ITTO20080896A1 - Impianto per il confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“IMPIANTO PER IL CONFEZIONAMENTO DI PRODOTTI DOLCIARI IN CONFEZIONI STERILIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un impianto per il confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili.

Nell’industria alimentare, in generale, e nel campo del confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili, in particolare, à ̈ sentita l’esigenza di confezionare prodotti in confezioni aventi formati tra loro diversi. A tale scopo, per ciascun formato, ossia per ciascuna tipologia di confezione, viene attualmente utilizzato un impianto di confezionamento “dedicato†alla specifica confezione.

Ciascuno di tali impianti, comunemente noto come “form fill seal†, comprende una pluralità di stazioni, le quali sono fra loro allineate lungo un percorso di confezionamento e sono tutte alloggiate all’interno di un tunnel comune che definisce un’area “sterile†o meglio un’area controllata nel suo grado di inquinamento batteriologico al fine di assicurare la sterilità del confezionamento. Attraverso le citate stazioni viene avanzato a passo un primo nastro termoformabile, il quale definisce una parete di fondo del tunnel e, dopo essere stato sterilizzato, viene termicamente riscaldato, in un’apposita stazione, per poi passare in una stazione di termoformatura per realizzare uno o più alloggiamenti o vani atti ad accogliere, ciascuno, almeno uno dei citati prodotti. I vani con all’interno il prodotto da confezionare vengono, poi, sigillati mediante un secondo nastro che viene anch’esso preventivamente sterilizzato e che delimita superiormente un tratto terminale del citato tunnel e viene termosaldato sul primo nastro prima che i diversi vani vengano fisicamente separati l’uno dall’altro in una stazione di fustellatura.

Gli impianti noti, del tipo sopra descritto, sebbene utilizzati, per il fatto di essere dedicati ad una determinata confezione, presentano una configurazione realizzativa “rigida†e non sono pertanto drasticamente modificabili per la realizzazione di confezioni anche molto diverse da quelle originariamente previste. Agli impianti noti à ̈, tuttavia, possibile apportare parziali modifiche che richiedono, comunque, tempi di adattamento particolarmente elevati e generano inaccettabili perdite in termini di fermo impianto e, quindi, di mancata produzione.

Inoltre, negli impianti noti, proprio perché dedicati, la larghezza dei nastri ed il passo di avanzamento dei nastri stessi sono già in fase di progettazione determinati ed ottimizzati in funzione delle dimensioni, della geometria e, in generale, della tipologia del singolo formato o confezione originariamente prevista, per cui il cambio di formato genera, inevitabilmente, un aumento dello sfrido, ossia della quantità di nastri non utilizzata nella termoformatura e/o nella chiusura, al punto da rendere meno conveniente la produzione essendo, come noto, elevata l’incidenza del costo dei nastri sul costo complessivo del prodotto confezionato.

L’utilizzo di nastri di diversa larghezza sugli impianti esistenti à ̈ impedita dal fatto che i nastri delimitano l’area sterile e per questo devono essere costantemente accoppiati a tenuta a svariati componenti meccanici dell’impianto che andrebbero a loro volta modificati o adattati con difficoltà insormontabili. Per i motivi sopra esposti, ogni sostanziale cambio di formato dei contenitori, costringe a sostituire l’intero impianto di confezionamento.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per il confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili, le cui caratteristiche realizzative permettano di risolvere in maniera semplice ed economica i problemi sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un impianto per il confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili, l’impianto comprendendo, disposti lungo un percorso di confezionamento, almeno un primo gruppo di sterilizzazione e di riscaldamento di un primo nastro termoformabile, un gruppo di formatura per realizzare sul detto primo nastro almeno un vano di alloggiamento di detti prodotti dolciari, un gruppo di alimentazione di un prodotto dolciario in detto vano, un secondo gruppo di sterilizzazione e di avanzamento di un secondo nastro di chiusura verso il detto primo nastro, un gruppo di saldatura per collegare fra loro i detti nastri e chiudere il detto prodotto dolciario all’interno del detto vano di alloggiamento, un gruppo di taglio per tagliare i detti nastri e realizzare almeno una detta confezione, ed un condotto sterile estendentesi lungo il detto percorso di confezionamento ed atto a contenere un gas sterile, il detto condotto essendo comune ai detti gruppi e essendo delimitato almeno parzialmente dai detti nastri, caratterizzato dal fatto che ciascun detto gruppo costituisce parte di un rispettivo modulo operativo indipendente dagli altri moduli ed accoppiato ai moduli adiacenti in maniera rilasciabile.

Preferibilmente, nell’impianto sopra definito, ciascun detto modulo comprende un rispettivo telaio di supporto indipendente dai telai di supporto degli altri moduli; i telai supportando rispettivi mezzi operativi atti ad assolvere alla specifica funzione del detto modulo e parte dei telai stessi un rispettivo involucro a semiguscio distinto dagli altri involucri e collegato agli involucri adiacenti tramite mezzi di tenuta rilasciabili; ciascun detto involucro delimitando un rispettivo tratto del detto condotto sterile.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento alle figure allegate, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 à ̈ una vista prospettica schematica di una preferita forma di attuazione dell’impianto secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 2 à ̈ una figura analoga alla figura 1 ed illustra l’impianto scomposto in alcuni suoi elementi costitutivi;

la figura 3 illustra, in scala ingrandita, un particolare delle figure 1 e 2; e

la figura 4 illustra, in vista prospettica, un componente dell’impianto di figura 1 e 2.

Nella figura 1, con 1 à ̈ indicato, nel suo complesso, un impianto per il confezionamento di prodotti dolciari, in confezioni sterili. Qui e nel seguito con il termine “prodotti dolciari†vengono intesi sia prodotti in forma solida o granulare, sia prodotti in forma liquida o di crema.

L’impianto 1 presenta una composizione modulare o ad unità fra loro indipendenti, ossia autonome sotto il profilo meccanico, elettrico, elettronico, pneumatico e gestionale. Nello specifico, l’impianto 1 comprende, in successione lungo un percorso P di confezionamento, un modulo 3 di alimentazione e sterilizzazione di un nastro termoformabile 4 svolto da una bobina 5 ed avanzato a passo lungo il percorso P di confezionamento da dispositivi di trascinamento noti e non descritti in dettaglio. L’impianto 1 comprende, poi, un modulo 6 di riscaldamento del nastro termoformabile 4 ed un modulo 7 di termoformatura del nastro termoformabile 4 stesso. Il modulo 7 realizza sul nastro 4 una pluralità di alloggiamenti o vani 8 aventi dimensioni e posizionamenti relativi determinati in fase progettuale in funzione del prodotto, della tipologia della confezione da realizzare e della larghezza del nastro 4 stesso.

A valle del modulo 7, nel senso di avanzamento del nastro 4, l’impianto 1 comprende, inoltre un modulo 9 di dosaggio per alimentare il prodotto da confezionare in ciascuno degli alloggiamenti o vani 8 ed un ulteriore modulo 10 di alimentazione e sterilizzazione di un nastro termosaldabile 11 svolgibile da una bobina 12 portata dal modulo 10 stesso. A valle del modulo 10, l’impianto 1 comprende, inoltre, un modulo 13 di saldatura per saldare il nastro 11 sulla porzione del nastro 4 non interessata dalla precedente termoformatura chiudendo a tenuta di fluido ciascuno degli alloggiamenti o vani 8, ed un modulo 14 di fustellatura per separare fra loro i diversi alloggiamenti o vani 8 formando una pluralità di confezioni sterili avanzate verso una uscita 15 dell’impianto 1 da un nastro trasportatore 16 che costituisce parte dello stesso modulo di fustellatura 14.

Ciascuno dei moduli 3,6,7,9,10,13 e 14 comprende un rispettivo gruppo operativo, di per sé noto ed indicato rispettivamente con 3a,6a,7a,9a,10a,13a e 14a. I gruppi operativi sono collegati pneumaticamente ad una sorgente pneumatica tramite propri gruppi valvolari dedicati (non illustrati) ed elettricamente a rispettive centraline elettroniche 3b,6b,7b,9b,10b,13b e 14b. Le centraline elettroniche 3b,6b,7b,9b,10b,13b e 14b sono dedicate, ciascuna, unicamente al relativo gruppo operativo 3a,6a,7a,9a,10a,13a e 14a, sono fra loro indipendenti e sono, a loro volta, connesse elettricamente e controllate da una centralina generale 18 di gestione dell’intero impianto 1.

Ciascun modulo 3,6,7,9,10,13 e 14 comprende, inoltre, una rispettiva struttura o telaio 3c,6c,7c,9c,10c,13c e 14c di supporto del relativo gruppo operativo 3a,6a,7a,9a,10a,13a e 14a e dei diversi cablaggi/componenti elettrici e pneumatici; ciascun telaio 3c,6c,7c,9c,10c,13c e 14c à ̈ separato ed indipendente dagli altri telai ed à ̈ accostato ed accoppiato ai telai ad esso adiacenti in maniera rilasciabile, ad esempio tramite assiemi di connessione rapida, non visibili nelle figure allegate. Ciascuno telaio 3c,6c,7c,9c,10c,13c e 14c à ̈ supportato da un proprio assieme a guida e slitta comprende una slitta definita da una pluralità di piedi o porzioni inferiori di appoggio 20 (figure 1 e 3) del rispettivo telaio stesso; nel particolare esempio descritto, le porzioni 20 presentano rispettive sedi 21 terminali inferiori conformate ad U capovolto ed impegnate in maniera scorrevole da una relativa guida rettilinea 22. La guida 22 costituisce parte del citato assieme a guida e slitta e parte di un binario 23 di posizionamento relativo, il quale à ̈ comune a tutti i moduli 3,6,7,9,10,13 e 14, si estende parallelamente al percorso P ed à ̈ stabilmente fissato a pavimento. In questo modo, ciascuno dei moduli 3,6,7,9,10,13 e 14 può essere traslato lungo il binario 23 e quindi lungo il citato percorso P di confezionamento indipendentemente dagli altri moduli e, in particolare, essere disaccoppiato dal binario 23 stesso ed allontanato mediante semplice sollevamento verticale, come illustrato per il modulo 9 nella figura 2. Alternativamente, secondo una variante non illustrata, uno o più moduli presentano i rispettivi telai disposti, ciascuno, al di sopra di un rispettivo carrello motorizzato o altro equivalente mezzo di movimentazione del modulo, atto ad essere controllato in posizione indipendentemente dagli altri carrelli, per spostarsi trasversalmente al citato percorso P di confezionamento, tra una posizione avanzata operativa, in cui il relativo telaio si estende lungo il percorso P in una posizione predeterminata, ed una posizione estratta, in cui il telaio à ̈ disposto all’esterno del percorso P di confezionamento ed in cui il modulo non partecipa al processo di confezionamento.

Ciascuno dei telai supporta una superficie K intermedia di appoggio, la quale à ̈ sostanzialmente complanare con le superfici K degli altri telai, e sulla quale si appoggia il nastro termoformabile 4 durante il suo avanzamento verso l’uscita 15. In questo modo, le varie superfici K definiscono almeno parte di una guida di scorrimento per il nastro termoformabile 4. All’uscita dal gruppo 14 di fustellatura, le confezioni vengono allontanate tramite il nastro convogliatore 16.

Ciascuno dei telai disposti a monte del gruppo 13 di saldatura supporta, inoltre, un rispettivo semiguscio 3d,6d,7d,9d e 10d disposto unicamente al di sopra della relativa superficie K di appoggio con concavità rivolta verso la relativa superficie piana K stessa ed accoppiato ai semigusci ad esso adiacenti in maniera rilasciabile tramite l’interposizione di rispettive guarnizioni o labirinti di tenuta indicate con 25. Nel particolare esempio descritto, ciascun semiguscio 6d,7d,9d e 10d comprende una relativa parete superiore 26 affacciata ed unicamente sovrapposta alla relativa superficie piana K di appoggio e verticalmente sollevata rispetto alla relativa superficie piana K stessa e due pareti laterali 27 fra loro affacciate estendentisi verso l’alto sempre a partire dalla rispettiva superficie piana K di appoggio. Ciascuna delle pareti superiori 26 presenta una dimensione misurata parallelamente alla relativa superficie K ed ortogonalmente al percorso P variabile in funzione della larghezza del nastro termoformabile 4 e del nastro 11 ed una apertura passante attraversata da un elemento mobile del rispettivo gruppo operativo 6a,7a,9a,10a. Le pareti laterali 27 terminano, invece, verso la relativa superficie K di appoggio con rispettive porzioni, nel caso particolare, conformate ad L (fig. 2 e 4), alle quali le porzioni laterali longitudinali opposte del nastro termoformabile 4 sono accoppiate in maniera scorrevole in modo tale da garantire il mantenimento di una sovrapressione dell’ambiente sterile all’interno del tunnel. In questo modo, ciascun semiguscio 6d,7d,9d e 10d delimita, con una corrispondente porzione intermedia del nastro termoformabile 4, un rispettivo tratto di un tunnel continuo 30 (fig.4), il quale à ̈ chiuso a monte dal gruppo 3 di alimentazione e sterilizzazione ed a valle dal nastro di chiusura 11 che progressivamente converge verso il sottostante nastro termoformabile 4 prima di essere saldato al nastro termoformabile 4 stesso. Nel tunnel 30 viene addotta aria sterile e, in generale, un gas sterile contenente azoto ad una pressione variabile tra 0.01 e 1 bar per definire un ambiente sterile, nel quale vengono effettuate tutte le operazioni di confezionamento.

Da quanto precede appare evidente come le caratteristiche realizzative dell’impianto 1 descritto e, in particolare, il fatto di utilizzare una pluralità di moduli o unità fra loro completamente indipendenti ed autonome sotto l’aspetto meccanico, elettrico, elettronico, pneumatico e gestionale o di controllo, ma accoppiabili l’una all’altra in maniera funzionale permette, a seconda delle necessità, di trasformare in maniera estremamente rapida e quindi con ridotti tempi morti, un impianto di confezionamento esistente in un nuovo impianto per il confezionamento di una diversa tipologia di prodotto o la realizzazione di diverse confezioni, mantenendo invariata l’efficienza e l’affidabilità del precedente impianto ma, soprattutto, minimo lo sfrido di lavorazione. Quanto appena esposto à ̈ essenzialmente conseguente al fatto che ciascuno dei moduli che costituisce l’impianto 1 à ̈ perfettamente intercambiabile o sostituibile con un altro modulo funzionalmente equivalente, ossia assolvente alla medesima funzione del modulo sostituito e sceglibile tra una pluralità di moduli aventi caratteriste realizzative fra loro diverse. Con il termine “caratteristiche realizzative†si intendono le caratteristiche del modulo che permettono di variare la tipologia ossia la geometria e/o le dimensioni delle confezioni realizzate.

Inoltre, a parità di altre caratteristiche, il fatto di prevedere, per ciascuno dei moduli 6,7,9 e 10, un relativo semiguscio regolabile di formatura dell’ambiente sterile permette di variare arbitrariamente le dimensioni trasversali del tunnel 30 e quindi di utilizzare nastri termoformabili e di chiusura di diversa larghezza. Nel particolare esempio descritto, infatti, i semigusci previsti consentono di utilizzare nastri termoformabili e di chiusura di larghezze variabili in percentuale di più 15% o meno 15% rispetto ad una data larghezza e quindi, di ottimizzare la superficie del nastro termoformabile 4 rendendo minimi gli sfridi a seguito della fustellatura.

Infine, il fatto di utilizzare un binario di guida comune e di accoppiare i diversi moduli allo stesso binario in maniera assialmente scorrevole permette, da un lato, di avere sempre un posizionamento certo dei moduli lungo il percorso P di avanzamento, e dall’altro, di sostituire uno qualsiasi del moduli semplicemente facendo scorrere gli altri lungo il binario. Inoltre, lo scorrimento lungo il binario permette di sostituire un modulo esistente con un altro modulo avente diversa dimensione longitudinale ossia misurata lungo il percorso di confezionamento. In altre parole, il nuovo modulo potrà essere posizionato in uno spazio non necessariamente identico a quello lasciato libero dal precedente modulo. Inoltre tale realizzazione consente l’inserimento di moduli aggiuntivi in grado di soddisfare lavorazioni diverse ad es. lavorazioni che comprendano più di una stazione di dosaggio.

Da quanto precede appare evidente che all’impianto 1 descritto possono essere apportate e modiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito protettivo definito dalla rivendicazione 1.

In particolare, l’impianto 1 potrebbe comprendere un numero di moduli diverso da quello indicato a titolo di esempio e gli stessi moduli potrebbero presentare telai o forme diverse da quelle indicate sempre a titolo di esempio.

Inoltre, i semigusci per la realizzazione dell’ambiente sterile potrebbero essere realizzati in maniera diversa da quella indicata a titolo di esempio sempre nell’ottica di agevolare la trasformazione dell’impianto in funzione delle larghezze dei nastri da utilizzare.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Impianto per il confezionamento di prodotti dolciari in confezioni sterili, l’impianto comprendendo, disposti lungo un percorso di confezionamento, almeno un primo gruppo di sterilizzazione e riscaldamento di un primo nastro termoformabile, un gruppo di formatura per realizzare sul detto primo nastro almeno un vano di alloggiamento di detti prodotti dolciari, un gruppo di alimentazione di un prodotto dolciario in detto vano, un secondo gruppo di sterilizzazione e di avanzamento di un secondo nastro di chiusura verso il detto primo nastro, un gruppo di saldatura per collegare fra loro i detti nastri e chiudere il detto prodotto dolciario all’interno del detto vano di alloggiamento, un gruppo di taglio per tagliare i detti nastri e realizzare almeno una detta confezione, ed un condotto sterile estendentesi lungo il detto percorso di confezionamento ed atto a contenere un gas sterile, il detto condotto essendo comune ai detti gruppi ed essendo delimitato almeno parzialmente dai detti nastri, caratterizzato dal fatto che ciascun detto gruppo costituisce parte di un rispettivo modulo operativo indipendente dagli altri moduli ed accoppiato ai moduli adiacenti in maniera rilasciabile. 2.- Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun detto modulo comprende un rispettivo telaio di supporto indipendente dai telai di supporto degli altri moduli; i telai supportando rispettivi mezzi operativi atti ad assolvere alla specifica funzione del rispettivo detto modulo e parte dei telai stessi un rispettivo involucro a semiguscio distinto dagli altri involucri e collegato agli involucri adiacenti tramite mezzi di tenuta rilasciabili; ciascun detto involucro delimitando un rispettivo tratto del detto condotto sterile. 3.- Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascun detto involucro a semiguscio comprende almeno una parete laterale o superiore avente dimensioni regolabili. 4.- Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta parete laterale à ̈ regolabile in una direzione ortogonale al detto percorso di confezionamento. 5.- Impianto secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ciascun detto telaio supporta una rispettiva superficie piana di appoggio separata dalla superficie di appoggio definita dagli altri telai; le dette superfici di appoggio costituendo tratti distinti di una guida di scorrimento per il detto primo nastro. 6.- Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la detta parete laterale di ciascun detto semiguscio si estende in posizione affacciata ed unicamente al di sopra della relativa detta superficie di appoggio. 7.- Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di posizionamento rilasciabili per disporre e mantenere ciascuno dei detti moduli in una rispettiva posizione funzionale determinata lungo il detto percorso di confezionamento. 8.- Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di posizionamento comprendono, per ciascun detto modulo, un assieme a guida e slitta per spostare ciascun modulo lungo il detto percorso di confezionamento indipendentemente dagli altri moduli. 9.- Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che i detti assiemi comprendono una guida fissa comune a tutti i moduli e parallela al detto percorso di confezionamento e, per ciascun detto modulo, una rispettiva slitta accoppiata alla detta guida comune in maniera scorrevole in sensi opposti. 10.- Impianto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta slitta comprende almeno una sede aperta di accoppiamento alla detta guida; la detta sede e la detta guida essendo fra loro disaccoppiabili in una direzione verticale di disaccoppiamento ortogonale alla detta guida per consentire l’allontanamento del rispettivo modulo dal detto percorso di confezionamento. 11.-Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun detto modulo comprende una propria unità elettronica di controllo dedicata ed indipendente dalle altre unità elettroniche; il detto impianto comprendendo, inoltre, una unità elettronica generale di gestione delle dette unità elettroniche di controllo dedicate. 12.- Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun detto modulo comprende propri organi idraulici e/o pneumatici di attacco rispettivamente a reti idrauliche e/o pneumatiche ed indipendenti dagli organi idraulici/pneumatici di attacco degli altri moduli. 13.- Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun detto modulo à ̈ intercambiabile con uno o più altri moduli, sceglibili tra una pluralità di moduli aventi diverse caratteristiche costruttive e medesima funzionalità.