ITTO980675A1 - Metodo per la saldatura di una linguetta di apertura su una confezioni sigillata contenente prodotti alimentari versabili e confezione provvi - Google Patents

Description

DE SC R IZ ION E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un metodo per l'applicazione di una linguetta di apertura a strappo su una parete di una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili, e ad una confezione provvista di una tale linguetta.

Molti prodotti alimentari versabili, come ad esempio succo di frutta, latte UHT (sottoposto ad un trattamento termico a temperatura ultra elevata), vino, salsa di pomodoro, ecc., sono commercialmente disponibili in confezioni realizzate con un materiale di confezionamento precedentemente sterilizzato.

Un esempio tipico di questo tipo di confezione è il contenitore di confezionamento parallelepipedo per prodotti -alimentari -liquidi Ό -versabi-li -noto -sotto il nome 'Tetra Brik Aseptic (marchio registrato), che è fabbricato mediante piegatura e sigillatura di .un materiale di -confe-zionamento laminato -a nastro. Il materiale di confezionamento ha una struttura multistrato comprendente uno strato di materiale fibroso, ad esempio carta, rivestito su entrambi i lati da strati di materiale plastico termosaldabile, ad esempio polietilene. Quando la confezione è destinata al confezionamento asettico di prodotti a lunga conservazione, come ad esempio latte UHT, il materiale di confezionamento comprende uno strato di materiale di barriera, costituito ad esempio da una pellicola di alluminio, il quale è sovrapposto ad uno strato di materiale plastico termosaldabile ed è a sua volta rivestito con un altro strato di materiale plastico termosaldabile atto a costituire la faccia interna della confezione destinata a venire a contatto con il prodotto alimentare.

Come è noto, tali confezioni sono realizzate in unità confezionatrici completamente automatiche, nelle quali un tubò continuo viene formato a partire dal materiale di confezionamento alimentato in nastro; il nastro di materiale di confezionamento viene sterilizzato nell'unità confezionatrice, ad esempio jaediante l'applicazione di un -agente di -sterilizzazione chimico quale una soluzione di acqua ossigenata. Dopo il completamento della sterilizzazione, l'agente di "sterilizzazione viene rimosso dalle superfìci del materiale .di confezionamento, ad esempio vaporizzato mediante riscaldamento. Il nastro di materiale di confezionamento così sterilizzato viene mantenuto in un ambiente chiuso sterile, e viene piegato e sigillato longitudinalmente per formare un tubo.

Il tubo viene riempito con il prodotto alimentare sterilizzato o trattato sterile, e sigillato in corrispondenza di sezioni trasversali equispaziate, lungo le quali viene poi tagliato per formare i pacchetti. Tali pacchetti, sagomati a cuscino, sono poi piegati meccanicamente per formare una confezione finale, ad esempio di forma sostanzialmente parailelepipeda.

La suddetta confezione finale è provvista di un dispositivo di apertura, generalmente costituito da una linguetta di apertura a strappo, la quale viene applicata al materiale di confezionamento prima che questo sia alimentato all'unità confezionatrice, dove, come sopra descritto, viene piegato per realizzare un tubo continuo e riempito con il prodotto alimentare da confezionare.

In particolare, la prima operazione consiste nel realizzare attraverso il materiale di coniezionamento un foro passante; successivamente, sul lato del materiale 'di -confezionamento destinato a costituire l'interno della confezione, viene applicato in chiusura del foro un elemento di riporto, o "patch", costituito da un foglio di materiale plastico termosaldabile di dimensioni ridotte, mentre sul lato opposto del materiale di confezionamento, viene applicata la linguetta di apertura a strappo, la quale viene termosaldata all'elemento di riporto. La linguetta comprende uno strato di alluminio ed uno strato di materiale plastico termosaldabile, generalmente polietilene, destinato ad essere saldato all'elemento di riporto. Grazie all'adesione tra l'elemento di riporto e la linguetta, quando quest'ultima viene tirata a strappo, la parte dell'elemento di riporto saldata alla linguetta viene rimossa con la stessa, liberando il foro .

L'adesione tra l'elemento di riporto e la linguetta è generalmente ottenuta mediante un processo di termosaldatura noto come "saldatura a piatto caldo", in cui l'elemento di riporto e la linguetta stessa sono spinti da aria in pressione contro una piastra riscaldata .

.Il metodo descritto pur garantendo un'ottima apribilità delle confezioni,·soffre di alcuni problemi di integrità delle confezioni stesse, in particolare legati all'interazione dell'elemento di riporto surriscaldato con i bordi del foro ricavato nello strato di materiale fibroso, i quali si presentano normalmente alquanto irregolari.

Secondo una possibile alternativa, il foro passante viene realizzato direttamente nello strato di materiale fibroso del materiale di confezionamento prima del processo di laminazione dello strato di materiale fibroso stesso con gli strati di materiale plastico e di alluminio, denominati più semplicemente nel seguito "strati di laminazione".

In questo modo, al termine del processo di laminazione, il foro risulta coperto dai suddetti strati di laminazione; l'integrità della confezione risulta perfetta e non è più necessaria l'applicazione di un elemento di riporto.

Come nel caso precedente, la linguetta viene applicata sul lato del materiale di confezionamento e destinato a costituire l'esterno della confezione e viene saldata allo strato di materiale plastico coprente il foro.

Al fine di ottenere una buona apribilità delle confezioni è necessario avere una buona-adesione tra la linguetta e gli strati di laminazione ad essa saldati; nel caso in esame, vi è una buona adesione tra la linguetta e lo strato dimateriale plastico,ma non tra quest'ultimo e lo strato di alluminio. Pertanto, quando la linguetta viene tirata a strappo, lo strato di materiale plastico viene rimosso con la linguetta stessa, mentre lo strato di alluminio rimane intatto, impedendo l'apertura delle confezioni.

Scopo della presente invenzione è la predisposizione di un metodo per l'applicazione di una linguetta di apertura a strappo su una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili, il quale sia privo degli inconvenienti connessi con i metodi noti e sopra specificati.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un metodo per l'applicazione di una linguetta di apertura a strappo di materiale termosaldabile su una parete di una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili e formata almeno da un foglio di materiale fibroso, il detto metodo -comprendendo le fasi di:

- eseguire un'apertura passante sul detto foglio di materiale fibroso;

- rivestire il detto foglio di materiale fibroso, verso l'interno della detta confezione ed in corrispondenza ed almeno in un intorno della detta apertura, con un foglio di materiaile termosaldabile; ed - unire tra loro mediante saldatura la detta linguetta ed il detto foglio di materiale termosaldabile in corrispondenza della detta apertura e lungo un'area di sigillatura atta a definire una zona di rottura preferenziale del detto foglio di materiale termosaldabile durante l'apertura a strappo della detta linguetta;

caratterizzato dal fatto che la detta fase di unire tra loro la detta linguetta ed il detto foglio di materiale termosaldabile comprende la fase di realizzare almeno un tratto della detta area di sigillatura mediante saldatura ad ultrasuoni.

La presente invenzione è inoltre relativa ad una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili e comprendente una linguetta di apertura a strappo di materiale termosaldabile applicata su una parete della confezione stessa formata almeno da un foglio di materiale fibroso presentante, a sua volta, un'apertura passante e rivestito, verso l'interno della detta confezione ed in corrispondenza ed almeno in un intorno della detta apertura, da un foglio di materiale termosaldabile, la detta linguetta ed il detto foglio di materiale termosaldabile essendo -uniti tra loro mediante saldatura in corrispondenza della detta apertura e lungo un’area di sigillatura atta a definire una zona di -rottura del detto foglio di materiale termosaldabile durante l'apertura a strappo della detta linguetta, caratterizzata dal fatto che almeno un tratto della detta area di sigillatura è realizzato mediante saldatura ad ultrasuoni.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una preferita forma di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 illustra in vista prospettica una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili, realizzata secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra in sezione una linguetta di apertura a strappo ed una parete della confezione di figura 1 sulla quale tale linguetta viene applicata durante l'esecuzione del metodo secondo la presente invenzione, ed illustra inoltre parte di un dispositivo di saldatura ad ultrasuoni per l'esecuzione del metodo stesso;

- la figura 3 illustra in sezione la linguetta di figura 2 disposta sulla relativa parete della confezione di figura 1, prima dell'esecuzione dell'operazione di saldatura;

- la figura 4 illustra, in vista parziale dall'alto -ed in scala ingrandita, la confezione di figura 1;e - la figura 5 illustra, in vista parziale dall'alto ed in scala ingrandita, una possibile variante della confezione di figura 1.

Con riferimento alla figura 1, è indicata nel suo complesso con 1 una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili e realizzata secondo la presente la invenzione.

La confezione 1 presenta una forma sostanzialmente parallelepipeda e comprende una linguetta 2 di apertura a strappo realizzata in un materiale laminato termosaldabile ed applicata su una parete 3 superiore della confezione 1 stessa.

Con riferimento alla figura 2, la parete 3 è formata essenzialmente da un foglio 4 di materiale fibroso, ad esempio carta, il quale è rivestito, verso l'esterno della confezione 1, da una pellicola 5 di materiale plastico termosaldabile, ad esempio polietilene, e verso l'interno della confezione 1 stessa, da un foglio 6 di materiale termosaldabile avente una struttura multistrato. Il foglio 4 e la pellicola 5 presentano un'apertura 7 passante e sono l aminati a nastro .con il foglio 6.dopo ,la realizzazione dell'apertura 7 stessa e prima della formazione della confezione 1; in questo modo, il foglio 6 copre l'apertura 7 verso l’interno della confezione 1.

Secondo la presente invenzione; la linguetta 2 ed il foglio 6 sono uniti tra loro mediante saldatura ad ultrasuoni in corrispondenza dell'apertura 7 e lungo un'area 8 di sigillatura anulare (figura 4), assimilabile ad una linea chiusa ed atta a definire una zona di rottura del foglio 6 stesso durante l'apertura a strappo della linguetta 2; l'area 8 si estende in prossimità ed all'interno di un bordo laterale dell'apertura 7.

Inoltre, la linguetta 2 sporge esternamente rispetto all'apertura 7 e può essere saldata alla pellicola 5 lungo una linea 9 di sigillatura anulare (figure 1 e 4), la quale è esterna all'area 8. La linea 9 coincide per gran parte con il profilo esterno della linguetta 2 e si estende per il tratto rimanente, indicato con 9a in figura 4, all'interno della linguetta 2 stessa, in modo da suddividerla in una porzione principale 1-0 saldata alla pellicola 5 ed in una porzione terminale 11 staccata dalla pellicola 5 e definente una porzione di presa per l'apertura a strappo della confezione 1.

Sempre .con riferimento alla figura 2, il foglio 6 comprende uno strato 15 intermedio di materiale di barriera, convenientemente alluminio, il quale e rivestito su entrambi i lati, rispettivamente esterno ed interno, da relativi strati 16, 17 di materiale plastico termosaldabile , ad esempio polietilene; nella fattispecie illustrata, lo strato 17 è rivestito sul lato interno da un ulteriore strato 13 di materiale plastico termosaldabile, normalmente polietilene.

La linguetta 2 presenta anch'essa una struttura multistrato e comprende uno strato 19 di materiale plastico termosaldabile, ad esemplo polietilene a bassa densità, destinato ad unirsi su un proprio lato con il foglio 6, ed uno strato 20 di materiale di barriera, normalmente alluminio, il quale è fissato allo strato 19 dal lato opposto del foglio 6 attraverso uno strato 21 intermedio di adesivo ed è laccato verso l'esterno.

Il metodo di applicazione della linguetta 2 sulla parete 3 della confezione 1 è il seguente.

Innanzitutto, viene eseguita sul foglio 4 di materiale fibroso e sulla pellicola 5 che lo riveste esternamente,- l'apertura 7 passante mediante punzonatura o tranciatura.

Successivamente, il foglio 4 e la pellicola 5 vengono laminati a nastro con il foglio 6 di materiale termosaldabile, in modo tale che, al termine del processo di laminazione, l'apertura 7 risulti coperta, sul lato destinato ad essere rivolto verso l'interno delia confezione I, dal foglio 6 stesso (figura 3).

A questo punto, la linguetta 2 viene sigillata al foglio 6 in corrispondenza dell'apertura 7 mediante un dispositivo 25 dì saldatura ad ultrasuoni dì tipo convenzionale, le cui parti attive sono illustrate in figura 2 .

In particolare, il dispositivo 25 comprende un elemento di pressione 26 presentante una superficie di lavoro 27 atta a cooperare con la linguetta 2 e provvisto di un gruppo di generazione di ultrasuoni (non illustrato), un elemento di riscontro 28 atto a cooperare con il foglio 6 da parte opposta dell'elemento di pressione 26 e mezzi di guida (non illustrati) per spostare l'elemento di pressione 26 da e verso l'elemento di riscontro 28 per l'ottenimento della forza di compressione desiderata durante la generazione degli ultrasuoni. L'elemento di pressione 26 presenta anteriormente un recesso 29 centrale, in modo tale che la superficie di lavoro 27 sia costituita da un'area sostanzialmente anulare definente l'area 8 di sigillatura .

L'operazione di saldatura ad ultrasuoni determina una forte adesione tra lo strato 19 di materiale plastico termosaldabile della linguetta 2 e lo strato 16 di materiale plastico termosaldabile del foglio 6 e, nello ,stesso tempo, accre sce l'adesione tra lo strato 16 stesso e lo strato 15 di alluminio del foglio 6 rispetto a quella ottenibile con i sistemi tradizionali di saldatura, con conseguente miglioramento dell1apribilità della confezione 1. Infatti, il trattamento mediante ultrasuoni provoca delle piccole micro-fessure ("microcracks", figura 2) nello strato 15 di alluminio del foglio 6, che consentono un flusso dì particelle degli strati 16 e 17 di materiale plastico adiacenti, realizzando dei ponti di adesione o collegamento tra gli strati 16 e 17 stessi.

Lo strato 20 di materiale di barriera della linguetta 2 non è invece soggetto a micro-fessure ( "micro-cracks") grazie al maggiore spessore rispetto allo strato 15 di alluminio del foglio 6 (figura 2).

Durante l'operazione di saldatura, il materiale costituente la linguetta 2, sotto la spinta dell'elemento di pressione 26, fluisce lungo i bordi dell'apertura'7 ricoprendoli completamente.

Secondo la variante illustrata in figura 5, nel caso in cui le micro-fessure formatesi nello strato 15 di alluminio per effetto degli ultrasuoni determinino una permeabilità all'ossigeno non soddisfacente, ossia superiore ai livelli normalmente previsti, l'operazione di saldatura ad ultrasuoni viene condotta solo su un tratto 30 dell'area 8 di sigillatura, mentre la rimanente parte dell'area 8 stessa viene realizzata mediante un processo di saldatura di tipo tradizionale, ad esempio mediante la cosiddetta "saldatura a piatto caldo", brevemente descritta nella parte introduttiva della presente descrizione.

Il sistema descritto permette di limitare il numero di micro-fessure provocate dagli ultrasuoni nello strato 15 di alluminio del foglio 6, con diminuzione della permeabilità all'ossigeno, e, nello stesso tempo, consente di ottenere una buona apribilità della confezione 1. Infatti, sperimentalmente è stato dimostrato che per ottenere una buona apribilità delle confezioni, è sufficiente creare una rottura in un punto e tirare la linguetta di apertura a partire da quel punto .

Da un esame delle caratteristiche della confezione 1 realizzata secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, come sopra descritto, grazie alla saldatura ad_ultrasuoni, si creano nello strato 15 di allumi nio del foglio 6 delle micro-fessure che consentono la realizzazione di ponti di collegamento tra gli strati 16 e 17 di materiale plastico adiacenti allo strato 15 stesso, migliorando l'adesione complessiva tra gli strati (15 .16, 17, 18) formanti il foglio 6. In questo modo, l'apribilità della confezione 1, la quale dipende direttamente dall'adesione ottenibile tra gli strati costituenti il foglio 6, risulta almeno pari a quella ottenibile con i metodi utilizzanti l'elemento di riporto o "patch" all'interno delle confezioni, senza la necessità di utilizzare tale elemento.

Risulta infine chiaro che alla confezione 1 ed al metodo di applicazione della linguetta 2 sulla confezione 1 stessa descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di protezione delle rivendicazioni.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Metodo per l'applicazione di una linguetta (2) dì apertura a strappo di materiale termosaldabile su una parete (3) di una confezione (1) sigillata contenente prodotti alimentari versabili e formata almeno da un foglio di materiale fibroso (4), il detto metodo comprendendo le fasi di: eseguire un'apertura (7) passante sul detto foglio di materiale fibroso (4); - rivestire il detto foglio di materiale fibroso (4), verso l'interno della detta confezione (1) ed in corrispondenza ed almeno in un intorno della detta apertura (7), con un foglio di materiale termosaldabile (6); ed unire tra loro mediante saldatura la detta linguetta (2) ed il detto foglio di materiale termosaldabile (6) in corrispondenza della detta apertura (7) 'e lungo un'area di sigillatura (8) atta a definire una zona di rottura preferenziale del detto foglio di materiale termosaldabile (6) durante l'apertura a strappo della detta linguetta (2); caratterizzato dal fatto che la detta fase di unire tra loro la detta linguetta (2) ed il detto foglio di materiale termosaldabile (6) comprende la fase di realizzare almeno un tratto (30) della detta area di sigillatura (8) mediante saldatura ad ultrasuoni. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta area di sigillatura (8) è realizzata interamente mediante saldatura ad ultrasuoni. 3.- Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la detta area di sigillatura (8) è un'area anulare estendentesi in prossimità ed all'interno di un bordo laterale della detta apertura (7). 4.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti fogli di materiale fibroso e di materiale termosaldabile (4, 6) presentano la stessa estensione e che la detta fase di rivestire il detto foglio di materiale fibroso (4) con il detto foglio di materiale termosaldabile (6) è realizzata mediante laminazione a nastro dei fo'gli (4, 6) stessi. 5.- Confezione (1) sigillata contenente prodotti alimentari versabili e comprendente una linguetta (2) di apertura a strappo di materiale termosaldabile applicata su una parete (3) della confezione (1) stessa formata almeno da un foglio di materiale fibroso (4) presentante, a sua volta, un'apertura (7) passante e rivestiito verso l'interno della detta confezione (1) ed in corrispondenza ed almeno in un intorno della detta apertura (7), da un foglio di materiale termosaldabile (6), la detta linguetta (2) ed il detto foglio di materiale termosaldabile (6) essendo uniti tra loro mediante saldatura in corrispondenza della detta apertura (7) e lungo un’area di sigillatura (8) atta a definire una zona di rottura dei detto foglio di materiale termosaldabile (6) durante l'apertura a strappo della detta linguetta (2), caratterizzata dal fatto che almeno un tratto (30) della detta area di sigillatura (8) è realizzato mediante saldatura ad ultrasuoni. 6.- Confezione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la detta area di sigillatura (8) è realizzata interamente mediante saldatura ad ultrasuoni. 7.- Confezione secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che il detto foglio di materiale termosaldabile (6) riveste completamente il detto foglio di materiale fibroso (4) verso l'interno della confezione (1) stessa. 8.- Confezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzata dal fatto che la detta area di sigillatura (8) è un'area anulare .estendentesi .in prossimità ed all'interno di un bordo laterale della detta apertura (7). 9.- Confezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto che la detta linguetta (2) è una linguetta multistrato e comprende uno strato di materiale plastico termosaldabile (19) atto ad unirsi su un lato con il detto foglio di materiale termosaldabile (6) ed uno strato di alluminio (20) fissato al detto strato di materiale plastico termosaldabile (19) dal lato opposto del detto foglio di materiale termosaldabile (6). 10.- Confezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzata dal fatto che il detto foglio di materiale termosaldabile (6) è un foglio multistrato e comprende uno strato intermedio (15) di alluminio rivestito su entrambi i lati da rispettivi strati (16, 17) di materiale plastico termosaldabile. 11.- Confezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 10, caratterizzata dal fatto che il detto foglio di materiale fibroso (4) è rivestito, dal lato opposto del detto foglio di materiale termosaldabile (6), da una pellicola (5) di materiale plastico termosaldabile, la detta apertura (7) estendendosi attraverso il detto foglio di materiale fibroso (4) e la detta pellicola (5) di materiale plastico termosaldabile. 12.- Metodo per l'applicazione di una linguetta di apertura a strappo su una confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati. 13.- Confezione sigillata contenente prodotti alimentari versabili, sostanzialmente come descritta con riferimento ai disegni allegati.