IT201700011624A1

IT201700011624A1 - Macchina e metodo per formare capsule con corpo capsula plissettato

Info

Publication number: IT201700011624A1
Application number: IT102017000011624A
Authority: IT
Inventors: Gino Rapparini
Original assignee: Ica Spa
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-08-02
Also published as: US20180215120A1; MX2018001401A; EP3357819B1; IL256949B; US10780667B2; CA2974923C; IL256949A; AU2018200305A1; MX374343B; CA2974923A1; AU2018200305B2; EP3357819A1

Description

MACCHINA E METODO PER FORMARE CAPSULE CON CORPO CAPSULA

PLISSETTATO

CAMPO DELLA TECNICA

La presente invenzione si riferisce al settore tecnologico delle capsule per ottenere infusi. In particolare, la presente invenzione si riferisce al settore delle capsule con corpo capsula plissettato.

BACKGROUND

Sono noti alcuni tipi di capsule per la produzione di bevande comprendenti un corpo capsula plissettato che forma il volume di contenimento del prodotto da cui si deriva la bevanda e che è realizzato in materiale filtrante, ad esempio in materiale cartaceo. Tali filtri hanno il grande vantaggio di essere ecocompatibili. Tuttavia, essendo per esempio realizzati in materiale cartaceo, presentano lo svantaggio di necessitare un organo strutturale aggiuntivo in grado di garantirne stabilità.

Pertanto per esempio sono utilizzati anelli di rinforzo o bicchierini ai quali vengono saldati tali filtri. In questo modo, tali elementi aggiuntivi, garantiscono una stabilità strutturale alla capsula.

Una capsula 100 di questo tipo è mostrata in figura 1. La capsula 100 comprende un corpo capsula plissettato 101. Il corpo capsula 101 definisce il volume di contenimento del prodotto da cui si ricava la bevanda, ad esempio caffè in polvere, foglie di the o simili. Il corpo capsula 101 presenta una parete di fondo sostanzialmente piana e una parete laterale plissettata, cioè fatta a pieghe regolari o irregolari. Il corpo capsula 101 della capsula 100 mostrata in figura 1 ha la forma di un pirottino.

Il vantaggio della plissettatura del corpo capsula risiede nell’aumento della superficie filtrante del corpo capsula rispetto a capsule con il corpo capsula liscio delle stesse dimensioni. Inoltre, le capsule con il corpo capsula plissettato possono risultare particolarmente gradite dai consumatori per il loro aspetto estetico. Esempi di capsule con il corpo capsula plissettato sono mostrati nel brevetto di design Comunitario EM03311612.

Essendo il corpo capsula realizzato in materiale compostabile o comunque flessibile, e dovendo resistere a operazioni meccaniche quali per esempio la foratura (per permettere ad un liquido quale l’acqua di entrare all’interno del corpo capsula) si rende necessaria l’aggiunta di un elemento di rinforzo che garantisca una maggiore rigidità del corpo capsula.

A tale scopo, come mostrato in figura, vengono utilizzati elementi di rinforzo 102 come anelli di rinforzo, all’interno dei quali vengono inseriti e fissati i corpi capsula plissettati 101.

Esempi di anelli di rinforzo per capsule per la produzione di bevande possono essere trovati nella domanda di brevetto americana pubblicata con numero US 2011/0247975 A1, nella domanda PCT pubblicata con numero WO 2015/186035 A1 e nei brevetti di design Americani pubblicati con numero US D730,734 S e US D726,006 S.

Alternativamente, come mostrato in figura 2, l’elemento di rinforzo 102 può essere rappresentato da un contenitore che racchiude il corpo capsula plissettato 101, ad esempio un bicchierino o simile. Nel caso in cui si abbia l’elemento di rinforzo 102 costituito da un bicchierino, tale bicchierino andrà a formare un contenitore esterno rispetto al corpo capsula 101. Pertanto, in tal caso, la capsula 100 sarà caratterizzata dal fatto di avere un corpo capsula 101 contenuto all’interno di un contenitore che ha la funzione di essere un elemento di rinforzo. Il contenitore può essere vantaggiosamente realizzato in materiale barriera, ad esempio in materiale barriera all ́ossigeno. Il vantaggio dell’elemento di rinforzo a forma di contenitore rispetto all ́anello di rinforzo é quello di migliorare la conservazione delle proprietà organolettiche del prodotto contenuto nel corpo capsula 101, in particolare nel caso in cui il contenitore sia realizzato in materiale barriera.

Un esempio di una capsula con un corpo capsula posto all’interno di un contenitore in materiale barriera può essere trovato nelle figure 14 e 15 del brevetto Europeo EP 2490962 B1.

In entrambi i casi il corpo capsula 101 verrà fissato, ad esempio saldato o termosaldato, all’elemento di rinforzo 102 in modo da costituire una capsula 100 avente una maggiore rigidità e stabilità rispetto a quella del corpo capsula 101.

In entrambi i casi, dopo aver riempito il corpo capsula 101 con il prodotto da cui si ricava la bevanda, si può chiudere il sistema con un coperchio, ad esempio un coperchio in materiale barriera. L’elemento di rinforzo 102 può quindi servire anche per supportare il coperchio della capsula. Il coperchio può essere fissato, ad esempio saldato, all’elemento di rinforzo.

La realizzazione di capsule con il corpo capsula plissettato prevede di norma più fasi successive su di un unico trasporto e comunque trasportando il corpo capsula plissettato direttamente all’interno dell’elemento di rinforzo.

Per esempio nel brevetto europeo EP 2093148 B1 è descritto un impianto per la produzione di capsule modo-dose aventi un guscio impermeabile 101. In tale sistema in una prima stazione 3 avviene la formazione del corpo capsula plissettato 105 ed il parziale inserimento di quest’ultimo direttamente nel guscio impermeabile 101. In una seconda stazione 5 il corpo capsula plissettato 105 viene totalmente inserito, posizionato e saldato parzialmente al guscio esterno 101. In una terza stazione 6 il corpo capsula plissettato 105 viene totalmente saldato al guscio impermeabile 101 in modo da formare un unico elemento. Tuttavia questo tipo di realizzazione presenta il grande svantaggio di dover trasportare un filtro parzialmente inserito in un guscio impermeabile che a causa dell’elasticità e della conicità tenderà a sfilarsi penalizzando la precisione e costringendo ad aumentare le operazioni successive per ottenere il risultato voluto. Inoltre una volta inserito anche solo parzialmente il filtro nel guscio impermeabile, a causa del diametro ristretto di quest’ultimo si avrà una conicità del filtro talmente ridotta che tutti i gruppi che andranno ad eseguire le operazioni successive dovranno compiere movimenti supplementari, spesso complicati e di facile rottura, per poter inserirsi nel filtro ed allargarsi successivamente per evitare di spostare il filtro ed effettuare la corretta saldatura. Per esempio il fatto di avere un saldatore a geometria variabile é particolarmente complesso in quanto, per realizzare una saldatura circolare, comporta la divisione del processo di saldatura della superficie circolare in almeno due passi separati da un intervallo durante il quale il saldatore compie una rotazione attorno al proprio asse.

Altro svantaggio di una tale forma di realizzazione consiste nel fatto che eventuali lacerazioni del filtro create in fase di formatura nella prima stazione 3 sono difficilmente rilevabili in quanto visionabili solo dal lato aperto superiore del guscio impermeabile e, anche se rilevate, comportano lo scarto del filtro unito al guscio impermeabile con quindi evidente spreco di materiale.

Il problema da risolvere è quindi quello di ottimizzare la realizzazione della capsula utilizzando minori operazioni possibili, effettuate da gruppi semplici, ed aumentare la flessibilità del sistema e la sicurezza nella qualità di realizzazione del prodotto finito potendo rilevare gli eventuali difetti del filtro prima che questo venga inserito nel guscio impermeabile rigido e quindi potendolo scartare singolarmente evitando sprechi supplementari di materiale di imballaggio

SOMMARIO

La presente invenzione è basata sull’idea di realizzare la fase di inserimento, di saldatura e di accoppiamento dell’elemento di rinforzo con il corpo capsula plissettato in un’unica stazione.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui il metodo comprende le seguenti fasi:

a. formazione del corpo capsula plissettato della capsula in una prima stazione;

b. fornitura dell’elemento di rinforzo in una seconda stazione diversa dalla prima stazione; c. trasporto del corpo capsula plissettato dalla prima stazione alla seconda stazione; d. inserimento nella seconda stazione del corpo capsula plissettato nell’elemento di rinforzo;

e. fissaggio del corpo capsula plissettato all’elemento di rinforzo nella seconda stazione.

Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di ridurre efficacemente le operazioni da effettuare e aumentare la qualità di realizzazione di capsule con corpo capsula plissettato. Questo perché si sfrutta un trasporto intermedio che permette l’inserimento del corpo capsula plissettato nell’elemento di rinforzo e la saldatura al guscio esterno in un'unica stazione con gruppi semplici di facile realizzazione. Tale soluzione è particolarmente vantaggiosa rispetto allo stato della tecnica in quanto in quest’ultimo la fase di inserimento avveniva già nella stazione di formazione direttamente nel guscio impermeabile. Al contrario secondo la forma di realizzazione della presente invenzione sopradescritta la fase di inserimento avviene nella seconda stazione (stazione di saldatura). Quest’accorgimento permette di separare i due processi (di accoppiamento e di formazione) creando una differenziazione dei diametri che ne facilita l’inserimento e la saldatura in un'unica stazione e permettendo una fase di controllo intermedia del solo corpo capsula plissettato che ne permette l’eventuale scarto prima di essere inserito nel guscio esterno evitando sprechi supplementari di materiale di imballaggio. La fase di fissaggio può comprendere una fase di saldatura che permette di saldare il corpo capsula plissettato all ́elemento di rinforzo.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase fissaggio comprende una fase di saldatura realizzata mediante un saldatore; in cui il saldatore ha geometria fissa. Questa configurazione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di rendere l’operazione di saldatura più semplice e sicura. Questo perché il saldatore a geometria fissa è particolarmente semplice. Invece, il saldatore a geometria variabile é per sua natura molto più complesso in quanto per esempio, per realizzare una saldatura circolare, comporta la divisione del processo di saldatura della superficie circolare in almeno due passi separati da un intervallo durante il quale il saldatore compie una rotazione attorno al proprio asse.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato sono forniti separatamente e coassialmente alla seconda stazione per eseguire la fase di inserimento del corpo capsula plissettato. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di accoppiare il corpo capsula plissettato e l’elemento di rinforzo all’interno della seconda stazione, separando quindi la fase di formazione del corpo capsula e la fase di inserimento del corpo capsula nell’elemento di rinforzo. Inoltre, il fatto di fornire i due elementi in posizione coassiale permette efficacemente di ridurre le difficoltà nell’inserimento di un elemento all’interno dell’altro.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di inserimento e/o la fase di fissaggio sono realizzate sfruttando una differenza di diametri tra gli elementi che compongono la seconda stazione. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto grazie a questa differenza di diametri è possibile accoppiare efficacemente il corpo capsula plissettato e l’elemento di rinforzo.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la differenza di diametri permette di avere un corpo capsula plissettato che durante la fase di trasporto presenta un diametro superiore molto maggiore rispetto al diametro di un saldatore a geometria fissa con cui il corpo capsula plissettato è saldato insieme all’elemento di rinforzo, in cui un rapporto tra il diametro superiore del corpo capsula plissettato e il diametro del saldatore, durante una fase di inserimento del saldatore nel corpo capsula plissettato, è maggiore di 1, più preferibilmente maggiore di 1,1, ancora più preferibilmente maggiore di 1,2. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere estrema facilità nell’inserimento del saldatore all’interno del copro capsula plissettato. Tale vantaggio è garantito dal fatto che il corpo capsula plissettato è alloggiato all’interno di un alloggiamento avente diametro maggiore rispetto al saldatore ed è così possibile inserire il saldatore con estrema semplicità non avendo rischi di collisione con il corpo capsula plissettato.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di formazione del corpo capsula plissettato comprende i seguenti passi:

a. srotolamento di almeno un film da bobina;

b. convogliamento del film nella prima stazione;

c. tranciatura di una porzione del film;

d. formazione del corpo capsula plissettato dalla porzione tranciata.

Questa soluzione permette di formare il corpo capsula plissettato a partire da un film proveniente da bobina. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere dei tempi di realizzazione del corpo capsula plissettato molto bassi grazie al film proveniente da bobina che permette la fornitura di film in maniera continua.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di formazione del corpo capsula plissettato comprende una fase di formazione a partire da almeno due film disposti uno sopra l’altro in modo da formare il corpo capsula plissettato avente una struttura stratiforme. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere una pluralità di corpi capsula plissettati uno dentro l’altro. I film provenienti da una pluralità di bobine sono disposti uno sopra l’altro senza però necessitare di venir saldati uno con l’altro in quanto durante il processo di formazione del corpo capsula plissettato ciascun film andrà ad avere la stessa forma e pertanto rimarranno incastrati uno con l’altro. Questa soluzione è anche particolarmente vantaggiosa poiché possono essere realizzati corpi capsula aventi più strati ciascuno dei quali avente una particolare proprietà quale per esempio essere impermeabile ad agenti esterni, ad esempio all’ossigeno, o avere una diversa finezza di filtraggio.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui l’elemento di rinforzo è un anello di rinforzo. Esempi di anelli di rinforzo per capsule per la produzione di bevande che possono essere utilizzati in base alla presente invenzione possono essere trovati nella domanda di brevetto americana pubblicata con numero US 2011/0247975 A1, nella domanda PCT pubblicata con numero WO 2015/186035 A1 e nei brevetti di design Americani pubblicati con numero US D730,734 S e US D726,006 S.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui l’elemento di rinforzo è un contenitore o un bicchierino atto ad alloggiare il corpo capsula, ad esempio un contenitore in materiale barriera, per esempio barriera all’ossigeno.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di accoppiamento tra l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato viene compiuta su un tamburo rotabile. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di combinare più processi che vengono compiuti sulla superficie di detto tamburo. Per esempio la fase di saldatura, la fase di riempimento, la fase di chiusura, la fase di fornitura dell’elemento di rinforzo sono tutti processi che possono essere realizzati sul tamburo rotabile in modo da avere un sistema di realizzazione della capsula particolarmente compatto ed efficiente.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di accoppiamento tra l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato viene compiuta su una giostra.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui la fase di accoppiamento tra l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato viene compiuta su un sistema lineare.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, comprendente ulteriormente una fase di controllo del corpo capsula plissettato durante la fase di trasporto. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa poiché permette di controllare, tramite controllo ottico, che il corpo capsula non presenti imperfezioni e sia adatto ad essere riempito. Nel caso, per esempio, siano rilevate delle imperfezioni, è così possibile scartare tale corpo capsula prima che esso venga accoppiato con l’elemento di rinforzo. In questo modo è così possibile prevenire la produzione di una capsula che presenti delle imperfezioni del corpo capsula plissettato.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande che comprende un corpo capsula plissettato e un elemento di rinforzo, in cui il corpo capsula plissettato è realizzato in materiale filtrante, più preferibilmente in materiale filtrante compostabile. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere un corpo capsula plissettato avente anche la funzione di filtro. Essendo la superficie filtrante rappresentata dal corpo capsula è estremamente estesa, tale soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di migliorare efficacemente il filtraggio della soluzione contenuta all’interno del corpo capsula. Il fatto che il materiale sia compostabile, permette di ovviare ai problemi relativi allo smaltimento di rifiuti.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, la macchina comprende una prima stazione configurata in modo da formare il corpo capsula plissettato; la macchina comprende ulteriormente mezzi di trasporto configurati in modo da condurre il corpo capsula plissettato dalla prima stazione a una seconda stazione; la seconda stazione è configurata in modo da poter inserire il corpo capsula plissettato nell’elemento di rinforzo e saldare insieme i due elementi. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di ottimizzare la realizzazione della capsula utilizzando minori operazioni possibili, effettuate da gruppi semplici ed aumentando la produttività della macchina e la qualità del prodotto finito.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene forn ita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la seconda stazione è configurata in modo da ricevere l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato separatamente e coassialmente. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di accoppiare il corpo capsula plissettato e l’elemento di rinforzo all’interno della seconda stazione, separando quindi il processo di formazione del corpo capsula e il processo di inserimento del corpo capsula nell’elemento di rinforzo. Inoltre, il fatto di fornire i due elementi in posizione coassiale permette efficacemente di ridurre le difficoltà nell’inserimento di un elemento all’interno dell’altro.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui nella prima stazione sono presenti mezzi di taglio configurati in modo da tagliare una porzione di film proveniente da bobina; la prima stazione comprende ulteriormente uno stampo configurato in modo da formare il corpo capsula plissettato a partire dalla porzione di film proveniente da bobina. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere dei tempi di realizzazione del corpo capsula plissettato molto bassi grazie al film proveniente da bobina che permette la fornitura di film in maniera continua.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui i mezzi di trasporto comprendono una pluralità di alloggiamenti, ciascuno dei quali è configurato in modo da contenere almeno uno dei corpi capsula plissettati. Questa soluzione permette efficacemente di alloggiare corpi capsula plissettati che, non essendo ancora stati combinati con l’elemento di rinforzo, non presentano ancora un’elevata stabilità strutturale.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la seconda stazione comprende un saldatore avente geometria fissa configurato in modo da saldare il corpo capsula plissettato insieme all’elemento di rinforzo. Questa soluzione permette di fissare l’elemento di rinforzo con il corpo capsula in modo da ottenere una struttura avente un’elevata stabilità. Inoltre la saldatura permette di fissare efficacemente il corpo capsula con l’elemento di rinforzo. Inoltre il fatto che il saldatore abbia una geometria fissa è particolarmente vantaggioso in quanto permette di rendere l’operazione di saldatura più semplice e sicura. Questo perché altrimenti il saldatore a geometria variabile é per sua natura più complesso in quanto per esempio, per realizzare una saldatura circolare, comporta la divisione del processo di saldatura della superficie circolare in almeno due passi separati da un intervallo durante il quale il saldatore compie una rotazione attorno al proprio asse.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la seconda stazione é posta su un tamburo rotabile configurato in modo da accogliere una pluralità di corpi capsula plissettati e di elementi di rinforzo. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di combinare più processi che vengono compiuti sulla superficie di detto tamburo. Per esempio la fase di saldatura, la fase di riempimento, la fase di chiusura, la fase di fornitura dell’elemento di rinforzo sono tutti processi che possono essere realizzati sul tamburo rotabile in modo da avere un sistema di realizzazione della capsula particolarmente compatto ed efficiente

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la seconda stazione è posta su una giostra configurata in modo da accogliere una pluralità di corpi capsula plissettati e di elementi di rinforzo.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la seconda stazione è posta su un sistema lineare configurato in modo da accogliere una pluralità di corpi capsula plissettati e di elementi di rinforzo.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui la prima stazione è configurata in modo da accogliere una pluralità di film provenienti da bobina. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere una pluralità di corpi capsula plissettati uno dentro l’altro. I film provenienti da una pluralità di bobine sono disposti uno sopra l’altro senza però necessitare di venir saldati uno con l’altro in quanto durante il processo di formazione del corpo capsula plissettato ciascun film andrà a prendere la stessa forma e pertanto rimarranno incastrati uno con l’altro. Questa soluzione è anche particolarmente vantaggiosa poiché possono essere realizzati corpi capsula aventi più strati ciascuno dei quali avente una particolare proprietà quale per esempio essere impermeabile ad agenti esterni.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, comprende ulteriormente uno o più mezzi di rilevamento posizionati in corrispondenza dei mezzi di trasporto e configurati in modo da rilevare la presenza di imperfezioni sulla superficie esterna del corpo capsula plissettato. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa poiché permette di controllare che il corpo capsula non presenti imperfezioni e sia adatto ad essere riempito. Nel caso, per esempio, siano rilevate delle imperfezioni, è possibile scartare tale corpo capsula prima che esso venga accoppiato con l’elemento di rinforzo. In questo modo è così prevenire la produzione di una capsula che presenti delle imperfezioni del corpo capsula plissettato.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui il diametro interno della parte cilindrica dell’apertura del controstampo è minore rispetto al diametro dell’apertura interna dell’alloggiamento. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette efficacemente di inserire il corpo capsula plissettato appena formato all’interno dell’alloggiamento dei mezzi di trasporto.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande in cui l’alloggiamento presenta una cavità avente un diametro maggiore rispetto al diametro interno principale della cavità. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di avere una cavità che è in grado di prevenire uno spostamento in direzione verticale del corpo capsula plissettato.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione viene fornita una macchina per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, in cui l’alloggiamento presenta un diametro interno principale maggiore o uguale al diametro del saldatore. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quando permette efficacemente al saldatore di entrare senza difficoltà all’interno dell’apertura dell’alloggiamento.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornita una macchina per la formazione di una capsula per produrre bevande in cui l’elemento di rinforzo presenta un’estremità superiore avente un diametro esterno maggiore rispetto al diametro interno principale dell’alloggiamento. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette, dopo aver effettuato la saldatura, di non trascinare la capsula all’interno dell’alloggiamento grazie ad una specie di gradino che si viene a formare a causa della differenza di diametri sopra descritta.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un metodo per la formazione di una capsula per produrre bevande in cui l’elemento di rinforzo presenta un’estremità superiore avente un diametro interno minore rispetto al diametro interno principale dell’alloggiamento. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette efficacemente di inserire il corpo capsula plissettato all’interno dell’elemento di rinforzo. Infatti, dato che il corpo capsula plissettato si trovava a contatto con la parete interna dell’alloggiamento si è cosi sicuri che, una volta che il corpo capsula è stato introdotto esso si trovi a contatto con l’elemento di rinforzo.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un s istema per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo, detto sistema comprende: una prima macchina comprendente una prima stazione configurata in modo da formare il corpo capsula plissettato e mezzi di trasporto configurati in modo da condurre il corpo capsula plissettato dalla prima stazione a una seconda stazione; una seconda macchina comprendente secondi mezzi di trasporto configurati in modo da condurre l’elemento di rinforzo nella seconda stazione; il sistema essendo caratterizzato dal fatto che: la prima macchina e la seconda macchina si incontrano in corrispondenza della seconda stazione; la seconda stazione è configurata in modo da poter inserire il corpo capsula plissettato nell’elemento di rinforzo. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di combinare due macchine al fine di realizzare la capsula. Pertanto è così possibile utilizzare, come seconde macchine, anche macchine già presenti sul mercato. Per esempio è anche possibile utilizzare diversi tipi di seconde macchine secondo la necessità. Un esempio potrebbe essere infatti quello di avere una seconda macchina rappresentata da un tamburo rotabile che permette anche la realizzazione di vari altri processi sulla sua superficie esterna quali per esempio la formazione dell’elemento di rinforzo o anche il riempimento stesso della capsula. Alternativamente, potrebbe essere utilizzato un sistema lineare. In alternativa ai sistemi sopra descritti, potrebbe essere anche utilizzata una giostra.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo in cui la seconda macchina comprende ulteriormente almeno un saldatore avente geometria fissa configurato in modo da saldare il corpo capsula plissettato insieme all’elemento di rinforzo.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un s istema per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato ed un elemento di rinforzo in cui la seconda stazione é configurata in modo da ricevere l’elemento di rinforzo e il corpo capsula plissettato separatamente e coassialmente.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

La presente invenzione sarà descritta con riferimento alle figure allegate nelle quali gli stessi numeri e/o segni di riferimento indicano le stesse parti e/o parti simili e/o corrispondenti del sistema. Nelle figure:

Figura 1 illustra schematicamente una vista tridimensionale esterna di una capsula avente corpo capsula plissettato e un anello di rinforzo;

Figura 2 illustra schematicamente una vista tridimensionale esterna di una capsula avente corpo capsula plissettato e un contenitore di rinforzo;

Figura 3 illustra schematicamente una vista tridimensionale di una macchina per la formazione di una capsula secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 4 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di formatura in uno stato di impianto fermo secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 5 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di formatura durante la fase di tranciatura secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 6 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di formatura durante la fase di formatura e inserimento in un alloggiamento secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 7 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di inserimento e saldatura durante la fase di arrivo del corpo capsula plissettato e dell’anello di rinforzo secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 8 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di inserimento e saldatura durante la fase di inserimento del saldatore e dello spintore all’interno del corpo capsula plissettato secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 9 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di saldatura durante la fase di saldatura secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 10 illustra schematicamente una vista frontale della stazione di saldatura dopo che la fase di saldatura è stata ultimata secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 11 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di saldatura durante la fase di arrivo del corpo capsula plissettato e del bicchierino di rinforzo secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 12 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di inserimento e saldatura durante la fase di inserimento del saldatore e dello spintore all’interno del corpo capsula plissettato secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 13 illustra schematicamente una vista in sezione della stazione di inserimento e saldatura durante la fase di saldatura secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

Figura 14 illustra schematicamente una vista frontale della stazione di saldatura dopo che la fase di saldatura è stata ultimata secondo una particolare forma di realizzazione della presente invenzione;

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Di seguito, la presente invenzione è descritta facendo riferimento a particolari forme di realizzazione come illustrate nelle tavole di disegno allegate. Tuttavia, la presente invenzione non è limitata alle forme di realizzazione particolari descritte nella seguente descrizione dettagliata e rappresentate nelle figure, ma piuttosto le forme di realizzazione descritte esemplificano semplicemente i vari aspetti della presente invenzione, lo scopo della quale è definito dalle rivendicazioni. Ulteriori modifiche e variazioni della presente invenzione appariranno chiare all’uomo del mestiere.

In figura 3 è raffigurata una macchina 1000 per la formazione di capsule 100 come quelle descritte in figura 1 e 2. Tale macchina 1000 comprende due stazioni. La prima stazione 110, da qui in poi chiamata stazione di formatura, comprende almeno uno stampo 150 per formare il corpo capsula plissettato 101 sopradescritto. La seconda stazione 111, da qui in poi chiamata stazione di saldatura, comprende almeno un saldatore 160 per saldare il corpo capsula plissettato 101 insieme all’elemento di rinforzo 102. Tra la stazione di formatura 110 e la stazione saldatura 111 vi sono mezzi di trasporto 130 che comprendono una pluralità di alloggiamenti 131 che sono in grado di accogliere i corpi capsula plissettati 101 formati all’interno della stazione di formatura 110. Tra la stazione di formatura 110 e la stazione saldatura 111 vi sono uno o più mezzi di rilevamento 180, quali per esempio videocamere, in modo da rilevare la presenza di imperfezioni del corpo capsula plissettato 101. Per esempio con i mezzi di rilevamento 180 è possibile rilevare la presenza di imperfezioni sia sulla superficie interna che sulla superficie esterna del corpo capsula plissettato 101.

Come mostrato in figura, alla stazione di formatura 110 viene fornito almeno un film proveniente da bobina 120 tramite per esempio un sistema a rulli.

La stazione di saldatura 111 può essere integrata su un sistema con un tamburo rotabile 170 che permette per esempio di alloggiare i corpi capsula plissettati 101 e l’elemento di rinforzo 102.

Nel seguito, con riferimento alle figure da 4 a 14, vengono descritte le fasi operative della macchina 1000 mostrata in figura 3 e viene quindi descritto un metodo per la formazione di una capsula 100 per produrre bevande in base ad una particolare forma di realizzazione della presente invenzione.

Come mostrato in figura 4, lo stampo 150 comprende due parti: un corpo principale 151 e un corpo formatore 152. Come mostrato in figura, prima dell’inizio della fase di formazione, i due corpi si trovano al di sopra dei mezzi di taglio 140 che sono rappresentati per esempio da un tranciante. Al di sotto vi è la matrice 141 del tranciante 140 e ancora più sotto un controstampo 153 avente un’apertura interna. Il diametro interno D1 della matrice 141 può essere per esempio pari a 97 mm.

Come mostrato in figura 5, in una prima fase, il tranciante 140 viene spostato verso il basso in modo da tagliare una porzione del film proveniente dalla bobina 120. Essendo che i mezzi di taglio 140, e quindi la porzione di film tagliata, hanno un diametro esterno minore o uguale al diametro interno della matrice 141, è così possibile condurre tale porzione di film attraverso il movimento dei mezzi di taglio 140 verso il basso all’interno della matrice 141. Si viene così a formare un disco di forma rotonda (nel caso in cui i mezzi di taglio 140 abbiano una forma circolare) avente uno spessore pari allo spessore del film proveniente da bobina 120 o, nel caso si tratti di più film sovrapposti uno sopra l’altro, di uno spessore pari alla somma dello spessore di ciascun film. Come mostrato in figura, il controstampo 153 presenta un’apertura interna avente forma troncoconica per un primo tratto e cilindrica in un secondo tratto. I bordi interni di tale apertura hanno una forma plissettata con un numero qualsiasi di plissettature oppure una forma zigrinata.

In una fase successiva lo stampo 150 è traslato verso il basso in modo da condurre la porzione di film tagliato all’interno del controstampo 153. La parte inferiore del corpo principale 151 ha una forma troncoconica in modo da poter combinarsi con la forma troncoconica dell’apertura del controstampo 153. Pertanto il corpo principale 151 viene traslato verso il basso fino a combinarsi con il controstampo 153. La porzione di film tagliata, che si andrà dunque a trovare tra il corpo principale 151 e il controstampo 153, avrà quindi assunto una forma troncoconica con una superficie laterale plissettata. A questo punto il corpo formatore 152, che ha una forma cilindrica in modo da combinarsi con la parte cilindrica dell’apertura del controstampo 153, verrà traslato verso il basso in modo da trascinare la porzione di film all’interno della parte cilindrica dell’apertura del controstampo 153. A questo punto, dopo che il corpo capsula plissettato 101 viene condotto al di fuori del controstampo 153, si sarà formato il corpo capsula plissettato 101, avente una forma cilindrica, a partire dalla porzione di film tagliato.

Come mostrato in figura 6, il corpo formatore 152 trasla il corpo capsula plissettato 101 fino all’interno di un alloggiamento 131, che, come descritto in precedenza, ha lo scopo di trasportare il corpo capsula plissettato 101 fino alla stazione di saldatura 111.

Come mostrato in figura 5, l’alloggiamento 131 dei mezzi di trasporto 130 presenta un diametro interno principale D3 maggiore o uguale al diametro interno D2 della porzione cilindrica dell’apertura del controstampo 153. Pertanto la base del corpo capsula plissettato 101 così formato potrà inserirsi con facilità all’interno dell’alloggiamento 131.

Per esempio se il diametro interno D2 della parte cilindrica dell’apertura del controstampo 153 è pari a 35 mm, l’apertura interna dell’alloggiamento 131 può avere un diametro interno principale D3 pari a 48 mm.

Inoltre, l’alloggiamento 131 presenta una cavità 132 avente un diametro D4 maggiore rispetto al diametro interno principale D3. Tale cavità 132 può presentare, come nell’esempio riportato in figura, una forma cilindrica e presenta uno spigolo superiore 132a e uno spigolo inferiore 132b. La cavità 132 può presentare per esempio un diametro di 53 mm.

Pertanto, come mostrato in figura, il corpo capsula plissettato 101 viene inserito all’interno dell’alloggiamento 131 grazie al movimento del corpo formatore 152 almeno fino a quando l’estremità superiore del corpo capsula plissettato supera lo spigolo superiore 132a della cavità 132. Dopo aver passato tale spigolo, la parte superiore del corpo capsula plissettato 101 tenderà ad aprirsi in quanto, come in precedenza descritto, tale cavità 132 presenta un diametro D4 maggiore rispetto al diametro interno principale D3 dell’alloggiamento 131. Infatti, dopo che è avvenuta la fase di formatura, il corpo capsula plissettato 101 tenderà per sua natura ad aprirsi tendendo quindi ad allargare, per elasticità del materiale, il diametro superiore del corpo capsula plissettato 101. Pertanto, la parte superiore del corpo capsula plissettato 101 tende ad aumentare il proprio diametro non appena raggiunge zone più ampie e quindi , nel caso rappresentato in figura, non appena raggiunge la cavità 132 ha la possibilità di allargarsi potendo anche andare a toccare la parete interna della cavità 132.

Pertanto, con una tale configurazione è possibile alloggiare il corpo capsula plissettato 101 in maniera sicura. Lo spigolo superiore 132a impedisce al corpo capsula plissettato 101 di risalire verso l’alto mentre lo spigolo inferiore 132b permette di sostenere il corpo capsula plissettato 101 in modo da prevenire una possibile caduta. Inoltre, lo spigolo inferiore 132b può presentare un angolo smussato in modo da sostenere più efficacemente il corpo capsula plissettato 101 avendo una superficie di appoggio più grande.

Come mostrato nel particolare di figura 6, il corpo capsula plissettato 101 andrà ad avere una forma troncoconica in quanto la parte inferiore del corpo capsula plissettato 101 rimarrà pari alla sua dimensione iniziale che coincide con quella del diametro D2 della porzione cilindrica dell’apertura del controstampo 153 mentre le pareti e potrebbero anche andare a contattare la parete interna della cavità 132. Questo è dovuto al fatto che il materiale, dopo essere stato stampato, tende per la sua natura elastica a ritornare nella sua posizione originale.

In una fase successiva, come mostrato in figura 3, e come spiegato precedentemente, i corpi capsula plissettati 101 vengono trasportati all’interno della stazione di saldatura 111 tramite lo spostamento degli alloggiamenti 131.

Durante la fase di trasporto, è possibile rilevare imperfezioni o difetti del corpo capsula plissettato 101 tramite i mezzi di rilevamento 180. Ad esempio, gli alloggiamenti 131 possono essere realizzati in materiale trasparente per permettere ai mezzi di rilevamento 180 di poter osservare direttamente la superficie del corpo capsula plissettato 101.

Nel caso in cui sia rilevata un’imperfezione sulla superficie esterna, tale corpo capsula plissettato 101 che presenta un’imperfezione può essere scartato prima o dopo aver raggiunto la stazione di saldatura 111 evitando così sprechi inutili di materiale. Le camere possono essere a colori o monocromatiche e per mezzo di una illuminazione adeguata ed uno sfondo di contrasto possono rilevare tagli, lacerazioni, fori e persino macchie (ad esempio se il filtro è bianco e lo sfondo è nero la camera vedrà in nero tutti i punti in cui il filtro è danneggiato, nel caso di camera a colori si potranno vedere anche macchie di diversi colori dovute a impurità della cellulosa o elementi contaminanti adagiati sui gruppi meccanici).

I mezzi di trasporto 130, come detto in precedenza, comprendono una pluralità di alloggiamenti 131 che vengono fatti traslare lungo un nastro avente un percorso chiuso come mostrato in figura 3. Pertanto una volta che il processo di saldatura è concluso e la capsula 100 viene condotta nella stazione di saldatura 111, gli alloggiamenti 131 tornano indietro vuoti nella stazione di formazione 110 dove potranno accogliere nuovi corpi capsula plissettati 101.

Pertanto, nel caso in cui i mezzi di rilevamento 180 rilevino delle imperfezioni del corpo capsula plissettato 101, detti corpi difettati possono per esempio esser fatti rimanere all’interno dell’alloggiamento 131 ed espulsi dopo che l’alloggiamento ha superato la stazione di saldatura 111 evitando quindi che il corpo capsula plissettato 101 che presenta delle imperfezioni venga saldato insieme all’elemento di rinforzo 102, permettendo quindi un risparmio di materiale.

In figura sono mostrati per esempio sei stampi 150 che corrispondono ai sei saldatori 160 presenti nella stazione di saldatura 111. Tuttavia tale numero è arbitrario; per esempio possono essere presi anche un maggior o minor numero di saldatori 160 e di stampi 150. Nel caso mostrato in figura viene scelto il numero sei poiché corrisponde al numero di file parallele di alloggiamenti per capsule presenti sul tamburo rotabile 170. In generale, quindi, è particolarmente vantaggioso che il numero di stampi corrisponda al numero dei saldatori che a sua volta corrisponde al numero di file parallele di alloggiamenti per capsule presenti sul tamburo rotabile 170. Infatti, nell’esempio di figura 3, il tamburo rotabile 170 ha sei file parallele che corrispondono ai sei saldatori. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di velocizzare il processo di produzione delle capsule utilizzando una molteplicità di saldatori.

Una volta che il corpo capsula plissettato 101 raggiunge la stazione di saldatura 111, si può procedere con la saldatura del corpo capsula plissettato 101 con l’elemento di rinforzo 102. Come mostrato in figura 7, in tale stazione vengono condotti separatamente sia il corpo capsula plissettato 101 precedentemente formato sia l’elemento di rinforzo 102, ad esempio l’anello di rinforzo. L’elemento di rinforzo 102 raggiunge la stazione di saldatura 111 tramite i secondi mezzi di trasporto che, nel particolare esempio rappresentato in figura, sono rappresentati dal tamburo rotabile 170. Tuttavia tali secondi mezzi di trasporto possono essere rappresentati da altri sistemi quali per esempio giostre o sistemi lineari. Come mostrato in figura, l’elemento di rinforzo 102 raggiunge la stazione di saldatura 111 all’interno di un alloggiamento 171 dei secondi mezzi di trasporto. L’alloggiamento è configurato in modo da accogliere almeno un elemento di rinforzo 102 e di condurlo all’interno della stazione di saldatura 111 dove il corpo capsula plissettato 101 e l’elemento di rinforzo vengono prima combinati uno con l’altro e poi saldati. Per esempio, nel caso in cui i secondi mezzo di trasporto sono rappresentati da un tamburo rotabile 170, tale alloggiamento 171 rappresenta uno degli alloggiamenti presenti sulla superficie esterna del tamburo rotabile 170.

I mezzi di trasporto 130 e i secondi mezzi di trasporto (in figura rappresentati dal tamburo rotabile 170) convogliano rispettivamente il corpo capsula plissettato 101 e l’elemento di rinforzo 102 in posizione coassiale. Pertanto, è così possibile procedere con l’accoppiamento e successivamente con la saldatura avendo l’elemento di rinforzo 102 posto coassialmente con il corpo capsula plissettato 101.

Nell’esempio raffigurato, il corpo capsula plissettato 101 è condotto nella stazione di formatura 111 tramite i mezzi di trasporto 130, mentre gli elementi di rinforzo 102 sono condotti tramite il tamburo rotabile 170.

La stazione di saldatura 111, come sopra descritto, si può trovare sulla superficie esterna del tamburo rotabile 170. Tale tamburo 170 presenta una pluralità di aperture in grado di alloggiare sia gli elementi di rinforzo 102 che i corpi capsula plissettati 101. Inoltre con il tamburo rotabile 170 è anche possibile, in un’altra stazione posizionata lungo il perimetro del tamburo (non raffigurata), procedere con il riempimento delle capsule 100 e con la chiusura delle stesse.

L’elemento di rinforzo 102 presenta un’estremità superiore avente un diametro esterno D6 maggiore rispetto al diametro interno principale D3 dell’alloggiamento 131. Inoltre l’elemento di rinforzo 102 presenta un’estremità superiore avente un diametro interno D7 minore rispetto al diametro interno principale D3 dell’alloggiamento 131.

Nella particolare forma di realizzazione mostrata nelle figure da 7 a 10 viene mostrata in particolare la realizzazione di una capsula 100 avente un anello di rinforzo come elemento di rinforzo 102.

Come mostrato in figura 7, al saldatore 160 è collegato uno spintore 161 che può essere traslato in direzione verticale in modo da variare il posizionamento del corpo capsula plissettato 101 rispetto al saldatore 160 e quindi andando a variare il posizionamento finale rispetto all’elemento di rinforzo 102. Questa configurazione permette quindi anche di poter posizionare corpi capsula plissettati 101 aventi altezze diverse. Infatti, nel caso in cui si abbia un corpo capsula plissettato 101 avente una dimensione differente oppure si voglia regolare il posizionamento dell’elemento di rinforzo 102 rispetto al corpo capsula plissettato, basterà regolare il posizionamento dello spintore 161.

Il saldatore 160 presenta un’apertura interna 163 nella quale è inserito lo spintore 161. Lo spintore 161 presenta al suo interno un’apertura 162 configurata in modo da connettere l’atmosfera al di sotto dello spintore 161 con l’apertura interna 163 del saldatore 160. In questo modo è così possibile per esempio aspirare aria A dalla zona inferiore dello spintore 161 grazie all’aspirazione di aria A dall’apertura interna 163 del saldatore 160.

In una fase successiva, come mostrato in figura 8 il saldatore 160 viene spostato verso il basso in modo da incontrare il corpo capsula plissettato 101. Aspirando aria A dall’apertura interna 163 del saldatore 160, come sopra descritto, il corpo capsula plissettato 101 viene catturato dallo spintore 161. In questo modo la superficie inferiore dello spintore 161 andrà a posizionarsi a contatto con la superficie inferiore interna del corpo capsula plissettato 101. Per questo motivo la parte inferiore dello spintore 161 presenta una forma troncoconica in modo da combinarsi efficacemente con la parte inferiore del corpo capsula plissettato 101.

Nell’esempio sopra descritto in cui l’alloggiamento 131 presentava un diametro interno principale D3 pari a 48 mm il saldatore 160 avrà un diametro D5 minore di 48 mm per esempio pari a 44 mm in modo da permettere al saldatore 160 di entrare senza difficoltà all’interno dell’apertura dell’alloggiamento 131 in modo da “catturare” efficacemente il corpo capsula plissettato 101. Pertanto il rapporto tra il diametro D4 dell’estremità superiore del corpo capsula plissettato 101 e il diametro D5 del saldatore 160, nel momento in cui il saldatore 160 viene inserito all’interno del corpo capsula plissettato, è maggiore di 1, più preferibilmente maggiore di 1,1 e ancora più preferibilmente maggiore di 1,2.

Il saldatore, come mostrato in figura, presenta una geometria fissa. Questa configurazione permette di rendere l’operazione di saldatura più semplice e sicura. Come sopra descritto,vi è una differenziazione di diametri tra il fondo del corpo capsula plissettato 101 e il bordo superiore del corpo capsula plissettato 101. Pertanto si viene così a creare un corpo capsula plissettato 101 avente una forma conica accentuata e in cui è più facile inserire un saldatore a geometria fissa senza dover ricorrere ad un saldatore a geometria variabile. Questo è preferibile in quanto il saldatore a geometria variabile é per sua natura più complesso in quanto per esempio per realizzare una saldatura circolare comporta di dividere il processo di saldatura della superficie circolare in almeno due passi separati da un intervallo durante il quale il saldatore compie una rotazione attorno al proprio asse.

In seguito, come mostrato in figura 9, il corpo capsula plissettato 101 viene spinto dallo spintore 161 verso l’anello di rinforzo 102 fino ad entrare all’interno dell’anello 102. Come in precedenza detto, nella stazione di saldatura 111, avviene quindi anche l’accoppiamento del corpo capsula plissettato 101 con l’anello di rinforzo 102, i quali vengono fatti incontrare nella stazione di saldatura 111 per la prima volta. L’anello di rinforzo 102 può essere prodotto direttamente sul tamburo rotabile 170 oppure, più in generale, viene fornito da secondi mezzi di trasporto alla stazione di saldatura 111. A questo punto avviene la saldatura tra il corpo capsula plissettato 101 e l’anello di rinforzo 102. La saldatura può venire effettuata per esempio tramite una barra calda oppure tramite altre tecnologie quali ultrasuoni o induzione.

Alla fine del processo di saldatura, si interrompe la fase di aspirazione dall’apertura 163 del saldatore 160. In questo modo la capsula 100 formata dal corpo capsula plissettato 101 e dall’elemento di rinforzo 102 viene rilasciata e il saldatore 160 e lo spintore 161 possono ritornare nella posizione di partenza, come mostrato nella vista frontale di figura 10.

Grazie al fatto che il diametro esterno D6 dell’anello di rinforzo 102 presenta un diametro maggiore al diametro interno principale D3 dell’alloggiamento 131 è così possibile prevenire che la capsula 100 formata dopo il processo di saldatura possa essere spostata all’interno dell’alloggiamento 131.

Nella particolare forma di realizzazione mostrata nelle figure da 11 a 14 viene mostrata la realizzazione di una capsula avente un contenitore come elemento di rinforzo 102.

Analogamente per quanto visto con l’elemento di rinforzo 102 formato da un anello di rinforzo, un processo molto simile può essere effettuato nel caso in cui si utilizzi un bicchierino di supporto o contenitore al posto dell’anello di rinforzo. Come mostrato in figura 11 il bicchierino di rinforzo 102 è posizionato inferiormente rispetto all’alloggiamento 131.

Non vi sono differenze nella fase di avvicinamento (rappresentata in Figura 12) dello spintore 161 alla parte inferiore del corpo capsula plissettato 101 rispetto al caso sopra descritto in cui vi era un anello di rinforzo. L’unica differenza sta infatti nella fase di saldatura come mostrato in figura 13. Infatti, il corpo capsula plissettato 101 viene spinto dallo spintore 161 verso il bicchierino 102 fino ad entrare all’interno del bicchierino 102. Il processo di spinta termina in questo caso quando il saldatore 161 impatta con una porzione della superficie inclinata 107 del bicchierino di rinforzo 102 e con lo spigolo superiore 108 dell’alloggiamento superiore del bicchierino di rinforzo 102 come mostrato in figura. La similarità dei diametri e degli angoli tra l’anello di rinforzo ed il bicchierino di rinforzo è particolarmente vantaggiosa in quanto permette di utilizzare lo stesso saldatore e lo stesso spintore in entrambi i casi senza dover apportare modifiche al sistema. Questo permette di facilitare un eventuale cambio di formato tra il bicchierino di rinforzo e l’anello di rinforzo.

Come in precedenza detto, anche in questo caso, nella stazione di saldatura 111, avviene l’accoppiamento del corpo capsula plissettato 101 con il bicchierino 102 che vengono fatti incontrare nella stazione di saldatura 111 per la prima volta. Il bicchierino 102 può essere prodotto direttamente sul tamburo rotabile 170 oppure, più in generale, viene fornito alla stazione di formatura 111 tramite secondi mezzi di trasporto. A questo punto avviene la saldatura tra il corpo capsula plissettato 101 e il bicchierino 102.

Alla fine del processo di saldatura, si interrompe la fase di asp irazione dall’apertura 163 del saldatore 160. In questo modo la capsula 100 formata dal corpo capsula plissettato 101 e dal bicchierino 102 viene rilasciata e il saldatore 160 e lo spintore 161 possono ritornare nella posizione di partenza, come mostrato nella vista frontale di figura 14.

Grazie al fatto che, come sopra descritto, il diametro esterno D6 del bicchierino 102 presenta un diametro maggiore al diametro interno principale D3 dell’alloggiamento 131 è così possibile prevenire che la capsula 100 formata dopo il processo di saldatura possa essere introdotta all’interno dell’alloggiamento 131.

Come in precedenza detto, e come mostrato in figura 3, nella stazione di formatura 110 possono esser fatti pervenire una pluralità di film posti uno sopra l’altro in modo da formare una struttura stratiforme. Per esempio, come mostrato in figura, può essere utilizzata una struttura multi rullo per far pervenire più strati disposti uno sopra l’altro, senza tuttavia essere in qualche modo vincolati uno con l’altro. Per esempio nel caso in cui si voglia avere un corpo capsula plissettato 101 avente più strati di filtraggio, per esempio nel caso in cui ciascuno strato debba avere una finezza di filtraggio diversa, è così possibile andare a regolare la finezza di filtraggio inserendo diversi tipi di filtro e andando a combinare più filtri allo stesso tempo. Un altro esempio si ha nel caso in cui si vogliano avere i diversi strati con diverse proprietà, ad esempio con diverse proprietà barriera. In questo caso è possibile inserire ad esempio uno strato di materiale impermeabile all’aria ma permeabile al liquido.

Nel caso in cui si voglia utilizzare un singolo strato è quindi necessaria una sola bobina 120 sulla quale è arrotolato un film di carta filtro o tessuto non tessuto avente per esempio una grammatura compresa tra i 20 e i 200 g / m<2>. La grammatura in questo caso varierà la capacità filtrante e la resistenza del corpo capsula plissettato 101 alla pressione del liquido proveniente dall’esterno. Per esempio può essere utilizzata una grammatura pari a 38 g / m<2>.

Nel caso invece in cui si voglia utilizzare un singolo strato di materiale compostabile si potrà utilizzare una carta filtro avente una grammatura compresa tra i 20 e i 60 g / m<2>. In questo caso l’utilizzo di materiali compostabili comporta una grammatura inferiore rispetto al caso sopra descritto in quanto tali materiali per le loro caratteristiche di decomposizione non possono raggiungere le grammature dei materiali tradizionali. Per esempio può essere utilizzata una grammatura pari a 35 g / m<2>.

Dato che, come sopradescritto, il materiale compostabile presenta per sua natura una grammatura relativamente bassa, può essere preferibile sovrapporre più strati uno sopra l’altro in modo da aumentarne la resistenza ma allo stesso tempo mantenere le grammature certificate come compostabili. Tale soluzione è garantita dalla possibilità di convogliare verso la stazione di formatura 110 una pluralità di strati posti uno sopra l’altro e provenienti da una pluralità di bobine 120. Pertanto, nel caso in cui invece si vogliano utilizzare per esempio due o più strati di materiale compostabile, verranno utilizzati più strati di materiale compostabile aventi, come detto in precedenza, una grammatura compresa tra i 20 e i 60 g / m<2>. Per esempio possono essere utilizzati due strati aventi ciascuno una grammatura pari a 25 g / m<2>.

Inoltre, si ha anche la possibilità di inserire uno strato barriera in modo da fornire una barriera ai gas provenienti dall’esterno e / o dall’interno della capsula 100. In questo modo è così possibile mantenere l’aroma all’interno della capsula 100 e non disperderlo verso l’esterno conservando le proprietà organolettiche del contenuto della capsula 100. Pertanto i vari tipi di strati compostabili e non, verranno in questo caso combinati con uno strato barriera che potrà essere per esempio in PLA nel caso compostabile o con EVOH o alluminio nel caso di materiale filtrante tradizionale. Nel caso per esempio si decida di avere alluminio come strato barriera sarà necessario ricorrere a pre-intagli laser o zone a spessore ridotto che andranno a lacerarsi una volta sottoposte ad elevata pressione o temperatura in modo da permettere di avere una barriera all’aria e dargli una sorta di permeabilità all’acqua.

Grazie alla possibilità di avere più film disposti uno sopra l’altro all’interno della stazione di formatura 110, è così possibile ottenere un corpo capsula plissettato 101 formato da più corpi capsula plissettati 101 uno dentro l’altro senza però aver la necessità di saldarli uno con l’altro in quanto durante il processo di formatura, sono formati uno dentro l’altro e, grazie anche al fatto di avere una forma plissettata, questo tipo di forma rende difficile il movimento di uno strato rispetto all’altro.

Inoltre la presente invenzione descrive un sistema per la formazione della capsula 100 avente un corpo capsula plissettato 101 ed un elemento di rinforzo 102. Il sistema comprende principalmente due macchine separate. Tali macchine possono per esempio essere fornite separatamente ed essere combinate in modo da consentire la formazione della capsula.

La prima macchina comprende una prima stazione 110 che coincide con la prima stazione sopra descritta e che è configurata in modo da formare il corpo capsula plissettato 101. La prima macchina comprende inoltre i mezzi di trasporto 130 sopra descritti i quali sono configurati in modo da condurre il corpo capsula plissettato 101 dalla prima stazione 110 alla seconda stazione 111.

La seconda macchina comprende dei secondi mezzi di trasporto che sono configurati in modo da condurre l’elemento di rinforzo 102 in corrispondenza della seconda stazione 111. Tali mezzi di trasporto, come sopra descritto, possono essere rappresentati per esempio da un tamburo rotabile 170. Tuttavia altri sistemi di trasporto disponibili, noti dallo stato della tecnica, possono essere utilizzati. Altri sistemi, a titolo d’esempio, sono rappresentati da giostre o sistemi lineari. Pertanto è così possibile utilizzare, come seconda macchina, una macchina già presente sul mercato. La seconda macchina può contenere anche almeno un saldatore 160 che, come descritto sopra, ha una geometria fissa ed è configurato in modo da saldare il corpo capsula plissettato insieme all’elemento di rinforzo 102.

Come sopra descritto, le due macchine possono essere combinate una con l’altra in modo da formare un sistema che permetta la realizzazione della capsula 100. La prima macchina e la seconda macchina si incontrano in corrispondenza della seconda stazione 111. La seconda stazione 111 é configurata in modo da poter inserire il corpo capsula plissettato 101 all’interno dell’elemento di rinforzo 102. In aggiunta, l’elemento di rinforzo 102 e il corpo capsula plissettato 101, come sopra descritto, possono essere condotti separatamente e coassialmente all’interno della seconda stazione tramite i mezzi di trasporto 130 e i secondi mezzi di trasporto rispettivamente.

Anche se la presente invenzione è stata descritta con riferimento alle forme di realizzazione descritte sopra, è chiaro per l’esperto del ramo che è possibile realizzare diverse modifiche, variazioni e miglioramenti della presente invenzione alla luce dell’insegnamento descritto sopra e nell’ambito delle rivendicazioni allegate senza allontanarsi dall’oggetto e dall’ambito di protezione dell’invenzione.

Ad esempio, anche se è stato mostrato uno stampo che è posizionato al di sopra del mezzi di taglio in una condizione di impianto fermo, è anche possibile posizionare i mezzi di taglio in una stazione precedente a quello dello stampo nel senso di svolgimento della bobina effettuando un taglio parziale. Inoltre i mezzi di taglio descritti possono essere sostituiti da un qualsiasi altro metodo di taglio quale per esempio il taglio laser. Pertanto la porzione di film tagliata sarà condotta verso il basso direttamente dallo stampo o alternativamente da un ulteriore elemento configurato in modo da poter traslare la porzione di film tagliata verso il basso.

Inoltre anche se è sempre stato descritto un corpo capsula plissettato, è chiaro che il corpo capsula può essere un pirottino. Esempi di capsule che possono essere formate secondo il metodo e/o con la macchina in base alla presente invenzione sono mostrati nel brevetto di design Comunitario EM03311612. Inoltre, anche se è stato mostrato un corpo capsula avente un elevato numero di plissettature, tale numero può anche essere ridotto.

Sono stati inoltre descritti una pluralità di strati che sono condotti nella stazione di formatura ed è stato detto che non è necessario che tali strati siano sovrapposti uno sopra l’altro. Tuttavia è chiaro per l’esperto del mestiere che è anche possibile saldare tali film tra di loro oppure, in alternativa, è anche possibile fornire un film formato da una pluralità di strati saldati tra di loro.

Infine, quegli ambiti che si ritengono conosciuti da parte degli esperti del ramo non sono stati descritti per evitare di mettere eccessivamente in ombra in modo inutile l’invenzione descritta. Di conseguenza, l’invenzione non è limitata alle forme di realizzazione descritte sopra, ma é solo limitata dall’ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la formazione di una capsula (100) per produrre bevande; detta capsula (100) comprendente un corpo capsula plissettato (101) e un elemento di rinforzo (102); detto metodo comprendente le seguenti fasi: a. formazione di detto corpo capsula plissettato (101) di detta capsula (100) in una prima stazione (110); b. fornitura di detto elemento di rinforzo (102) in una seconda stazione (111) diversa da detta prima stazione (110); c. trasporto di detto corpo capsula plissettato (101) da detta prima stazione (110) a detta seconda stazione (111); d. inserimento in detta seconda stazione (111) di detto corpo capsula plissettato (101) in detto elemento di rinforzo (102); e. fissaggio di detto corpo capsula plissettato (101) a detto elemento di rinforzo (102) in detta seconda stazione (111).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di fissaggio comprende una fase di saldatura realizzata mediante un saldatore (160) in cui detto saldatore (160) ha geometria fissa.
3. Metodo secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, in cui detto elemento di rinforzo (102) e detto corpo capsula plissettato (101) sono forniti separatamente e coassialmente a detta seconda stazione (111) per eseguire detta fase di inserimento di detto corpo capsula plissettato (101) in detto elemento di rinforzo (102).
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui detto corpo capsula plissettato (101) è fornito a detta seconda stazione (111) tramite primi mezzi di trasporto (130) e detto elemento di rinforzo (102) è fornito a detta seconda stazione (111) tramite secondi mezzi di trasporto diversi da detti primi mezzi di trasporto (130); in cui detti secondi mezzi di trasporto possono essere per esempio un tamburo rotabile (170).
5. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detta fase di inserimento e/o detta fase di fissaggio sono realizzate sfruttando una differenza di diametri tra gli elementi che compongono detta seconda stazione (111).
6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui detta differenza di diametri permette di avere detto corpo capsula plissettato (101) che, durante detta fase di trasporto, presenta un diametro superiore (D4) molto maggiore rispetto al diametro (D5) di un saldatore a geometria fissa (160) con cui detto corpo capsula plissettato (101) è saldato a detto elemento di rinforzo (102), in cui un rapporto tra detto diametro superiore (D4) di detto corpo capsula plissettato (101) e detto diametro (D5) di detto saldatore (160), durante una fase di inserimento di detto saldatore (160) in detto corpo capsula plissettato (101), è maggiore di 1, più preferibilmente maggiore di 1,1, ancora più preferibilmente maggiore di 1,2.
7. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta fase di formazione di detto corpo capsula plissettato (101) comprende i seguenti passi: a. srotolamento di almeno un film da bobina (120); b. convogliamento di detto film in detta prima stazione (110); c. tranciatura di una porzione di detto film; d. formazione di detto corpo capsula plissettato (101) dalla porzione tranciata.
8. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detta fase di formazione di detto corpo capsula plissettato (101) comprende una fase di formazione a partire da almeno due film disposti uno sopra l’altro in modo da formare detto corpo capsula plissettato (101) avente una struttura stratiforme.
9. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detta fase di inserimento di detto corpo capsula plissettato (101) in detto elemento di rinforzo (102) viene compiuta su un tamburo rotabile (170).
10. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, comprendente ulteriormente una fase di controllo di detto corpo capsula plissettato (101) durante detta fase di trasporto.
11. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui detto corpo capsula plissettato (101) è realizzato in materiale filtrante, più preferibilmente in materiale filtrante compostabile.
12. Macchina (1000) per la formazione di una capsula (100) avente un corpo capsula plissettato (101) ed un elemento di rinforzo (102), detta macchina (1000) comprendente una prima stazione (110) configurata in modo da formare detto corpo capsula plissettato (101); detta macchina (1000) comprendente ulteriormente mezzi di trasporto (130) configurati in modo da condurre detto corpo capsula plissettato (101) da detta prima stazione (110) a una seconda stazione (111); detta seconda stazione (111) essendo configurata in modo da poter inserire detto corpo capsula plissettato (101) in detto elemento di rinforzo (102).
13. Macchina (1000) secondo la rivendicazione 12, in cui detta seconda stazione (111) è configurata in modo da ricevere detto elemento di rinforzo (102) e detto corpo capsula plissettato (101) separatamente e coassialmente.
14. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni 12 o 13, in cui in detta prima stazione (110) sono presenti mezzi di taglio (140) configurati in modo da tagliare una porzione di film proveniente da bobina (120); detta prima stazione (110) comprendente ulteriormente uno stampo (150) configurato in modo da formare detto corpo capsula plissettato (101) a partire da detta porzione di film proveniente da bobina (120).
15. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui detti mezzi di trasporto (130) comprendono una pluralità di alloggiamenti (131) configurati in modo da contenere almeno uno di detti corpi capsula plissettati (101).
16. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 15, in cui detta seconda stazione (111) comprende un saldatore (160) avente geometria fissa configurato in modo da saldare detto corpo capsula plissettato (101) insieme a detto elemento di rinforzo (102).
17. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 16, in cui detta seconda stazione (111) è posta su un tamburo rotabile (170) configurato in modo da accogliere una pluralità di detti corpi capsula plissettati (101) e detti elementi di rinforzo (102).
18. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 17, in cui detta prima stazione (110) è configurata in modo da accogliere una pluralità di film provenienti da bobina (120).
19. Macchina (1000) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 18, comprendente ulteriormente uno o più mezzi di rilevamento (180) posizionati in corrispondenza di detti mezzi di trasporto (130) configurati in modo da rilevare la presenza di imperfezioni di detto corpo capsula plissettato (101).
20. Sistema per la formazione di una capsula avente un corpo capsula plissettato (101) ed un elemento di rinforzo (102), detto sistema comprendente: una prima macchina comprendente una prima stazione (110) configurata in modo da formare detto corpo capsula plissettato (101) e primi mezzi di trasporto (130) configurati in modo da condurre detto corpo capsula plissettato (101) da detta prima stazione (110) a una seconda stazione (111); una seconda macchina comprendente secondi mezzi di trasporto configurati in modo da condurre detto elemento di rinforzo (102) in detta seconda stazione (111); in cui detta prima macchina e detta seconda macchina si incontrano in corrispondenza di detta seconda stazione (111); detta seconda stazione (111) essendo configurata in modo da poter inserire detto corpo capsula plissettato (101) in detto elemento di rinforzo (102).
21. Sistema secondo la rivendicazione 20, in cui detta seconda macchina comprende ulteriormente almeno un saldatore (160) avente geometria fissa configurato in modo da saldare detto corpo capsula plissettato (101) insieme a detto elemento di rinforzo (102).
22. Sistema secondo una delle rivendicazioni 20 o 21, in cui detta seconda stazione (111) é configurata in modo da ricevere detto elemento di rinforzo (102) e detto corpo capsula plissettato (101) separatamente e coassialmente.