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ITMO20010013A1 - Apparato per la saldatura di materiale in foglio - Google Patents

Apparato per la saldatura di materiale in foglio Download PDF

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Publication number
ITMO20010013A1
ITMO20010013A1 IT2001MO000013A ITMO20010013A ITMO20010013A1 IT MO20010013 A1 ITMO20010013 A1 IT MO20010013A1 IT 2001MO000013 A IT2001MO000013 A IT 2001MO000013A IT MO20010013 A ITMO20010013 A IT MO20010013A IT MO20010013 A1 ITMO20010013 A1 IT MO20010013A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
welding
support
punch
sealing
heating
Prior art date
Application number
IT2001MO000013A
Other languages
English (en)
Inventor
Maurizio Bertocco
Original Assignee
I L P R A Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by I L P R A Spa filed Critical I L P R A Spa
Priority to IT2001MO000013A priority Critical patent/ITMO20010013A1/it
Publication of ITMO20010013A0 publication Critical patent/ITMO20010013A0/it
Priority to EP20020002452 priority patent/EP1228853A3/en
Publication of ITMO20010013A1 publication Critical patent/ITMO20010013A1/it

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Landscapes

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Description

Descrizione di invenzione industriale
Apparato per la saldatura di
materiale in foglio
L'invenzione concerne un apparato di saldatura, particolarmente per termosaldare un film di materia plastica su un'apertura di contenitore, precedentemente riempito con un prodotto, per sigillarla.
Gli apparati termosaldatori noti comprendono una sede disposta per accogliere un contenitore da sigillare, il quale sia stato precedentemente riempito con un prodotto, ad esempio alimentare.
Tale sede comprende, in corrispondenza della sua porzione superiore, un elemento sagomato di riscontro disposto per ricevere in appoggio su di esso un bordo del summenzionato contenitore che individua un'apertura da sigillare perifericamente termosaldandovi un film di idoneo materiale, mentre un corpo di base di tale contenitore è posizionato all'interno di un vano della suddetta sede.
Gli apparati dello stato della tecnica comprendono inoltre uno stampo di saldatura comprendente una piastra di supporto munita di un punzone saldante avente un profilo sostanzialmente corrispondente all'apertura da sigillare e riscaldato mediante una resistenza elettrica alloggiata in un recesso previsto nel punzone stesso.
Nel funzionamento, dopo che un contenitore è stato alloggiato nel vano, un film di materia plastica viene posizionato su di esso in modo tale da ricoprirne l'apertura in prossimità di una zona di saldatura; successivamente il punzone saldante viene traslato verso il basso in direzione verticale per essere portato a battuta contro l'elemento sagomato di riscontro così da premere il suddetto film a contatto con il bordo del contenitore e saldarvelo per effetto dell'azione combinata di calore e pressione.
Lo stampo comprende inoltre una lama solidale al punzone e disposta per recidere il film lungo il perimetro dell'apertura ed esternamente ad essa.
Lo stampo comprende inoltre elementi pressori disposti lungo il bordo periferico del punzone esternamente alla lama e atti a bloccare il film durante le operazioni di saldatura per impedirne spostamenti rispetto al contenitore e per mantenere tale film in una giacitura sostanzialmente orizzontale in modo tale da evitare raggrinzamenti.
Un difetto di tali apparati consiste nel fatto che qualora si debba allestire l'apparato per passare dalla saldatura di contenitori aventi una determinata forma ed estensione dell'apertura alla saldatura di contenitori aventi aperture con forme e/o dimensioni diverse, è necessario sostituire lo stampo, il che risulta gravoso innanzitutto per il considerevole peso dello stampo stesso. Spesso, poi, tale sostituzione deve esser eseguita impiegando manodopera specializzata, in quanto il montaggio di un nuovo stampo richiede specifiche competenze ed attrezzature, particolarmente quando l'apparato sia destinato alla chiusura di contenitori in atmosfera controllata. Infatti, poiché - in tale circostanza - il punzone e la relativa piastra dì supporto sono inseriti in una campana destinata ad isolare la zona di saldatura dall'ambiente circostante, risulta scomodo accedere al punzone ed alla piastra per smontarli.
Inoltre, è necessario inserire cavi di alimentazione della resistenza elettrica attraverso fori di passaggio praticati nella campana dopo aver estratto ì cavi relativi allo stampo precedentemente impiegato. Si osserva che tempi di sostituzione particolarmente prolungati penalizzano sensibilmente la produttività dell'apparato.
Un altro difetto consiste nel fatto che gli stampi di cui sono dotati gli apparati dello stato della tecnica sono costruttivamente piuttosto complicati e costosi, perché sono costituiti da un elevato numero di pezzi .
Uno scopo della presente invenzione è di migliorare gli apparati per la sigillatura di contenitori, particolarmente per la sigillatura di contenitori tramite applicazione di un film termosaldato.
Un altro scopo dell'invenzione è di semplificare gli stampi di saldatura degli apparati sigillatori noti. Un ulteriore scopo è di facilitare la sostituzione degli stampi di saldatura negli apparati termosaldatori noti.
In un primo aspetto dell'invenzione, è previsto un apparato per la saldatura di materiale in foglio a contenitori da sigillare, comprendente mezzi saldatori atti a saldare detto materiale in foglio ad una zona di bordo di ciascun contenitore e mezzi riscaldatori atti a riscaldare detto materiale in foglio, caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldatori sono previsti in una porzione di detto apparato diversa da detti mezzi saldatori.
In particolare, i mezzi riscaldatori possono essere inseriti nella piastra di supporto dei mezzi di saldatura .
Grazie a questo aspetto dell'invenzione, è possìbile ottenere un apparato di saldatura in cui i mezzi saldatori siano termicamente accoppiati ai mezzi riscaldatori e ricevano calore per contatto attraverso una superficie di interfaccia di scambio termico interposta tra detti mezzi saldatori e detta piastra di supporto.
In tal modo, i mezzi saldatori ed i mezzi riscaldatori sono mutuamente strutturalmente indipendenti, il che facilita la rimozione e/o la sostituzione dei mezzi saldatori qualora se ne presenti la necessità, ad esempio in caso di un cambio del formato dei contenitori da sigillare, lasciando i mezzi riscaldatori alloggiati in opportuni mezzi di supporto.
In una versione preferita, i mezzi riscaldatori comprendono mezzi a resistenza elettrica.
In un'altra versione preferita, i mezzi di supporto comprendono mezzi a recesso atti a ricevere i mezzi riscaldatori.
In un'ulteriore versione preferita, i mezzi saldatori comprendono mezzi a punzone saldante provvisti di mezzi a risalto atti ad interagire con il materiale in foglio per fissarlo ad una zona dì bordo di un rispettivo contenitore.
In una versione preferita ancora ulteriore, i mezzi di supporto comprendono mezzi a labbro atti a ricevere i mezzi saldatori.
In tal modo, lo smontaggio dei mezzi saldatori, ad esempio per effettuare un cambio del formato dei contenitori da sigillare, risulta semplice, rapido e poco oneroso.
In un secondo aspetto dell'invenzione, sono previsti mezzi saldatori di materiale in foglio ad una zona di bordo di contenitore da sigillare, comprendenti mezzi a punzone saldante riscaldabili da mezzi riscaldatori disposti esternamente a detti mezzi a punzone saldante.
In una versione preferita i mezzi saldatori sono fissabili in modo amovibile a mezzi di supporto provvisti di mezzi a recesso atti a ricevere i mezzi riscaldatori.
Grazie a questo aspetto dell'invenzione, è possibile ottenere mezzi saldatori disposti per saldare materiale in foglio ad una zona di bordo di un contenitore che risultino privi di dispositivi di controllo della temperatura, quali, ad esempio, sonde o contatti elettrici.
In tal modo, la rimozione e/o sostituzione di tali mezzi saldatori dai mezzi di supporto a cui essi sono associati è notevolmente semplificata e può essere effettuata anche da personale non specializzato.
In un terzo aspetto dell'invenzione, sono previsti mezzi di supporto associabili a mezzi saldatori disposti per la saldatura di materiale in foglio ad una zona di bordo di contenitore da sigillare, e comprendenti mezzi a recesso atti a ricevere mezzi riscaldatori atti a riscaldare detti mezzi saldatori.
In una versione preferita i mezzi riscaldatori comprendono mezzi a resistenza elettrica.
Grazie a questo aspetto dell'invenzione, i dispositivi di controllo della temperatura ed i dispositivi di alimentazione dei mezzi riscaldatori sono associati ai mezzi di supporto il che semplifica notevolmente la rimozione dei mezzi saldatori dai mezzi di supporto.
In una versione preferita, i mezzi di supporto comprendono mezzi a piastra.
L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:
Figura 1 è una sezione schematica dei mezzi a stampo di saldatura secondo l'invenzione;
Figura 2 è una vista prospettica esplosa dei mezzi saldatori dei mezzi a stampo di Figura 1;
Figura 3 è una vista prospettica dei mezzi saldatori di Figura 2 e dei mezzi di supporto ad essi associabili .
Con riferimento alle Figure da 1 a 3, sono mostrati mezzi a stampo di saldatura 1 disposti per associare un film 2 ad un contenitore 3 da sigillare.
I mezzi a stampo di saldatura 1 comprendono un blocco di supporto 4 comprendente un vano 5 all'interno del quale può essere alloggiato un corpo di base 3a del contenitore 3. Il blocco di supporto 4 comprende inoltre un elemento sagomato 6 di riscontro disposto per ricevere in appoggio su di esso un bordo 3b che individua nel contenitore 3 un'apertura 7 di un prodotto in esso contenuto.
I mezzi a stampo di saldatura 1 comprendono inoltre mezzi saldatori 8 disposti per saldare il film 2 sul bordo 3b.
I mezzi saldatori 8 comprendono mezzi a punzone saldante 9 perifericamente dotati dì elementi aggettanti 10 disposti per interagire con il film 2. I mezzi a punzone saldante 9 sono resi solidali ad una placca di aggancio 11 per mezzo di una pluralità dì viti dì fissaggio non raffigurate.
Ai mezzi a punzone saldante 9 sono esternamente associati mezzi a fustella 12 provvisti di mezzi a lama 13 disposti per tranciare il film 2 lungo il profilo del bordo 3b per separare la porzione 2a del film 2 saldata al contenitore 3 dalla rimanente porzione 2c del film 2. Sul perimetro dei mezzi a fustella 12 è ricavata una pluralità di appendici 14 che ne consentono il fissaggio a fori 14a della placca di aggancio 11.
I mezzi saldatori 8 sono provvisti inoltre di mezzi pressori 15 disposti lungo il perimetro dei mezzi a fustella 12 e atti a bloccare il film 2 durante le operazioni di saldatura. Tali mezzi pressori 15 comprendono elementi pressori 16 ciascuno connesso alla placca di aggancio 11 tramite molle 17 in modo da risultare verticalmente mobili ed idonei a premere il film 2 sull'elemento sagomato di riscontro 6.
Ciascun elemento pressore 16 comprende una coppia di steli di guida 30 rivolti verso la placca di aggancio II ed impegnabili scorrevolmente in bussole 31 di essa.
L'elemento sagomato di riscontro 6 è provvisto inoltre di una gola 18 perimetrale estendentesi lungo il bordo 3b ed atta a ricevere i mezzi a lama 13.
I mezzi a stampo di saldatura 1 sono dotati inoltre di mezzi di supporto 19 atti a supportare i mezzi saldatori 8 per guidarli secondo una traiettoria sostanzialmente verticale, come indicato dalla freccia F1, nell'interazione con il film 2 durante le operazioni di saldatura.
I mezzi di supporto 19 comprendono mezzi a piastra di sostegno 20 nei quali sono ricavati mezzi a recesso 21 atti a ricevere mezzi riscaldatori 22 dei mezzi saldatori 8.
I mezzi riscaldatori 22 comprendono mezzi a resistenza elettrica 23.
In una versione preferita non raffigurata, i mezzi riscaldatori 22 comprendono elementi riscaldatori ad induzione elettromagnetica.
I mezzi di supporto 19 sono provvisti inoltre di mezzi a labbro 24 disposti per ricevere in modo amovibile la placca di aggancio 11 che può essere inserita in essi traslandola in direzione delle frecce F, detta placca di aggancio 11 essendo provvista di porzioni di estremità 25 associabili in accoppiamento di forma ai suddetti mezzi a labbro 24.
La placca di aggancio 11 ed i mezzi di supporto 19 presentano rispettive superfici di scambio termico Z, Z1 attraverso le quali il calore generato dai mezzi riscaldatori 22 viene trasmesso ai mezzi a punzone saldante 9.
Qualora si renda necessario allestire i mezzi a stampo di saldatura 1 per passare dalla saldatura di contenitori 3 aventi una determinata dimensione alla saldatura di contenitori 3 di dimensioni diverse, è sufficiente estrarre i mezzi saldatori 8 facendoli scorrere sui mezzi a labbro 24 e successivamente inserire mezzi saldatori 8 provvisti di mezzi a punzone saldante 9 idonei a sigillare contenitori 3 di dimensioni differenti.
In tal modo è possibile prevedere mezzi a stampo di saldatura 1 provvisti di una pluralità di mezzi saldatori 8 dotati di placche di aggancio 11 aventi le medesime dimensioni a ciascuna delle quali sono fissati mezzi a punzone saldante 9 di dimensioni differenti. Tali mezzi saldatori 8 sono facilmente accoppiabili a e disaccoppiabili da i mezzi di supporto 19 consentendo, in tal modo, la termosaldatura di film 2 su contenitori 3 appartenenti ad una vasta gamma di formati.
I mezzi riscaldatori 22 comprendono una pluralità di dispositivi, non raffigurati, disposti per il controllo della temperatura, i quali risultano fissati ai mezzi di supporto 19 e non ostacolano pertanto la rimozione da questi ultimi dei mezzi saldatori 8.

Claims (31)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la saldatura di materiale in foglio (2) a contenitori (3) da sigillare, comprendente mezzi saldatori (8) atti a saldare detto materiale in foglio (2) ad una zona di bordo (3b) di ciascun contenitore (3), e mezzi riscaldatori (22) atti a riscaldare detto materiale in foglio (2), caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldatori (22) sono previsti in una porzione (19) di detto apparato diversa da detti mezzi saldatori (8).
  2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detta porzione comprende mezzi di supporto (19) atti a supportare detti mezzi saldatori (8).
  3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1, oppure 2, in cui detti mezzi riscaldatori (22) sono termicamente accoppiabili a detti mezzi saldatori (8) per riscaldarli.
  4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 2, oppure 3, in cui detti mezzi di supporto (19) sono associabili a detti mezzi saldatori (8) in modo tale da essere posti almeno temporaneamente a contatto con detti mezzi saldatori (8).
  5. 5. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi saldatori (8) sono fissabili in modo amovibile a detti mezzi di supporto (19).
  6. 6. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi saldatori (8) sono accoppiabili a rispettivi mezzi di azionamento tali da spostarli in avvicinamento a, ed in allontanamento da, ciascun detto contenitore (3) lungo una traiettoria sostanzialmente verticale (F1).
  7. 7. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi riscaldatori (22) e detti mezzi saldatori (8) presentano rispettive superfici di scambio termico (Z, Z1).
  8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui detti mezzi di supporto (19) comprendono mezzi a piastra di sostegno (20) nei quali sono ricavati mezzi a recesso (21) atti a ricevere detti mezzi riscaldatori (22).
  9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi a piastra di sostegno (20) comprendono mezzi di accoppiamento (24) per detti mezzi saldatori (8).
  10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di accoppiamento comprendono mezzi a labbro (24) atti a ricevere in accoppiamento di forma estremità (25) di detti mezzi saldatori (8).
  11. 11. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi saldatori (8) comprendono mezzi a punzone saldante (9) perifericamente dotati di elementi aggettanti (10) atti ad interagire con detto film (2).
  12. 12. Apparato secondo la rivendicazione 11, in cui a detti mezzi a punzone saldante (9) sono associati mezzi a fustella (12) atti a tranciare detto film (2) esternamente a detta zona di bordo (3b).
  13. 13. Apparato secondo la rivendicazione 12, in cui detti mezzi saldatori (8) sono provvisti di mezzi pressori (15) attornianti detti mezzi a fustella (12) ed atti a bloccare detto film (2) in prossimità di detta zona di bordo (3b).
  14. 14. Apparato secondo le rivendicazioni 11, 12 e 13 in cui detti mezzi a punzone saldante (9), detti mezzi a fustella (12) e detti mezzi pressori (15) sono associati ad una placca di aggancio (11) di detti mezzi saldatori (8).
  15. 15. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi riscaldatori (22) comprendono mezzi a resistenza elettrica (23).
  16. 16. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui detti mezzi riscaldatori (22) comprendono elementi riscaldatori ad induzione elettromagnetica.
  17. 17. Mezzi saldatori di un materiale in foglio (2) ad una zona di bordo (3b) di contenitore (3) da sigillare, comprendenti mezzi a punzone saldante (9) riscaldabili da mezzi riscaldatori (22) disposti esternamente a detti mezzi a punzone saldante (9).
  18. 18. Mezzi saldatori secondo la rivendicazione 17, in cui detti mezzi a punzone saldante (9) sono perifericamente dotati di elementi aggettanti (10) atti ad interagire con detto film (2).
  19. 19. Mezzi saldatori secondo la rivendicazione 17, oppure 18, in cui a detti mezzi a punzone saldante (9) sono associati mezzi a fustella (12) atti a tranciare detto film (2) esternamente a detta zona di bordo (3b).
  20. 20. Mezzi saldatori secondo la rivendicazione 19, e comprendenti inoltre mezzi pressori (15) attornianti detti mezzi a fustella (12) ed atti a bloccare detto film (2) in prossimità di detta zona di bordo (3b).
  21. 21. Mezzi saldatori secondo le rivendicazioni 17, 19 e 20, oppure secondo le rivendicazioni 18, 19 e 20, in cui detti mezzi a punzone saldante (9), detti mezzi a fustella (12) e detti mezzi pressori (15) sono associati ad una placca di aggancio (11) di detti mezzi saldatori (8).
  22. 22. Mezzi saldatori secondo una delle rivendicazioni da 17 a 21, in cui detti mezzi a punzone saldante (9) sono accoppiati a mezzi di azionamento tali da spostarli in avvicinamento a, ed in allontanamento da, detto contenitore (3).
  23. 23. Mezzi saldatori secondo una delle rivendicazioni da 17 a 22, in cui detti mezzi a punzone saldante (9) sono azionabili lungo una traiettoria sostanzialmente verticale (FI).
  24. 24. Mezzi saldatori secondo una delle rivendicazioni da 17 a 23, in cui detti mezzi riscaldatori (22) e detti mezzi saldatori (8) presentano rispettive superfici di scambio termico (Z, Zi).
  25. 25. Mezzi di supporto associabili a mezzi saldatori (8) disposti per la saldatura di materiale in foglio (2) ad una zona di bordo (3b) di contenitore (3) da sigillare e comprendenti mezzi a recesso (21) atti a ricevere mezzi riscaldatori (22) atti a riscaldare detti mezzi saldatori (8).
  26. 26. Mezzi di supporto secondo la rivendicazione 25 e comprendenti mezzi a piastra di sostegno (20) atti a supportare detti mezzi saldatori (8).
  27. 27. Mezzi di supporto secondo la rivendicazione 25, oppure 26, in cui detti mezzi a piastra di sostegno (20) comprendono mezzi di accoppiamento a detti mezzi saldatori (8).
  28. 28. Mezzi di supporto secondo la rivendicazione 27, in cui detti mezzi di accoppiamento comprendono mezzi a labbro (24) atti a ricevere in accoppiamento di forma estremità (25) di detti mezzi saldatori (8).
  29. 29. Mezzi di supporto secondo una delle rivendicazioni da 25 a 28, in cui detti mezzi riscaldatori (22) comprendono mezzi a resistenza elettrica (23).
  30. 30. Mezzi di supporto secondo una delle rivendicazióni da 25 a 28, in cui detti mezzi riscaldatori (22) comprendono elementi riscaldatori ad induzione elettromagnetica.
  31. 31. Mezzi di supporto secondo una delle rivendicazioni da 25 a 30, in cui detti mezzi riscaldatori (22) e detti mezzi saldatori (8) presentano rispettive superfici di scambio termico (Z, ZI). *
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