ITBS20080085A1

ITBS20080085A1 - Pressa e metodo particolarmente per la formatura a pressione di contenitori in carta

Info

Publication number: ITBS20080085A1
Application number: IT000085A
Authority: IT
Inventors: Mauro Leali; Giuseppe Treccani
Original assignee: Quality Tools Srl
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-22
Also published as: WO2009130731A1; EP2274159B1; US8430802B2; US20110039673A1; EP2274159A1; ES2559868T3; CA2721853A1

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO per INVENZIONE INDUSTRIALE

avente per titolo:

“PRESSA E METODO PARTICOLARMENTE PER LA FORMATURA

A PRESSIONE DI CONTENITORI IN CARTA”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce al settore delle macchine per la formatura di manufatti quali contenitori, vassoi o vaschette in un materiale deformabile, e si riferisce in particolare a una macchina e ad un metodo per la formatura a pressione di contenitori, vaschette o simili in carta.

Stato della Tecnica

Da un lato è nota la formatura a pressione di contenitori o vaschette in alluminio con macchine sostanzialmente sotto forma di presse verticali, che comprendono una postazione di formatura avente un semistampo fisso e un semistampo mobile a bordo, rispettivamente, di un portastampo inferiore e di un portastampo superiore. Il materiale, in forma di nastro, viene condotto tra i due semistampi che, avvicinati e chiusi uno sull’altro, formano il contenitore. La movimentazione del semistampo mobile è di tipo meccanico, effettuata con sistemi a ginocchiera ovvero a biella e manovella, che oltretutto sono difficili da gestire in quanto a corsa, decelerazioni e arresti, e piuttosto rumorosi, nonché bisognosi di manutenzione e pulizia frequenti.

Dall’altro lato è nota la formazione di contenitori o vaschette in carta con una configurazione assimilabile a quelli in alluminio.

Attualmente essi sono ottenuti in più fasi a partire da un foglio di carta umidificata e attraverso una successione di operazioni che si effettuano in macchine a più stazioni di lavoro e trasferendo il pezzo da una stazione all’altra.

Tali macchine però, oltre a risultare complesse non hanno una elevata produttività, proprio perché le varie fasi di formatura di un pezzo non vengono effettuate in un solo passaggio ed implicano quanto meno tempi passivi di trasferimento.

E’ stato altresì fatto un tentativo per ottenere contenitori o vaschette in carta con una macchina di tipo meccanico, quale una pressa per la formatura di contenitori in alluminio, a partire da un foglio di carta umida. Questo tentativo, però, non ha prodotto risultati soddisfacenti in quanto, per caratteristiche proprie, le tradizionali presse meccaniche non sono adatte ad attuare un’operazione di formatura quando viene usata carta umida, che, per la buona riuscita dei manufatti, necessita di una procedura particolare. In effetti, in tali macchine non è possibile effettuare fermate programmate del piano mobile in punti precisi della sua corsa così come richiesto in particolare nella fase di consolidamento della carta.

Scopi e Sommario dell’Invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di creare le condizioni per un’agevole formatura di contenitori o vaschette in carta con una macchina, o pressa, ben più semplice ed economica rispetto alle macchine a più stazioni fin qui usate, più precisa e silenziosa rispetto alle tradizionali presse meccaniche impiegate nella formatura di contenitori o vaschette in alluminio, e che vantaggiosamente necessita di minor manutenzione.

Un altro scopo dell’invenzione è di proporre una macchina, o pressa, con un ciclo di lavoro che, rispetto alla presse meccaniche, può essere meglio gestito in rapporto al materiale trattato, carta umidificata, e alla procedura di formatura per ottenere contenitori o vaschette in carta e con l’ulteriore vantaggio di una maggior produttività, rispetto alle macchine a più stazioni di lavoro per il fatto che ad ogni ciclo di chiusura e apertura dello stampo viene prodotto almeno un pezzo o anche tanti pezzi finiti quante sono le impronte dello stampo.

Detti scopi e vantaggi sono ottenuti, in accordo con l’invenzione, con una macchina o pressa particolarmente per la formatura di contenitori o vaschette in carta secondo il preambolo della rivendicazione 1 e dove il piano portastampo mobile è azionato da un attuatore elettrico per i suoi spostamenti di apertura e chiusura, e lo stampo è provvisto di mezzi di riscaldamento per l’asciugatura e il consolidamento della carta in una data posizione di chiusura dello stampo, comunque prima di iniziare l’apertura di quest’ultimo.

Breve Descrizione dei Disegni

Ulteriori dettagli dell’invenzione risulteranno evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni, indicativi e non limitativi, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista schematica di un impianto per la produzione di contenitori o vaschette in carta;

la Fig. 2 mostra una vista pure schematica della testa della pressa secondo l’invenzione;

la Fig.3 mostra una vista dall’alto della testa in Fig. 2;

la Fig. 4 mostra una sezione della testa secondo le frecce A-A in Fig. 3;

la Fig. 5 mostra una sezione della testa secondo le frecce B-B in Fig. 3; e

la Fig. 6 mostra una sezione della testa secondo le frecce C-C in Fig. 3.

Descrizione Dettagliata dell’Invenzione

Come mostrato, la macchina qui proposta comprende, in associazione a una pressa 11, da una parte, un supporto 12 portante una bobina di carta di partenza 13, dei mezzi 14 per svolgere la carta dalla bobina, dei mezzi per l’avanzamento a intermittenza della carta verso la pressa e, dalla parte opposta, oltre a dei mezzi per evacuare gli sfridi di carta, un impilatore automatico 15 degli articoli in uscita dalla pressa e un tavolo 16 di accumulo dei manufatti finiti 17 – Fig.1.

Lungo il percorso tra la bobina e la pressa sono predisposti, ancorché non rappresentati, dei mezzi per umidificare la carta secondo necessità.

La pressa 11 ha un basamento 18 avente – Fig. 4 – un piano portastampo fisso 19 e portante una testa 20 con un piano portastampo movibile 21 al di sopra del piano fisso – Fig. 5. Di volta in volta, al piano portastampo fisso 19 viene vincolato un semistampo inferiore 22, mentre al piano portastampo mobile 21 viene vincolato un semistampo superiore 23, i due semistampi 22, 23 definendo complementarmente almeno un’impronta 24 corrispondente, per forma e dimensioni, al manufatto 17 da realizzare.

Secondo un aspetto dell’invenzione, i componenti 22, 23 dello stampo sono riscaldati convenientemente per scaldare la carta umida ed asciugarla in una data fase del ciclo di formatura dell’articolo desiderato

In particolare poi, la testa 20 della pressa comprende una piastra o traversa fissa 25, e il piano portastampo mobile 21 è montato su detta traversa 25, guidato mediante colonnette 26 e sostenutovi mediante gli steli 27 di pistoni operanti in cilindri pneumatici di bilanciamento 28 fissati a detta piastra o traversa.

Il piano portastampo mobile 21 è spostabile in altezza tra una posizione elevata di apertura, nella quale il semistampo superiore 23 è lontano dal semistampo inferiore 22 sul piano portastampo fisso 19, e una posizione abbassata di chiusura, nella quale il semistampo superiore è avvicinato e si coniuga con il semistampo inferiore.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, gli spostamenti del piano mobile 21, e con esso del semistampo superiore 23, dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura e viceversa sono comandati da un attuatore sostanzialmente elettrico 29.

Nell’esempio illustrato nei disegni, questo attuatore consiste in una vite 30 che si coniuga con una chiocciola o madrevite 31 a circolazione di sfere o rulli e in un motore elettrico 32 di azionamento.

La vite 30 è vincolata al piano mobile 21 e si estende verso l’alto da questo per accoppiarsi con la chiocciola 31 portata a sua volta da mezzi di centratura e supporto 33 montati sulla piastra o traversa fissa 25. La vite 30 è predisposta per traslare assialmente senza ruotare, mentre la chiocciola 31 è suscettibile di ruotare, senza traslare, comandata dal motore elettrico 32. Di preferenza, il motore elettrico è di tipo “torque” posto coassialmente alla vite 30 ed avente uno statore 34 fissato al supporto 33 della chiocciola 31, e un rotore 35 vincolato in rotazione con quest’ultima, anche se ciò non esclude che il motore elettrico possa essere d’altro tipo ed accoppiato alla chiocciola mediante organi di trasmissione appropriati.

In ogni caso, alle rotazioni della chiocciola in un senso o nell’altro ad opera del motore, si hanno gli spostamenti assiali della vite per le corse di andata e ritorno del piano mobile, vale a dire di chiusura e apertura dello stampo. Tali corse, proprio grazie al sistema di attuazione elettrico possono essere programmate, gestite, regolate finemente, rallentate o arrestate secondo necessità nel corso del ciclo di formazione di ogni manufatto.

In pratica, nella macchina sopra descritta, il foglio di carta umidificata 13 viene fatto avanzare passo-passo tra i semistampi aperti 22, 23, riscaldati. Questi, poi, sono avvicinati e chiusi uno sull’altro ad opera dell’attuatore elettrico 29, causando dapprima il ritaglio di almeno uno sbozzo di carta corrispondente allo sviluppo del manufatto da realizzare e in successione la formatura di un contenitore o vaschetta semilavorato, ancora senza bordo, corrispondentemente alla forma dell’impronta definita dai semistampi. In prossimità della fine della corsa di chiusura dei semistampi, l’attuatore elettrico 29 è gestito in modo da rallentare o addirittura arrestare momentaneamente del piano mobile 21 per consentire un riscaldamento della carta umida fino alla sua asciugatura da parte dei semiscampi caldi. In tal modo la carta si consolida, stabilizzando la forma del manufatto semilavorato così formato. Dopo, l’attuatore 29 avvia la corsa di ritorno verso l’alto del piano mobile 21, durante la quale, in un prima fase, e con specifici movimenti dei semistampi, si ha la formatura di un bordo attorno al contenitore o vaschetta in modo del tutto simile a quanto avviene nella formatura di vaschette in allumino, e in una seconda fase il rilascio e l’espulsione del manufatto finito.

Pertanto, ad ogni ciclo di lavoro della pressa si vengono a formare, in dipendenza del numero di impronte dello stampo, uno o più contenitori o vaschette in carta finiti che vengono mandati poi all’impilatore automatico e da questo al tavolo di accumulo.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1 Pressa particolarmente per la formatura di manufatti, quali contenitori o vaschette, in carta a partire da un foglio di carta umidificata, comprendente un basamento (18) avente un piano portastampo fisso (19) e portante una testa (20) con un piano portastampo mobile (21) spostabile rispetto al piano fisso, tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura, e dove al piano portastampo fisso è vincolato un semistampo inferiore (22), mentre al piano portastampo mobile è vincolato un semistampo superiore (23), caratterizzato in ciò il piano portastampo mobile è azionato da un attuatore sostanzialmente elettrico (29) per detti spostamenti di apertura e chiusura e i semistampi sono provvisti di mezzi di riscaldamento per l’asciugatura e il consolidamento della carta in una data posizione di chiusura ovvero prima di iniziare l’apertura dello stampo.
2. Pressa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata in ciò che la testa (20) comprende una piastra o traversa fissa (25) e il piano portastampo mobile (21) è montato su detta traversa (25), guidato mediante colonnette (26) e sostenutovi mediante gli steli (27) di pistoni operanti in cilindri pneumatici di bilanciamento (28) fissati a detta piastra o traversa, e in ciò che l’attuatore elettrico comprende una vite (30) che si coniuga con una chiocciola o madrevite (31) a circolazione di sfere o rulli e in un motore elettrico (32) di azionamento.
3. Pressa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata in ciò che la vite (30) di detto attuatore è vincolata al piano mobile (21) per traslare assialmente senza ruotare e la chiocciola (31) è associata a un supporto stazionario (33) e suscettibile di ruotare, senza traslare, comandata dal motore elettrico (32).
4. Pressa secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzata in ciò che detto motore elettrico (32) è di preferenza un motore “torque” posto coassialmente alla vite (30) ed avente uno statore (34) fissato al detto supporto (33) e un rotore (35) vincolato in rotazione alla chiocciola (31).
5. Metodo per la formatura, a partire da un foglio di carta umidificata, di manufatti, quali contenitori o vaschette, in carta con una pressa secondo le rivendicazioni precedenti comprendenti i passi di: portare intermittentemente il foglio di carta umidificata tra due semistampi aperti, definenti almeno un’impronta corrispondente ad almeno un manufatto da realizzare, chiusura dei due semistampi per determinare il ritaglio dal foglio di almeno uno sbozzo di carta corrispondente allo sviluppo del manufatto e in successione la formatura di un manufatto semilavorato, ancora senza bordo, rallentare o arrestare momentaneamente i semistampi nella posizione di chiusura per stabilizzare la forma del manufatto semilavorato, apertura dei due semistampi con la formazione in un primo tempo di un bordo attorno al manufatto e il rilascio e l’espulsione in un secondo tempo del manufatto finito.
6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il manufatto semilavorato è riscaldato per l’essiccazione della carta nella fase di rallentamento o arresto momentaneo dei semistampi nella loro posizione di chiusura.
7. Metodo secondo le rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che il riscaldamento del manufatto semilavorato è realizzato attraverso i semistampi.
8. Pressa e metodo particolarmente per la formatura a pressione di contenitori in carta, come sostanzialmente sopra descritti, illustrati e rivendicati per gli scopi specificati.