tale soluzione consente di ottenere una saldatura qualitativamente ottima dell'inserto su ciascuna imboccatura dei contenitori in quanto i lembi del materiale non sono ancora stati manipolati né sottoposti ad alcuna operazione, e quindi le loro caratteristiche chimico/fisiche originarie non risultano in alcun modo alterate. Inoltre, tale soluzione consente di ottenere un corretto allineamento degli inserti, e offre la possibilità di trasportare i lembi di materiale attraverso l'intero l'impianto tramite mezzi a pinza che aggraffino gli inserti invece che i lembi di materiale.

In accordo con un secondo aspetto dell'invenzione, viene fornito un metodo di realizzazione di contenitori di materiale plastico termoformabile e termosaldabile, comprendente una pluralità di operazioni di saldatura dei lembi e/o formatura dei contenitori includenti un'operazione di saldatura di un inserto in un'imboccatura di un contenitore, ed ulteriormente almeno un'operazione di dosaggio o riempimento dei contenitori. L'operazione di saldatura di un inserto avviene in una qualunque fase precedente l'operazione di dosaggio e riempimento dei contenitori. Secondo una forma di applicazione particolarmente vantaggiosa, l'operazione di saldatura dell'inserto avviene precedentemente ad ogni operazione di saldatura dei lembi e/o di formatura dei contenitori.

L'operazione di saldatura di un inserto cosi effettuata garantisce un ottimo risultato qualitativo del fissaggio dell'inserto nel contenitore, in quanto la saldatura viene realizzata sostanzialmente quando i lembi dell'imboccatura risultano perfettamente asciutti e quindi è massima la possibilità di avere una saldatura di ottima qualità e durata nel tempo.

Inoltre ed in accordo con i sopra citati aspetti dell'invenzione, è possibile formare e/o riempire ogni singolo contenitore vantaggiosamente attraverso un ugello inserito direttamente nell'inserto, il quale comprende un foro passante, così da garantire operazioni massimamente efficienti ed economiche durante le fasi di formatura e riempimento.

Un terzo aspetto dell'invenzione riguarda l'impiego di mezzi di taglio laser in una stazione di taglio dell'impianto perfezionato. Secondo una forma particolarmente vantaggiosa, i mezzi di taglio laser sono sincronizzati con il movimento dei contenitori disposti su un nastro trasportatore. Tale soluzione realizza un taglio preciso, veloce ed economico dei contenitori termoformati. Il nastro trasportatore è vantaggiosamente, ma non limitativamente, movimentato in maniera continua, a differenza della movimentazione ad intermittenza che caratterizza il movimento dei lembi e della banda termoformata nelle precedenti stazioni. La movimentazione continua garantisce una grande flessibilità dell'impianto per quanto concerne l'applicazione di sistemi di scarto dei contenitori noti, i quali lavorano ottimamente se assecondati da un avanzamento in continuo dei contenitori tagliati secondo una predeterminata direzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un esempio preferito di attuazione, con riferimento alle figure annesse, date a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: la figura 1 è una vista laterale schematica di parte di un impianto di termosaldatura e termoformatura di contenitori secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista schematica laterale di una stazione dell'impianto di figura 1, in particolare una stazione di preriscaldo e saldatura di un inserto;

la figura 3 è una vista schematica della stazione di preriscaldo e saldatura di un inserto secondo la vista di sezione A-A di figura 1 o 2;

la figura 4 è una vista schematica laterale relativa ad una parte deH'impianto secondo l'invenzione, in particolare una stazione di taglio, e la figura 5 è una vista schematica dall'alto della stazione di taglio di figura 4, dove in particolare viene evidenziata la movimentazione dei contenitori prodotti nell'impianto.

Con riferimento ora alle figure, un impianto di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori secondo la presente invenzione comprende mezzi di alimentazione 10 per alimentare rimpianto con un materiale plastico termoformabile e termosaldabile destinato ad essere lavorato in successive stazioni di lavorazione dell'impianto. Tali stazioni di lavorazione possono comprendere, ad esempio, una o più stazioni 11A e 11B per il preriscaldamento del materiale plastico, una stazione di saldatura di un inserto 12, una stazione 13 per la saldatura dei profili dei contenitori, ed una stazione 14 per la formatura mediante soffiatura dei contenitori. L'impianto comprende inoltre, a valle delle suddette stazioni, una stazione 15 per il taglio e lo smistamento dei contenitori. Tra le stazioni citate Il a 14 e la stazione di taglio 15 possono essere presenti altre stazioni non esplicitamente illustrate nei disegni, quali ad esempio stazioni per il dosaggio ed il riempimento dei contenitori, per l'inserimento di un tappo o per eseguire altre lavorazioni in dipendenza dalle specifiche caratteristiche tecniche e/o funzionali del contenitore che si vuole produrre.

I mezzi di alimentazione 10 alimentano verso le citate stazioni di lavorazione, secondo una direzione preferenziale A, due lembi di materiale plastico 20, i quali sono ad esempio formati da un singola pellicola piegata lungo il suo asse mediano come mostrato in figura 1, o da due pellicole distinte di materiale disposte affiancate e provenienti da rispettive bobine.

Nelle figure 2 e 3 è rappresentata schematicamente la stazione di saldatura di un inserto 12. La stazione 12, secondo un aspetto della presente invenzione, è disposta a monte di ogni altra stazione di saldatura dei lembi 13 e/o la formatura dei contenitori 14 lungo la direzione preferenziale A, e segue le stazioni 11A e 11B di preriscaldo del materiale plastico. La stazione di saldatura di un inserto 12 comprende un telaio principale a cui sono connessi mobili mezzi di inserzione per il posizionamento di inserti 30 aH'intemo di una porzione superiore dei due lembi 20. Ciascun inserto 30 è, ad esempio, di forma sostanzialmente cilindrica e comprende un foro passante. Una porzione inferiore 31 dell'inserto 30 comprende superiormente un bordo di riscontro per il lembo di materiale plastico da termosaldare. L'inserto 30, in uso, viene mosso dai mezzi di inserzione in direzione delle frecce F, ossia secondo una direzione di inserimento sostanzialmente trasversale alla direzione di avanzamento A dei lembi 20, in modo tale che solo la porzione inferiore 31 si trovi effettivamente all'interno dei due lembi 20. Il foro passante dell'inserto 30 consente, vantaggiosamente, l'alloggiamento in tenuta al suo interno di ugelli per l'effettuazione di successive operazioni di soffiatura, formatura, dosaggio e/o riempimento dei contenitori, così come per eventuali ulteriori operazioni che richiedono l'aspirazione di fluidi all'interno dei due lembi 20 di materiale. Questo consente un rapido e sicuro svolgimento di tutte le citate operazioni in quanto gli ugelli interagiscono solo con l'inserto 30 e non più direttamente con i lembi 20, come avviene nello stato dell'arte.

La stazione di saldatura di un inserto 12 comprende ulteriormente, in connessione mobile al telaio principale, mezzi di saldatura di detti inserti 30 ai lembi di materiale plastico 20. Tali mezzi possono essere, ad esempio e non limitativamente, due elementi saldanti disposti contrapposti e mobili in avvicinamento ed allontanamento reciproco secondo una direzione trasversale rispetto a detta direzione di avanzamento A del materiale da termosaldare. Gli elementi saldanti, ad esempio due stampi di saldatura 35, comprendono ciascuno una superfìcie interna che, nell'uso, è affacciata ai lembi di materiale, e su cui è ricavata una superfìcie di termosaldatura 36 di tipo noto per saldare una porzione superiore dei due lembi di materiale 20 sull'estremità inferiore 31 degli inserti 30, l'estremità inferiore 31 essendo inserita tra i due lembi 20.

L'impianto di termosaldatura e termoformatura di contenitori per soffiatura può inoltre comprendere, a valle della stazione di saldatura di un inserto 12:

una stazione 13 di la saldatura del profilo dei contenitori;

una stazione 14 di formatura mediante soffiatura dei contenitori; ulteriori stazioni di soffiatura e/o di formatura dei contenitori e/o di dosaggio e/o di riempimento e/o di inserimento di un tappo sull'inserto 30;

mezzi di polmonatura per realizzare una polmonatura di una banda termoformata nelle precedenti stazioni; ed

una stazione 15 di taglio e di smistamento dei contenitori formati.

Secondo un'ulteriore caratteristica particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, rimpianto di termoformatura per soffiatura e termosaldatura comprende mezzi di verifica della impermeabilizzazione dei contenitori formati. Ad esempio, ma non limitativamente, dopo la stazione di saldatura dei profili dei contenitori, mezzi di misura di pressione possono essere connessi ai mezzi di soffiatura. I mezzi di soffiatura sono inseriti a tenuta all'intemo degli inserti ed un predeterminato quantitativo di fluido è soffiato all'intemo dei contenitori, in modo tale da creare una predeterminata pressione. I mezzi di misura della pressione misurano per un predeterminato intervallo di tempo la pressione creata. Nel caso in cui i mezzi di misura della pressione rilevino una diminuzione di detta pressione in uno dei contenitori, significa che la saldatura dei profili di quel contenitore e/o la porzione di pellicola di quel contenitore non sono a tenuta stagna e quindi segnalano il contenitore come difettoso ad un sistema di controllo.

Secondo un'altra caratteristica vantaggiosa della presene invenzione, rimpianto di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori comprende mezzi per il riempimento dei contenitori in condizioni di vuoto. Ad esempio, ma non limitativamente, la stazione di riempimento comprende ugelli di aspirazione in grado di aspirare l'aria contenuta all'intemo dei contenitori. Una volta ottenuto il vuoto all'intemo dei contenitori, i mezzi di riempimento inseriscono il materiale di riempimento all'intemo del contenitore in un'unica soluzione, a velocità elevata e senza il rischio che si formino bolle d'aria all'intemo del contenitore stesso. I mezzi per la creazione di vuoto possono essere utilizzati anche per il controllo della impermeabilizzazione dei contenitori secondo le modalità sopra descritte.

Il controllo di impermeabilizzazione e il riempimento in condizioni di vuoto possono essere effettuati in quanto, a differenza dei sistemi di tipo noto, gli inserti garantiscono la tenuta all'aria fra gli ugelli e l'interno dei contenitori.

Le figure 4 e 5 illustrano schematicamente la stazione di taglio 15. Una banda termoformata, indicata con 21 ed ottenuta per lavorazione dei lembi della pellicola di materiale plastico nelle precedenti stazioni, viene guidata, ad esempio, ma non limitativamente, in rotazione da una ruota 40 dei mezzi di polmonatura verso la stazione 15, con l'ausilio di mezzi di indirizzamento 41. I mezzi di polmonatura consentono di modificare il movimento intermittente dei lembi 20 o della banda 21 nelle stazioni precedenti in un movimento in continuo nella stazione di taglio 15.

La stazione di taglio 15 comprende mezzi per la movimentazione in continuo della banda termoformata 21, ad esempio, un nastro trasportatore 42 per l'avanzamento secondo una direzione B di detta banda 21. Il nastro trasportatore 42 comprende elementi di centraggio, ad esempio, dime di centraggio e traino 43 associate esternamente al nastro trasportatore 42, all'intemo delle quali vengono alloggiati i contenitori ricavati nella banda termoformata 21.

La stazione 15 per il taglio e lo smistamento dei contenitori comprende inoltre un sistema di taglio laser, preferibilmente in continuo, per il taglio della banda termoformata 21, indicato complessivamente con 60 ed oggetto di perfezionamento secondo la presente invenzione. Il sistema di taglio 60 comprende elementi per il taglio laser, ad esempio una testa laser 61 avente dispositivi per l'emissione e l'orientamento di almeno un raggio laser di potenza predeterminata. La testa laser 61 è affacciata superiormente al nastro trasportatore 42, ad una predeterminata distanza in modo tale che il raggio laser da essa emesso realizzi il taglio della banda 21 seguendo un predeterminato percorso che corrisponde ai contorni di una pluralità di contenitori 50 termoformati in precedenza.

Il sistema di taglio 60 può comprendere inoltre un dispositivo di verifica 62 in grado, nell'uso di verificare la corretta posizione dei contenitori 50 all'interno della rispettiva dima 43 sulla banda 21. Il dispositivo di verifica 62, ad esempio, ma non limitativamente un sistema a telecamera o ad infrarossi, è preferibilmente disposto a monte della testa laser 61 , ed affacciato alla banda 21.

Un sistema di controllo e gestione facente parte del sistema di taglio 60 gestisce la sincronizzazione tra il movimento del raggio laser generato nella testa laser 61 ed il movimento di avanzamento del nastro trasportatore 42 (in direzione B). Il movimento di avanzamento del mastro trasportare 42 viene rilevato da un dispositivo di rilevazione di posizione e velocità, ad esempio, un trasduttore di posizione elettromeccanico, un encoder 65 o un resolver, connesso al sistema di controllo e al sistema di taglio. Il sistema di controllo e gestione, con l'ausilio dell'encoder 65, gestisce il movimento del raggio laser lungo un predeterminato percorso di taglio, stabilito in modo tale che risulti perfettamente sincronizzato rispetto all'effettivo posizionamento delle singole forme dei contenitori durante il movimento di avanzamento del nastro trasportatore 42.

Le dime di centraggio e traino 43 del nastro trasportatore 42 sono vantaggiosamente conformate in modo tale da alloggiare precisamente e fermamente i contenitori ricavati nella banda 21. Questo consente di procedere ad un taglio del bordo dei contenitori che sia quanto mai preciso, realizzando un contenitore con contorni ben definiti e rifiniti.

Mezzi per l'aspirazione di fumi e, genericamente, di residui che si generano nell'operazione di taglio, ad esempio mezzi di aspirazione 63, sono associati agli elementi per il taglio laser ed in particolare alla testa laser 61 su entrambi i lati (sinistro e destro in figura 4) rispetto alla testa laser 61. I mezzi di aspirazione 63 risultano così associati all'area di taglio della banda termoformata 21 in modo tale da consentire vantaggiosamente l'evacuazione dei fumi e dei rifili, e più in generale dei residui che si generano nell'area attigua al taglio attraverso ogni singola operazione di taglio laser dei contorni dei contenitori.

Il sistema di taglio 60 può comprendere elementi addizionali per il taglio laser disegnati con linee tratteggiata in figura 4, ad esempio una seconda testa laser 61' di costituzione simile alla testa 61 e parimente dotata di mezzi di aspirazione 63' disposti in maniera analoga a quanto già descritto in precedenza e per i medesimi scopi.

La scelta della tipologia e della potenza del laser da impiegare per il taglio, nonché la dotazione di una o più teste laser nella stazione 15 viene effettuata in considerazione dei seguenti parametri: spessore e tipologia del materiale del nastro da tagliare, lunghezza del percorso di taglio dipendente dalla forma e dalle dimensioni del singolo contenitore da ricavare, velocità di avanzamento della banda termoformata.

In prossimità di una parte terminale del nastro trasportatore 42, sulla destra in figura 4, è presente una posizione 16 per il prelievo dei contenitori 50 precedentemente tagliati, dove mezzi di selezione e mezzi di prelievo interagiscono con i contenitori 50 prelevandoli dalle dime 43. Diversamente, i contenitori ritenuti non conformi non vengono prelevati dai mezzi di prelievo, rimangono sul nastro e vengono scartati per caduta quando raggiungono l'estremità (destra) del nastro trasportatore 42.

E' da notare che la movimentazione continua del nastro trasportatore 42 secondo una ben determinata direzione B, e la giacitura sostanzialmente orizzontale dei contenitori 50, permettono in maniera semplice ed efficiente l'utilizzo di un qualsiasi sistema di prelievo noto. Infatti, il sistema di prelievo è coadiuvato nel funzionamento dalla presenza del dispositivo di rilevazione 65 che rileva l'esatta posizione di ciascuna dima, comunicando così al sistema di prelievo l'esatto posizionamento di ciascun contenitore. Vantaggiosamente, i contenitori da prelevare sono disposti sostanzialmente orizzontali per un facile intervento, ad esempio dall'alto o lateralmente, dei mezzi di prelievo.

Nell'uso, i mezzi di alimentazione 10 alimentano lungo la direzione preferenziale A due lembi di materiale plastico 20, preferibilmente in modo intermittente in modo tale da consentire l'effettuazione delle lavorazioni sui lembi 20 nelle successive stazioni di lavorazione. In particolare, i lembi 20 vengono sottoposti ad operazioni di preriscaldo nelle stazioni 11A e 11B. Nella stazione saldatura di un inserto 12, i mezzi di inserzione posizionano l’inserto 30 all'interno dei lembi 20 agendo in direzione F, in particolare posizionano la porzione inferiore 31 tra le parti superiori dei lembi 20, fino a che le estremità dei lembi 20 terminano in appoggio al bordo di riscontro dell'inserto 30. Quindi, le superfici di termosaldatura 36 si avvicinano ai lembi 20, gli stampi, che vengono riscaldati allo scopo, vengono chiusi uno sull'altro e pressano i lembi 20 sulla porzione inferiore 31 dell'inserto 30 fino a saldarli.

I lembi 20, così saldati superiormente, vengono avanzati nelle successive stazioni di lavorazione, ad esempio tramite mezzi a pinza che aggraffano uno o più inserti 30. I lembi 20 transitano ad esempio nella stazione 13, dove in modo noto viene realizzata la saldatura del profilo dei contenitori. I lembi 20, completamente saldati e comprendenti l'inserto 30 ad essi saldato, vengono quindi avanzati in stazioni successive, ad esempio nella stazione 14 di formatura dei contenitori 50. La stazione forma i contenitori 50 mediante soffiatura di un flusso d'aria all'intemo del contenitore attraverso uno o più inserti 30 ad opera di ugelli di formatura che, in opera, sono inseriti a tenuta all'intemo di ciascun inserto 30.

La lavorazione prosegue in modo noto attraverso successive stazioni, ad esempio una stazione di dosaggio o riempimento dei contenitori, una stazione di verifica deH'impermeabilizzazione dei contenitori, ed eventualmente una stazione per l'applicazione di tappi sugli inserti 30.

Alla fine del processo di lavorazione dei contenitori, i mezzi di polmonatura trasformano il moto intermittente dei lembi e della banda finora lavorati, in un movimento continuo della banda termoformata 21 verso la stazione di taglio 15. La ruota 40 motorizzata, asservita ai mezzi di polmonatura, preleva la banda termoformata 21 da un serbatoio di accumulo ed la invia sulle dime 43 del nastro trasportatore 42 con interposizione dei mezzi di indirizzamento 41.

Sul nastro trasportatore 42 viene realizzato il taglio laser attraverso il descritto sistema di taglio 60, che prevede le operazioni di:

a) sincronizzazione ed allineamento del raggio laser proveniente dalla testa laser 61, ed eventualmente dalla seconda testa laser 6Γ, con il movimento del nastro trasportatore 42 secondo una logica di taglio dei bordi dei contenitori;

b) esecuzione del taglio dei bordi dei contenitori; e

c) aspirazione dei fumi e dei rifiuti di lavorazione del taglio.

Il taglio avviene mediante spostamento comandato del raggio laser lungo i contorni dei contenitori, tenendo conto del movimento in avanzamento secondo la direzione B del nastro trasportatore 42. Ad esempio, mentre il nastro trasportatore 42 avanza, il raggio laser potrebbe seguire i contorni di un singolo contenitore 50 da tagliare spostandosi poi sul contenitore seguente, realizzando così un taglio in continuo dei contenitori.

La logica dell'operazione di taglio laser viene scelta, ad esempio, ma non limitativamente, sulla base delle seguenti caratteristiche: tipologia e potenza del laser utilizzato, presenza di una o più teste laser, spessore e tipologia di materiale del nastro da tagliare, lunghezza del percorso di taglio dipendente dalla forma e dalle dimensioni del singolo contenitore da ricavare, e velocità di avanzamento della banda termoformata 21. In tal modo si riesce ad ottenere un taglio di ottima qualità, risparmiando al contempo potenza impiegata e rendendo quindi massimamente efficiente l'impianto.

Quindi, le dime 43, solidali al nastro trasportatore 42, portano i singoli contenitori 50 tagliati nella posizione 16, dove i contenitori ritenuti idonei vengono prelevati. Ad esempio, la scelta fra il prelievo e lo scarto dei contenitori avviene sulla base di predeterminate tolleranze di produzione stabilite per rimpianto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l'operazione di saldatura di un inserto in una imboccatura di un contenitore avviene in una qualunque fase precedente a quelle di dosaggio o riempimento di un contenitore. Tale modalità garantisce un ottimo risultato qualitativo del fissaggio dell'inserto nel contenitore, in quanto la saldatura viene effettuata quando i lembi dell'imboccatura sono perfettamente asciutti.

L'impiego di sistemi a taglio laser sincronizzati con il movimento in continuo della banda termoformata, fa sì che i contenitori possano essere realizzati gli uni vicini agli altri nella banda termoformata di materiale plastico, in quanto i laser sono in grado di seguire precisamente icontomi dei contenitori e realizzare un taglio molto preciso.

Il perfezionamento dell'impianto che prevede di realizzare gli inserti saldati ai lembi del materiale plastico all'inizio del procedimento di realizzazione dei contenitori, consente vantaggiosamente di attuare la movimentazione della pellicola di materiale plastico attraverso mezzi a pinza atti ad agganciare imo o più inserti, non mostrati nelle allegate figure per semplicità. In tal modo si evita di posizionare mezzi a pinza direttamente sulla pellicola da termoformare o sulla banda termoformata in aree presenti tra un contenitore e l'altro, ed è quindi possibile diminuire la distanza presente tra due contenitori consecutivi sulla pellicola da termoformare, con conseguente diminuzione degli sfridi di produzione e risparmio di materiale plastico. Inoltre, i mezzi a pinza realizzano vantaggiosamente una presa migliore sulla superfìcie quando operativi sulla superficie superiore dell'inserto, in quanto essa è generalmente rugosa, a differenza delle pinze note che agiscono su di una superficie sostanzialmente liscia tipica delle pellicole di materiale plastico da termoformare.

Secondo una caratteristica particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, la stazione di saldatura di un inserto 12 effettua, in uso, sia la saldatura degli inserti 30 ai lembi di materiale plastico 20 sia la saldatura dei contomi del contenitore. E' così possibile definire in modo preciso ed accurato la zona critica dell'imboccatura dei contenitori da termoformare, inserire in modo pratico, veloce e geometricamente definito gli inserti saldati che definiscono la conformazione di imbocco finale del contenitore prodotto, ed allo stesso tempo diminuire l'ingombro complessivo dell'impianto, evitando che il materiale venga sottoposto a successive fasi di riscaldamento e raffreddamento che ne potrebbero deteriorare le caratteristiche chimico/fisiche. Tali inserti possono, vantaggiosamente, costituire la parte su cui vengono avvitati i tappi dei contenitori nonché le imboccature dove inserire gli ugelli di formazione delle successive stazioni di formatura.

I suddetti vantaggi risultano più evidenti allorché si impieghino contenitori costituiti di materiali plastici di consistenza molto soffice, ad esempio costituiti da pellicole plastiche laminate multi-strato aventi spessori tipicamente compresi tra 100μm e 300μm. Questi materiali sono particolarmente difficili da manipolare, conformare e tagliare in maniera precisa, e necessitano di essere ben tesati nella stazione di taglio qualora siano tagliati con mezzi meccanici convenzionali. Inoltre, per questi contenitori è particolarmente vantaggioso il trasporto tramite mezzi di presa agenti su di un inserto saldato, a causa della loro consistenza soffice tipicamente sfuggente ai mezzi di presa agenti sui lembi o sulla banda di materiale termoformata.

Secondo un'altra fra le forme di attuazione preferite della presente invenzione, l'impianto di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori comprende mezzi di alimentazione per alimentare rimpianto con un materiale plastico termoformabile e termosaldabile destinato ad essere lavorato in successive stazioni di lavorazione. Le stazioni di lavorazione possono comprendere, ad esempio, una o più stazioni di preriscaldamento del materiale plastico, una stazione di saldatura di un inserto, una stazione di saldatura dei profili dei contenitori, una stazione di formatura mediante soffiatura dei contenitori. A valle delle suddette stazioni, rimpianto non comprende una stazione di riempimento, ma direttamente una stazione di taglio e smistamento dei contenitori vuoti.

I lembi di materiale plastico sono alimentati, lungo la direzione preferenziale A, nelle varie stazioni in modo tale da saldare il profilo dei contenitori, formare i contenitori mediante soffiatura di un fluido, saldare linserto per definire l'imboccatura del contenitore, ed eventualmente altre operazioni descritte in precedenza. La successione di tutte queste operazioni è modificabile in base a parametri predeterminati quali, ad esempio, tipologia e forma del contenitore, tipologia del materiale termoformabile e/o predeterminate scelte del produttore. Una volta che i contenitori sono formati e gli inserti sono saldati a definire l'imboccatura del contenitore, i contenitori sono inviati direttamente alla stazione di taglio. Una volta tagliati, i contenitori sono inviati, singolarmente o a gruppi, ad altre stazioni di lavorazione, preferibilmente esterne e separate dall'impianto quali, ad esempio, una stazione di dosaggio o riempimento dei contenitori, e/o una stazione di verifica dell'impermeabilizzazione dei contenitori, e/o una stazione per l'applicazione di tappi sugli inserti.

Naturalmente, fermo restando il principi del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di termosaldatura e termoformatura per soffiatura di contenitori comprendente mezzi di alimentazione (10) per alimentare verso una direzione preferenziale (A) un materiale plastico termoformabile e termosaldabile, una pluralità di stazioni di lavorazione (11, 12, 13, 14 , 15) di detto materiale plastico per formare, nell'uso, i contenitori (50) e disposte in successione lungo detta direzione preferenziale (A), la pluralità di stazioni comprendendo una stazione di saldatura di un inserto (12) su di un contenitore (50), ciascun inserto (30) definendo rimboccatura di un rispettivo contenitore (50), caratterizzato dal fatto che detta stazione di saldatura di un inserto (12) è disposta a valle di detti mezzi di alimentazione (10) e a monte di una o più delle stazioni di lavorazione (11, 13, 14, 15) lungo la direzione preferenziale (A) di avanzamento del materiale.
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una o più stazioni di riempimento per riempire, nell'uso, i contenitori (50) con materiale di riempimento, la stazione di saldatura di un inserto (12) essendo disposta a monte di detta una o più stazioni di riempimento lungo la direzione preferenziale (A).
3. 3. Impianto secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto materiale plastico comprende almeno due lembi (20), detta stazione di saldatura di un inserto (12) comprendendo mezzi di saldatura per saldare ai lembi (20) del materiale almeno una porzione inferiore (31) di un inserto (30), detta almeno una porzione inferiore (31) essendo collocata dei lembi (20) del materiale prima dell'operazione di saldatura.
4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto inserto (30) comprende un foro passante per l'alloggiamento in tenuta al suo interno di ugelli per l'effettuazione di successive operazioni in una o più delle stazioni di lavorazione (13, 14 ,15).
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi a pinza ati ad agganciare uno o più inserti (30) per movimentare deti lembi (20) di materiale plastico lungo la direzione preferenziale (A).
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una stazione di taglio (15) per tagliare i contenitori (50), deta stazione di taglio (15) comprendendo almeno un sistema di taglio laser (60).
7. 7. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che deto sistema di taglio comprende elementi per il taglio laser (61) e dispositivi per l' emissione e l'orientazione di almeno un raggio laser.
8. 8. Impianto secondo la rivendicazione 7, caraterizzato dal fato comprende inoltre mezzi di movimentazione (42) dei contenitori (50), un dispositivo di rilevazione (65) della esata posizione dei contenitori (50), ed un sistema di controllo e gestione associato a deto dispositivo di rilevazione (65) in modo tale che, nell'uso, l'orientazione del raggio laser risulti sincronizzata rispeto all'effetivo posizionamento di ciascun contenitore (50) a seguito del movimento di avanzamento di deti mezzi di movimentazione (42).
9. 9. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di polmonatura dei contenitori (50) per modificare, nell'uso, un movimento di avanzamento intermittente lungo la direzione preferenziale (A) dei lembi (20) in un movimento continuo.
10. 10. Impianto, secondo la rivendicazione 9, caraterizzato dal fato che detti mezzi di polmonatura sono collocati a monte della stazione di taglio (15).
11. 11. Impianto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fato che i mezzi di movimentazione dei contenitori termoformati comprendono un nastro trasportatore (42) comprendente elementi di centraggio e traino (43) per alloggiare precisamente e perfetamente i contenitori (50).
12. 12. Impianto secondo la rivendicazione 6, caraterizzato dal fato che detto sistema di taglio laser (60) comprende mezzi di l'aspirazione di fumi e di residui (63) associati a deti elementi per il taglio laser (61).
13. 13. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fato che deta stazione di taglio (15) comprende una postazione per il prelievo dei contenitori (16) e mezzi di selezione e prelievo dei contenitori (50), deti contenitori (50) giacendo in posizione sostanzialmente orizzontale su deti mezzi di movimentazione (42).
14. 14. Metodo di realizzazione di contenitori di materiale plastico termoformabile per soffiatura e termosaldabile in un impianto del tipo comprendente una pluralità di stazioni di lavorazione del materiale plastico, comprendente le fasi di saldatura del materiale plastico, di formatura dei contenitori (50), di saldatura di un inserto (30) definente un'imboccatura di un contenitore (50), ed una fase di dosaggio e riempimento dei contenitori (50), caraterizzato dal fato che deta fase di saldatura di un inserto (30) è precedente alla fase di dosaggio e riempimento dei contenitori (50).
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, caraterizzato dal fatto che deta fase di saldatura di un inserto (30) avviene precedentemente ad ogni fase di saldatura del materiale e/o di formatura dei contenitori (50).
16. 16. Metodo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detta fase di saldatura di un inserto comprende l'inserimento di almeno una porzione inferiore (31) di un inserto (30) all'interno di una coppia di lembi (20) di detto materiale lungo una direzione (F) trasversale alla direzione di avanzamento (A) dei lembi (20).
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che comprende una ulteriore fase di taglio laser dei contenitori (50).
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto comprende una fase di trasformazione del movimento dei contenitori da un moto intermittente ad un movimento continuo, in particolare la trasformazione avvenendo dopo un'operazione di dosaggio e riempimento dei contenitori (50).
19. 19. Metodo secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che l'operazione di taglio laser avviene in maniera sincronizzata con il movimento in continuo dei contenitori, il raggio laser seguendo i contorni dei contenitori (50) da tagliare.
20. 20. Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre una fase di aspirazione dei fumi e dei rifiuti della fase di taglio.
21. 21. Metodo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto di comprendere l'operazione di prelievo e scarto dei contenitori, i contenitori (50) essendo mossi in continuo e posizionati secondo una giacitura sostanzialmente orizzontale.