ITMI20082261A1

ITMI20082261A1 - SEALING MACHINE FOR CONTAINERS

Info

Publication number: ITMI20082261A1
Application number: IT002261A
Authority: IT
Inventors: Livio Valli
Original assignee: Reepack S R L
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-20
Also published as: EP2199210A1

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione a nome: Description of an invention patent in the name:

La presente invenzione riguarda un’apparecchiatura sigillatrice per contenitori, in particolare per contenitori a vaschetta in materiale plastico atti ad essere sigillati mediante termosaldatura di un coperchio o foglio di materiale plastico compatibile, più in particolare un’apparecchiatura atta ad effettuare la sigillatura in atmosfera protetta o sottovuoto. The present invention relates to a sealing apparatus for containers, in particular for tub-shaped containers made of plastic material capable of being sealed by heat-sealing a lid or sheet of compatible plastic material, more particularly an apparatus suitable for sealing in a protected atmosphere. or vacuum packed.

Sono note, nel campo del confezionamento di alimenti, apparecchiature semiautomatiche sigillatrici comprendenti una semicamera inferiore, per esempio movimentabile da un operatore, atta ad accogliere il contenitore, una superiore atta ad essere applicata superiormente a quella inferiore per realizzare una camera a tenuta di gas, in cui è possibile realizzare una atmosfera protettiva di composizione opportuna, oppure il vuoto, contenente il contenitore. All’interno della camera è contenuto uno stampo atto ad effettuare la termosaldatura del coperchio o del foglio di chiusura. Lo stampo e la semicamera superiore sono solitamente movimentate mediante mezzi appositi. In the field of food packaging, semi-automatic sealing apparatuses are known comprising a lower half-chamber, for example movable by an operator, able to receive the container, an upper one able to be applied above the lower one to create a gas-tight chamber, in which it is possible to create a protective atmosphere of suitable composition, or the vacuum, containing the container. Inside the chamber there is a mold suitable for heat sealing the lid or the closing sheet. The mold and the upper half-chamber are usually moved by suitable means.

Sono previsti mezzi per l’abbassamento ed il sollevamento della semicamera superiore e mezzi per l’abbassamento ed il sollevamento dello stampo, generalmente si tratta di mezzi pneumatici. Questo tipo di costruzione è piuttosto complesso e conferisce un notevole ingombro all’apparecchiatura. Means are provided for lowering and lifting the upper half chamber and means for lowering and lifting the mold, generally these are pneumatic means. This type of construction is quite complex and gives a considerable bulk to the equipment.

Sarebbe pertanto desiderabile realizzare un’apparecchiatura più compatta e di più semplice ed economica realizzazione. It would therefore be desirable to make equipment that is more compact and simpler and cheaper to manufacture.

I problemi sopra individuati sono stati risolti mediante un’apparecchiatura sigillatrice per contenitori, comprendente: The problems identified above were solved by means of a sealing equipment for containers, comprising:

o stampo sostenuto da un supporto ed atto a sigillare un foglio o un coperchio su uno o più contenitori; o mold supported by a support and able to seal a sheet or a lid on one or more containers;

una semicamera inferiore atta ad accogliere uno o più contenitori; a lower half-chamber suitable for accommodating one or more containers;

una semicamera superiore atta a creare, in cooperazione con detta semicamera inferiore, una camera a tenuta di gas; an upper half-chamber adapted to create, in cooperation with said lower half-chamber, a gas-tight chamber;

un motore (8)atto a movimentare detto supporto; a motor (8) adapted to move said support;

caratterizzata dal fatto che detta semicamera superiore è scorrevole lungo detto supporto e detto stampo è atto a sostenere e sollevare detta semicamera superiore. characterized in that said upper half-chamber slides along said support and said mold is able to support and lift said upper half-chamber.

Preferibilmente l’apparecchiatura è un’apparecchiatura semiautomatica per la sigillatura di vaschette in materiale plastico, mediante termosaldatura di un foglio o un coperchio di materiale plastico compatibile. Preferibilmente si tratta di un foglio e più preferibilmente l’apparecchiatura è atta anche a tagliare il foglio in maniera opportuna, oltre che a termosaldarlo sulla vaschetta. È comunque possibile realizzare un’apparecchiatura secondo la presente invenzione per contenitori diversi da vaschette, come bicchieri e simili. Preferably, the equipment is a semi-automatic equipment for sealing trays in plastic material, by heat sealing a sheet or a lid of compatible plastic material. Preferably it is a sheet and more preferably the equipment is also suitable for cutting the sheet in an appropriate manner, as well as heat sealing it on the tray. It is however possible to realize an apparatus according to the present invention for containers other than trays, such as glasses and the like.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detto stampo è atto a sostenere detta semicamera camera superiore quando esso è in una posizione sollevata e la semicamera superiore non appoggia su quella inferiore. Lo stampo è atto a sollevare la semicamera superiore quando esso viene sollevato attraverso detto supporto dal motore, sollevando la semicamera superiore dalla semicamera inferiore. Costituisce particolare oggetto dell’invenzione il contenuto delle rivendicazioni allegate. According to an aspect of the invention, said mold is able to support said upper chamber half-chamber when it is in a raised position and the upper half-chamber does not rest on the lower one. The mold is adapted to lift the upper half-chamber when it is lifted through said support by the motor, lifting the upper half-chamber from the lower half-chamber. The content of the attached claims is a particular subject of the invention.

La presente invenzione verrà ora meglio illustrata mediante la descrizione di forme preferite, ma non esclusive, con l’ausilio delle figure allegate, di cui: The present invention will now be better illustrated by the description of preferred but not exclusive forms, with the aid of the attached figures, of which:

la figura 1 mostra schematicamente una vista d’insieme di un’apparecchiatura secondo la presente invenzione; Figure 1 schematically shows an overall view of an apparatus according to the present invention;

la figura 2 mostra schematicamente una vista esplosa di detta apparecchiatura; Figure 2 schematically shows an exploded view of said apparatus;

la figura 3 mostra schematicamente una vista in sezione frontale di parte di detta apparecchiatura, con lo stampo e la semicamera superiore completamente sollevati; figure 3 schematically shows a front sectional view of part of said apparatus, with the mold and the upper half-chamber completely raised;

la figura 4 mostra schematicamente una vista in sezione frontale di detta parte, con lo stampo parzialmente abbassato e la semicamera superiore appoggiata sulla semicamera inferiore; Figure 4 schematically shows a front sectional view of said part, with the mold partially lowered and the upper half-chamber resting on the lower half-chamber;

la figura 5 mostra schematicamente una vista in sezione frontale di detta parte, con lo stampo e la semicamera superiore completamente abbassati. Figure 5 schematically shows a front sectional view of said part, with the mold and the upper half-chamber completely lowered.

Secondo un particolare aspetto della presente invenzione, con riferimento alla figura 1, l’apparecchiatura può comprendere un telaio 3 di sostegno dei vari componenti ed una semicamera inferiore 1, che, secondo un aspetto della presente invenzione, è atta ad essere movimentata da un operatore. La semicamera inferiore è atta a contenere uno o più contenitori da sigillare. Secondo un aspetto particolare, questi ultimi vengono posizionati all’interno della semicamera in modo opportuno da un operatore. Per esempio,con riferimento alle figure da 3 a 5, la semicamera inferiore può comprendere un controstampo 2 atto ad accogliere e trattenere in maniera opportuna i contenitori; nel caso rappresentato, si tratta di un controstampo atto ad accogliere due vaschette di materiale plastico, ed a permettere la termosaldatura ed il taglio di un foglio di materiale plastico da parte dello stampo con cui è destinato a cooperare. According to a particular aspect of the present invention, with reference to Figure 1, the apparatus can comprise a frame 3 for supporting the various components and a lower half chamber 1, which, according to an aspect of the present invention, is adapted to be moved by an operator . The lower half-chamber is suitable for containing one or more containers to be sealed. According to a particular aspect, the latter are positioned inside the half-chamber in an appropriate manner by an operator. For example, with reference to Figures 3 to 5, the lower half-chamber may comprise a counter-mold 2 adapted to suitably accommodate and retain the containers; in the case shown, it is a counter-mold able to accommodate two trays of plastic material, and to allow the heat-sealing and cutting of a sheet of plastic material by the mold with which it is intended to cooperate.

La semicamera inferiore è destinata ad essere inserita nel telaio 3 in un’apposita sede 4, che può essere provvista di guide 5 atte a cooperare con corrispondenti sporgenze 6 della semicamera, in modo che quest’ultima possa essere trattenuta in posizione opportuna. Se ritenuto necessario, possono essere previsti mezzi di bloccaggio della semicamera inferiore nella sede, per bloccarla durante le operazioni. The lower half-chamber is intended to be inserted into the frame 3 in a special seat 4, which can be provided with guides 5 designed to cooperate with corresponding protrusions 6 of the half-chamber, so that the latter can be held in a suitable position. If deemed necessary, means can be provided for locking the lower half-chamber in the seat, to lock it during operations.

La struttura 3’, facente parte del telaio 3, sostiene un motore 8, preferibilmente elettrico, che a sua volta sostiene ed è atto a movimentare un supporto 9 che sostiene lo stampo 7. Il motore è preferibilmente dotato di mezzi di bloccaggio, preferibilmente un freno elettromagnetico, per bloccarlo nelle posizioni desiderate. Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, il supporto 9 può traslare verticalmente sotto l’azione del motore, nei due versi. Il supporto 9 può comprendere, per esempio, una cremagliera 12, su cui il motore può agire attraverso un opportuno sistema ad ingranaggi. The structure 3 ', which is part of the frame 3, supports a motor 8, preferably electric, which in turn supports and is able to move a support 9 which supports the mold 7. The motor is preferably equipped with locking means, preferably a electromagnetic brake, to lock it in the desired positions. According to a preferred aspect of the invention, the support 9 can translate vertically under the action of the motor, in both directions. The support 9 can comprise, for example, a rack 12, on which the motor can act through a suitable gear system.

Con il termine “stampo” si intende qui un dispositivo atto ad effettuare la termosaldatura di un coperchio o foglio di materiale compatibile con quello della vaschetta sul bordo di quest’ultima, in modo da sigillarla. Preferibilmente si tratta di un foglio. The term "mold" here means a device capable of heat sealing a lid or sheet of material compatible with that of the tray on the edge of the latter, in order to seal it. Preferably it is a sheet.

Il controstampo 2 è atto a sorreggere le vaschette, il cui corpo viene inserito nelle cavità del controstampo ed il cui bordo viene sorretto da esso. Lo stampo 7 comprende le piastre 10 atte a pinzare il bordo delle vaschette tra sé ed una opportuna superficie 11 del controstampo. Le piastre 10 sono riscaldanti per provocare la termosaldatura. The counter-mold 2 is adapted to support the trays, the body of which is inserted into the cavities of the counter-mold and whose edge is supported by it. The mold 7 comprises the plates 10 adapted to clamp the edge of the trays between itself and a suitable surface 11 of the counter-mold. The plates 10 are heated to cause heat sealing.

Lo stampo, come detto, è solidale con il supporto 9, che può comprendere una parte conformata ad albero, preferibilmente cilindrico; su di essa è scorrevole la semicamera superiore 13, in modo da fare tenuta ai gas. Per esempio il supporto può passare attraverso una parete superiore 14 della semicamera superiore, che è provvista di guarnizioni opportune, per permettere il reciproco scorrimento impedendo il passaggio dei gas. La semicamera superiore presenta un bordo inferiore atto a fare tenuta con un bordo superiore 16 della camera inferiore in modo da fare tenuta. Almeno uno dei due bordi può quindi essere provvisto di una guarnizione di tipo opportuno. The mold, as said, is integral with the support 9, which can comprise a shaft-shaped part, preferably cylindrical; the upper half-chamber 13 slides on it, so as to seal the gases. For example, the support can pass through an upper wall 14 of the upper half-chamber, which is provided with suitable gaskets, to allow reciprocal sliding preventing the passage of gases. The upper half-chamber has a lower edge adapted to seal with an upper edge 16 of the lower chamber so as to make a seal. At least one of the two edges can therefore be provided with a gasket of a suitable type.

In figura 3 è rappresentata la condizione in cui lo stampo è completamente sollevato. È possibile osservare come la semicamera superiore è anch’essa sollevata e poggia sullo stampo che la sostiene. In figura 4, con un parziale abbassamento dello stampo, la semicamera superiore viene abbassata fino ad appoggiare con il proprio bordo sul bordo della semicamera inferiore. A questo punto, con un ulteriore abbassamento dello stampo la semicamera superiore non può più scendere e continua a poggiare su quella inferiore, mentre il supporto può scorrere a tenuta rispetto ad essa. In tale modo, si può raggiungere la situazione di figura 5, dove lo stampo si porta in posizione atta ad effettuare la termosaldatura. Figure 3 shows the condition in which the mold is completely raised. It is possible to observe how the upper half-chamber is also raised and rests on the mold that supports it. In figure 4, with a partial lowering of the mold, the upper half-chamber is lowered until it rests with its edge on the edge of the lower half-chamber. At this point, with a further lowering of the mold, the upper half-chamber can no longer descend and continues to rest on the lower one, while the support can slide hermetically with respect to it. In this way, the situation of figure 5 can be reached, where the mold moves into a position suitable for carrying out heat sealing.

Raggiunta la posizione di figura 4, le due semicamere vengono a creare una camera a tenuta di gas. Da questo momento è possibile effettuare l’evacuazione dell’aria presente in tale camera e l’introduzione di una opportuna atmosfera, atta, per esempio, alla conservazione di alimentari contenuti nella vaschetta. Una o entrambe le semicamere possono essere collegate a canali di suzione o introduzione di gas, in modo simile a quanto avviene in apparecchiature di tipo noto. Per esempio, l’aspirazione può avvenire attraverso fori di cui è provvista la parete della semicamera superiore e l’introduzione di gas attraverso fori di cui è provvista la parete della semicamera inferiore. È stato trovato che se, come avviene di solito, la pressione all’interno della camera creata come sopra descritto viene mantenuta, durante le operazioni, inferiore alla pressione ambiente o al limite uguale, conferendo un peso adeguato alla semicamera superiore si può generare una tenuta sufficiente. Aumentando il peso in maniera opportuna, si può, all’occorrenza, realizzare un’apparecchiatura atta ad operare anche in presenza di sovrappressioni nella camera. Once the position of figure 4 has been reached, the two half-chambers create a gas-tight chamber. From this moment it is possible to carry out the evacuation of the air present in this chamber and the introduction of an appropriate atmosphere, suitable, for example, for the preservation of food contained in the tray. One or both of the half chambers can be connected to gas suction or introduction channels, in a similar way to what occurs in known types of equipment. For example, the suction can take place through holes provided in the wall of the upper half-chamber and the introduction of gas through holes provided in the wall of the lower half-chamber. It has been found that if, as usually happens, the pressure inside the chamber created as described above is kept, during the operations, lower than the ambient pressure or at the same limit, by giving an adequate weight to the upper half-chamber, a seal can be generated. enough. By appropriately increasing the weight, it is possible, if necessary, to create an equipment capable of operating even in the presence of overpressure in the chamber.

La posizione di figura 5 permette, una volta creata l’atmosfera opportuna all’interno della camera e quindi del contenitore, di effettuare la sigillatura del contenitore. Finita questa operazione, invertendo il moto del motore 8, è possibile risollevare lo stampo. Raggiunta di nuovo la condizione di figura 4, la semicamera superiore tornerà ad appoggiarsi sullo stampo in modo da essere sollevata fino alla situazione di figura 3. L’operatore potrà a questo punto estrarre la semicamera inferiore e sostituirla, o rimpiazzare i contenitori. Possono essere previste, se necessario, guide 21 per meglio dirigere il movimento reciproco tra la semicamera e lo stampo. L’azione del motore può essere comandata manualmente o essere controllata mediante un sistema automatico, per esempio da una centralina elettronica (22 in figura 1) che può anche comandare tutti gli altri componenti della macchina. Per esempio, è possibile che tutta la serie di operazioni sopra descritte avvenga automaticamente una volta inserita la semicamera inferiore in posizione, opzionalmente previo consenso dell’operatore dato con un comando apposito. I tempi di arresto nelle varie posizioni possono essere preregolati secondo le esigenze. L’apparecchiatura può comprendere sensori di tipo ottico o meccanico per rilevare la posizione del supporto e dei componenti ad esso collegati. Per esempio, nelle figure da 2 a 5, è raffigurato un sistema di sensori meccanici 23, che si avvalgono delle camme 24 connesse alla cremagliera 12 e quindi al supporto. The position of figure 5 allows, once the appropriate atmosphere has been created inside the chamber and therefore the container, to seal the container. After this operation, by reversing the motion of the motor 8, it is possible to lift the mold again. Once the condition of figure 4 has been reached again, the upper half-chamber will return to rest on the mold so as to be raised up to the situation of figure 3. The operator can at this point extract the lower half-chamber and replace it, or replace the containers. Guides 21 can be provided, if necessary, to better direct the reciprocal movement between the half chamber and the mold. The action of the engine can be manually controlled or controlled by an automatic system, for example by an electronic control unit (22 in figure 1) which can also control all the other components of the machine. For example, it is possible that the whole series of operations described above take place automatically once the lower half chamber is inserted into position, optionally with the consent of the operator given with a specific command. The stopping times in the various positions can be pre-adjusted as required. The equipment may include optical or mechanical sensors to detect the position of the support and the components connected to it. For example, figures 2 to 5 show a system of mechanical sensors 23, which make use of the cams 24 connected to the rack 12 and therefore to the support.

Lo stampo è preferibilmente dotato di dispositivi per bloccare il foglio in posizione in cooperazione con corrispondenti superfici del controstampo. Si può trattare di listelli 17 disposti opportunamente lungo parte o tutto il perimetro dello stampo, o formanti una cornice vera e propria, con una serie di molle 18 atte a premerli contro il controstampo, quando lo stampo viene abbassato a sufficienza. Il foglio, che può essere srotolato da una bobina, viene posto tra stampo e controstampo in modo opportuno, in genere dall’operatore. Il foglio potrà preferibilmente avere larghezza opportuna in modo da coprire i bordi delle vaschette, ma tale da non isolare completamente lo spazio interno tra le due semicamere in modo da permettere la circolazione dei gas durante l’evacuazione o l’introduzione dei gas come visto sopra. Anche le piastre 10 sono in genere collegate allo stampo con mezzi a molla, in modo che la discesa dello stampo permetta di comprimere e trattenere il foglio in modo opportuno. I mezzi di tenuta tra semicamera inferiore e superiore saranno tali da poter funzionare anche in presenza del foglio che attraversa una parte del perimetro dei bordi. In genere è sufficiente una guarnizione di spessore e/o elasticità adeguati. Tra le piastre ed i listelli lo stampo è preferibilmente dotato di mezzi di taglio, come una lama perimetrale 19, che, quando piastre e listelli vengono compressi dallo stampo viene a sporgere rispetto ad essi in direzione del foglio dentro una cavità 20 del controstampo, in modo da tagliare il foglio eccedente rispetto alla vaschetta. Per quanto riguarda il trattenimento, la saldatura ed il taglio del foglio, e la costruzione dello stampo per effettuare tali operazioni, la realizzazione è analoga a quanto avviene nelle apparecchiature semiautomatiche dell’arte nota e non è necessaria una descrizione più approfondita. The mold is preferably provided with devices for locking the sheet in position in cooperation with corresponding surfaces of the counter mold. These can be strips 17 suitably arranged along part or all of the perimeter of the mold, or forming a real frame, with a series of springs 18 adapted to press them against the counter-mold, when the mold is lowered sufficiently. The sheet, which can be unrolled from a reel, is placed between the mold and counter mold in an appropriate manner, generally by the operator. The sheet may preferably have a suitable width so as to cover the edges of the trays, but such as not to completely isolate the internal space between the two half-chambers so as to allow the circulation of gases during the evacuation or introduction of gases as seen above. . The plates 10 are also generally connected to the mold with spring means, so that the descent of the mold allows the sheet to be compressed and held in an appropriate manner. The sealing means between the lower and upper half-chambers will be such as to be able to function even in the presence of the sheet which crosses a part of the perimeter of the edges. Generally a gasket of adequate thickness and / or elasticity is sufficient. Between the plates and the strips, the mold is preferably equipped with cutting means, such as a perimeter blade 19, which, when the plates and strips are compressed by the mold, protrudes with respect to them towards the sheet inside a cavity 20 of the counter-mold, in in order to cut the excess sheet with respect to the tray. As regards the holding, welding and cutting of the sheet, and the construction of the mold to carry out these operations, the realization is similar to what happens in the semi-automatic equipment of the known art and a more detailed description is not necessary.

Il foglio può per esempio essere, come detto, svolto da una bobina, posizionato sulla semicamera e bloccato dall’operatore mediante un sistema di calamite, posteriormente alla semicamera inferiore. Con l’apparecchiatura secondo la presente invenzione, si è eliminata la necessità per l’utilizzatore di utilizzare sistemi pneumatici e si è ridotto l’ingombro, la complessità costruttiva ed i costi. Inoltre si è trovato che per il motore elettrico sono sufficienti potenze assai ridotte. Per esempio, per una macchina atta a sigillare due vaschette contemporaneamente di dimensioni 20 * 30 cm o una sola di 40 * 30cm, la potenza del motore può essere di soli 60W. In ogni caso si può scegliere un motore con caratteristiche adeguate alle esigenze particolari di produzione. The sheet can for example be, as mentioned, unwound from a reel, positioned on the half-chamber and blocked by the operator through a system of magnets, behind the lower half-chamber. With the equipment according to the present invention, the need for the user to use pneumatic systems has been eliminated and the overall dimensions, construction complexity and costs have been reduced. Furthermore, it has been found that very low powers are sufficient for the electric motor. For example, for a machine designed to seal two trays of 20 * 30cm size or one of 40 * 30cm at the same time, the motor power can be only 60W. In any case, it is possible to choose an engine with characteristics suited to the particular production needs.

Claims

CLAIMS 1. Container sealing apparatus, comprising: a mold (7) supported by a support (9) and adapted to seal a sheet or a lid on one or more containers; a lower half-chamber (1) suitable for accommodating one or more containers; an upper half-chamber (13) able to create, in cooperation with said lower half-chamber, a gas-tight chamber; a motor (8) adapted to move said support; characterized in that said upper half-chamber slides along said support and said mold is able to support and lift said upper half-chamber.

2. Apparatus according to claim 1, wherein said mold is adapted to heat-seal a sheet of plastic material on the edge of one or more trays of plastic material.

3. Apparatus according to any preceding claim characterized in that said motor is an electric motor.

4. Apparatus according to any preceding claim comprising means for sucking and / or introducing gas into the chamber formed by the two half-chambers.

5. Apparatus according to any preceding claim wherein said motor is adapted to translate said support in the vertical direction.

6. Apparatus according to any preceding claim comprising sensors (23, 24) for detecting the position of the support.

7. Apparatus according to any preceding claim in which said support is shaped like a cylindrical shaft and passes through an upper wall (14) of said upper half-chamber, at least one gasket being interposed between said upper half-chamber and said support.

8. Apparatus according to any preceding claim comprising an electronic control unit (22) adapted to control the engine.