ITVE960030A1

ITVE960030A1 - METHOD AND EQUIPMENT FOR MAKING BIVALVE PACKAGES IN THERMOFORMABLE AND HEAT-SEALABLE MATERIAL WITHOUT PROJECTING SEALING LINE.

Info

Publication number: ITVE960030A1
Application number: IT96VE000030A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Trani; Marion Sterner
Original assignee: Giorgio Trani; Marion Sterner
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 1998-03-11
Also published as: ITVE960030A0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

deil‘invenzione avente per titolo: of the invention entitled:

“Metodo ed attrezzatura per effettuare confezioni bivalve in materiale termoformabile e termosaldabile, prive di linea di saldatura sporgente" La presente invenzione concerne un metodo ed una attrezzatura per effettuare confezioni bivalve in materiale termoformabile e termosaldabile, prive di linea di saldatura sporgente. "Method and equipment for making bivalve packages in thermoformable and heat-sealable material, without a protruding welding line" The present invention relates to a method and equipment for making bivalve packages in thermoformable and heat-sealable material, without a protruding welding line.

Sono note confezioni ottenute con due valve in materiale termoformabile saldate tra loro in corrispondenza dei bordi accostati. In queste la linea di saldatura è continua salvo in corrispondenza dell'apertura, attraverso la quale la confezione viene riempita e, dato il metodo con il quale tale linea di saldatura è ottenuta, essa si presenta sporgente all'esterno ed è causa di inconvenienti ed in particolare: Packages are known which are obtained with two valves in thermoformable material welded to each other at the adjacent edges. In these, the sealing line is continuous except in correspondence with the opening, through which the package is filled and, given the method by which this sealing line is obtained, it protrudes outwards and causes problems and in particular:

- crea un inutile ingombro nel trasporto, - creates unnecessary bulk in transport,

- è tagliente e comporta un certo rischio nel maneggiamento, - it is sharp and involves a certain risk in handling,

- altera la forma del contenitore rispetto a quanto ottenibile con altre tecniche (soffiaggio, iniezione, ecc.), - alters the shape of the container compared to what can be obtained with other techniques (blowing, injection, etc.),

- rende difficoltosa l'applicazione di un tradizionale tappo a vite in corrispondenza dell'apertura, - makes it difficult to apply a traditional screw cap at the opening,

- non consente uno stabile posizionamento del contenitore in condizione verticale. - does not allow a stable positioning of the container in vertical condition.

Mentre quest'ultimo inconveniente può trovare un parziale rimedio nell'adozione di uno stampo mobile che provochi il rientro della linea di saldatura in corrispondenza della base del contenitore, stampo che peraltro presenta una notevole complessità di realizzazione, gli altri inconvenienti non hanno trovato fino ad oggi una loro soddisfacente eliminazione. While this last drawback can find a partial remedy in the adoption of a movable mold that causes the re-entry of the welding line at the base of the container, a mold which, moreover, has a considerable manufacturing complexity, the other drawbacks have not found up to today their satisfactory elimination.

Secondo l'invenzione il problema è risolto con un metodo per ottenere confezioni bivalve in materiale termoformabile e termosaldabile prive di linea di saldatura sporgente, caratterizzato dal fatto che: According to the invention, the problem is solved with a method for obtaining bivalve packages in thermoformable and heat-sealable material without a protruding welding line, characterized in that:

- si uniscono tra loro due fogli di materiale termoformabile e termosaldabile mediante saldatura lungo una linea contìnua di prefissato andamento, interessata da almeno un’interruzione, e - two sheets of thermoformable and heat-sealable material are joined together by welding along a continuous line of predetermined course, affected by at least one interruption, and

- si immette un fluido in pressione attraverso detta interruzione neirintercapedine delimitata da detti fogli uniti, trattenuti tra due semistampi accostati e delimitanti tra loro una cavità di conformazione tale da contenere completamente al suo interno detta linea di saldatura, fino a provocare l'adesione di detti fogli alle pareti di detta cavità. - a fluid under pressure is introduced through said interruption into the interspace delimited by said joined sheets, held between two adjacent half-molds and delimiting each other a cavity of such conformation as to completely contain said welding line inside it, until said welding line adheres sheets on the walls of said cavity.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui: The present invention is further clarified hereinafter in some of its preferred embodiments reported for purely illustrative and non-limiting purposes with reference to the attached drawing tables, in which:

la figura 1 mostra schematicamente le successive fasi del metodo secondo l'invenzione, Figure 1 schematically shows the subsequent steps of the method according to the invention,

la figura 2 mostra in vista prospettica sezionata una confezione ottenuta con il metodo secondo l'invenzione, Figure 2 shows a sectioned perspective view of a package obtained with the method according to the invention,

la figura 3 mostra in sezione trasversale lo stampo di termosaidatura utilizzato nel metodo secondo l'invenzione, Figure 3 shows in cross section the thermosetting mold used in the method according to the invention,

fa figura 4 mostra in sezione trasversale lo stampo di gonfiatura utilizzato nel metodo secondo l'invenzione, Figure 4 shows in cross section the inflation mold used in the method according to the invention,

la figura 5 mostra in sezione trasversale una differente forma di realizzazione dello stampo di gonfiatura, figure 5 shows in cross section a different embodiment of the inflation mold,

la figura 6 mostra in sezione trasversale una ulteriore forma di realizzazione dello stampo di gonfiatura in condizione aperta, figure 6 shows in cross section a further embodiment of the inflating mold in the open condition,

la figura 7 mostra lo stampo di fig. 6 in condizione chiusa, e figure 7 shows the mold of fig. 6 in closed condition, e

la figura 8 mostra in vista prospettica sezionata una confezione differente da quella di fig. 2. figure 8 shows a sectioned perspective view of a package different from that of fig. 2.

Come si vede dalle figure il metodo secondo l’invenzione prevede nelle sue linee essenziali che due fogli 2 di materiale termoformabile e termosaidabile, costituiti ad esempio da materiale plastico o da materiale cartaceo accoppiato con materiale plastico per la loro saldatura, siano dapprima sottoposti a preriscaldamento e successivamente ad una termosaldatura lungo una linea 4 del prefissato andamento. As can be seen from the figures, the method according to the invention provides in its essential lines that two sheets 2 of thermoformable and thermosaidable material, consisting for example of plastic material or paper material coupled with plastic material for their welding, are first subjected to preheating and subsequently to a heat sealing along a line 4 of the predetermined course.

Per ragioni di convenienza pratica è preferibile che la termosaldatura avvenga in uno stampo 6 formato da due semistampi in grado di effettuare più saldature, per la produzione simultanea di più confezioni 8 affiancate. For reasons of practical convenience it is preferable that the heat sealing takes place in a mold 6 formed by two half-molds capable of carrying out several welds, for the simultaneous production of several packs 8 side by side.

La linea di saldatura 4, che interessa ciascuna confezione 8, è continua, salvo un'interruzione 10, che delimita, come meglio si vedrà in seguito, l'apertura di riempimento 12 della confezione realizzata. The sealing line 4, which affects each package 8, is continuous, except for an interruption 10, which delimits, as will be seen better below, the filling opening 12 of the package made.

Allo scopo di impedire che il materiale, ancora caldo, possa cedere lungo la linea di saldatura, detta linea viene sottoposta aH’azione di un getto di aria che accelera la fase di solidificazione dei due lembi. In order to prevent the still hot material from yielding along the welding line, said line is subjected to the action of a jet of air which accelerates the solidification phase of the two edges.

Eventualmente dette fasi di termosaldatura e di raffreddamento possono essere ripetute più volte. If necessary, said heat-sealing and cooling phases can be repeated several times.

Alto scopo poi di assicurare un maggior vincolo della zona di saldatura è prevedibile di effettuare un incastro meccanico sia continuo che discontinuo, in corrispondenza della zona saldata. With the aim of ensuring a greater constraint of the welding area, it is foreseeable to carry out both continuous and discontinuous mechanical interlocking, in correspondence with the welded area.

Successivamente i due fogli 2 così uniti vengono rimossi dallo stampo di saldatura 6 e vengono trasferiti in uno stampo di gonfiatura 14, formato da due semistampi delimitanti tra loro cavità di forma riproducente l'andamento di ciascuna linea di saldatura 4, ma di dimensioni tali da contenere completamente tale linea ai suo interno. Subsequently, the two sheets 2 thus joined are removed from the welding mold 6 and are transferred to an inflating mold 14, formed by two half-molds delimiting each other cavities with a shape reproducing the trend of each welding line 4, but of such dimensions as to completely contain this line within it.

Successivamente attraverso l'apertura 10 viene insufflato un fluido in pressione, che può essere costituito da aria compressa od anche dallo stesso liquido di riempimento della confezione 8, e che provoca la gonfiatura della confezione stessa fino a che i due fogli 2 che la formano aderiscono alle pareti della cavità interna dello stampo 14. Allo scopo di poter operare simultaneamente su più confezioni, e previsto che tutte le aperture 12 delle diverse confezioni siano col legate tra loro da un unico condotto 16 che, a stampo 14 chiuso, pone in comunicazione le varie confezioni con l'esterno. Subsequently, through the opening 10, a pressurized fluid is blown, which can consist of compressed air or even the same filling liquid of the package 8, and which causes the package itself to swell until the two sheets 2 which form it adhere to the walls of the internal cavity of the mold 14. In order to be able to operate simultaneously on several packages, it is provided that all the openings 12 of the different packages are connected to each other by a single duct 16 which, with the mold 14 closed, puts the various packs with the outside.

L'operazione di gonfiatura può essere resa più agevole se al tempo stesso i due fogli 2 vengono riscaldati, e ciò può avvenire o riscaldando i due semistampi che formano lo stampo 14, oppure riscaldando il fluido che viene immesso a pressione tra questi, inoltre questa operazione di gonfiatura può essere resa ulteriormente più agevole se all'interno delle cavità dello stampo 14 viene creata una depressione, ad esempio mediante una pompa a vuoto (non rappresentata nei disegni). The swelling operation can be made easier if at the same time the two sheets 2 are heated, and this can take place either by heating the two half-molds that form the mold 14, or by heating the fluid which is introduced under pressure between them, furthermore this the inflating operation can be made even easier if a vacuum is created inside the cavities of the mold 14, for example by means of a vacuum pump (not shown in the drawings).

Al termine di questa operazione di gonfiatura, evidentemente i due fogli 2 di materiale termoformabile aderiscono completamente alle pareti interne della cavità dello stampo 14 e, grazie al fatto che anche la linea di saldatura 4 è totalmente contenuta entro detta cavità, essa non sporge oltre l'ingombro complessivo della confezione 8, come si può osservare in fig. 2. At the end of this swelling operation, obviously the two sheets 2 of thermoformable material adhere completely to the internal walls of the cavity of the mold 14 and, thanks to the fact that the welding line 4 is also totally contained within said cavity, it does not protrude beyond the overall dimensions of the package 8, as can be seen in fig. 2.

Chiaramente il metodo secondo l’invenzione e l'apparecchiatura per attuarlo si presentano particolarmente vantaggiosi in quanto consentono di ottenere confezioni bivalve prive di linea sporgente di saldatura ed eliminano ertanto in una forma assai semplice ed efficace tutti gii inconvenienti ad essa ovuti. In particolare: Clearly the method according to the invention and the apparatus to implement it are particularly advantageous as they allow to obtain bivalve packs without a protruding welding line and thus eliminate all the drawbacks due to it in a very simple and effective form. In particular:

eliminano l'ingombro dovuto a tale linea di saldatura, eliminate the encumbrance due to this welding line,

eliminano i rischi connessi all'esistenza di una lamina rigida sporgente e spesso tagliente, eliminate the risks associated with the existence of a protruding and often sharp rigid sheet,

consentono di ottenere una confezione che esternamente si presenta simile alle confezioni ottenute con altri metodi quali il soffiaggio e l'iniezione, rendono agevole l'applicazione di un tradizionale tappo a vite in corrispondenza dell'apertura 12, make it possible to obtain a package that externally looks similar to the packages obtained with other methods such as blowing and injection, making it easy to apply a traditional screw cap at the opening 12,

consentono di ottenere con uno stampo privo di parti mobili una confezione stabile in condizione verticale. they allow to obtain a stable package in vertical condition with a mold without moving parts.

Nella forma di realizzazione ora descritta i due semistampi che formano lo stampo di gonfiatura 14 presentano le cavità con le pareti opposte concave. In the embodiment described above, the two half-molds which form the inflating mold 14 have cavities with concave opposite walls.

Nello stampo invece illustrato schematicamente in fig. 5 i due semistampi presentano le cavità con le pareti opposte leggermente convesse, e ciò allo scopo di favorire nella fase di gonfiatura la adesione del materiale termoformabiie alle pareti di ciascuna cavità, in particolare nella zona circostante la linea di saldatura 4. On the other hand, in the mold illustrated schematically in fig. 5, the two half-molds have cavities with slightly convex opposite walls, and this in order to favor the adhesion of the thermoformable material to the walls of each cavity in the swelling phase, in particular in the area surrounding the welding line 4.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figg. 6 e 7 l'aiuto del materiale termoformabile ad aderire alle pareti di ciascuna cavità delio stampo 14, in particolare nella zona circostante la linea di saldatura 4, è ottenuto effettuando la chiusura dello stampo 14 dopo aver dato corso aH'immissìone del fluido in pressione durante la fase di gonfiatura. In the embodiment illustrated in FIGS. 6 and 7 the help of the thermoformable material to adhere to the walls of each cavity of the mold 14, in particular in the area surrounding the welding line 4, is obtained by closing the mold 14 after having initiated the introduction of the fluid under pressure. during the inflating phase.

Tutti gli esempi ora illustrati prevedono che lo stampo di gonfiatura 14 contenga esattamente la linea di saldatura 4, che nella confezione ultimata risulta a filo del massimo ingombro delle due valve della confezione stessa. In questo caso è possibile procedere alia fustellatura dei due fogli 2 sia prima che dopo la fase di gonfiatura. All the examples now illustrated provide that the inflating mold 14 contains exactly the sealing line 4, which in the finished package is flush with the maximum bulk of the two valves of the package itself. In this case it is possible to proceed with the punching of the two sheets 2 both before and after the inflating phase.

La confezione illustrata in fig. 8 è invece ottenuta con uno stampo di gonfiatura di dimensioni maggiori di quanto sia strettamente necessario per contenere la linea di termosaidatura 4; in questo modo la fase di gonfiatura comporta una sporgenza delle due valve della confezione oltre l'ingombro della linea di saldatura 4, con un più efficace occultamento della stessa. The package illustrated in fig. 8 is instead obtained with an inflating mold of larger dimensions than is strictly necessary to contain the thermo-sealing line 4; in this way the inflating step involves a protrusion of the two valves of the package beyond the encumbrance of the sealing line 4, with a more effective concealment of the same.

In questo caso peraltro, poiché non è possibile procedere alla fase di fustellatura dopo che la confezione è stata realizzata, è necessario che questa fase di fustellatura preceda la fase di gonfiatura. Tuttavia, allo scopo di poter movimentare simultaneamente più confezioni in fase di lavorazione, è preferibile effettuare tale fustellatura in modo da tenere unite tra loro le varie confezioni; in particolare tale unione può avvenire in corrispondenza del condotto 16 che pone in comunicazione l’esterno dello stampo di gonfiatura con le varie aperture di riempimento 12. In this case, however, since it is not possible to proceed with the punching step after the package has been made, this punching step must precede the inflating step. However, in order to be able to simultaneously move several packages during the processing phase, it is preferable to carry out this punching in order to keep the various packages joined together; in particular, this union can occur in correspondence with the duct 16 which places the outside of the inflation mold in communication with the various filling openings 12.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in alcune sue preferite forme di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daH'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in some of its preferred embodiments, but it is understood that executive variations may apply thereto in practice, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Method for making bivalve packs in thermoformable and heat-sealable material, without protruding welding line, characterized by the fact that: - two sheets (2) of thermoformable and heat-sealable material are joined together by welding along a continuous line (4) with a predetermined course, affected by at least one interruption (10), and - a pressurized fluid is introduced through said interruption (10) into the interspace delimited by said joined sheets (2), held between two adjacent half-molds and delimiting each other a cavity of such conformation as to completely contain within it said welding line ( 4), until the adhesion of said sheets (2) to the walls of said cavity.

2. Method according to claim 1, characterized in that said continuous welding line is subjected to cooling before introducing the fluid under pressure.

3. Method according to claim 1, characterized by the fact that the two sheets are joined together by welding phases alternating with cooling phases of the welded area.

4. Method according to claim 1 characterized in that the two sheets (2) are obtained by folding a single tape.

5. Method according to claim 1 characterized in that the two sheets (2) are joined together by means of a heat-sealing line (4).

6. Method according to claim 1 characterized in that the two sheets (2) are joined together by means of an ultrasonic welding line (4).

7. Method according to claim 1 characterized in that during the welding step a mechanical interlocking of the two sheets is carried out.

8. Method according to claim 1 characterized in that the welding and / or inflating step is preceded by a step of heating the two sheets (2).

9. Method according to claim 1 characterized in that the inflating step is carried out within a mold, the cavity of which has a shape and size such as to contain exactly the welding line (4) between the two sheets (2).

10. Method according to claim 1 characterized by the fact that the inflating step is carried out within a mold, the cavity of which has a shape and dimensions in excess of what is necessary to contain exactly the welding line (4) between the two sheets (2) .

11. Method according to claim 1, characterized in that the inflated package is subjected to punching carried out flush with the dimensions of the two valves which form the package itself.

12. Method according to claim 11 characterized in that the die-cutting is carried out in correspondence with the sealing line (4) before subjecting the package to inflating.

13. Method according to claim 1 characterized in that the inflating step is started before the complete closure of the inflating mold,

14. Equipment for carrying out the packaging with the method according to one or more of claims 1 to 13 characterized in that it comprises a mold (6) consisting of two half-molds affected by at least one pair of mutually adjacent heating pads to form the sealing line (4) and also comprising a mold (14) consisting of two half-molds delimiting each other a cavity of such shape and size as to contain said welding line (4).

15. Equipment according to claim 14 characterized in that it comprises an inflating mold (14) with several cavities communicating with each other with the outside, with the mold closed, by means of a single duct (16) for introducing the fluid under pressure.

16. Equipment according to claim 14 characterized in that each cavity of the inflating mold (14) has opposite convex walls.

17. Bivalve package in thermoformable and heat-sealable material without protruding welding line, characterized in that it is obtained with the method according to one or more of claims 1 to 13.

18. Method for making bivalve packages in thermoformable and heat-sealable material without protruding welding line according to claims 1 to 13, equipment for carrying out the method according to claims 14 to 16. packaging obtained with the method according to claim 17 and substantially 'illustrated and described.