IT202300000882A1 - Macchina confezionatrice verticale per l’imballaggio di prodotti. - Google Patents

Description

MACCHINA CONFEZIONATRICE VERTICALE PER L?IMBALLAGGIO DI PRODOTTI

Il presente trovato si riferisce ad una macchina confezionatrice verticale per il confezionamento di prodotti.

Nello stato attuale della tecnica sono note macchine confezionatrici verticali comprendenti un sistema di alimentazione di materiale di imballaggio da una bobina. Tale materiale di imballaggio ? un film, realizzato normalmente in plastica, il quale viene alimentato in modalit? continua o intermittente attorno ad un elemento formatore verticale, generalmente cilindrico, per poi trasformarlo in confezioni chiuse singolarmente contenenti un prodotto.

Questo tipo di macchina generalmente comprende un dispositivo di avanzamento del film lungo un asse verticale dell?elemento formatore, un dispositivo configurato per affacciare gli estremi longitudinali del film continuo in modo da circondare l?elemento formatore, almeno un mezzo di saldatura longitudinale del film lungo gli estremi longitudinali tra loro avvicinati configurato per formare un tubo di confezione continuo, un mezzo di saldatura trasversale configurato per chiudere confezioni ed un mezzo di recisione di detta confezione riempita, che pu? essere eventualmente integrato al mezzo di saldatura trasversale. L?elemento formatore si configura come un elemento cavo, con apertura superiore e inferiore per facilitare il dosaggio dei prodotti da confezionare.

Allo scopo di dosare i prodotti da confezionare, le macchine confezionatrici verticali comprendono inoltre una tramoggia al di sopra dell?elemento formatore entro cui arriva il prodotto da alimentare all?elemento formatore attraverso l?apertura superiore. Tra la tramoggia e l?elemento formatore ? possibile posizionare un elemento intermedio configurato per controllare il dosaggio di prodotto nell?elemento formatore e, mediante l?azionamento di mezzi dedicati, quali mezzi pneumatici, accelerare il prodotto che deve entrare all?interno dell?elemento formatore. I mezzi dedicati, quali dispositivi di soffiaggio e/o vuoto, possono causare un effetto risucchio e possono essere montati in diverse posizioni della macchina confezionatrice come ad esempio a monte o a valle dell?elemento formatore.

Quando il prodotto da dosare ? voluminoso e/o presenta una bassa densit? in condizioni atmosferiche, ad esempio prodotti alimentari fogliformi quali insalate, le macchine confezionatrici verticali si incontrano difficolt? nel garantire velocit? di confezionamento elevate e contemporaneamente realizzare buste di confezionamento di dimensioni contenute, per cui l?ottimizzazione dei flussi all?interno della macchina ? fondamentale per raggiungere tali scopi.

Il documento US-6179015-B descrive una macchina confezionatrice verticale per la confezione di prodotti, comprendente una tramoggia per l?inserimento di prodotto, un elemento intermedio di collegamento a valle della tramoggia e a monte di un elemento formatore in cui si soffia un gas per accelerare, in modo controllato, il dosaggio di prodotto che arriva dalla tramoggia, in cui l?elemento formatore ? formato da due tubi cilindrici concentrici uno interno ed uno esterno, con una interposta intercapedine in modo da definire due zone diverse, una zona interna e una zona anulare circostante, separate dal tubo cilindrico interno e comunicanti nella parte inferiore dell?elemento formatore, in corrispondenza dell?aperura inferiore. Un primo dispositivo pneumatico soffia gas in modo controllato all?interno del tubo interno per accelerare verso il basso il prodotto che arriva dalla tramoggia. Mentre la zona anulare, comunica con un secondo dispositivo pneumatico che crea una depressione per estrarre almeno una frazione del gas introdotto nel tubo interno.

Con la configurazione appena esposta, ? necessario che la depressione creata con il secondo dispositivo penumatico sia sufficiente ad evitare che il gas immesso dal primo dispositivo pneumatico vada all?interno della busta con conseguente indesiderato effetto rigonfiamento.

Purtroppo, nell?uso con prodotti voluminosi e/o di bassa densit? quali prodotti fogliformi, la configurazione appena presentata non garantisce il risucchio di tutto il flusso immesso dai mezzi di soffiaggio quando si opera a velocit? di confezione elevate, risultando pertanto in un livello di compattazione limitato e/o in una presenza in eccesso di gas all?interno della busta confezionata. Inoltre, questa configurazione della tecnica nota non permette di effettuare un controllo di dosaggio preciso, risultando per alcune confezioni in un intrappolamento di prodotto nella zona di saldatura trasversale, compromettendo cos? l?ermeticit? della confezione. La configurazione appena illustrata inoltre richiede elevate quantit? di gas da immettere nell?elemento intermedio di collegamento. Inoltre, se si cercasse di aumentare la compattazione di prodotto con questa configurazione si richiederebbe un abbassamento della velocit? di confezionamento, dunque riducendo considerevolmente la produttivit? di tale macchina.

Esiste per tanto la necessit? di perfezionare una macchina confezionatrice verticale, che possa superare gli inconvenienti della tecnica anteriore. Per fare ci? ? necessario risolvere il problema tecnico di realizzare una macchina confezionatrice verticale che sia efficace, veloce ed efficiente nel suo funzionamento.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare una macchina confezionatrice verticale che minimizzi la presenza di gas all?interno della busta confezionata.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare una macchina confezionatrice verticale che ottenga una elevata compattazione di prodotto all?interno della busta confezionata.

Un altro scopo ancora del presente trovato ? quello di realizzare una macchina confezionatrice verticale in grado di risparmiare materiale di confezionamento per offrire una maggior sostenibilit? della confezione.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare una macchina confezionatrice verticale che garantisca l?ermeticit? della confezione saldata anche ad elevate velocit?.

Scopo addizionale del presente trovato ? ridurre il consumo di gas immesso nella macchina confezionatrice verticale.

Per ovviare agli inconvenienti dello stato attuale della tecnica e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, il richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente 1. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi e per risolvere il suddetto problema tecnico in modo nuovo ed originale, ottenendo anche notevoli vantaggi rispetto allo stato della tecnica anteriore, una macchina confezionatrice verticale comprende:

- mezzi di erogazione del film

- un dispositivo per affacciare gli estremi del film,

- mezzi di saldatura longitudinale,

- mezzi di saldatura e recisione trasversali,

- una tramoggia per l?inserimento dei prodotti,

- un cono di collegamento configurato per soffiare gas al suo interno e creare un risucchio di prodotto nella tramoggia sovrastante

- un elemento formatore configurato per convogliare il prodotto all?interno della confezione e per estrarre almeno una frazione del gas soffiato nel cono di collegamento

- un elemento di scarico provvisto da almeno un?apertura configurata e dimensionata per consentire la fuoriuscita di gas

- mezzi di immissione di flussi gassosi e

- mezzi di estrazione di flussi gassosi.

Con elemento formatore si intende il sottosistema cavo, sostanzialmente cilindrico al cui esterno si avvolge il film continuo da convertire in tubo di confezione grazie ai mezzi di saldatura longitudinale a partire dalla quota di erogazione del film continuo. L?elemento formatore ? sostanzialmente cavo e composto da due tubi concentrici, un tubo interno e un tubo esterno, di diverso diametro che generano all?interno dell?elemento formatore due zone differenziate interna e anulare, unicamente comunicate dall?apertura inferiore dell?elemento formatore. Mentre la zona interna ? delimitata all?interno del tubo interno, la zona anulare ? delimitata dall?intercapedine tra il tubo interno e quello esterno.

Per quanto riguarda i mezzi di immissione essi sono associati al cono di collegamento attraverso un tubo di ingresso per introdurre un flusso di soffiaggio nel cono di collegamento. Il cono di collegamento contiene almeno un primo corpo comprendente un?anticamera chiusa al suo interno, che riceve il flusso di gas immesso in tubi di ingresso, e una superficie troncoconica interna la cui apertura ? orientata verso l?alto. L?anticamera e la superficie troncoconica del corpo sono separate da una parete, che viene interrotta puntualmente da una canalizzazione di sezione ridotta. Tale canalizzazione ha nella parte terminale un ugello anulare con apertura sulla superficie troncoconica del cono di collegamento, permettendo che il flusso di soffiaggio dei mezzi di immissione sia introdotto nel cono di collegamento. Tale flusso di soffiaggio, orientato verso il basso rispetto alla tramoggia genera una depressione, causando al prodotto sovrastante una spinta istantanea ed immediata verso il basso. Nelle diverse forme realizzative il cono di collegamento pu? avere una configurazione di monostadio o doppio stadio, presentando uno o due corpi, ciascuno comprendente una superficie troncoconica interna, dette superfici troncoconiche differenziate sono sovrapposte l?una sull?altra, ciascun corpo con rispettivi tubi di ingresso, anticamera e ugello anulare, e conferendo il graduale inserimento di prodotto nell?elemento formatore.

Per quanto riguarda i mezzi di estrazione di gas, essi sono configurati per estrarre gas dall?elemento formatore durante il ciclo di confezionamento dei prodotti, ovvero, in maniera coordinata al funzionamento dei mezzi di immissione di gas. Nella forma realizzativa preferita, i mezzi di estrazione sono associati alla parte superiore della zona anulare dell?elemento formatore. Nella forma realizzativa preferita i mezzi di estrazione sono configurati come una linea pneumatica di risucchio collegata all?elemento formatore da un tubo di evacuazione. Secondo le diverse forme realizzative il flusso di gas estratto dall?elemento formatore pu? essere evacuato in aria libera, mentre forme realizzative alternative prevedono l?immissione di tale flusso di gas in una linea di canalizzazione dedicata per l?aspirazione e il recupero delle scorie.

Secondo la forma realizzativa preferita, la macchina confezionatrice verticale comprende inoltre un elemento di scarico, sostanzialmente cavo e cilindrico, posizionato tra il cono di collegamento e il tubo interno dell?elemento formatore. Tale elemento di scarico ? dimensionato e configurato per permettere il trasporto del prodotto da dosare tra il cono di collegamento e l?elemento formatore nella direzione discendente insieme al gas immesso nel cono di collegamento.

In alcune forme realizzative, l?azionamento dei mezzi di estrazione ? sfasato nel tempo rispetto ai mezzi di immissione di gas allo scopo di ottimizzare il dosaggio e confezione di prodotto. Detto sfasamento provoca uno scompenso transitorio tra il flusso immesso nel cono di collegamento e il flusso estratto dall?elemento formatore, rimanendo una quantit? residuale di gas nell?elemento formatore che in caso di non essere evacuata, innanzitutto, una parte finirebbe all?interno della confezione insieme al prodotto e, inoltre, la una parte rimanente disturberebbe la dose successiva di prodotto da confezionare poich? il gas in eccesso tender?, una volta chiusa la confezione, a cercare un?evacuazione dalla parte superiore della tramoggia ritornando verticalmente verso l?alto cio? verso il cono di collegamento. Allo scopo di risolvere questo problema, il presente trovato prevede che l?elemento di scarico presenti almeno un?apertura di sfiato comunicante con l?ambiente esterno configurata e dimensionata per consentire la fuoriuscita di eventuale gas in eccesso rimanente nel tubo interno procedente dal cono di collegamento e introdotto nell?elemento formatore che non ? stato completamente risucchiato nella zona anulare dell?elemento formatore.

Pertanto, l?effetto raggiunto dalla macchina confezionatrice verticale proposta, corredata da mezzi di immissione e mezzi di estrazione di gas controllati, oltre ad accelerare il dosaggio del prodotto grazie ai mezzi di immissione, ? quella di ottenere un controllo preciso del dosaggio di prodotto nell?elemento formatore e di conseguenza nella confezione, un?elevata compattazione del prodotto confezionato ed una maggior efficienza energetica e di risorse, es. materiale di confezionamento. Ci? si ottiene grazie ad una interazione altamente efficiente tra i mezzi di immissione, i mezzi di estrazione e l?almeno un?apertura di sfiato dell?elemento di scarico.

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di alcune forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la figura 1 ? una vista in sezione di una macchina confezionatrice verticale secondo lo stato della tecnica anteriore al presente trovato;

- la figura 2 ? una vista in alzato di una macchina confezionatrice verticale secondo il presente trovato

- la figura 3 ? una vista in sezione di una macchina confezionatrice verticale secondo il presente trovato;

- la figura 4 ? una vista parziale in sezione di dettaglio di una macchina confezionatrice verticale secondo il presente trovato, in particolare del cono di collegamento e i relativi mezzi di immissione di gas, l?elemento di scarico e la zona anulare del dispositivo formatore;

- le figure 5A, 5B, 5C, 5D riportano, rispettivamente, una vista in sezione dei flussi della macchina confezionatrice durante la fase di dosaggio e riempimento, una vista in sezione di dettaglio dei flussi durante la fase di dosaggio e riempimento, una vista in sezione di dettaglio dei flussi gassosi di evacuazione durante la fase di transizione e una vista tridimensionale dei flussi gassosi di evacuazione durante la fase di transizione;

- la figura 6 ? una vista tridimensionale generale di una macchina confezionatrice verticale.

Si precisa che nella presente descrizione la fraseologia e la terminologia utilizzata, nonch? le figure dei disegni allegati anche per come descritti hanno la sola funzione di illustrare e spiegare meglio il presente trovato avendo una funzione esemplificativa non limitativa del trovato stesso, essendo l?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

Con riferimento alle figure 2 e 3, la macchina confezionatrice verticale 1 comprende in qualsiasi delle sue forme realizzative

- mezzi di erogazione 9 configurati per svolgere un film continuo e affacciare gli estremi longitudinali del film 8 attorno ad un elemento formatore in modo da ottenere una forma tubolare continua,

- mezzi di saldatura longitudinale 10 configurati per saldare gli estremi longitudinali del film ottenendo un tubo continuo,

- mezzi di saldatura e recisione trasversali 11 configurati per realizzare una saldatura trasversale e tagliare le confezioni chiuse nella zona di saldatura, - una tramoggia 2,

- un cono di collegamento 3,

- un elemento formatore 6 disposto sotto al cono di collegamento e sostanzialmente cavo comprendente

o un tubo interno 61 e un tubo esterno 62 concentrici tra loro, configurati e disposti per definire una zona interna 63, delimitata dal tubo interno 61 e una zona anulare 64 delimitata dall?intercapedine tra il tubo interno 61 e il tubo esterno 62,

- un elemento di scarico 5, posizionato tra il cono di collegamento 3 e l?elemento formatore 6 e provvisto da almeno un?apertura 51 configurata e dimensionata per consentire la fuoriuscita di gas,

- mezzi di immissione 4 di flussi gassosi configurati per immettere gas nel cono di collegamento 3,

- mezzi di estrazione 7 di flussi gassosi, configurati per estrarre gas dalla zona anulare 64 dell?elemento formatore 6.

Come accennato in precedenza, nelle diverse forme realizzative, la macchina confezionatrice verticale comprende mezzi di immissione 4 di flussi gassosi, configurati per immettere gas ciclicamente nel cono di collegamento e mezzi di estrazione 7 di flussi gassosi, configurati per estrarre gas ciclicamente dall?elemento formatore 6.

In particolare, il prodotto da confezionare in buste si eroga dall?alto, depositandolo nella tramoggia 2. Il cono di collegamento 3 sottostante alla tramoggia ? dimensionato e configurato per risucchiare il contenuto sovrastante, innanzitutto il prodotto da confezionare, in modo da introdurre tale prodotto nella zona interna 63 dell?elemento formatore 6. L?effetto risucchio ? ottenuto dall?iniezione di un flusso gassoso tramite mezzi di immissione 4 nel cono di collegamento 3, che generano una depressione all?interno di detto cono 3. Tali mezzi di immissione 4 comprendono una linea pneumatica comandata da un?elettrovalvola, che esegue un ciclo di attivazione per ciascuna dose da confezionare in un singolo pacchetto. Tale elettrovalvola pu? essere controllata da un?unit? di controllo centrale. Le dimensioni della tramoggia 2 e del cono di collegamento 3, supportato dai relativi mezzi di immissione 4, sono studiate per intasare volontariamente il cono di collegamento 3.

Contemporaneamente, secondo le diverse forme realizzative del presente trovato i mezzi di estrazione 7 sono configurati per aspirare mediante risucchio forzato un flusso gassoso dall?interno dell?elemento formatore 6, in particolare da una zona anulare 64, poich? tale flusso gassoso perturberebbe il flusso di prodotto in discesa disturbandone la corsa. Il gas estratto dalla parte superiore della zona anulare 64 ha attraversato precedentemente in direzione discendente la zona interna 63 dell?elemento formatore 6 poich? entrambe le zone zono comunicate nella parte inferiore aperta dell?elemento formatore.

In alcune forme realizzative, i mezzi di estrazione 7 comprendono una linea pneumatica per il risucchio di fluidi gassosi presente nell?elemento formatore, tale linea pneumatica essendo comandata da un?elettrovalvola associata, che esegue un ciclo di apertura/chiusura predeterminato per ciascuna dose da confezionare. Il controllo di detti mezzi di estrazione ? affidato ad un?unit? di controllo centrale in comunicazione con l?elettrovalvola associata. Tale linea pneumatica di risucchio ? collegata all?elemento formatore 6 da almeno un tubo di evacuazione 65 per l?estrazione di fluidi gassosi. Il tubo esterno di evacuazione 65 e il tubo esterno 62 dell?elemento formatore 6 intersecano in una superficie che collega l?interno di entrambi i volumi.

Secondo una forma realizzativa del presente trovato, il controllo dei mezzi di immissione 4 e dei mezzi di estrazione 7 ? configurato per fasare l?attivazione dei mezzi di estrazione 7 rispetto ai mezzi di immissione 4 in modo da ottimizzare il confezionamento dei prodotti.

Inoltre, secondo la forma realizzativa preferita del presente trovato, la macchina confezionatrice verticale 1 comprende un elemento di scarico 5 interposto tra il cono di collegamento 3 e l?elemento formatore 6. Tale elemento di scarico 5 ? provvisto da almeno un?apertura di sfiato 51 configurata e dimensionata per consentire la fuoriuscita di eventuale gas in eccesso rimanente nell?elemento formatore 6 che non ? stato completamente risucchiato nella zona anulare 64 dell?elemento formatore 6. L?apertura di sfiato 51 dell?elemento di scarico 5 consente, infatti, di evacuare un flusso di gas transitorio in eccesso negli istanti in cui il flusso istantaneo immesso nel cono di collegamento 3 ? superiore a quello evacuato dall?elemento formatore 6 evitando di passare dal cono di collegamento 3 e di conseguenza di disturbare la dose successiva da confezionare.

In una forma realizzativa particolare, l?almeno un tubo di evacuazione 65 ? collocato al di sotto dell?almeno un?apertura di sfiato 51 dell?elemento di scarico 5 per ottimizzare i flussi gassosi in uscita della macchina confezionatrice verticale 1.

L?elemento formatore 6 ? configurato come un dispositivo sostanzialmente cavo. In una forma realizzativa preferita, l?elemento formatore comprende due tubi 61, 62 di diverso diametro e concentrici e fissi tra loro. In particolare, il tubo interno 61, di diametro minore, delimita una zona interna 63 mentre la zona anulare 64 ? delimitata dall?intercapedine tra il tubo interno 61 e il tubo esterno 62, di diametro maggiore, dell?elemento formatore 6.

La parte inferiore dell?elemento formatore 6 risulta aperta, permettendo la comunicazione tra la zona interna 63 e la zona anulare 64. Grazie a questa comunicazione, il flusso gassoso attraversante la zona interna 63 dell?elemento formatore 6 proveniente dall?alto pu? essere risucchiata grazie all?impiego di un mezzo di estrazione 7 esterno associato alla zona anulare 64 dell?elemento formatore 6.

Con riferimento alla figura 4, l?elemento di scarico 5 ? cavo e presenta una cavit? cilindrica per permettere l?attraversamento del flusso proveniente dal cono di collegamento 3 e diretto all?elemento formatore 6. Tale elemento di scarico 5 ? definito circonferenzialmente da una pluralit? di finestre aperte 51. Tali finestre 51 sono distribuite simmetricamente lungo il perimetro dell?elemento di scarico per ottimizzare l?uscita di flusso gassoso dall?elemento di scarico.

Secondo alcune forme realizzative, le finestre 51 sono posizionate in prossimit? della o a contatto con la parte superiore della zona interna 63 dell?elemento formatore 6 per facilitare l?estrazione di un flusso gassoso verso l?esterno.

La parte superiore della zona interna 63 dell?elemento formatore 6 ? montata in corrispondenza della parte inferiore dell?elemento di scarico 5. Tale configurazione permette all?elemento formatore di ricevere il flusso attraversante l?elemento di scarico 5 unicamente nella zona interna 63 dell?elemento formatore 6. In tal senso, la macchina formatrice verticale 1 ? configurata e dimensionata per assicurare la tenuta tra detto elemento di scarico 5 e detta zona interna 63 dell?elemento formatore 6 ad esempio mediante la interposizione di una guarnizione intermedia.

Alcune forme realizzative prevedono che le finestre aperte di sfiato 51 siano di geometria prevalentemente rettangolare, aventi due lati paralleli pi? lunghi rispetto agli altri due lati perpendicolari corrispettivi. In particolare, l?altezza delle finestre aperte di sfiato 51 ? maggiore rispetto alla base delle finestre 51. Secondo una forma realizzativa particolare, il rapporto tra l?altezza delle finestre 51 e le basi delle finestre 51 ? di almeno 3:1.

Il presente trovato prevede che il cono di collegamento 3 comprenda almeno un primo corpo 30 avente una superficie troncoconica interna 32, appartenente a una parete 31 di detto corpo 30 con apertura verso l?alto, ovvero a forma di imbuto con la sezione di diametro maggiore al di sopra di quella di diametro minore. Questa configurazione di monostadio ? utilizzata in applicazioni dove non ? necessario un dosaggio graduale del prodotto ai fini di garantire la qualit? del processo di confezionamento.

In una forma realizzativa alternativa alla precedente, invece, il presente trovato prevede la configurazione di doppio stadio in cui il cono di collegamento 3 comprende inoltre un secondo corpo 30? avente una seconda superficie troncoconica interna 33, analogamente appartenente a una parete 31? di detto corpo, con apertura verso l?alto. Secondo questa forma realizzativa, il primo corpo 30 ? montato adiacente e sopra al secondo corpo 30? in modo tale che l?apertura inferiore della superficie 32 del primo corpo 30 corrisponda con l?apertura superiore della superficie 33 del secondo corpo in modo da assicurare la tenuta tra le superfici troncoconiche interne 32 e 33 del cono di collegamento 3.

Inoltre, in una forma realizzativa di doppio stadio, la superficie troncoconica 32 del primo corpo 30 ha un?apertura verso l?alto maggiore di quella della superficie troncoconica 33 del secondo corpo 30? sottostante. In particolare, l?angolo di apertura ?32 della superficie troncoconica 32 del primo corpo 30 rispetto alla direzione verticale ? superiore dell?angolo di apertura ?33 della superficie troncoconica 33 del secondo corpo 30?. Questo tipo di dimensionamento facilita il graduale dosaggio del prodotto da convogliare nell?elemento formatore 6.

Per quanto riguarda le dimensioni del cono di collegamento 3, la forma realizzativa di monostadio ? dimensionata in modo tale che l?altezza dell?unico corpo 30 sar? pi? piccola rispetto alla somma delle altezze del primo corpo 30 e secondo corpo 30? della soluzione a doppio stadio, essendo in ogni caso l?altezza dell?unico corpo 30 della soluzione monostadio di dimensione superiore rispetto alle altezze dei singoli primo corpo 30 e secondo corpo 30? della soluzione a doppio stadio.

In qualsiasi delle forme realizzative del presente trovato, i corpi 30, 30? del cono di collegamento 3 contengono all?interno della parete 31, 31? almeno un?anticamera 34 configurata per ricevere il flusso di gas immesso dai mezzi di immissione 4, essendo collegati mezzi di immissione di gas 4 e l?almeno un?anticamera 34. Il flusso di gas ricevuto nell?anticamera 34 ? quindi introdotto nella parte pi? interna del cono di collegamento 3, ovvero la zona delimitata dalla superficie troncoconica, 33, grazie a una canalizzazione 39 escavata all?interno della parete 31, 31? e comunicante anticamera 34 e superficie troncoconica 32, 33. In particolare, il gas ? immesso nella zona pi? interna del cono di collegamento 3 fuoriuscendo da almeno un ugello anulare 35, configurato come un?apertura realizzata nella parte inferiore delle superfici troncoconiche 32, 33 e collegata alla canalizzazione 39. Tale apertura ? disposta lungo un perimetro circolare orizzontale della superficie troncoconica 32, 33.

Secondo una forma realizzativa preferita, l?almeno un ugello anulare 35 pu? essere configurato e dimensionato come un foro o una pluralit? di fori circolari distribuiti lungo il perimetro circolare orizzontale della superficie troncoconica 32, 33. In altre forme realizzative, tale almeno un ugello anulare 35 pu? essere configurato come una fessura orizzontale lungo il perimetro circolare orizzontale della superficie troncoconica 32, 33, di cui alcune forme realizzative prevedono un'unica fessura orizzontale continua lungo tutto il perimetro, mentre altre prevedono una fessura interrotta a tratti. Ulteriori forme realizzative prevedono che l?ugello 35 sia configurato e dimensionato come un?apertura oblunga o una pluralit? di aperture oblunghe distribuite lungo il perimetro circolare orizzontale della superficie troncoconica 32, 33.

L?anticamera 34 e l?ugello anulare 35 del presente trovato sono configurati e dimensionati per provocare un effetto Venturi di accelerazione del flusso gassoso tra anticamera 34 e ugello 35, sfruttando il fatto che la sezione totale dell?ugello anulare 35 ? considerevolmente inferiore a quella dell?anticamera 35 del cono di collegamento 3.

L?ugello anulare 35 ? configurato per soffiare verso il basso un flusso gassoso all?interno del cono di collegamento 3 in una direzione sostanzialmente tangenziale alla superficie troncoconica interna 32, 33 del cono di collegamento 3. Tale configurazione risulta in un flusso tangenziale alla superficie troncoconica 32 che, per effetto Coand?, genera una depressione risultante nel risucchio dei contenuti sovrastanti alla superficie troncoconica 32, 33.

Dipendendo dal prodotto da confezionare alcune forme realizzative prevedono composizioni chimiche particolari del gas immesso nel cono di collegamento 3. Ad esempio, in caso di dosaggio di prodotti di durata della vita effimera, il presente trovato ? compatibile con il dosaggio di miscele di gas inerti quali i cosiddetti processi di confezionamento in atmosfera modificata, in inglese (Modified Atmosphere Packaging, in sigla MAP) in almeno una tra le superfici troncoconiche 32, 33.

Secondo alcune forme realizzative del presente trovato, il cono di collegamento presenta una superficie troncoconica aggiuntiva 36 al di sotto della superficie 32, nella configurazione monostadio o al di sotto della superficie 33 nella configurazione di doppio stadio. Tale superficie troncoconica aggiuntiva 36 presenta un?apertura verso il basso, ovvero a forma di imbuto con la sezione di diametro maggiore al di sotto di quella di diametro minore. La superficie troncoconica aggiuntiva 36 e configurata e dimensionata per ottimizzare il flusso verticale discendente dal cono di collegamento 3 verso l?elemento formatore e per favorire che il flusso verticale ascendente transitorio dall?elemento formatore possa uscire dalle aperture di sfiato 51 dell?elemento di scarico 5.

Il diametro della sezione inferiore della superficie troncoconica aggiuntiva 36 corrisponde al diametro interno dell?elemento di scarico 5. La porzione terminale inferiore del cono di collegamento 3 che contiene la superficie troncoconica aggiuntiva 36 ? configurata come una protrusione cilindrica 37. Tale protrusione cilindrica 37 ? dimensionata per appoggiarsi sopra la parte superiore dell?elemento di scarico 5 in modo da assicurare la tenuta tra detto il cono di collegamento 3 e l?elemento di scarico 5.

Con riferimento alle figure 5A, 5B, 5C e 5D, e ribadendo concetti riportati in precedenza, si illustrano nel dettaglio i flussi di prodotto e di gas immesso e estratto dalla macchina di confezionamento verticale 1. Nella figura 5A si mostra come, durante la fase di dosaggio del ciclo di confezionamento, il gas immesso nella zona pi? interna del cono di collegamento 3 attraverso l?almeno un ugello anulare 35 nella zona inferiore delle superfici troncoconiche 32, 33, risulti in un flusso di immissione 41 di gas sostanzialmente tangenziale a tali superfici troncoconiche 32, 33. Tale flusso 41 genera, per effetto Coand?, una depressione causando il risucchio di un flusso di materia sovrastante 21 procedente dalla tramoggia 2. Il flusso di materia sovrastante 21 contiene, innanzitutto, il prodotto da dosare e confezionare. Come mostrato in figura 5B, la somma di entrambi flussi 21 e 41 viaggia in direzione discendente lungo la zona interna 63 dell?elemento formatore 6 fino alla sua estremit? inferiore. Allo scopo di minimizzare il contenuto gassoso all?interno della confezione, i mezzi di evacuazione 7 risucchiano un flusso di estrazione 66 che, in condizioni ideali si approssima al flusso 41 immesso dall?ugello 35. Tale flusso ? evacuato dalla zona anulare 64 dell?elemento formatore. La differenza tra il flusso 41 di immissione e il flusso di estrazione 66, idealmente trascurabile, potr? sommarsi ai contenuti del flusso 21, comprendente il prodotto da dosare, che finir? all?interno della confezione nella fase di dosaggio del processo di confezione.

Con riferimento alle figure 5C e 5D, durante la fase transitoria del processo di confezione, in particolari tra due dosaggi consecutivi, il funzionamento dei mezzi di immissione 4 e i mezzi di evacuazione 7 provoca un flusso controcorrente momentaneo 52 nella zona interna 63 dell?elemento formatore. Il flusso momentaneo 52 coesiste insieme al gi? esistente flusso di estrazione 66 che continua, per via dell?inerzia acquisita durante il risucchio precedente causato dai mezzi di evacuazione 7 ad attraversare la zona anulare 64 dell?elemento formatore 6 in direzione ascendente. Il flusso momentaneo 52 ha anch?esso una direzione ascendente, in modo tale che parte del gas contenuto nella zona interna 63 dell?elemento formatore tenda a propagarsi spontaneamente verso l?alto cercando la via di uscita pi? prossima, ad esempio l?apertura della tramoggia. Come illustrato approfonditamente nel trovato, questo effetto indesiderato ? evitato grazie alle finestre 51 dell?elemento di scarico 5, che fungono di sfiato durante questa fase transitoria. Con riferimento alla figura 5D, si osserva come il flusso momentaneo 52 ? evacuato in aria libera, mentre il flusso di estrazione 66 ? evacuato dall?elemento formatore da almeno un tubo di evacuazione 65.

Con riferimento alla figura 6, in alcune forme realizzative del trovato i mezzi di immissione 4 possono essere collegati a tubi di ingresso 38, 38? per l?immissione di gas nel cono di collegamento 3. Tali tubi di ingresso 38, 38? differenziati permettono l?immissione separata nelle zone pi? interne dei corpi 30, 30? delimitate da rispettive superfici troncoconiche interne 32, 33 del cono di collegamento 3 (rappresentate in figure 3 e 4). Di conseguenza, l?immissione differenziata consente di variare la portata e le condizioni fisiche del gas in ciascuna superficie troncoconica interna 32, 33, quali temperatura e/o, pressione, e/o la composizione chimica del gas. Naturalmente, in alternativa, i mezzi di immissione possono immettere nei tubi di ingresso 38, 38? gas della stessa composizione chimica e condizioni fisiche.

Per quanto riguarda il tubo o tubi di evacuazione 65 che risucchiano il flusso gassoso dall?elemento formatore 6 mediante mezzi di estrazione 7 (rappresentati schematicamente in figura 3), alcune forme realizzative prevedono l?evacuazione di gas in aria libera. D?altronde, forme realizzative alternative prevedono l?immissione mediante i mezzi di estrazione 7 di tale flusso in una linea di canalizzazione dedicata per l?aspirazione e il recupero delle scorie.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Macchina confezionatrice verticale (1) comprendente

- mezzi di erogazione (9) di film continuo (8),

- mezzi di saldatura longitudinale (10),

- mezzi di saldatura e recisione trasversali (11),

- una tramoggia (2) per l?inserimento dei prodotti,

- un elemento formatore (6) comprendente un tubo interno (61) cavo e un tubo esterno (62) cavo concentrici tra loro, configurati e disposti per definire una zona interna (63), delimitata all?interno del tubo interno (61) e una zona anulare (64) delimitata dall?intercapedine tra il tubo interno (61) ed il tubo esterno (62), - un cono di collegamento (3) disposto tra detta tramoggia e detto elemento formatore,

- mezzi di immissione (4) di flussi gassosi configurati per soffiare gas all?interno del cono di collegamento (3) e

- mezzi di estrazione (7) di flussi gassosi, configurati per estrarre dal fondo dell?elemento formatore (6) i gas presenti nel tubo interno (61) attraverso la zona anulare (64),

caratterizzata dal fatto che detta macchina inoltre comprende un elemento di scarico (5), interposto tra il cono di collegamento (3) e l?elemento formatore (6), provvisto di almeno un?apertura di sfiato (51) comunicante con un ambiente esterno, detta almeno un?apertura di sfiato (51) essendo configurata e dimensionata per consentire la fuoriuscita di eventuale gas in eccesso rimanente nel tubo interno (61) che non ? stato completamente risucchiato dai mezzi di estrazione (7) attraverso la zona anulare (64) dell?elemento formatore (6).

2. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una apertura di sfiato (51) ? costituita da una pluralit? di aperture di sfiato (51) distribuite lungo un perimetro circolare dell?elemento di scarico (5).

3. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che le aperture di sfiato (51) sono delimitate da una pluralit? di elementi verticali disposti a cerchio, distanziati tra loro e posizionati in prossimit? della parte superiore della zona interna (63) dell?elemento formatore (6).

4. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che dette aperture di sfiato (51) dell?elemento di scarico (5) hanno una forma prevalentemente rettangolare con un rapporto tra altezza e lunghezza di ciascuna apertura di almeno 3:1.

5. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il cono di collegamento (3) comprende un primo corpo (30) avente una prima superficie troncoconica interna (32) aperta verso l?alto.

6. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che il cono di collegamento (3) comprende ulteriormente un secondo corpo (30?) avente una seconda superficie troncoconica interna (33) con apertura verso l?alto, detto secondo corpo (30?) essendo adiacente e collocato sopra al primo corpo (30), essendo coincidenti in una zona di contatto tra detto primo (30) e secondo (30?) corpo.

7. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che il primo corpo (30) ha un angolo di apertura diverso rispetto all?angolo di apertura del secondo corpo (30?).

8. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo una qualsiasi tra le rivendicazioni 5, 6 o 7, caratterizzata dal fatto che il primo e/o secondo (30, 30?) corpo del cono di collegamento comprende un ugello anulare (35) da cui fuoriesce il gas immesso, detto ugello anulare (35) essendo configurato per orientare il gas immesso tangenzialmente rispettivamente alla prima e/o seconda superficie interna (32, 33) del cono di collegamento (3).

9. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che l?ugello anulare (35) ? posizionato nella parte inferiore della rispettiva superficie troncoconica interna (32, 33) di detto primo e/o secondo corpo (30, 30?) del cono di collegamento (3).

10. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto ugello anulare (35) presenta una configurazione scelta tra una fessura orizzontale lungo una circonferenza del primo e/o secondo corpo (30, 30?), almeno un foro di sezione circolare distribuito lungo un arco di circonferenza orizzontale nella superficie troncoconica (32, 33) del primo e/o secondo corpo (30, 30?) o almeno una scanalatura di geometria oblunga distribuita lungo una circonferenza della superficie troncoconica (32, 33) del primo e/o secondo corpo (30, 30?) del cono di collegamento (3).

11. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo almeno una tra le rivendicazioni 5-9, caratterizzata dal fatto che, detto cono di collegamento (3) comprende una superficie troncoconica aggiuntiva (36) posizionata sotto rispetto a una tra la superficie troncoconica interna (32) del primo corpo in configurazione monostadio o la superficie troncoconica (33) del secondo corpo (30?) in configurazione a doppio stadio, dal fatto che l?apertura di detta superficie troncoconica aggiuntiva (36) ? orientata verso il basso e dal fatto che detta superficie aggiuntiva (36) ? coincidente con la superficie troncoconica (32, 33) del corpo (30, 30?) sovrastante nella sezione di contatto.

12. Macchina confezionatrice verticale (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta superficie aggiuntiva (36) ? compresa in una base del cono di collegamento (3), in cui detta base ? una protrusione cilindrica (37) configurata per appoggiarsi sulla fascia superiore dell?elemento di scarico (5) in modo da trasmettere tutto il flusso gassoso discendente dal cono di collegamento (3) all?elemento di scarico (5).