ITBO20120706A1

ITBO20120706A1 - Macchina per la formazione di bustine con prodotti da infusione

Info

Publication number: ITBO20120706A1
Application number: IT000706A
Authority: IT
Inventors: Sauro Rivola
Original assignee: Ima Ind Srl
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-22
Also published as: US20150291347A1; EP2935017B1; EP2935017A1; JP6267228B2; CN104936862A; WO2014097206A1; ES2634867T3; US9527663B2; CN104936862B; JP2016508926A

Description

DESCRIZIONE

MACCHINA PER LA FORMAZIONE DI BUSTINE CON PRODOTTI DA INFUSIONE.

La presente invenzione ha per oggetto una macchina per la formazione di sacchetti filtro per prodotti da infusione, quali ad esempio tÃ ̈ o camomilla, in polvere, granuli o foglie. In particolare l'invenzione ha per oggetto una macchina per la formazione di sacchetti filtro termoformati per prodotti da infusione.

La presente invenzione ha anche per oggetto un sacchetto filtro per prodotti da infusione, quali ad esempio tÃ ̈ o camomilla, in polvere, granuli o foglie.

I tradizionali sacchetti filtro (o bustine) sono formati partendo da uno o piÃ¹ spezzoni di materiale filtro tra loro opportunamente piegati ed uniti per coniugare uno o piÃ¹ lobi di contenimento di una dose di prodotto destinato all'infusione in liquido (acqua).

Al sacchetto filtro cosÃ¬ formato puÃ² essere aggiunto un filo unito, ad una prima estremitÃ , al sacchetto filtro e, all'altra estremitÃ , ad un etichetta utilizzata per la manipolazione del sacchetto filtro durante l'infusione.

Questa tipologia di sacchetto filtro di tipo "tradizionale", avendo una configurazione piana, ha ottime caratteristiche di praticitÃ date dalla relativa semplicitÃ di formazione nelle attuali macchine ed anche da un confezionamento rapido e semplice.

Al contrario, questo tipo di sacchetto filtro presenta una geometria (sostanzialmente piana) inadatta alle esigenze di contenimento di prodotti da infusione grossolani e diversificati, come granuli e foglie, che necessitano di una diversa camera di contenimento, cioÃ ̈ una camera con un maggiore volume utile di infusione per ottenere il passaggio di una maggiore quantitÃ di liquido e, conseguentemente, una migliore qualitÃ finale del prodotto infuso.

Per tale motivo sono state ideate e realizzate bustine o sacchetti filtro presentanti conformazione tridimensionale ed, in particolare, tetraedrica.

La configurazione tridimensionale di questa bustine ha una elevata valenza sia dal punto di vista estetico, che dal punto di vista funzionale come, ad esempio, la manipolazione per lâ€™infusione e l'elevato volume della camera per il contatto prodotto - liquido.

Questi vantaggi della configurazione tridimensionale della bustina si scontrano perÃ² con alcuni inconvenienti.

Uno di questi inconvenienti Ã ̈ dato dalla complessitÃ della realizzazione della bustina tridimensionale partendo dalla tradizionale striscia di materiale filtro (visibile anche nel documento brevettuale EP 1.549.548 della stessa Richiedente ).

In questa luce, la bustina tridimensionale viene essenzialmente ottenuta attraverso una macchina alimentante una striscia continua di materiale filtro.

Una prima stazione di saldatura della macchina richiude su se stessa la striscia continua ed effettua una prima saldatura longitudinale a definire una striscia tubolare continua.

Successivamente, una seconda stazione effettua una serie di seconde saldature, trasversali alla prima saldatura, sulla striscia tubolare a definire successivi perimetri di bustina a configurazione piana.

Una successiva stazione di taglio della striscia tubolare effettua il taglio della striscia in corrispondenza delle saldature trasversali per ottenere una successione di bustine in via di formazione presentanti, ciascuno, una estremitÃ di fondo chiusa (saldata) ed una estremitÃ superiore aperta.

La macchina comprende una stazione di apertura della estremitÃ aperta di ciascuna bustina ed una stazione di dosaggio del prodotto da infusione da depositare all'interno della bocca aperta della bustina.

Un ulteriore terza stazione di saldatura effettua una terza saldatura di chiusura dell'estremitÃ superiore ancora aperta di ciascuna bustina.

Si noti che la terza saldatura di chiusura si estende trasversalmente sia rispetto alla prima saldatura longitudinale che alla seconda saldatura (ST) trasversale al fine di ottenere la conformazione tridimensionale - tetraedrica.

Come Ã ̈ possibile notare, quindi, le fasi di formazione della bustina necessitano di tre saldatura tra loro anche sovrapposte a formare, in piano, una sorta di "H" rovesciata su un fianco, ma disposte angolarmente sfalsate l'una dall'altra nello spazio.

In questa luce, si possono avere riduzioni di tenuta della bustina a causa di potenziali danneggiamenti del materiale filtro dovuti a successivi shock termici durante le vari fasi di saldatura.

La fase di apertura e parziale rotazione dellâ€™estremitÃ superiore della bustina prima della chiusura definitiva, oltre che essere estremamente delicata e condizionata dalla rigidezza del materiale filtro, determina una torsione elastico/plastica del materiale filtro con rischi di danneggiamento o frammentazione del prodotto in essa contenuto (vedi granuli o foglie) riducendo cosÃ¬ la qualitÃ finale del prodotto.

La presenza di una elevata serie di fasi per la formazione di una bustina di questa conformazione rende necessaria, come descritto sopra, la presenza di una molteplicitÃ di stazioni che, di fatto, rendono le macchine di produzione complesse e costose.

Analogamente, questo elevato numero di stazioni rende la produttivitÃ della macchina, nellâ€™unitÃ di tempo, relativamente bassa, specie se paragonata con quelle delle bustine tradizionali.

La presenza di diverse stazioni di saldatura in momenti diversi (e dopo diverse manipolazioni della bustina stessa) rendono le stesse fasi di saldatura di piÃ¹ difficile precisione.

In questa luce la bustina puÃ² talvolta presentare inestetismi.

Eâ€™ noto anche un altro tipo di macchina per realizzare sacchetti filtro di forma tetraedrica dalla domanda di brevetto internazionale WO 95/01907, che illustra una macchina comprendente una cosiddetta cravatta ad asse verticale, attorno a cui si avvolge una striscia di carta filtro a formare un tubo chiuso, un dosatore atto a dosare una dose di prodotto allâ€™interno del tubo chiuso, e due organi saldatori a ruota, disposti ruotati di 90° lâ€™uno rispetto allâ€™altro attorno ad un asse verticale . Tali organi saldatori, quindi, realizzano sul tubo chiuso di carta filtro saldature ruotate a loro volta di 90° una rispetto allâ€™altra attorno allâ€™asse verticale della cravatta a formare un sacchetto filtro di forma tetraedrica.

Scopo del presente trovato Ã ̈ rendere disponibile una macchina per la formazione di bustine con materiale filtro termoformabile per prodotti da infusione che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati e fornisca unâ€™alternativa alle macchine note.

Ulteriore scopo Ã ̈ quello di fornire una macchina per la formazione di bustine con materiale filtro termoformabile in grado di produrre bustine tridimensionali di elevata qualitÃ , con alta produttivitÃ nell'unitÃ di tempo e con buona flessibilitÃ operativa.

Ulteriore scopo della presente invenzione Ã ̈ proporre una bustina per prodotti da infusione con materiale filtro termoformabile di alta qualitÃ e valore estetico.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dalla macchina e dal sacchetto filtro oggetto del presente trovato, che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

Secondo l'invenzione la macchina per la formazione di sacchetti filtro per prodotti da infusione formati da spezzoni di materiale filtro comprende almeno una stazione di alimentazione di una prima striscia continua di materiale filtro termoformabile mobile lungo un percorso operativo.

Sempre secondo l'invenzione, la macchina comprende una stazione di preparazione alla deformazione plastica a caldo della prima striscia continua disposta lungo il percorso operativo della stessa prima striscia continua.

Sempre secondo l'invenzione, la macchina comprende un tamburo per la formazione di una prima porzione del sacchetto filtro, avente due parti circolari tra loro concentriche, rotanti in continuo, ed in coordinazione di fase attorno ad un unico asse in modo da configurare un zona anulare di interposizione della prima striscia continua da formare. Una prima parte circolare del tamburo Ã ̈ provvista di una serie di matrici radiali, ed una seconda parte ha una corrispondente serie di punzoni di formatura della prima striscia di materiale filtro configurati per deformare plasticamente una porzione della prima striscia di materiale filtro all'interno della corrispondente matrice per un predeterminato tratto arcuato del percorso circolare effettuato dal tamburo, in modo da formare una camera tridimensionale aperta di materiale filtro.

Ancora secondo l'invenzione, la macchina comprende una stazione di alimentazione di una dose di prodotto da infusione configurata per depositare, in coordinazione di fase, la dose all'interno della camera tridimensionale di materiale filtro alloggiata nella corrispondente matrice del tamburo.

Sempre secondo l'invenzione, la macchina comprende una stazione di alimentazione di una seconda striscia di materiale filtro, configurata per depositare la seconda striscia al disopra della prima striscia presentante le camere tridimensionali con la dose di prodotto, ed in modo da definire una seconda parte o base piana di chiusura della bustina.

Ancora secondo l'invenzione, la macchina comprende una stazione di unione / chiusura della seconda striscia di materiale filtro sulla prima striscia di materiale filtro, disposta lungo il percorso operativo, ed a valle della stazione di alimentazione della seconda striscia di materiale filtro.

La macchina cosÃ¬ strutturata permette una elevata produttivitÃ di bustine con camera tridimensionale, combinata con un'alta qualitÃ finale del prodotto, grazie alla combinazione di stazioni operative ravvicinate ed alla possibilitÃ di formare la bustina con solo due parti di materiale filtro ed una unica saldatura di chiusura tra le due parti. Inoltre, con la macchina secondo lâ€™invenzione si limita il consumo di materiale filtro, in quanto Ã ̈ possibile deformare il materiale filtro allungandolo, e le matrici (e i relativi punzoni) sono disposte ravvicinate una rispetto allâ€™altra.

L'invenzione mette a disposizione anche un sacchetto filtro per prodotti da infusione in polvere, granuli o foglie comprendente: una prima porzione di materiale filtro termoformata definente una camera tridimensionale di contenimento di una dose di prodotto da infusione ed avente una apertura con un bordo perimetrale esterno continuo; una seconda porzione di materiale filtro piana per la chiusura della camera tridimensionale della prima porzione; la seconda porzione di materiale filtro ha una dimensione superiore alla dimensione dell'apertura della prima porzione ed Ã ̈ unita alla prima porzione sul bordo perimetrale esterno continuo debordante rispetto alla camera di contenimento del prodotto. Preferibilmente, il bordo perimetrale esterno continuo della prima porzione di materiale filtro giace sullo stesso piano della restante parte della seconda porzione a definire una base piana.

Con sistemi di saldatura e taglio ad ultrasuoni Ã ̈ possibile ridurre lâ€™ampiezza del bordo perimetrale esterno continuo.

Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra una macchina per la formazione di sacchetti filtro per prodotti da infusione secondo la presente invenzione, in una vista frontale schematica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 2 illustra una parte della macchina riferita alla figura 1, in particolare un tamburo di formatura ed una stazione di dosatura in una vista laterale da A rispetto a figura 1 e con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 3 illustra un particolare B in scala ingrandita riferito alla figura 2;

- la figura 4 illustra il tamburo di formatura di cui alle figure 1 e 2 in una vista frontale in scala ingrandita;

- la figura 5 illustra un sacchetto filtro termoformato a forma tetraedrica, secondo la presente invenzione, ottenuto con la macchina di cui alle figure precedenti, in vista prospettica;

- le figure 6 e 7 illustrano una variante realizzativa del sacchetto filtro di cui alla figura 5 con forma piramidale a base quadrata, in una vista prospettica ed in pianta dall'alto, rispettivamente.

Con riferimento ai disegni allegati, e con particolare riferimento alle figure 1 e da 5 a 7, la macchina oggetto della presente invenzione, indicata con 100, viene utilizzata per la formazione di sacchetti filtro, o bustine, 1 per prodotti da infusione come tÃ ̈, caffÃ ̈, camomilla ecc.

Preferibilmente, i prodotti da infusione contenuti in queste bustine 1 possono essere prodotti grossolani, per esempio in polvere, granuli o foglie.

In particolare, le bustine 1 formate nella macchina oggetto della presente invenzione sono formate da spezzoni di materiale filtro di cui almeno uno deformabile plasticamente a caldo, cioÃ ̈ termoformabile.

Secondo l'invenzione (vedi figure 1 e 2), la macchina 100 per la formazione della bustine 1 per prodotti da infusione formate da spezzoni di materiale filtro, comprende una stazione 2 di alimentazione di una prima striscia 3 continua di materiale filtro termoformabile mobile lungo un percorso operativo P.

Secondo l'invenzione, la macchina 100 comprende una stazione 4 di riscaldamento, o di preparazione alla deformazione plastica a caldo della prima striscia 3 continua disposta lungo il percorso operativo P della stessa prima striscia 3 continua.

Sempre secondo l'invenzione, la macchina 100 comprende un tamburo 5 di formatura per formare una prima porzione della bustina 1, avente due parti 6 e 7 (piÃ¹ chiaramente visibili in figura 4) circolari tra loro concentriche, rotanti in continuo ed in coordinazione di fase attorno ad un unico asse X in modo da configurare un zona anulare 8 di interposizione della prima striscia 3 continua da formare.

La prima parte 6 circolare del tamburo 5 Ã ̈ provvista di una serie di matrici 9 radiali.

La seconda parte 7 circolare del tamburo 5 comprende una corrispondente serie di punzoni 10 di formatura della prima striscia 3 di materiale filtro configurati per deformare plasticamente una porzione della prima striscia 3 di materiale filtro all'interno della corrispondente matrice 9 almeno per un predeterminato tratto T arcuato del percorso circolare effettuato dal tamburo 5, in modo da formare una camera tridimensionale C di materiale filtro che presenta unâ€™apertura 23 di forma voluta, per esempio triangolare, quadrata, poligonale, circolare.

Ancora secondo l'invenzione, la macchina 100 comprende una stazione 11 di dosatura di una dose 12 di prodotto da infusione configurata per depositare, in coordinazione di fase, la dose 12 all'interno di una camera tridimensionale C di materiale filtro alloggiata nella corrispondente matrice 9 del tamburo 5.

Sempre secondo l'invenzione, la macchina 100 comprende una stazione 13 di alimentazione di una seconda striscia 14 di materiale filtro, configurata per depositare la seconda striscia 14 al disopra della prima striscia 3 presentante le camere tridimensionali 10 con la dose 12 di prodotto per definire una seconda parte o base piana di chiusura della bustina 1.

Ancora secondo l'invenzione, la macchina 100 comprende una stazione 15 di unione / chiusura della seconda striscia 14 di materiale filtro sulla prima striscia 3 di materiale filtro, disposta lungo il percorso operativo P, ed a valle della stazione 13 di alimentazione della seconda striscia 14.

La macchina 100 comprende anche una stazione 16 di taglio per realizzare una successione di singole bustine 1 con base piana tramite taglio della prima 3 e della seconda 14 striscia continua di materiale filtro.

In questa luce, la stazione 16 di taglio Ã ̈ a valle della stazione 15 di chiusura, lungo il percorso operativo P.

Preferibilmente, ma non limitatamente, la stazione 4 di preparazione delle prima striscia 3 di materiale filtro comprende mezzi 22 per il riscaldamento della prima striscia 3 di materiale filtro in passaggio ad una predeterminata temperatura.

Sempre preferibilmente, ma non limitatamente, la stazione 4 di preparazione Ã ̈ posta a monte del tamburo 5 di formatura, rispetto al senso di avanzamento della prima striscia 3 continua di materiale filtro lungo il percorso operativo P.

In questa luce, i mezzi 22 per il riscaldamento possono comprendere una coppia di piastre riscaldate 22a e 22b.

Le due piastre 22a e 22b sono disposte tra loro contraffacciate a formare un canale di passaggio della prima striscia 3 di materiale filtro.

Si osservi che le piastre 22a, 22b hanno temperatura e lunghezza in funzione della temperatura che deve raggiungere il materiale filtro per essere formato nel tamburo 5 di formatura, cosÃ¬ come della velocitÃ con cui il materiale filtro passa all'interno del canale formato dalle piastre 22a e 22b.

Preferibilmente, la prima striscia 3 di materiale filtro viene riscaldata ad una temperatura compresa tra i 100° ed i 140°.

Preferibilmente, le due piastre 22a e 22b sono disposte a fianco del tamburo 5 di formatura della prima striscia 3 di materiale filtro

In alternativa, la stazione 4 di preparazione puÃ² essere composta direttamente dal tamburo 5 in cui la prima e la seconda parte circolare 6 e 7 (cioÃ ̈ matrici e punzoni) sono provviste di mezzi riscaldanti (non illustrati) per la preparazione della prima striscia 3 continua di materiale filtro alla termoformatura.

Si noti che il tamburo 5 di formatura puÃ² essere provvisto di mezzi riscaldanti (non illustrati) in combinazione anche con la presenza della stazione 4 di preparazione alla termoformatura comprendente i citati mezzi 22 riscaldanti e disposta a monte del tamburo 5 stesso.

Preferibilmente la stazione 2 di alimentazione della prima striscia 3 continua di materiale filtro termoformabile mobile lungo un percorso operativo P comprende una bobina 2b di materiale filtro in striscia continua.

Il tamburo 5 comprende una superficie circolare definente la prima parte circolare 6 su cui sono ricavate le matrici 9. Queste matrici 9, a puro titolo di esempio non limitativo, hanno base triangolare (vedi figure 1, 2 e 4).

In sostanza, le matrici 9 presentano una cavitÃ con sezione trasversale triangolare che puÃ² alloggiare una porzione della prima striscia 3 di materiale filtro e al cui interno puÃ² scorrere un corrispondente punzone 10 con corrispondente base triangolare.

Sempre a titolo di esempio, le matrici 9 sono disposte a coppie affiancate sulla superficie circolare 6, disposte secondo unâ€™orientazione testa / coda, lungo la direzione di rotazione X, per contenere gli ingombri.

Si noti che il tamburo 5 Ã ̈ connesso, posteriormente, ad un supporto cilindrico 25 di movimentazione (rotazione continua) su cui sono disposti o ricavati degli organi a camma per l'attivazione o la disattivazione dei punzoni 10.

I punzoni 10 sono disposti a corona circolare attorno alla superficie circolare della prima parte 6 del tamburo 5.

Ogni punzone 10 Ã ̈ disposto contraffacciato ad una corrispondente matrice 9 presente sulla superficie della prima parte circolare 6 del tamburo 5.

In questa luce, la seconda parte circolare 7 del tamburo comprende una serie di gruppi punzone 10 composti da una coppia di punzoni 10 affiancati, disposti secondo unâ€™orientazione testa / coda lungo la direzione di rotazione X, contraffacciati alla coppia di matrici 9.

Alternativamente, Ã ̈ possibile predisporre un numero differente di matrici 9 rispetto a quello illustrato (e di corrispondenti punzoni 10), in funzione della produttivitÃ richiesta alla macchina e agli ingombri disponibili.

Preferibilmente, la macchina 100 comprende organi di trattenimento 17 della prima striscia 3 continua di materiale filtro, disposti tra la prima 6 e la seconda 7 parte circolare del tamburo 5, ed agenti su tratti della prima striscia 3 di materiale filtro bilateralmente disposti rispetto ad ogni matrice 9 in coordinazione di fase con il corrispondente punzone 10 durante la fase di deformazione plastica della prima striscia 3 di materiale filtro. In sostanza, gli organi di trattenimento 17 bloccano, rispetto alle matrici 9, tratti della prima striscia 3 di materiale filtro che non vengono termoformati.

Preferibilmente, questi organi di trattenimento 17 della prima striscia di materiale filtro sono connessi ad ogni gruppo punzone 10.

In questa luce, gli organi 17 di trattenimento comprendono un pressore di testa 26 per ogni punzone 10. Il pressore 26 Ã ̈ disposto sostanzialmente parallelo alla superficie della prima parte circolare 6 del tamburo 5.

Il pressore 26 di testa Ã ̈ configurato per trattenere porzioni della prima striscia 3 di materiale filtro nell'intorno delle corrispondenti matrici 9 senza interferire con il corrispondente punzone 10.

Ogni pressore di testa 26 Ã ̈ supportato da un telaio comprendente almeno una coppia di colonne 27 disposte radialmente rispetto alla superficie della prima parte circolare 6 del tamburo 5 e non interferenti con il movimento del punzone 10 (si veda in particolare fig.

4).

In questa luce, le due colonne 27 sono connesse, ad una prima estremitÃ , al pressore di testa 26.

Ad una seconda estremitÃ , le due colonne 27 sono connesse a corrispondenti terminali 28 di tenuta.

Preferibilmente le due colonne 27 sono tra loro disposte sfalsate secondo una diagonale (riferita alla forma del pressore 26 che, in questo caso, Ã ̈ a forma di anello, vedi figura 2) per bilanciare i movimenti del punzone 10.

In alternativa, il telaio si puÃ² comporre di almeno quattro colonne 27 connesse al pressore 26 per migliorare ulteriormente la tenuta e la forza del pressore 26 ed il movimento del punzone 10 (struttura qui non illustrata).

Preferibilmente, il punzone 10 comprende una testa operativa 10a, complementarmente accoppiabile alla matrice 9 sottostante, ed un corpo di supporto 10b superiore provvisto di cilindri 10c scorrevolmente accoppiati nelle colonne 27 del telaio.

In questa luce, su ogni colonna 27 Ã ̈ calzata una molla 29 interposta, alle proprie estremitÃ , tra il pressore di testa 26 e il corrispondente cilindro 10c del punzone 10.

Si noti che le molle 29 sono configurate per mantenere il punzone 10 in una posizione inoperativa ed allontanata dalla matrice 9.

Preferibilmente, la macchina 100 comprende degli organi a camma 18 per l'attivazione e la disattivazione dei punzoni 10, agenti sulla seconda parte 7 circolare del tamburo 5 provvista degli stessi punzoni 10, e configurati per muovere radialmente i punzoni 10, almeno per il tratto T arcuato, tra una posizione inoperativa, in cui il punzone 10 risulta allontanato dalla matrice 9 e dalla prima striscia 3, ad una posizione operativa, in cui il punzone 10 risulta accoppiato nella matrice 9 deformando plasticamente la prima striscia 3.

In questa luce, gli organi a camma 18 comprendono un profilo a camma 30 arcuato disposto lungo il percorso circolare dei punzoni 10 (che in questo caso Ã ̈ in senso orario, vedi freccia di figura 4).

Il profilo a camma 30 Ã ̈ disposto a valle della zona di alimentazione della prima striscia 3 di materiale filtro ed ha uno sviluppo arcuato di lunghezza variabile in funzione del tipo di materiale filtro utilizzato, della temperatura con cui lo stesso materiale filtro viene alimentato sul tamburo 5, della forma del punzone 10 e della matrice 9, ecc.

In questa luce, la prima striscia continua 3 di materiale filtro entra, tramite un rullo 22c di rinvio, in una zona del tamburo 5 interposta tra una zona di alimentazione dosi 12 e una zona di attivazione dei punzoni 10.

Si noti che il profilo a camma 30 viene intercettato da rullini segui camma 10d disposti su ogni corpo di supporto 10c dei punzoni 10.

Il profilo a camma 30 Ã ̈ configurato, nel suo sviluppo, per ottenere un movimento radiale di avvicinamento e accoppiamento del punzone 10 nella matrice 9 durante il tratto T arcuato per deformare plasticamente la porzione di prima striscia 3 di materiale filtro allâ€™interno della matrice 9, a realizzare una forma finale del sacchetto filtro 1.

Una porzione finale 30a del profilo a camma 30 determina un primo allontanamento del punzone 10 dalla matrice 9 con l'aiuto delle citate molle 29 interposte tra il pressore 26 ed i cilindri 10c del punzone 10.

Infatti, le molle 29, durante la fase di discesa radiale, sono compresse lungo i cilindri 10c, mentre alla fine del tratto T di avanzamento, i punzoni 10 si disimpegnano dal profilo a camma 30 e le molle 29 possono riportare il punzone 10 nella posizione inoperativa, cioÃ ̈ allontanato dalla matrice 9.

In una realizzazione alternativa non illustrata, i punzoni 10 possono essere provvisti di, o connessi ad, ulteriori elementi segui camma, atti ad accoppiarsi ad un ulteriore profilo a camma per aiutare le molle 29 ad allontanare i punzoni 10 dalla corrispondente matrice 9 verso la posizione inoperativa.

Preferibilmente, il tamburo 5 ha organi 19 per la movimentazione di ogni punzone 10, nei due sensi, parallelamente all'asse X di rotazione del tamburo 5 stesso in modo da allontanare i punzoni 10 dalla matrice 9, per un predeterminato secondo tratto T2 di percorso arcuato degli stessi punzoni 10, in prossimitÃ della stazione 11 di alimentazione di una dose 12 di prodotto e viceversa.

In questa luce, gli organi 19 comprendono un braccio 31 di supporto per ogni coppia di punzoni 10 (e del corrispondente pressore 26 di testa) disposto parallelamente all'asse di rotazione X e connesso, alla sua estremitÃ libera, ad un profilo a camma 32 ricavato sul supporto cilindrico 25 posteriore al tamburo 5.

Ogni braccio 31 Ã ̈ provvisto di un rullino segui camma 33 accoppiato nel profilo a camma 32.

Il profilo a camma 32 presenta un percorso configurato per arretrare il punzone 10 nel tratto T2 del percorso del punzone 10 prima che le matrici 9 arrivino al disotto della stazione 11 di dosatura del prodotto.

Si noti che gli organi 19 di movimentazione mantengono ogni punzone 10 in questa posizione arretrata anche in corrispondenza della zona di alimentazione della prima striscia 3 di materiale filtro al fine di non interferire con il posizionamento della prima striscia 3 sulla superficie della prima parte circolare 6.

In questa luce, gli organi 19 di movimentazione effettuano un movimento in senso contrario, cioÃ ̈ di avanzamento, dei punzoni 10 subito dopo aver oltrepassato la zona di entrata della prima striscia 3 di materiale filtro sulla superficie della prima parte circolare 6 del tamburo 5.

La macchina 100 comprende anche ulteriori organi 34 di regolazione radiale del pressore 26 di testa rispetto alla superficie della prima parte circolare 6 del tamburo 5.

Questi organi 34 di regolazione sono combinati con gli organi 19 di movimentazione (assiale) di ogni gruppo di punzoni 10, che nel caso illustrato formano una coppia di punzoni 10.

In questa luce, gli organi 34 di regolazione comprendono un profilo arcuato a camma 35 disposto fisso all'interno del supporto cilindrico 25 (vedi figura 3) ed agente su ogni braccio 31 di ogni gruppo di punzoni 10

Si noti che il supporto cilindrico 25 ha una serie di sedi 36 radiali di alloggiamento di un corrispondente albero 37 connesso con il braccio 31 di supporto.

L'albero 37 sporge radialmente all'esterno della corrispondente sede 36 per il collegamento con il braccio 31 e, all'estremitÃ opposta, sporge sempre dalla sede 36 ricavata sul supporto cilindrico 25.

A questa estremitÃ piÃ¹ interna dell'albero 37 Ã ̈ connesso un rullino segui camma 37r per il contatto con il profilo a camma arcuato 35.

Inoltre, all'interno di ogni sede 36 Ã ̈ disposta una molla 38 calzata assialmente sullâ€™albero 37 e ritenuta alle sue estremitÃ da coperchi 39 di contrasto.

La carica di ogni molla 38 tende a mantenere (tramite il braccio 31) normalmente il pressore 26 a contrasto con la prima striscia 3 di materiale filtro con una predeterminata forza.

Il contatto del rullino segui camma 37r con il profilo a camma 35 permette di comprimere la molla 38 e di bloccare la prima striscia 3 sulla prima parte circolare 6 del tamburo 5. Il profilo a camma 35 Ã ̈ configurato per superare la forza di compressione della molla 38 fino a muovere l'albero 37 in senso radiale rispetto alla superficie della prima parte 6 circolare del tamburo 5 ed allontanare il pressore 26 dalla stessa superficie della prima parte 6 circolare del tamburo 5.

Si noti che questo tratto arcuato del profilo a camma 35 Ã ̈ almeno sostanzialmente uguale alla lunghezza del tratto T2 su cui agiscono gli organi 19 di arretramento / avanzamento dei punzoni 10.

Preferibilmente, questo tratto arcuato del profilo a camma 35 Ã ̈ superiore al tratto T2 per evitare strisciamenti superficiali tra pressore 26 e prima striscia 3 di materiale filtro durante la fase di arretramento / avanzamento.

Preferibilmente, la stazione 11 di dosatura di una dose 12 di prodotto comprende un ulteriore tamburo 20 rotante attorno ad un asse X1 parallelo all'asse X di rotazione del tamburo 5 di formatura.

Lâ€™ulteriore tamburo 20 Ã ̈ configurato per portare, in fase, una camera di dosaggio 21 al disopra di una corrispondente camera C tridimensionale di materiale filtro formata e disposta all'interno della corrispondente matrice 9.

In questa luce, lâ€™ulteriore tamburo 20 Ã ̈ disposto al di sopra del primo tamburo 5 e comprende una pluralitÃ di camere di dosaggio 21 radialmente uniformemente distribuite. Ogni camera di dosaggio 21 viene alimentata di prodotto, per caduta, da una tramoggia 40 posta superiormente allâ€™ulteriore tamburo 20 e, dopo una rotazione di circa 180°, la camera di dosaggio 21 scarica la dose 12 di prodotto all'interno della camera C tridimensionale posta all'interno della corrispondente matrice 9.

Vantaggaggiosamente, la stazione 11 di dosatura dosa prodotti grossolani, quali ad esempio prodotti da infusione in polvere, granuli o foglie.

In una realizzazione alternativa non illustrata, lâ€™ulteriore tamburo 20 puÃ² essere disposto piÃ¹ a monte, oppure piÃ¹ a valle lungo il percorso operativo P rispetto a quanto illustrato in figura 1. In particolare, lâ€™ulteriore tamburo 20 puÃ² essere disposto in corrispondenza di un tratto in cui la camera C Ã ̈ parzialmente al di fuori della corrispondente matrice 9, oppure in un tratto in cui la camera C Ã ̈ totalmente al di fuori della corrispondente matrice 9, per esempio in un tratto in cui la prima striscia 3 di materiale filtro Ã ̈ orizzontale immediatamente a monte ed immediatamente a valle dellâ€™ulteriore tamburo 20.

Preferibilmente, la stazione 13 di alimentazione della seconda striscia 14 continua di materiale filtro comprende una seconda bobina 41 di materiale filtro ed una serie di ruote di rinvio configurate per portare la seconda striscia 14 al disopra della prima striscia 3 di materiale filtro formata con la camera C tridimensionale riempita con la dose 12 di prodotto.

Preferibilmente, la stazione 15 di unione / chiusura comprende un organo saldatore 42 disposto al disopra delle due strisce 3, 14 tra loro avvicinate.

L'organo saldatore 42 Ã ̈ configurato per unire (ad esempio saldare a caldo, oppure ad ultrasuoni) la seconda striscia 14 sulla prima striscia 3.

In questa luce, l'organo saldatore 42 comprende una testa di unione configurata per ottenere una unione della seconda striscia lungo almeno l'apertura 23 della camera C tridimensionale.

Preferibilmente l'organo saldatore 42 puÃ² generare unâ€™unione della prima e seconda striscia 3, 14 in corrispondenza di una zona di unione lungo l'apertura 23 per configurare un bordo perimetrale debordante rispetto alla camera C di contenimento del prodotto.

Preferibilmente, la stazione 15 di unione / chiusura comprende una cilindro 43 di riscontro disposto al disotto delle due strisce 3, 14 di materiale filtro e dell'organo 42 saldatore. Il cilindro 43 ruota attorno ad un asse orizzontale ed Ã ̈ in coordinazione di fase con l'organo saldatore 42.

Il cilindro 43 comprende sedi 44 complementari di alloggiamento della camera C tridimensionale radialmente uniformemente disposte ed in modo da definire una superficie di riscontro per lâ€™organo saldatore 42.

Preferibilmente, la stazione 16 di taglio comprende un coltello rotante 45 ed un cilindro di riscontro 46 disposti a valle della stazione 15 di unione rispetto al percorso operativo P. In questa luce, il coltello rotante 45 (disposto al disopra della prima striscia 3 e della seconda striscia 14) Ã ̈ configurato per tagliare e separare, almeno parzialmente, preferibilmente completamente, spezzoni 3P che definiscono la camera C tridimensionale dalla prima striscia 3 e spezzoni 14P che definiscono una base piana di chiusura dell'apertura 23 della camera C tridimensionale dalla seconda striscia 14, secondo una forma perimetrale voluta. (triangolare, quadrangolare, ecc.). Il coltello 45 ruota, in continuo, attorno ad un relativo asse orizzontale.

Preferibilmente, il coltello rotante 45 genera una separazione tra il sacchetto filtro 1 e le strisce 3, 14, in modo da formare un bordo della bustina 1 con dimensione superiore alla dimensione dell'apertura 23 della camera C tridimensionale.

Il cilindro di riscontro 46 (disposto al disotto della linea di avanzamento delle due strisce 3 e 14) comprende una pluralitÃ di complementari sedi 47 di alloggiamento della camera C tridimensionale della bustina 1 per definire una superficie di riscontro durante il taglio della bustina 1 stessa.

Il cilindro 46 ruota in continuo attorno ad un asse orizzontale ed Ã ̈ in coordinazione di fase con il coltello 45.

Preferibilmente, a valle della stazione 16 di taglio Ã ̈ presente una stazione 48 di separazione delle bustine 1 dal materiale di sfrido e di impilaggio delle bustine 1 lungo un canale 49 di impilaggio, preferibilmente ad asse verticale.

In questa luce, la stazione 48 di separazione e impilaggio comprende un elemento spintore 50 disposto al disopra della linea di passaggio delle strisce di materiale filtro 3 e 14 ed atto a separare definitivamente la bustina 1 dalla restante striscia continua di materiale di sfrido secondo una traiettoria trasversale alla linea di avanzamento della striscia stessa.

L'elemento spintore 50, quindi, spinge la bustina 1 formata all'interno del canale verticale 49 di impilaggio.

L'invenzione mette a diposizione un sacchetto filtro 1 per prodotti da infusione, per esempio prodotti grossolani in polvere, granuli o foglie.

Secondo l'invenzione, il sacchetto filtro, o bustina, 1 (vedi figure da 5 a 7) comprende una prima porzione 3P di materiale filtro termoformata definente una camera C tridimensionale di contenimento di una dose 12 di prodotto da infusione ed avente una apertura 23 con un bordo perimetrale 24 esterno continuo.

Sempre secondo l'invenzione, la bustina 1 comprende una seconda porzione 14P di materiale filtro piana per la chiusura della camera tridimensionale C della prima porzione 3P.

La seconda porzione 14P di materiale filtro ha una dimensione superiore alla dimensione dell'apertura 23 della camera C tridimensionale.

La seconda porzione 14P Ã ̈ connessa alla prima porzione 3P in corrispondenza del bordo perimetrale 24 esterno continuo debordante rispetto alla camera C di contenimento del prodotto.

Preferibilmente, il bordo perimetrale 24 esterno continuo della prima porzione 3P di materiale filtro giace sullo stesso piano della restante parte della seconda porzione 14P a definire una base piana.

Preferibilmente, la prima porzione 3P di materiale filtro presenta tre superfici triangolari che insieme alla seconda porzione 14P di materiale filtro piana realizza una forma tetraedrica, con il bordo 24 perimetrale piano sporgente esternamente da ogni lato definito della prima porzione 3P di materiale filtro termoformato.

In alternativa, la prima porzione 3P di materiale filtro presenta quattro superfici triangolari che insieme alla seconda porzione 14P di materiale filtro piana realizza una forma piramidale a base quadrata con il bordo 24 perimetrale piano sporgente esternamente da ogni lato definito della prima porzione 3P di materiale filtro termoformata.

Preferibilmente, i lati sporgenti del bordo piano 24 definiscono un superficie utile per l'unione di un filo 51 collegante una etichetta 52 di manipolazione per l'infusione del prodotto contenuto nella bustina 1.

Preferibilmente, la superficie piana esterna definita dalla seconda porzione 14P definisce una superficie utile per l'associazione di filo 51 ed etichetta 52 in posizione inoperativa e di confezionamento della bustina 1.

In realizzazioni alternative non illustrate, i punzoni 10 possono presentare forma diversa da quella illustrata nelle figure, per esempio possono presentare quattro o piÃ¹ superfici piane poligonali, oppure superfici curve. Inoltre, i punzoni 10 possono presentare base poligonale o circolare, a realizzare sacchetti filtro 1 di forme alternative rispetto a quelle illustrate, per esempio a forma cubica, cilindrica, piramidale, conica, parallelepipeda, sferica, semisferica, ecc.

La macchina cosÃ¬ strutturata raggiunge pienamente gli scopi prefissati con notevoli vantaggi nella qualitÃ di produzione del prodotto finale, unita ad una buona velocitÃ produttiva nell'unitÃ di tempo.

In particolare, la macchina ha i seguenti vantaggi:

- elevata tenuta finale della bustina data dalla presenza di una sola saldatura effettuata in piano su una singola parte del materiale senza altre sovrapposizioni;

- mantenimento dell'integritÃ del prodotto che, di fatto, viene depositato nella camera tridimensionale giÃ formata e che non viene piÃ¹ manipolata;

- la dose di prodotto rimane sempre in una zona lontana dalle operazioni di saldatura, taglio e manipolazione della bustina;

- riduzione delle stazioni operative, rispetto alla macchina tradizionale nota, per la presenza di un unico tamburo di formazione della camera tridimensionale partendo da una striscia piana di materiale filtro;

- tale riduzione di stazioni operative permette una movimentazione in continuo della macchina, mantenendo comunque una elevata precisione nella fase di formazione bustina.; - una sola fase di saldatura permette la riduzione di manipolazioni della bustina stessa e permette di ottenere saldature precise e di ottima qualitÃ / tenuta..

In questa luce, Ã ̈ possibile ottenere bustine di elevata qualitÃ .

Grazie alla particolare conformazione del bordo di unione si creano lati sporgenti piani che, da un lato, garantiscono la tenuta della bustina, mentre dall'altro offrono uno spazio utile per l'applicazione di dati del prodotto senza modificare le caratteristiche della bustina stessa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per formare sacchetti filtro (1) per prodotti da infusione formati da spezzoni di materiale filtro, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno: - una stazione (2) di alimentazione di una prima striscia (3) continua di materiale filtro termoformabile mobile lungo un percorso operativo (P); - una stazione (4) di riscaldamento della prima striscia (3) continua, disposta lungo il percorso operativo (P) e comprendente mezzi (22) per riscaldare la prima striscia (3) continua di materiale filtro termoformabile ad una predeterminata temperatura; - un tamburo (5) per formare una prima porzione (3P) del sacchetto filtro (1), avente due parti (6, 7) circolari tra loro concentriche, rotanti in continuo, ed in coordinazione di fase attorno ad un unico asse (X) di rotazione in modo da configurare un zona anulare (8) di interposizione della prima striscia (3) continua da formare; una prima parte (6) circolare del tamburo (5) essendo provvista di una serie di matrici (9) radiali, ed una seconda parte (7) avendo una corrispondente serie di punzoni (10) di formatura della prima striscia (3) di materiale filtro configurati per deformare plasticamente una porzione della prima striscia (3) di materiale filtro all'interno di una corrispondente matrice (9) almeno per un predeterminato tratto (T) arcuato di un percorso circolare effettuato dal tamburo (5), in modo da formare una camera tridimensionale (C) aperta di materiale filtro; - una stazione (11) di dosatura di una dose (12) di prodotto da infusione configurata per depositare, in coordinazione di fase con il tamburo (5), la dose (12) all'interno della camera tridimensionale (C) di materiale filtro; - una stazione (13) di alimentazione di una seconda striscia (14) continua di materiale filtro, configurata per depositare la seconda striscia (14) continua al disopra della prima striscia (3) continua presentante le camere tridimensionali (10) con la dose (12) di prodotto da infusione, ed in modo da definire una base piana di chiusura dei sacchetti filtro (1); - una stazione (15) di unione / chiusura della seconda striscia (14) continua di materiale filtro sulla prima striscia (3) continua di materiale filtro, disposta lungo il percorso operativo (P), ed a valle della stazione (13) di alimentazione della seconda striscia (14) continua di materiale filtro; - una stazione (16) di taglio per realizzare una successione di singoli sacchetti filtro (1) con base piana tramite taglio della prima e della seconda striscia (3, 14) continua di materiale filtro; la stazione (16) di taglio essendo a valle della stazione (15) di unione / chiusura, lungo detto percorso operativo (P).
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, comprendente organi di trattenimento (17) della prima striscia (3) continua di materiale filtro, disposti tra la prima (6) e la seconda (7) parte circolare del tamburo (5), ed agenti su tratti della prima striscia (3) continua di materiale filtro bilateralmente disposti rispetto ad ogni matrice (9) in coordinazione di fase con un corrispondente punzone (10) durante una fase di deformazione plastica della prima striscia (3) continua di materiale filtro, detti organi di trattenimento (17) essendo atti a bloccare, rispetto alle matrici (9), detti tratti della prima striscia (3) continua.
3. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente organi a camma (18) per attivare e disattivare i punzoni (10) e configurati per muovere radialmente i punzoni (10), almeno per detto tratto (T) arcuato, tra una posizione inoperativa, in cui il punzone (10) risulta allontanato dalla matrice (9) e dalla prima striscia (3) continua, ed una posizione operativa, in cui il punzone (10) risulta accoppiato alla matrice (9) deformando plasticamente la prima striscia (3) continua.
4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto tamburo (5) ha organi (19) per la movimentazione di ogni punzone (10), nei due sensi, parallelamente all'asse (X) di rotazione del tamburo (5) stesso in modo da allontanare i punzoni (10) dalla matrice (9) per un predeterminato secondo tratto (T2) di percorso arcuato degli stessi punzoni (10) in prossimitÃ della stazione (11) di dosatura di una dose (12) di prodotto da infusione.
5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la stazione (11) di dosatura di una dose (12) di prodotto da infusione comprende un ulteriore tamburo (20) rotante attorno ad un asse (X1) parallelo all'asse (X) di rotazione del tamburo (5) e configurato per portare, in fase con il tamburo (5), una camera di dosaggio (21) al disopra di una corrispondente camera (C) tridimensionale di materiale filtro formata e disposta all'interno di una corrispondente matrice (9).
6. Sacchetto filtro per prodotti da infusione in polvere, granuli o foglie, caratterizzata dal fatto di comprendere: - una prima porzione (3P) di materiale filtro, termoformata e definente una camera (C) tridimensionale di contenimento di una dose (12) di prodotto da infusione ed avente una apertura (23) con un bordo perimetrale (24) esterno continuo; - una seconda porzione (14P) piana di materiale filtro per la chiusura della camera (C) tridimensionale della prima porzione (3P); detta seconda porzione (14P) di materiale filtro avendo una dimensione superiore alla dimensione dell'apertura (23) della prima porzione (3P) ed essendo connessa alla prima porzione (3P) in corrispondenza del bordo perimetrale (24) esterno continuo debordante rispetto allâ€™apertura (23) della camera (C) tridimensionale .
7. Sacchetto filtro secondo la rivendicazione 6, in cui il bordo perimetrale (24) esterno continuo della prima porzione (3P) di materiale filtro e la seconda porzione (14P) giacciono su uno stesso piano a definire una base piana del sacchetto filtro.
8. Sacchetto filtro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 e 7, in cui la prima porzione (3P) di materiale filtro presenta tre superfici triangolari che insieme alla seconda porzione (14P) di materiale filtro realizzano una forma tetraedrica con il bordo perimetrale (24) esterno continuo sporgente esternamente da ogni lato definito della prima porzione (3P) di materiale filtro.
9. Sacchetto filtro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 e 7, in cui la prima porzione (3P) di materiale filtro presenta quattro superfici triangolari che insieme alla seconda porzione (14P) di materiale filtro piana realizza una forma piramidale a base quadrata, con il bordo (24) perimetrale esterno continuo sporgente esternamente da ogni lato definito della prima porzione (3P) di materiale filtro.