ITPN980003A1

ITPN980003A1 - Impianto perfezionato per il trasferimento ordinato sequenziale di contenitori in resina termoplastica

Info

Publication number: ITPN980003A1
Application number: IT98PN000003A
Authority: IT
Inventors: Marchi Eligio De
Original assignee: Sipa Spa
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1999-07-15
Also published as: JP2002509064A; BR9813790A; DE69804868D1; IT1305257B1; US6562280B1; WO1999036337A1; EP1060114B1; JP4128331B2; ES2175853T3; EP1060114A1; AR016710A1; ATE215903T1; DE69804868T2

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale intitolato: "IMPIANTO PERFEZIONATO PER IL TRASFERIMENTO ORDINATO SEQUENZIALE DI CONTENITORI IN RESINA TERMOPLASTICA"

DESCRIZIONE

Il presente brevetto si riferisce ad un impianto perfezionato per la movimentazione sequenziale ordinata in grande scala di contenitori in resina termoplastica, in specie in poliet ilen-teref talato (PET) e poli-propilene (PP), sottoponendo alla particolare operazione di soffiaggio opportuni articoli semi-lavorati noti come "preforme".

In particolare questo brevetto trova la migliore utilizzazione quando i dispositivi descritti sono collegati ad un impianto di fabbricazione di preforme, noto anche come impianto monostadio, ma può' essere vantaggiosamente utilizzato anche sugli impianti che solo vengono alimentati con preforme precedentemente fabbricate e che provvedono alla sola fase di soffiaggio (bistadio).

E' noto che i processi produttivi di tali tipi di contenitori possono essere schematicamente raggruppati in due tipologie basilari: procedimenti monostadio e procedimenti bi-stadio. In un procedimento bi-stadio una preforma o bolla precedentemente realizzata, e sostanzialmente in uno stato amorfo, viene di nuovo riscaldata alla sua temperatura di orientamento molecolare preferenziale, in corrispondenza della quale viene quindi stampata per soffiatura nella forma voluta. Cosi' come inteso in questo contesto, un processo a due stadi, o bistadio, significherà qualsiasi processo che produce una preforma o bolla che deve quindi essere di nuovo riscaldata da temperatura ambiente alla relativa temperatura di stampaggio per soffiatura.

Per contro, i processi monostadio sono cosi' definiti per il fatto che sono in grado di formare la cosiddetta bolla o preforma, trasferire detta bolla dallo stampo di iniezione o estrusione (dopo il relativo raffreddamento a qualche adeguata temperatura) ad una stazione di condizionamento, dove si uniforma o si equilibra ad una temperatura di orientamento molecolare preferenziale. Detta bolla o preforma viene quindi trasferita ad uno stampo di soffiatura, dove viene stampata nella forma desiderata. Lo stato dell'arte relativo alle tecniche di soluzione dei problemi di formatura delle preforme, del loro soffiaggio, della sincronizzazione dei relativi processi per aumentare la produttività' dell'impianto e' esaurientemente descritta nella domanda di brevetto europeo EP 0 768 165, della medesima depositante, che descrive anche i brevetti piu' significativi sulla materia e a cui per brevità' si rimanda.-Entrambi tali tipi di procedimenti produttivi implicano l'impiego di una stazione di soffiaggio, in se' nota, e dei relativi mezzi di movimentazione e di rilascio delle preforme e/o dei contenitori soffiati dopo la fase di soffiaggio. Sono anche ben conosciuti nel settore specifico i problemi connessi alla messa in funzione di un impianto mono-stadio; in particolare durante la fase di avvio di tali tipi di impianto vi e' l'esigenza tecnica di mettere a regime l'impianto, il che significa portare ad una temperatura predeterminata gli stampi di soffiaggio ma particolarmente gli stampi di iniezione nello stadio di estrusione/iniezione delle preforme, fino ad ottenere le preforme aventi le caratteristiche volute.

E' necessario guindi, dopo l'avvio dell'impianto, produrre per un certo tempo o numero di cicli una determinata quantità' di preforme che, non avendo ancora le volute caratteristiche, devono essere non utilizzate e quindi scartate. Allo scopo tale tipo di impianto viene inizialmente attivato limitatamente al solo stadio di produzione delle preforme che, dopo essere state estratte dagli stampi, vengono movimentate secondo il procedimento normale e vengono quindi fatte transitare nella stazione di soffiaggio; essendo dette preforme non ancora utilizzabili, come detto, la stazione di soffiaggio non viene ancora attivata e pertanto dette preforme transitano, senza essere lavorate, entro i due semi-stampi di soffiaggio che rimangono aperti.

All'uscita da detti semi-stampi le preforme, normalmente a gruppi che si muovono sincronicamente o come si dice detti "treni" di preforme vengono trasportate, con mezzi in se' noti, ad una stazione di espulsione dove vengono separate dall'impianto e scaricate di solito in appositi contenitori, e comunque vengono eliminate dal processo produttivo.

Dopo un certo periodo di funzionamento iniziale l'impianto raggiunge il suo stato a regime e da questo momento esso viene fatto funzionare nella sua completezza.

Pertanto la stazione di soffiaggio viene attivata e le preforme da questa soffiate si trasformano nei contenitori finiti che vengono pure trasportati, con le medesime modalità' appena viste, alla stazione di espulsione che li scarica in appositi canestri o comunque mezzi di raccolta del prodotto finito da cui vengono portati agli impianti di utilizzazione, in genere di riempimento.

E' evidente quindi che la necessita' di separare i due gruppi di prodotti, preforme o contenitori soffiati, realizzati durante le due fasi successive di messa a regime e di funzionamento a regime, implica la necessita' di una fase di separazione selettiva dall'impianto, quindi anche di separazione selettiva dei contenitori soffiati anche dopo il raggiungimento delle condizioni di regime.

E' evidente che tale necessita' di inserimento di una fase di separazione, dopo il raggiungimento del regime, interrompe il flusso ordinato e sostanzialmente continuo di contenitori dalla stazione di soffiaggio agli impianti di utilizzo, e quindi detta fase di separazione genera una sensibile diseconomia in quanto impedisce la sincronizzazione automatica tra la produzione del flusso di contenitori soffiati e la loro utilizzazione in appositi impianti a valle.-Per quanto riguarda gli impianti bi-stadio, e cioè' in pratica la stazione di condizionamento in temperatura delle preforme e la stazione di soffiaggio, la situazione risulta sostanzialmente simile alla situazione ora descritta per gli impianti monostadio data la necessita' di una fase di avvio per portare in temperatura le varie componenti dell'impianto. Anche per gli impianti bi-stadio quindi sorge la necessita' di produrre una serie iniziale di preforme "da scartare" e separare selettivamente e quindi anche per tali tipi di impianto si generano i medesimi inconvenienti e diseconomie. Conformemente a quanto premesso, e' dunque uno scopo principale della presente invenzione realizzare un impianto ed un procedimento relativi alle fasi successive alla fase di soffiaggio di un impianto di produzione di contenitori soffiati, tale da eliminare gli inconvenienti citati, atto a alimentare in modo sostanzialmente continuo ed automatico gli impianti di utilizzo, senza l'interposizione di fasi non automatiche o che arrestino la continuità del flusso di alimentazione di contenitori soffiati; inoltre tale impianto deve essere facilmente realizzabile con le attuali tecniche produttive e quindi ragionevolmente economico.-Tale scopo, con altre caratteristiche dell'invenzione, e' conseguito attraverso un impianto realizzato e funzionante secondo le rivendicazioni che seguono.-L'invenzione stessa può' 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 ai disegni allegati nei quali :

la fig. 1 mostra una vista verticale laterale di un impianto secondo l'invenzione,

- la fig. 2 mostra la sezione individuata come sezione E - E di fig. 1,

le figg. 3 e 4 mostrano rispettivamente le sezioni individuate come sezioni B - B e sezioni C - C di fig. 1,

- la fig. 5 mostra la sezione individuata come sezione A - A di fig. 1.-La peculiarità' fondamentale dell'invenzione consiste nell'impiego di particolari modalità' e mezzi di sgancio e soffiati, tale da eliminare gli inconvenienti citati, atto a alimentare in modo sostanzialmente continuo ed automatico gli impianti di utilizzo, senza l'interposizione di fasi non automatiche o che arrestino la continuità' del flusso di alimentazione di contenitori soffiati; inoltre tale impianto deve essere facilmente realizzabile con le attuali tecniche produttive e quindi ragionevolmente economico. -Tale scopo, con altre caratteristiche dell'invenzione, e' conseguito attraverso un impianto realizzato e funzionante secondo le rivendicazioni che seguono.-L'invenzione stessa può' 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 ai disegni allegati nei quali :

- la fig. 1 mostra una vista verticale laterale di un impianto secondo l'invenzione,

- la fig. 2 mostra la sezione individuata come sezione E - E di fig. 1,

- la fig. 5 mostra la sezione individuata come sezione A - A di fig. 1.-- la fig. 6 rappresenta un ingrandimento di un particolare di fig. 4.

La peculiarità' fondamentale dell'invenzione consiste nell'impiego di particolari modalità' e mezzi di sgancio e separazione di contenitori soffiati da un nastro trasportatore a cui sono applicati tramite opportuni dispositivi noti con il nome di "platorelli".

Detti mezzi di sgancio, e relativi mezzi di instradamento verso le linee di utilizzazione dei contenitori soffiati e finiti, sono posti a valle delle tradizionali stazioni di espulsione le quali a loro volta seguono le stazioni di soffiaggio .

Con riferimento alla fig. 1 che illustra schematicamente un impianto tradizionale di soffiaggio e di espulsione dei contenitori soffiati, si osservino la stazione di soffiaggio 1 (rappresentata solo simbolicamente), un nastro 3 atto ad alimentare con treni o gruppi sincroni di preforme dette stazioni di soffiaggio, e dotato di una pluralità' di platorelli 4 atti ad impegnare i colli 5 di rispettive preforme trasportandole secondo il movimento di detto nastro 3, una ruota 6 avente funzione di puleggia di trascinamento di detto nastro.

A valle della stazione di soffiaggio e' disposta una stazione di espulsione, in se' nota e di cui e' mostrata solo la posizione 8, dotata di mezzi atti a separare sincronicamente dai platorelli disposti su detto nastro 3 i vari successivi treni di preforme o contenitori soffiati.Avvenuta tale separazione, dette preforme o contenitori soffiati cadono per gravita' entro opportuni contenitori, non mostrati, che vengono poi avviati ad opportune linee di utilizzo, o di recupero/riciclo nel caso di prodotti scarti. Come detto, in detta stazione di espulsione 8 vengono separate sia le preforme non soffiate, e prodotte durante l'avviamento dell'impianto per la messa a regime, sia dopo il raggiungimento del regime, i contenitori soffiati e pronti per l'impiego, cioè' normalmente per l'imbottigliamento.

La presente invenzione consiste essenzialmente nel dotare detto tipo di impianto di mezzi, disposti a valle di detta stazione di espulsione 8, atti a separare da detto nastro unicamente i contenitori soffiati, ed a trasferirli in ordine successivo e con una cadenza continua e costante, su una specifica linea di trasporto atta ad avviare detti contenitori verso le apparecchiature di utilizzazione.

E' evidente che se detti mezzi sono posti a valle di detta stazione di espulsione 8, questa deve essere dotata di dispositivi, selettivamente comandabili, atti a non espellere ma a trattenere i contenitori soffiati, affinché' questi possano proseguire la loro corsa fino alla zona in cui vengono ordinatamente separati ed avviati in modo continuo su detta linea di trasporto e quindi verso le apparecchiature di utilizzazione.

Ovviamente detti mezzi di comando devono consentire di espellere le preforme non soffiate durante il periodo iniziale di messa a regime.

Con riferimento alle figure, detti mezzi, disposti a valle di detta stazione di espulsione 8, comprendono:

- una ruota 6 avente funzione di puleggia e dotata di elementi espulsori 10 atti ad impegnarsi successivamente e a disimpegnarsi, all'interno di detti platorelli 4 cosi' da espellere i corpi cavi soffiati che ne sono applicati,

- una guida comprendente due rotaie 11 e 12 poste ad una distanza d leggermente inferiore del diametro c del colletto 13 dei corpi cavi, ma maggiore del diametro b della baga 14 o porzione di corpo soffiato immediatamente sottostante al rispettivo detto colletto, come mostrato nella fig. 6; dalla fig. 4 si osserva che detta guida e' posta in posizione sostanzialmente orizzontale ed allineata con la proiezione verticale di detto nastro e detta puleggia.-Lateralmente a dette rotaie e parallele con queste, sono disposti rispettivi condotti cavi 16, 17 i quali sono dotati di una pluralità' di fessure rispettivamente 18 e 19 rivolte verso l'interno della guida all'altezza in cui vengono a disporsi i colletti di detti corpi cavi; dette fessure sono allineate ed orientate verso il senso del movimento dei corpi cavi soffiati.

Detti condotti cavi sono collegati, tramite opportuni condotti 20, a generatori di flusso d'aria 21 (soffianti) avente pressione e portata opportuna.

Il funzionamento di tali dispositivi e' il seguente:

Come mostrato nelle figure 1, 3 e 4, i platorelli 4 vengono fatti avanzare da detto nastro 3 fino ad una posizione in cui detti rispettivi colletti 13 si impegnano superiormente, senza toccarle, con dette rotaie 11 e 12 (fig. 4); proseguendo nel loro percorso rispettivi detti elementi espulsori 10 disposti all'esterno della puleggia penetrano all'interno di detti platorelli e spingono fuori i rispettivi corpi cavi, come mostrato in fig. 3.-Non piu' sostenuti dai rispettivi platorelli detti corpi soffiati tendono a cadere, ma vengono subito trattenuti per i rispettivo colletto da dette rotaie il e 12.

La disposizione dei vari elementi descritti e' tale che la posizione in cui detti platorelli entrano in dette rotaie precede la posizione in cui detti elementi espulsori si impegnano con i colli dei rispettivi corpi cavi, talché' tutti detti corpi cavi vengono successivamente separati .dal rispettivo platorello ed avviati in sequenza lungo detta guida .-Dopo l'espulsione dei corpi cavi dai rispettivi espulsori ed il loro aggancio da parte di dette rotaie, il loro movimento lungo queste può' essere assicurato da vari mezzi, purché' siano atti ad trasportare automaticamente e sequenzialmente detti corpi cavi verso gli impianti di utilizzo; detti mezzi possono essere azionati con varie modalità' note, a comando elettrico, o pneumatico , o meccanico etc.-Preferibilmente, secondo un perfezionamento dell'invenzione,· detti mezzi sono basati su un getto di aria che essendo opportunamente orientato e proveniente da detta pluralità' di fessure successive 18 e 19 disposte lungo il percorso dei corpi cavi, assume la caratteristica di un getto di aria che soffia in modo sostanzialmente continuo sui vari colli 5 dei corpi cavi e li spinge ordinatamente lungo detta rotaia fino agli apparati di utilizzo.

Sebbene l'invenzione sia stata descritta sull'esempio delle forme di realizzazione preferite e con una terminologia nota, essa non si considera limitata da queste poiché' l'esperto del settore può' apportarvi numerose variazioni. Si intende perciò' che le rivendicazioni allegate comprendano tali ovvie modifiche che sono evidenti agli esperti del settore, e che sono entro il vero spirito ed ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Impianto per la lavorazione di corpi cavi in plastica, i quali possono essere sia contenitori soffiati sia preforme non ancora soffiate, e per il loro trasferimento in mezzi di raccolta oppure verso linee di utilizzo, comprendente almeno una stazione di soffiaggio (1), mezzi posti a valle di detta stazione di soffiaggio e comprendenti: - una stazione di espulsione (8) atta a separare i corpi cavi estratti o uscenti da detta stazione di soffiaggio e corrispondenti a detti successivi treni di preforme, e - mezzi, posti a valle di detta stazione di espulsione, per la movimentazione di detti corpi cavi, comprendenti un nastro (3) movimentabile da una puleggia (6) e dotato di organi o platorelli (4) per l'aggancio e lo sgancio di detti corpi cavi, - una puleggia (6) disposta verticalmente ed atta a trascinare detto nastro, caratterizzato dal fatto che a valle di detta stazione di espulsione sono disposti mezzi di separazione e di trasferimento atti a separare da detti platorelli (4) i rispettivi corpi cavi in forma di contenitori soffiati e di inviarli in una successione sostanzialmente continua verso gli apparati di impiego.-2) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione sono atti a separare sequenzialmente i corpi cavi dai rispettivi platorelli (4).3) Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che: - detti mezzi di separazione comprendono detta puleggia la quale e' dotata sulla sua superficie esterna di una pluralità' di elementi espulsori (10) posti a distanza prefissata, ed atti ad impegnarsi ordinatamente e sequenzialmente con la zona interna di detti platorelli (4), in modo da separare detti corpi cavi soffiati, - al di sotto di detti elementi espulsori (10) e' disposta una guida atta ad intercettare ed agganciare detti corpi cavi soffiati e separati, e comprendente due rotaie parallele (11, 12).-4) Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette rotaie parallele sono disposte ad una distanza (d) inferiore del diametro (c) del colletto (13) dei corpi cavi ma maggiore del diametro (b) della baga (14) del rispettivo corpo cavo. 5) Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette rotaie parallele sono dotate di mezzi di movimentazione atti a trasportare automaticamente e sequenzialmente detti corpi cavi verso gli impianti della loro utilizzazione. 6) Impianto secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono due condotti cavi (16, 17), allineati lungo le due rispettive rotaie (11, 12), sui quali viene praticata una rispettiva pluralità' di fessure (18, 19) rivolte verso l'interno della rispettiva rotaia, ed orientate verso la direzione di movimento dei corpi cavi soffiati. 7) Impianto secondo la riv. 6, caratterizzato dal fatto che detti canali interni sono collegati ad uno o piu' organi di generazione (21) di un flusso di aria che viene convogliata entro detti canali. 8) Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che pressione dell'aria, distanza, larghezza ed orientamento delle fessure, geometria delle rotaie sono atte a spingere detti corpi cavi soffiati in successione ordinata verso gli apparati del loro utilizzo. 9) Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che di essere dotato di mezzi di comando e controllo del funzionamento di detta stazione di soffiaggio e di detta stazione di espulsione atti ad attivare selettivamente le seguenti modalità' di funzionamento : - stazione di soffiaggio non funzionante, stazione di espulsione funzionante, - stazione di soffiaggio funzionante, stazione di espulsione non funzionante, attivazione di detto organo (21) di generazione del flusso d'aria. 10) Procedimento di produzione e di trasferimento di corpi cavi di plastica soffiati, comprendenti le fasi di soffiaggio, di separazione di detti corpi cavi da un nastro convogliatore e di trasferimento di detti corpi cavi soffiati alle apparecchiature di utilizzo, caratterizzato dal fatto che detta fase di separazione e' eseguita in modo sequenziale distaccando in modo successivo ed ordinato, ad una cadenza prefissata, detti corpi cavi da detto nastro convogliatore e posizionandoli in fila ordinata lungo un mezzo di trasferimento .-11) Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di trasferimento sostiene e guida detti corpi cavi mediante una coppia di rotaie che supportano il colletto dei detti rispettivi corpi cavi.-12) Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti corpi cavi, posizionati su detta coppia di rotaie, sono movimentati da una pluralità' di getti di aria soffiata con angolazioni opportune e preferibilmente simmetriche rispetto al senso di movimento di detti corpi cavi. 13) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzato dal fatto che dette fasi di separazione di corpi cavi e del loro trasferimento sono selettivamente escludibili .