ITMI990564A1

ITMI990564A1 - DEVICE FOR EXTRUDING A PLASTIC TUBULAR AND APPARATUS FOR MOLDING BY BLOWING

Info

Publication number: ITMI990564A1
Authority: IT
Inventors: Mario Tietto
Original assignee: Soffiaggio Tecnica Srl
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-19
Also published as: IT1311762B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"DISPOSITIVO PER ESTRUDERE UN TUBOLARE PLASTICO E APPARATO PER LO STAMPAGGIO PER SOFFIAGGIO" "DEVICE FOR EXTRUDING A PLASTIC TUBULAR AND APPARATUS FOR MOLDING BY BLOWING"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda un dispositivo per estrudere un tubolare di materiale plastico adatto ad essere stampato per soffiaggio. The invention relates to a device for extruding a tubular of plastic material suitable for being molded by blow molding.

Un dispositivo di questo tipo comprende in genere una testa per l'estrusione di un tubolare. Nella testa il flusso di materiale plastico allo stato fuso viene generalmente diviso in flussi distinti, per assicurare che il tubolare estruso possa presentare le caratteristiche geometriche richieste. Tali teste per estrusione sono note agli esperti del settore e sono comunque illustrate, a titolo di esempio, nel brevetto europeo N. 0478957, corrispondente al brevetto italiano No. 1243421. A device of this type generally comprises a head for extruding a tubular. In the head, the flow of plastic material in the molten state is generally divided into distinct flows, to ensure that the extruded tubular can have the required geometric characteristics. Such extrusion heads are known to those skilled in the art and are in any case illustrated, by way of example, in the European patent No. 0478957, corresponding to the Italian patent No. 1243421.

Il dispositivo comprende inoltre, in generale, degli stampi per contenere il tubolare estruso e un ugello per il soffiaggio di tale tubolare contro le pareti dello stampo. Anche questi dispositivi sono noti al tecnico esperto del settore, e comunque sono descritti nella domanda di brevetto italiana MI98A 000264. The device further comprises, in general, molds for containing the extruded tubular and a nozzle for blowing said tubular against the walls of the mold. These devices are also known to those skilled in the art, and in any case are described in the Italian patent application MI98A 000264.

Il dispositivo comprende inoltre dei mezzi per alimentare il materiale allo stato fuso alla testa di estrusione. Tali mezzi comprendono un corpo rotante che supporta una vite e un corpo statico che contiene tale vite. The device further comprises means for feeding the material in the molten state to the extrusion head. Such means comprise a rotating body which supports a screw and a static body which contains this screw.

Quando sopra rappresenta il campo principale di attuazione industriale dell'invenzione, campo che non costituisce una limitazione della medesima, in quanto l'invenzione può essere attuata anche in campi equivalenti, secondo quanto rivendicato. When above represents the main industrial field of implementation of the invention, a field which does not constitute a limitation of the same, since the invention can also be implemented in equivalent fields, according to what is claimed.

Tali viti di estrusione note non hanno solo lo scopo di plasticizzare il materiale, in modo da introdurlo allo stato fuso nella testa di estrusione, ma anche di miscelare i vari componenti, che possono essere richiesti, in particolare miscelare la base termoplastica con gli additivi, come i colori. Un'ottima azione di miscelatura viene molto apprezzata per ridurre la quantità di additivi richiesti. These known extrusion screws have not only the purpose of plasticising the material, so as to introduce it in the molten state into the extrusion head, but also of mixing the various components, which may be required, in particular mixing the thermoplastic base with the additives, like colors. An excellent mixing action is much appreciated for reducing the amount of additives required.

La semplice vite elicoidale non dà luogo a una perfetta miscelatura. Così sono stati realizzati dei miglioramenti in modo da disporre sul corpo rotante che supporta la vite un dispositivo per migliorare l’effetto di miscelatura. Uno di tali dispositivi viene chiamato Muddok e comprende una pluralità di solchi, tutti disposti sul corpo rotante che supporta la vite. Tali solchi sono aperti ad una estremità e chiusi all'altra e sono disposti in modo che un solco avente l'estremità aperta verso l'ingresso del materiale è immediatamente seguito da un solco avente l'estremità aperta verso l’uscita del materiale. Questa disposizione alternata viene ripetuta lungo l'intera circonferenza del corpo rotante. Così il materiale viene forzato a trafilare da un solco verso il successivo. Durante questa trafilatura viene ottenuto un certo effetto di miscelatura. Tuttavia questo effetto di miscelatura non è sufficiente, perchè le varie particelle di materiale tendono a mantenere la loro posizione relativa durante la trafilatura. Inoltre questa trafilatura aumenta il consumo di energia per l'attuazione della vite. The simple helical screw does not result in perfect mixing. Thus improvements have been made in order to place a device on the rotating body that supports the screw to improve the mixing effect. One of these devices is called Muddok and comprises a plurality of grooves, all arranged on the rotating body which supports the screw. These grooves are open at one end and closed at the other and are arranged so that a groove having an open end towards the inlet of the material is immediately followed by a groove having an open end towards the outlet of the material. This alternating arrangement is repeated along the entire circumference of the rotating body. Thus the material is forced to draw from one groove to the next. During this drawing a certain mixing effect is obtained. However, this mixing effect is not sufficient, because the various material particles tend to maintain their relative position during drawing. Furthermore, this drawing increases the energy consumption for the actuation of the screw.

Al di fuori del campo della presente invenzione, nel settore generale dei miscelatori, sono noti altri dispositivi, come i seguenti. Outside the field of the present invention, in the general sector of mixers, other devices are known, such as the following.

Nel brevetto USA No. 4136969, è illustrato un dispositivo che presenta dei solchi sia nel corpo rotante che supporta la vite, sia nel corpo statico. Tuttavia, la realizzazione pratica di tale dispositivo, sembra presentare difficoltà tecniche difficilissime da superare, se non impossibili, particolarmente per quanto riguarda la realizzazione dei solchi nel corpo statico. Se anche fosse possibile realizzare tale dispositivo, e applicarlo al campo della estrusione dei tubolari per il soffiaggio, darebbe comunque luogo a dei costi proibitivi per questo settore. In US Patent No. 4136969, a device is illustrated which has grooves both in the rotating body which supports the screw and in the static body. However, the practical realization of this device seems to present technical difficulties which are very difficult to overcome, if not impossible, particularly as regards the creation of the grooves in the static body. Even if it were possible to make such a device, and apply it to the field of extrusion of tubulars for blow molding, it would still give rise to prohibitive costs for this sector.

Il brevetto USA No. 3164375, descrive un altro dispositivo che presenta dei solchi sia nel corpo rotante che supporta la vite, sia nel corpo statico, tuttavia anche questo dispositivo oltre ai problemi di realizzazione presenta un grado di miscelazione insufficiente, per gli scopi richiesti dalla estrusione di tubolari adatti al soffiaggio. US Patent No. 3164375 describes another device which has grooves both in the rotating body that supports the screw and in the static body, however also this device, in addition to the manufacturing problems, has an insufficient degree of mixing, for the purposes required by the extrusion of tubulars suitable for blowing.

Il brevetto britannico No. 930,339, la domanda di brevetto britannica No. 2163088, la domanda di brevetto europeo No. British Patent No. 930,339, British Patent Application No. 2163088, European Patent Application No.

219334, il brevetto tedesco No. 3242708, la domanda di brevetto europeo No. 0048590, il brevetto tedesco No. 1037698, il brevetto tedesco No. 4227018, e i brevetti USA No. 4075712, No. 4052038, No. 4125333, No. 5217303, No. 3632255, No. 4408725, No. 4779989, No. 4184772, No. 5147198, descrivono tutti dispositivi di questo tipo che, tuttavia, o non sono in grado di realizzare il grado di miscelazione richiesto nel caso di applicazione ad un dispositivo per l'estrusione di tubolari adatti al soffiaggio, e/o presentano dei costi proibitivi, per la loro realizzazione, per questo settore di applicazione. 219334, German Patent No. 3242708, European Patent Application No. 0048590, German Patent No. 1037698, German Patent No. 4227018, and U.S. Patent No. 4075712, No. 4052038, No. 4125333, No. 5217303 , No. 3632255, No. 4408725, No. 4779989, No. 4184772, No. 5147198, all describe devices of this type which, however, are either unable to achieve the degree of mixing required in the case of application to a device. for the extrusion of tubulars suitable for blow molding, and / or have prohibitive costs, for their realization, for this sector of application.

Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di superare i suddetti inconvenienti con un dispositivo per estrudere un tubolare di materiale plastico adatto ad essere stampato per soffiaggio, comprendente: una testa per l'estrusione di un tubolare, degli stampi per contenere detto tubolare estruso, un ugello per il soffiaggio di detto tubolare contro le pareti di detto stampo, un corpo rotante supportante una vite e un corpo statico contenente detta vite, una pluralità di solchi rotanti disposti su detto corpo rotante, una pluralità di solchi statici disposti su detto corpo statico; ciascuno di detti solchi rotanti e statici comprende due estremità, un'estremità ristretta in cui l'ampiezza del solco è ridotta e un'estremità aperta in cui l'ampiezza di detto solco è larga; le estremità aperte di detti solchi rotanti essendo opposte rispetto alle estremità aperte di detti solchi statici; detti solchi statici essendo sostanzialmente paralleli all'asse di rotazione di detto corpo rotante; detti solchi statici essendo disposti in corrispondenza di detti solchi rotanti, in modo che detto materiale plastico sia forzato a trasferirsi dagli uni agli altri. An object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks with a device for extruding a tubular of plastic material suitable for being molded by blow molding, comprising: a head for extruding a tubular, molds for containing said extruded tubular, a nozzle for blowing said tube against the walls of said mold, a rotating body supporting a screw and a static body containing said screw, a plurality of rotating grooves arranged on said rotating body, a plurality of static grooves arranged on said static body ; each of said rotating and static grooves comprises two ends, a narrow end in which the width of the groove is reduced and an open end in which the width of said groove is wide; the open ends of said rotating grooves being opposite to the open ends of said static grooves; said static grooves being substantially parallel to the rotation axis of said rotating body; said static grooves being arranged in correspondence with said rotating grooves, so that said plastic material is forced to transfer from one to the other.

La presente invenzione verrà meglio compresa con riferimento alle figure allegate di una forma di realizzazione dell'invenzione, allegate a scopo illustrativo e non limitativo in cui: The present invention will be better understood with reference to the attached figures of an embodiment of the invention, attached for illustrative and non-limiting purposes in which:

la figura 1 rappresenta una vista laterale di un dispositivo secondo la tecnica nota, Figure 1 represents a side view of a device according to the known art,

la figura 2 rappresenta una vista in pianta di un tubolare estruso, secondo l’invenzione, Figure 2 represents a plan view of an extruded tubular, according to the invention,

la figura 3 rappresenta una vista laterale del dispositivo secondo l'invenzione, in cui gli stampi sono chiusi, figure 3 represents a side view of the device according to the invention, in which the molds are closed,

la figura 4 rappresenta una vista frontale del dispositivo secondo l’invenzione, in cui gli stampi sono aperti, Figure 4 represents a front view of the device according to the invention, in which the molds are open,

la figura 5 è una vista in sezione laterale del dispositivo secondo 1'invenzione, Figure 5 is a side sectional view of the device according to the invention,

la figura 6 è una vista in prospettiva esplosa di un dispositivo schematico secondo l'invenzione, figure 6 is an exploded perspective view of a schematic device according to the invention,

la figura 7 è una vista espansa dei solchi disposti sul corpo rotante, secondo l'invenzione, figure 7 is an expanded view of the grooves arranged on the rotating body, according to the invention,

la figura 8 è una vista espansa dei solchi disposti sul corpo statico secondo l'invenzione, e figure 8 is an expanded view of the grooves arranged on the static body according to the invention, and

la figura 9 è una vista espansa dei solchi disposti sia sul corpo statico sia sul corpo rotante, secondo l'invenzione. Figure 9 is an expanded view of the grooves arranged both on the static body and on the rotating body, according to the invention.

Con riferimento alle figure da 1 a 9, una vite per estrusione 10 comprende un corpo rotante 11 che supporta una vite 12. Il corpo rotante 11 è motorizzato secondo la tecnica nota. Un corpo statico 13 contiene la vite 12. Il corpo statico 13 è riscaldato per mezzo dei corpi riscaldanti 14 e ha un ingresso 15 e un'uscita 16. L'uscita 16 alimenta, con particolare riferimento alla figura 1, la testa di estrusione 1, in cui il flusso di materiale plastico fuso viene convogliato in modo adeguato in modo da formare un tubolare 4. Il tubolare 4, con particolare riferimento alle figure 3 e 4, viene racchiuso tra gli stampi 2 in modo che un ugello 3 possa essere introdotto all'interno del tubolare, prima della chiusura degli stampi, così da soffiare il tubolare 4 contro le pareti dello stampo 2. With reference to Figures 1 to 9, an extrusion screw 10 comprises a rotating body 11 which supports a screw 12. The rotating body 11 is motorized according to the known art. A static body 13 contains the screw 12. The static body 13 is heated by means of the heating bodies 14 and has an inlet 15 and an outlet 16. The outlet 16 feeds, with particular reference to Figure 1, the extrusion head 1 , in which the flow of molten plastic material is suitably conveyed so as to form a tubular 4. The tubular 4, with particular reference to Figures 3 and 4, is enclosed between the molds 2 so that a nozzle 3 can be introduced inside the tubular, before closing the molds, so as to blow the tubular 4 against the walls of the mold 2.

Dopo l'apertura dello stampo 2 è possibile estrarre il corpo soffiato finito e solidificato. After opening the mold 2 it is possible to extract the finished and solidified blown body.

Con particolare riferimento alle figure da 5 a 9, una pluralità di solchi rotanti 17 è disposta sul corpo rotante li e impegna una pluralità di solchi statici 18, che sono disposti sul corpo statico 13. L'impegno è determinato dal fatto che i solchi rotanti 17 stanno di fronte ai solchi statici 18, così che il materiale può passare, ed è forzato a passare, da una serie di solchi all'altra. With particular reference to Figures 5 to 9, a plurality of rotating grooves 17 is arranged on the rotating body li and engages a plurality of static grooves 18, which are arranged on the static body 13. The engagement is determined by the fact that the rotating grooves 17 face the static grooves 18, so that the material can pass, and is forced to pass, from one set of grooves to another.

Ciascuno dei solchi rotanti e statici, 17 e 18, comprende due estremità 19 e 20: un'estremità ristretta 19, in cui l'ampiezza del solco è ridotta e un'estremità aperta 20 in cui l'ampiezza del solco è larga. Le estremità aperte 20 dei solchi rotanti 17 sono opposte rispetto alle estremità aperte 20 dei solchi statici 18. Questa opposizione significa che le estremità ristrette 19 di una serie di solchi (per esempio i solchi rotanti 17) sta di fronte alle estremità aperte 20 di un'altra serie di solchi (per esempio i solchi statici 18). Each of the rotating and static grooves, 17 and 18, includes two ends 19 and 20: a narrow end 19, in which the width of the groove is small and an open end 20 in which the width of the groove is wide. The open ends 20 of the rotating grooves 17 are opposite to the open ends 20 of the static grooves 18. This opposition means that the narrow ends 19 of a series of grooves (e.g., the rotating grooves 17) face the open ends 20 of a other series of grooves (for example the static grooves 18).

Preferibilmente le estremità ristrette sono completamente chiuse e non consentono il passaggio di materiale. Ciò assicura che tutto il materiale viene forzato a passare direttamente da una serie di solchi all'altra. Preferably the narrow ends are completely closed and do not allow the passage of material. This ensures that all the material is forced to pass directly from one set of grooves to the other.

L'ampiezza del solco 17, 18 viene progressivamente ridotta dall'estremità aperta verso l'estremità ristretta, come chiaramente mostrato con particolare riferimento alle figure 7 e 8. The width of the groove 17, 18 is progressively reduced from the open end towards the narrow end, as clearly shown with particular reference to Figures 7 and 8.

I solchi rotanti 17 sono inclinati rispetto ai solchi statici 18 con un angolo a. Questa inclinazione è di aiuto per migliorare l'effetto di miscelatura. The rotating grooves 17 are inclined with respect to the static grooves 18 at an angle a. This tilt helps to enhance the blending effect.

I solchi statici 18 sono sostanzialmente paralleli all'asse di rotazione del corpo rotante 11. The static grooves 18 are substantially parallel to the rotation axis of the rotating body 11.

I solchi statici e i solchi rotanti 17, 18 sono disposti dopo la vite 12, lungo il percorso del materiale termoplastico. The static grooves and the rotating grooves 17, 18 are arranged after the screw 12, along the path of the thermoplastic material.

L'invenzione ottiene tutti i suoi scopi, in quanto il materiale è forzato a passare da una serie di solchi all'altra, per esempio dai solchi statici 18 ai solchi rotanti 17, come illustrato nei disegni oppure, viceversa, secondo un'altra forma di realizzazione non illustrata. Durante questo passaggio il materiale viene macinato pezzo a pezzo, così che viene ottenuta una miscelatura estremamente accurata. The invention achieves all its purposes, as the material is forced to pass from one series of grooves to the other, for example from the static grooves 18 to the rotating grooves 17, as illustrated in the drawings or, vice versa, according to another form of realization not illustrated. During this step the material is ground piece by piece, so that an extremely accurate mixing is obtained.

Inoltre, la forma di realizzazione illustrata consente di ottenere tali vantaggi con una realizzazione estremamente semplice nella costruzione, che può essere costruita con mezzi semplici, a dei costi perfettamente accettabili, nell'ambito del campo dell'invenzione sopra definito. Furthermore, the illustrated embodiment allows these advantages to be obtained with an extremely simple construction, which can be constructed with simple means, at perfectly acceptable costs, within the scope of the invention defined above.

Naturalmente altre forme di realizzazione dell'invenzione sono possibili, per esempio le estremità aperte 20 e le estremità ristrette 19 dei solchi possono essere invertite così che il materiale sia forzato a passare dai solchi rotanti verso i solchi statici . Of course other embodiments of the invention are possible, for example the open ends 20 and the narrow ends 19 of the grooves can be reversed so that the material is forced to pass from the rotating grooves to the static grooves.

Claims

CLAIMS 1. Device for extruding a tubular of plastic material suitable for being molded by blow molding, comprising: a head for extruding a tubular, molds for containing said extruded tubular, a nozzle for blowing said tubular against the walls of said mold, a rotating body (11) supporting a screw (12) and a static body (13) containing said screw (12), a plurality of rotating grooves (17) arranged on said rotating body, a plurality of static grooves (18) arranged on said static body (13); each of said rotating and static grooves comprises two ends, a narrow end (19) in which the width of the groove is reduced and an open end (20, 29) in which the width of said groove is wide; the open ends (20) of said rotating grooves (17) being opposite with respect to the open ends (29) of said static grooves (18); said static grooves (18) being substantially parallel to the rotation axis of said rotating body; said static grooves being arranged in correspondence with said rotating grooves, so that said plastic material is forced to transfer from one to the other.

2. A device according to claim 1 wherein said narrow end is closed.

3. Device according to at least one of the preceding claims, in which the width of said groove is progressively reduced from said open end (20, 29) to said narrow end (19)

Device according to at least one of the preceding claims, in which said rotating grooves (17) are inclined with respect to said static grooves (18), with an angle (alpha).

5. Device according to at least one of the preceding claims, in which said rotating (17) and static (18) grooves are arranged after said screw (12), along the path of the thermoplastic material.

6. Blown body obtainable with the device according to the invention.

7. Any new feature or combination of features.