ITUA20163957A1 - Macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio. - Google Patents

Description

MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI FILM ACCOPPIATI STAMPATI, PARTICOLARMENTE PER IMBALLAGGIO

DESCRIZIONE

Il presente trovato concerne una macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio.

Come è noto, in particolare nel settore del packaging alimentare, sono ampiamente diffusi ed utilizzati film accoppiati per l'imballaggio dei prodotti.

Tipicamente, un film accoppiato è realizzato incollando tra di loro due o più film aventi caratteristiche diverse. Il film ottenuto avrà i vantaggi dei singoli film e riuscirà a superare i limiti di ciascuno dei films di partenza.

In particolare, molteplici risultano le caratteristiche, le funzioni e le esigenze che i film accoppiati sono chiamati a soddisfare: rigidezza meccanica, per proteggere adeguatamente il contenuto dell'imballaggio; barriera nei confronti di gas e liquidi; esigenze di stampare sull'imballaggio, per motivi estetici; esigenze di sigillatura dell'imballaggio e conseguente termo saldabilità dei film accoppiati; compatibilità alimentare; e altro ancora.

Attualmente, i film accoppiati vengono realizzati secondo un processo tecnologico che prevede le seguenti tre fasi: una fase di stampa di un film primario; una fase di accoppiamento del film primario con un film secondario, previa spalmatura di apposito collante, ed avvolgimento del film accoppiato ottenuto; una fase di taglio in senso longitudinale del film accoppiato per ottenere diverse strisce e avvolgimento finale di ciascuna di queste strisce.

In particolare, la fase di stampa viene eseguita sul film primario generalmente con una macchina flessografica, mentre la fase di spalmatura del collante, che potrà essere effettuata indifferentemente sul film primario stampato o sul film secondario, ed il successivo accoppiamento dei films viene eseguito su una macchina accoppiatrice.

In questa macchina, partendo da due bobine singole, una di film primario stampato ed una di film secondario, si ottiene una unica bobina di film accoppiato. L'accoppiamento può essere del tipo “solventless”, ossia senza solventi, o con colle base acqua o base solvente.

Una volta eseguito l'accoppiamento, la bobina di film accoppiato stampato deve rimanere “a riposo” per un certo tempo, non trascurabile rispetto ai tempi del processo, allo scopo di permettere la polimerizzazione della colla e, quindi, garantire un accoppiamento stabile tra i due films. A titolo indicativo, questo tempo può essere anche dell'ordine delle 48 ore e più.

A polimerizzazione avvenuta, la bobina di film accoppiato stampato viene posizionata su una macchina taglierina, la quale presenta elementi di taglio che consentono di tagliare longitudinalmente il film accoppiato stampato in modo da ridurlo in bobine di larghezza più stretta rispetto alla bobina di partenza, in quanto, generalmente, il soggetto di stampa è riprodotto più volte lungo lo sviluppo trasversale del film primario che esce dalla macchina da stampa, per questioni economiche.

In particolare, ognuna di queste bobine ha larghezza pari a quella che poi servirà per il confezionamento e, quindi, presenta un solo soggetto di stampa più eventuali bordi per la sigillatura.

Il processo di lavorazione sopra descritto presenta alcuni svantaggi.

In primo luogo, richiede l'impiego di tre macchine separate, con relativo personale, per arrivare al prodotto finito costituito da una bobina singola di film accoppiato stampato.

Inoltre, in tale processo di lavorazione sono presenti numerose fasi del processo che non rappresentano un valore aggiunto, come, ad esempio, lo spostamento delle bobine da una macchina all'altra o le fasi di start-up separate delle tre macchine.

Un altro svantaggio del processo attuale di lavorazione dei film accoppiati stampati è costituito dal tempo necessario per la polimerizzazione della colla, che risulta estremamente elevato rispetto ai tempi macchina veri e propri, con conseguente inevitabile allungamento del tempo complessivo del processo di lavorazione che si traduce naturalmente in un aumento di costi.

Il tempo medio che intercorre dalla messa in stampa della bobina primaria all'uscita della singola bobina accoppiata dalla taglierina può arrivare a 4 o 5 giorni.

Compito precipuo del presente trovato è quello di fornire una soluzione agli inconvenienti sopra descritti, escogitando una macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio di prodotti che costituisca una valida soluzione alternativa agli attuali processi di realizzazione dei films accoppiati stampati.

All'interno di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di fornire una macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio di prodotti che consenta una notevole riduzione dei tempi e dei costi di produzione rispetto alla tecnica nota.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare una macchina per la produzione di film accoppiati stampati che sia strutturalmente semplice, estremamente affidabile e sicura, nonché di costo competitivo.

Questo compito nonché questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da una macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio di prodotti, secondo il trovato, come definita nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della macchina, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista schematica in alzato laterale della macchina secondo il trovato.

Con riferimento alla suddetta figura, la macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio di prodotti, secondo il trovato, indicata complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende una intelaiatura 2 che supporta mezzi di trascinamento di almeno un film primario 3 lungo un percorso di avanzamento.

Ad esempio, tali mezzi di trascinamento possono essere realizzati mediante una pluralità di rulli convogliatori, tra loro paralleli e girevolmente supportati dalla intelaiatura 2, distribuiti lungo il percorso di avanzamento del film primario 3.

Lungo il percorso di avanzamento del film primario risultano interposti dei mezzi di stampa 4 del film primario stesso, supportati dall'intelaiatura 2.

Secondo il trovato, sulla intelaiatura 2 sono, inoltre, disposti, in successione tra loro, a valle dei mezzi di stampa 4, secondo il senso di avanzamento del film primario 3, mezzi di accoppiamento 5 di un film secondario 6 al film primario 3 con interposizione di un materiale collante e mezzi di polimerizzazione a fascio di elettroni (electron beam) del materiale collante, che consentono di realizzare, in tempi rapidi, la presa di tale materiale collante, rendendo stabile l'accoppiamento.

In particolare, il materiale collante utilizzato è, vantaggiosamente, costituito da inchiostri sensibili alle radiazioni elettromagnetiche come ad esempio quelli commercializzati dalle ditte Sun Chemical, Nicoat, Ashland, Daybreak e altre.

Più in particolare, va evidenziato che i mezzi di polimerizzazione sono, vantaggiosamente, in grado di assicurare la presa del materiale collante appena a valle di essi, in modo tale che già all'uscita dei mezzi di polimerizzazione si renda disponibile il film stampato accoppiato 8 pronto per le successive lavorazioni, senza richiedere lunghi tempi d'attesa.

Più in dettaglio, sull'intelaiatura 2 sono, vantaggiosamente, montati, a valle dei mezzi di polimerizzazione, dei mezzi avvolgitori 7 del film stampato accoppiato 8.

Opportunamente, l'intelaiatura 2 supporta, inoltre, un primo dispositivo svolgitore 9, su cui è montata almeno una bobina 3a del film primario 3 e che alimenta i mezzi di trascinamento del film primario 3. Tale primo dispositivo svolgitore 9 comprende, ad esempio, un rispettivo supporto motorizzato 9a della bobina 3a del film primario 3, girevolmente montata sulla intelaiatura 2.

Vantaggiosamente, l'intelaiatura 2 supporta anche un secondo dispositivo svolgitore 10, su cui è montata almeno una bobina 6a del film secondario 6, e mezzi di trasporto del film secondario 6 dal secondo dispositivo svolgitore 10 ai mezzi di accoppiamento 5. In particolare, il secondo dispositivo svolgitore 10 comprende, a sua volta, un rispettivo supporto motorizzato 10a della bobina 6a del film secondario, montata girevole sulla intelaiatura 2.

Sempre sulla intelaiatura 2 sono previsti, vantaggiosamente, dei mezzi di taglio 11 del film stampato accoppiato 8, i quali sono interposti tra i mezzi di accoppiamento 5 e i mezzi avvolgitori 7.

In particolare, tali mezzi di taglio 11 sono preposti a tagliare longitudinalmente il film accoppiato stampato 8 in modo tale da ottenere più strisce tra loro parallele del film stampato accoppiato 8 ed, opportunamente, i mezzi avvolgitori 7 sono strutturati in modo da poter avvolgere ciascuna delle strisce realizzate dai mezzi di taglio 11 in rispettive bobine 8a.

Più in particolare, i mezzi di taglio 11 sono costituiti da una pluralità di unità di taglio 11a, ciascuna dotata, opportunamente, di portacoltello con lama circolare e controlama. Le unità di taglio 11a sono, vantaggiosamente, mobili su guide a doppia rotaia e sono provviste di assi motorizzati di azionamento delle lame e delle controlame e di un albero espansibile per la movimentazione delle controlame.

Entrando maggiormente nei dettagli delle diverse parti della macchina, i mezzi di stampa 4 comprendono, vantaggiosamente, almeno un gruppo di stampa flessografica 12.

Più preferibilmente, i mezzi di stampa 4 comprendono una pluralità di gruppi di stampa flessografica 12 disposti attorno ad un tamburo 13, girevolmente supportato dalla intelaiatura 2 e destinato a trascinare il film primario 3 attraverso i gruppi di stampa 12.

Come usuale, ciascun gruppo di stampa 12 risulta formato rispettivamente da un rullo anilox e da un rullo cliché, che sono disposti parallelamente all'asse del tamburo 13.

Vantaggiosamente, i mezzi di accoppiamento 5 comprendono, in successione tra loro, un gruppo applicatore 14, che ha la funzione di applicare, ad esempio per spalmatura, un materiale collante sul film secondario 6, ed un dispositivo accoppiatore che è preposto a realizzare l'accoppiamento reciproco vero e proprio, con interposizione del materiale collante, tra il film primario 3 e il film secondario 6.

Il gruppo applicatore 14 è, ad esempio, realizzato da un rullo applicatore 14a, che riceve il materiale da un rullo di trasferimento 14b, in comunicazione con un serbatoio del materiale collante, e che è atto a stenderlo sul film secondario 6 in appoggio ad un rullo di contropressione 14c. Il rullo applicatore 14a ed il rullo di trasferimento 14b sono mobili su guide per consentire il posizionamento del rullo applicatore 14a a contatto con il film secondario 6 e del rullo di trasferimento 14b a contatto con il rullo applicatore 14a.

E' da notare che, in alternativa, il gruppo applicatore 14 potrà essere costituito anche dall'ultimo gruppo di stampa incontrato dal film primario 3 lungo il suo percorso a contatto con il tamburo 13 ed indicato in figura con il numero 12a, dove, in questo caso, i relativi rulli cliché e anilox sono sostituiti, o comunque fungono, rispettivamente, da rullo applicatore e rullo di trasferimento del materiale collante.

Vantaggiosamente, i mezzi di polimerizzazione del materiale collante sono disposti immediatamente a valle del dispositivo accoppiatore.

Più in particolare, il dispositivo accoppiatore comprende, ad esempio, un rullo accoppiatore 15 ed un controrullo di pressione 16, destinati ad impegnare, da parti opposte tra loro, il film primario 3 ed il film secondario 6.

I mezzi di polimerizzazione comprendono, vantaggiosamente, almeno una unità di emissione 17 di un fascio di elettroni che è, opportunamente, in grado di realizzare la polimerizzazione sia degli inchiostri applicati dai mezzi di stampa 4 sul film primario 3 sia la polimerizzazione del materiale collante interposto tra il film primario 3 ed il film secondario 6.

Preferibilmente, l'unità di emissione 17 è disposta affacciata alla porzione del controrullo di pressione 16 situata a valle rispetto alla posizione del rullo accoppiatore 15, secondo il senso di avanzamento del film stampato accoppiato 8.

Vantaggiosamente, i mezzi avvolgitori 7 comprendono un gruppo avvolgitore a bracci rincorrenti, il quale consente di avvolgere le strisce di film stampato accoppiato 8 provenienti dai mezzi di taglio 11 nelle rispettive bobine 8a, opportunamente di pari larghezza e tagliate al diametro esterno richiesto.

In particolare, tale gruppo avvolgitore a bracci rincorrenti comprende, ad esempio, una struttura centrale costituita da due ralle dentate indipendenti che ruotano sullo stesso asse orizzontale e che supportano un perno portabobina, da una struttura anteriore costituita da due bracci che ruotano sul suddetto asse orizzontale e che costituiscono, rispettivamente, il supporto anteriore di ogni perno portabobina. Opportunamente, il gruppo avvolgitore a bracci rincorrenti comprende, inoltre, due gruppi di taglio trasversale 7a e 7b del film, uno superiore ed uno inferiore.

Opportunamente, il gruppo avvolgitore a bracci rincorrenti presenta un apposito dispositivo di scarico 18, il quale è in grado di scaricare le singole bobine 8a per poterle rendere disponibili all'uso. Tale dispositivo di scarico 18 è, ad esempio, realizzato da una culla portabobina, da un espulsore pneumatico e da un sistema di movimentazione della culla stessa.

Per completezza va osservato, inoltre, che l'intelaiatura 2 presenta uno sviluppo longitudinale e che i mezzi di stampa 4 sono, opportunamente, disposti sostanzialmente ad una estremità longitudinale della intelaiatura 2, mentre i mezzi di accoppiamento 5 ed, opportunamente, anche i mezzi di polimerizzazione sono, vantaggiosamente, posizionati nella parte superiore della intelaiatura stessa.

Come si può notare in figura, i mezzi avvolgitori 7 risultano interposti sulla intelaiatura 2 tra il primo ed il secondo dispositivo svolgitore 9 e 10. Tale disposizione, consente di mantenere compatte le dimensioni della macchina.

Il funzionamento della macchina secondo il trovato è il seguente.

Il film primario 3 viene svolto dalla rispettiva bobina dal primo dispositivo svolgitore 9 ed attraversa, trascinato dal tamburo 13, le unità di stampa 12 fino a giungere in corrispondenza del rullo accoppiatore 15 dove viene accoppiato al film secondario 6, che proviene dalla rispettiva bobina 6a, in svolgimento per l'azione del secondo dispositivo svolgitore 10, e sul quale il gruppo applicatore 14 ha provveduto ad applicare il materiale collante.

Il film stampato accoppiato 8 ottenuto in uscita dal rullo accoppiatore 15 attraversa l'unità di emissione 17 dove viene investito da un fascio di elettroni che realizzano la presa del materiale collante.

E' da notare che già all'uscita dell'unità di emissione 17 la presa del materiale collante del film stampato accoppiato 8 risulterà completata. Il film accoppiato stampato 8 perviene quindi ai mezzi di taglio 11 che provvedono a tagliarlo longitudinalmente in strisce che vengono avvolte nelle rispettive bobine 8a dai mezzi avvolgitori 7.

Si è in pratica costatato come il trovato sia in grado di assolvere pienamente al compito e agli scopi prefissati ed, in particolare, si sottolinea il fatto che la macchina secondo il trovato consente di eliminare o quantomeno ridurre i tempi non produttivi, portando così ad una drastica riduzione dei tempi di consegna del prodotto finito, che potrà essere ottenuto in qualche ora anziché in 4 o 5 giorni, come nella tecnica nota. Un altro vantaggio del trovato è quello di consentire la produzione di film stampati accoppiati con l'impegno di una sola macchina invece di tre, con conseguente risparmio economico nell'investimento e risparmio nei costi del personale coinvolto nel processo di produzione stesso.

E' ancora un vantaggio della macchina secondo il trovato quello di avere un ridotto impatto ambientale, in quanto, grazie all'utilizzo della tecnologia a fascio di elettroni (electron beam o EB) per la polimerizzazione di inchiostri e materiale collante, non si hanno problemi di trattamento di solventi, come nella tecnica nota, in cui sono richiesti, invece, postcombustori/distillatori dei solventi.

Va aggiunto anche che grazie all'utilizzo della tecnologia a fascio di elettroni è possibile ottenere, con la macchina secondo il trovato, un miglior risultato cromatico dello stampato.

E' da notare, inoltre, che la macchina secondo il trovato potrà anche essere utilizzata, eventualmente, come una normale macchina da stampa, ad esempio flessografica, su un singolo film, sempre con asciugamento degli inchiostri tramite l'unità di emissione EB.

Non ultimo vantaggio del trovato è quello di permettere, tramite l'utilizzo di fasci di elettroni, la realizzazione di una sterilizzazione, almeno parziale, del film stampato accoppiato.

Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti '

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la produzione di film accoppiati stampati, particolarmente per imballaggio, comprendente una intelaiatura (2) supportante mezzi di trascinamento di almeno un film primario (3) lungo un percorso di avanzamento e mezzi di stampa (4) di detto almeno un film primario (3) interposti lungo detto percorso di avanzamento, caratterizzata dal fatto che su detta intelaiatura (2) sono disposti in successione tra loro, a valle di detti mezzi di stampa (4), secondo il senso di avanzamento di detto film primario (3), mezzi di accoppiamento (5) di un film secondario (6) a detto film primario (3) con interposizione di un materiale collante e mezzi di polimerizzazione a fascio di elettroni (electron beam) di detto materiale collante.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta intelaiatura supporta, a valle di detti mezzi di accoppiamento (5), mezzi avvolgitori (7) del film stampato accoppiato ottenuto (8).
3. 3. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta intelaiatura supporta un primo dispositivo svolgitore (9), connesso a detti mezzi di trascinamento, su cui è montata almeno una bobina (3a) di detto film primario (3).
4. 4. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta intelaiatura (2) supporta un secondo dispositivo svolgitore (10), su cui è montata almeno una bobina (6a) di detto film secondario (6), e mezzi di trasporto di detto film secondario (6) da detto secondo dispositivo svolgitore (10) a detti mezzi di accoppiamento (5).
5. 5. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere su detta intelaiatura (2) mezzi di taglio (11) di detto film stampato accoppiato (8), interposti tra detti mezzi di accoppiamento (5) e detti mezzi avvolgitori (7) e atti a tagliare longitudinalmente detto film accoppiato stampato (8) in più strisce tra loro parallele, detti mezzi avvolgitori (7) essendo atti ad avvolgere dette strisce in rispettive bobine (8a).
6. 6. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa (4) comprendono almeno un gruppo di stampa flessografica (12).
7. 7. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa (4) comprendono una pluralità di gruppi di stampa flessografica (12) disposti attorno ad un tamburo (13) girevolmente supportato da detta intelaiatura e atto a trascinare detto film primario (3) attraverso detti gruppi di stampa (12).
8. 8. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di accoppiamento (5) comprendono, in successione tra loro, un gruppo applicatore (14) del materiale collante su detto film secondario (6) o su detto film primario (3) ed un dispositivo accoppiatore atto ad accoppiare reciprocamente, con interposizione di detto materiale collante, detto film primario (3) e detto film secondario (6).
9. 9. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di polimerizzazione a fascio di elettroni (electron beam) comprendono almeno una unità di emissione (17) di un fascio di elettroni atta a realizzare la polimerizzazione degli inchiostri e di detto materiale collante.
10. 10. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi avvolgitori (7) comprendono un gruppo avvolgitore a bracci rincorrenti.
11. 11. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta intelaiatura presenta uno sviluppo longitudinale, detti mezzi di stampa (4) essendo disposti sostanzialmente ad una estremità longitudinale di detta intelaiatura (2), detti mezzi di accoppiamento (5) essendo posizionati nella parte superiore di detta intelaiatura (2).