ITPN20000015A1 - Impianto con dispositivo automatico di rilevazione di scoppio di contenitori soffiati - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE intitolato: "IMPIANTO CON DISPOSITIVO AUTOMATICO DI RILEVAZIONE DI SCOPPIO DI CONTENITORI SOFFIATI"

DESCRIZIONE

Il presente brevetto riguarda un impianto per la produzione di articoli plastici cavi, oppure contenitori plastici, in particolare bottiglie, dotato di speciali dispositivi dedicati all'individuazione di bottiglie eventualmente soffiate in modo difettoso e quindi da scartare.

Anche se nel seguito e per facilita' di descrizione si fara' riferimento ad un impianto di soffiaggio di bottiglie in materiale plastico, rimane inteso che la presente invenzione si applica anche ad altri tipi di impianti e procedimenti, purché' rientranti nelle rivendicazioni allegate.-Sono noti impianti e procedimenti per il soffiaggio di bottiglie di plastica ottenute mediante il riempimento con gas a pressione di elementi semilavorati plastici opportunamente riscaldati, universalmente noti con il termine tecnico di "preforme".

Tali impianti sono ad es. descritti nella domanda di brevetto europeo n. 96114227.0, della medesima depositante, e nei brevetti in questa citati.-In tali impianti il procedimento di produzione delle bottiglie, e quindi di soffiaggio delle preforme, comprende, oltre alle fasi accessorie di movimentazione del prodotto, anche una fase principale detta propriamente di soffiaggio e che consiste in un rapidissimo riempimento della preforma con gas compresso, in modo che la stessa preforma, in precedenza opportunamente riscaldata, venga espansa mediante dilatazione delle pareti fino ad assumere la forma dello stampo del contenitore finale entro cui la preforma era stata inserita prima dell'immissione del gas e conseguente espansione.-Normalmente se il processo di produzione e' regolato in tutti i paramentri fondamentali e mantenuto costantemente sotto controllo, non vi sono particolari inconvenienti e la produzione di bottiglie, su scala industriale e con capacita' produttiva di molte migliaia di bottiglie all'ora, procede senza inconvenienti.-E' tuttavia possibile che per le piu' diverse ragioni, e che non e' qui opportuno esaminare perche' non pertinenti al brevetto, si verifichino delle anomalie produttive tali che alcune preforme in sequenza casuale, benché' normalmente soffiate, non si espandano correttamente ed anzi esplodano sia prima di raggiungere la sagoma finale sia subito dopo, mentre sono ancora entro lo stampo di soffiaggio.-Quando avviene tale circostanza l'impianto di soffiaggio continua a funzionare ma le bottiglie non realizzate ed esplose, continuano ad essere trasportate, benché'

in forma di scarto assolutamente inutilizzabile, nella successiva linea di convogliamento assieme alle bottiglie correttamente prodotte, ed insieme a queste vengono raccolte in opportuni contenitori di accumulo delle bottiglie prima del loro utilizzo.-In questa fase diventa quindi necessario provvedere mezzi, manuali o meccanici ed in parte automatizzati, per individuare le bottiglie scarte e rimuoverle dai mezzi di convogliamento/accumulo .

Naturalmente questa operazione genera conseguenti oneri produttivi, spesso inaccettabili in un ambiente industriale sottoposto ad una elevata competizione produttiva, e comunque una complicazione nel processo produttivo perche' costringe ad introdurre operazioni supplementari eseguite da appositi operatori in genere fuori-linea di produzione.

Diventa quindi desiderabile realizzare un impianto ed un rispettivo procedimento che siano atti a realizzare una operazione di soffiaggio automatico di preforme che siano atti ad individuare con una sostanziale contemporaneita' gli stampi in cui avviene l'eventuale esplosione di preforme e a inseguire l'avanzamento dello scarto relativo in modo da poter eliminare, in una opportuna stazione di passaggio di detta preforma, ed in modo totalmente automatico, tutte dette preforme allo stato di scarto.-Detto impianto e procedimento dev'essere inoltre affidabile, di sicura funzionalita' e di facile realizzazione con le attuali tecniche e materiali.-Tale scopo, con altre caratteristiche dell'invenzione, e' conseguito mediante un impianto e procedimento realizzati e funzionanti secondo le rivendicazioni che seguono.-L'invenzione puo' concretizzarsi secondo una forma di realizzazione preferenziale e non limitativa qui descritta in dettaglio ed illustrata a solo scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento all'unico disegno allegato.-

La presente invenzione si fonda essenzialmente sulla osservazione che quando, durante il soffiaggio di una preforma, si verifica una rottura di questa, una delle conseguenze piu' immediate e' l'esplosione nettamente avvertibile e dovuta al fatto che l'aria compressa entro la bottiglia in formazione sfugge violentemente dalla rottura della parete di questa e si propaga all'esterno emettendo uno scoppio istantaneo e caratteristico del fenomeno.-Risulta quindi possibile disporre dei mezzi opportuni per rilevare tale scoppio e da questo indurre logicamente che il procedimento di soffiaggio di una preforma non e' stato completato correttamente e che e' stato prodotto uno scarto invece della bottiglia corrispondente, scarto che bisogna eliminare dalla linea di produzione.

Proseguendo nella indagine di tali fenomeni, e' stato inoltre scoperto che lo stampo che origina il rumore dello scoppio di una preforma in uno stampo di soffiaggio e' ben individuabile dal rumore che il medesimo stampo emette, anche se tale stampo e' disposto in batteria o nella stessa struttura con altri stampi di soffiaggio che lavorano in parallelo con il medesimo ciclo.-Sulla base di tali osservazioni, esperimenti e considerazioni, si e' dunque immaginato che, se si posizionano dei sensori acustici adeguati in opportune posizioni all'esterno dello stampo o della struttura che contiene gli stampi di soffiaggio, e se si elabora e confronta opportunamente il segnale generato da tale sensore diventa possibile scoprire se si e' prodotto uno scarto di produzione in fase di soffiaggio ed in quale momento e in quale stampo tale scarto e' presente.

Diventa quindi semplice, per un esperto del settore, tracciare il percorso di tale prodotto scarto ed eliminarlo, in una stazione opportuna ed in modo preferibilmente automatico, dalle successive fasi di lavorazione/trasporto delle bottiglie.

Un impianto atto a rilevare l'eventuale esplosione di bottiglie di plastica durante il soffiaggio delle preforme, secondo l'invenzione, comprende:

- una stampo di soffiaggio 1,

- un sensore di segnali acustici 2, atto a rilevare i segnali acustici provenienti da detto stampo e a convertirli in un opportuno segnale elettrico,

- mezzi di elaborazione di detto segnale elettrico in modo da renderlo comparabile con una o piu' segnali di riferimento pre-selezionabili.

Con riferimento alla figura, tali mezzi comprendono preferibilmente :

- un amlificatore 3 per ottenere un adeguato livello di segnale,

- un filtro passa-banda 4 atto a selezionare la banda di frequenza piu' significativa e rappresentativa del fenomeno, - Un dispositivo di rettificazione 5 e di filtraggio 6 del segnale cosi' ottenuto per ottenere un corrispondente segnale in c.c.

- un dispositivo comparatore 7 in cui il segnale appena ottenuto viene confrontato con almeno un segnale prefissabile selettivamente e a seconda del risultato di tale confronto viene generato uno specifico segnale di comando che viene inviato a

- un PLC 8 che elabora un opportuno segnale di comando che viene inviato ad una centralina di potenza 9, il cui segnale in'uscita viene trasmesso ad un opportuno attuatore 10 che provvede all'operazione di esclusione dalla linea di produzione dello scarto prodotto.

Per quanto riguarda detto dispositivo comparatore 7, esso e' atto ad essere predisposto per memorizzare un segnale di riferimento e prefissabile in modo tale che se il segnale ottenuto all'uscita del dispositivo di filtraggio 6 e' superiore a detto segnale di riferimento, allora il segnale di comando viene attivato per far escludere la bottìglia scartata dalla linea di produzione.-Naturalmente detto segnale di riferimento sara' prefissato ad un livello tale, determinato sulla base di dati sperimentali e di altra natura, a cui corrisponde una accettabile e misurata confidenza che se il segnale prodotto supera tale livello prefissato, la bottiglia corrispondente risulta difettosa, senza naturalmente che cio' necessariamente escluda il caso opposto.-Per quanto riguarda la posizione o le posizioni piu' opportune per disporre ciascun sensore rispetto al relativo stampo di soffiaggio, possiamo sinteticamente ricordare che gli stampi di soffiaggio si possono suddividere in due grandi categorie: la prima categoria comprende impianti in cui gli stampi di soffiaggio sono singoli, nel senso che ogni stampo racchiude una sola cavita' di soffiaggio ed e' materialmente distinto e separato da ogni altro stampo; un esempio di tale architettura e' offerto dalla "soffiatrice rotante " descritta nella domanda di brevetto italiano n. PN99A00006 3, dep. il 23 luglio 1999, a nome della medesima depositante.-Per tale tipo di stampi singoli e' naturale ed ovvio che il relativo sensore sia disposto su una posizione esterna alla struttura del singolo stampo stesso, non essendo particolarmente critica tale posizione poiché' lo scoppio rivelato dal sensore si riferirà' naturalmente ed inequivocabilmente alla preforma in soffiaggio dentro la rispettiva cavita' di soffiaggio.

Per quanto riguarda invece gli stampi di soffiaggio compresi o comungue rigidamente vincolati ad una singola piastra o carcassa comune o a due piastre opposte in cui sono ricavate una molteplicità' di cavita' di soffiaggio, la posizione dei sensori dovrà' essere individuata con molta maggiore accuratezza, per evitare che un sensore siano tropposensibili agli scoppi generati non nella rispettiva cavita' ma in una cavita' adiacente.

Tuttavia una accurata sperimentazione della trasmissione dei fenomeni acustici attraverso le pareti degli stampi, l'eventuale moltiplicazione di sensori intesi a rilevare e mappare i fenomeni acustici relativi ad una singola cavita' in modo da poter discriminare con maggiore facilita' i fenomeni acustici provenienti da cavita' contigue, ed una relativa elaborazione, filtraggio e confronto tra piu' segnali ricevuti e tra detti segnali e il livello di riferimento, elementi questi alla portata dei tecnici medi del settore sulla base di un programma sperimentale, potra' facilmente ed inequivocabilmente individuare la forma di realizzazione piu' conveniente della presente invenzione in relazione ad ogni tipologia o aggregazione di stampi di soffiaggio.-Una particolare vantaggiosa soluzione allo scopo e' anche costituita disponento detti sensori acustici non all'estero della struttura dello stampo ma all'interno di questo, in una posizione molto piu' prossima alla superficie della cavita' di soffiaggio interna

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Impianto di soffiaggio di corpi cavi in materiale plastico, ottenuti da rispettive preforme, comprendente: una pluralita' di stampi (1) di soffiaggio di preforme, - mezzi di trasferimento di detti corpi cavi, dopo il loro soffiaggio, ad una successiva stazione di lavoro oppure di accumulo, caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un dispositivo trasduttore acustico/elettrico (2) atto a rivelare il suono emesso verso l'esterno da singolarmente detti stampi durante la fase di soffiaggio, trasformandolo in un segnale elettrico, - mezzi atti ad elaborare detto segnale elettrico e a convertirlo in un segnale utile per essere confrontato con almeno un segnale o livello di riferimento, - mezzi atti ad eseguire detto confronto tra detto segnale elettrico elaborato e detto segnale o livello di riferimento e a generare un opportuno segnale univocamente identificativo del risultato di detto confronto.
2. 2) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi attuatori (10) atti ad escludere da detti mezzi di trasferimento quei corpi cavi in funzione del rispettivo detto segnale univocamente identificativo .
3. 3) Impianto secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre uno o piu' dei seguenti dispositivi : un amplificatore (3), - un filtro passa-banda (4) atto a selezionare la banda di frequenza piu' significativa e rappresentativa di un fenomeno acustico, - un dispositivo di rettificazione (5) e di filtraggio (6) del segnale ottenuto, - un dispositivo comparatore (7) in cui detto segnale ottenuto viene confrontato con almeno un segnale prefissabile selettivamente, ed atto a generare uno specifico segnale di comando, - un PLC (8) atto ad elaborare un opportuno segnale di comando che viene inviato ad una centralina di potenza (9), - un opportuno attuatore (10) atto ad escludere dalla linea di produzione i corpi cavi selettivamente individuati.
4. 4) Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi trasduttori acustico/elettrico sono almeno in parte alloggiati all'interno della piastra o carcassa comune a piu' stampi, e sono disposti in prossimità' di rispettive cavita' di soffiaggio.