ITMO960031A1

ITMO960031A1 - METHOD AND PLANT FOR CONTAINER FORMING METHOD AND PLANT FOR CONTAINER FORMING

Info

Publication number: ITMO960031A1
Application number: IT96MO000031A
Authority: IT
Inventors: Spa Unifil Spa Unifil
Original assignee: Unifill S P A Unifill S P A
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-12
Also published as: WO1997033741A1; AU2154397A; IT1287409B1

Description

Descrizione di invenzione industriale Description of industrial invention

L'invenzione concerne un metodo ed un impianto per la formatura di contenitori. The invention relates to a method and a plant for forming containers.

FR-A-1199371 descrive un metodo per la formatura di contenitori in materiale termoformabile e termosaldabile nel quale una coppia di lamine di detto materiale è progressivamente condotta attraverso una stazione di riscaldamento per rammollire zone corrispondenti del materiale, una stazione di saldatura del contorno di tali zone secondo profili aperti corrispondenti ai contorni dei contenitori, una stazione di formatura nella quale le zone stesse vengono deformate per iniezione dall'interno, o per depressione dall'esterno, una stazione di riempimento, una stazione di chiusura ed una stazione di taglio per separare da dette lamine i contenitori formati e riempiti . FR-A-1199371 describes a method for forming containers in thermoformable and heat-sealable material in which a pair of sheets of said material is progressively conducted through a heating station to soften corresponding areas of the material, a station for welding the contour of these areas according to open profiles corresponding to the contours of the containers, a forming station in which the same areas are deformed by injection from the inside, or by vacuum from the outside, a filling station, a closing station and a cutting station to separate the containers formed and filled from said foils.

EP-A-0479152 descrive un analogo metodo di formatura, nel quale però la prima stazione è una stazione di saldatura dei contorni ed è seguita da una stazione di riscaldamento, una stazione di gonfiaggio, una stazione di riempimento ed una stazione di chiusura. Anche WO 94/08852 descrive un metodo nel quale una coppia di fogli viene dapprima saldata lungo il contorno di tasche e queste ultime vengono successivamente espanse tramite per iniezione in esse di un fluido formatore. EP-A-0479152 describes an analogous forming method, in which however the first station is a contour welding station and is followed by a heating station, an inflation station, a filling station and a closing station. WO 94/08852 also describes a method in which a pair of sheets is first welded along the contour of pockets and the latter are subsequently expanded by injecting a forming fluid into them.

US-A-3423902 descrive un impianto per la formatura di contenitori da coppie di fogli in materiale termoplastico nel quale le coppie di fogli vengono introdotte in un unico stampo saldate lungo il contorno di contenitori embrionali ed espanse a formare contenitori che vengono quindi riempiti e sigillati mentre lo stampo viene azionato verticalmente lungo la direzione di avanzamento dei fogli. US-A-3423902 describes a plant for forming containers from pairs of sheets of thermoplastic material in which the pairs of sheets are introduced into a single mold welded along the contour of embryonic containers and expanded to form containers which are then filled and sealed. while the mold is operated vertically along the direction of advance of the sheets.

Tuttavia, in tali metodi ed impianti, si riscontra un limite consistente in ciò, che la deformazione dei fogli per ottenere da essi coppie di gusci contrapposti comporta l'unione permanente degli stessi fino al termine del processo di formatura. However, in these methods and systems, there is a consistent limitation in that the deformation of the sheets to obtain from them pairs of opposing shells entails the permanent union of the same until the end of the forming process.

Scopo della presente invenzione è di consentire, nell'ambito di un procedimento di formatura per iniezione di un fluido formatore tra una coppia di fogli in materiale termoformabile, che i fogli siano mantenuti indipendenti tra loro durante la formatura. The object of the present invention is to allow, within a process of injection molding of a forming fluid between a pair of sheets of thermoformable material, that the sheets are kept independent from each other during forming.

Secondo un aspetto dell'invenzione, è previsto un metodo di formatura di contenitori nel quale una coppia di fogli viene assoggettata all'azione di un fluido formatore per ottenere da essi coppie di gusci contrapposti, detta coppia di fogli essendo inoltre saldata per formare contenitori, o gruppi di contenitori, dall'unione di detti gusci, caratterizzato da ciò, che detti fogli vengono assoggettati a deformazione mentre sono serrati tra una coppia di matrici di uno stampo di formatura con una forza sufficiente a sostanzialmente impedire fuoriuscite di detto fluido formatore, evitando però la saldatura dei fogli, e i fogli deformati sono successivamente condotti in uno stampo di saldatura nel quale una part^ sostanziale dei bordi di detti gusci viene stabilmente unita per saldatura. According to an aspect of the invention, a method of forming containers is provided in which a pair of sheets is subjected to the action of a forming fluid to obtain from them pairs of opposing shells, said pair of sheets also being welded to form containers, or groups of containers, from the union of said shells, characterized in that said sheets are subjected to deformation while they are clamped between a pair of matrices of a forming mold with a force sufficient to substantially prevent leakage of said forming fluid, avoiding however, the welding of the sheets and the deformed sheets are subsequently conducted into a welding mold in which a substantial part of the edges of said shells is stably joined by welding.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, è previsto un impianto di formatura di contenitori comprendente una stazione di formatura di una coppia di fogli in materiale termoformabile e termosaldabile ed una stazione di saldatura dei fogli in corrispondenza dei bordi dei contenitori, la stazione di formatura essendo provvista di mezzi iniettori di un fluido formatore pressurizzato, caratterizzato da ciò, che la stazione di formatura non comprende mezzi per saldare i contenitori lungo il contorno. According to a further aspect of the invention, a container forming plant is provided comprising a station for forming a pair of sheets in thermoformable and heat-sealable material and a station for welding the sheets at the edges of the containers, the forming station being provided with injector means for a pressurized forming fluid, characterized in that the forming station does not comprise means for sealing the containers along the contour.

Alcuni modi di attuare l'invenzione sono illustrati, a puro titolo esemplificativo, nelle otto tavole di disegno allegate, in cui: Figura 1 è una sezione lon-| gitudinale schematica di stazioni di formatura e saldatura dei contenitori in un impianto di formatura per soffiaggio di aria pressurizza; Figura 2 è la sezione II-II di Figura 1, in trasparenza; Figure 3, 4 e 5 sono le sezioni rispettivamente III-III, IV-IV e V-V di Figura 2; Figura 6 è una sezione come quella di Figura 2, peraltro in una versione con unico condotto, centrale, di iniezione di un fluido formatore; Figura 7 è una sezione come quella di Figura 2, peraltro in una versione con piastra distributrice del fluido formatore; Figura 8 è la sezione VIII-VIII di Figura 7; Figura 9 è una sezione come quella di Figura 8, peraltro in una versione con formatura meccanica dei condotti di interconnessione dei contenitori; Figure 10 e 11 sono le sezioni rispettivamente X-X e XI-XI di Figura 8; Figura 12 è la sezione XII-XII di Figura 9. Some ways of carrying out the invention are illustrated, purely by way of example, in the eight attached drawing tables, in which: Figure 1 is a long section | longitudinal schematic of stations for forming and sealing containers in a forming plant by blowing pressurized air; Figure 2 is the section II-II of Figure 1, in transparency; Figures 3, 4 and 5 are the sections III-III, IV-IV and V-V respectively of Figure 2; Figure 6 is a section like that of Figure 2, however in a version with a single central duct for the injection of a forming fluid; Figure 7 is a section like that of Figure 2, however in a version with a distributor plate for the forming fluid; Figure 8 is the section VIII-VIII of Figure 7; Figure 9 is a section like that of Figure 8, however in a version with mechanical shaping of the container interconnection ducts; Figures 10 and 11 are the sections X-X and XI-XI respectively of Figure 8; Figure 12 is the section XII-XII of Figure 9.

L'impianto di formatura comprende una stazione di formatura 1 di contenitori, in gruppi o singoli, nella quale una coppia di fogli 3 in materiale termoformabile e termosaldabile viene introdotta tra una corrispondente coppia di matrici di uno stampo 4 di formatura per realizzare gusci 5 mediante iniezione di un fluido formatore tramite mezzi iniettori 6 (Figura 2) interposti tra detta coppia di fogli a monte dello stampo 4. The forming plant comprises a station 1 for forming containers, in groups or single, in which a pair of sheets 3 of thermoformable and heat-sealable material is introduced between a corresponding pair of matrices of a forming mold 4 to make shells 5 by means of injection of a forming fluid by means of injector means 6 (Figure 2) interposed between said pair of sheets upstream of the mold 4.

Un fluido formatore viene iniettato attraverso detti mezzi formatori e viene introdotto nello stampo 4 in modo da determinare l'espansione dei gusci 5 contro cavità contrapposte ricavate nello stampo stesso. A forming fluid is injected through said forming means and is introduced into the mold 4 so as to determine the expansion of the shells 5 against opposing cavities obtained in the mold itself.

Allo scopo, lo stampo 4 deve essere mantenuto ad una temperatura tale da consentire il rammollimento del materiale,· tuttavia, tale temperatura dovrà essere sufficientemente bassa in modo da non determinare la saldatura dei fogli 3 nelle zone che vengono serrate tra le matrici dello stampo 4. Per lo stesso motivo, la forza di serraggio dello stampo 4 dovrà essere sufficientemente elevata da impedire fuoriuscite del fluido formatore, pur senza causare l'adesione reciproca dei fogli 3. For this purpose, the mold 4 must be kept at a temperature such as to allow the softening of the material, however, this temperature must be low enough so as not to cause the welding of the sheets 3 in the areas that are clamped between the dies of the mold 4 For the same reason, the clamping force of the mold 4 must be sufficiently high to prevent leakage of the forming fluid, without causing mutual adhesion of the sheets 3.

A valle della stazione di formatura 1, è prevista una stazione di saldatura 2, nella quale, dopo aver fatto avanzare i fogli 3 con i gusci 5 in essi formati, è realizzata la saldatura dei gusci stessi lungo i rispettivi contorni 7 in modo da ottenere corrispondenti contenitori, o gruppi di contenitori. i La stazione di saldatura 2 comprende uno stampo di saldatura 8 dotato di cavità 9 nelle quali sono alloggiati i gusci 5 già formati. Le zone di contatto dello stampo di saldatura 8 con i fogli 3 possono essere limitate ai contorni 7 dei gusci 5. Downstream of the forming station 1, a welding station 2 is provided, in which, after advancing the sheets 3 with the shells 5 formed therein, the shells themselves are welded along the respective contours 7 so as to obtain corresponding containers, or groups of containers. The welding station 2 comprises a welding mold 8 provided with cavities 9 in which the already formed shells 5 are housed. The areas of contact of the welding mold 8 with the sheets 3 can be limited to the contours 7 of the shells 5.

Come si può osservare nella Figura 2, i gusci 5 sono tra loro collegati tramite condotti 10 di comunicazione realizzati mediante scanalature corrispondenti contrapposte delle matrici dello stampo 4 di formatura . As can be seen in Figure 2, the shells 5 are connected to each other by means of communication ducts 10 made by means of corresponding opposite grooves of the matrices of the mold 4.

I condotti 10 possono essere comunicanti, tramite un condotto trasversale 12, con una coppia di condotti laterali 11, sviluppantisi longitudinalmente rispetto ai fogli 3 tra detto condotto trasversale 12 e detti mezzi iniettori 6. The ducts 10 can be communicating, through a transverse duct 12, with a pair of lateral ducts 11, which extend longitudinally with respect to the sheets 3 between said transverse duct 12 and said injector means 6.

II condotto trasversale 12 interseca tutti i condotti di comunicazione 10 in modo da risultare interposto tra due file consecutive di gusci 5 nello stampo 4 di formatura . The transverse duct 12 intersects all the communication ducts 10 so as to be interposed between two consecutive rows of shells 5 in the forming mold 4.

Lo stampo di saldatura 2 non è dotato, come invece lo stampo di formatura 1, di scanalature per ricevere i condotti laterali 11; pertanto questi ultimi, quando lo stampo di saldatura 2 viene chiuso sui fogli 3, vengono schiacciati e scompaiono. The welding mold 2 is not equipped, like the forming mold 1, with grooves for receiving the side ducts 11; therefore the latter, when the welding mold 2 is closed on the sheets 3, are crushed and disappear.

Lo stampo di saldatura 2 può essere conformato in modo da saldare i fogli 3 anche in corrispondenza dei contorni 13 e 14, rispettivamente del condotto trasversale 12 e dei condotti di collegamento 10. The welding mold 2 can be shaped so as to weld the sheets 3 also in correspondence with the contours 13 and 14, respectively of the transverse duct 12 and of the connecting ducts 10.

In tal modo, all'uscita della stazione di saldatura 2, i gruppi di contenitori ottenuti dai gusci 5 sono ermeticamente sigillati e pronti per essere aperti per taglio lungo il condotto trasversale 12, in vista del successivo riempimento e della chiusura finale. Nella Figura 6 è evidenziato come possa essere previsto un unico condotto longitudinale 15 afferente ai mezzi iniettori 6 ed intersecante i condotti di comunicazione IO. Ciò consente una sensibile riduzione degli sfridi, in quanto non è più richiesto materiale dei fogli 3 in prossimità dei bordi per realizzare i canali longitudinali 11. In this way, at the outlet of the welding station 2, the groups of containers obtained from the shells 5 are hermetically sealed and ready to be opened by cutting along the transverse duct 12, in view of the subsequent filling and final closure. Figure 6 shows how a single longitudinal duct 15 can be provided, afferent to the injector means 6 and intersecting the communication ducts 10. This allows a significant reduction of the scraps, since the material of the sheets 3 near the edges is no longer required to make the longitudinal channels 11.

Nella Figura 8 è evidenziato come tra i fogli 3 ne"llo stampo di formatura 4 possa essere inserita una pia-^ stra distributrice 16 del fluido formatore pressurizzato, dotata di condotti 17 distributori del fluido stesso aventi tratti terminali 18 sfocianti in corrispondenza delle cavità di stampo nelle quali viene effettuata la formatura dei gusci 5, nonché dei condotti io e 12. Figure 8 shows how between the sheets 3 in the forming mold 4 a distributing plate 16 for the pressurized forming fluid can be inserted, equipped with ducts 17 distributing the fluid itself having terminal portions 18 opening in correspondence with the cavities of mold in which the shells 5 are formed, as well as the ducts I and 12.

Come evidenziato in Figura 7, il condotto trasversale 12 può essere omesso, conseguentemente prevedendosi la formatura dei soli condotti di collegamento 10 dei gusci 5. In tal caso, dopo la saldatura dei bordi 7, 13, i gruppi di contenitori definiti dai gusci 5 vengono separati dai fogli 3 in modo che la loro parte interna risulti isolata dall'ambiente esterno, e vengono successivamente aperti per taglio lungo una linea intersecante i condotti 10 in modo da pote^, effettuare il riempimento attraverso le porzioni di detti condotti. As shown in Figure 7, the transverse duct 12 can be omitted, consequently providing for the formation of only the connecting ducts 10 of the shells 5. In this case, after the welding of the edges 7, 13, the groups of containers defined by the shells 5 are separated from the sheets 3 so that their internal part is isolated from the external environment, and are subsequently opened by cutting along a line intersecting the ducts 10 so as to be able to carry out the filling through the portions of said ducts.

Ciò consente una notevole riduzione degli sfridi. This allows a considerable reduction of the scraps.

Come si può osservare con riferimento alla Figura 9, la piastra distributrice 17 può essere munita, in corrispondenza della sua parte centrale, di risalti 19 fungenti da punzoni per la formatura dei canali di collegamento 10, od eventualmente, anche per la formatura i parte dei gusci 5. As can be observed with reference to Figure 9, the distributor plate 17 can be provided, in correspondence with its central part, with projections 19 acting as punches for forming the connecting channels 10, or possibly also for forming part of the shells 5.

In questo modo, è possibile effettuare una formatura di detti gusci e dei relativi canali in parte pneumaticamente, cioè con un fluido formatore pressurizzato - ad esempio aria pressurizzata - in parte meccanicamente, cioè mediante la previsione delle sporgenze 19 della piastra 16 cooperanti con corrispondenti cavità dello stampo 4. In this way, it is possible to form said shells and related channels partly pneumatically, i.e. with a pressurized forming fluid - for example pressurized air - partly mechanically, i.e. by providing the projections 19 of the plate 16 cooperating with corresponding cavities of the mold 4.

Il funzionamento avviene nel modo seguente: i fogli 3 continui di materiale termoformabile e termosaldabile vengono fatti avanzare nella direzione della freccia F e condotti àlla stazione di formatura 1 tra le matrici dello stampo di formatura 4, nella quale i fogli vengono espansi per l'azione di un fluido formatore pressurizzato entro le cavità dello stampo stesso per realizzare i gusci 5 ed i condotti 10 di collegamento, nonché gli eventuali condotti il, 12, 15. L'iniezione del fluido formatore può avvenire tramite mezzi iniettori 16 interposti tra i fogli 3, oppure per mezzo di una piastra distributrice 16 e dei relativi condotti di distribuzione 17, 18. The operation takes place as follows: the continuous sheets 3 of thermoformable and heat-sealable material are made to advance in the direction of the arrow F and conveyed to the forming station 1 between the dies of the forming mold 4, in which the sheets are expanded by the action of a pressurized forming fluid within the cavities of the mold itself to make the shells 5 and the connection ducts 10, as well as any ducts 11, 12, 15. The injection of the forming fluid can take place through injector means 16 interposed between the sheets 3 , or by means of a distributor plate 16 and the relative distribution ducts 17, 18.

All'uscita dallo stampo di saldatura, i gruppi di contenitori formati da gusci 5 accoppiati sono separati dai fogli 3, ad esempio in corrispodenza delle linee tratteggiate di cui alle Figure 2 e 4, e successivamente aperti trasversalmente ai condotti 10, ad esempio in corrispondenza dei canali 12 se previsti, per il riempimento con un prodotto allo stato fluido attraverso il tratto residuo del condotto 10 di collegamento. At the exit from the welding mold, the groups of containers formed by coupled shells 5 are separated from the sheets 3, for example in correspondence with the dashed lines of Figures 2 and 4, and subsequently opened transversely to the ducts 10, for example in correspondence of the channels 12 if provided, for filling with a product in the fluid state through the residual portion of the connection duct 10.

Al termine del riempimento, i contenitori vengono sigillati e rifilati per la spedizione. After filling, the containers are sealed and trimmed for shipping.

Nell'attuazione pratica, i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi, potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico dellJ presente invenzione. In the practical implementation, the materials, the dimensions, the executive details, may be different from those indicated, but technically equivalent to them, without thereby departing from the legal domain of the present invention.

Claims

CLAIMS 1. Method of forming containers in which a pair of sheets (3) is subjected to the action of a forming fluid to obtain from them pairs of opposite shells (5), said pair of sheets (3) also being welded along respective edges (7 ) to form containers, or groups of containers, from the union of said shells (5), characterized in that said sheets (3) are subjected to the deformation caused by said fluid while they are clamped between a pair of matrices (4) of a forming mold (1) with a clamping force sufficient to substantially prevent leakage of said forming fluid, while avoiding the welding of the sheets (3), and the deformed sheets (3) are subsequently conducted into a welding mold ( 2) in which a substantial part of the contour (7) of said shells is joined by the joint action of heat and pressure.

2. Method according to claim 1, characterized in that in a sheet (3) channels interconnecting pairs of shells (5) are made in a sheet (3), the channels being facing and opposing corresponding channels made on the other sheet (3).

3. Method according to claim 2, characterized in that in the welding station (2), while the edges (7) of the shells (5) are welded, the respective edges (13, 14) of said channels are welded as well. forming ducts (10, il, 12; 10, 12; 10, 15; 10) interconnecting the containers defined by said shells (5), said ducts being isolated from the external environment.

4. Method according to claim 3, characterized in that, after the welding station (2), the cutting of said sheets (3) is provided to open the ducts (10) interconnecting facing containers defined by pairs of shells (5 ) and introducing a fluid product into said containers through said conduits (10). |

5. Plant for forming containers, comprising a forming station (1) to obtain pairs of shells (5) from a pair of sheets (3) in thermoformable and heat-sealable material and a welding station (2) for the shells (5 ) at the respective edges (7) to obtain containers, or groups of containers, the forming station (1) being provided with injector means (6) for a pressurized forming fluid, characterized by this that the forming station (1 ) does not include means for welding the shells (5) along the edges (7).

6. Plant according to claim 5, characterized in that in the forming station (1) means are provided for forming channels defining respective interconnecting ducts (10, 11, 12; 10, 12; 10, 15; 10) pairs of shells (5) on each sheet (3).

7. Plant according to claim 6, characterized in that said means for forming channels consist of grooves obtained in the forming mold (1).

8. Plant according to claim 7, characterized in that a plate (16) distributing said pressurized fluid is interposed between said pair of sheets (3) in the forming station (said distributing plate (16) being provided with holes (17 , 18) leading into the forming mold (1) in correspondence with the cavities of the mold (1) for forming said shells (5).

9. Plant according to claims 7 and 8, characterized in that said distributor plate (16) is provided with holes (18) opening in correspondence with the grooves defining said means for forming channels.

10. Plant according to claims 6 and 8, characterized in that said means for forming channels consist of projections (19) obtained in said distributor plate (16).

11. Plant according to claim 6, characterized in that said ducts (10, 12; 10, 15) in the welding station (2) are isolated from the external environment. 12. system according to claim 5, characterized in that the welding station (2) is equipped with cavities (9) in which the shells (5) and the respective ducts (10, 11, 12; 10, 12) are received ; 10, 15; 10).