ITTO20110451A1 - Procedimento per realizzare contenitori sigillati, in particolare capsule sigillate - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“PROCEDIMENTO PER REALIZZARE CONTENITORI SIGILLATI, IN PARTICOLARE CAPSULE SIGILLATEâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un procedimento per realizzare contenitori sigillati. In particolare, la presente invenzione si riferisce alla realizzazione di capsule sigillate, che sono riempite con un prodotto alimentare in polvere, ad esempio caffà ̈ o tà ̈, o altri prodotti solubili, e che vengono poi utilizzate in macchine per la preparazione di bevande calde o fredde.

Normalmente, le capsule sigillate vengono prodotte tramite stampaggio ad iniezione. In particolare, una determinata quantità di materiale plastico viene iniettata in uno stampo sagomato in modo da formare un corpo a tazza, il quale viene poi riempito con il prodotto alimentare ed infine viene chiuso superiormente da una pellicola o da un coperchio. Con questa tipologia di procedimento, però, il materiale del corpo a tazza non può avere alcun “effetto barriera†, ossia la permeabilità dei materiali adatti all’iniezione à ̈ troppo alta per proteggere il prodotto alimentare da gas, vapor d’acqua e/o luce.

Per ovviare a tale inconveniente, Ã ̈ noto di produrre capsule sigillate tramite stampaggio per termoformatura.

In particolare, questo procedimento prevede di deformare plasticamente, tramite un punzone, un foglio comprendente almeno uno strato avente “effetto barriera†. La punzonatura del foglio forma un corpo a tazza, il quale viene riempito ed infine viene chiuso superiormente. Tuttavia, anche questo procedimento ha un forte inconveniente, in quanto la quantità di materiale di scarto dopo la punzonatura à ̈ elevata.

Nel settore dei contenitori sigillati per medicinali, ad esempio dal brevetto EP0259020, à ̈ noto di foramre un tubo tramite estrusione e tagliare tale tubo a pezzi di lunghezza costante. Tali pezzi hanno forma cilindrica e sono aperti alle loro due estremità opposte. Tali estremità vengono sigillate tramite una base ed un coperchio. Un procedimento di questo tipo risolve gli inconvenienti indicati sopra per lo stampaggio ad iniezione e lo stampaggio per termoformatura, ed inoltre può raggiungere una cadenza produttiva estremamente elevata.

Sarebbe quindi opportuno trasferire questa tecnologia dal settore dei medicinali ed adattarla alle esigenze presenti nel settore delle capsule sigillate per bevande e, più in generale, nel settore alimentare, dove i prodotti sovente richiedono confezioni aventi forme particolari.

È inoltre sentita l’esigenza di mettere segni di identificazione sulle capsule sigillate, in particolare per indicare la tipologia del contenuto. Infatti, se tali segni di identificazione venissero riconosciuti in modo automatico dalle macchine per la preparazione di bevande, tali macchine potrebbero utilizzare una corretta quantità di ingredienti per preparare la bevanda in funzione del contenuto della capsula sigillata ed in funzione di una ricetta memorizzata.

Per avere segni di identificazione sui contenitori, normalmente vengono applicate etichette con codici a barre, ma questa soluzione à ̈ svantaggiosa, in quanto richiede operazioni e materiali aggiuntivi dopo avere riempito e chiuso i contenitori stessi.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un procedimento per realizzare contenitori sigillati, in particolare capsule sigillate, il quale consenta di risolvere in maniera semplice ed economica i problemi sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene fornito un procedimento per realizzare contenitori sigillati, in particolare capsule sigillate, come definito nella rivendicazione 1.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra, in prospettiva e con parti asportate per chiarezza, alcune fasi iniziali di una preferita forma di attuazione del procedimento per realizzare contenitori sigillati, in particolare capsule sigillate, secondo la presente invenzione; - le figure 2 e 3 mostrano schematicamente una fase di figura 1 per realizzare due diversi contenitori sigillati; e

- le figure da 4 a 6 mostrano schematicamente altre fasi del procedimento della presente invenzione.

In figura 1, con 1 à ̈ indicato un tubo, il quale à ̈ realizzato in materiale plasticamente deformabile, definito da materiale plastico oppure da materiale compostabile. Vantaggiosamente il materiale del tubo 1 à ̈ dotato di cosiddetto “effetto barriera†: ad esempio, il materiale à ̈ di tipo multistrato e ha almeno uno strato con bassa permeabilità ad agenti esterni (luce, vapore d’acqua, gas, ecc…).

Vantaggiosamente, il tubo 1 viene formato in continuo tramite estrusione, passando attraverso una matrice o filiera 3, e ha un diametro ed uno spessore sostanzialmente costanti. Uscito dalla filiera 3, il tubo 1 avanza lungo una direzione che coincide con il suo asse 4 longitudinale, verso una stazione 6 di deformazione plastica ed una stazione 7 di taglio (figura 2) disposte in successione tra loro. In altre parole, mentre il tubo 1 avanza, quest’ultimo viene deformato per ottenere un tubo 1a corrugato, il quale viene poi tagliato. Pertanto, il procedimento à ̈ preferibilmente di tipo continuo.

In particolare, la stazione 7 ha un dispositivo di taglio (non illustrato) del tipo ad inseguimento, ossia dotato di moto alternativo parallelamente all’asse 4 per annullare la velocità assiale relativa tra l’utensile di taglio ed il tubo 1a. La stazione 6 ha, invece, un dispositivo 11 corrugatore per deformare plasticamente il tubo 1.

Con riferimento a quanto schematicamente illustrato in figura 2, preferibilmente la superficie 12 laterale esterna del tubo 1a comprende una successione di zone 10a corrugate, ciascuna delle quali à ̈ costituita da due porzioni 10b, che sono uguali ma speculari, e hanno forma svasata. Preferibilmente, le zone 10a si ripetono in modo modulare, ossia in modo sempre uguale lungo l’asse 4, per cui tutte le porzioni 10b del tubo 1a hanno la medesima lunghezza assiale e la medesima forma esterna.

Nella stazione 7, il tubo 1a viene tagliato lungo piani di separazione 13 che sono ortogonali all’asse 4, in corrispondenza dell’inizio e della fine di ciascuna porzione 10b, per cui all’inizio, a metà e alla fine di ciascuna zona 10a. Le porzioni 10b, pertanto, vanno a definire rispettivi pezzi 10c di forma anulare, staccati tra loro.

Secondo una variante non illustrata, il taglio viene eseguito in corrispondenza solo dell’inizio e della fine di ciascuna zona 10a, e non a metà.

Con riferimento a quanto parzialmente illustrato in figura 2, il tubo 1 viene deformato forzando in direzione radiale due serie di ganasce 16 contro la superficie laterale esterna del tubo 1. La superficie laterale esterna del tubo 1 viene fatta aderire contro le superfici di sagomatura delle ganasce 16, aspirando tale superficie laterale esterna tramite condotti (non illustrati) realizzati nelle ganasce 16 e comunicanti con una sorgente di vuoto (non illustrata); oppure soffiando all’interno del tubo 1 in modo da premere il materiale del tubo 1 verso l’esterno contro le ganasce 16.

Le due serie di ganasce 16 sono disposte da parti diametralmente opposte rispetto al tubo 1 e definiscono un passaggio 17 assiale in cui si inserisce il tubo 1. Le ganasce 16 sono mobili sotto l’azione di motori non illustrati lungo due percorsi 18 anulari (figura 1). Quando sono a contatto del tubo 1, le ganasce 16 si muovono in senso concorde con il moto assiale del tubo 1 e quindi accompagnano il tubo 1a verso la stazione 7. Preferibilmente, ciascuna porzione 10b viene deformata, sostanzialmente lungo tutta la propria circonferenza, da una corrispondente coppia di ganasce 16 diametralmente opposte.

Secondo la variante di figura 3, il tubo 1 viene deformato plasticamente in modo da formare, su ciascuna porzione 10b, un corrispondente segno di identificazione 19 in posizione intermedia tra le estremità assiali della porzione 10b stessa. Nel particolare esempio illustrato, il segno di identificazione 19 à ̈ definito da una nervatura che si estende per tutta la circonferenza della porzione 10b. In alternativa, il segno di identificazione 19 può essere definito da una o più nervature eventualmente di forma diversa da quella illustrata, da sporgenze, da scanalature, da recessi, eventualmente localizzati in uno spazio limitato della superficie laterale esterna di ciascun pezzo 10c.

Preferibilmente, le ganasce 16a imprimono un segno di identificazione 19 identico (per dimensioni, posizione relativa, e forma) per le varie porzioni 10b. Tuttavia, le ganasce 16,16a potrebbero avere forma diversa tra loro per formare una successione di porzioni 10b diverse tra loro.

Con riferimento alle figure da 4 a 6, all’uscita dalla stazione 7, i pezzi 10c vengono trasferiti in modo non illustrato verso una stazione 20 dove le estremità 21,22 assiali di ciascun pezzo 10c vengono chiuse a tenuta, rispettivamente tramite una base 23 ed un coperchio 24, in modo da formare un contenitore sigillato 25. L’interno del contenitore sigillato 25 viene riempito con un prodotto, in particolare un prodotto alimentare 26, preferibilmente nella stessa stazione 20.

La base 23 ed il coperchio 24 sono privi di fori e possono essere realizzati con il medesimo materiale del tubo 1 o con materiali diversi, preferibilmente atti a garantire le caratteristiche di permeabilità desiderate. Ad esempio, il coperchio 24 potrebbe essere definito da una pellicola di alluminio.

In particolare, la base 23 ed il coperchio 24 sono saldati alle estremità 21,22 a caldo o ad ultrasuoni. In alternativa o in combinazione alla saldatura, potrebbe essere previsto un accoppiamento ad incastro, un accoppiamento ad interferenza o un incollaggio.

Nell’esempio illustrato, la base 23 ed il coperchio 24 sono definiti da rispettivi dischi che hanno diametro maggiore di quello delle aperture assiali alle estremità 21,22. I due dischi vengono inseriti in tali aperture tramite rispettive presse 27,28 e, quindi, durante l’inserimento si deformano lungo il proprio bordo 29 (figura 5). In particolare, il coperchio 24 viene portato in battuta assiale contro uno spallamento 30 assiale, il quale definisce il fine corsa per la pressa 28.

Come accennato sopra, il fissaggio alle estremità 21,22 deve garantire la tenuta, per evitare fuoriuscita del prodotto alimentare 26 e mantenere inalterate le sue proprietà. Il riempimento del prodotto alimentare 26 viene eseguito dopo aver fissato la base 23 all’estremità 21, ossia dopo aver formato un corpo a tazza 21a (figura 5), e prima di fissare il coperchio 24.

Preferibilmente, il prodotto alimentare 26 à ̈ un prodotto solubile in polvere adatto alla preparazione di una bevanda, per cui il contenitore sigillato 25 definisce una capsula adatta a distributori automatici e ad erogatori di bevande. In questo caso, eventualmente, anche un filtro (non illustrato) può essere inserito all’interno della capsula, al di sopra o al di sotto del prodotto alimentare 26, prima della chiusura del coperchio 24.

Il procedimento della presente invenzione potrebbe essere utilizzato per realizzare contenitori sigillati diversi dalla capsule per erogatori e distributori di bevande, ad esempio:

- vasetti sigillati contenenti yogurt;

- vaschette sigillate (ad esempio di tipo monoporzione) contenenti marmellata, miele o altro prodotto alimentare dolciario spalmabile;

- vaschette sigillate contenenti formaggi spalmabili; - coppette o vaschette sigillate contenenti gelati o sorbetti;

- bicchieri sigillati contenenti bevande, ad esempio tà ̈ o succhi di frutta;

- vasetti sigillati contenenti salse o condimenti.

In molti dei suddetti casi, il coperchio 24 deve essere definito da una pellicola rimovibile, che abbia preferibilmente una aletta laterale sporgente atta ad essere afferrata manualmente per tirare tale pellicola ed aprire il contenitore; oppure essere definito da una parete perforabile, ad esempio tramite una cannuccia.

Seppur con certi limiti, à ̈ possibile dare ai pezzi 10c una forma che ricordi all’utilizzatore finale il prodotto alimentare 26 nel contenitore sigillato 25: ad esempio, nel caso in cui il contenitore sigillato 25 sia riempito con una marmellata di un frutto, la forma esterna del pezzo 10c potrebbe replicare sommariamente quella di tale frutto.

Da quanto precede, appare evidente come il procedimento della presente invenzione consenta di ottenere pezzi 10c aventi una forma svasata adatta a definire capsule sigillate per la preparazione di bevande e, più in generale, contenitori sigillati 25 di svariate forme, diverse da quella cilindrica, partendo da un medesimo tubo 1.

Inoltre, il procedimento della presente invenzione consente di formare segni di identificazione 19 sui contenitori sigillati 25 senza dover applicare etichette aggiuntive. I segni di identificazione 19 possono codificare in modo bi-univoco una o più informazioni relative al prodotto con cui viene riempito l’interno del contenitore sigillato 25: ad esempio, i segni di identificazione 19 possono indicare la tipologia del prodotto contenuto, la sua quantità, un prezzo del contenitore sigillato 25, un indice di qualità, la provenienza, ecc…. per poi essere riconosciuti da un opportuno lettore o tastatore (non illustrato).

Imprimendo segni di identificazione 19 associati alla tipologia (ed eventualmente alla quantità) di prodotto da introdurre nel corpo a tazza 21a, la stazione 20 può avere una unità elettronica di controllo che riconosce i segni di identificazione 19, sceglie il prodotto che corrisponde alla forma dei pezzi 10c in arrivo, tra una pluralità di prodotti stoccati disponibili, e comanda l’erogazione del prodotto scelto all’interno dei contenitori sigillati 25.

In modo analogo, i contenitori sigillati 25 potrebbero venire smistati, trasportati, e/o utilizzati in base alla lettura dei segni di identificazione 19 che sono stati impressi durante il procedimento produttivo. Ad esempio, nel caso di capsule sigillate con segni impressi che identifichino la tipologia del prodotto contenuto, Ã ̈ possibile progettare distributori di bevande che siano in grado di leggere tali segni, di riconoscere quindi i prodotti contenuti nelle capsule sigillate che ricevono, e di preparare bevande in modo automatico con dosi di liquido e/o di altri ingredienti definite da ricette che sono state memorizzate per le varie tipologie di prodotto.

Inoltre, come accennato sopra, il procedimento della presente invenzione ha una elevata cadenza produttiva, soprattutto per il fatto di essere realizzato in continuo e subito dopo l’estrusione del tubo 1.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al procedimento descritto e schematicamente illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, per piccoli lotti di produzione, il tubo 1 potrebbe essere deformato e/o tagliato senza avanzare in continuo; e/o il tubo 1 potrebbe essere prodotto tramite un processo diverso dall’estrusione, ad esempio tramite piegatura e saldatura longitudinale di un foglio di materiale plastico.

La deformazione plastica sul tubo 1 potrebbe essere ottenuta tramite macchine diverse dal dispositivo 11, ad esempio da organi rotanti e/o da organi pressori mobili in moto alternativo; analogamente, la base 23 ed il coperchio 24 potrebbero essere applicati ai pezzi 10c tramite modalità ed attrezzature diverse da quelle indicate.

Infine, la forma impressa sulla superficie esterna 12, e/o la forma della base 23 e del coperchio 24, potrebbero essere diverse da quelle mostrate a titolo di esempio nelle figure allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Procedimento per realizzare contenitori sigillati (25), in particolare capsule sigillate, comprendente le fasi di tagliare un tubo (1a) trasversalmente in modo da formare pezzi (10c) di forma anulare e di sigillare le estremità assiali (21,22) di detti pezzi (10c) tramite una base (23) e, rispettivamente, un coperchio (24); caratterizzato dal fatto che il detto tubo à ̈ un tubo corrugato (1a), il quale viene realizzato deformando plasticamente un tubo di diametro costante (1a). 2.- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di realizzare detto tubo di diametro costante (1) tramite estrusione. 3.- Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto tubo di diametro costante (1) viene deformato mentre avanza lungo il proprio asse longitudinale (4). 4.- Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto tubo di diametro costante (1) viene deformato da ganasce (16) che sono mobili lungo percorsi ad anello (18). 5.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tubo corrugato (1a) viene tagliato mentre avanza lungo il proprio asse longitudinale (4). 6.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie esterna (12) del detto tubo corrugato (1a) comprende una successione di zone corrugate (10a) che si ripetono uguali tra loro lungo l’asse longitudinale (4) del tubo corrugato (1a). 7.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta base (23) ed il detto coperchio (24) sono fissati alle dette estremità assiali tramite saldatura. 8.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto coperchio (24) à ̈ fissato in modo rimovibile alla rispettiva estremità assiale, e comprende una aletta sporgente atta ad essere tirata manualmente. 9.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il detto coperchio (24) à ̈ definito da una parete perforabile. 10.- Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di riempire l’interno del detto contenitore (25) prima di fissare il detto coperchio (24).