ITSA20090001A1 - Sistema e mezzi per il confezionamento automatico di vaschette alimentari anche con atmosfera modificata. - Google Patents

Sistema e mezzi per il confezionamento automatico di vaschette alimentari anche con atmosfera modificata. Download PDF

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ITSA20090001A1
ITSA20090001A1 IT000001A ITSA20090001A ITSA20090001A1 IT SA20090001 A1 ITSA20090001 A1 IT SA20090001A1 IT 000001 A IT000001 A IT 000001A IT SA20090001 A ITSA20090001 A IT SA20090001A IT SA20090001 A1 ITSA20090001 A1 IT SA20090001A1
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IT
Italy
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sealing
food trays
tool
cutting
film
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Application number
IT000001A
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English (en)
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Vincenzo Castrataro
Original Assignee
Vincenzo Castrataro
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Description

Sistema e mezzi per il confezionamento automatico di vaschette alimentari anche con atmosfera modificata,
Descrizione
Oggetto della presente invenzione è un sistema di confezionamento che utilizza mezzi di sigillatura e taglio facilmente impostabili e memorizzabili per una varietà di formati dì vaschette di confezionamento alimentare, eventualmente con atmosfera modificata.
E’ noto che le macchine confezionatrici di vaschette alimentari con film detraìbile sono provviste di stampi di tipo fustellante, con taglio del film in eccedenza lungo il bordo della vaschetta per una più efficace presentazione del prodotto- Essi, funzione delle dimensioni della vaschetta, possono essere ad una, due tre o quattro impronte in linea. Cambiando il formato della vaschetta si deve cambiare lo stampo, e per forza di cose, fermare la macchina.
Inoltre sia la vaschetta che lo stampo sono soggetti a sollecitazioni di tipo meccanico e Sa frequenza delle manutenzioni è alta.
Scopo della presente invenzione è realizzare un sistema di confezionamento che utilizzi mezzi che consentono di superare i problemi della tecnica precedente con l'eliminare la sostituzione delie unità piastre saldanti e fustelle, o dell’intera campana completa per ogni formato di vaschetta da confezionare, favorendo così un notevole risparmio economico e di tempo con il ridurre al minimo od eliminare del tutto il fermo macchina.
Altro scopo della presente invenzione è provvedere un sistema di confezionamento di vaschette alimentari che utilizzi, come mezzo saldante e taglio del film di confezionamento, un utensile a torcia che può funzionare ad ultrasuoni, oppure a laser od ad aria compressa surriscaldata.
Altro scopo della presente invenzione è provvedere un sistema di confezionamento di vaschette alimentari che utilizzi come mezzo saldante e taglio del film una rotella riscaldata affiancata da una lama.
Altro scopo della presente invenzione in accodo con quelli precedenti è provvedere un sistema di confezionamento di vaschette alimentari che utilizzi come azionamento dei mezzi sigillanti e taglianti un pantografo a tre assi motorizzato a controllo numerico.
Altro scopo della presente invenzione in accordo con quelli precedenti è provvedere un sistema di confezionamento di vaschette alimentari che utilizzi come azionamento dei mezzi sigillanti e taglianti una sagoma di guida uguale alla forma del contenitore. Altro scopo della presente invenzione è provvedere un sistema di confezionamento con controstampi per il riempimento delle vaschette alimentari con atmosfera modificata.
Altro scopo della presente invenzione è provvedere un sistema di confezionamento di vaschette alimentari che utilizzi come azionamento dei mezzi sigillanti e taglianti un braccio antropomorfo motorizzato a controllo numerico.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di esempi di realizzazione del sistema e mezzi di confezionamento di vaschette alimentari descritti a titolo esemplificativo e non limitativo con l’ausilio degli uniti disegni.
La fig. 1 mostra una vista frontale di una prima forma di realizzazione della presente invenzione in particolare il pantografo a tre assi motorizzato a controllo numerico e l'utensìle a torcia.
La fig. 2 mostra una vista posteriore del detto.
La fig. 3 mostra una vista dall'alto del detto.
La fig. 4 mostra una vista dal basso del detto.
La fig. 5 mostra una vista di trequarti del detto.
La fig. 6 mostra una vista tridimensionale frontale di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, in particolare l’utensile a rotella riscaldata affiancata da una lama.
La fig. 7 mostra una vista tridimensionale laterale del detto.
La fig. 8 mostra una vista tridimensionale dal basso del detto.
La fig. 9 mostra una vista tridimensionale di una terza forma di realizzazione delia presente invenzione, in particolare la stazione di confezionamento con il braccio antropomorfico con utensile a torcia.
La fig. 10 mostra un altra vista della precedente.
La fig. 11 mostra la vista tridimensionale dall’alto di un controstampo.
La fig. 12 mostra la vista tridimensionale dal basso dì un controstampo.
La fig, 13 mostra una vista tridimensionale del premi-film.
La fiq. 14 mostra la vista tridimensionale di applicazione di un controstampo.
La fig. 15 mostra un altra vista tridimensionale di applicazione di un controstampo. La fig. 16 mostra un ulteriore vista tridimensionale di applicazione di un
controstampo.
La fig. 17 mostra una vista tridimensionale di una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione in particolare la soluzione a sagoma copiativa per il movimento dell’utensile a torcia.
La fìg. 18 mostra un altra vista tridimensionale del gruppo precedente.
Conformemente ai disegni allegati si è indicato con (1) la stazione di confezionamento delia vaschetta alimentare comprendente l’incastellatura costituita da profilati (2) in acciaio inox che supportano un piano cassonato (3) su cui agisce il nastro trasportatore (4) ed i binari (5) tenuti in posizione dalle guide (6) la cui posizione è regolabile a seconda della grandezza delie vaschette . Le guide, sinistra e destra, sono collegate mediante i supporti (7) ai ponti (8) a loro volta fissati ai profilati (2) verticali dell'incastellatura. Su un iato della stazione di confezionamento, fissato a! ponte (8) vi è il dosatore (9) dell’acqua. L’incastellatura porta il pannello (10) a cui sono fissati il rullo (11) con spugna per distribuire ed assorbire l’acqua in eccesso, il rullo (12) provvisto di frizione pneumatica da cui si svolge la bobina del film plastico di confezionamento, i rulli folli (13) di guida e scorrimento del film plastico, ed il rullo motorizzato (14) di trazione per lo svolgimento del film plastico. Centralmente alla stazione di confezionamento, fissato al pannello (10) vi è il telaio di supporto (15) del pantografo a tre assi motorizzato a controllo numerico per la movimentazione dell'utensile di sigillatura e taglio. Lo spostamento dell’utensile di sigillatura e taglio sull’asse X avviene lungo due guide (16) e (16’) mediante due viti senza fine (17) e (17’) messe in rotazione da due motori passo passo (18) e (18') , mentre lo spostamento sull’asse y avviene lungo la guida (19) mediante la vite senza fine (20) comandata dal motore (21). Il motore (22) posizionato sul retro del pannello (10) consente lo spostamento verticale sia dell’utensile di confezionamento che del datario. Lo spostamento dell’utensile può avvenire anche attraverso l'utilizzo di guide iineari a cinghie dentate.
L’utensile di saldatura e taglio può essere una torcia (23) ad ultrasuoni o laser o ad aria compressa surriscaldata, provvista di due ugelli (24) o anche di un solo ugello modulabile in potenza a seconda che deve intervenire per il taglio o la sigillatura. In una prima variante alia presente invenzione, al posto della torcia, è possibile montare un utensile (32) provvisto di rotella riscaidabile (25) affiancata da una lama (26) , L’utensile, provvisto di un proprio motore (27) posizionato in testa, consente alla rotella (25) fluidità dì movimento nel percorrere gli angoli dei contenitori e Sa sigillatura ottimale con il film di copertura, mentre la lama (26) taglia lungo i bordi. In una seconda variante di realizzazione della presente invenzione il sistema di movimentazione dell’utensile di sigillatura e taglio è costituito da un braccio robotico antropomorfo. In questo caso il braccio robotico (28) è posizionato sul piano orizzontale dell’ incastellatura (29) e fissato alla piattaforma rotante (30) motorizzata. L’estremità libera (31) del braccio robotico porta l'utensile di sigillatura e taglio delle vaschette alimentari che può essere o la torcia (23), a funzionamento laser, ad ultrasuoni oppure a vapore surriscaldato, oppure l’utensile (32) con rotella riscaidabile e lama associata. Nella parte inferiore dell'incastellatura (29) vi è il pannello (33) a cui sono fissati il rullo (34) provvisto di frizione pneumatica da cui si svolge la bobina del film plastico di confezionamento, ed il rullo motorizzato (35) di trazione per lo svolgimento del film plastico, e più in alto, paralleli al piano di lavoro orizzontale i rulli folli (36) di scorrimento del film plastico. La macchina ha un corredo di controstampi per i contenitori (vaschette) in uso, in modo che applicando un controstampo sulla guida di scorrimento (37) , spingendolo a mano o in automatico fino ad arrivare alla battuta, il robot poi provvederà alla sigillatura dei contenitore ed il taglio del film ai bordi, preferibilmente con l'utensile a torcia.
In una variante gli stampi (38) a corredo, sono chiusi inferiormente e provvisti internamente di due fori (39) e (40) con rispettivo boccaglio esterno (41) e (42). Con questi stampi è possibile confezionare vaschette con atmosfera modificata. Si pone il controstampo sulla guida di scorrimento (37) spingendolo a mano od in automatico fino ad arrivare alla battuta, si abbassa la piastra premi-film (43) provvista di guarnizione di tenuta lungo il suo profilo che consente di isolare il contenitore in modo tale da poter realizzare il vuoto entro di esso con una pompa applicata al boccaglio (42), e successivamente riempirlo del gas voluto attraverso il boccaglio (41). Quindi il braccio robotizzato provvede a sigillare il contenitore e tagliare il film plastico lungo i bordi, con l’utensile a torcia.
In un ulteriore variante di realizzazione della presente invenzione il sistema di movimentazione dell'utensile di sigillatura e taglio è costituito da una piastra piana (44) ancorata all'incastellatura da cui, centralmente e normalmente, fuoriesce un asse cilindrico (45) che porta alla sua estremità una sagoma (46) che non ruota ed il cui profilo è quello del contenitore in lavorazione. Fissato all’asse cilindrico esterno ruotante mediante barrette cilindriche (47) a sezione circolare che fanno anche da guida per la slitta di regolazione (48), vi è l'utensile a torcia (23), la cui escursione verticale è regolabile mediante la vite senza fine (49) e la slitta (50). Un cursore (51) provvisto di cuscinetto e caricato con una molla, aderisce al profilo della sagoma (46) e ruotando lungo ii suo profilo, fa percorrere alla torcia lo stesso profilo sulla vaschetta e consentendo la sigillatura ed il taglio del film sulla vaschetta,
Come si capisce, in tutte le varianti descritte la macchina, avendo tre assi di posizionamento lineare, xyz, che possono essere interpolati (pantografo), assicura un qualsiasi percorso di saldatura e taglio per l’utensile di sigillatura e taglio, in modo che si può fare a meno degli stampi in uso nelle macchine della tecnica precedente, consentendo un elasticità di produzione senza pari, ed è possibile confezionare in modo facile e semplice, I differenti cicli di confezionamento sono inoltre facilmente impostabili e memorìzzabiii ad esempio è possibile predisporre, tramite un pannello dì controllo numerico, le differenti necessità dì confezionamento: Vuoto gas Sigillatura, Vuoto Sigillatura, solo Sigillatura, oppure selezionare Sa corretta temperatura di saldatura. La semplicità di costruzione, l’estrema robustezza, la facilità d'utilizzo, l’utilizzo di componenti a controllo numerico garantiscono una lunga vita lavorativa anche in condizioni di estremo utilizzo
La facilità del cambio della forma e dimensione del contenitore è uno dei grandi vantaggi in breve tempo e con poche e semplici operazioni sul pannello di controllo, qualsiasi operatore può adattare la macchina al cambio contenitore, riducendo al minimo o eliminando il fermo macchina. Una volta impostati i parametri dei vari contenitori, si può cambiare ogni volta il tipo di contenitore in lavorazione, selezionando semplicemente il programma sul pannello di controllo, e la macchina, in funzione del tipo di contenitore scelto da lavorare, posiziona i binari, la corsa del nastro trasportatore e l’avvolgitore del film, in pochi secondi. La rapidità del ciclo di saldatura garantisce elevate produzioni. La temperatura di saldatura è controllata tramite un termoregolatore la torcia può sigillare differenti tipi di materiali quali: Film in polipropilene, Polietilene, Alluminio accoppiato, Tyvek® (settore biomedicale). Poliestere, Poliamide, ecc.
La presente invenzione risponde esattamente alle esigenze del confezionamento anche in atmosfera protettiva alla massima velocità di confezionamento possibile e alla flessibilità operativa che consente rapidissimi cambio di formato delle vaschette alimentari con o senza atmosfera protettiva. L’utensile a torcia assicura saldature ermetiche ad elevata velocità soddisfacendo al massimo anche Γ importante aspetto igienico. Le macchine costruite secondo l'insegnamento della presente invenzione sono facili da pulire, non presentano punti inaccessibili ed il sistema dì introduzione del gas assicura livelli di residuo ossigeno trascurabili. Inoltre si aggiunge un elevata superficie stampabile con stampa centrata e codice a barre ed una estetica perfetta della confezione che deve essere priva di grinze.

Claims (5)

  1. Rivendicazioni 1) Sistema e mezzi di confezionamento di vaschette alimentari caraterizzato dai fato che la stazione di confezionamento è provvista di un braccio antropomorfo od di un pantografo a controllo numerico in particolare per la movimentazione dell’utensile di sigillatura e taglio delle vaschette con film termoretaibile anche caricate con atmosfera modificata con l’ausilio di controstampi. 2) Sistema e mezzi di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fato che l’utensile di sigillatura e taglio è una torcia (23) che può funzionare ad ultrasuoni, oppure a laser od ad aria compressa surriscaldata, provvista di due ugelli (24) o anche dì un solo ugello modulabile in potenza, a seconda che deve intervenire per il taglio o la sigillatura. 3) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che l’utensile dì sigillatura e taglio del film è provvisto di una rotella riscaldabile (25) affiancata da una lama (26), e di un proprio motore (27) di controllo della rotella posizionato in testa all’utensile (32). 4) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che il pantografo a tre assi motorizzato a controllo numerico è costituito da due guide (16) e (16’) al cui interno vi sono due viti senza fine (17) e (17’) messe in rotazione da due motori passo passo (18) e (18’) , che consentono lo spostamento dell’utensile di sigillatura e taglio sull’asse X , mentre lo spostamento sull’asse y avviene lungo la guida (19) mediante la vite senza fine (20) comandata dal motore (21); il motore (22) posizionato sul retro del pannello (10) consente lo spostamento verticale sia dell’utensile di confezionamento che del datario associato. 5) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che il braccio robotico antropomorfo (28) che è posizionato su! piano orizzontale dell'incastellatura (29) è fissato alla piattaforma rotante (30) motorizzata, e l’estremità libera (31) del braccio robotico porta l’utensile di sigillatura e taglio delle vaschette alimentari. 6) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che utilizza controstampi (38) chiusi inferiormente e provvisti internamente di due fori (39) e (40) con rispettivo boccaglio esterno (41) e (42), e piastra premi-film (43). 7) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 1) e 6) caratterizzato dal fatto che per il riempimento delle vaschette alimentari con atmosfera modificata si pone il controstampo (38) sulla guida di scorrimento (37) spingendolo a mano od in automatico fino ad arrivare alla battuta, si abbassa la piastra premi-film (43) provvista di guarnizione di tenuta lungo il suo profilo che consente di isolare il contenitore in modo tale da poter realizzare il vuoto entro di esso con una pompa applicata al boccaglio (42), e successivamente riempirlo del gas voluto attraverso il boccaglio (41), quindi il braccio robotizzato provvede a sigillare il contenitore e tagliare il film plastico lungo i bordi, con l'utensile a torcia. 8) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari caratterizzato dal fatto che il sistema di movimentazione dell’utensile di sigillatura e taglio è costituito da una piastra piana (44) ancorata all'incastellatura da cui, centralmente e normalmente, fuoriesce un asse cilindrico (45) che porta alla sua estremità una sagoma (46) che non ruota ed il cui profilo è quello del contenitore in lavorazione. 9) Sistema di confezionamento di vaschette alimentari come a rivendicazione 8) caratterizzato dal fatto che l’utensile di sigilatura e taglio del film di confezionamento è una torcia (23) a funzionamento laser, oppure ultrasuoni oppure ad aria compressa surriscaldata, fissata all’asse cilindrico esterno (45) ruotante mediante barrette cilindriche (47) a sezione circolare, che fanno anche da guida per la slitta di regolazione (48), e la cui escursione verticale è regolabile mediante la vite senza fine (49) e la slitta (50); un cursore (51) provvisto di cuscinetto e caricato con una molla, aderisce al profilo della sagoma (46) e ruotando lungo il suo profilo fa percorrere alla torcia lo stesso profilo sulla vaschetta e consentendo la sigillatura ed il taglio dei film sulla vaschetta. CLA1MS 1 ) System and equipmemt for making food trays characterized by a work station provided with an arm or a numerical control pantograph for handling thè tool sealing and cutting thè trays by thermoretractable film, which are also filled with modified atmosphere by thè help of mould counter faces.
  2. 2) System and equìpment for making food trays as referred to by claim 1) characterized by a sealing and cutting tool which is a ultrasound or laser or overheated compressed air functioning torch (23) provided with two air lances (24) or even of an only lance which can be power modulated, depending either on its function of sealing or of cutting.
  3. 3) System for making food trays as referred to by claim 1 ). characterized by a sealing and cutting tool of thè film provided with a wheel which can be heated (25), next to which there is a blade (26. } and with thè control motor of thè wheel set on thè top of thè tool (32).
  4. 4) System for making food trays as referred to claim 1) characterized by a three axis motorized numerical control pantograph consisting of two guides (16) and ( 16’). inside which there are two worm screws (17) and (17’) rotated by two parallel motors (18) and (18’ ), which allowing thè sealing and cutting tool to advance along thè axis X. while its advancement on thè axis y along thè guide (19) by thè worm screw (20) controlled by thè motor (21 ) set on thè back of thè panel ( 10) allows thè vertical movement both of thè tray making device and thè related dater.
  5. 5) System for making food trays as referred to by claim 1), characterized by a robot arm ( 28} which is set on thè horizontal plane of thè frame (29) and is fìxed on thè rotating platform (30) and thè free end (31) of thè robot arm carries thè tool for sealing and cutting thè food trays. of mould counterfaces (38) closed in thè lower part of them and internally provided with two holes (39) and (40) with their respective external lances (41 ) and (42) and a pressure film plate (43). 7) System for making food trays as referred to by claims 1 ) and 6), thè characteristic of which is that for filling thè food trays with modified atmosphere, thè mould counter face is set on thè sliding guide (37) by pushing it manually or automatically, up to get it to thè beat, thè pressure film plate provided with its seal is let down along its profile, which allows to isolate thè container in order that vacuum can he made within it by a pump applied to thè lance (42) and then it can be filled with thè desired gas by thè lance (41). Then thè robot arm seals thè container and CUTS thè plastic film along its edges, by thè torch-lìke tool. 8) System for making food trays characterized by a handling System of thè sealing and cutting tool consisting of a plane plate (44) attached to thè frame front which centrally and normally, a cylinder-like axis (45) Comes out, having a mould (46) at its end which does not rotate and thè profile of which is that of thè container being made. 9) System for making food trays as it is referred to by claim 8), characterized by a tool for sealing and cutting thè making film, which is a laser, ultrasound or overheated compressed air torch (23), fixed on thè external cylinder shaped axis (45) rotating by cylinder circular shaped little bars (47), which also function as a guide for thè adjustment slide (48), and thè vertical excursion of which can be adjusted according to thè worm screw' (49) and slide (50); a slider (51) provided with a spring hearing, is tightened to thè mould (46) profile and rotating along its own profile, rnakes thè torch follow thè same profile on thè tray and allows thè film sealing and cutting on thè tray.
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