ITMO20010030A1 - PROCEDURE FOR MAKING PLASTIC CAPSULES WITH GAS BARRIER AND CAPSULES OBTAINED WITH SUCH PROCEDURE - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:
PROCEDIMENTO PER REALIZZARE CAPSULE IN MATERIALE PLASTICO CON BARRIERA AI GAS E CAPSULE OTTENUTE CON TALE PROCEDIMENTO. PROCEDURE FOR MAKING CAPSULES IN PLASTIC MATERIAL WITH GAS BARRIER AND CAPSULES OBTAINED WITH THIS PROCEDURE.
Formano oggeto del presente trovato un procedimento per realizzare capsule in materiale plastico con barriera ai gas e le capsule otenute con tale procedimento. The present invention relates to a method for making caps in plastic material with a gas barrier and the capsules obtained with this method.
Già da tempo si fa largo uso, per la chiusura di contenitori quali botiglie per acqua, bibite e liquidi in genere, di capsule di chiusura in materiale plastico che prevedono, in sintesi, un tappo che servirà ad aprire e richiudere il contenitore, ed un dispositivo, generalmente una cosiddeta fasceta di inviolabilità, che consente di verificare l’avenuta apertura del contenitore. II costo relativamente modesto di ciascuna di queste capsule e l'elevatissimo numero di capsule che si utilizzano, rende estremamente importante anche il più piccolo miglioramento nel loro procedimento di realizzazione; infati anche mediante piccoli miglioramenti dei procedimenti costrutivi è possibile realizzare degli enormi risparmi sulla produzione di questi oggetti. For some time now, for the closure of containers such as bottles for water, drinks and liquids in general, plastic caps have been widely used which provide, in short, a cap that will be used to open and close the container, and a device, generally a so-called inviolability band, which makes it possible to check that the container has been opened. The relatively modest cost of each of these capsules and the very high number of capsules that are used make even the smallest improvement in their manufacturing process extremely important; in fact, even through small improvements in the construction processes it is possible to achieve enormous savings on the production of these objects.
Esiste da tempo la tecnologia di stampaggio per compressione delle capsule che consiste neH'introdurre un pezzetto di materiale plastico all'interno della matrice di uno stampo e nel deformare tale materiale mediante un punzone che penetra nella matrice dello stampo e che costringe il materiale stesso ad occupare tutto lo spazio, evidentemente conformato come la capsula che si vuole ottenere, che resta fra lo stampo matrice ed il punzone. Capsule compression molding technology has long existed which consists of introducing a piece of plastic material into the matrix of a mold and deforming this material by means of a punch that penetrates the matrix of the mold and forces the material itself to occupy all the space, obviously shaped like the capsule to be obtained, which remains between the die die and the punch.
Mediante questa tecnologia si ottengono capsule in plastica, sia monopezzo che assemblabili con altri elementi, che nelle versioni più semplici ed economiche possono essere già pronte per l’uso mentre nelle versioni di maggior pregio ed affidabilità, o per le quali sono richieste particolari caratteristiche tecniche, richiedono successive lavorazioni. By means of this technology, plastic capsules are obtained, both one-piece and that can be assembled with other elements, which in the simpler and cheaper versions can be ready for use while in the more valuable and reliable versions, or for which particular technical characteristics are required. , require subsequent processing.
Questa tecnologia presenta il vantaggio che gli stampi sono piuttosto semplici e possono essere inseriti, ad esempio, in macchine rotative che comprendono un elevato numero di coppie matrici-punzone; queste macchine sono estremamente veloci ed hanno quindi una elevatissima produttività. This technology has the advantage that the dies are rather simple and can be inserted, for example, in rotary machines which include a large number of die-punch pairs; these machines are extremely fast and therefore have a very high productivity.
Lo svantaggio che presenta questa tecnologia è quello che, per ottenere particolari caratteristiche delle capsule, sono necessarie successive fasi di lavorazione della capsula o ulteriori operazioni dopo che la capsula è stata assemblata sul contenitore. The disadvantage of this technology is that, in order to obtain particular characteristics of the capsules, subsequent processing steps of the capsule or further operations are required after the capsule has been assembled on the container.
Un particolare problema che si presenta nell’uso di tali capsule è rappresentato dalla permeabilità ai gas del materiale impiegato per la loro realizzazione; ciò comporta problemi di perdita di pressione, ad esempio per le bibite gassate o fermentate, e problemi di ingresso di ossigeno dall’ambiente esterno che provoca ossidazione di bibite che si alterano in presenza di tale gas, come ad esempio le birre. A particular problem that arises in the use of these capsules is represented by the gas permeability of the material used for their construction; this leads to pressure loss problems, for example for carbonated or fermented drinks, and problems with the entry of oxygen from the external environment which causes oxidation of drinks that are altered in the presence of this gas, such as beers.
Scopo del presente trovato è quello di suggerire un procedimento per la realizzazione di capsule di chiusura in materiale plastico che permetta di ridurre i tempi, quindi i costi, per la produzione di capsule con bassa permeabilità ai gas. The object of the present invention is to suggest a method for manufacturing closure caps made of plastic material which allows to reduce the times, and therefore the costs, for the production of caps with low gas permeability.
Un vantaggio di tale procedimento è rappresentato dal fatto che lo stesso può essere attuato con le macchine rotative attualmente in uso per lo stampaggio delle capsule. An advantage of this process is represented by the fact that it can be carried out with the rotary machines currently in use for molding capsules.
Un ulteriore vantaggio di tale procedimento è rappresentato dal fatto che lo stesso può consentire di eliminare una successiva fase di decoro della capsula. Questi scopi e vantaggi sono raggiunti dal procedimento in oggetto e dalla capsula con lo stesso ottenuta, realizzati così come sono caratterizzati dalle rivendicazioni e che verranno a seguito descritti. A further advantage of this process is represented by the fact that it can make it possible to eliminate a subsequent decoration phase of the capsule. These objects and advantages are achieved by the process in question and by the capsule obtained therewith, realized as they are characterized by the claims and which will be described below.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente ritrovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue delle varie fasi del procedimento e della capsula con lo stesso ottenuta, illustrate a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo con l’ausilio delle allegate figure che, in particolare, mostrano: Further features and advantages of the present invention will better appear from the detailed description that follows of the various steps of the process and of the capsule obtained with it, illustrated by way of example but not limited to with the aid of the attached figures which, in particular, show:
la figura 1 una schematica sezione in elevazione verticale di una capsula ottenuta con il procedimento in oggetto; Figure 1 is a schematic section in vertical elevation of a capsule obtained with the process in question;
la figura 2 una schematica vista dall’alto parziale della capsula di figura 1; figure 2 a schematic partial top view of the capsule of figure 1;
la figura 3 una schematica sezione in elevazione verticale di una diversa capsula ottenuta con il procedimento in oggetto. Figure 3 is a schematic section in vertical elevation of a different capsule obtained with the process in question.
II procedimento in oggetto risulta particolarmente efficace se utilizzato su macchine rotative per lo stampaggio delle capsule in materiale plastico; queste macchine, che sono di tipo noto e non vengono quindi illustrate ma descritte sommariamente, comprendono una giostra dotata di una pluralità di stampi; all’interno di ciascuno di questi stampi, che a seguito della rotazione della giostra passano tutti sotto un dosatore di materiale plastico, viene dosato il materiale che viene compresso da appositi punzoni o controstampi al fine di ottenere la capsula che viene poi estratta dallo stampo mediante un estrattore. A tali tipi di macchine si farà quindi riferimento nella descrizione. The process in question is particularly effective if used on rotary machines for molding caps in plastic material; these machines, which are of a known type and are therefore not illustrated but briefly described, comprise a carousel equipped with a plurality of molds; inside each of these molds, which as a result of the rotation of the carousel all pass under a plastic material dispenser, the material is dosed which is compressed by special punches or counter-molds in order to obtain the capsule which is then extracted from the mold by means of an extractor. Reference will therefore be made to these types of machines in the description.
Il procedimento in oggetto comprende una fase di stampaggio, ottenuta per compressione di un materiale plastico inserito in uno stampo, mediante la quale si ottiene un corpo capsula monopezzo che, di solito, è del tipo avitabile su di un contenitore ossia dotato di una filettatura intena ricavata direttamente in fase di stampaggio. Nella versione di figura 1, al corpo capsula sono solidali una bandella 2 con fascetta di inviolabilità e un elemento di guarnizione 3 che vengono ricavati direttamente in fase di stampaggio ed in un sol pezzo con la capsula. Nella versione di figura 2, al corpo capsula sono collegati una bandella 2a con fascetta di inviolabilità e un elemento di guarnizione 3a che vengono ricavati come pezzi separati e successivamente collegati al corpo capsula. Queste tipologie di capsule sono del tutto note e, ovviamente con diversi stampi, prevedono una analoga fase di stampaggio del corpo capsula; nel prosieguo della descrizione si farà quindi riferimento al corpo capsula indicandolo semplicemente come capsula 1, indipendentemente dal tipo di capsula (monopezzo o con pezzi assemblati) cui lo stesso appartiene. The process in question comprises a molding step, obtained by compression of a plastic material inserted in a mold, by which a one-piece capsule body is obtained which, usually, is of the type that can be screwed onto a container, that is, equipped with an internal thread. obtained directly in the molding phase. In the version of Figure 1, a strip 2 with an inviolability band and a sealing element 3 are integral with the capsule body and are obtained directly during the molding step and in one piece with the capsule. In the version of Figure 2, a strip 2a with an inviolability band and a sealing element 3a are connected to the capsule body and are obtained as separate pieces and subsequently connected to the capsule body. These types of capsules are fully known and, obviously with different molds, provide for a similar molding step of the capsule body; in the rest of the description, reference will therefore be made to the capsule body, indicating it simply as capsule 1, regardless of the type of capsule (one-piece or with assembled pieces) to which it belongs.
Il procedimento in oggetto prevede che, prima della fase di introduzione del materiale plastico all’interno dello stampo, venga introdotto nello stampo stesso un dischetto 4 di materiale impermeabile ai gas. Il dischetto 4 è realizzato mediante film multistrato, di tipo noto, che comprende almeno uno strato di materiale impermeabile ai gas (ad esempio alluminio, materiali plastici, o altri materiali noti compatibili con i prodotti alimentari contenuti nei contenitori che utilizzano le capsule e con esigenze di tipo ecologico) ed almeno uno strato in materiale plastico di collegamento realizzato con un materiale che, a seguito della pressione esercitata durante lo stampaggio, possa incollarsi, conglobarsi o comunque aderire al materiale plastico di cui è costituita la capsula 1; il dischetto 4 viene disposto all’ interno dello stampo con la faccia in materiale plastico di collegamento rivolta verso l’intemo dello stampo in modo che il materiale plastico della capsula vi si disponga sopra nella fase di introduzione del materiale della capsula all’intemo dello stampo. Durante lo stampaggio della capsula la compressione esercitata sul materiale plastico inserito all’intemo dello stampo, oltre alla formatura della capsula 1 provoca l’unione fra il materiale della capsula ed il materiale plastico di collegamento del dischetto 4 realizzando così l’ancoraggio del dischetto alla parete superiore esterna della capsula 1. The process in question provides that, before the step of introducing the plastic material into the mold, a disk 4 of gas-impermeable material is introduced into the mold itself. The disk 4 is made by means of multilayer film, of a known type, which comprises at least one layer of gas-impermeable material (for example aluminum, plastic materials, or other known materials compatible with the food products contained in the containers that use the capsules and with ecological type) and at least one layer of connecting plastic material made of a material which, following the pressure exerted during molding, can glue, conglobate or in any case adhere to the plastic material of which the capsule 1 is made; the disk 4 is arranged inside the mold with the connecting plastic face facing the inside of the mold so that the plastic material of the capsule is placed on top of it in the phase of introducing the material of the capsule inside the mold . During the molding of the capsule, the compression exerted on the plastic material inserted inside the mold, in addition to the shaping of the capsule 1, causes the union between the material of the capsule and the plastic material of connection of the disk 4, thus making the anchor of the disk to the outer upper wall of the capsule 1.
La fase di ancoraggio del dischetto 4 alla capsula 1 può essere anche ottenuta, in fase di stampaggio della capsula, mediante il trafilamento di una piccola quantità di materiale plastico, destinato a realizzare la capsula, fra il dischetto 4 ed il fondo dello stampo in corrispondenza della circonferenza esterna del dischetto 4. A tale scopo il dischetto avrà diametro leggermente inferiore rispetto alla parte superiore della capsula e sul fondo dello stampo saranno previsti dei piccoli incavi sui quali appoggia il dischetto in modo da lasciare libera una loro parte esterna attraverso la quale il materiale plastico della capsula penetra sotto il dischetto 4 formando sulla parte superiore della capsula stessa degli aggetti 5 che ancorano il dischetto 4 alla parete superiore della capsula 1. Per maggiore sicurezza di ancoraggio fra capsula e dischetto è in genere preferibile adottare entrambi i sistemi di ancoraggio illustrati che, evidentemente, possono essere attuati entrambi contemporaneamente allo stampaggio della capsula. The step of anchoring the disc 4 to the capsule 1 can also be obtained, during the capsule molding step, by means of the seepage of a small quantity of plastic material, intended to make the capsule, between the disc 4 and the bottom of the mold in correspondence of the external circumference of the disk 4. For this purpose, the disk will have a slightly smaller diameter than the upper part of the capsule and on the bottom of the mold there will be small recesses on which the disk rests in order to leave an external part free through which the plastic material of the capsule penetrates under the disc 4 forming on the upper part of the capsule itself some projections 5 which anchor the disc 4 to the upper wall of the capsule 1. For greater anchoring safety between capsule and disc it is generally preferable to use both anchoring systems illustrated that, obviously, both can be implemented at the same time neation to the molding of the capsule.
Dato che la faccia libera del dischetto diventa la parte superiore esterna della capsula, è conveniente, nel caso si desideri apporre scritte, ornamenti o simili sulla capsula, effettuare una preventiva fase di decoro di tale faccia del dischetto prima della sua introduzione nello stampo. In tal modo la capsula, dopo il suo stampaggio, risulterà già dotata dei desiderati ornamenti o scritte senza dovere effettuare sulla stessa una successiva lavorazione e senza che i processi di stampaggio o montaggio delle capsule debbano prevedere ulteriori fasi di lavorazione. Since the free face of the disk becomes the upper external part of the capsule, it is convenient, in case it is desired to affix writings, ornaments or the like on the capsule, to carry out a preliminary decoration phase of this face of the disk before its introduction into the mold. In this way the capsule, after its molding, will already be equipped with the desired ornaments or writings without having to carry out a subsequent processing on it and without the molding or assembly processes of the caps having to foresee further processing steps.
Il procedimento sopra descritto è applicabile con estrema facilità alle macchine per stampaggio delle capsule attualmente in uso in quanto, per la sua attuazione, è sufficiente dotare tali macchine di una stazione di introduzione dei dischetti negli stampi che sarà posta a monte della stazione di dosaggio del materiale plastico per la capsula. The procedure described above can be applied with extreme ease to the capsule molding machines currently in use since, for its implementation, it is sufficient to equip these machines with a station for introducing the discs into the molds which will be placed upstream of the dosing station of the plastic material for the capsule.
La capsula in materiale plastico ottenuta con il procedimento sopra descritto comprende un dischetto 4 di materiale impermeabile ai gas che è ancorato alla parte superiore della capsula 1 e costituisce la parte esterna superiore della capsula. Il dischetto 4 è realizzato, come già detto, con un film multistrato di tipo noto che comprende i vari strati descritti. Il dischetto ha diametro leggermente inferiore rispetto alla parte superiore della capsula ed è alloggiato in un incavo 6 che ha diametro uguale al diametro del dischetto e profondità uguale allo spessore del dischetto; in tal modo il dischetto risulta contenuto nel piano della faccia superiore della capsula. The plastic capsule obtained with the above-described process comprises a disk 4 of gas-impermeable material which is anchored to the upper part of the capsule 1 and constitutes the upper external part of the capsule. The disk 4 is made, as already said, with a multilayer film of a known type which comprises the various layers described. The disk has a slightly smaller diameter than the upper part of the capsule and is housed in a recess 6 which has a diameter equal to the diameter of the disk and a depth equal to the thickness of the disk; in this way the disk is contained in the plane of the upper face of the capsule.
La capsula presenta degli aggetti 5, dello stesso materiale plastico della capsula, che sono disposti in corrispondenza della circonferenza esterna del dischetto 4 in modo da assicurare un saldo ancoraggio fra capsula e dischetto ottenuto utilizzando anche le proprietà del film plastico del dischetto che si salda, in fase di stampaggio, al materiale della capsula. The capsule has projections 5, of the same plastic material as the capsule, which are arranged in correspondence with the outer circumference of the disk 4 so as to ensure a firm anchoring between the capsule and the disk obtained by also using the properties of the plastic film of the disk that is welded, in the molding phase, to the material of the capsule.
Nel caso lo si desideri, il dischetto 4 può essere dotato, nella sua parte rivolta verso l’estemo della capsula, di decorazioni; tali decorazioni sono ricavate direttamente sul dischetto e costituiscono un decoro, o una scritta per evidenziare varie indicazioni desiderate, per la capsula. If desired, the disk 4 can be equipped, in its part facing the outside of the capsule, with decorations; these decorations are obtained directly on the disk and constitute a decoration, or a writing to highlight various desired indications, for the capsule.
Una volta che la capsula sia utilizzata su di un contenitore, in genere una bottiglia, il dischetto si trova in corrispondenza della bocca del contenitore (che è l’unico punto di contatto con l’esterno) e costituisce una barriera alla entrata - uscita di gas attraverso la bocca del contenitore; tale barriera viene realizzata con la semplice apposizione, sul contenitore, della capsula oggetto del presente trovato senza alcuna ulteriore operazione. Once the capsule is used on a container, usually a bottle, the disk is located at the mouth of the container (which is the only point of contact with the outside) and forms a barrier to the entry - exit of gas through the mouth of the container; this barrier is made by simply affixing, on the container, the capsule object of the present invention without any further operation.
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