ITBS20080183A1 - Attrezzatura e metodo per la formatura di contenitori in carta - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

“ATTREZZATURA E METODO PER LA FORMATURA DI

CONTENITORI IN CARTAâ€

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione si riferisce a un’attrezzatura da utilizzarsi in presse per la formatura di contenitori in un materiale cartaceo dotati di un orlo periferico arricciato. L’invenzione à ̈ pure diretta a un metodo per la formatura di contenitori con una tale attrezzatura, intendendo qui con “contenitori†, vassoi e vaschette circolari o non e con “materiale cartaceo†, sia pergamena vegetale (VP), sia carta accoppiata a più strati o siliconata , anche con un peso inferiore a 220 g/m<2>circa.

Stato della Tecnica

Da una parte, il documento US. 6 093 460 à ̈ indicativo dello stato della tecnica. In quel documento sono descritti una macchina e un metodo per la formatura di recipienti cosiddetti in carta, sostanzialmente rettangolari, a partire però da uno sbozzo iniziale pretagliato fuori macchina, in una precedente stazione di lavoro, ed utilizzando esplicitamente cartoncino con un peso relativamente alto (da 200 a 400 g/m<2>) e ricoperto di una pellicola di resina sia su tutta la sua superficie frontale che su tutta la sua superficie posteriore.

Il altri termini, il recipiente, allora, non à ̈ realizzato come si suol dire “in un sol colpo†, ma in fasi successive e separate: prima con un’attrezzatura per il taglio degli sbozzi di cartoncino di partenza, poi con un’attrezzatura per la formatura del recipiente a partire dallo bozzo precostituito con tempi passivi e costi di attrezzamento rilevanti.

Per di più, anche non espressamente descritta, la macchina rappresentata nel suddetto documento à ̈ di tipo prettamente meccanico e come tale appare inidonea ad effettuare corse diversificate per l’attuazione di diverse lavorazioni, specialmente se in presenza di carta umidificata.

D’altra parte, in una precedente domanda di brevetto della stessa richiedente à ̈ stata descritta una pressa per la formatura di contenitori, vassoi o vaschette a partire da un foglio di carta umidificata, che comprende un piano portastampo fisso con un semistampo inferiore ed un piano portastampo mobile con un semistampo superiore movibile rispetto al piano fisso tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura dello stampo e le cui caratteristiche stanno in ciò che il piano portastampo mobile à ̈ azionato da un attuatore sostanzialmente elettrico e i semistampi sono provvisti di mezzi di riscaldamento per l’asciugatura della carta umida di partenza e il suo consolidamento in una data posizione di chiusura, ovvero prima di iniziare l’apertura dello stampo. Allora, in questa pressa, le corse di andata e ritorno del piano mobile, vale a dire di chiusura e apertura dello stampo possono essere programmate, gestite, regolate finemente, rallentate o arrestate secondo necessità nel corso del ciclo di formazione di ogni manufatto.

Scopo dell’Invenzione

Partendo da tali premesse, scopo principale della presente invenzione à ̈ di proporre un’attrezzatura e un metodo per la formatura di contenitori in carta effettivamente “in un sol colpo†, dal taglio di uno sbozzo iniziale da un nastro di carta continuo, alla formatura del contenitore e alla finitura del suo orlo periferico effettuati direttamente e completamente in una stessa macchina.

Si hanno così i vantaggi di eliminare la necessità di dover disporre e gestire apparecchiature aggiuntive o ausiliarie, di poter produrre uno o più contenitori (secondo delle impronte dello stampo) completi e finiti ad ogni ciclo operativo di apertura e chiusura dello stampo, e di ridurre i tempi passivi aumentando corrispondentemente la produttività del sistema di formatura.

Lo scopo e i vantaggi sono raggiunti in accordo con l’invenzione con un’attrezzatura secondo il preambolo della rivendicazione 1 e in cui attorno al semistampo a bordo del piano portastampo mobile sono previsti concentricamente una lama di taglio superiore, un anello di plissettatura/raggrinzatura superiore e un orlatore superiore, e in cui attorno al semistampo fisso sono disposti una contro lama di taglio, un contro anello di plissettatura/raggrinzatura e un contro orlatore, associati rispettivamente alla lama di taglio superiore, all’anello di plissettatura/raggrinzatura e all’orlatore a bordo associati a semistampo mobile, la lama e la contro lama di taglio essendo previsti per ritagliare dal nastro di carta di partenza uno sbozzo di carta di misura dipendente dalle dimensioni del contenitore da formare, l’anello e il contro anello di plissettatura/raggrinzatura essendo destinati a plissettare/raggrinzare una corona periferica di detto sbozzo di carta durante la corsa di chiusura dei semistampi, mentre l’orlatore e il contro orlatore sono previsti per formare un orlo arricciato attorno alla parete laterale del contenitore durante la corsa di apertura di detti semistampi.

L’invenzione riguarda pure un metodo per la formatura a caldo di un contenitore, vassoio o vaschette in carta secondo la rivendicazione 9.

Breve Descrizione dei Disegni

L’invenzione sarà peraltro illustrata più in dettaglio nel seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni indicativi e non limitativi, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista in sezione dell’attrezzatura in una posizione iniziale di stampo aperto in attesa di introduzione di un nastro di carta;

la Fig. 2 mostra un’analoga vista dell’attrezzatura ma con stampo in una prima posizione di chiusura per un’operazione di tranciatura/fustellatura di un tratto del nastro di carta;

la Fig. 2a mostra una vista ingrandita del dettaglio cerchiato in Fig. 2;

la Fig. 2b mostra una vista di uno sbozzo di carta ritagliato dal nastro di partenza per la formatura di un contenitore, nel caso specifico circolare;

la Fig. 3 mostra una vista dell’attrezzatura con stampo in una seconda posizione di chiusura per un primo trattamento periferico dello sbozzo di carta ritagliato in precedenza;

la Fig. 3a mostra una vista ingrandita del dettaglio cerchiato in Fig. 3;

la Fig. 3b mostra una vista dello sbozzo di carta dopo un suo primo trattamento;

la Fig. 4 mostra una vista dell’attrezzatura con stampo in un’ulteriore posizione di chiusura per un’operazione di imbutitura dello sbozzo di carta e formatura di un contenitore;

la Fig. 4a mostra una vista ingrandita del dettaglio cerchiato in Fig. 4;

la Fig. 4b mostra una vista del contenitore dopo la sua imbutitura;

la Fig. 5 mostra una vista dell’attrezzatura con stampo in una posizione di chiusura completa e di predisposizione per la formazione dell’orlo periferico del contenitore;

la Fig. 5a mostra una vista ingrandita del dettaglio cerchiato in Fig. 5;

la Fig. 5b mostra una vista del contenitore dopo la chiusura completa dello stampo;

la Fig. 6 mostra una vista dell’attrezzatura con stampo in una posizione di apertura parziale per la formazione dell’orlo periferico del contenitore;

la Fig. 6a mostra una vista ingrandita del dettaglio cerchiato in Fig. 6;

la Fig. 6b mostra una vista del contenitore completo di orlo periferico; e

la Fig. 7 mostra una vista dell’attrezzatura con stampo nella posizione di completa riapertura e di espulsione del contenitore finito.

Descrizione Dettagliata dell’Invenzione

In detti disegni, l’attrezzatura per la formatura di contenitori in carta del genere sopra riferito à ̈ indicata globalmente con 10, à ̈ utilizzabile con una pressa, in particolare, ma non esclusivamente, del tipo descritto nella suddetta domanda di brevetto della stessa richiedente, e può essere alimentata con un nastro di carta continuo C secondo la freccia F in Fig. 1.

L’attrezzatura 10 comprende essenzialmente un piano portastampo inferiore fisso 11 e un piano portastampo superiore 12, quest’ultimo movibile lungo colonne di guida 13 al di sopra del piano fisso. Di volta in volta, al piano portastampo fisso 11 viene vincolato un semistampo inferiore 14, mentre al piano portastampo mobile 12 viene vincolato un semistampo superiore 15 con l’interposizione di un cuscinetto ammortizzatore 16, i due semistampi 14, 15 definendo complementarmente almeno un’impronta corrispondente, per forma e dimensioni, al contenitore 100 da realizzare.

La carta di partenza C viene umidificata secondo necessità e i componenti 14, 15 dello stampo sono riscaldati convenientemente per scaldare la carta umida ed asciugarla in una data fase del ciclo di formatura del contenitore desiderato.

Il piano portastampo mobile 12 à ̈ spostabile tra due posizioni estreme: una posizione di apertura, nella quale il semistampo superiore 15 à ̈ lontano dal semistampo inferiore 14 sul piano portastampo fisso, e una posizione di chiusura, nella quale il semistampo superiore à ̈ avvicinato e si coniuga con il semistampo inferiore.

Il semistampo fisso 14, inferiore, include un piattello di imbutitura inferiore 14’ circondato da un relativo punzone di imbutitura 14†. Analogamente, il semistampo mobile 15, superiore, include un piattello di imbutitura superiore 15’ circondato da una relativa matrice di imbutitura 15†, dove però il piattello superiore 15’ à ̈ movibile assialmente rispetto alla matrice 15†mediante un spintore pneumatico 17. Sostanzialmente, l’impronta corrispondente al contenitore 100 da realizzare à ̈ allora definita dal piattello superiore con la relativa matrice di imbutitura e dal piattello inferiore con il relativo punzone di imbutitura.

Quando l’attrezzatura 10 à ̈ destinata alla formatura di contenitori circolari come nell’esempio rappresentato, a bordo del piano portastampo mobile 12, attorno al semistampo superiore 15, e movibili unitamente con questo, sono previsti, radialmente dall’esterno, a livelli diversi e rivolti verso il piano portastampo fisso: una lama di taglio superiore 18, un anello di plissettatura/raggrinzatura superiore 19 e un orlatore superiore 20, dove di preferenza la lama di taglio e l’orlatore fanno parte di un unico pezzo e l’anello di plissettatura/raggrinzatura à ̈ disposto tra detta lama e detto orlatore.

Sul piano portastampo fisso 11 sono previsti una contro lama di taglio 21, un contro anello di plissettatura/raggrinzatura 22 e un contro orlatore 23, associati rispettivamente alla lama di taglio 18, all’anello di plissettatura/raggrinzatura 19 e all’orlatore 20 a bordo del piano portastampo mobile. In particolare, il contro orlatore 23 ha una gola tondeggiante 23’ rivolta verso l’orlatore superiore 20 ed à ̈ movibile in altezza rispetto a quest’ultimo mediante un rispettivo sistema di comando 23†.

Con l’attrezzatura sopra descritta si realizza per ogni suo ciclo operativo la formatura di un contenitore 100 in carta dalla profondità desiderata ed avente una parete laterale 101 terminante con un orlo periferico arricciato 102, sostanzialmente torico –Fig. 6b.

All’avvio del ciclo, lo stampo à ̈ aperto come mostrato in Fig. 1, in una posizione per potervi alimentare un tratto C’ del nastro di carta di partenza C, in misura dipendente dalle dimensioni del contenitore da produrre. Tipicamente la carta sarà umidificata convenientemente.

Inizia allora la chiusura dello stampo, il quale dopo una sua chiusura parziale pari a circa due terzi della sua corsa totale, causa a livello della lama 18 e della contro lama 21 il ritaglio dal tratto di carta C’ di uno sbozzo di carta circolare C†compatibile con le dimensioni del contenitore da produrre come rappresentato nelle Figg. 2, 2a e 2b.

Da notare a questo riguardo che la tranciatura dello sbozzo di carta C†potrà essere effettuato anche mediante fustellatura, con l’ausilio di una fustella e di un relativo riscontro –non rappresentati.

La chiusura dello stampo prosegue poi per un ulteriore breve tratto della sua corsa in modo da causare sia una presa di una corona periferica Ca dello sbozzo di carta C†sia l’inizio di una plissettatura di tale corona periferica tra l’anello 19 e il contro anello 22 di plissettatura, ad esclusione di una porzione marginale Cb, come mostrato nelle Figg.

3 e 3a. Visto da solo, lo sbozzo C†avrà allora la configurazione mostrata nella Fig. 3b.

Quindi la chiusura dello stampo prosegue ulteriormente in misura corrispondente alla profondità del contenitore da produrre.

Allora procede la plissettatura della corona periferica Ca e si ha la formatura del fondo e della parete laterale 101 del contenitore semilavorato (escluso l’orlo periferico) ad opera del piattello 15’ con relativa matrice di imbutitura 15†del contro piattello di imbutitura 14’ con relativo punzone 14†come mostrato nelle Figg 4a. Allo stesso tempo, ove richiesto, sarà anche possibile praticare dei fori 24 nel fondo del contenitore imbutito mediante punzoni 25 portati, per esempio, dal piattello di imbutitura superiore 15†. La configurazione del semilavorato in questo stadio del ciclo operativo dell’attrezzatura à ̈ rappresentato indicativamente nella Fig. 4b.

Poi la chiusura dello stampo si completa come mostrato nelle Figg. 5, causando così una piegatura della porzione marginale Cb in direzione perpendicolare al fondo del semilavorato imbutito, nonché il completamento della plissettatura anche di questa parte marginale, la quale va allora ad assestarsi tra la parte interna dell’orlatore superiore 20 e una parte prospiciente dello semistampo inferiore come mostrato nella Fig. 5a. Il semilavorato si presenta allora come rappresentato nella Fig. 5b. e viene riscaldato nell’ambito dei due semistampi.

Da notare che nella sua parte finale la corsa di chiusura dello stampo può essere rallentata o arrestata temporaneamente fino all’asciugatura della carta umida affinché si consolidi, stabilizzando la forma del manufatto semilavorato.

Successivamente hanno inizio il movimento di apertura dello stampo e allo stesso tempo un movimento del contro orlatore 23 relativamente all’orlatore superiore 20 e quindi rispetto alla porzione marginale Cb in precedenza piegata. Così, mentre il semilavorato rimane ancora trattenuto tra i componenti dei semistampi inferiore e superiore –Fig. 6a, grazie ai detti due movimenti combinati e alla gola del contro orlatore 23 la porzione marginale Cd à ̈ obbligata ad arricciarsi su se stessa verso l’interno formando un orlo sostanzialmente torico 102 attorno alla parete laterale 101 del contenitore desiderato 100 e con ciò la finitura di quest’ultimo.

Lo stampo raggiunge infine la posizione di completa apertura, nella quale il contenitore finito 100 viene rilasciato ed espulso dallo stampo mediante un movimento in avanti del piattello di imbutitura 15’ del semistampo superiore 15 come mostrato nella Fig. 7, ripristinando le condizioni della Fig. 1 per l’avvio di un nuovo, successivo ciclo operativo.

La Fig. 6b mostra il contenitore risultante, completo di orlo periferico, quindi finito, ottenuto secondo l’invenzione in un sol colpo ad ogni ciclo operativo di apertura e chiusura di uno stampo.

Claims (10)

1. “ATTREZZATURA E METODO PER LA FORMATURA DI CONTENITORI IN CARTA†R I V E N D I C A Z I O N I 1. Attrezzatura per la formatura di contenitori in carta in forma di vassoi o vaschette a partire da un nastro di carta umidificata, dove ogni contenitore ha un fondo, una parete laterale plissettata e un orlo periferico arricciato, dove l’attrezzatura comprende un piano portastampo fisso con un semistampo fisso, un piano portastampo mobile con un semistampo spostabile rispetto al piano fisso con corse tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura, e dei mezzi per un avanzamento intermittente del nastro di carta tra i semistampi quando sono in posizione di apertura, e dove detti semistampi delimitano insieme una impronta corrispondente al contenitore da formare con un’operazione di imbutitura quando sono nella posizione di chiusura, caratterizzata in ciò che attorno al semistampo (15) a bordo del piano portastampo mobile (12) sono previsti concentricamente una lama di taglio superiore (18), un anello di plissettatura/raggrinzatura superiore (19) e un orlatore superiore (20), e che attorno al semistampo fisso (14) sono disposti una contro lama di taglio (21), un contro anello di plissettatura/raggrinzatura (22) e un contro orlatore (23), associati rispettivamente alla lama di taglio, all’anello di plissettatura/raggrinzatura e all’orlatore a bordo associati a semistampo mobile, la lama e la contro lama di taglio essendo previsti per ritagliare dal nastro di carta di partenza uno sbozzo di carta di misura dipendente dalle dimensioni del contenitore da formare, l’anello e il contro anello di plissettatura/raggrinzatura essendo destinati a plissettare/raggrinzare una corona periferica di detto sbozzo di carta durante la corsa di chiusura dei semistampi, mentre l’orlatore e il contro orlatore sono previsti per formare un orlo arricciato attorno alla parete laterale del contenitore durante la corsa di apertura di detti semistampi.
2. 2. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui il semistampo fisso (14) include un piattello di imbutitura inferiore (14’) circondato da un punzone di imbutitura (14†), il semistampo mobile (15), include un piattello di imbutitura superiore (15’) circondato da una matrice di imbutitura (15†), e in cui l’impronta corrispondente al contenitore da realizzare à ̈ definita dai piattelli superiore e inferiore con detta matrice e detto punzone di imbutitura.
3. 3. Attrezzatura secondo le rivendicazioni 1 e 2, in cui la lama di taglio superiore (18), l’anello di plissettatura/raggrinzatura superiore (19) e orlatore superiore (20) da un lato, e corrispondentemente la contro lama di taglio (21), il contro anello di plissettatura/raggrinzatura (22) e il contro orlatore (23) sono in ordine radiale dall’esterno verso l’interno e a differenti livelli.
4. 4. Attrezzatura secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il contro orlatore (23) à ̈ spostabile relativamente all’orlatore superiore (20) e presenta una gola tondeggiante (23’) rivolta verso detto orlatore e destinata all’arricciatura di una parte marginale dello sbozzo di carta dopo la sua imbutitura per la formazione di un orlo sostanzialmente torico attorno alla parete del contenitore risultante.
5. 5. Attrezzatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la lama di taglio superiore (18) e l’orlatore (20) associati al semistampo mobile sono parti di un unico pezzo e l’anello di plissettatura/raggrinzatura (19) à ̈ disposto tra detta lama di taglio e detto orlatore e tutti movibili unitamente al semistampo mobile.
6. 6. Attrezzatura secondo la rivendicazione 2, in cui detto piattello (15’) del semistampo mobile (15) à ̈ movibile assialmente rispetto alla rispettiva matrice (15†) mediante un spintore pneumatico (17) per l’espulsione dallo stampo del contenitore una volta finito.
7. 7. Attrezzatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto piattello (15’) del semistampo mobile (15) può essere dotato di punzoni di foratura per la formazione di fori nel fondo del contenitore durante la sua imbutitura.
8. 8. Attrezzatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in almeno talune parti dei semistampi fisso e mobili sono riscaldate.
9. 9. Metodo per la formatura di contenitori in carta aventi un fondo, una parete laterale plissettata e un orlo periferico arricciato, a partire da un nastro di carta umidificata e con l’uso di due semistampi movibili con corse di apertura e chiusura e definenti almeno un’impronta corrispondente al contenitore da produrre, comprendente i passi di: mandare un tratto del nastro di carta di partenza tra i due semistampi aperti; avviare la corsa di chiusura dei due semistampi; causare, dopo una prima parte della corsa di chiusura dei semistampi, il ritaglio da detto tratto di carta di almeno uno sbozzo di carta corrispondente allo sviluppo del contenitore da produrre; causare, dopo una seconda parte di corsa di chiusura dei semistampi, il bloccaggio e l’inizio di una plissettatura/raggrinzatura di una porzione periferica dello sbozzo di carta in precedenza ritagliato; causare, dopo una susseguente parte della corsa di chiusura dei semistampi, l’imbutitura dello sbozzo di carta per la formatura del fondo e della parete laterale di un semilavorato imbutito ad eccezione dell’orlo periferico, la parete laterale essendo definita da almeno una parte della porzione periferica plissettata/raggrinzita ; completare la corsa di chiusura dei semistampi, determinando una piegatura di una parte marginale di detta porzione periferica in direzione perpendicolare al fondo del semilavorato imbutito, il completamento della plissettatura/raggrinzatura anche di detta parte marginale, e il consolidamento del semilavorato; avviare la corsa di apertura dei semistampi e causare, durante una parte di questa corsa ,un’arricciatura su se stessa di detta parte marginale perpendicolare al fondo del semilavorato per la formare un orlo sostanzialmente torico attorno alla parete laterale e la finitura del contenitore desiderato; il rilascio del contenitore fini al termine della corsa di apertura dei semistampi.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che nella sua parte finale, la corsa di chiusura dei semistampi à ̈ rallentata o arrestata momentaneamente e il semilavorato imbutito à ̈ riscaldato per asciugare la carta umida e stabilizzare la forma del semilavorato, il riscaldamento del semilavorato essendo effettuato attraverso i semistampi.