ITMO20010044A1

ITMO20010044A1 - Metodo ed apparecchiatura per l aproduzione di strisce di contenitori

Info

Publication number: ITMO20010044A1
Application number: IT2001MO000044A
Authority: IT
Inventors: Andrea Bartoli
Original assignee: Sarong Spa
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-13
Also published as: ATE278608T1; DE60201516D1; WO2002072427A1; JP2004531429A; EP1368234B1; ITMO20010044A0; EP1368234A1; ES2225778T3; US20040077475A1; DE60201516T2; BR0204466A

Description

D E S C RI Z I ON E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: METODO ED APPARECCHIATURA PER LA PRODUZIONE DI STRISCE DI CONTENITORI.

Formano oggetto del presente trovato un metodo e un’apparecchiatura per la produzione di strisce di contenitori.

In modo specifico, ma non esclusivo, il presente trovato è utilizzabile per la formatura di contenitori in materiale termoformabile e termosaldabile.

È noto produrre strisce di contenitori mediante Γ alimentazione di due nastri affiancati attraverso almeno una stazione di saldatura ed eventualmente almeno una stazione di formatura. Esempi in tal senso sono: la produzione di strisce di buste in materiale termosaldabile; la produzione di strisce di vaschette in cui un nastro, dotato su un lato di alveoli preformati, viene saldato ad un nastro di copertura; la produzione di strisce di contenitori mediante la saldatura di due nastri per definire degli alveoli che vengono poi gonfiati da un fluido di formatura.

È nota altresì la produzione di strisce di contenitori mediante l’alimentazione di tre nastri affiancati attraverso una stazione di formatura e una stazione di saldatura. In questo caso ogni contenitore è formato da due tasche separate da una parete centrale. Esempi di contenitori siffatti sono mostrati in US 5,724,789, WO 98/26997 e WO 00/73146.

Scopo del presente trovato è quello di fornire un metodo per produrre strisce di contenitori con elevata produttività.

Un vantaggio del trovato è rappresentato dal fatto che i contenitori prodotti possono essere realizzati in vari materiali.

Un altro scopo del trovato è quello di fornire un’apparecchiatura costruttivamente semplice ed economica in grado di attuare il metodo in oggetto.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal trovato in oggetto così come esso risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di alcune forme di realizzazione del trovato in oggetto, illustrate a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure.

La figura 1 mostra una schematica vista dall’alto di un primo esempio realizzativo di un’apparecchiatura secondo il trovato.

La figura 2 mostra la sezione II-II di figura 1.

La figura 3 mostra la sezione III-III di figura 1.

La figura 4 mostra una schematica vista dall’alto di un secondo esempio realizzativo di un’apparecchiatura secondo il trovato.

La figura 5 mostra la sezione V-V di figura 4.

Le figure da 6a a 6e mostrano cinque diversi modi di alimentazione di quattro nastri all’ apparecchiatura in oggetto, in cinque schematiche sezioni secondo piani verticali normali all’avanzamento dei nastri stessi.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, con 1 si è complessivamente indicata un’apparecchiatura per la produzione di due strisce A e B di contenitori, distinte ed affiancate luna all’altra. Nel caso particolare l’apparecchiatura 1 è idonea per realizzare contenitori con processi di termoformatura e termosaldatura.

L’apparecchiatura 1 comprende una linea di alimentazione per l’avanzamento di quattro nastri, paralleli ed affacciati l’uno all’altro, due nastri esterni 2 e due nastri interni 3, secondo una direzione di avanzamento F, attraverso varie stazioni di lavorazione fra cui, in successione: una o più stazioni di preriscaldo 4 dei nastri esterni, una stazione di formatura 5 di alveoli sui due nastri esterni 2, una stazione di saldatura 6 dei due nastri esterni 2 ai due nastri interni 3. Per ottenere due strisce A e B distinte di contenitori occorre che i nastri interni 3 non siano saldati fra loro. La linea di alimentazione comprende dei mezzi, noti e non illustrati (ad esempio del tipo a pinza), per l’avanzamento ad intermittenza di nastri continui.

La stazione di preriscaldo 4 comprende due elementi riscaldanti 41 contrapposti, cooperanti fra loro, operativamente associati ai due nastri esterni 2, mobili in direzione trasversale alla direzione di avanzamento F con possibilità di un moto di avvicinamento ed allontanamento rispetto ai nastri. 1 quattro nastri 2 e 3 avanzano insieme ad intermittenza attraverso 1 due elementi riscaldanti 41. I nastri interni 3 sono riparati dal riscaldamento grazie a due pareti di protezione 42, predisposte fra i nastri interni 3 e i nastri esterni 2, parallele alla direzione di avanzamento F. I nastri interni 3 sono protetti dal riscaldamento principalmente per evitare il rischio di subire indesiderate deformazioni termiche.

La stazione di formatura 5 comprende due stampi 51 contrapposti mobili in direzione trasversale alla direzione di avanzamento F con possibilità di un moto di avvicinamento ed allontanamento rispetto ai nastri 2 e 3. Gli stampi 51 sono dotati di cavità di formatura che definiscono la forma degli alveoli. Sono predisposti dei mezzi di iniezione di un fluido di formatura, noti e non illustrati, per espandere i nastri esterni 2 all’interno delle cavità di formatura. Il fluido di formatura (aria compressa) è iniettato, attraverso un ingresso 52 degli stampi, fra i nastri esterni e due pareti 53, impermeabili al fluido di formatura, che separano i nastri esterni 2 dai nastri interni 3. Le due pareti di separazione 53 impediscono al fluido di formatura di agire sui nastri interni 3 e nel contempo chiudono a tenuta un lato della cavità di formatura in cui si forma l’alveolo. L’azione protettiva delle pareti di separazione 53 evita il rischio di deformazione dei nastri interni 3. La deformazione potrebbe essere causata, in assenza di mezzi di protezione, da una differenza di pressione del fluido di formatura nelle due cavità di formatura contrapposte. Se il rischio di deformazione non sussiste, ad esempio perché i nastri interni 3 sono sufficientemente rigidi, i mezzi di protezione nella stazione di formatura 5 non sono necessari.

È possibile prevedere, anziché le due pareti di separazione 53, un’unica parete rigida, piana, centrale, posta fra i due nastri interni 3, nel qual caso il fluido di formatura viene iniettato fra i nastri esterni 2 e i nastri interni 3: i primi sono espansi contro gli stampi esterni, i secondi sono premuti contro la parete piana centrale.

Nel caso particolare illustrato le due pareti di separazione 53 della stazione di formatura 5 sono il prolungamento delle due pareti di protezione 42 della stazione di preriscaldo 4. Ogni alveolo è provvisto di un’estremità di riempimento 7 attraverso la quale è destinato ad essere effettuato, in modo noto, il successivo riempimento del contenitore, La stazione di saldatura 6 comprende due elementi saldanti 61 contrapposti, mobili in direzione trasversale alla direzione di avanzamento F con possibilità di un moto di avvicinamento ed allontanamento rispetto ai nastri 2 e 3, predisposti per accoppiare i due nastri esterni 2 ai due nastri interni 3, in zone esterne agli alveoli. Per evitare l’accoppiamento reciproco dei nastri interni 3, le superfici affacciate dei nastri stessi sono realizzate in materiali anti-accoppiamento: nel caso specifico i nastri interni 3 sono realizzati in multistrato con le superfici interne reciprocamente affacciate realizzate in materiale non termosai dabile e con le superfici esterne, destinate all’accoppiamento con i nastri esterni 2, realizzati in materiale termosaldabile.

I nastri esterni 2 hanno le superfici interne, destinate all’accoppiamento con i nastri interni 3, in materiale termoformabile e termosaldabile e le superfici esterne in materiale termoformabile. L’azione degli elementi saldanti 61 determina la saldatura delle superfici di contatto esterne ma non determina la saldatura delle superfici di contatto interne.

I nastri interni 3, per effetto dell’ accoppiamento con i nastri esterni 2, chiudono gli alveoli precedentemente formati nella stazione di formatura 5 e danno luogo a contenitori disposti secondo due file parallele e affacciate. Ogni contenitore è definito da una parete formata e da una parete piana non fonnata. Le pareti piane dei contenitori di una fila sono contraffacciate, ma facilmente separabili, dalle pareti piane dei contenitori dell’altra fila.

Le stazioni di formatura e saldatura possono essere previste per formare e saldare due o più contenitori nello stesso tempo: in questo caso il passo di avanzamento dei quattro nastri 2 e 3 sarà adeguato al numero di contenitori formati contemporaneamente.

Nelle figure 4 e 5 è illustrata un’apparecchiatura per la formatura di due strisce A e B di contenitori termoformati, ottenute da quattro nastri in materiale termoformabile e termosaldabile che avanzano l’uno accanto all’altro. Gli elementi analoghi alle figure da 1 a 3 sono indicati con gli stessi numeri. Questa apparecchiatura si differenzia dall’apparecchiatura delle figure da 1 a 3 per il fatto che nella stazione di saldatura 6 fra i due nastri interni 3 è predisposta una parete di separazione 62 per impedirne l’accoppiamento reciproco. Questa soluzione è adottata quando esiste il rischio di accoppiamento stabile dei nastri interni 3 per effetto dell’azione di saldatura degli elementi saldanti 61. In questo caso il rischio di saldatura è dovuto al fatto che le superfici interne, reciprocamente affacciate, dei nastri interni 3 sono realizzate in materiale termosaldabile.

Secondo un’altra versione realizzativa, la parete di separazione 62 può avere una rigidità e uno spessore relativamente elevati, tali da offrire un contrasto a ciascuno dei due elementi saldanti 61, per cui questi ultimi in fase di saldatura non cooperano fra di loro, ma ciascuno di essi coopera con la parete di separazione centrale. In sostanza ciascuno dei due lati opposti della parete di separazione 62 funge da vero e proprio semistampo di saldatura, che eventualmente può anche essere sagomato. Ciò consente di utilizzare elementi saldanti 61 che, non cooperando fra loro ma essendo operativamente indipendenti l’uno dall’altro (in sostanza la pressione di saldatura non è esercitata fra i due elementi saldanti ma fra ogni elemento saldante e la parete centrale di separazione), non sono necessariamente speculari fra loro, ma possono, ad esempio, essere uguali fra loro, in modo da realizzare coppie di contenitori affacciati uguali e non speculari. In questo caso può essere previsto che la parete di separazione 62 di notevole rigidità sia estesa anche nella stazione di formatura ed eventualmente anche nella stazione di preriscaldo. Se la parete di separazione 62 è prolungata anche nella stazione di formatura, è possibile prevedere che la parete stessa sia sagomata e cooperante con gli stampi 51: ad esempio nello spessore della parete stessa è possibile ricavare delle impronte o dei rilievi che collaborano a definire la cavità di formatura. La parete centrale di separazione può essere dotata, nella stazione di saldatura, di mezzi di riscaldamento per riscaldare i nastri dall’ interno e, se prolungata nella stazione di formatura, di mezzi di raffreddamento per raffreddare i nastri in fase di formatura.

Il funzionamento delle apparecchiature sopra descritte è il seguente. I quattro nastri 2 e 3 avanzano insieme ad intermittenza attraversando in successione prima la stazione di preriscaldo 4 dei nastri esterni 2, poi la stazione di formatura 5 degli alveoli sui nastri esterni 2, infine la stazione di saldatura 6 in cui, per chiudere gli alveoli, i due nastri interni 3 sono accoppiati in modo stabile, contemporaneamente, ai due nastri esterni 2.

Nella stazione di preriscaldo, se i nastri interni non necessitano di protezione dal calore, ad esempio perché realizzati in un materiale resistente alle deformazioni termiche, è possibile prevedere Γ impiego di un’apparecchiatura come quelle sopra descritte ma priva delle pareti di protezione 42.

In altri esempi realizzativi, non illustrati, la stazione di formatura può essere posta a valle della stazione di saldatura. In questo caso nella stazione di saldatura, che può essere sostanzialmente uguale alle stazioni di saldatura di figure 3 o 5, i nastri esterni 2 sono accoppiati stabilmente ai nastri interni 3 in modo da definire degli alveoli che saranno successivamente gonfiati nella stazione di formatura, in cui avviene Γ insufflaggio di un fluido di formatura dentro gli alveoli, fra il nastro esterno e il nastro interno. In questo caso la stazione di formatura è dotata di una parete di separazione posta fra i due nastri interni, per evitare che Γ insufflaggio del fluido di formatura provochi deformazioni nei nastri interni. Questi ultimi durante l’insufflaggio sono mantenuti a contatto con la parete di separazione, ad esempio ad opera degli stampi della stazione di formatura, in modo che i nastri interni mantengano la conformazione piana anche se sollecitati dalla pressione di gonfiaggio del fluido di formatura. La parete di separazione ha in sostanza la funzione di delimitare la cavità di formatura. Una siffatta stazione di formatura può essere impiegata anche a monte della stazione di saldatura, ad esempio in sostituzione delle stazioni di formatura 5 delle figure 1 e 4.

Se la stazione di formatura è posta dopo la stazione di saldatura, il funzionamento è il seguente. I quattro nastri avanzano insieme ad intermittenza attraversando in successione: prima la stazione di preriscaldo dei nastri esterni; poi la stazione di saldatura, in cui i due nastri interni sono accoppiati, contemporaneamente, ai due nastri esterni, in modo da definire gli alveoli, senza accoppiare stabilmente i nastri interni fra loro; e infine la stazione di formatura dei contenitori, in cui i nastri esterni sono formati nella zona degli alveoli, preferibilmente senza deformare i nastri interni.

In generale è possibile prevedere che a monte della stazione di formatura siano predisposte una o più stazioni di preformatura.

Nelle figure da 6a a 6e sono illustrati cinque modi diversi per alimentare quattro nastri 2 e 3, affiancati fra loro, all’ apparecchiatura di formatura in oggetto. Tutti e cinque i modi illustrati sono utilizzabili nelle apparecchiature sopra descritte. In figura 6a sono utilizzati quattro film distinti: è il modo di alimentazione illustrato nelle figure da 1 a 5. In figura 6b i due nastri esterni 2 sono ottenuti da un film ripiegato in senso longitudinale che contiene due film che costituiscono i nastri interni 3; le superfici interne del film esterno ripiegato e le superfici esterne dei film interni sono accoppiabili fra loro, mentre le superfici interne dei film interni possono essere in materiali anti-accoppiamento così da evitare l’impiego di mezzi di protezione nella stazione di saldatura. In figura 6c anche ì due nastri interni 3 sono ottenuti da un film ripiegato in due in senso longitudinale contenuto nel film esterno ripiegato in due. In figura 6d due film, ciascuno ripiegato in due parti, sono accostati l’uno a fianco dell’altro: i nastri esterni 2 ed interni 3 sono le parti esterne e, rispettivamente, interne dei due film accostati. In figura 6e è impiegato un unico film ripiegato in senso longitudinale in quattro parti. In ogni caso sono formati quattro nastri 2 e 3 che definiscono tre coppie di superfici reciprocamente affacciate: due coppie esterne (formate dai due nastri esterni 2 e dai due nastri interni 3) e una coppia interna (formata dai due nastri interni 3). È possibile prevedere l’impiego di film multistrato realizzati in materiali appropriati affinché le due coppie esterne di superfici affacciate siano in materiali facilmente accoppiabili fra loro nella stazione di saldatura, e la coppia interna sia in materiali anti-accoppiamento così da evitare l’impiego di mezzi di protezione nella stazione di saldatura.

Negli esempi sopra descritti la formatura degli alveoli avviene mediante l’insufiìaggio di un fluido di formatura in pressione. E comunque possibile prevedere qualsiasi altra tecnica nota di formatura, sia a caldo che a freddo: ad esempio per depressione, con un sistema misto per insufflaggio e per depressione, per imbutitura, eccetera. La saldatura dei nastri esterni ai nastri interni può essere realizzata per termosaldatura, con saldatura ad alta frequenza o con altre tecniche note di saldatura. Il preriscaldamento dei nastri esterni può avvenire per contatto di elementi riscaldanti, oppure con tecniche ad irraggiamento o con altri sistemi noti di riscaldamento.

È possibile prevedere che i mezzi di separazione che impediscono la saldatura reciproca dei nastri interni ai nastri esterni comprendano, anziché una parete di separazione fissa rispetto ai nastri in avanzamento, un quinto nastro di separazione che avanza insieme agli altri quattro, situato fra i due nastri interni.

L’avanzamento dei nastri, anziché ad intermittenza come negli esempi sopra citati, può essere continuo: in questo caso gli elementi per il preriscaldo, la formatura e la saldatura possono comprendere coppie di rulli rotanti fra i quali passano i quattro nastri fra loro affiancati.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza per questo uscire dall’ambito di tutela dell’idea inventiva sotto rivendicata.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di due strisce (A, B) di contenitori, affiancate l’una all’altra, secondo il quale quattro nastri (2, 3), affacciati l’uno all’altro, sono alimentati secondo una direzione di avanzamento (F) ad almeno un dispositivo di saldatura (6) che accoppia i due nastri esterni (2) ai due nastri interni (3) in zone prestabilite in modo da definire, per ogni coppia di nastri composta da un nastro esterno (2) e da un nastro interno (3), una successione di contenitori.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i quattro nastri (2, 3) passano fra almeno due elementi saldanti (61) contrapposti del dispositivo di saldatura, i quali cooperano fra di loro per accoppiare i due nastri esterni (2) ai due nastri interni (3) in dette zone prestabilite esterne ai contenitori.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che le superfici affacciate dei nastri interni (3) sono realizzate in materiali che ne impediscono l’accoppiamento reciproco in fase di saldatura.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in fase di saldatura fra i due nastri interi (3) sono predisposti dei mezzi di separazione (62) che ne impediscono l’accoppiamento reciproco.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che in fase di saldatura due elementi saldanti (61) contrapposti cooperano, ciascuno, con detti mezzi di separazione (62) per accoppiare i due nastri esterni (2) ai due nastri interni (3).
6. Metodo secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che i mezzi di separazione (62) sono riscaldati nella stazione di saldatura.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ogni contenitore comprende almeno un alveolo e che i quattro nastri (2, 3), affacciati l’uno all’altro, sono alimentati ad un dispositivo di formatura (5) che forma detti alveoli almeno sui due nastri esterni (2).
8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che in fase di formatura fra i due nastri interni (3) sono predisposti dei mezzi di separazione che vengono raffreddati.
9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che in fase di formatura fra i due nastri interni (3) sono predisposti dei mezzi di separazione che collaborano con il dispositivo di formatura (5) per definire delle cavità di formatura in cui sono formati gli alveoli.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che in fase di formatura sono previste due pareti (53) che separano i nastri esterni (2) dai nastri interni (3).
11. Apparecchiatura per la produzione di due strisce (A, B) di contenitori affiancate l’una all’altra, comprendente una linea di alimentazione per l’avanzamento di quattro nastri (2, 3) affacciati l’uno all’altro attraverso almeno un dispositivo di saldatura (61) che accoppia i due nastri esterni (2) ai due nastri interni (3) in zone esterne ai contenitori.
12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che il dispositivo di saldatura comprende almeno due elementi saldanti (61) contrapposti che accoppiano i due nastri esterni (2) ai due nastri interni (3).
13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di saldatura comprende dei mezzi di separazione (62) dei due nastri interni (3) predisposti per impedirne Γ accoppiamento reciproco.
14. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un dispositivo di formatura predisposto a monte o a valle del dispositivo di saldatura per formare degli alveoli almeno sui due nastri esterni (2).
15. Metodo secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
16. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.