ITMO20010230A1 - Metodo ed apparecchiatura per la formatura di una striscia di contenitori - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: METODO ED APPARECCHIATURA PER LA FORMATURA DI UNA STRISCIA DI CONTENITORI.

Formano oggetto del presente trovato un metodo ed un’apparecchiatura per la formatura di una striscia di contenitori.

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

In particolare l’invenzione è relativa ad un metodo e ad una apparecchiatura in accordo con il preambolo della prima e, rispettivamente, della quinta rivendicazione.

E noto formare strisce di contenitori in materiale plastico termosaldabile e termoformabile mediante l’avanzamento di una o più strisce continue attraverso varie stazioni operative disposte in successione, generalmente una o più stazioni di preriscaldo, una stazione di saldatura e una stazione di formatura. Le strisce avanzano ad intermittenza: durante ogni periodo di sosta i semistampi di preriscaldo, di saldatura e di formatura vengono chiusi per operare sulle strisce; dopo aver operato, i semistampi vengono aperti per consentire l’avanzamento a passo delle strisce.

Uno degli inconvenienti della tecnica nota risiede nel fatto che le strisce, mentre sono in fase di passaggio attraverso le stazioni operative ove si sviluppa calore (ad esempio le stazioni di preriscaldo o la stazione di saldatura), possono essere danneggiate dal calore stesso, specialmente se restano ferme, per una pausa più o meno prolungata, nelle stazioni stesse. In questo caso, alla ripartenza delle operazioni dopo la pausa, vi è un periodo di transitorio iniziale in cui la formatura dei primi contenitori avviene in modo imperfetto dando luogo a scarti di produzione.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare al suddetto inconveniente della tecnica nota.

Un vantaggio del trovato è quello di assicurare la regolare formatura dei contenitori e di ridurre al minimo la formazione di scarti, anche se il processo di lavoro subisce una pausa.

Un altro vantaggio è quello di fornire un’apparecchiatura affidabile e costruttivamente semplice ed economica.

Un ulteriore vantaggio è quello di rendere disponibili un metodo ed un’apparecchiatura che garantiscono, dopo un periodo di interruzione del processo operativo anche di lunga durata, una ripartenza in piena efficienza sin dall’inizio.

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 una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure.

La figura 1 mostra una vista in pianta dall’alto di una parte dell’apparecchiatura in oggetto.

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

La figura 3 mostra una vista frontale di un semistampo di preriscaldo dell’ apparecchiatura di figura 1.

La figura 4 mostra una vista frontale di un semistampo di saldatura dell’apparecchiatura di figura 1.

La figura 5 mostra una vista frontale di un semistampo di formatura dell’apparecchiatura di figura 1.

La figura 6 mostra una vista dall’alto, con alcune parti sezionate, di una coppia di semistampi di formatura in configurazione chiusa,

Con riferimento alle figure sopra citate, con 1 è stata indicata un’apparecchiatura per la formatura di una striscia di contenitori C.

L’apparecchiatura 1 comprende una linea per l’alimentazione, secondo una direzione di avanzamento F, di almeno due nastri 2 continui di materiale, ciascuno in forma di pellicola relativamente sottile, che avanzano affacciati l’uno all’altro. Il materiale dei nastri 2 è preferibilmente materiale plastico termosaldabile e termoformabile. Ogni nastro 2 è svolto da una rispettiva bobina (non illustrata). I nastri 2 avanzano in direzione F con moto ad intermittenza, trascinati da mezzi di movimentazione costituiti, ad esempio, da coppie di ganasce 3 suscettibili dietro comando di un moto di va e vieni e predisposte per stringere i nastri 2 nel moto di andata e per rilasciarli nel moto di ritorno.

L’apparecchiatura 1 comprende una pluralità di stazioni operative predisposte lungo la linea di alimentazione per trasformare i due nastri 2 in una striscia continua di contenitori C. Nel caso specifico le stazioni operative sono, in successione, due stazioni di preriscaldo 4 e 5 dei nastri, una stazione di saldatura 6 ed una stazione di formatura 7.

Almeno una stazione operativa è dotata di almeno un elemento riscaldante operativamente associato ad almeno un nastro. Nel caso specifico le due stazioni di preriscaldo 4 e 5 e la stazione di saldatura 6 sono dotate, ciascuna, di una coppia di elementi riscaldanti contrapposti che effettuano sui nastri 2 delle operazioni (in particolare preriscaldo e termosaldatura) per effetto delle quali i nastri vengono riscaldati. Ciascuno di questi elementi riscaldanti è costituito nel caso particolare da un semistampo (di preriscaldo 41 e 51 o di saldatura 61) che opera a contatto dei nastri 2 in zone prestabilite. Le zone riscaldate del semistampo di preriscaldo 41 in figura 3 sono state riempite con puntinatura.

Anche la stazione di formatura 7 comprende due semistampi 71 contrapposti che, una volta accostati, danno luogo ad una o più cavità di formatura 72 (nella fattispecie le cavità di formatura sono disposte in due file sovrapposte) ove sono termoformati i contenitori. Ogni cavità di formatura 72 è dotata di un ingresso 73 per il soffiaggio di un fluido di formatura.

Nella stazione di saldatura 6 i nastri 2 sono termosaldati in zone di saldatura prestabilite per definire degli alveoli aventi ciascuno almeno un’apertura; a titolo esplicativo in figura 4 sono state indicate con 62, e riempite con una puntinatura, le zone operative del semistampo 61 ove avviene la termosaldatura dei nastri 2, e con 63 le zone ove si formano le aperture degli alveoli. Nella stazione di formatura 7 negli alveoli è iniettato, attraverso le suddette aperture (per mezzo di ugelli inseriti nelle aperture stesse), un fluido di formatura per espandere gli alveoli aH’intemo delle cavità di formatura. I mezzi per il soffiaggio del fluido di formatura (in genere aria compressa) sono noti e non illustrati.

Ogni coppia di semistampi 41, 51, 61, 71, in ciascuna stazione operativa, è mobile dietro comando fra una prima posizione, di chiusura, in cui i semistampi operano sui nastri 2 (di preferenza a contatto con i nastri stessi), e una seconda posizione, di apertura, in cui sono allontanati dai nastri. Il movimento di avvicinamento e allontanamento, in direzione H, è ortogonale rispetto alla direzione di avanzamento F dei nastri 2 e alla direzione di emissione G di un flusso raffreddante. In figura 1, a puro titolo esemplificativo, la stazione di formatura 7 è illustrata con i semistampi 71 chiusi, cioè quando operano sui nastri 2 vicino ai nastri stessi per definire le cavità di formatura 72, mentre le stazioni di preriscaldo 4 e 5 e la stazione di saldatura 6 sono illustrate con i semistampi 4, 5 e 6 aperti, cioè lontani dai nastri 2.

Ogni stazione di preriscaldo 4 e 5 comprende una parete di separazione 8 predisposta fra i nastri 2 per impedire il contatto reciproco e la diretta trasmissione di calore fra i nastri stessi durante il preriscaldo.

L’apparecchiatura 1 comprende dei mezzi per iniettare un flusso di un gas raffreddante attraverso uno spazio compreso fra ogni nastro 2 e l’elemento riscaldante (nel caso specifico il semistampo di preriscaldo 41 e 51 o di saldatura 61) affacciato al nastro e disposto nella seconda posizione, inattiva, di apertura.

Tali mezzi di iniezione comprendono, per ogni nastro 2, una o più uscite per il gas raffreddante in pressione disposte in linea parallelamente al nastro. Nel caso specifico, come evidenziato nel riquadro ingrandito di figura 1, l’uscita del gas raffreddante (ad esempio aria compressa a temperatura ambiente) è composta da una pluralità di punti discreti di uscita 9 disposti in fila. È possibile prevedere, in altri esempi realizzativi non illustrati, una o più uscite conformate a linea. L’uscita del gas raffreddante, distribuita in lunghezza per creare una vera e propria “parete aeriforme” di protezione del nastro 2, è posta immediatamente a lato di un’estremità del nastro 2; in questo caso preferito l’uscita è posta al di sotto dell’estremità inferiore del nastro; i due flussi di gas raffreddante (uno per ogni nastro) sono diretti verso l’alto secondo una direzione di soffiaggio G perpendicolare alla direzione F di avanzamento. Ogni flusso di raffreddamento attraversa in altezza l’intera stazione operativa (di preriscaldo 4 e 5 e di saldatura 6) per uscire poi dall’alto, nella zona superiore della stazione stessa, in corrispondenza dell’estremità del nastro opposta a quella da dove parte il flusso.

Ogni uscita 9 del gas è posta al termine di un ugello (non illustrato) collegato ad un collettore 10, unico per tutte le uscite 9 di entrambe le file, esteso in lunghezza parallelamente ai nastri e al quale è solidamente collegata la parete di separazione 8.

Le uscite 9 del gas raffreddante si estendono in lunghezza in direzione F per operare sia nelle due stazioni di preriscaldo 4 e 5, sia nella stazione di saldatura 6; è possibile prevedere altri esempi realizzativi in cui tali uscite, da cui nasce il flusso raffreddante, sono presenti solo nella zona di preriscaldo o solo nella zona di saldatura.

Il flusso di gas raffreddante è formato preferibilmente con aria compressa o con altro gas inerte in pressione.

Nelle stazioni di preriscaldo 4 e 5 le uscite 9 sono collocate in modo da generare due flussi (conformati in sostanza come due pareti fluide di protezione dei nastri 2) con direzione G, paralleli fra loro, che passano, ciascuno, fra un nastro 2 e il semistampo di preriscaldo 41 in posizione di apertura, con i nastri 2 divisi fra loro dalla parete di separazione 8. Nella stazione di saldatura 6 le uscite sono collocate in modo da generare due flussi (anch’essi conformati in sostanza come due pareti fluide di protezione dei due lati opposti dei nastri 2 fra loro saldati) che passano, ciascuno, fra i nastri 2, preferibilmente già accoppiati per termosaldatura e formanti un’unica striscia, e i semistampi di saldatura 61 collocati in posizione di apertura.

L’apparecchiatura 1 sopra descritta nel suo funzionamento attua un metodo per la formatura di una striscia continua di contenitori C, secondo il quale i due nastri 2 continui di materiale in forma di pellicola avanzano ad intermittenza, affacciati l’uno all’altro, passando prima per le stazioni di preriscaldo 4 e 5, poi per la stazione di saldatura 6 e infine per la stazione di formatura 7, dalla quale esce una unica striscia di contenitori C formati e destinati alle lavorazioni successive (tali lavorazioni in genere prevedono almeno il riempimento e la sigillatura dei contenitori C in striscia, e infine la tranciatura della striscia in spezzoni con più contenitori C o in contenitori C singoli). Quando il processo operativo dell’apparecchiatura 1, per qualunque motivo, si interrompe (anche solo per qualche secondo, o anche per una sosta molto più prolungata) è prevista l’attivazione (preferibilmente comandata automaticamente non appena viene rilevata, ad esempio mediante un sensore, l’interruzione del processo produttivo) dei mezzi di iniezione del gas raffreddante che genera almeno un flusso di aeriforme che funge da barriera fluida di protezione posta fra almeno un nastro 2 e l’elemento riscaldante (in questo caso un semistampo di preriscaldo 41 e 51 o un semistampo di saldatura 61) operativamente associato al nastro 2, al fine principale di evitare che il nastro, fermo davanti all’elemento riscaldante, si surriscaldi perché esposto per troppo tempo al calore emanato dall’elemento stesso. Tale fase di iniezione, per effetto della quale nel caso specifico si creano due barriere fluide (ciascuna in forma di una sorta di parete realizzata da una corrente d’aria) a protezione dei nastri, è prevista durante un periodo di sosta nelle operazioni di formatura dei contenitori C e nell’avanzamento dei nastri 2. Il flusso di gas raffreddante è preferibilmente iniettato con direzione G trasversale rispetto alla direzione di avanzamento F dei nastri.

II gas raffreddante mantiene per lungo tempo i nastri 2 praticamente nella stessa condizione termo-fisica in cui essi si trovano a regime, cioè una condizione idonea per continuare normalmente il processo di formatura, immediatamente alla nuova partenza del processo dopo la sosta, senza alcun periodo di transitorio per tornare alla situazione di regime.

Alla ripartenza è preferibile che le prime operazioni svolte siano il preriscaldo e la saldatura delle parti dei nastri che, durante la sosta, erano rimaste affacciate ai relativi elementi riscaldanti (semistampi di preriscaldo e di saldatura), dopodiché si procede con l’avanzamento di un passo dei nastri e con il regolare e normale andamento del processo operativo. In sostanza, è preferibile che la sosta abbia inizio subito dopo l’avanzamento di un passo dei nastri e che la ripartenza abbia inizio (non con l’avanzamento dei nastri ma) con le operazioni per effetto delle quali i nastri sono riscaldati (operazioni che nel caso specifico sopra descritto sono preriscaldo e saldatura).

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 (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la formatura di contenitori (C), secondo il quale almeno un nastro (2) continuo di materiale in forma di pellicola è alimentato, secondo una direzione di avanzamento (F), ad una o più stazioni operative (4, 5, 6, 7) ove utilizzando il nastro (2) viene formata almeno una striscia di contenitori (C), essendo previsto che in almeno una stazione operativa (4, 5, 6) il nastro (2) sia riscaldato da almeno un elemento riscaldante (41, 51, 61) mobile dietro comando fra una prima posizione, in cui è a contatto o molto vicino al nastro (2) per operare su di esso, e una seconda posizione, in cui è allontanato dal nastro (2), caratterizzato dal fatto di iniettare un gas raffreddante almeno attraverso uno spazio compreso fra il nastro (2) e l’elemento riscaldante (41, 51, 61) collocato nella seconda posizione.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di iniezione del gas raffreddante è prevista durante un periodo di sosta del processo di formatura per formare una barriera di protezione per il nastro (2) fermo.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che due nastri (2) fra loro affacciati sono inseriti fra due elementi riscaldanti (41, 51, 61) contrapposti e che il gas raffreddante è iniettato in ogni spazio compreso fra ogni nastro e l’elemento riscaldante affacciato al nastro stesso e collocato nella seconda posizione.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il gas raffreddante è iniettato con direzione (G) trasversale rispetto alla direzione di avanzamento (F) dei nastri (2).
5. 5. Apparecchiatura per la formatura di contenitori (C), comprendente: una linea per l’alimentazione, secondo una direzione di avanzamento (f), di almeno un nastro (2) continuo di materiale in forma di pellicola; una pluralità di stazioni operative (4, 5, 6, 7) predisposte lungo la linea di alimentazione per formare, operando sul nastro (2), una striscia continua di contenitori (C); almeno una stazione operativa (4, 5, 6) essendo dotata di almeno un elemento riscaldante (41, 51, 61) mobile fra una prima posizione, in cui opera sul nastro (2) a contatto o vicino ad esso, e una seconda posizione, in cui è allontanato dal nastro; caratterizzato dal fatto di comprendere dei mezzi per iniettare almeno un gas raffreddante almeno attraverso uno spazio compreso fra il nastro (2) e l’elemento riscaldante (41, 51, 61) nella seconda posizione.
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che i mezzi di iniezione comprendono una o più uscite (9) per il gas raffreddante disposte in linea parallelamente al nastro (2).
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detta stazione operativa (4, 5, 6) comprende almeno due elementi riscaldanti (41, 51, 61) contrapposti fra i quali è previsto l’inserimento di due nastri (2) affacciati e che i mezzi di iniezione sono predisposti per iniettare il gas raffreddante attraverso gli spazi compresi fra ogni elemento riscaldante nella seconda posizione ed ogni nastro.
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che i mezzi di iniezione comprendono due o più uscite (9) per il gas raffreddante disposte secondo due linee parallele ai nastri (2).
9. 9. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzata dal fatto che l’elemento riscaldante è un semistampo di preriscaldo (41, 51) posto a monte di almeno una stazione di saldatura (6), in cui i nastri (2) sono saldati in zone di saldatura prestabilite per definire degli alveoli aventi ciascuno almeno un’apertura, e di almeno una stazione di formatura (7) in cui nell’alveolo è iniettato, attraverso detta apertura, un fluido di formatura per espandere l’alveolo all’intemo di una cavità di formatura (72).
10. 10. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzata dal fatto che l' elemento riscaldante è un semistampo di saldatura (61 ) che salda i nastri in zone di saldatura prestabilite per definire degli alveoli aventi ciascuno almeno un’apertura.
11. 11. Metodo secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
12. 12. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.