ITMI20092138A1 - Dispositivo misuratore della permeabilita' alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili. - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO MISURATORE DELLA PERMEABILITÀ ALLA LUCE DI MANUFATTI IN MATERIA PLASTICA, PARTICOLARMENTE DI PREFORME IN POLIETILENTEREFTALATO E SIMILI"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili.
Nel settore dei contenitori, specialmente quelli per alimentari, à ̈ necessario analizzare le caratteristiche di permeabilità alla luce visibile e non delle pareti del contenitore stesso in quanto la luce può alterare le caratteristiche chimico -fisiche del prodotto confezionato.
Poter eseguire almeno una valutazione della permeabilità alla luce sulla preforma del contenitore prima dell'eventuale soffiatura, consente di avere un ampio margine di azione sulla pressa ad iniezione agendo, quando necessario, appena i valori indicano una diminuzione della caratteristica o barriera.
Al fine di eseguire tale valutazione, à ̈ noto l'utilizzo di dispositivi misuratori che, tramite una lampada del tipo FLASH, ossia in grado di generare luce impulsiva dall'elevata intensità di picco, in modo tale da poter attraversare pareti anche molto opache.
Tali dispositivi misuratori di tipo noto non sono scevri da inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che la radiazione luminosa emessa da una lampada del tipo FLASH non à ̈ sempre sufficientemente adeguata alla misurazione della coprenza di preforme e bottiglie caratterizzate da elevata trasparenza, in materia plastica. Più precisamente, questo à ̈ dovuto al fatto che la composizione chimica del materiale con cui sono realizzate le preforme e/o le bottiglie o l'aggiunta di additivi specifici possono alterare significativamente la misurazione.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo misuratore capace di eseguire una valutazione della coprenza di preforme e bottiglie in materia plastica a prescindere dal materiale con cui sono realizzate, in modo rapido e, soprattutto, di renderlo eseguibile anche su impianti produttivi senza doversi avvalere di laboratori e tecnici specializzati per eseguire le analisi richieste.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo misuratore che sia di semplice realizzazione con un ridotto numero di componenti meccanici e/o elettronici con conseguente contenimento dei costi.
Questo compito, nonché questo ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, comprende un sistema di test definito da una camera di misura per l'alloggiamento di un campione e contenente al suo interno almeno una sorgente luminosa ed almeno un sensore ottico operativamente collegato ad un sistema di acquisizione dati, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sorgente luminosa comprende almeno un emettitore ad alta intensità di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda predefinita a seconda della trasmittanza alla luce del materiale con cui à ̈ realizzato detto campione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili e del metodo relativo per effettuare la misurazione, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli allegati disegni, in cui:
la figura 1 Ã ̈ una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione di un dispositivo misuratore, secondo il presente trovato,-la figura 2 Ã ̈ uno schema a blocchi rappresentante il metodo di misura del dispositivo misuratore rappresentato in figura 1.
Con riferimento alle figure citate, il dispositivo misuratore 1 della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, à ̈ preferibilmente formato da un sistema di test 2 atto ad effettuare le misurazioni richieste ed un sistema di acquisizione dati 3 atto ad elaborarle e gestirle.
Il sistema di test 2 Ã ̈ composto da una camera di misura 4 definita da un corpo scatolare con superficie interna riflettente alla luce e superficie esterna impermeabile alla luce in modo tale da non permettere alcun passaggio di luce dall'esterno al suo interno e tale da evitare il verificarsi di punti di accumulo di luce al suo interno .
Più precisamente, la camera di misura 4 à ̈ apribile su un lato per l'alloggiamento di un campione 5 da esaminare il quale può consistere in un contenitore già finito oppure in una preforma di un contenitore ancora da soffiare.
Il campione 5 viene dunque collocato internamente alla camera di misura 4 Ã ̈ fissato alla stessa per mezzo di un elemento di supporto 6 posto alla base della camera di misura 4 stessa.
Vantaggiosamente, nell'ipotesi di effettuare misurazioni su bottiglie con l'imbocco filettato, l'elemento di supporto 6 può presentare un foro filettato dove avvitare la bottiglia.
Ad ogni modo, l'elemento di supporto 6 sarà progettato in modo tale da adattarsi alle diverse tipologie di colli preforma esistenti sul mercato per garantire la non penetrabilità della luce nel punto di connessione tra il campione 5 e l'elemento di supporto 6 stesso.
A prescindere dal tipo di campione 5 in esame e, di conseguenza, dal tipo di elemento di supporto impiegato, la camera di misura 4 contiene al suo interno almeno una sorgente luminosa 7 ed un relativo alimentatore 8 collocata in modo da risultare interna al campione 5 nel momento in cui questo viene posto sull'elemento di supporto 6.
Secondo il trovato, la sorgente luminosa 8 comprende almeno un emettitore ad alta intensità di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda predefinita a seconda della trasmittanza alla luce del materiale con cui à ̈ realizzato il campione 5.
Più dettagliatamente, possono essere comprese più sorgenti luminose 7 adatte ciascuna ad emettere onde elettromagnetiche di lunghezza d'onda differenti appartenenti allo spettro della luce visibile e non.
Oltre ad una lampada a scarica di gas e/o atta a generare luce impulsiva dall'elevata intensità di picco in modo tale da poter attraversare pareti anche molto opache, le sorgenti luminose 7 possono comprendere una pluralità emettitori di onde elettromagnetiche del tipo RGB e/o del tipo UV.
In questo modo à ̈ possibile emettere onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda appartenente solo ad una parte dello spettro della luce in modo tale da adeguare il dispositivo misuratore 1 allo specifico materiale con cui à ̈ realizzato il campione 5 a seconda degli specifici assorbimenti del materiale stesso.
Per quanto concerne una sorgente luminosa 7 del tipo RGB, la stessa comprende un primo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente pari a 470 nanometri, relativamente al colore blu, un secondo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente compresa tra 490 e 570 nanometri, relativamente al colore verde, ed un terzo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente compresa tra 630 e 760 nanometri, relativamente al colore rosso.
Analogamente, una sorgente luminosa 7 del tipo UV comprenderà un quarto emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente inferiore a 400 nanometri.
In questo modo, il campione 5 verrà investito alternativamente con radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d'onda via via crescenti a differenti livelli di dosaggio.
A prescindere dalla lunghezza d'onda scelta con cui irradiare il campione 5, la luce generata dalla sorgente luminosa 7 passa attraverso la parete del campione 5 stesso in funzione delle caratteristiche di permeabilità alla luce delle pareti stesse e viene rilevata da un sensore ottico 9 posto internamente alla camera di misura 4 ed esternamente al campione 5.
Il sensore ottico 9, che può essere ad esempio un diodo intercambiabile con diverse caratteristiche in funzione della necessità di misura, capta l'emissione luminosa ed, essendo operativamente collegato al sistema di acquisizione dati 3, invia il suo segnale ad un amplificatore fotometrico 10 per amplificare il segnale stesso con un guadagno selezionabile, ad esempio, pari ad 1, 10, 100 e 1000.
Questo consente di avere una misurazione utilizzabile in diverse applicazioni di lettura.
Il segnale amplificato dall'amplificatore fotometrico 10 viene inviato ad un blocco di elaborazione dati 11 costituito, ad esempio, da un personal computer e dotato di mezzi di interfaccia 12 con l'utenza come, ad esempio, le classiche periferiche di INPUT e OUTPUT.
Il sistema di acquisizione dati 3 acquisisce il segnale amplificato del sensore ottico 9 espresso in Volt/tempo che à ̈ rappresentativo della quantità di luce che attraversa il campione 5 in esame .
Questo segnale viene integrato per una precisa misurazione della quantità di luce che ha attraversato il campione.
Il valore in Volt/tempo viene successivamente gestito come valore assoluto di riferimento qualitativo del manufatto testato ma può essere, attraverso opportune calibrazioni ed opportuni algoritmi di calcolo, riportato al valore di trasmittanza e/o assorbenza del campione 5 in analisi solitamente considerate attraverso l'utilizzo di apparecchiature spettrofotometriche.
Ad esempio, nell'ipotesi di dover analizzare una preforma di colore verde intenso come può essere, ad esempio, quello dì una bottiglia di birra, le misurazioni effettuate con radiazioni elettromagnetiche appartenenti al colore blu e verde a differenti livelli di dosaggio non hanno una sufficiente sensibilità tale da differenziare i dosaggi stessi.
Differentemente, ripetendo la medesima misurazione con radiazioni elettromagnetiche appartenenti al colore rosso, i tre differenti dosaggi sono facilmente distinguibili.
Analogamente, l'utilizzo invece di una sorgente luminosa 7 in grado di emettere luce ultravioletta consente al dispositivo misuratore 1 di poter valutare la presenza ed il corretto dosaggio di additivi specifici che, se presenti nel campione 5, ne conferiscono una barriera all 'ultravioletto .
Il metodo per la misurazione della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, rappresentato con lo schema a blocchi 100, alla fase 101 di posizionamento del campione 5 all'interno della camera di misura 4 comprende quattro fasi operative .
La prima fase consiste in una fase 102 di scarica luminosa della o delle sorgente luminosa 7 con radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d'onda compresa tra valori sostanzialmente inferiori a 400 nanometri e valori massimi sostanzialmente pari a 760 nanometri, seguita immediatamente dalla fase 103 di captazione e trasformazione della luce generata dalla sorgente luminosa 7 e filtrata dalle pareti del campione 5.
Come già detto, successivamente il segnale captato dal sensore ottico 9 viene amplificato dall'amplificatore fotometrico 10 realizzando la fase 104 di integrazione di picco per il successivo invio al sistema di acquisizione dati 3 realizzando l'ultima fase 105 di elaborazione grafica del segnale e di memorizzazione dello stesso .
La varie fasi del metodo 100, nonché le altre operazioni quali integrazioni, visualizzazione del picco, memorizzazione dei dati, ecc. , vengono ovviamente gestite dal sistema di acquisizione dati 3 preferibilmente basato su personal computer e relative periferiche.
Inoltre, possono essere previste ulteriori fasi di controllo automatico di un corretto funzionamento del sistema in modo tale da garantire misurazioni sempre attendibili.
Si à ̈ in pratica constatato come il dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili con il relativo metodo di misurazione, secondo il presente trovato, assolvano pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto consentono di eseguire una valutazione della coprenza di preforme e bottiglie in materia plastica, particolarmente in PET (polietilenteref talato) , in modo rapido, in loco nell'impianto produttivo aumentando il numero di controlli, quindi la qualità del processo, evitando interruzioni del ciclo produttivo e quindi ritardi, costi analitici nonché gli scarti di produzione e, soprattutto, adeguando la misurazione ai differenti materiali con cui possono essere realizzati i campioni da analizzare.
Un altro vantaggio del dispositivo misuratore e del metodo relativo, secondo il presente trovato, consìste nel fatto di poter essere utilizzato per la misurazione di bassi valori di trasmittanza della luce nonostante l'elevato spessore delle pareti della preforma permettendo di eseguire controlli prima che la preforma venga soffiata.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo misuratore e del relativo metodo, secondo il presente trovato, consiste nel fatto poter verificare il dosaggio del colore nella preforma o nella bottiglia attraverso la misura della trasmittanza totale alla luce.
La possibilità di utilizzare diverse sorgenti di radiazione luminosa consente all'invenzione di poter valutare la protezione alla radiazione ultravioletta, la trasmittanza ai colori e la barriera alla luce.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo misuratore e del metodo relativo, secondo il presente trovato, consiste nel fatto di essere semplice e facilmente utilizzabile anche dal personale del reparto di produzione e non necessariamente da tecnici qualificati.
Un altro vantaggio del dispositivo misuratore, secondo il presente trovato, consiste nel fatto di essere di semplice realizzazione con conseguente contenimento dei costi.
Il dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili ed il metodo relativo, così concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica .
Claims (10)
- R IV E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, comprende un sistema di test (2) definito da una camera di misura (4) per l'alloggiamento di un campione (5) e contenente al suo interno almeno una sorgente luminosa (8) ed almeno un sensore ottico (9) operativamente collegato ad un sistema di acquisizione dati (3), caratterizzato dal fatto che detta almeno una sorgente luminosa (8) comprende almeno un emettitore ad alta intensità di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda predefinita a seconda della trasmittanza alla luce del materiale con cui à ̈ realizzato detto campione.
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente pari a 470 nanometri .
- 3 . Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente compresa tra 490 e 570 nanometri.
- 4 . Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un terzo emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente compresa tra 630 e 760 nanometri.
- 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un quarto emettitore di onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente inferiore a 400 nanometri.
- 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di acquisizione dati (3) comprende un amplificatore fotometrico (10) per l'amplificazione del segnale proveniente da detto sensore ottico (9), un blocco di elaborazione dati (11) e mezzi di interfaccia (12) con l'utenza.
- 7. Metodo per la misurazione della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (101) posizionamento di un campione (5) all'interno di una camera di misura (4) e una fase (102) di scarica luminosa di almeno una sorgente luminosa (9) collocabile internamente a detto campione (5), detta fase (102) di scarica luminosa essendo successiva a detta fase (101) di posizionamento.
- 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che in detta fase (102) di scarica luminosa detta almeno una sorgente luminosa (9) emette onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda sostanzialmente compresa tra valori sostanzialmente inferiori a 400 nanometri e valori massimi sostanzialmente pari a 760 nanometri .
- 9. Metodo secondo una o più rivendicazioni precedenti 7 e 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (103) di captazione e trasformazione della luce generata da detta sorgente luminosa (9) e filtrata dalle pareti di detto campione (5) per mezzo di almeno un sensore ottico (9) collocabile esternamente a detto campione, detta fase (103) di captazione e trasformazione essendo contemporanea e successiva a detta fase (102) di scarica luminosa.
- 10. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 7 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (104) di integrazione di picco del segnale captato da detto almeno un sensore ottico (9) per mezzo di un amplificatore fotometrico (10) per il successivo invio ad un sistema di acquisizione dati (4) comprende un blocco di elaborazione dati (11) e mezzi di interfaccia (12) con l'utenza, detta fase (104) di integrazione di picco essendo successiva a detta fase (103) di captazione e trasformazione.
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