ITUB20152383A1 - Macchina e metodo per la produzione e/o il riempimento di capsule per caffe? e prodotti solubili in genere - Google Patents

Description

“MACCHINA E METODO PER LA PRODUZIONE E/O IL RIEMPIMENTO DI CAPSULE PER CAPPE’ E PRODOTTI SOLUBILI IN GENERE”

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una macchina e un relativo metodo per la produzione e/o il riempimento di capsule per caffè e prodotti solubili in genere, in particolare per l’applicazione di coperchi o lid sulle capsule.

Le capsule in questione sono in particolare quelle descritte nella domanda di brevetto intemazionale PCT/EP2012069794 a nome della stessa richiedente GOGLIO S.P.A., che comprendono un corpo tubolare di forma cilindrica o preferibilmente troncoconica, alle cui due estremità aperte vengono applicati per saldatura rispettivi coperchi di chiusura o lid, rispettivamente prima c dopo il riempimento con il prodotto, detti lid essendo ottenuti per fustellatura da un film di materiale plastico, normalmente un film multistrato ad effetto barriera.

Naturalmente le capsule possono essere anche di tipo diverso da quelle prima menzionate, purché esse prevedano l’applicazione di un film di chiusura o lid.

Un classico impianto per la produzione di capsule riempite di prodotto comprende una stazione di inserimento delle capsule che vengono disposte e fatte avanzare per file parallele e allineate su un trasportatore; una stazione di riempimento e almeno una stazione di fustellatura/saldatura per l’applicazione dei lid che vengono separati da un film avanzante in sincronismo con le file di capsule. Le capsule avanzano a passo c le suddette stazioni lavorano su una fila di capsule alla volta.

L’allegata figura 1 mostra schematicamente una situazione tradizionale di disposizione delle capsule a file allineate. Su tale figura è indicato il diametro 0 delle capsule, il passo PI tra una capsula c l’altra di ogni singola fila, imposto dalle stazioni di lavorazione, e il passo P2 tra una fila e l’altra, o meglio il passo di avanzamento del film per applicare i lid su due file consecutive di capsule.

Come si può notare, una tale disposizione delle capsule a file allineate comporla un notevole spreco di materiale del film da cui vengono ricavati i lid, rappresentato dagli spazi bianchi nella figura,

La figura 2 mostra una situazione, adottata nella presente invenzione, in cui le capsule sono disposte in file sfalsate, mantenendo lo stesso diametro delle capsule e la stessa distanza tra capsule della stessa fila. Come si può vedere dalla figura, il passo P2 dell’avanzamento del film risulta notevolmente inferiore al caso precedente e gli sfridi di materiale del film, rappresentati dagli spazi bianchi nella figura, sono notevolmente ridotti.

L’invenzione riguarda quindi una macchina e un metodo di riempimento c/o chiusura di capsule in cui le capsule vengono fatte avanzare in file parallele, alternativamente sfalsate in un senso e nell’altro.

Secondo la tecnica nota, in settori più o meno vicini a quello dell’invenzione sono state proposte soluzioni in cui, ad ogni passo di avanzamento, il film da cui vengono fusici lati i lid da applicare a contenitori sottostanti disposti in file sfalsate, viene spostato trasversalmente in un senso e nell’allro ad ogni passo di avanzamento, in modo da riprodurre la situazione mostrata in figura 2.

Una tale soluzione che comporta lo spostamento del film non si ò rivelata soddisfacente, a causa della flessibilità del materiale che tende a produrre disallineamenti.

Il film viene normalmente svolto da una bobina c riavvolto su un’altra, dopo la fustellatura dei lid.

Se si utilizzano bobine molto grandi, risulta piuttosto complicato movimentare le bobine insieme al film.

Anche l’alternativa di mantenere le bobine fisse e inclinare il film per posizionarlo sulle file sfalsate di contenitori risulta una soluzione piuttosto critica per le difficoltà di maneggiare un materiale flessibile e delicato, che tendenzialmente dovrebbe avanzare perfettamente allineato e guidato.

«Scopo dell’invenzione c quello di eliminare gli inconvenienti anzidetti. In particolare, uno scopo dell’ invenzione è quello di fornire una soluzione che renda estremamente precisa l’applicazione dei lid sulle capsule, evitando qualsiasi disallineamento del film.

Altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una tale soluzione che sia semplice da attuare.

Questi e altri scopi sono raggiunti dalla macchina c dal metodo secondo l’invenzione, che presentano rispettivamente le caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti 1 c 8.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Sostanzialmente, la macchina secondo l’invenzione per la produzione e/o il riempimento di capsule per caffè e prodotti solubili in genere, disposte in file trasversali parallele e sfalsate su un trasportatore fatto avanzare a passo nel senso longitudinale della macchina, comprende:

- mia stazione di inserimento capsule, atta a disporre dette capsule in file parallele e sfalsate su detto trasportatore;

- un’eventuale stazione di riempimento; e

- almeno una stazione di fustellatura/saldatura di lid ricavati da un film l'atto avanzare in sincronismo con detto trasportatore, da applicare a dette file sfalsate di capsule,

in cui detta macchina comprende altresì mezzi di movimentazione di un gruppo di lavoro di detta almeno una stazione di fustellatura/saldatura, atti a spostare trasversalmente detto gruppo di lavoro in un senso e nell’altro per posizionarlo su corrispondenti file sfalsale di capsule, mentre detto film è fatto avanzare longitudinalmente allineato nella direzione di macchina.

Detti mezzi di movimentazione comprendono un montante verticale disposto ad un lato della macchina, sul quale è montata con possibilità di scorrimento verticale una piastra estendentesi nel senso trasversale alla macchina, sulla quale è montato, con possibilità di scorrimento orizzontale, ovvero trasversale, un blocco portante detto gruppo di lavoro.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi in cui:

le figure i e 2, precedentemente descritte, mostrano schematicamente una disposizione di capsule a file allineale secondo la tecnica nota c a file sfalsate secondo l’invenzione, rispettivamente;

la figura 3 è una vista schematica in pianta di una macchina riempitrice di capsule secondo l’invenzione;

la figura 4 è una vista schematica in elevazione laterale delia macchina di figura 3;

la figura 5 è una vista schematica in assonometria dei mezzi di movimentazione trasversali dei vari gruppi di lavoro;

la figura 6 è una vista in elevazione laterale presa nel senso della freccia F di figura 5,

la figura 7 è una vista in pianta dall’alto dei mezzi di movimentazione di figura 6, con il blocco portante il gruppo di lavoro mostrato nella posizione di fine corsa di lavoro a destra;

la figura 8 è una vista in pianta come quella di figura 7, con il suddetto blocco nella posizione di fine corsa di lavoro a sinistra,

la figura 9 è una vista in pianta come quelle delle figure 7 e 8, con il suddetto blocco in posizione di manutenzione;

la figura 10 è una sezione presa secondo il piano X-X di figura 7;

la figura Il e una sezione presa secondo il piano XI-XI di figura 6;

la figura 12 c una vista schematica esplosa di una capsula per caffè o prodotti solubili in genere come descritta nella citata di brevetto internazionale FCT/EP2012069794.

Con riferimento inizialmente alla figura 12 viene illustrata, in modo generico e puramente esemplificativo, un capsula per il conlenimento di caffè o prodotti solubili in genere, indicata nel suo complesso con il numero di riferimento 1, che viene utilizzata nella macchina e nel metodo secondo rinvenzionc. La capsula 1 comprende un corpo contenitore tubolare 2, che nella fattispecie c a forma di tronco di cono e due rispettivi coperchi o lid di chiusura 3, 4, che vengono applicati in corrispondenza della due basi del corpo 2, rispettivamente prima e dopo il riempimento con il prodotto.

Il colpo 2 della capsula può essere in materiale plastico più o meno rigido o in alluminio, mentre i lid 3, 4, solo schematizzati in figura 12, sono fìistellati da un film multistrato comprendente almeno uno strato barriera c sono applicati al corpo 1 mediante termosaldatura.

La macchina schematicamente illustrata nelle figure 3 e 4 e indicata globalmente con il numero di riferimento 10, c adibita al riempimento e chiusura di capsule 1 alle quali è già stato applicato il lid di fondo 3.

Le capsule 1 sono disposte su un trasportatore 20 a file parallele e sfalsate secondo la disposizione di figura 2, e fatte avanzare a passo: una fila ad ogni passo.

La macchina 10 comprende pertanto una stazione 30 di inserimento capsule sul trasportatore 20, una stazione 40 di riempimento delle capsule con il prodotto, in particolare caffè, una stazione 50 di presaldatura e prefustellatura del lid di chiusura 4 delle capsule, una stazione 60 di distacco dei lid e saldatura, e ima stazione 70 di uscita delle capsule riempite di prodotto.

La macchina 10 può ovviamente avere una disposizione di stazioni diversa da quella illustrata. Ad esempio, nel caso di applicazione del lid di fondo 3 mancherebbe la stazione di riempimento 40, come pure potrebbe mancare la stazione di presaldalura e prefustellatura dei lid, in base al tipo di film utilizzato, che in figura 3 è stato indicato con il numero di riferimento 80.

Tornando a tale figura 3, la stazione di inserimento capsule 30 dispone le capsule 1 in file parallele sfalsate come schematicamente mostrato nelle figure, e tali file avanzano sul trasportatore 20 nella suddetta disposizione sfalsata per tutta l’estensione longitudinale della macchina. Nella stazione di riempimento 40 c previsto un gruppo mobile trasversalmente in un senso e nell’altro, come indicato dalla doppia freccia, per riempire di prodotto le file di capsule 1 alternativamente sfalsate in un senso e nell’altro.

La stazione 50 di presaldatura e prefustellatura comprende un gruppo alto a presaldare due strati del film 80 normalmente separati tra loro, ad esempio uno strato di TNT e uno strato di alluminio e un gruppo atto a pretagliale i lid lasciandoli attaccati al film in alcuni punti.

Nelle figure 3 e 4 è mostrato solo uno di tali gruppi indicato genericamente con il numero di riferimento 51.

Nella stazione di distacco lid e saldatura è previsto un gruppo 61 atto a staccare i lid prefustellati dal film 80 e saldarli sulla sottostante fila di capsule 1.

Nella stazione 60 il film 80 avanza in sincronismo con le sottostanti file di capsule 1.

Tutti i gruppi di lavoro sono portati da mezzi di movimentazione che verranno descritti nel seguito, atti a spostarli trasversalmente alternatamente in un senso o nell’altro.

Con riferimento ora alle figure da 5 a 11 viene descritto un esempio di realizzazione dei mezzi di movimentazione trasversale dei gruppi di lavoro, che per semplicità in tali figure non sono riportali.

Tali mezzi, indicati globalmente con il numero di riferimento 100, comprendono sostanzialmente un montante verticale 101 disposto su un lato delia macchina 1, sul quale scorre verticalmente, guidata mediante slitte 102, una piastra 103 a sviluppo verticale e forma sostanzialmente trapezoidale, che si estende sostanzialmente per tutta la dimensione trasversale della macchina 10,

Alla piastra 103 è fissata, con possibilità di movimento orizzontale, e quindi nel senso trasversale della macchina 10, un blocco 110, sul quale possono essere montati i vari gruppi di lavoro (di fustellatura, di saldatura, o anche di riempimento).

Nell’esempio raffigurato, il blocco 110 è montato sulla piastra 103 mediante carrelli a ricircolo di sfere 120, 121, Il carrello 120 è montato sulla piastra 103, in prossimità della sua estremità libera e può scorrere su una guida 122 portala dal blocco 110, mentre il carrello 121 è montato sul blocco 110 in prossimità della sua estremità rivolta verso il montante 101 e può scorrere su una corrispondente guida 123 portata dalla piastra 103.

Lo spostamento trasversale del blocco 110 per disporre il gruppo di lavoro da esso portato in corrispondenza della sottostante fila di capsule 1, ad ogni passo di avanzamento delle file sfalsate, è ottenuto mediante un atluatore pneumatico 130 fissato alla piastra 103, e al cui stelo 131 è fissato mediante un perno 132 il blocco 110.

La figura 7, come pure le figure 5, 6 e 11, mostrano lo stelo dei pistone in posizione retratta, con il blocco 110 posizionato a destra, per lavorare sulle file di capsule 1 sfalsate verso destra nel senso di avanzamento del trasportatore di figura 3.

In figura 8 lo stelo 131 dell’ atluatore 130 ò in posizione estesa, con il blocco 110 spostato verso sinistra, per lavorare sulle file di capsule 1 posizionate a sinistra nel senso di avanzamento del trasportatore.

La figura 9 mostra invece il blocco 110 in posizione di manutenzione, portato fuori dall’ ingombro trasversale delia macchina 10, dopo averlo svincolato dallo stelo 131 dell’attuatore 130, asportando il perno di serraggio 132.

Come si può vedere dalle figure, il blocco 110 porta sedi allineate 111, in numero uguale al numero di capsule 1 in ciascuna fila (nella fattispecie sei) atte ad accogliere gii elementi del rispettivo gruppo di lavoro (fustelle, saldanti, ugelli di riempimento e simili).

Il blocco 1 10 presenta ulteriori fori passanti 112, 113, serventi ad accogliere ulteriori accessori che servono per la corretta esecuzione di particolari fasi di lavorazione, che sono di per se noti nel settore e non verranno pertanto ulteriormente descritti.

Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi dell’invenzione, che consente in particolare di applicare lid a capsule di caffè riducendo al minimo gli sfridi di materiale del film da cui i lid vengono ricavati, e garantendo la massima precisione nelle varie fasi di lavorazione delle capsule che avanzano in file parallele e sfalsate.

Naturalmente l’invenzione non è limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la produzione e/o il riempimento di capsule (1) per caffè e prodotti solubili in genere, disposte in file trasversali parallele e sfalsate su un trasportatore (20) fatto avanzare a passo nel senso longitudinale della macchina (10), comprendente: - una stazione di inserimento capsule, atta a disporre dette capsule (1) in file parallele c sfalsate su detto trasportatore (20); - un’eventuale stazione di riempimento (40); e - almeno una stazione (50, 60) di fustellatura/saldatura di lid (3, 4) ricavati da un film (80) fatto avanzare in sincronismo con detto trasportatore (20), da applicare a dette file sfalsate di capsule (1), caratterizzata dal fatto che detta macchina (10) comprende mezzi di movimentazione (100) di un gruppo di lavoro (51, 61) di detta almeno una stazione di fustellatura/saldatura (50, 60), atti a spostare trasversalmente detto gruppo di lavoro in un senso e nell’altro per posizionarlo su corrispondenti file sfalsate di capsule (1), mentre detto film (80) è fatto avanzare longitudinalmente allineato nella direzione della macchina (10), 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione (100) comprendono un montante verticale disposto ad un lato della macchina (10), sul quale è montata con possibilità di scorrimento verticale una piastra (103) estendenlesi nel senso trasversale alla macchina, sulla quale è montato, con possibilità di scorrimento orizzontale, ovvero trasversale, un blocco (110) portante detto gruppo di lavoro (51, 61). 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto blocco (110) è montato sulla piastra (103) mediante carrelli a ricircolo di sfere (120, 121) scorrevoli in rispettive guide (122, 123). 4. Macchina secondo la rivendicazione 3. in cui Timo (120) di detti carrelli è montato di prossimità dell’estremità libera di detta piastra (103) e scorre sull’ una (122) di dette guide fissata al blocco (110), mentre l’altro (121) di detti carrelli è montato sul blocco (110) in prossimità della sua estremità rivolta verso detto montante (101) e scorre nell’altra (123) di dette guide fissata alla piastra (103). 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detto blocco (110) è fìssalo mediante un perno asportabile (132) allo stelo (131) di un attuatole pneumatico (130) fissato a detta piastra (103), atto ad impartire detti movimenti trasversali al blocco (110). 6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzala dal fatto di prevedere una stazione di presaldatura atta a saldare strali separati di dello film (80) in corrispondenza di detti lid (3, 4) e una stazione di prefuslellalura atta ad incidere detti lid (3, 4) lasciandoli attaccati per punti a dello film (80), dette stazioni di presaldatura e prefustellatura comprendendo gruppi montali mobili trasversalmente alla macchina (10). 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui della eventuale stazione di riempimento (40) comprende un gruppo montalo mobile in senso trasversale alla macchina (10). 8. Metodo per la produzione e/o il riempimento di capsule di caffè e prodotti solubili in genere, comprendente le seguenti fasi: - far avanzare le capsule (1) disposte in file parallele e sfalsate trasversalmente al senso di avanzamento; - riempire eventualmente di prodotto dette file sfalsate di capsule (1); - fustellarc/saldare a dette file sfalsate di capsule (1), lid (3,4) ricavati da un film (80) fatto avanzare a passo in sincronismo con l’avanzamento a passo di dette file sfalsate di capsule (1), caratterizzato dal fatto che detta fase di fustellatura/saldalura dei lid (3, 4) alle capsule (1) avviene spostando trasversalmente i gruppi di fuslellatura/saldatura rispetto a detto film (80) che avanza longitudinalmente allineato nella direzione della macchina (10). 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di prevedere altresì una fase di presaldatura di strali separali di detto film (80) in corrispondenza di detti lid (3, 4) e/o una fase di prefustellatura di detti lid (3, 4) lasciandoli attaccati al film (80) per punti, dette fasi di presaldatura e/o prefustellatura avvenendo spostando trasversalmente i relativi gruppi di lavoro rispetto al film (80) che avanza longitudinalmente allineato nella direzione della macchina (10). 10. Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detta eventuale fase di riempimento delle capsule (1) avviene spostando trasversalmente il relativo gruppo di riempimento rispetto alla direzione di avanzamento delle capsule (1).