ITRE20090003A1

ITRE20090003A1 - '' metodo e dispositivo di confezionamento per prodotti alimentari ''

Info

Publication number: ITRE20090003A1
Application number: IT000003A
Authority: IT
Inventors: Gianmarco Geri; Roberto Lulli
Original assignee: Ricciarelli S P A
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2010-07-28

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

“METODO E DISPOSITIVO DI CONFEZIONAMENTO PER PRODOTTI

ALIMENTARI”

La presente invenzione riguarda il confezionamento di prodotti alimentari, principalmente di prodotti alimentari che deperiscono, più o meno rapidamente, quando esposti all’aria.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda i prodotti alimentari di forma complessa, che presentano cioè pieghe, piccoli recessi o cavità, in cui l’aria può rimanere imprigionata nonostante gli stessi vengano confezionati in atmosfera protettiva di gas inerte.

Un esempio di questi prodotti alimentari è fornito dalla pasta fresca ripiena, arrotolata o piegata, come ravioli, tortellini, cappelletti e simili.

Come anticipato, i suddetti prodotti alimentari sono confezionati in quantità dosata all’interno di appositi contenitori sigillati, dove vengono generalmente conservati immersi in un’atmosfera protettiva atta ad impedire o quantomeno contrastare, il loro deperimento.

Secondo un metodo noto di confezionamento, cui si riferisce in modo particolare l’invenzione, è noto confezionare questi prodotti all’interno di buste sigillate che sono formate con un film flessibile di materiale plastico termosaldabile.

La realizzazione dei sacchetti prevede che un nastro di film flessibile venga svolto da una bobina e fatto passare attraverso un dispositivo di formatura comprendente un tubo formatore verticale cui è associato un colletto sagomato.

Scorrendo a contatto su detto colletto, il nastro di film flessibile è costretto ad orientarsi verticalmente e a ripiegarsi su se stesso in modo da assumere la forma di una manica che avvolge il tubo formatore.

Lo scorrimento del nastro di film flessibile è ottenuto da una coppia di cingoli motorizzati posti a valle del colletto, i quali aderiscono al film flessibile per attrito o tramite un sistema di aspirazione.

Il dispositivo di formatura comprende inoltre primi mezzi di saldatura che sono atti ad unire tra loro i bordi verticali liberi del nastro di film flessibile, in modo da chiudere lateralmente la manica, e secondi mezzi di saldatura che sono atti a saldare trasversalmente il nastro di film flessibile al di sotto del tubo formatore, in modo da chiudere il fondo della manica creando una busta aperta.

I prodotti da confezionare vengono dosati con opportuni mezzi di pesatura e successivamente rilasciati all’interno del tubo formatore, in modo che si raccolgano per gravità all’interno della busta aperta di film flessibile formata in corrispondenza dell’estremità inferiore del tubo stesso.

Successivamente i secondi mezzi di saldatura entrano nuovamente in funzione per saldare trasversalmente il nastro di film flessibile al di sopra dei prodotti raccolti, sigillando ermeticamente la busta in cui sono contenuti.

La busta così riempita e sigillata viene infine separata dal nastro di film flessibile mediante appositi mezzi di taglio, ed il ciclo si ripete.

Per conservare il prodotto in atmosfera protettiva, il gas inerte viene introdotto all’interno della busta, o più in generale del contenitore, prima della definitiva sigillatura.

In alcuni casi, l’introduzione del gas inerte può essere preceduta da una fase di deaerazione del prodotto da confezionare, la quale viene eseguita direttamente all’interno della busta o del contenitore, mediante aspirazione dell’aria e conseguente creazione di un vuoto.

Se la deaerazione non viene eseguita, esiste la possibilità che una certa quantità d’aria possa rimanere a contatto con i prodotti confezionati, soprattutto se questi ultimi presentano una forma complessa con delle pieghe o delle cavità in cui l’aria può rimanere imprigionata.

Se invece la deaerazione viene eseguita, sono generalmente necessari tempi molto lunghi per aspirare tutta l’aria presente all’interno della busta o del contenitore, a scapito della produttività.

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i menzionati inconvenienti della tecnica nota, rendendo disponibile un metodo ed un dispositivo di confezionamento che consentano di migliorare la deaerazione del prodotto confezionato, senza diminuire la produttività o quantomeno senza ridurla eccessivamente.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di raggiungere il menzionato obiettivo nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

Tali scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

In particolare, si rende disponibile un metodo per il confezionamento di prodotti alimentari che prevede le fasi di:

collocare una dose di prodotti alimentari da confezionare all’interno di una camera di deaerazione,

chiudere ermeticamente detta camera di deaerazione con all’interno detti prodotti alimentari,

aspirare l’aria contenuta all’interno di detta camera di deaerazione dopo che la stessa è stata chiusa ermeticamente, e successivamente

aprire detta camera di deaerazione per fare uscire i prodotti alimentari in essa contenuti e trasferirli all’interno di un relativo contenitore di confezionamento.

Grazie a questa soluzione, all’interno della camera di deaerazione è efficacemente possibile realizzare un vuoto molto più spinto rispetto a quello ottenibile direttamente nel contenitore di confezionamento, soprattutto se si tratta di una busta di film flessibile, con ciò riuscendo ad eliminare anche l’aria eventualmente imprigionata tra le pieghe e le cavità dei prodotti.

Secondo un preferito aspetto dell’invenzione, il metodo di confezionamento può comprendere la ulteriore fase di immettere gas inerte all’interno della camera di deaerazione, quando la stessa è ancora chiusa ermeticamente con all’interno i prodotti alimentari e dopo l’aspirazione dell’aria.

L’immissione di gas inerte, tipicamente una miscela di anidride carbonica (CO2) e azoto molecolare (N2), crea un’atmosfera protettiva che permette di conservare il prodotto più a lungo.

Per attuare il metodo in oggetto si rende disponibile un dispositivo che comprende: una camera di deaerazione che è chiusa ermeticamente da mezzi di chiusura i quali sono apribili per consentire l’ingresso dei prodotti da confezionare e successivamente per consentire il rilascio degli stessi in un contenitore di confezionamento, e

mezzi per aspirare l’aria contenuta all’interno di detta camera di deaerazione quando la stessa è chiusa ermeticamente con all’interno detti prodotti alimentari.

Preferibilmente, il dispositivo in oggetto comprende anche mezzi per immettere gas inerte all’interno della camera di deaerazione, quando la stessa è ancora chiusa ermeticamente con all’interno i prodotti alimentari e dopo l’aspirazione dell’aria.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 mostra schematicamente una macchina confezionatrice secondo l’invenzione, sezionata secondo un piano verticale che attraversa la camera di deaerazione.

La figura 2 è la sezione parziale II-II di figura 1.

La figura 3 mostra schematicamente una macchina confezionatrice conforme ad una differente forma di attuazione, anch’essa sezionata secondo un piano verticale che attraversa la camera di deaerazione.

La macchina in oggetto è adibita al confezionamento di prodotti alimentari sfusi 100, principalmente prodotti alimentari di forma complessa come ad esempio la pasta fresca ripiena, arrotolata o piegata.

Come illustrato in figura 1, la macchina confezionatrice 1 comprende un recipiente cilindrico 2, orientato con asse verticale, il quale delimita al proprio interno una camera di deaerazione 20 per i prodotti alimentari 100 da confezionare.

Le estremità superiore ed inferiore del recipiente cilindrico 2 sono entrambe aperte, in modo da definire rispettivamente un ingresso ed un’uscita per i prodotti alimentari 100 nella/dalla camera di deaerazione 20.

Al recipiente cilindrico 2 sono associate una serranda superiore 3 ed una serranda inferiore 4 che, tramite l’interposizione di opportuni mezzi di tenuta, sono atte a chiudere ermeticamente l’ingresso e rispettivamente l’uscita della camera di deaerazione 20.

La serranda superiore 3 è accoppiata ad un cilindro pneumatico a doppio effetto 30, il quale è atto a muoverla tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura dell’ingresso della camera di deaerazione 20.

Analogamente, la serranda inferiore 4 è accoppiata ad un rispettivo cilindro pneumatico a doppio effetto 40, il quale è atto a muoverla tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura dell’uscita della camera di deaerazione 20.

Ovviamente le serrande 3 e 4 potrebbero essere sostituite da qualunque altro elemento otturatore adatto allo scopo, così come i relativi cilindri pneumatici 30 e 40 potrebbero essere sostituiti da altri mezzi di azionamento, ad esempio da opportuni meccanismi asserviti a motori elettrici.

Il recipiente cilindrico 2 è inoltre provvisto di una bocca di aspirazione 21, la quale è collegata a primi mezzi di pompaggio (di per sé noti e non illustrati) atti ad aspirare l’aria dalla camera di deaerazione 20.

Il recipiente cilindrico 2 è provvisto anche di una bocca di immissione 22, la quale è collegata con secondi mezzi di pompaggio (di per sé noti e non illustrati) atti ad immettere gas inerte all’interno della camera di deaerazione 20, tipicamente una miscela di anidride carbonica e azoto.

Il recipiente cilindrico 2 è infine provvisto di un vacuometro 23 atto a misurare la pressione che regna nella camera di deaerazione 20 istante per istante.

La macchina confezionatrice 1 comprende inoltre mezzi dosatori (di per sé noti e non illustrati) che, attraverso un idoneo sistema di pesatura, sono atti a rilasciare ciclicamente una prefissata quantità di prodotti alimentari 100 all’interno di una tramoggia di carico 5 posta sopra il recipiente cilindrico 2.

La bocca inferiore di detta tramoggia di carico 5 è allineata con l’ingresso della camera di deaerazione 20, in modo da essere intercettata dalla serranda superiore 3 quando quest’ultima si trova in posizione di chiusura.

Nella forma di attuazione illustrata, la macchina confezionatrice 1 comprende infine un dispositivo di formatura, indicato globalmente con 6, per la realizzazione di buste destinate al confezionamento dei prodotti alimentari 100.

Il dispositivo di formatura 6 comprende un tubo formatore verticale 60, aperto ad entrambe le estremità, il quale è posizionato al di sotto del recipiente cilindrico 2 allineato con l’uscita della camera di deaerazione 20.

Al tubo formatore 60 è associato un colletto 61 di per sé noto, il quale è conformato in modo tale da costringere un nastro 200 di film flessibile che scorre su di esso ad orientarsi verticalmente, e a piegarsi su se stesso in modo da abbracciare il tubo formatore 60 avvolgendolo.

In pratica, il nastro 200 di film flessibile assume la forma di una manica che avvolge il tubo formatore 60 e che è atta a scorrere verticalmente su di esso dall’alto verso il basso.

Il film flessibile è di materiale plastico termosaldabile e si svolge da una bobina, di per sé nota e non illustrata, che è posta a monte del colletto 61.

Come illustrato in figura 2, il nastro 200 di film flessibile è trascinato in scorrimento da una coppia di cingoli motorizzati 62, i quali sono posti da parti diametralmente opposte del tubo formatore 60 a valle del colletto 61.

Detti cingoli motorizzati 62 aderiscono al nastro di film flessibile 200 premendolo contro la parete adiacente del tubo formatore 60 oppure tramite un sistema di aspirazione, e vengono messi in funzione contemporaneamente alla stessa velocità, in modo da trascinare il nastro 200 di film flessibile verso il basso, facendolo conseguentemente svolgere dalla bobina e scorrere sul colletto 61.

Il dispositivo di formatura 6 comprende primi mezzi di saldatura atti a unire tra loro i bordi verticali liberi del nastro 200 di film flessibile a valle del colletto 61, in modo da chiudere lateralmente la manica che detto nastro 200 forma attorno al tubo formatore Detti primi mezzi di saldatura comprendono schematicamente una barra verticale 63, la quale è associata a mezzi atti a riscaldarla, ed è provvista di un movimento di avvicinamento e allontanamento rispetto al tubo formatore 60, in modo da premere contro quest’ultimo i bordi liberi del nastro 200 saldandoli tra loro in corrispondenza di una zona di reciproca sovrapposizione.

Al di sotto del tubo formatore 60 sono infine previsti secondi mezzi di saldatura, i quali sono atti ad saldare trasversalmente il nastro 200 di film flessibile per un tratto di spessore limitato, in modo da chiudere il fondo della manica cilindrica e creare così una sorta di busta 201 aperta verso l’alto.

Detti secondi mezzi di saldatura comprendono schematicamente due barre 64 contrapposte, orientate orizzontalmente e disposte ad una certa distanza sotto il tubo formatore 60, le quali sono associate a mezzi atti a riscaldarle, e sono provviste di un movimento orizzontale di avvicinamento e allontanamento reciproco, per stringere in morsa la manica di film flessibile.

La macchina confezionatrice 1 è infine completata da una o più cannucce 7 infilate all’interno del tubo formatore 60.

L’estremità inferiore di detta cannuccia 7 sfocia all’interno della busta 201 di film flessibile 200 in formazione. L’estremità superiore della cannuccia 7 è invece collegata con terzi mezzi di pompaggio (di per sé noti e non illustrati) per diffondere nella busta in formazione gas inerte, tipicamente una miscela di anidride carbonica e azoto.

E’ prevista anche la presenza di ulteriori cannucce che siano chiuse in corrispondenza della loro estremità inferiore, ma presentino dei fori d’uscita ricavati lateralmente lungo il loro sviluppo longitudinale.

In uso, i mezzi dosatori (non mostrati) erogano ciclicamente una dose di prodotti da confezionare 100 nella tramoggia di carico 5, in modo che ogni dose si depositi in appoggio sulla serranda superiore 3 che chiude il recipiente cilindrico 2. Quando detta dose si trova nella tramoggia di carico 5, la serranda superiore 3 viene spostata in posizione di apertura, facendo cadere per gravità i prodotti 100 all’interno della camera di deaerazione 20 il cui fondo è chiuso dalla serranda inferiore 4.

Successivamente, la serranda superiore 3 viene spostata per chiudere ermeticamente la camera di deaerazione 20 con all’interno la dose di prodotti 100, e per consentire il rilascio di un’altra dose all’interno della tramoggia 5.

A questo punto vengono messi in funzione i primi mezzi di pompaggio che, attraverso la bocca di aspirazione 21, aspirano l’aria presente all’interno della camera di deaerazione 20 creando un vuoto.

Il vuoto nella camera di deaerazione 20 deve essere sufficientemente spinto da garantire l’uscita della maggior parte dell’aria presente, eventualmente anche di quella imprigionata nelle pieghe o nei recessi dei prodotti 100 di forma complessa.

Il grado di vuoto creato nella camera di deaerazione 20 può essere controllato istante per istante attraverso il vacuometro 23.

Una volta terminata l’aspirazione dell’aria, vengono attivati i secondi mezzi di pompaggio che, attraverso la bocca di immissione 22, immettono la miscela di gas inerte nella camera di deaerazione 20, preferibilmente sino a ripristinare la pressione atmosferica iniziale.

Nel frattempo, i cingoli 62 fanno avanzare il nastro 200 di film flessibile di una quantità pari alla lunghezza della busta che si vuole ottenere, dopo di che si arrestano e vengono messe in azione le barre di saldatura 63 che realizzano la chiusura verticale del nastro 200, e le barre di saldatura 64 che realizzano la saldatura orizzontale inferiore della busta in via di formazione.

Si desidera precisare che con un’unica operazione di saldatura, le barre 64 realizzano anche la sigillatura della busta piena sottostante, la quale verrà poi separata dal nastro 200 mediante opportuni mezzi di taglio.

A questo punto, la serranda inferiore 4 del recipiente cilindrico 2 viene aperta cosicché i prodotti 100 cadono per gravità nel tubo formatore 60, raccogliendosi nella busta 201 di film flessibile che si è formata in corrispondenza dell’estremità inferiore del tubo stesso.

Durante questa fase, il tubo formatore 60 e la busta 201 di film flessibile sono entrambi saturi del gas inerte che viene erogato dai terzi mezzi di pompaggio attraverso la cannuccia 7, in modo tale che i prodotti 100 rimangono sempre immersi in un’atmosfera protettiva sia durante il trasferimento sia quando si trovano all’interno della busta 201.

I prodotti 100 vengono così raccolti all’interno della busta 201 al di sotto delle barre di saldatura 64, mentre la serranda inferiore 4 della camera di deaerazione 20 si chiude dietro di loro.

A questo punto, le barre di saldatura 64 entrano nuovamente in funzione per saldare trasversalmente il nastro 200 di film flessibile, così da sigillare ermeticamente i prodotti 100 all’interno della busta 201 e rendere contemporaneamente disponibile una nuova busta 201 vuota in corrispondenza dell’estremità inferiore del tubo formatore 60.

La busta 201 riempita e sigillata viene infine separata dal nastro 200 di film flessibile mediante appositi mezzi di taglio (di per sé noti e non illustrati) ed il ciclo si ripete.

Si desidera osservare che questo sistema di deaerazione dei prodotti 100 al di fuori dei contenitori in cui gli stessi vengono definitivamente confezionati, può essere applicato non solo al caso di confezionamento in buste 201 di film flessibile ma anche ai casi di confezionamento in vaschette, barattoli, bicchieri, ecc..

In figura 3 è illustrata ad esempio una macchina confezionatrice 1’ conforme all’invenzione, in cui i prodotti 100 vengono confezionati all’interno di vaschette rigide preformate 300.

La macchina confezionatrice 1’ è costruttivamente e funzionalmente analoga a quella descritta in precedenza, da cui differisce solo per il fatto di essere priva del dispositivo di formatura 6 delle buste, il quale è sostituito da un piano scorrevole 8 su cui le vaschette preformate 300 vengono fatte avanzare in successione, tipicamente un nastro trasportatore.

In uso, ogni vaschetta 300 viene arrestata sotto l’uscita della camera di deaerazione 20, in modo da ricevere la dose di prodotti 100 che cadono in seguito all’apertura della serranda inferiore 4.

A valle del recipiente cilindrico 2, ogni vaschetta 300 viene poi arrestata in una seconda posizione dove opera una cannuccia 9, la quale è collegata con mezzi di pompaggio per diffondere gas inerte nella vaschetta 300, tipicamente una miscela di anidride carbonica ed azoto, e dove operano inoltre mezzi (non illustrati giacché noti) per successivamente applicare alla vaschetta 300 un coperchio 301 atto a sigillarla ermeticamente.

Ovviamente alle macchine ed al metodo di confezionamento sopra descritti un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il confezionamento di prodotti alimentari (100), caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di collocare una dose di prodotti (100) da confezionare all’interno di una camera di deaerazione (20), chiudere ermeticamente detta camera di deaerazione (20) con all’interno detti prodotti (100), aspirare l’aria contenuta all’interno di detta camera di deaerazione (20) dopo che la stessa è stata chiusa ermeticamente, e successivamente aprire la camera di deaerazione (20), fare uscire i prodotti (100) in essa contenuti e trasferirli all’interno di un relativo contenitore di confezionamento (201, 300).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di immettere gas inerte all’interno della camera di deaerazione (20) quando la stessa è chiusa ermeticamente con all’interno i prodotti (100) e dopo l’aspirazione dell’aria.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di sigillare ermeticamente detto contenitore di confezionamento (201, 300) dopo averlo riempito con i prodotti da confezionare (100), e la fase di immettere gas inerte in detto contenitore di confezionamento (201, 300) prima di sigillarlo ermeticamente.
4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di rilasciare i prodotti (100) uscenti dalla camera di deaerazione (20) in un tubo formatore verticale (60), su cui si avvolge un nastro di film flessibile (200), il quale viene saldato per formare, all’estremità inferiore di detto tubo formatore (60), una busta (201) che riceve i suddetti prodotti (100) e che definisce il loro contenitore di confezionamento.
5. Dispositivo per il confezionamento di prodotti alimentari (100), caratterizzato dal fatto di comprendere una camera di deaerazione (20) che è chiusa ermeticamente da mezzi di chiusura (3, 4) i quali sono apribili per consentire l’ingresso di una dose di prodotti (100) da confezionare ed il rilascio degli stessi prodotti (100) all’interno di un contenitore di confezionamento (201, 300), e mezzi (21) per aspirare l’aria contenuta all’interno di detta camera di deaerazione (20) quando la stessa è chiusa ermeticamente con all’interno detti prodotti (100).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (22) per immettere gas inerte all’interno della camera di deaerazione (20) quando la stessa è chiusa ermeticamente con all’interno detti prodotti (100) e dopo l’aspirazione dell’aria.
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta camera di deaerazione (20) è delimitata da un involucro esterno (2) dotato di un ingresso e di un’uscita per i prodotti (100) da confezionare, e che detti mezzi di chiusura apribili comprendono un primo otturatore (3) atto a chiudere detto ingresso ed un secondo otturatore (4) atto a chiudere detta uscita, mezzi di azionamento (30, 40) essendo previsti per muovere detti primo e secondo otturatore (3, 4) in modo indipendente, per aprire e chiudere rispettivamente l’ingresso e l’uscita della camera di deaerazione (20).
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (64) per sigillare ermeticamente il contenitore di confezionamento (201) in cui sono stati rilasciati i prodotti (100) da confezionare, e mezzi (7, 9) per diffondere gas inerte all’interno di detto contenitore di confezionamento (201) prima che lo stesso venga sigillato.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende un tubo formatore verticale (60) la cui estremità superiore è atta a ricevere i prodotti (100) uscenti della camera di deaerazione (20), mezzi (61, 62) per avvolgere intorno a detto tubo formatore (60) e fare scorrere lungo di esso un nastro di film flessibile (200), e mezzi di saldatura (63, 64) per saldare detto nastro flessibile (200), in modo da formare all’estremità inferiore di detto tubo formatore (60) una busta (201) atta a ricevere detti prodotti (100) e a definire il loro contenitore di confezionamento.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (7) per diffondere gas inerte all’interno di detto tubo formatore (60) e all’interno di detta busta (201) di film flessibile (200).