ITBO970730A1 - Metodo e apparato per la produzione su scala industriale di confezioni multiple di materiale termoplastico, contenenti un qualsiasi prodotto, - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Metodo ed apparato per la produzione su scala industriale di confezioni multiple di materiale termoplastico, contenenti un qualsiasi prodotto, chiuse da un coperchio termosaldato, singolarmente etichettate sulla superficie laterale e confezioni multiple così ottenute"

Il trovato fa riferimento ai procedimenti ed alle macchine cosiddette Form-Fill-Seal o semplicemente alle cosiddette Fill--Seal, destinate al confezionamento in condizioni asettiche o normali, di prodotti di qualsiasi genere, ad uso alimentare o non alimentare, entro vaschette di materia termoplastica, chiuse da un coperchio termosaldato, usualmente composto da un film di materiale termosaldabile o da un film di alluminio rivestito sulla faccia interna con un sottile strato di materiale termosaldabile al materiale che compone le vaschette stesse. In questi contenitori vengono usualmente confezionati prodotti quali jogurth, dessert, marmellate od altri anche non alimentari. Più in particolare, il trovato fa riferimento ai procedimenti ed alle macchine per la produzione di confezioni multiple, formate da due o più vaschette del tipo dianzi detto, unite reciprocamente con una zona indebolita, in corrispondenza della quale è possibile effettuare una agevole separazione delle vaschette stesse al momento dell'uso del prodotto in esse confezionato.

Quando le vaschette di una confezione multipla debbono essere singolarmente etichettate o decorate sulla superficie laterale, attualmente è necessario disporre di macchine speciali, dotate di mezzi in grado di introdurre preventivamente in ogni cavità dello stampo di termoformatura delle vaschette, una etichetta decorata, trattata con termocolla, in modo che questa aderisca saldamente alla vaschetta nel momento in cui viene termoformata nello stampo. Questo metodo, oltre che richiedere macchine speciali, comporta dei tempi di ciclo maggiorati rispetto a quelli delle macchine tradizionali per la produzione di confezioni singole e poi successivamente etichettate o decorate con macchine convenzionali, in quanto i tempi di formazione dell’etichetta e della sua introduzione nello stampo di termoformatura, si sommano ai tempi del ciciò di produzione delle confezioni. Se si verificano inconvenienti in una delle unità di alimentazione delle etichette, o se una etichetta tende a posizionarsi non correttamente nella cavità dello stampo, occorre arrestare l'intero ciclo di confezionamento. Altri inconvenienti si riscontrano nella qualità delle confezioni multiple ottenute coi procedimenti noti, in quanto le stesse confezioni vengono dapprima private degli sfridi interni o centrali a forma di stella e di quelli esterni o laterali, con una operazione di tranciatura e poi vengono separate tra loro, in gruppi di quantità prefissata, con una operazione successiva di taglio. Il taglio è collimato con le punte delle zone tranciate dagli utensili a forma di stella. E' intuibile che anche piccolissimi errori di posizionamento delle vaschette nella stazione di taglio, possono determinare alle estremità delle zone tagliate delle bave appuntite che possono ferire l'utente.

Il trovato intende ovviare a questi e ad altri inconvenienti, con la seguente idea di.soluzione. Le confezioni vengono prodotte con macchine tradizionali, disgiunte l'una dall'altra e prive di etichette o decorazioni laterali. Le singole confezioni vengono poste in fila indiana, su una o su più file e vengono sottoposte ciascuna ad una fase di etichettatura o decorazione laterale, da parte di almeno una macchina di tipo noto, anche di tipo continuo, molto veloce. All'uscita dalla fase di etichettatura o decorazione laterale, le confezioni vengono correttamente orientate, raggruppate in gruppi di due o più, vengono reciprocamente accostate con una parte dei bordi perimetrali di testa e tali parti accostate dei bordi vengono fissate recìprocamente con una fase di saldatura e/o con una qualsiasi altra soluzione che ne consenta poi una facile e sicura separazione al momento dell'uso. Se si parte da vaschette preformate e singolarmente separate, la fase di etichettatura o di decorazione laterale può essere eseguita sulle stesse singole vaschette, dopo le fasi di riempimento e di chiusura, come nell'ipotesi precedente o prima di queste fasi.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di alcune forme preferite di attuazione dello stesso, illustrate a puro titolo d'esempio, non limitativo, nelle figure delle due tavole allegate di disegni, in cui:

- la fig. 1 illustra schematicamente un apparato secondo l'invenzione per la produzione di confezioni multiple e singolarmente etichettate sulla superficie laterale;

- la fig. 2 illustra in pianta dall'alto una possibile confezione multipla realizzabile con l'apparato di figura 1;

- le figg. 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9 illustrano schematicamente altrettante possibili soluzioni per il fissaggio reciproco dei bordi accostati della testa di due o più confezioni singole e già etichettate lateralmente.

Nella figura 1, con 1 è indicata una Form-fill-seal di tipo noto, per il confezionamento di prodotti in vaschette termoformate e chiuse da un coperchio in alluminio termosaldabile, che escono dalla stessa macchina disgiunte l'una dall'altra e prive di etichetta o di decoro laterale. Una macchina per questo scopo comprende ad esempio una bobina 2 dalla quale viene svolto il nastro 102 di materiale termoplastico che da parte di una unità operativa 3 viene termoformato per la produzione delle vaschette V che in una successiva stazione operativa 4 vengono riempite di prodotto e che da parte di una ulteriore stazione 5 vengono chiuse a tenuta con un film di alluminio termosaldabile 106, svolto da una bobina 6. In una successiva stazione 7 di tranciatura, le singole confezioni vengono separate dai nastri dai quali sono state ricavate, per cui dalla macchina 1 escono delle confezioni V’ piene di prodotto, chiuse a tenuta da un coperchio termosaldato, reciprocamente disgiunte e prive di etichetta laterale. Con 8 è indicato il rocchetto di raccolta dello sfrido dei nastri 102 e 106 dai quali sono state ricavate le confezioni V'.

Le confezioni V uscite dalla macchina 1, attraversano una unità 9 di eventuale polmonazione e che allinea le confezioni stesse in fila indiana, su una o su più file, e le alimenta ad una macchina etichettatrice 10 di tipo noto, ad elevata produzione, ad esempio di tipo rotante, che applica sulla superficie laterale esterna delle singole confezioni una etichetta di personalizzazione od una decorazione, usualmente avvolgente, fissata con colle a freddo od a caldo o con altre tecniche note.

Le confezioni singole e lateralmente etichettate o decorate V", attraversano una unità 11 di eventuale polmonazione e che predispone le stesse confezioni in modo corretto affinchè da parte di una successiva unità operativa di fissaggio 12, le stesse confezioni, debitamente accostate l'una all'altra con un tratto del perimetro dei bordi di testa, possano essere fissate reciprocamente con gli stessi bordi, in gruppi di due o più, ed in questa condizione le confezioni multiple V"' escono dalla macchina 12. Nella macchina 12 viene eseguito un fissaggio reciproco per i bordi delle singole confezioni etichettate lateralmente, di qualsiasi tipo tale da risultare affidabile e che al momento dell ' uso del prodotto confezionato, possa essere rotto agevolmente e con sicurezza, evitando lacerazioni indesiderate dei coperchi delle singole confezioni.

Nell'ambito del trovato rientra anche quella variante che prevede l'uso di una unità di produzione di tipo Fill-seal, che impiega vaschette preformate e separate, che in questo caso possono essere etichettate o decorate dopo la fase di riempimento e di chiusura, come detto nell'ipotesi precedente, o prima di queste fasi.

I vantaggi che derivano dalla nuova soluzione qui esposta, possono essere così compendiati. Il nuovo metodo consente anche a chi dispone di una tradizionale macchina di produzione, ad esempio di quella indicata con 1, di produrre confezioni multiple e lateralmente etichettate o decorate, con la semplice aggiunta degli aggregati 9, 10, 11, 12, senza nulla modificare nella detta macchina di produzione 1. Eventuali malfunzionamenti di una delle unità 1, 10 o 12, se causati da inconvenienti di piccola entità, possono non richiedere l'arresto delle altre unità, grazie alla presenza delle unità di polmonazione 9 ed 11. Il ciclo di produzione delle confezioni multiple e singolarmente etichettate, ha tempi inferiori a quelli dei metodi noti, in quanto il tempo di etichettatura non si somma a quello di produzione delle confezioni singole V . Modificando solo l'ultima unità di fissagggio 12 dell’apparato, è possibile produrre gruppi di due o più confezioni etichettate o decorate, con investimenti decisamente molto più contenuti di quelli che dovrebbero invece essere fatti con la tecnica nota. Le confezioni multiple ottenute col metodo di cui trattasi, sono prive di bave perimetrali appuntite e quindi di qualità decisamente superiore a quelle ottenute con la tecnica nota.

Per dimostrare il requisito della industrialità della presente invenzione, vengono ora illustrate, a puro titolo di esempio, non limitativo, alcune possibili soluzioni per l’attuazione dell'operazione di fissaggio per i bordi delle confezioni, da parte dell'unità 12. Per questa operazione, le confezioni V" possono eventualmente essere rovesciate ed appoggiate col coperchio su un piano di supporto o possono essere lasciate diritte. All'eventuale ribaltamento potrà provvedere ad esempio l'unità 11 o la stessa unità 12. Dalle figure 3 e 4 si rileva che le confezioni sìngole ed etichettate V" appoggiano col coperchio ad esempio su un piano 13 e da parte di mezzi di guida laterali 14 vengono obbligate a rimanere accostate ed in sostanziale contatto intimo con un tratto del bordo B di testa. In giusta fase, su tale tratto accostato dei bordi delle vaschette, opposto al piano 13, viene posizionato a ponte un sonotrodo 15, collegato ad una sorgente di ultrasuoni, in modo da realizzare l'unione reciproca dei detti bordi per termosaldatura. La superficie attiva del sonotrodo 15 può essere dotata di una nervatura in rilievo e cuneiforme 115 che forma nella zona di saldatura dei bordi delle vaschette, una linea di indebolimento 16 come dalla figura 4, che consente una separazione agevole e sicura delle due confezioni al momento dell'uso. L'azione del sonotrodo 15,.genera sui bordi di materia plastica delle confezioni una piccola impronta 17 che è significativa della termosaldatura eseguita. L’azione del sonotrodo determina inevitabilmente anche una saldatura ai bordi delle vaschette di corrispondenti porzioni -dei loro coperchi, come indicato con 18 e 18’. Per la presenza di queste ulteriori zone di saldatura, al momento del distacco di una confezione dall'altra, anche i coperchi si separeranno con certezza nella zona di congiunzione delle vaschette, senza interferenze negative reciproche, come si può ben comprendere dalla figura 2. Da questa figura appare come i bordi di testa B della confezione multipla secondo il ritrovato, siano privi perimetralmente di bave appuntite, come lo sono invece le confezioni multiple di tipo noto, in quanto ogni confezione singola è qui stata interessata con uniformità sull'intero perimetro dal solo tranciante che l'ha separata dai nastri di formazione.

Le figure 5 e 6 illustrano una ipotesi di termosaldatura a lama od a filo caldo. Tra le porzioni dei bordi B delle confezioni che debbono essere reciprocamente fissate, viene inizialmente interposto l'utensile caldo 19 che poi viene tolto e le confezioni vengono accostate reciprocamente come indicato dalle frecce 20, per far sì che le zone dei bordi plastificate, si tocchino e si congiungano reciprocamente. Dopo queste fasi potrà essere effettuata una rapida operazione di ricalco delle zone plastificate e congiunte dei bordi, per mezzo di appositi utensili 21 e 22 come dalla figura 6, in modo da ottenere risultati analoghi a quelli illustrati con riferimento alla figura 4.

La figura 7 illustra un'altra soluzione che prevede una parziale sovrapposizione reciproca dei bordi B delle confezioni, con preventiva eliminazione della porzione di coperchio 23 che altrimenti risulterebbe interposta, e che prevede il fissaggio reciproco dei bordi sovrapposti per mezzo di una termosaldatura di qualsiasi adatto tipo o per mezzo di adatte colle.

La figura 8 illustra una ulteriore soluzione secondo la quale sui bordi accostati delle due confezioni viene posizionato a ponte un inserto 24 di un qualsiasi materiale adatto e tale inserto può essere fissato alle due parti con una termosaldatura o per mezzo di colle. L'inserto 24 potrà essere dotato di indebolimenti per lo strappo al momento dell'uso delle confezioni.

La figura 9 illustra infine la soluzione che prevede il fissaggio reciproco dei bordi B delle due confezioni accostate, per mezzo di strisele o di punti 25 di una colla erogata da una unità 26. La colla sarà preferibilmente di tipo tale da cristallizzare nella fase di indurimento, in modo che la congiunzione da essa realizzata, si rompa agevolmente nel momento in cui le confezioni debbono essere separate l'una dall'altra.

Resta inteso che altre soluzioni di fissaggio reciproco delle confezioni per i bordi B accostati, note ai tecnici del ramo e qui non indicate, rientrano tutte nell'ambito di protezione della presente domanda di brevetto.

Resta pertanto inteso che al trovato, possono essere apportate numerose varianti e modifiche, soprattutto costruttive, il tutto per altro senza abbandonare il principio informatore dell'invenzione, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi dell'ambito di protezione delle stesse rivendicazioni

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la produzione su scala industriale di confezioni multiple di materiale termoplastico, contenenti un qualsiasi prodotto, chiuse da un coperchio termosaldato e singolarmente provviste di una etichetta o decorazione laterale, caratterizzato dalle seguenti fasi operative: - termoformatura di vaschette (V) di materiale termoplastico, riempimento con prodotto delle vaschette stesse e chiusura delle vaschette medesime con un coperchio di materiale termosaldabile, per la formazione di singole confezioni (V ). piene e chiuse ; etichettatura o decorazione laterale delle dette confezioni singole, per la produzione di confezioni singole ed etichettate. Questa fase può, in alternativa, essere realizzata sulle vaschette singole, prima delle fasi di riempimento e di chiusura; - raggruppamento nella quantità prestabilita delle confezioni singole ed etichettate o decorate lateralmente (V"). ad esempio in gruppi di due o più e fissaggio reciproco delle stesse confezioni per le porzioni perimetrali dei bordi di testa (B) reciprocamente accostate, per la produzione delle confezioni multiple desiderate (V"').
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1), in cui tra le fasi di produzione e quella di etichettatura o decorazione delle singole confezioni e/o tra le fasi di etichettatura o decorazione e di raggruppamento e fissaggio reciproco delle confezioni singole ed etichettate o decorate, possono essere previste delle fasi di polmonatura .
3. 3) Apparato per la produzione su scala industriale di confezioni multiple di materiale termoplastico, contenenti un qualsiasi prodotto, chiuse da un coperchio termosaldato e dotate singolarmente di una etichetta o decorazione laterale, in particolare per l'attuazione del'metodo di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere: - una unità di produzione (1) per termoformare delle vaschette (V) di materia termoplastica (102) o che impiega vaschette formate in un ciclo precedente e reciprocamente disgiunte e che è dotata di mezzi (4) per riempire le vaschette stesse col prodotto e di mezzi (5) per chiudere le vaschette medesime con un coperchio di materiale termosaldabile (106) e con eventuali mezzi (7) per separare reciprocamente le singole confezioni così prodotte (V1) se le stesse sono unite tra loro dai nastri di materiale (102, 106) dai quali sono state ricavate e chiuse; - dei mezzi (10) per applicare sulla superficie laterale di ognuna delle singole confezioni (V ), una etichetta o decorazione di tipo avvolgente o semiavvolgente, per formare confezioni singole ed etichettate o decorate (V"). Questi mezzi possono non essere previsti nel caso in cui l'unità di produzione impieghi vaschette preformate, singolarmente disgiunte e già etichettate o decorate lateralmente; - dei mezzi (9, 11) per correttamente orientare e per allineare e/o raggruppare in quantità prestabilite, le singole confezioni (V , V") uscite dall’unità di produzione (1) e/o dai detti mezzi (10) di etichettatura o decorazione laterale; - dei mezzi (12) per fissare reciprocamente con le porzioni reciprocamente accostate dei bordi (B) di testa, le singole confezioni etichettate o decorate e raggruppate in quantità prefissata, in modo da realizzare le confezioni multiple (V"') per le quali è stato predisposto l'intero apparato.
4. 4) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i mezzi (9, 11) che controllano le confezioni singole (V , V") in uscita dall'unità di produzione e prima del loro ingresso nell'unità finale (12) di fissaggio reciproco delle singole confezioni etichettate o decorate, possono essere dotate di mezzi di polmonazione, per accumulare temporaneamente prodotto quando l’unità operativa a valle deve essere rallentata o temporaneamente arrestata.
5. 5) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i mezzi (11) che alimentano l'unità finale (12) di fissaggio, possono eventualmente essere predisposti per rovesciare le confezioni etichettate o decorate , in modo che queste marcino con la testa in basso e sì presentino in tale condizione ai detti mezzi finali di fissaggio.
6. 6) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i mezzi finali di fissaggio (12) sono predisposti per realizzare il fissaggio stesso dei bordi (B) accostati delle confezioni etichettate o decorate, con una operazione di termosaldatura, senza apporto di materiale e sono tali da ricavare sulla zona di fissaggio un indebolimento (16) che facilita il distacco delle singole confezioni al momento dell’uso.
7. 7) Apparato secondo la rivendicazione 6), in cui i mezzi di fissaggio (12) comprendono dei mezzi (13, 15) per eseguire una saldatura ad ultrasuoni.
8. 8) Apparato secondo la rivendicazione 6), in cui i mezzi di fissaggio (12) comprendono dei mezzi (19, 20) per eseguire una saldatura a filo od a lama calda e comprendono degli eventuali mezzi per il ricalco e la profilatura della zona saldata.
9. 9) Apparato secondo la rivendicazione 6), in cui sono previsti dei mezzi per far sì che le porzioni dei bordi di testa (B) delle confezioni, che debbono essere saldate reciprocamente, vengano in parte sovrapposte, senza l'interposizione della appendice di coperchio (23) che non sarebbe saldabile, ed i mezzi di fissagggio finale (12) possono essere di qualsiasi tipo adatto a realizzare una termosaldatura, ad esempio ad ultrasuoni, oppure ad alta frequenza, a barra calda o di altro adatto tipo.
10. 10) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i mezzi finali (12) che fissano reciprocamente per i bordi di testa (B) le singole confezioni etichettate o decorate e reciprocamente accostate, sono predisposti per realizzare il fissaggio stesso con una operazione di termosaldatura, con apporto di materiale.
11. 11) Apparato secondo la rivendicazione 10), in cui i mezzi di fissaggio provvedono al riporto a ponte sui bordi di testa (B) e reciprocamente accostati delle singole confezioni etichettate, di un inserto {24), preferibilmente con indebolimenti di strappo e provvedono alla termosaldatura di tale inserto sugli stessi bordi.
12. 12) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i mezzi finali (12) che fissano reciprocamente per i bordi di testa (B) le singole confezioni etichettate o decorate e reciprocamente accostate, sono predisposti in modo tale da realizzare il fissaggio stesso per incollatura.
13. 13) Apparato secondo la rivendicazione 12), in cui i mezzi finali (12) di fissaggio reciproco dei bordi di testa delle singole confezioni etichettate o decorate e reciprocamente accostate, sono predisposti in modo da realizzare il fissaggio stesso con inserti (24) adesivi od adesìvizzatì e preferibilmente dotati di indebolimenti per lo strappo.
14. 14) Apparato secondo la rivendicazione 12), in cui i mezzi finali (12) di fissaggio reciproco delle singole confezioni etichettate o decorate e reciprocamente accostate, sono predisposti per realizzare il fissaggio stesso con linee o punti di colla (25) erogati da adatti mezzi (26), essendo la colla impiegata, preferibilmente del tipo che quando indurisce, cristallizza, così che il fissaggio da essa realizzato possa essere agevolmente rotto al momento della separazione delle confezioni, per l’uso.
15. 15) Confezioni multiple di materiale termoplastico, contenenti un qualsiasi prodotto e chiuse da un coperchio termosaldato, in cui le singole confezioni sono dotate di una etichetta o decorazione laterale, usualmente avvolgente o semiavvolgente, caratterizzate dal fatto che i bordi di testa delle stesse confezioni sono privi di bave di lavorazione -e che gli stessi bordi (B) non sono uniti tra loro in un .sol pezzo, come nella tecnica nota, ma sono reciprocamente fissati con qualsiasi adatti mezzi e/o con qualsiasi adatta tecnica.
16. 16) Metodo ed apparato per la produzione su scala industriale di confezioni multiple di materiale termoplastico, di tutti i tipi ed in quantità qualsiasi, contenenti un qualsiasi prodotto, chiuse da un coperchio termosaldato, singolarmente etichettate o decorate sulla superficie laterale è confezioni multiple così ottenute, il tutto essendo concepito e realizzato, in particolare o sostanzialmente, come descritto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.