ITBS20120012A1 - Apparato e metodo per la formatura di contenitori in materiale cartaceo - Google Patents

Description

Titolo: “Apparato e metodo per la formatura di contenitori in materiale cartaceoâ€

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda un apparato e un metodo per la formatura di contenitori in materiale cartaceo, in particolare contenitori provvisti di una porzione perimetrale piana, adatta all’accoppiamento con un coperchio, e un orlo arricciato di rinforzo del contenitore, previsto inferiormente alla porzione perimetrale piana.

Stato della tecnica

Nell’ambito della presente invenzione con l’espressione contenitori si identificano piatti, vassoi e vaschette per uso alimentare e con l’espressione materiale cartaceo generalmente ci si riferisce alla pergamena vegetale (VP) o alla carta accoppiata in più strati o siliconata, oppure ci si riferisce al cartoncino. In generale il peso della carta à ̈ minore o uguale a 200 g/m<2>e il peso del cartoncino à ̈ maggiore di 200 g/m<2>.

Il brevetto statunitense US 6,093,460 descrive un apparato per la formatura di contenitori sostanzialmente rettangolari, a partire da un fustellato iniziale pre-tagliato in una stazione di lavoro esterna all’apparato. Il materiale utilizzato à ̈ cartoncino avente un peso relativamente alto, da 200 a 400 g/m<2>e ricoperto di una pellicola di resina sia su tutta la sua superficie frontale che su tutta la sua superficie posteriore. Il contenitore non à ̈ realizzato come si suol dire “in un sol colpo†, ma in fasi successive e separate: prima con un’attrezzatura per fustellare il cartoncino di partenza, poi con l’apparato per la formatura del recipiente a partire dallo sbozzo fustellato; questa soluzione comporta tempi morti e, quindi, bassa produttività, e costi di attrezzamento rilevanti.

La domanda di brevetto internazionale WO 2010/044117 a nome della Richiedente descrive un apparato per la formatura di contenitori per alimenti a partire da un singolo nastro continuo di carta umidificata alimentato all’apparato stesso. L’apparato comprende un semistampo inferiore, stazionario, ed un semistampo superiore, movibile rispetto al semistampo inferiore tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura dello stampo. I due semistampi interagiscono per definire un’impronta corrispondente al contenitore da formare.

In particolare, attorno al semistampo superiore sono previsti, concentricamente dall’esterno verso il semistampo, una lama di taglio superiore, un anello di plissettatura/raggrinzatura superiore e un elemento orlatore superiore; attorno al semistampo inferiore sono disposti, concentricamente e dall’esterno verso il semistampo, una contro-lama di taglio inferiore, un contro-anello di plissettatura/raggrinzatura inferiore e un controorlatore inferiore, funzionalmente associati rispettivamente alla lama di taglio, all’anello di plissettatura/raggrinzatura e all’elemento orlatore del semistampo superiori. I due semistampi sono inoltre provvisti di mezzi di riscaldamento per l’asciugatura della carta umida di partenza e il suo consolidamento nello stampo chiuso. Gli elementi descritti hanno rispettivamente il compito di:

- ritagliare dal nastro di carta di partenza uno sbozzo le cui misure sono proporzionali alle dimensioni del contenitore da formare,

- plissettare o raggrinzare una corona periferica dello sbozzo di carta durante la corsa di chiusura dei semistampi, e

- formare un orlo arricciato attorno alla parete laterale del contenitore durante la corda di apertura dei due semistampi.

Gli apparati descritti in US 6,093,460 e WO 2010/044117 consentono di ottenere contenitori provvisti di:

- un fondo e pareti laterali che definiscono il vano centrale di accoglimento del cibo;

- una porzione perimetrale piana, chiamata anche davanzale o labbro, che si estende orizzontalmente a sbalzo dalle pareti laterali, dalla parte opposta rispetto al vano centrale, e

- un orlo arricciato, detto anche bordo arricciato, - avente la funzione di irrobustire il contenitore limitando le deformazioni delle pareti laterali - che giace sopra il piano di giacitura della suddetta porzione perimetrale piana, ovvero rivolto verso l’alto.

La porzione perimetrale piana appena descritta à ̈ indicata con il numero di riferimento 126 nelle figure 22-24 di US 6,093,460 e con il numero di riferimento 102 nelle figure 6a-6b di WO 2010/044117

Il bordo arricciato appena descritto à ̈ indicato con il numero di riferimento 127 nelle figure 22-24 di US 6,093,460 ed à ̈ formato dall’elemento 23 nelle figure 6a-6b di WO 2010/044117.

La Richiedente ha riscontrato che avere l’orlo arricciato sopra la porzione perimetrale piana impedisce la chiusura del contenitore con un coperchio o una pellicola saldato/a direttamente alla stessa porzione perimetrale piana. Si noti che in figura 23 di US 6,093,460 à ̈ infatti descritta l’applicazione di un contenitore sull’orlo arricciato 127 e non sulla porzione perimetrale piana 126.

In altri termini à ̈ sentita la necessità di poter sigillare i contenitori in materiale cartaceo con pellicole o altri coperchi saldabili o incollabili alla relativa porzione perimetrale piana, senza però rinunciare alla presenza dell’orlo arricciato che conferisce robustezza ai contenitori, in particolare contro gli spanciamenti delle pareti laterali.

Scopi e sommario dell’invenzione

E’ quindi uno scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un apparato e un metodo di formatura di contenitori in materiale cartaceo provvisti di una porzione perimetrale piana e un orlo arricciato di rinforzo del contenitore, in cui l’orlo arricciato sia configurato o disposto in modo tale da non ostacolare l’applicazione di un coperchio o una pellicola direttamente a contatto con la porzione perimetrale piana.

In un suo primo aspetto la presente invenzione concerne pertanto un apparato secondo la rivendicazione 1.

In particolare, l’invenzione ha per oggetto un apparato per la formatura di contenitori a partire da un nastro in materiale cartaceo. L’apparato comprende un piano portastampo stazionario e un piano portastampo mobile rispetto ad esso, tra una posizione distale, di apertura, e una posizione prossimale, di chiusura. Il piano portastampo stazionario comprende un rispettivo semistampo stazionario e il piano portastampo mobile comprende un rispettivo semistampo mobile.

Nella posizione di chiusura i due semistampi, stazionario e mobile, delimitano insieme una impronta corrispondente ad un contenitore provvisto di un fondo, una parete laterale, e una porzione perimetrale sostanzialmente piana che si estende a sbalzo dalla parete laterale.

Attorno al semistampo mobile sono previsti concentricamente, nell’ordine dall’interno verso l’esterno, un elemento orlatore, un elemento di plissettatura/raggrinzatura e una lama di taglio. Analogamente attorno al semistampo stazionario sono disposti concentricamente, nell’ordine dall’interno verso l’esterno, un contro elemento orlatore, un contro elemento di plissettatura/raggrinzatura e una contro lama di taglio.

La lama e la contro lama di taglio interagiscono per ritagliare dal nastro di partenza uno sbozzo le cui dimensioni sono proporzionali alle dimensioni del contenitore da formare. L’elemento di plissettatura/raggrinzatura e il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura interagiscono per plissettare o raggrinzare una corona periferica dello sbozzo, in corrispondenza di almeno parte della parete laterale e della porzione perimetrale piana del contenitore in formazione. L’elemento orlatore e il contro elemento orlatore interagiscono per formare un orlo arricciato che si estende esternamente dalla porzione perimetrale piana del contenitore in formazione.

Vantaggiosamente il semistampo mobile à ̈ inseribile almeno in parte nel contro elemento orlatore per formare l’orlo arricciato del contenitore tra il piano di giacitura della relativa porzione perimetrale piana e il fondo del contenitore stesso.

Nella forma di realizzazione preferita l’apparato à ̈ configurato per realizzare l’orlo arricciato sostanzialmente tangente al piano di giacitura della porzione perimetrale piana.

Rispetto alle soluzioni tradizionali e ora disponibili sul mercato, l’apparato secondo la presente invenzione consente di ottenere contenitori in carta e cartoncino provvisti di una porzione perimetrale piana (labbro, davanzale), sostanzialmente parallela al fondo, adatta all’accoppiamento con un coperchio o una pellicola di sigillatura, e provvisti anche di un orlo arricciato di rinforzo sotto la porzione piana. L’orlo arricciato non interferisce quindi con la porzione piana, che resta completamente accessibile superiormente per il coperchio o la pellicola.

Per le ragioni viste sopra la presente invenzione realizza un importante cambiamento nel settore dei contenitori in carta/cartoncino per uso alimentare che, pur essendo ecologici, sono spesso scartati dagli utenti a favore dei contenitori in alluminio, finora più facilmente sigillabili.

In generale i contenitori realizzabili con l’apparato secondo la presente invenzione hanno forma circolare, oppure quadrata o rettangolare. Indipendente dalla forma, i contenitori hanno un fondo e una parete laterale che delimitano insieme il vano di accoglimento del cibo. Nel caso in cui la forma dei contenitori à ̈ quadrata o rettangolare la parete laterale à ̈ ovviamente definita da quattro superfici. Dalla parete laterale si estende a sbalzo verso l’esterno la porzione sostanzialmente piana, detta anche davanzale o labbro, e inferiormente al davanzale à ̈ presente l’orlo arricciato, in posizione intermedia il piano di giacitura del fondo del contenitore e il piano di giacitura del davanzale, preferibilmente sostanzialmente tangente a quest’ultimo.

Preferibilmente la porzione del semistampo mobile inseribile almeno in parte nel contro elemento orlatore à ̈ la porzione radialmente più esterna che definisce, insieme ad una corrispondente porzione del semistampo stazionario, la porzione perimetrale piana del contenitore formato. In particolare, in una fase della formatura del contenitore il semistampo mobile e il semistampo fisso sono chiusi uno contro l’altro da parti opposte rispetto al materiale cartaceo e le porzioni radialmente più esterne dei due semistampi stringono a sandwich quella che diverrà la porzione perimetrale piana del contenitore.

Preferibilmente il semistampo mobile à ̈ inseribile nel contro elemento orlatore in direzione assiale, ovvero nella direzione che porta il semistampo mobile verso il semistampo stazionario, per una lunghezza almeno corrispondente all’estensione radiale dell’orlo arricciato, ipoteticamente svolto su un piano. In altri termini svolgendo ipoteticamente l’orlo arricciato sul piano di giacitura della porzione piana del contenitore formato, l’estensione radiale dell’orlo stesso à ̈ pari alla distanza assiale percorsa dal semistampo mobile nel suo movimento di inserimento nel contro elemento orlatore.

Nella forma di realizzazione preferita la porzione radialmente più esterna del semistampo stazionario non à ̈ inseribile nell’elemento orlatore alloggiato sul piano portastampo mobile. Al più, il bordo interno dell’elemento orlatore si porta alla stessa altezza della porzione radialmente più esterna del semistampo stazionario.

Preferibilmente l’elemento orlatore e il contro elemento orlatore comprendono rispettive gole che si fronteggiano. Ad esempio le gole sono toroidali e si estendono in corrispondenza del bordo inferiore dell’elemento orlatore e del bordo superiore del contro elemento orlatore.

Preferibilmente il semistampo mobile e la lama di taglio sono solidali al piano portastampo mobile; l’elemento orlatore e l’elemento di plissettatura/raggrinzatura sono traslabili rispetto al piano portastampo mobile, alternativamente nei due sensi della direzione di avvicinamento del piano portastampo mobile al piano portastampo stazionario, per consentire un movimento relativo rispetto al portastampo mobile.

Preferibilmente il semistampo stazionario à ̈ traslabile rispetto al piano portastampo stazionario alternativamente nei due sensi della direzione di avvicinamento del piano portastampo mobile al piano portastampo stazionario. Il movimento del semistampo stazionario rispetto al piano portastampo stazionario à ̈ minimo e corrisponde alla corsa effettuata solidalmente con il semistampo mobile nel movimento di inserimento nel contro elemento orlatore.

Preferibilmente la contro lama e il contro elemento orlatore sono solidali al piano portastampo stazionario. Il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura à ̈ invece preferibilmente traslabile rispetto al piano stazionario nei due sensi della suddetta direzione di avvicinamento.

Più preferibilmente il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura à ̈ associato ad un rispettivo elemento attuatore la cui funzione à ̈ quella di muovere il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura rispetto al semipiano stazionario, quando necessario durante il processo di formazione del contenitore. In particolare, l’elemento attuatore determina la traslazione del contro elemento di plissettatura/raggrinzatura tra una prima posizione sollevata, in corrispondenza della quale il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura à ̈ in linea con la superficie superiore del semistampo stazionario, e una seconda posizione ribassata, in corrispondenza della quale il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura à ̈ in linea con la superficie laterale del semistampo stazionario. L’elemento attuatore entra in funzione durante la chiusura del semistampo mobile sul semistampo fisso per sincronizzare la plissettatura dello sbozzo con la relativa imbutitura ed impedire strappi del materiale cartaceo.

Preferibilmente il semistampo mobile à ̈ provvisto di un piattello interno movibile assialmente rispetto al piattello stesso per l’espulsione, a stampo aperto, del contenitore completamente formato.

Preferibilmente i semistampi stazionario e mobili sono riscaldati per ottenere la stabilizzazione del materiale cartaceo del contenitore in formazione.

In un suo secondo aspetto la presente invenzione concerne pertanto un metodo secondo la rivendicazione 7.

In particolare, l’invenzione ha per oggetto un metodo per la formatura, a partire da un nastro in materiale cartaceo, di contenitori aventi un fondo, una parete laterale almeno in parte plissettata e un orlo periferico arricciato. Il metodo comprende le fasi:

a) tagliare o fustellare il nastro per ottenere uno sbozzo le cui dimensioni sono proporzionali alle dimensioni del contenitore da formare;

b) trattenere lo sbozzo in corrispondenza di una relativa corona perimetrale e plissettare o raggrinzire una o più porzioni della stessa corona perimetrale;

c) imbutire lo sbozzo in corrispondenza della relativa porzione interna alla suddetta corona perimetrale per formare il fondo e la parete laterale del contenitore, lasciando esternamente alla parete laterale una porzione perimetrale piana, detta anche davanzale o labbro;

d) piegare una corona periferica della porzione piana in posizione ortogonale al piano di giacitura del fondo del contenitore in formazione, e verso di esso; e

e) arrotolare su se stessa la corona periferica di detta porzione piana per ottenere un orlo arricciato perimetrale attorno alla stessa porzione piana, in posizione intermedia tra il piano di giacitura della porzione piana e il fondo del contenitore formato.

Rileva quindi la posizione dell’orlo arricciato, che rimane sostanzialmente sotto il livello del davanzale del contenitore formato, in modo da non ostacolare il posizionamento di una pellicola o un coperchio. Al più l’orlo arricciato risulta tangente al piano di giacitura del davanzale.

Preferibilmente le fasi b) e c) sono sostanzialmente simultanee.

Preferibilmente le fasi dalla a) alla e) sono attuate per mezzo dell’apparato secondo la presente invenzione.

In particolare la fase a) à ̈ attuata portando la lama di taglio e la contro lama di taglio in corrispondenza l’una dell’altra, lungo il perimetro dello sbozzo da formare. Ad esempio, la lama di taglio à ̈ un punzone e la contro lama di taglio à ̈ una corrispondente matrice di tranciatura ad esso funzionalmente associata. In alternativa la lama di taglio à ̈ una fustella e la contro lama à ̈ un piano di battuta della fustella.

La fase b) à ̈ attuata ingranando almeno in parte l’elemento di plissettatura/raggrinzatura con il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura, da parti opposte rispetto allo sbozzo ottenuto durante la fase a). In altri termini tali elementi schiacciano a sandwich una porzione dello sbozzo, in corrispondenza di quella che diverrà la parete laterale del contenitore. Preferibilmente nei contenitori circolari l’intera parete laterale viene plissettata o raggrinzata; nei contenitori quadrati o rettangolari la plissettatura/raggrinzatura à ̈ preferibilmente prevista solo in corrispondenza degli spigoli della parete laterale.

La fase c) Ã ̈ attuata calzando il semistampo mobile sul semistampo stazionario, da parti opposte rispetto allo sbozzo ottenuto durante la fase a) e plissettato o raggrinzito durante la fase b). In pratica durante la fase c) lo stampo definito dai due semistampi viene chiuso.

Quando le fasi b) e c) sono simultanee, l’elemento di plissettatura/raggrinzatura e il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura vengono impegnati uno con l’altro dapprima solo in minima parte e via via che la fase c) viene completata sono ingranati sempre di più uno nell’altro. In questa circostanza l’elemento attuatore del contro elemento di plissettatura/raggrinzatura interviene ad abbassare questo componente verso il semipiano stazionario per assecondare il parziale sfilamento del materiale cartaceo e impedirne quindi rotture o danneggiamenti.

La fase d) à ̈ attuata traslando il semistampo mobile e il semistampo stazionario, in questa fase chiusi uno sull’altro e in questa fase solidali, almeno in parte all’interno del contro elemento orlatore, nel verso che porta il piano portastampo mobile a chiudersi contro il piano portastampo stazionario.

La fase e) à ̈ attuata portando in battuta l’elemento orlatore sul contro elemento orlatore e traslando il semistampo mobile e il semistampo stazionario, chiusi uno sull’altro e in questa fase solidali, nel verso opposto rispetto alla fase d), in una posizione in cui il semistampo mobile non à ̈ inserito nel contro elemento orlatore e compiendo un movimento relativo rispetto agli elementi di orlatura.

Durante la fase e) le gole contrapposte dell’elemento orlatore e del contro elemento orlatore formano una cavità toroidale di guida della porzione dello sbozzo destinata ad essere arricciata, definita sopra corona periferica.

Durante la fase b) la porzione dello sbozzo intercettata dall’elemento di plissettatura/raggrinzatura e dal relativo contro elemento, chiusi uno contro l’altro, viene almeno in parte sfilata per consentire l’imbutitura di cui alla fase c) senza strappare il materiale cartaceo.

Preferibilmente il metodo secondo la presente invenzione comprende l’ulteriore fase di umidificare il nastro in materiale cartaceo prima della formatura del contenitore e l’ulteriore fase di riscaldare il semistampo mobile e il semistampo stazionario per stabilizzare la forma del contenitore in formazione, prima del suo completamento.

In un suo terzo aspetto l’invenzione concerne un contenitore in materiale cartaceo per uso alimentare, comprendente un fondo, una parete laterale che si diparte dal fondo, una porzione piana che si estende a sbalzo da detta parete piana, sostanzialmente parallela al fondo o comunque sostanzialmente orizzontale, e un orlo arricciato perimetrale che si estende da detta porzione piana, caratterizzato dal fatto che detto bordo arricciato à ̈ intermedio tra il piano di giacitura della porzione piana e il piano di giacitura del fondo.

Breve descrizione dei disegni

Maggiori dettagli dell’invenzione risulteranno evidenti dal prosieguo della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni esemplificativi e non limitativi, nei quali:

- la figura 1A Ã ̈ una vista in sezione verticale di un apparato secondo la presente invenzione, in una prima configurazione;

- la figura 1B à ̈ una vista in prospettiva di un nastro in materiale cartaceo alimentato all’apparato mostrato in figura 1A;

- la figura 2A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una seconda configurazione;

- la figura 2B Ã ̈ una vista in sezione verticale e ingrandita, di un dettaglio di figura 2A;

- la figura 2C Ã ̈ una vista in prospettiva di uno sbozzo ottenuto dal nastro mostrato in figura 1B;

- la figura 3A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una terza configurazione;

- la figura 3B Ã ̈ una vista in sezione verticale e ingrandita, di un dettaglio di figura 3A;

- la figura 3C à ̈ una vista in prospettiva di un contenitore in formazione nell’apparato mostrato in figura 3A;

- la figura 4A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una quarta configurazione;

- la figura 4B Ã ̈ una vista in sezione verticale e ingrandita, di un dettaglio di figura 4A;

- la figura 4C à ̈ una vista in prospettiva di un contenitore in formazione nell’apparato mostrato in figura 4A;

- la figura 5A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una quinta configurazione;

- la figura 5B Ã ̈ una vista in sezione verticale e ingrandita, di un dettaglio di figura 5A;

- la figura 5C à ̈ una vista in prospettiva di un contenitore in formazione nell’apparato mostrato in figura 5A;

- la figura 6A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una sesta configurazione;

- la figura 6B Ã ̈ una vista in sezione verticale e ingrandita, di un dettaglio di figura 6A;

- la figura 6C à ̈ una vista in prospettiva di un contenitore in formazione nell’apparato mostrato in figura 6A;

- la figura 7A à ̈ una vista in sezione verticale dell’apparato mostrato in figura 1, in una settima configurazione;

- la figura 8A à ̈ una vista in prospettiva dall’alto del contenitore mostrato in figura 7B;

- la figura 8B Ã ̈ una vista in sezione verticale del contenitore mostrato in figura 8A;

- la figura 8C Ã ̈ un ingrandimento della figura 8B;

- la figura 9 à ̈ una vista in prospettiva dall’alto di un altro contenitore secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

In figura 1 Ã ̈ mostrata, a titolo di esempio, un apparato per la formatura di contenitori in carta o cartoncino secondo la presente invenzione, indicato globalmente con il riferimento 10.

Un nastro continuo C, di carta o cartoncino, à ̈ alimentato all’apparato 10 nella direzione indicata dalla freccia F.

L’apparato 10 comprende un piano portastampo inferiore 11, stazionario cioà ̈ immobile, e un piano portastampo superiore 12, quest’ultimo alternativamente traslabile nei due versi della direzione assiale X lungo colonne di guida 13, verso il piano portastampo stazionario 11 e lontano da questo.

Al piano portastampo stazionario 11 à ̈ vincolato un corrispondente semistampo 14, definito semistampo stazionario, e al piano portastampo mobile 12 à ̈ vincolato un corrispondente semistampo 15, definito semistampo mobile. I due semistampi 14 e 15 definiscono congiuntamente e in modo complementare almeno un’impronta corrispondente, per forma e dimensioni, al contenitore 100 da realizzare.

Preferibilmente il nastro C viene umidificato e i semistampi 14, 15 sono riscaldabili elettricamente per scaldare il materiale cartaceo umido ed asciugarlo in una specifica fase del ciclo di formatura del contenitore desiderato, descritta sotto.

Il piano portastampo mobile 12 Ã ̈ traslabili tra due posizioni estreme: la posizione di apertura mostrata in figura 1, nella quale il semistampo superiore 15 Ã ̈ separato e distante dal semistampo inferiore 14 previsto sul piano portastampo stazionario 11, e una posizione di massima chiusura, nella quale il semistampo superiore 15 Ã ̈ premuto contro il semistampo inferiore 14 e si coniuga con esso.

Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, il semistampo stazionario 14 à ̈ provvisto di un piattello interno 14’ estraibile verso l’alto. Analogamente, il semistampo mobile 15 à ̈ provvisto di un piattello di estrazione 15’ estraibile verso il basso per facilitare l’espulsione del contenitore formato. Ad esempio, il piattello di estrazione 15’ à ̈ traslato rispetto al semistampo 15 da un corrispondente spintore pneumatico 17.

A bordo del piano portastampo mobile 12, attorno al semistampo superiore 15 sono previsti, radialmente dall’interno verso l’esterno, a livelli diversi e rivolti verso il piano portastampo stazionario 11: un elemento orlatore 20, un elemento di plissettatura e/o raggrinzatura 19 e una lama di taglio 18. Nella circostanza in cui il contenitore da formare à ̈ circolare, gli elementi 15, 18, 19 e 20 hanno una generica forma ad anello.

A bordo del piano portastampo stazionario 11 sono previsti un contro elemento orlatore 23, un contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22 e una contro lama di taglio 21, funzionalmente associati rispettivamente all’elemento orlatore 20, all’elemento di plissettatura e/o raggrinzatura 19 e alla lama di taglio 18. E’ inoltre previsto un elemento K attuatore del contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22. L’elemento attuatore K trasla in direzione X per avvicinare il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22 al semipiano stazionario 11 durante la chiusura dello stampo. L’attuatore K à ̈ sostenuto da pistoni pneumatici; il semipiano mobile 12 nella sua corsa di chiusura verso il semipiano fisso vince la resistenza offerta dai pistoni pneumatici, determinando il movimento verso il semipiano 11 del contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22.

In particolare la lama di taglio 18 Ã ̈ un punzone di tranciatura e la contro lama 21 Ã ̈ una matrice di tranciatura. In alternativa questi due elementi possono essere rimpiazzati con una fustella e la corrispondente superficie di riscontro.

In particolare come mostrato al meglio in figura 5B, il contro elemento orlatore 23 presenta una gola tondeggiante 23’ rivolta verso una corrispondente gola tondeggiante 20’ dell’elemento orlatore superiore 20.

Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure allegate il semistampo mobile 15 e la lama di taglio 18 sono solidali al piano portastampo mobile 12. L’elemento orlatore 20 e l’elemento di plissettatura/raggrinzatura 19 sono traslabili rispetto al piano portastampo mobile 12 alternativamente nei due sensi della direzione X sotto la spinta di opportuni mezzi di comando.

Il semistampo stazionario 14 Ã ̈ traslabile rispetto al piano portastampo stazionario 11 alternativamente nei due sensi della direzione X. La corsa del semistampo stazionario 14 Ã ̈ comandata dallo spintore pneumatico 24.

La figura 8A e la figura 9 mostrano in prospettiva due forme di realizzazione di un contenitore 100 secondo la presente invenzione, rispettivamente quadrato e circolare. Il piatto comprende un fondo 101 circondato da una parete laterale 102.

Come mostrato nelle figure 8B e 8C, attorno alla parete laterale 102 si estende a sbalzo, e sostanzialmente parallelamente al fondo 101, una porzione piana 103 definita labbro o davanzale. La porzione piana 103 à ̈ adatta all’accoppiamento con un coperchio o una pellicola sigillante del tipo normalmente utilizzato per il confezionamento degli alimenti. L’accoppiamento con il coperchio o la pellicola può essere meccanico, termico o per mezzo di colle.

Inferiormente alla porzione piana si estende un orlo arricciato 104 perimetrale che ha la funzione di irrigidire il contenitore per limitarne le deformazioni durante l’uso. L’orlo arricciato 104 circonda la porzione piana 103 e si estende tra il suo piano di giacitura e il piano di giacitura del fondo 101.

Il contenitore 100 à ̈ realizzato con l’apparato 10 come verrà ora descritto. All’avvio del ciclo di formatura l’apparato 10 à ̈ aperto come mostrato in Fig. 1A, in una posizione per poter alimentare tra i piani 11 e 12 un tratto del nastro di carta C mostrato in figura 1B, in misura dipendente dalle dimensioni del contenitore 100 da produrre. Nella realizzazione mostrata in figura la carta à ̈ umidificata. L’alimentazione del nastro di carta C à ̈ demandata ad opportuni mezzi esterni di alimentazione sincronizzati con i movimenti di chiusura e apertura dell’apparato 10; il nastro viene fermato nella posizione mostrata in figura 1A.

Inizia allora la chiusura dell’apparato 10, come mostrato in figura 2A. In corrispondenza dell’accostamento del piano 12 verso il piano 11 per circa due terzi della sua corsa totale la lama di taglio 18 impegna la contro lama di taglio 21 quel tanto che basta per separare uno sbozzo C’ dal nastro di carta C, come mostrato in figura 2C. Le dimensioni dello sbozzo C’ sono compatibili con le dimensioni del contenitore 100 da produrre.

La figura 2B mostra un ingrandimento della porzione interna all’area cerchiata di figura 2A. In questa fase l’elemento di plissettatura 19 e il relativo contro elemento 22 restano distanti uno dall’altro, così come restano distanti il semistampo superiore 15 da quello inferiore 14.

La figura 3A mostra una terza fase del ciclo di formatura del contenitore 100. Rispetto alla configurazione mostrata in figura 2A il piano 12 à ̈ stato ulteriormente avvicinato (di pochi millimetri) al piano 11, come visibile da un confronto delle corse Z e Z’ delle colonne di guida 13 (Z’ < Z). La lama di taglio 18 à ̈ quindi stata ulteriormente inserita nella contro lama 21 e l’elemento di plissettatura 19 e il contro elemento di plissettatura 22 sono portati uno contro l’altro per serrare lo sbozzo C’ da parti opposte. Il semistampo superiore 15 à ̈ distante dal semistampo inferiore 14. La figura 3B à ̈ un ingrandimento della porzione interna all’area cerchiata di figura 3A. La figura 3C mostra il corrispondente stato di avanzamento del processo di formatura del contenitore 100 all’interno dell’apparato 10. In questa fase una corona perimetrale C1 dello sbozzo C’ viene leggermente incisa dagli elementi di plissettatura 19 e 22, per favorire la plissettatura vera e propria in una fase successiva del processo di formazione (fig. 5), completamente o almeno in corrispondenza di quelli che diverranno gli spigoli della parete 102 del contenitore 100.

La chiusura dell’apparato 10 prosegue poi come mostrato in figura 4A secondo una corsa corrispondente all’altezza del contenitore 100 finito, escluso il bordo arricciato 104. In altri termini il piano 12 si abbassa ulteriormente verso il piano 11 per portare il semistampo superiore 15 in battuta contro il semistampo 14, imbutendo conseguentemente lo sbozzo C’ tra essi interposto. La figura 4B à ̈ un ingrandimento della porzione interna all’area cerchiata di figura 4A in cui à ̈ evidente che per via dell’imbutitura parte dello sbozzo C’ si à ̈ sfilato attraverso gli elementi di plissettatura 19 e 22, come peraltro riscontrabile con un confronto con la figura 3B. La figura 4C mostra il corrispondente stato di avanzamento del processo di formatura del contenitore 100 all’interno dell’apparato 10. Il contenitore 100 à ̈ sostanzialmente formato a meno dell’orlo arricciato 104. In questa fase la plissettatura à ̈ completa; come mostrato in figura 4B gli elementi di plissettatura 19 e 22 si trovano nella posizione di minima distanza, parzialmente in compenetrazione. Dalla parete laterale 102 si diparte a sbalzo, parallelamente al fondo 101, la porzione piana 103, parte della quale deve essere arrotolata su se stessa per formare l’orlo arricciato 104.

La figura 5A mostra l’apparato 10 in una ulteriore fase del ciclo di formatura, nella posizione di massima chiusura, ovvero nella posizione in cui il piano 12 à ̈ il più possibile prossimale al piano 11. Gli steli 25 di guida del semistampo stazionario 14 rientrano parzialmente nelle rispettive sedi 26, così come lo spintore 24, e il semistampo stazionario 14 restando solidale al semistampo mobile 15 si inserisce all’interno del contro elemento orlatore 23 per un tratto corrispondente all’estensione H della porzione periferica 105 dello sbozzo C’ che viene conseguentemente piegata verticalmente a partire dalla porzione piana 103, come mostrato nelle figure 5B e 5C. Le porzioni del semistampo stazionario 14 e del semistampo mobile 15 che si inseriscono all’interno del contro elemento orlatore 23 sono per lo meno le porzioni 14’’ e 15’’ radialmente più esterne che definiscono la superficie piana 103 del contenitore 100.

In altre parole l’inserimento in direzione X dei semistampi 14 e 15 all’interno del contro elemento orlatore 23, inferiormente rispetto al piano di giacitura della relativa gola tondeggiante 23’, determina la piegatura della porzione periferica 105 della porzione piana 103 in posizione sostanzialmente ortogonale al fondo 101.

L’attuatore K ha avvicinato (confronto con figura 1) il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22 al semipiano stazionario 11 per assecondare la chiusura dello stampo, ovvero assecondare l’imbutitura dello sbozzo senza che questo si rompa. In pratica durante la chiusura dello stampo entrambi gli elementi di plissettatura 19 e 22 vengono avvicinati al semipiano stazionario 11 per evitare rotture dello sbozzo.

In pratica l’attuatore K abbassa il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura 22 verso il semipiano stazionario 11 per impedire un’eccessiva compenetrazione con l’elemento di plissettatura/raggrinzatura 19 o per impedire che questi elementi si compenetrino troppo velocemente prima che lo sbozzo riesca a sfilarsi almeno in parte.

In questa fase l’elemento orlatore 20 e il contro elemento orlatore 23 sono in battuta uno contro l’altro in modo tale che le rispettive gole tondeggianti 20’ e 23’ formano una scanalatura toroidale attorno alla parete 102 dello sbozzo C’, in corrispondenza della porzione periferica 105.

La figura 6A mostra l’apparato 1 nella fase finale del ciclo di formatura del contenitore 100, mostrato rovesciato (con il fondo in alto) in figura 6C. Rispetto alla fase precedente, descritta in relazione alla figura 5A, il piano 12 viene riportato alla stessa distanza dal piano 11 mostrata in figura 4A. I semistampi 14 e 15 restano solidali e l’elemento orlatore 20 trasla rispetto al piano mobile 12 verso il piano stazionario 11. Si determina uno spostamento relativo tra i semistampi 14 e 15, tenuti solidali uno all’altro e sollevati insieme al piano 12, e gli elementi di orlatura 20 e 23, tenuti solidali e stazionari con il piano 11. Questo movimento causa l’arricciamento della porzione periferica 105 dello sbozzo C’ nella suddetta scanalatura toroidale a formare l’orlo 104 tra il piano di giacitura della porzione piana 103 e il fondo 101 del contenitore 100, come mostrato al meglio in figura 6B.

In questa fase l’attuatore K comincia a risalire dalla posizione ribassata mostrata in figura 5.

In figura 7A l’apparato à ̈ mostrato nella posizione di completa apertura, nella quale il contenitore finito 100 viene rilasciato ed espulso mediante un movimento in avanti del piattello 15’ del semistampo superiore 15. In questo modo si ripristinano le condizioni della Fig. 1 per l’avvio di un nuovo, successivo ciclo di formatura.

In almeno una delle fasi descritte sopra i semistampi 14 e 15 sono riscaldati elettricamente per ridurre l’umidità iniziale della carta e stabilizzare quindi la forma del contenitore 100.

Claims (13)

1. Rivendicazioni 1. Apparato (10) per la formatura di contenitori (100) a partire da un nastro (C) in materiale cartaceo, comprendente un piano portastampo stazionario (11) e un piano portastampo mobile (12) rispetto ad esso, tra una posizione distale, di apertura, e una posizione prossimale, di chiusura, in cui: - il piano portastampo stazionario (11) comprende un rispettivo semistampo stazionario (14) e il piano portastampo mobile (12) comprende un rispettivo semistampo mobile (15), dove nella posizione di chiusura i semistampi stazionario (14) e mobile (15) delimitano insieme una impronta corrispondente ad un contenitore (100) provvisto di un fondo (101), una parete laterale (102), e una porzione perimetrale piana (103) che si estende a sbalzo dalla parete laterale (102), e - attorno al semistampo mobile (15) sono previsti concentricamente, nell’ordine, un elemento orlatore (20), un elemento di plissettatura/raggrinzatura (19) e una lama di taglio (18), e - attorno al semistampo stazionario (14) sono disposti concentricamente, nell’ordine, un contro elemento orlatore (23), un contro elemento di plissettatura/raggrinzatura (22) e una contro lama di taglio (21), e in cui - la lama (18) e la contro lama (21) di taglio interagiscono per ritagliare dal nastro (C) di partenza uno sbozzo (C’) le cui dimensioni sono proporzionali alle dimensioni del contenitore (100) da formare, l’elemento di plissettatura/raggrinzatura (19) e il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura (22) interagiscono per plissettare o raggrinzare una corona periferica (C1) di detto sbozzo (C’), in corrispondenza di almeno parte della parete laterale (102) e della porzione perimetrale piana (103) del contenitore (C’) in formazione, e l’elemento orlatore (20) e il contro elemento orlatore (23) interagiscono per formare un orlo arricciato (104) che si estende dalla porzione perimetrale piana (103) del contenitore (C’) in formazione, caratterizzato dal fatto che il semistampo mobile (15) à ̈ inseribile almeno in parte nel contro elemento orlatore (23) per formare l’orlo arricciato (104) del contenitore (100) tra il piano di giacitura della relativa porzione perimetrale piana (103) e il fondo (101) del contenitore (100) stesso.
2. 2. Apparato (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione del semistampo mobile (15) inseribile almeno in parte nel contro elemento orlatore (23) à ̈ la porzione radialmente più esterna che definisce, insieme ad una corrispondente porzione del semistampo stazionario (14), la porzione perimetrale piana (103) del contenitore (C’) in formazione.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui il semistampo mobile (15) à ̈ inseribile nel contro elemento orlatore (23) per una lunghezza (H) almeno corrispondente all’estensione radiale dell’orlo arricciato (104), ipoteticamente svolto su un piano.
4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui la porzione radialmente più esterna (14’’) del semistampo stazionario (14) definisce insieme alla corrispondente porzione (15’’) del semistampo mobile (15) la porzione perimetrale piana (102) del contenitore (C’) in formazione, e in cui la porzione radialmente più esterna (14’’) del semistampo stazionario (14) non à ̈ inseribile nell’elemento orlatore (20).
5. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’elemento orlatore (20) e il contro elemento orlatore (23) comprendono rispettive gole (20’, 23’) che si fronteggiano.
6. 6. Apparato (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui: - il semistampo mobile (15) e la lama di taglio (18) sono solidali al piano portastampo mobile (12), - l’elemento orlatore (20) e l’elemento di plissettatura/raggrinzatura (19) sono traslabili rispetto al piano portastampo mobile (12) alternativamente nei due sensi della direzione (X) di avvicinamento del piano portastampo mobile (12) al piano portastampo stazionario (11) per determinare all’occorrenza uno spostamento relativo tra il semistampo mobile (15) e l’elemento orlatore (20), - il semistampo stazionario (14) à ̈ traslabile rispetto al piano portastampo stazionario (11) alternativamente nei due sensi della direzione (X) di avvicinamento del piano portastampo mobile (12) al piano portastampo stazionario (11) per determinare all’occorrenza uno spostamento relativo tra il semistampo stazionario (14) e il contro elemento orlatore (23); - la contro lama (21) e il contro elemento orlatore (23) sono solidali al piano portastampo stazionario (11); - il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura (22) à ̈ traslabile rispetto al piano portastampo stazionario (11) alternativamente nei due sensi di detta direzione di avvicinamento (X).
7. 7. Metodo per la formatura , a partire da un nastro (C) in materiale cartaceo, di contenitori (100) aventi un fondo (101), una parete laterale (102) almeno in parte plissettata e un orlo periferico arricciato (104), comprendente le fasi: a) tagliare o fustellare il nastro per ottenere uno sbozzo (C’) le cui dimensioni sono proporzionali alle dimensioni del contenitore (100) da formare; b) plissettare o raggrinzire una o più porzioni di una corona perimetrale (C1) di detto sbozzo (C’); c) imbutire detto sbozzo (C’) in corrispondenza della relativa porzione interna a detta corona perimetrale (C1) per formare il fondo (101) e la parete laterale (102) del contenitore, lasciando esternamente alla parete laterale una porzione perimetrale piana (103); d) piegare una porzione periferica (105) di detta porzione piana (103) in posizione sostanzialmente ortogonale al piano di giacitura del fondo (101) del contenitore (C’) in formazione e verso di esso; e) arrotolare su se stessa la porzione periferica (105) di detta porzione piana (103) per ottenere un orlo arricciato perimetrale (104) attorno alla stessa porzione piana (103), in posizione intermedia tra il piano di giacitura della porzione piana (103) e il fondo (101) del contenitore formato.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui le fasi b) e c) sono attuate contemporaneamente.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o la rivendicazione 8, in cui le fasi dalla a) alla e) sono attuate per mezzo dell’apparato (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6 e in cui: - la fase a) à ̈ attuata portando la lama (18) e la contro lama (21) di taglio in corrispondenza l’una dell’altra lungo il perimetro dello sbozzo (C’) da formare; - la fase b) à ̈ attuata ingranando almeno in parte l’elemento di plissettatura/raggrinzatura (19) con il contro elemento di plissettatura/raggrinzatura (22), da parti opposte rispetto allo sbozzo (C’) ottenuto durante la fase a); - la fase c) à ̈ attuata calzando il semistampo mobile (15) sul semistampo stazionario (14), da parti opposte rispetto allo sbozzo (C’) ottenuto durante la fase a) e plissettato o raggrinzito durante la fase b); - la fase d) à ̈ attuata traslando il semistampo mobile (15) e il semistampo stazionario (14), in questa fase chiusi uno sull’altro e in questa fase solidali, almeno in parte all’interno del contro elemento orlatore (23), nel verso che porta il piano portastampo mobile (12) a chiudersi contro il piano portastampo stazionario (11); - la fase e) à ̈ attuata portando in battuta l’elemento orlatore (20) contro il contro elemento orlatore (23) e traslando il semistampo mobile (15) e il semistampo stazionario (14), chiusi uno sull’altro e in questa fase solidali, nel verso opposto rispetto alla fase d), in una posizione in cui il semistampo mobile (15) non à ̈ inserito nel contro elemento orlatore (23) e compiendo un movimento relativo rispetto all’elemento orlatore (20) e al contro elemento orlatore (23).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui durante la fase b) la porzione (C1) dello sbozzo (C’) intercettata dall’elemento di plissettatura/raggrinzatura (19) e dal contro elemento di plissettatura/raggrinzatura (22), chiusi uno contro l’altro, viene almeno in parte sfilata da questi elementi per consentire l’imbutitura di cui alla fase c).
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 o 10, comprendente inoltre la fase di umidificare il nastro (C) in materiale cartaceo prima della formatura del contenitore e la fase di riscaldare il semistampo mobile (15) e il semistampo stazionario (14) per stabilizzare la forma del contenitore (C’) in formazione, prima del suo completamento.
12. 12. Contenitore (100) in materiale cartaceo per uso alimentare direttamente ottenuto con il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7-10.
13. 13. Contenitore (100) in materiale cartaceo per uso alimentare, comprendente un fondo (101), una parete laterale (102), una porzione piana (103) che si estende a sbalzo da detta parete piana (102), sostanzialmente parallela al fondo (101), e un orlo arricciato perimetrale (104) che si estende da detta porzione piana (103), caratterizzato dal fatto che detto bordo arricciato (104) Ã ̈ intermedio tra il piano di giacitura della porzione piana (103) e il piano di giacitura del fondo (101).