IT201900012549A1 - Sistema per il riscaldamento delle preforme - Google Patents
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Description
TITOLO: SISTEMA PER IL RISCALDAMENTO DELLE PREFORME
Descrizione
La presente invenzione si riferisce ad un sistema per il riscaldamento delle preforme a monte di una macchina di soffiatura o stiro-soffiatura, in particolare un sistema di riscaldamento mediante radiazione infrarossa generata da laser.
In una linea di packaging di bevande in bottiglie in materiale plastico, la prima fase consiste nel riscaldamento delle preforme da cui verrà poi soffiata la bottiglia, fino al loro punto di rammollimento.
Questa operazione viene normalmente condotta in appositi forni in cui le preforme sono fatte passare in fila a passo ridotto ed in cui sono disposte delle lampade emettitrici di radiazione infrarossa che provvedono al riscaldamento fino alla temperatura desiderata.
Tali forni sono di notevole dimensione in quanto il percorso delle preforme dev’essere sufficientemente lungo da consentire i necessari tempi di riscaldamento. Il calore viene infatti diffuso dalle lampade lungo il percorso delle preforme, per cui, nonostante la previsione di adeguate superfici riflettenti, la dispersione di calore nell’ambiente è notevole.
Le lampade ad infrarosso sono tipicamente lampade a tungsteno che hanno una massima efficienza di emissione a 3000°K. Tuttavia, considerando che i vari materiali plastici hanno spettri di assorbimento di energia in campi di lunghezze d’onda piuttosto ristretti, mentre le lampade al tungsteno operate alla massima efficienza emettono energia a lunghezze d’onda molto varie, solo una piccola parte dell’energia è effettivamente assorbita dalle preforme, la restante essendo dispersa nell’ambiente. Ad esempio, se si considerano preforme in PET, che rappresentano circa il 95% del mercato globale, la potenza impiegata in queste condizioni per il riscaldamento rispetto alla potenza effettivamente immagazzinata dalla preforma ha valori che indicano una bassa efficienza, non più del 15% dell’energia elettrica immessa essendo effettivamente convertita in energia termica assorbita dalle preforme.
La dispersione di energia termica inutilizzabile dalle preforme richiede inoltre un sistema di refrigerazione efficiente per evitare un surriscaldamento dell’impianto, il che comporta un ulteriore spreco energetico.
Vi è quindi l’esigenza di mettere a disposizione un sistema di riscaldamento delle preforme che abbia una maggiore efficienza energetica e che, possibilmente, abbia dimensioni più contenute rispetto ai forni attualmente in commercio.
E’ stato inoltre visto che, idealmente, la preforma dovrebbe essere riscaldata preferenzialmente in corrispondenza della sua superficie interna, mentre i forni per preforme convenzionali prevedono un riscaldamento solo dall’esterno.
Il problema alla base della presente invenzione è quindi quello di mettere a disposizione un sistema di riscaldamento delle preforme che abbia le caratteristiche sopra descritte.
Tale problema è risolto da un sistema di riscaldamento delle preforme come definito nelle annesse rivendicazioni, le cui definizioni formano parte integrante della presente descrizione.
Un primo oggetto dell’invenzione è quindi un sistema di riscaldamento delle preforme comprendente una giostra di trattamento delle preforme, in cui la giostra comprende una pluralità di elementi di riscaldamento configurati in modo da inserirsi all’interno di ogni preforma in modo da riscaldare la preforma dal suo interno. Pertanto il riscaldamento avviene con le preforme alloggiate in una giostra.
Un secondo oggetto dell’invenzione è un sistema di riscaldamento comprendente una pluralità di elementi di riscaldamento, ognuno di detti elementi di riscaldamento essendo configurato in modo da riscaldare singolarmente una preforma dall’interno, il sistema comprendendo una pluralità di elementi riflettenti esterni, ognuno di detti elementi riflettenti essendo configurato in modo da irradiare singolarmente una preforma dall’esterno con la parte di radiazione emessa dal corrispondente elemento di riscaldamento, non assorbita dalla preforma e trasmessa attraverso lo spessore della preforma.
Un terzo oggetto dell’invenzione è un sistema di riscaldamento comprendente una pluralità di elementi di riscaldamento, ognuno di detti elementi di riscaldamento essendo configurato in modo da riscaldare singolarmente una preforma dall’interno, in cui detti elementi di riscaldamento sono dispositivi laser.
Un ulteriore oggetto dell’invenzione è un diffusore di radiazione infrarossa che percorre l’interno della preforma diffondendo la radiazione secondo una geometria ed intensità irraggiante definite al fine di ottimizzare l’incidenza della radiazione medesima anche in funzione di angoli che permettano un parziale confinamento della radiazione utilizzando lo spessore del PET come una guida d’onda.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcuni esempi di realizzazione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle seguenti figure:
Figura 1 rappresenta una vista in pianta dall’alto di un impianto di soffiatura di bottiglie in materiale plastico comprendente il sistema di riscaldamento dell’invenzione;
Figura 2 rappresenta una vista prospettica di insieme del sistema di riscaldamento delle preforme secondo l’invenzione;
Figura 3 rappresenta una vista schematica laterale di un organo di riscaldamento delle preforme in una prima variante;
Figura 4 rappresenta una vista laterale in sezione di un particolare della forma di realizzazione di figura 3;
Figura 5 rappresenta una vista laterale in sezione di un particolare (diffusore di radiazione) dell’organo di riscaldamento delle preforme dell’invenzione;
Figura 6 rappresenta una vista schematica laterale di un organo di riscaldamento delle preforme comprendente un elemento riflettente;
Figura 7 rappresenta una vista laterale in sezione di un particolare della forma di realizzazione di figura 6 in un’altra possibile geometria;
Figura 8 rappresenta una vista prospettica di insieme del sistema di riscaldamento delle preforme in una seconda forma di realizzazione dell’invenzione;
Figura 9 rappresenta una vista prospettica di insieme del sistema di riscaldamento delle preforme in una terza forma di realizzazione dell’invenzione.
Con riferimento alle figure, con il numero 1, 101, 201 è indicato un sistema di riscaldamento delle preforme secondo l’invenzione, accoppiato con una macchina soffiatrice 2.
Il sistema di riscaldamento 1 comprende una giostra 3 comprendente lungo il suo perimetro una pluralità di elementi di riscaldamento 4, in cui ognuno di detti elementi di riscaldamento è configurato in modo da riscaldare singolarmente una preforma dall’interno. Sebbene quella mostrata sia la più vantaggiosa, in altre forme di realizzazione il sistema 1 potrebbe comprendere un organo di trasporto lineare comprendente detta pluralità di elementi di riscaldamento.
Il sistema di riscaldamento 1 comprende inoltre un sistema di movimentazione delle preforme P in ingresso ed in uscita dal sistema di riscaldamento 1. Il sistema di movimentazione delle preforme comprende:
- un trasportatore 5 che alimenta le preforme fredde in ingresso ad almeno una prima stella di distribuzione 6 accoppiata alla giostra 3 per il trasferimento delle preforme P da riscaldare alla giostra 3;
- una seconda stella di distribuzione 7 ed una terza stella di distribuzione 8 che provvedono al trasferimento delle preforme P riscaldate alla macchina soffiatrice 2. Tra la seconda 7 e la terza stella di distribuzione 8 è disposto un dispositivo di controllo ed espulsione 9 delle preforme P difettose.
La macchina soffiatrice 2 comprenderà a sua volta stelle di distribuzione 10, 10’ munite di pinze di movimentazione 11 delle preforme P a e dalla giostra di soffiatura 12.
Il sistema di riscaldamento 1 comprende un telaio di supporto 14 su cui sono posti la giostra 3 e le stelle di distribuzione 6, 7, 8. La giostra 3 è posta in rotazione da una motorizzazione 13.
Gli elementi di riscaldamento 4 sono mobili verticalmente e possono assumere una posizione rialzata di disimpegno dalle preforme P ed una posizione ribassata in cui gli elementi di riscaldamento 4 sono inseriti nelle rispettive preforme P.
Il movimento verticale di ognuno degli elementi di riscaldamento 4 è operato da una motorizzazione 15 dedicata (figura 3), preferibilmente un motore passopasso, servomotore, motore lineare o motore brushless. In questo modo è possibile operare una legge di moto specifica per ottimizzare il riscaldamento dell’interno delle preforme P.
La giostra 3 comprende lungo il suo perimetro anche una pluralità di elementi riflettenti 17, disposti al di sotto degli elementi di riscaldamento 4 e mobili verticalmente tra una posizione ribassata, di disimpegno con le preforme P, ed una posizione rialzata in cui ogni elemento riflettente 17 si pone esternamente alla relativa preforma P al di sotto del collo C della preforma.
Il movimento verticale degli elementi riflettenti 17 è operato tramite interferenza con una camma 16 disposta lungo un arco di cerchio in corrispondenza della periferia della giostra 3, tra una posizione immediatamente a monte della stella di distribuzione 7 di prelievo delle preforme P riscaldate ed una posizione immediatamente a valle della stella di distribuzione 6 di alimentazione delle preforme P da riscaldare, in cui le definizioni “a valle” e “a monte” sono riferite al verso di rotazione della giostra 3.
In certe forme di realizzazione, mostrate nelle figure 3, 4 e 6, gli elementi riflettenti 17 hanno forma sostanzialmente sferica e comprendono sulla loro superficie superiore 17a un’apertura atta al passaggio della preforma P.
In altre forme di realizzazione, come mostrato in figura 7, gli elementi riflettenti 117 hanno la forma di un bicchierino o provetta, preferibilmente svasata verso l’alto.
In tutte le forme di realizzazione, gli elementi riflettenti 17,117 comprendono una superficie interna riflettente atta a convogliare l’energia termica, irradiata dagli elementi di riscaldamento 4 e che attraversa la parete della preforma P, verso la parete esterna della preforma P stessa. La superficie interna riflettente può essere realizzata ad esempio mediante uno strato argentato ricoperto, dorato ricoperto o di altro materiale ad elevata riflettenza.
La giostra 3 comprende inoltre un organo di presa e sostegno 30 delle preforme P (non visibile nella vista semplificata di figura 2, ma visibile nelle figure 8 e 9). Tale organo di presa e sostegno, di tipo convenzionale, comprende una pluralità di incavi semicircolari 31, uno per ogni preforma P, configurati per sostenere la preforma P dalla baga B, e tipicamente un profilo di contrasto (non visibile) che tiene premuta la preforma P contro detti incavi semicircolari durante il percorso tra la stella di alimentazione 6 e la stella di prelievo 7. L’organo di presa e sostegno 30 è posto ad un’opportuna altezza tra gli elementi riflettenti 17 e gli elementi di riscaldamento 4.
Gli elementi di riscaldamento 4 comprendono un’asta 18 all’interno della quale è definito un percorso 19 per la conduzione di radiazione elettromagnetica.
In forme di realizzazione preferite, tale percorso 19 ospita una guida d’onda elettromagnetica 20, tipicamente una fibra ottica, collegata con una sorgente di radiazione elettromagnetica collimata nel campo dell’infrarosso, avente lunghezze d’onda predefinite. Preferibilmente, tale sorgente di radiazione elettromagnetica è un dispositivo laser 21, in particolare un dispositivo con sorgente a diodi, sorgente a semiconduttori o sorgente a fibra.
L’insieme formato da un elemento di riscaldamento 4, la relativa guida d’onda 20 e la sorgente di radiazione elettromagnetica 21 costituisce un organo di riscaldamento 104.
In forme di realizzazione particolarmente preferite, la radiazione elettromagnetica emessa dal dispositivo laser 21 è compresa nell’intervallo di lunghezze d’onda 1620-2100 nm, preferibilmente 1652-1674 nm e/oppure 1701-1880 nm e/oppure 1907-1919 nm e/oppure 1951-2000 nm, ancora più preferibilmente la radiazione elettromagnetica ha una lunghezza d’onda di 1661 nm e/oppure 1721 nm e/oppure 1908 nm e/oppure 1951 nm e/oppure 1992 nm. E’ stato infatti calcolato mediante sperimentazione su bottiglie in PET trasparente di vari spessori, PET pigmentato di vari spessori, PET riciclato e PET caricato da additivi inerti come il biossido di Titanio (che ha la peculiarità di impedire il passaggio di luce ultravioletta) che negli intervalli di lunghezze d’onda sopra indicati si ottimizza l’assorbimento di energia termica sia per irraggiamento diretto dall’interno che mediante la radiazione riflessa dagli elementi riflettenti 17, 117. Operando con radiazione elettromagnetica avente le lunghezze d’onda indicate si evita anche il rischio di sbiancamento del materiale, particolarmente critico nel caso di utilizzo di PET trasparente.
L’asta 18 è mobile verticalmente ad opera della motorizzazione 15.
L’asta 18 termina inferiormente in un’estremità distale 22 avente un’apertura terminale 22a e che comprende un diffusore 23 di radiazione elettromagnetica. Il diffusore 23 è realizzato in un materiale trasparente e con opportuno indice di rifrazione alla radiazione nel campo dell’infrarosso. Ad esempio, il diffusore 23 può essere realizzato in un materiale scelto tra Silicio, Germanio, Silice fusa, Fluoruro di Magnesio, Fluoruro di Calcio, Ossido di Zinco, Fluoruro di bario, Bromuro di potassio, Ioduro di cesio, Cloruro di potassio, Tellurio di cadmio, Allumina cristallizzata, Arseniuro di gallio, Cloruro di sodio, vetro BK7, Fluoruro di litio, Bormoioduro di tallio, Seleniuro di zinco e Solfuro di zinco.
Il diffusore 23 comprende una prima lente 24 per collimare i raggi di radiazione infrarossa trasmessi dalla guida d’onda 20 ed una seconda lente 25 avente una curvatura configurata in modo da diffondere la luce collimata dalla prima lente 24 secondo un angolo di diffusione predefinito. Tale angolo di diffusione è preferibilmente compreso tra 0° e 90° rispetto all’asse della guida 18. Di detto angolo, che determina l’angolo di incidenza della radiazione, il valore preferibile sarà determinato in funzione della lunghezza d’onda selezionata. Inoltre è possibile operare sfruttando gli effetti benefici in termini di assorbimento e in termini di confinamento della radiazione ottenibili dall’angolo di Brewster e dall’angolo critico di guida d’onda, avendo rilevato che il PET è un dielettrico omogeneo.
In questo modo, un fascio di radiazione infrarossa IR cilindrico e di altezza di circa 1,0-2,5 cm viene indirizzato sulla superficie interna della preforma P. La radiazione termica che non viene direttamente assorbita dal materiale della preforma e quindi la attraversa, viene poi catturata e riflessa dall’elemento riflettente 17, 117 posto all’esterno.
La parte invece della radiazione che è riflessa dalla superficie interna della preforma torna ad incidere sulla superficie interna della preforma stessa, essendo il suo percorso all’interno della cavità della preforma stessa.
L’asta 18 viene movimentata dalla motorizzazione 15 lungo un percorso verticale secondo una legge di moto predefinita, in modo da ottimizzare i tempi di riscaldamento in funzione delle caratteristiche geometriche della superficie da irradiare. Si ottiene così un riscaldamento omogeneo di tutta la preforma.
La sorgente laser inoltre possiede una propria modularità dell’intensità che unita alla variazione della velocità di scorrimento del diffusore ottico permette un’ampia regolazione del processo.
La figura 6 mostra una diversa forma di realizzazione, in cui il dispositivo laser 21 non è posto in posizione remota rispetto all’elemento di riscaldamento 4 – come nella forma di realizzazione sopra descritta – ma è posizionato al di sopra di esso.
In tale forma di realizzazione, l’asta 18 è associata ad una tubazione telescopia 26 che collega il percorso 19 interno all’asta 18 con il dispositivo laser 21. La tubazione telescopia 26 comprenderà quindi una sezione fissa superiore, connessa al dispositivo laser 21, ed una sezione mobile inferiore connessa all’asta 18. L’asta 18 verrà quindi movimentata dalla motorizzazione 15 (non mostrata in figura 6) direttamente o associando la motorizzazione 15 alla sezione mobile della tubazione telescopia 26.
La giostra 3 comprende inoltre un collettore elettrico 27 per l’energizzazione dei dispositivi laser 21 e, preferibilmente, un sistema di raffreddamento, ad esempio raffreddamento ad acqua, degli elementi di riscaldamento 4 e degli elementi riflettenti 17, 117 (non mostrato) collegato ad un collettore di fluido refrigerante 28. Preferibilmente, il collettore elettrico ed il collettore di fluido refrigerante 28 sono posti al di sopra della giostra, in posizione coassiale rispetto all’albero di rotazione 29.
Le figure 8 e 9 mostrano due diverse forme realizzative dell’invenzione, in cui, invece di avere un dispositivo laser 21 per ogni elemento di riscaldamento 4, è predisposto un unico dispositivo laser di elevata potenza.
Nella descrizione che segue, alle parti corrispondenti a quelle sopra descritte per la prima forma di realizzazione sono stati assegnati i medesimi numeri di riferimento.
Per semplicità di rappresentazione, le figure 8 e 9 non mostrano i dispositivi riflettenti 17, 117, che tuttavia sono disposti come nella forma di realizzazione precedente al di sotto del sistema di presa e sostegno 30 delle preforme P.
Con riferimento alla figura 8, l’unica differenza tra la forma di realizzazione ivi mostrata e quella precedentemente descritta è la predisposizione di un unico dispositivo laser 121 posto sulla giostra 3 ed energizzato dal collettore elettrico 27 di potenza a tensione industriale.
Il dispositivo laser 121 avrà una potenza sufficiente da inviare la quantità di radiazione elettromagnetica necessaria all’operazione dei singoli elementi di riscaldamento 4.
A tal fine, il dispositivo laser 121 è collegato agli elementi di riscaldamento 4 tramite una pluralità di guide d’onda 20, una per ogni elemento di riscaldamento 4.
Con riferimento alla figura 9, l’unica differenza tra la forma di realizzazione ivi mostrata e quelle precedentemente descritte è la predisposizione di un unico dispositivo laser 221 esternamente alla giostra 3.
Il dispositivo laser 221 avrà una potenza sufficiente da inviare la quantità di radiazione elettromagnetica necessaria all’operazione dei singoli elementi di riscaldamento 4.
A tal fine, il dispositivo laser 221 è collegato mediante un’unica guida d’onda elettromagnetica 220 ad un collettore di guida d’onda 232 posto sulla giostra 3. Da tale collettore rotante 232 diparte una pluralità di guide d’onda 20 per collegare il collettore 232 con ognuno degli elementi di riscaldamento 4.
In certe forme di realizzazione, il medesimo percorso 19 utilizzato per l’energia termica può inoltre comprendere mezzi di trasmissione di una radiazione UV-C, ad esempio una radiazione emessa da LED o LASER, in modo da ottenere la contemporanea sterilizzazione delle preforme. Una tale soluzione è ad esempio descritta nella domanda di brevetto italiano n. 102019000009591 depositata il 20 giugno 2019 della medesima Richiedente.
I vantaggi ottenibili con il sistema di riscaldamento dell’invenzione sono molteplici.
Il sistema di riscaldamento dell’invenzione permette infatti di ottenere:
- un’elevata efficienza energetica, limitando la dispersione di calore sia grazie all’utilizzo di lunghezze d’onda di assorbimento in fasce predefinite, sia grazie alla presenza degli elementi riflettenti associati ad ogni preforma;
- una massima accuratezza del profilo di riscaldamento, grazie anche alla progettazione di una legge di moto per gli elementi di riscaldamento 4 studiata sulla preforma da riscaldare;
- un’ampia modulabilità del riscaldamento, sia variando l’intensità della sorgente laser, sia variando il moto dell’asta 18;
- un’assenza di inerzie termiche, il che permette una ripartenza istantanea e quindi una migliore efficienza dell’intera linea di produzione;
- la possibilità di modulare la velocità della macchina in fase operativa in funzione dell’andamento della linea di produzione, caratteristica attualmente non disponibile nei forni in commercio;
- la possibilità di integrare nello stesso percorso ottico una sorgente di radiazione UV-C per accoppiare al riscaldamento anche la disinfezione della preforma;
- una sostanziale diminuzione della dissipazione del calore, con la conseguenza di risparmiare energia frigorifera per mantenere l’ambiente di lavoro della macchina ad una temperatura corretta e di evitare superfici fortemente riscaldate, quindi potenzialmente pericolose per gli operatori;
- una sostanziale riduzione delle dimensioni del sistema di riscaldamento rispetto ai forni per preforme tradizionali, pur mantenendo la medesima capacità produttiva;
- utilizzando un forno rotativo si ha una migliore sincronizzazione con la giostra di soffiatura rispetto ai forni tradizionali;
- un’assenza di radiazioni ionizzanti (a meno di non accoppiare con una sorgente di radiazioni UV-C), in quanto la sorgente laser è monocromatica nel campo dell’infrarosso, con il risultato di impedire la formazione di sostanze nocive all’interno della plastica della preforma.
E’ evidente che sono state descritte solo alcune forme particolari di realizzazione della presente invenzione, cui l’esperto dell’arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, senza peraltro discostarsi dall’ambito di protezione della presente invenzione.
Claims (20)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) delle preforme (P) comprendente una giostra (3) di trattamento delle preforme (P) comprendente una pluralità di elementi di riscaldamento (4) configurati in modo da inserirsi all’interno di ogni preforma (P) in modo da riscaldare la preforma dal suo interno.
- 2. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di elementi riflettenti (17, 117), ognuno di detti elementi riflettenti (17, 117) essendo configurato in modo da irradiare singolarmente una preforma (P) dall’esterno con la parte di radiazione emessa dal corrispondente elemento di riscaldamento (4), non assorbita dalla preforma e trasmessa attraverso lo spessore della preforma.
- 3. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui gli elementi di riscaldamento (4) sono mobili verticalmente e possono assumere una posizione rialzata di disimpegno dalle preforme (P) ed una posizione ribassata in cui gli elementi di riscaldamento (4) sono inseriti nelle rispettive preforme (P), ed in cui gli elementi riflettenti (17, 117) sono disposti al di sotto degli elementi di riscaldamento (4) e sono mobili verticalmente tra una posizione ribassata, di disimpegno con le preforme (P), ed una posizione rialzata in cui ogni elemento riflettente (17, 117) si pone esternamente alla relativa preforma (P) al di sotto del collo (C) della preforma.
- 4. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui ognuno degli elementi di riscaldamento (4) è operativamente collegato ad una motorizzazione (15) dedicata, preferibilmente un motore passopasso, servomotore, motore lineare o motore brushless, configurata in modo da operare una legge di moto predefinita.
- 5. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui gli elementi riflettenti (17, 117) sono operativamente associati ad una camma (16) disposta lungo un arco di cerchio in corrispondenza della periferia della giostra (3).
- 6. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui gli elementi riflettenti (17) hanno forma sostanzialmente sferica e comprendono sulla loro superficie superiore (17a) un’apertura atta al passaggio della preforma (P).
- 7. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui gli elementi riflettenti (117) hanno la forma di un bicchierino o provetta, opzionalmente svasata verso l’alto.
- 8. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui gli elementi riflettenti (17,117) comprendono una superficie interna riflettente atta a convogliare l’energia termica, irradiata dagli elementi di riscaldamento (4) e che attraversa la parete della preforma (P), verso la parete esterna della preforma (P) stessa.
- 9. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui la giostra (3) comprende un organo di presa e sostegno (30) delle preforme (P) comprendente una pluralità di incavi semicircolari (31), uno per ogni preforma (P), configurati per sostenere la preforma (P) dalla baga (B), l’organo di presa e sostegno (30) essendo posto ad un’opportuna altezza tra gli elementi riflettenti (17, 117) e gli elementi di riscaldamento (4).
- 10. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui gli elementi di riscaldamento (4) comprendono un’asta (18) all’interno della quale è definito un percorso (19) per la conduzione di energia termica.
- 11. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 10, in cui il percorso (19) ospita una guida d’onda elettromagnetica (20), preferibilmente una fibra ottica, collegata con una sorgente di radiazione elettromagnetica collimata nel campo dell’infrarosso, avente lunghezze d’onda predefinite.
- 12. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 11, in cui la sorgente di radiazione elettromagnetica è un dispositivo laser (21, 121, 221), ad esempio un dispositivo con sorgente a diodi, sorgente a semiconduttori o sorgente a fibra.
- 13. Sistema di riscaldamenti (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 12, in cui la radiazione elettromagnetica emessa dal dispositivo laser (21, 121, 221) è compresa nell’intervallo di lunghezze d’onda 1620-2100 nm, oppure la radiazione elettromagnetica emessa dal dispositivo laser (21, 121, 221) è compresa nell’intervallo di lunghezze d’onda 1651-1674 nm e/oppure 1701-1880 nm e/oppure 1907-1919 nm e/oppure 1951-2000 nm, oppure la radiazione elettromagnetica ha una lunghezza d’onda di 1661 nm e/oppure 1721 nm e/oppure 1908 nm e/oppure 1951 nm e/oppure 1992 nm.
- 14. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, in cui l’asta (18) termina inferiormente in un’estremità distale (22) avente un’apertura terminale (22a) e che comprende un diffusore (23) di radiazione elettromagnetica, il diffusore (23) essendo realizzato in un materiale trasparente alla radiazione nel campo dell’infrarosso, detto materialoe essendo preferibilmente scelto tra Silicio, Germanio, Silice fusa, Fluoruro di Magnesio, Fluoruro di Calcio, Ossido di Zinco, Fluoruro di bario, Bromuro di potassio, Ioduro di cesio, Cloruro di potassio, Tellurio di cadmio, Allumina cristallizzata, Arseniuro di gallio, Cloruro di sodio, vetro BK7, Fluoruro di litio, Bormoioduro di tallio, Seleniuro di zinco e Solfuro di zinco.
- 15. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo la rivendicazione 14, in cui il diffusore (23) comprende una prima lente (24) per collimare i raggi di radiazione infrarossa trasmessi dalla guida d’onda (20) ed una seconda lente (25) avente una curvatura configurata in modo da diffondere la luce collimata dalla prima lente (24) secondo un angolo di diffusione predefinito, in cui detto angolo di diffusione è preferibilmente compreso tra 0° e 90° rispetto all’asse della guida (18) ed è ottimizzabile per il miglior confinamento della radiazione elettromagnetica all’interno dello spessore della preforma.
- 16. Sistema di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 15, in cui l’asta (18) è associata ad una tubazione telescopia (26) che collega il percorso (19) interno all’asta (18) con il dispositivo laser (21).
- 17. Sistema di riscaldamento (1, 101) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 16, in cui la giostra (3) comprende un collettore elettrico (27) per l’energizzazione dei dispositivi laser (21, 121) e, preferibilmente, un sistema di raffreddamento, ad esempio raffreddamento ad acqua, degli elementi di riscaldamento (4) e degli elementi riflettenti (17, 117) collegato ad un collettore di fluido refrigerante (28).
- 18. Sistema di riscaldamento (101) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 17, comprendente un unico dispositivo laser (121) posto sulla giostra (3) ed energizzato da un collettore elettrico (27) di potenza a tensione industriale, il dispositivo laser (121) essendo collegato agli elementi di riscaldamento (4) tramite una pluralità di guide d’onda (20), una per ogni elemento di riscaldamento (4).
- 19. Sistema di riscaldamento (201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 17, comprendente un unico dispositivo laser (221) disposto esternamente alla giostra (3), il dispositivo laser (221) essendo collegato mediante un’unica guida d’onda elettromagnetica (220) ad un collettore di guida d’onda (232) posto sulla giostra (3), in cui da detto collettore di guida d’onda (232) diparte una pluralità di guide d’onda (20) per collegare il collettore (232) con ognuno degli elementi di riscaldamento (4).
- 20. Sistema di riscaldamento (1, 101, 201) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 19, in cui il percorso (19) comprende mezzi di trasmissione di una radiazione UV-C, ad esempio una radiazione emessa da LED oppure LASER, in modo da ottenere la contemporanea sterilizzazione delle preforme (P).
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