IT201800009710A1

IT201800009710A1 - Apparato di iniezione per preforme in plastica

Info

Publication number: IT201800009710A1
Application number: IT102018000009710A
Authority: IT
Inventors: Matteo Zoppas; Andrea Cavalet; Paolo Spinazze'; Andrea Martegani; Giorgio Dam
Original assignee: Sipa Societa' Ind Progettazione E Automazione Spa
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN113286688B; US11794391B2; CN113286688A; US20210339441A1; CA3117100A1; EP3870421A1; WO2020084515A1

Description

APPARATO DI INIEZIONE PER PREFORME IN PLASTICA

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce al settore dello stampaggio di prodotti in materiale termoplastico quali, ad esempio, preforme di contenitori in materiale termoplastico, ad esempio preforme di bottiglie in PET.

In particolare, la presente invenzione si riferisce all’apparato di iniezione di tali prodotti, con particolare riferimento alla pulizia dei dispositivi di attuazione dell’apparato di iniezione.

Contesto dell’invenzione

Le preforme delle bottiglie in materiale termoplastico vengono tipicamente prodotte mediante un processo di stampaggio a iniezione (injection moulding) o ad inietto-compressione (injection-compression moulding).

In tali processi, una certa quantità di materiale termoplastico fuso viene iniettata in uno stampo, che impartisce la forma della preforma.

In genere, un apparato di stampaggio a iniezione, o a inietto-compressione, comprende un dispositivo di distribuzione del materiale fuso, noto nel settore come manifold o camera calda, provvisto di un sistema di canali (hot-runner) con cui il materiale fuso viene distribuito in ciascuno stampo passando attraverso un ugello.

Per controllare la dose di materiale fuso da iniettare in ciascuno stampo, è previsto un otturatore (valve stem). L’ugello da cui fuoriesce il materiale fuso viene aperto e chiuso in funzione della posizione dell’otturatore.

L’otturatore può infatti scorrere per passare da una posizione di chiusura ad una posizione di apertura dell’ugello 31’.

Per comandare lo scorrimento dell’otturatore è previsto un sistema cilindropistone, il cui pistone è vincolato all’otturatore .

Il sistema cilindro-pistone è del tipo a doppio effetto. In particolare, sono presenti due camere che, opportunamente pressurizzate mediante aria compressa, consentono lo spostamento del pistone.

In particolare, per portare l’otturatore in posizione di chiusura viene pressurizzata la camera inferiore, ossia distale dallo stampo, e per portare l’otturatore nella posizione di apertura viene pressurizzata la camera superiore , ossia prossimale allo stampo.

Per la pressurizzazione e la depressurizzazione, è prevista una sola apertura, per ciascuna delle due camere.

L’apertura della camera superiore e l’apertura della camera inferiore sono connesse ad un dispositivo di distribuzione di aria, che nel settore è noto come air plate. Quando viene pressurizzata la camera inferiore, l’aria è immessa nell’apertura della camera inferiore e fuoriesce dall’apertura della camera superiore. Invece, quando viene pressurizzata la camera superiore, l’aria è immessa nell’apertura della camera superiore e fuoriesce dall’apertura della camera inferiore.

Svantaggiosamente, durante l’esercizio dell’apparato si ha un passaggio, in particolare un trafilamento, di particelle di materiale plastico fuso verso la camera superiore, dove solidifica e si accumula.

Di conseguenza, si ha un rallentamento o un blocco della corsa del pistone, eventualmente preceduto da un rallentamento o malfunzionamento generale dell’apparato.

Perciò, è necessario eseguire delle manutenzioni periodiche del sistema cilindropistone, che comportano lo smontaggio, l’impiego di manodopera, e lunghi tempi di fermo dell’apparato.

La principale causa del trafilamento delle particelle risiede nel fatto che l’otturatore scorre all’interno di una guida, e che tra i due componenti è necessariamente presente un piccolo gioco, che consente il passaggio di particelle di materiale plastico nella camera superiore.

Infatti, siccome il materiale plastico è sostanzialmente fuso, può passare anche attraverso un’intercapedine molto piccola, come l’intercapedine presente tra la guida e l’otturatore. Però, una volta solidificato, il materiale plastico rimane intrappolato nella camera superiore.

Sebbene si cerchi di minimizzare il gioco tra l’otturatore e la guida, tra i due componenti deve comunque esserci un’intercapedine che consente lo scorrimento dell’otturatore, e che però non garantisce una perfetta tenuta, per cui si ha lo svantaggioso trafilamento di particelle che comporta le suddette complicazioni.

Sommario dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di fornire un apparato di iniezione la cui camera superiore del sistema cilindro-pistone possa essere agevolmente ripulita da materiale plastico indesiderato.

In particolare, con la presente invenzione si vuole ottenere un’efficace rimozione di materiale plastico solidificato dalla camera superiore, senza dover smontare il sistema cilindro-pistone.

La presente invenzione raggiunge almeno uno di tali scopi, ed altri scopi che saranno evidenti alla luce della presente descrizione, mediante un apparato di iniezione per iniettare plastica fusa in uno stampo di articoli in materiale termoplastico, comprendente almeno un otturatore, definente un asse longitudinale, per aprire o chiudere un ugello di iniezione; almeno un sistema cilindro-pistone atto a movimentare detto almeno un otturatore da una posizione di apertura dell’ugello di iniezione ad una posizione di chiusura di detto ugello di iniezione, e viceversa; in cui detto almeno un sistema cilindro-pistone comprende una prima camera provvista di un primo passaggio per l’immissione di fluido nella prima camera per portare l’otturatore nella posizione di apertura; e di un secondo passaggio, distinto dal primo passaggio, per la fuoriuscita di fluido e di eventuali particelle di plastica dalla prima camera.

L’invenzione comprende anche un metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla prima camera di un apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, comprendente almeno una fase in cui vengono fatti fuoriuscire fluido ed eventuali particelle di plastica dalla prima camera attraverso detto secondo passaggio.

Preferibilmente, in tutte le forme di realizzazione, è previsto un corpo di guida dell’otturatore provvisto di un foro passante attraversato dall’otturatore e comunicante con l’interno della prima camera. In particolare, tra il corpo di guida e l’otturatore è prevista un’intercapedine anulare comunicante con l’interno della prima camera. Preferibilmente, la differenza tra il diametro interno del foro passante e il diametro esterno dell’otturatore, in particolare della sua parte scorrevole nel corpo di guida, è compresa tra 2 a 25 µm.

Tipicamente, siccome l’otturatore è vincolato al pistone, ad una movimentazione dell’otturatore verso la posizione di chiusura corrisponde una corsa del pistone verso lo stampo, ed ad una movimentazione dell’otturatore verso la posizione di apertura corrisponde una corsa del pistone in allontanamento dallo stampo.

Preferibilmente, quando il pistone è in una posizione di fine corsa distale dallo stampo, l’otturatore è nella posizione di apertura, e quando il pistone è in un’altra posizione di fine corsa, prossimale allo stampo, l’otturatore è nella posizione di chiusura.

Vantaggiosamente, secondo un aspetto, l’invenzione consente di rimuovere le particelle di plastica ad ogni ciclo di iniezione nello stampo. In particolare, si possono rimuovere le particelle durante la corsa del pistone in direzione dello stampo.

Secondo un aspetto, si possono rimuovere le particelle durante la corsa del pistone in direzione di allontanamento dallo stampo e/o quando il pistone è a fine corsa in posizione distale dallo stampo.

Vantaggiosamente, secondo un aspetto, l’invenzione consente di rimuovere le particelle di plastica mediante un’operazione ad hoc, che può essere eseguita agevolmente, e comunque senza smontare il sistema cilindro-pistone, dopo un numero predeterminato di cicli di iniezione e/o dopo un tempo prefissato, ad esempio ogni 10000 cicli di iniezione e/o ogni due ore.

Vantaggiosamente, in particolare grazie alla presenza delle due aperture della seconda camera, è possibile immettere un flusso di aria che va dalla prima apertura alla seconda apertura per un tempo predeterminato, ad esempio per un tempo compreso tra 0,1 secondi e 10 minuti. Tale flusso di aria consente la rimozione delle particelle di plastica dalla seconda camera.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative, ma non esclusive.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione particolari dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Nella descrizione dell’invenzione si fa riferimento alle tavole di disegno allegate, che sono fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

le Fig. da 1A a 1D illustrano viste in sezione di parte di un apparato di iniezione di un primo esempio dell’invenzione, durante diverse fasi del ciclo di stampaggio; la Fig. 1E illustra una vista in sezione di parte di un apparato secondo il primo esempio, di cui le Fig.2A e 2D ne illustrano un particolare;

la Fig. 2 illustra schematicamente una vista in sezione dell’apparato di iniezione della Fig.1E, durante una fase di pulizia della camera superiore;

le Fig. da 3A a 3D illustrano viste in sezione di parte di un apparato di iniezione di un secondo esempio dell’invenzione, durante diverse fasi del ciclo di stampaggio; le Fig. da 4A a 4D illustrano viste in sezione di parte di un apparato di iniezione di un terzo esempio dell’invenzione, durante diverse fasi del ciclo di stampaggio; la Fig. 5A illustra una vista in sezione di alcuni componenti dell’apparato di iniezione delle Fig.4A-4D;

la Fig. 5B illustra una vista prospettica in sezione dei componenti illustrati in Fig. 5A.

Gli stessi elementi o componenti hanno lo stesso numero di riferimento.

Descrizione di forme di realizzazione esemplificative dell’invenzione

Un apparato di iniezione, o apparato di stampaggio, secondo l’invenzione serve per la produzione di articoli, ad esempio preforme, in materiale termoplastico, ad esempio in PET. Le preforme sono ad esempio preforme di bottiglie.

In particolare, l’apparato di iniezione serve per iniettare plastica fusa attraverso un ugello 31 di iniezione (Fig. 1E) in uno stampo (non illustrato) di preforme in un processo di stampaggio a iniezione o ad inietto-compressione.

In generale, un apparato di iniezione secondo l’invenzione comprende: almeno un otturatore 3, definente un asse longitudinale, per aprire o chiudere l’ugello di iniezione;

almeno un sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 atto a movimentare detto almeno un otturatore 3 da una posizione di apertura dell’ugello 31 di iniezione ad una posizione di chiusura dell’ugello 31 di iniezione, e viceversa;

in cui detto almeno un sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 comprende una prima camera 142, 242, 342 provvista di

- un primo passaggio 144, 244, 344 per l’immissione di fluido nella prima camera 142, 242, 342 per portare l’otturatore 3 nella posizione di apertura;

- e un secondo passaggio 149, 249, 349, distinto dal primo passaggio 144, 244, 344, per la fuoriuscita di fluido e di eventuali particelle di plastica dalla prima camera 142, 242, 342.

Con particolare riferimento alla Fig.1E, un apparato 1 di stampaggio a iniezione, o a inietto-compressione, secondo l’invenzione comprende anche un dispositivo di distribuzione 2 del materiale fuso, noto nel settore come manifold o camera calda, provvisto di un sistema di canali (hot-runner) con cui il materiale fuso viene distribuito in ciascuno stampo. In Fig. 1E è parzialmente illustrato un canale 21 che comunica con uno stampo tramite l’ugello di iniezione 31, anche denominato soltanto ugello.

L’otturatore 3 (valve stem) serve per controllare la dose di materiale fuso da iniettare in ciascuno stampo. L’ugello 31 da cui fuoriesce il materiale fuso viene aperto e chiuso in funzione della posizione dell’otturatore 3. In Fig. 1E l’otturatore 3 è nella posizione di chiusura.

L’otturatore 3 è vincolato al pistone 141, 241, 341 del sistema cilindro-pistone 104, 204, 304.

Preferibilmente, l’otturatore 3 è inserito in un foro passante di un corpo di guida 32, come sarà descritto ulteriormente in seguito. L’otturatore 3, mosso dal pistone 104, 204, 304, è atto a scorrere rispetto al corpo di guida 32.

Ad una movimentazione dell’otturatore 3 verso la posizione di chiusura corrisponde una corsa del pistone 141, 241, 341 verso lo stampo, e ad una movimentazione dell’otturatore 3 verso la posizione di apertura corrisponde una corsa del pistone 141, 241, 341 in allontanamento dallo stampo.

Preferibilmente, quando il pistone 141, 241, 341 è in una posizione di fine corsa distale dallo stampo, l’otturatore è nella posizione di apertura, e quando il pistone è in un’altra posizione di fine corsa prossimale allo stampo, l’otturatore 3 è nella posizione di chiusura.

Tipicamente, il sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 è a doppio effetto.

Negli esempi illustrati il sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 è di tipo pneumatico, e il fluido che viene immesso nella prima camera 142, 242, 342 è aria. Si può comunque prevedere che il sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 sia anche di altra tipologia rispetto al tipo pneumatico o esclusivamente pneumatico. A solo titolo esemplificativo e non limitativo, si può prevedere che lo spostamento del pistone per portare l’otturatore in posizione di apertura sia comandato da mezzi pneumatici, mentre lo spostamento del pistone per portare l’otturatore in posizione di chiusura avvenga mediante mezzi meccanici.

Preferibilmente, l’apparato comprende una pluralità di sistemi cilindro-pistone 104, 204, 304, e per ciascun sistema è previsto un rispettivo otturatore 3.

Preferibilmente, il cilindro 148, 248, 348 del sistema cilindro pistone 104, 204, 304 è chiuso inferiormente dal dispositivo di distribuzione dell’aria 105, 205, 305, sul quale può andare in battuta il pistone 141, 241, 341 quando raggiunge la posizione di fine corsa distale dallo stampo. Preferibilmente, il cilindro 148, 248, 348 è chiuso superiormente dal corpo di guida 32. Preferibilmente, il pistone 141, 241, 341 può andare in battuta sul corpo di guida 32 quando raggiunge la posizione di fine corsa prossimale allo stampo.

Negli esempi illustrati, è previsto un dispositivo di distribuzione di fluido 105, 205, 305, in particolare aria, connesso al sistema cilindro pistone 104, 204, 304.

Negli esempi illustrati, il sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 comprende due camere, anche dette prima camera 142, 242, 342 e seconda camera 143, 243, 343 per fini descrittivi, oppure con riferimento alle figure, denominate rispettivamente camera superiore e camera inferiore.

La prima camera 142, 242, 342 e la seconda camera 143, 243, 343 sono separate fra loro almeno parzialmente dal pistone 141, 241, 341.

La camera 143, 243, 343 è atta ad essere pressurizzata mediante aria per portare il pistone 141, 241, 341 nella posizione di fine corsa prossimale allo stampo. Per l’immissione di aria, la camera 143, 243, 343 è provvista di un’apertura 145, 245, 345 (o passaggio) che comunica con un canale 155, 255, 355 del dispositivo di distribuzione di aria 105, 205, 305, da cui proviene un flusso di aria. L’apertura 145, 245, 345 serve anche per la fuoriuscita di aria dalla camera 143, 243, 343. Facoltativamente, l’apertura 145, 245, 345 è sostanzialmente allineata, in particolare coassiale, con l’otturatore 3.

La camera 142, 242, 342 è atta ad essere pressurizzata mediante per portare il pistone 141, 241, 341 nella posizione distale dallo stampo.

La seconda camera 142, 242, 342 del sistema cilindro-pistone 104, 204, 304 è provvista del primo passaggio 144, 244, 344, che è oppure comprende un’apertura, o foro, connesso al dispositivo di distribuzione di aria 105, 205, 305 per l’immissione di aria nella camera 142, 242, 342.

In particolare, il primo passaggio 144, 244, 344 è connesso ad un canale 154, 254, 354 del dispositivo di distribuzione di aria 105, 205, 305, in modo da poter ricevere un flusso di aria proveniente dal canale 154, 254, 354, in particolare che fuoriesce da un orifizio del canale 154, 254, 354. Quando sono previsti più di un sistema cilindro pistone, il dispositivo di distribuzione di aria è provvisto di un canale 154, 254, 354 per ciascuno di tali sistemi cilindro-pistone. I canali 154, 254, 354, 155, 255, 355 fanno tipicamente parte di sistema o circuito di canali del dispositivo di distribuzione di aria 105, 205, 305.

Vantaggiosamente, la camera 142, 242, 342 comprende anche il secondo passaggio 149, 249, 349, distinto dal primo passaggio 144, 244, 344. Il secondo passaggio 149, 249, 349 serve per la fuoriuscita di aria dalla camera 142, 242, 342.

Preferibilmente, il secondo passaggio 149, 249, 349 ha una sezione, in particolare una sezione di passaggio per l’aria, avente un’area di almeno 0,2 mm<2>.

In particolare, è preferibile che il secondo passaggio 149, 249, 349 abbia una sezione avente un’area compresa tra 1 mm<2 >e 5 mm<2>.

Con particolare riferimento alle Figure 1A, 1B, 1C, 1D, 1E e 2, in una prima forma di realizzazione, il secondo passaggio 149, che è o che comprende un’apertura, è connesso, in particolare direttamente connesso, ad un canale 159 per l’aria, distinto dal canale 154, del dispositivo di distribuzione di aria 105. Pertanto, l’aria presente nella camera 142 può fuoriuscire dall’apertura 149 per immettersi nel canale 159.

Vantaggiosamente, siccome l’aria e le eventuali particelle di plastica fuoriescono dal secondo passaggio 149 e vengono immesse nel canale 159, le particelle di plastica non vengono reimmesse nella camera 142. Preferibilmente, il canale 159 comunica con un ambiente esterno all’apparato.

Preferibilmente, il primo passaggio 144 e il secondo passaggio 149 sono ricavati in porzioni di parete del cilindro 148 opposte fra loro, preferibilmente in porzioni della parete di fondo del cilindro 148 opposte fra loro rispetto all’asse longitudinale dell’otturatore 3. Preferibilmente, l’apertura 145 della camera 143 è disposta tra il primo passaggio 144 e il secondo passaggio 149 della camera 142.

Preferibilmente, l’apparato di iniezione comprende una valvola (non illustrata) atta a controllare l’apertura e la chiusura del canale 154 e del canale 159. In particolare, la valvola può consentire il passaggio di aria verso la camera 142 attraverso il passaggio 144, e impedire tale passaggio in funzione della fase operativa dell’apparato. Inoltre, la valvola può consentire il passaggio di aria dalla camera 142 verso l’esterno della camera 142, e impedire tale passaggio in funzione della fase operativa dell’apparato.

Tale valvola è preferibilmente un’elettrovalvola, ed è preferibilmente integrata nel dispositivo di distribuzione di aria 105.

Preferibilmente, è previsto un corpo di guida 32 dell’otturatore 3 provvisto di un foro passante attraversato dall’otturatore 3 e comunicante con l’interno della camera 142. In particolare, tra il corpo di guida 32 e l’otturatore 3 è prevista un’intercapedine anulare. Il secondo passaggio 149 è distinto da detta intercapedine. Preferibilmente, la differenza tra il diametro interno del foro passante e il diametro esterno dell’otturatore 3, in particolare della sua parte scorrevole nel corpo di guida 32, è compresa tra 2 a 25 µm.

Preferibilmente, il corpo di guida 32 comprende almeno due canali di scarico 33, 34, ad esempio quattro, di cui ciascun canale di scarico 33, 34 comunica da un lato con l’ambiente esterno all’apparato di iniezione, e dall’altro con detto foro passante del corpo di guida 32. Preferibilmente, i canali di scarico 33, 34 sono trasversali rispetto all’asse longitudinale dell’otturatore 3.

Vantaggiosamente, l’apparato di iniezione secondo questa forma di realizzazione consente di eseguire un metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla camera 142, comprendente una fase in cui vengono fatti fuoriuscire fluido, ad esempio aria, ed eventuali particelle di plastica dalla camera 142, attraverso il secondo passaggio 149.

Ad esempio, detta fase può essere eseguita durante la movimentazione dell’otturatore 3 dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura, ossia durante la corsa del pistone 141 verso lo stampo.

In particolare, il metodo comprende la fase di

a1) immettere aria nella camera 143 attraverso il canale 155 e l’apertura 145 della camera 143, tenendo chiuso il canale 154 e aperto il canale 159, in modo da spostare il pistone 141 verso lo stampo, provocando la fuoriuscita di aria e di particelle di plastica dalla camera 142 attraverso il secondo passaggio 149 e il canale 159.

Vantaggiosamente, questa fase può essere eseguita per ogni ciclo di iniezione. Un ciclo di iniezione, o stampaggio, esemplificativo comprende le seguenti fasi: - quando il pistone 141 è nella posizione di fine corsa prossimale allo stampo (Fig. 1A), immettere aria nella camera 142, in particolare attraverso il canale 154 e il primo passaggio 144, tenendo chiuso il canale 159, in modo da pressurizzare la camera 142;

- continuare ad immettere aria nella camera 142, tenendo chiuso il canale 159, in modo da provocare lo spostamento del pistone 141 verso la posizione prossimale allo stampo, finché il pistone 141 non arriva a fine corsa (Fig.1B);

- quando il pistone 141 è nella posizione di fine corsa prossimale allo stampo, chiudere il canale 154 ed aprire il canale 159 (Fig.1C);

- eseguire la suddetta fase a1), Fig.1D.

Queste quattro fasi possono essere ripetute per lo stampaggio successivo.

Vantaggiosamente, in questa forma di realizzazione, l’apparato di iniezione consente anche di eseguire un metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla seconda camera 142, in cui quando il pistone 141 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo, viene fatta fuoriuscire aria dal secondo passaggio 149, in modo che le particelle di plastica presenti nella camera 142 fuoriescano dalla camera 142 attraverso il secondo passaggio 149 e il canale 159 (Fig.2).

In particolare, il metodo comprende la fase di

a2) immettere aria nella camera 142 attraverso il canale 154 e il primo passaggio 144, tenendo aperto il secondo canale 159, provocando la fuoriuscita di aria e di particelle di plastica dalla camera 142 attraverso il secondo passaggio 149 e il secondo canale 159, la fase a2) essendo eseguita quando il pistone 141 è nella suddetta posizione di fine corsa distale dallo stampo (ugello in posizione di apertura).

Vantaggiosamente, questa fase a2) può essere eseguita dopo un numero predeterminato di cicli di iniezione e/o dopo un tempo prefissato, ad esempio ogni 10000 cicli di iniezione e/o ogni due ore.

Preferibilmente, la fase a2) ha una durata compresa tra 0,1s e 10 minuti.

Con particolare riferimento alle Figure 3A, 3B, 3C, 3D, in una seconda forma di realizzazione, il secondo passaggio 249, o apertura, è ricavato in una parete laterale 281 del cilindro 248 del sistema cilindro-pistone 204. Tale parete laterale 281 guida il pistone 241 durante la sua corsa verso lo stampo o in allontanamento dallo stampo.

Preferibilmente, il primo passaggio 244 e il secondo passaggio 249 della camera 242 sono in corrispondenza di lati del cilindro 248 opposti rispetto all’asse longitudinale dell’otturatore 3.

Preferibilmente, l’apparato di iniezione è configurato in modo che quando l’otturatore 3 è nella posizione di apertura dell’ugello di iniezione, il secondo passaggio 249 comunica con un volume interno della prima camera 242; mentre, quando l’otturatore 3 è nella posizione di chiusura dell’ugello di iniezione, il secondo passaggio 249 è chiuso dal pistone 241.

In particolare, preferibilmente, l’apparato di iniezione è configurato in modo che durante tutta o almeno parte della corsa del pistone 241 verso la posizione di fine corsa distale dallo stampo, il secondo passaggio 249 è completamente o parzialmente ostruito dal pistone 241. Preferibilmente inoltre, l’apparato di iniezione è configurato in modo che quando il pistone 241 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo, il secondo passaggio 249 è libero, in particolare completamente libero, dal pistone 241.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, il secondo passaggio 249 comprende una prima parte 282, più interna, avente una prima sezione, e una seconda parte 283, più esterna, che sfocia all’esterno del cilindro 248, che è adiacente alla prima parte 282, e che ha una seconda sezione.

La seconda sezione è preferibilmente maggiore della prima sezione, in modo da avere un migliore controllo della fuoriuscita dell’aria dalla camera 242.

Preferibilmente, la seconda sezione è circa da 10 a 25 volte maggiore della prima sezione.

Preferibilmente, tra la prima parte 282 e la seconda parte 283 è prevista una parte delimitata da una parete rastremata verso la prima parte 282, ad esempio una parete tronco-conica.

Preferibilmente, è previsto un corpo di guida 32 dell’otturatore 3 provvisto di un foro passante attraversato dall’otturatore 3 e comunicante con l’interno della camera 242. In particolare, tra il corpo di guida 32 e l’otturatore 3 è prevista un’intercapedine anulare. Il secondo passaggio 249 è distinto da detta intercapedine. Preferibilmente, la differenza tra il diametro interno del foro passante e il diametro esterno dell’otturatore 3, in particolare della sua parte scorrevole nel corpo di guida 32, è compresa tra 2 a 25 µm.

Vantaggiosamente, in questa forma di realizzazione, l’apparato di iniezione consente di eseguire un metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla seconda camera 242, in cui quando il pistone 241 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo (otturatore 3 in posizione di apertura), vengono fatte fuoriuscire aria ed eventuali particelle di plastica dalla camera 242 attraverso il secondo passaggio 249 (Fig.3D).

In particolare, il metodo comprende la fase di

a) immettere aria nella camera 242, in particolare attraverso il canale 254 e il primo passaggio 244, provocando la fuoriuscita di aria e di particelle di plastica dalla camera 242 attraverso il secondo passaggio 249, la fase a) essendo eseguita quando l’otturatore 3 è in posizione di apertura.

Ad esempio, la fase a) ha una durata compresa tra 0,1 secondi e 10 minuti.

Un esempio di un ciclo di iniezione, o stampaggio, comprende le seguenti fasi: - quando il pistone 241 è nella posizione di fine corsa ditale dallo stampo, immettere aria nella camera 243, in particolare attraverso il canale 255 e l’apertura 245, finché il pistone 241 non raggiunge la posizione di fine corsa prossimale allo stampo (Fig.3A);

- quando il pistone 241 è nella posizione di fine corsa prossimale allo stampo, immettere aria nella camera 242, in particolare attraverso il canale 254 e il primo passaggio 244, provocando un movimento del pistone 241 in allontanamento dallo stampo; in questa fase, durante la sua corsa, il pistone 241 tiene chiuso (Fig.3B e 3C) e successivamente parzialmente chiuso il secondo passaggio 249;

- eseguire la suddetta fase a), Fig.3D.

Si noti che durante la fase a) il secondo passaggio 249 è libero dal pistone 241, in particolare completamente libero.

Con particolare riferimento alle Figure 4A, 4B, 4C, 4D, 5A e 5B, in una terza forma di realizzazione, il secondo passaggio 349 della camera 342 è realizzato nel corpo di guida 32 dell’otturatore 3. Si noti che nelle Fig. 5A e 5B l’otturatore 3 è stato rimosso per fornire una migliore illustrazione di altri dettagli.

Il corpo di guida 32 dell’otturatore 3 è provvisto di un foro passante 35 (Fig. 5A, 5B) attraversato dall’otturatore 3 e comunicante con l’interno della camera 342. Il corpo di guida 32 comprende almeno due canali di scarico 33, 34, ad esempio quattro, di cui ciascun canale di scarico 33, 34 comunica da un lato con l’ambiente esterno all’apparato di iniezione, e dall’altro con detto foro passante 35 del corpo di guida 32. Preferibilmente, i canali di scarico 33, 34 sono trasversali rispetto all’asse longitudinale dell’otturatore 3.

La parete del corpo di guida 32 che delimita detto foro passante 35 è provvista di almeno una scanalatura 347, o rientranza, che consente la fuoriuscita di aria e di eventuali particelle di plastica dalla prima camera 342 verso detti almeno due canali di scarico 33, 34. In particolare, la scanalatura 347 è ricavata nella parete interna del corpo di guida 32 che circonda l’otturatore 3.

Il suddetto secondo passaggio 349 della camera 342 comprende detta almeno una scanalatura 347. Preferibilmente, il secondo passaggio 349 comprende o è costituito da detta scanalatura 347, detti canali di scarico 33, 34 e facoltativamente da una parte dell’intercapedine anulare definita tra l’otturatore 3 e il corpo di guida 32. In particolare detta parte dell’intercapedine anulare si estende tra un’estremità del corpo di guida 32 prossimale al pistone 341, e detti almeno due canali di scarico 33, 34.In altri termini, l’aria e le eventuali particelle di plastica possono attraversare la scanalatura 347 e i canali di scarico 33, 34 per fuoriuscire dalla camera 342.

Si noti che la scanalatura 347 fornisce uno spazio di passaggio maggiore, preferibilmente molto maggiore, rispetto all’intercapedine anulare definita tra l’otturatore 3 e le porzioni 358 di parete dove non è realizzata la scanalatura 347. Tipicamente, ma non esclusivamente, la differenza tra il diametro interno in corrispondenza delle porzioni 358 di parete non provviste della scanalatura 347 e il diametro esterno dell’otturatore 3 è compresa tra 2 e 25 µm.

Invece, la sezione in corrispondenza della scanalatura 347, ossia tra la scanalatura 347 e l’otturatore 3, è preferibilmente di almeno 0,2 mm<2>, che garantisce il passaggio delle particelle di plastica, anche solide.

Preferibilmente, la scanalatura 347 è prevista, in particolare si estende tra un’estremità del corpo di guida 32 prossimale al pistone 341, e detti almeno due canali di scarico 33, 34.

Preferibilmente la scanalatura 347 si estende intorno all’asse longitudinale dell’otturatore 3.

Preferibilmente, la scanalatura 347 è elicoidale o a forma di spirale come visibile meglio nelle Fig. 5A, 5B. In alternativa, si possono prevedere anche altre forme per la scanalatura, ad esempio si possono prevedere delle scanalature parallele o sostanzialmente parallele all’asse longitudinale dell’otturatore 3.

Vantaggiosamente, in questa forma di realizzazione, l’apparato di iniezione consente di eseguire un metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla seconda camera 342, comprendente una fase in cui vengono fatti fuoriuscire fluido, ad esempio aria, ed eventuali particelle di plastica dalla camera 342, attraverso il secondo passaggio 349, in particolare attraverso la scanalatura 347 e i canali di scarico 33, 34.

Ad esempio, tale fase si può eseguire immettendo fluido nel primo passaggio 344 per portare l’otturatore 3 nella posizione di apertura, in particolare durante la corsa del pistone 341 in allontanamento dallo stampo e/o immettendo fluido nella camera 343 attraverso l’apertura 345, in particolare durante la corsa del pistone 341 verso lo stampo.

Inoltre, il metodo consente di eseguire detta fase quando l’otturatore 3 è nella posizione di apertura, ossia quando il pistone 341 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo.

Un esempio di un ciclo di iniezione, o stampaggio, comprende le seguenti fasi: - quando il pistone 341 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo, immettere aria nella camera 343, in particolare attraverso il canale 355 e l’apertura 345, finché il pistone 341 non raggiunge la posizione di fine corsa prossimale allo stampo (Fig. 4A); si noti che, vantaggiosamente, in questa fase si ha una fuoriuscita di aria e di eventuali particelle di plastica solide dalla camera 342 attraverso il passaggio 349, in particolare attraverso la scanalatura 347 e i canali di scarico 33, 34.

- quando il pistone 341 è nella posizione di fine corsa prossimale allo stampo, immettere aria nella camera 342, in particolare attraverso il canale 354 e l’apertura 344, provocando un movimento (Fig. 4B, 4C) del pistone 341 in allontanamento dallo stampo; si noti che, vantaggiosamente, in questa fase si ha una fuoriuscita di aria e di eventuali particelle di plastica solide dalla camera 342 attraverso il passaggio 349, in particolare attraverso la scanalatura 347 e i canali di scarico 33, 34.

- quando il pistone 341 è nella posizione di fine corsa distale dallo stampo (Fig. 4D), per avere una migliore pulizia della camera 342, si può immettere aria nella camera 342 attraverso il primo passaggio 344, e far fuoriuscire aria e particelle di plastica attraverso il secondo passaggio 349 per un tempo predeterminato, ad esempio per un tempo compreso tra 0,1 s e 10 minuti.

Il ciclo di iniezione riprende immettendo aria nella camera 343 per portare il pistone nella posizione prossimale allo stampo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di iniezione per iniettare plastica fusa in uno stampo di articoli in materiale termoplastico, comprendente almeno un otturatore (3), per aprire o chiudere un ugello (31) di iniezione; almeno un sistema cilindro-pistone (104, 204, 304) atto a movimentare detto almeno un otturatore (3) da una posizione di apertura dell’ugello (31) di iniezione ad una posizione di chiusura dell’ugello (31) di iniezione, e viceversa; in cui detto almeno un sistema cilindro-pistone (104, 204, 304) comprende una prima camera (142, 242, 342) provvista di - un primo passaggio (144, 244, 344) per l’immissione di fluido nella prima camera (142, 242, 342) per portare l’otturatore (3) nella posizione di apertura; - e un secondo passaggio (149, 249, 349), distinto dal primo passaggio (144, 244, 344), per la fuoriuscita di fluido e di eventuali particelle di plastica dalla prima camera (142, 242, 342).
2. Apparato di iniezione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto secondo passaggio (149, 249, 349) ha una sezione avente un’area di almeno 0,2 mm<2>.
3. Apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo passaggio (149, 249, 349) ha una sezione avente un’area compresa tra 2 mm<2 >e 5 mm<2>.
4. Apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è previsto un dispositivo di distribuzione di fluido (105, 205, 305) provvisto di un primo canale (154, 254, 354) connesso a detto primo passaggio (144, 244, 344), e di un secondo canale (159), distinto dal primo canale (154) e connesso a detto secondo passaggio (149).
5. Apparato di iniezione secondo la rivendicazione 4, comprendente una valvola atta a controllare l’apertura e la chiusura del primo canale (154) e/o del secondo canale (159) per consentire o interrompere l’immissione di fluido dal primo canale (154) verso il primo passaggio (144) e per consentire o interrompere la fuoriuscita di fluido e di eventuali particelle di plastica dal secondo passaggio (149) verso il secondo canale (159); detta valvola essendo preferibilmente un’elettrovalvola ed essendo preferibilmente integrata nel dispositivo di distribuzione di fluido (105).
6. Apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto secondo passaggio (249) è ricavato in una parete laterale (281) del cilindro (248) del sistema cilindro-pistone (204).
7. Apparato di iniezione secondo la rivendicazione 6, in cui, quando l’almeno un otturatore (3) è nella posizione di apertura dell’ugello (31) di iniezione, il secondo passaggio (249) comunica con un volume interno della prima camera (242); mentre, quando l’almeno un otturatore (3) è nella posizione di chiusura dell’ugello (31) di iniezione, detto secondo passaggio (249) è chiuso dal pistone (241).
8. Apparato di iniezione secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detto secondo passaggio (249) ha una sezione la cui area aumenta dall’interno verso l’esterno della prima camera (242).
9. Apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui è previsto un corpo di guida (32) dell’otturatore (3) provvisto di un foro passante (35) attraversato dall’otturatore (3) e comunicante con l’interno della prima camera (342); in cui detto corpo di guida (32) comprende almeno due canali di scarico (33, 34), di cui ciascun canale di scarico (33, 34) comunica da un lato con l’ambiente esterno all’apparato di iniezione, e dall’altro con detto foro passante (35) del corpo di guida (32); in cui la parete del corpo di guida (32) che delimita detto foro passante (35) è provvista di almeno una scanalatura (347) che consente la fuoriuscita di fluido e di eventuali particelle di plastica dalla prima camera (342) verso detti almeno due canali di scarico (33, 34), ed in cui detto secondo passaggio (349) della prima camera (342) comprende detta almeno una scanalatura (347).
10. Apparato di iniezione secondo la rivendicazione 9, in cui detta almeno una scanalatura (347), preferibilmente elicoidale, è prevista tra una estremità del corpo di guida (32), prossimale al pistone (341) di detto sistema cilindro-pistone (304), e detti almeno due canali di scarico (33, 34).
11. Metodo per rimuovere particelle di plastica, in particolare particelle solide, dalla prima camera (142, 242, 342) di un apparato di iniezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una fase in cui vengono fatti fuoriuscire fluido ed eventuali particelle di plastica dalla prima camera (142, 242, 342) attraverso detto secondo passaggio (149, 249, 349).
12. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui detta fase è eseguita i) mediante immissione di fluido attraverso il primo passaggio (144, 244, 344) generando un flusso di fluido e di eventuali particelle di plastica verso il secondo passaggio (149, 249, 349) quando l’otturatore (3) è in detta posizione di apertura, e/o ii) immettendo fluido nel primo passaggio (144, 344) per portare l’otturatore (3) nella posizione di apertura e/o iii) durante la movimentazione dell’otturatore (3) dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura.
13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui il sistema cilindro-pistone (104, 204, 304) comprende una seconda camera (143, 243, 343) provvista di un terzo passaggio (145, 245, 345) per l’immissione di fluido nella seconda camera (143, 243, 343) per portare l’otturatore (3) nella posizione di chiusura; in cui quando detta fase è eseguita durante la movimentazione dell’otturatore (3) dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura, detta fase è eseguita immettendo fluido in detto terzo passaggio (145, 245, 345).