ITMI20012608A1 - Macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili.

Come è noto, sono già presenti sul mercato dei tappi enologici sintetici che vengono normalmente realizzati mediante stampaggio ad iniezione e, in alcuni casi, per estrusione.

Nella prima tipologia, cioè con il processo di stampaggio ad iniezione, si ha che il processo discontinuo dell'iniezione comporta grossi problemi tecnologici sia di processo che di produzione, dovendo predisporre una macchina equipaggiata con uno stampo a molte cavità.

Inoltre si incontrano notevoli problemi nel controllo del canale di iniezione, dove la difficoltà sta, principalmente, nel controllare il passaggio del materiale già plastificato dalla camera di plastificazione allo stampo, dato che tale controllo deve avvenire simultaneamente sia sulla densità che sulla viscosità.

Nelle prove pratiche si riscontra che i problemi di messa a punto sono particolarmente elevati e debbono essere di volta in volta riaggiornati, allorquando si modifica la tipologia di materiale utilizzato.

In sostanza quindi si ha che il processo di stampaggio che si utilizza non risulta costante ed è conseguentemente difficilmente gestibile.

Nei procedimenti di estrusione si ha che si incontrano notevoli difficoltà per eseguire una corretta calibrazione del prodotto, nella fase di post-estrusione, in quanto si hanno frequenti fluttuazioni della fase di espansione che, non essendo adeguatamente controllata, porta ad una produzione scarsamente uniforme e, in genere, non accettabile.

Il compito che si propone il trovato è appunto quello di eliminare inconvenienti precedentemente lamentati, realizzando una macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, che dia la possibilità di realizzare una produzione continua, quindi non per iniezione, con un controllo ottimale delle fasi di espansione che consentono di uniformare la produzione, giungendo ad un elevato standard di qualità.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare una macchina che consenta di eliminare il fenomeno delle variazioni di densità e fluidità della materia plastica in espansione, come quello dell'estensione, risolvendo così il problema della uniformità sia qualitativa che dimensionale del prodotto ottenuto, pertanto un sistema non di iniezione tanto meno di pura e semplice estensione.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una macchina automatica che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare una macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, che sia facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio, e che, inoltre, sia competitiva da un punto di vista puramente economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da una macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, secondo il trovato, caratterizzata dal fatto di comprendere un estrusore di materia plastica espandibile con una filiera sfociante nelle cavità di formatura definite dagli stampi costituiti da semi-stampi reciprocamente accostabili di una macchina formatrice, a valle di detta macchina formatrice essendo prevista una taglierina per la separazione dei singoli tappi dalla fila di tappi fuoriuscente da detta macchina formatrice.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, con l'ausilio degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta, schematicamente in pianta, la macchina automatica, secondo il trovato;

la figura 2 evidenzia schematicamente la macchina formatrice posta all'uscita dell'estrusore;

la figura 3 evidenzia in sezione il particolare di connessione tra la filiera dell'estrusore e la macchina formatrice;

la figura 4 evidenzia schematicamente una sezione lungo la linea IV-IV di figura 3;

la figura 5 rappresenta schematicamente la fila di tappi fuoriuscenti dalla macchina trasformatrice con evidenziato un tappo separato.

Con riferimento alle citate figure, la macchina per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, secondo il trovato, che viene indicata nella sua globalità con il numero di riferimento 1, comprende un estrusore 2 che, vantaggiosamente, è del tipo monovite e presenta una vite di estrusione che, preferibilmente, ha un nocciolo cilindrico in modo da plastificare, gelificare il materiale più per effetto termico che per frizione meccanica, in quanto viene realizzato un basso rapporto di compressione della vite, e, più precisamente, un rapporto di compressione 1:1,2, contrariamente a quanto si realizza nelle viti standard il cui rapporto, in base al materiale da trattare è compreso tra 1:1,5 e 1:2,8.

Il ridurre il rapporto di compressione consente di ritardare il più possibile la reazione di espansione, evitando cosi l'effetto fluttuante della memoria-pompa-vite, concentrando la reazione di espansione nella testa di estrusione.

La vite dell'estrusore immette il materiale in una filiera 10 che presenta la caratteristica di avere una lunghezza maggiore rispetto alle filiere tipiche, in modo tale da meglio interagire con la macchina formatrice 15 che è dotata di una pluralità di cavità di formatura che risultano definite da stampi 20, in pratica realizzati da due semi-stampi 20a e 20b, che vengono tra loro accostati in modo tale da definire la cavità con un corrispondente apertura, indicata con 21, che consente l'inserimento della filiera 10 per l'immissione del materiale.

La filiera in pratica penetra nella cavità dello stampo che è realizzato dai due semi-stampi che vengono accostati e che si muovono in continuazione. in quanto i due gruppi di semi-stampi 20a e 20b realizzano in pratica catene continue e si svolgono in modo da presentare una direzione di avanzamento coassiale con l'asse della filiera.

La filiera, come detto, sfocia direttamente nello stampo per ovviare a qualsiasi complicazione di espansione da parte del materiale fuoriuscente ed estruso.

In questo modo si ha che l'espansione, che, in pratica, è stata ritardata per l'utilizzazione di un basso rapporto di compressione nella vite di estrusione, avviene nel tratto di passaggio all'interno della filiera con sviluppo di pressioni elevate e concentrate valutate attorno ai 280-300 bar.

In questo contesto di elevata pressione l'agente espandente reagisce in maniera concentrata e cruenta, conseguentemente in modo più facile da controllare, per cui vengono drasticamente ridotti gli effetti memoriapompa-vite .

Il materiale espanso che viene direttamente immesso negli stampi viene fatto avanzare per l'avanzamento assiale degli stampi che sono realizzati da semi-stampi che sono elasticamente pressati tra loro per la presenza di barre di guida dello scorrimento dei semi-stampi 30 che sono elasticamente sospinte da molle 31 che esercitano una azione di contenimento della materia plastica estrusa.

In pratica l'espansione completa del materiale avviene quando esso è all'interno della cavità dello stampo, garantendo di fatto, un corretto, sicuro, preciso dimensionamento della massa plastica estrusa che è presente all'interno dello stampo.

Il raffreddamento dello stampo avviene durante il graduale avanzamento fino a che, al termine del ramo attivo della macchina formatrice, i due semi-stampi si allontanano liberando la fila di tappi, indicata con 40, che viene sottoposta ad una taglierina 50 che provvede a separare tra loro i singoli tappi.

Il materiale che viene utilizzato è sostanzialmente costituito da un composto termoplastico elastomerico costituto prevalentemente da ÈVA etilen-vinil-acetato con un agente espandente endotermico di ultima generazione.

E' anche possibile prevedere di utilizzare un composto in cui l'aggiunta dell'agente espandente venga direttamente realizzata in macchina, nella camera di plastificazione, attraverso un appropriato e specifico orifizio di alimentazione, mediante inserimento ad iniezione.

Come agente espandente, è utilizzabile il gas inerte CO2, mediante un equipaggiamento ausiliario costituito essenzialmente da un serbatoio di contenimento gas, da una pompa volumetrica, da un gasometro flussometro per la sua dosatura.

L'impianto dà inoltre la possibilità di riprocessare e riutilizzare lo scarto di produzione, immettendolo, una volta macinato attraverso un mulino-frantumatore, nell'estrusore mediante alimentatore o dosatore volumetrico.

In tal caso l'estrusore sarà alimentato congiuntamente dalla materia prima, sotto forma di granuli, in una quantità pari al 95% del totale, e dal 5% di scarto rimacinato.

Per il processo qui esposto necessiterà equipaggiare e provvedere sul cilindro dell 'estrusore un degasaggio al fine di estrarre e garantire l'assenza di aria contenuta nel macinato rigenerato.

Da quanto sopra illustrato si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene utilizzata una macchina automatica che offre la possibilità di realizzare in continuo la produzione di tappi enologici in materiale sintetico espanso, con un controllo dimensionale del prodotto ottenuto che si realizza anche grazie a vari accorgimenti adottati nella fase di espansione.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Così, ad esempio, la macchina formatrice nell'esempio illustrato si sviluppa in un piano orizzontale, ovviamente nulla cambia concettualmente nel caso in cui la macchina sia sviluppata verticalmente.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina automatica per la produzione di tappi sintetici in materia plastica per bottiglie e simili, caratterizzata dal fatto di comprendere un estrusore di materia plastica espandibile con una filiera sfociante nelle cavità di formatura definite da stampi costituti da semi-stampi reciprocamente accostabili di una macchina formatrice, a valle di detta macchina formatrice essendo prevista una taglierina per la separazione dei singoli tappi dalla fila di tappi fuoriuscenti da detta macchina formatrice.
2. 2. Macchina automatica, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto estrusore è del tipo monovite.
3. 3. Macchina automatica, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto estrusore del tipo monovite comprende una vite di estrusione con nocciolo sostanzialmente cilindrico per realizzare un rapporto di compressione sul materiale in estrusione sostanzialmente di 1:1,2.
4. 4. Macchina automatica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta filiera si sviluppa nella direzione di movimento di detti semi-stampi.
5. 5. Macchina automatica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'espansione della materia plastica si realizza in detta filiera stampi con un valore di pressione sostanzialmente compreso fra 250 e 320 bar.
6. 6. Macchina automatica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, su detta macchina formatrice, barre di guida per lo scorrimento di detti semi-stampi, dette barre di guida essendo elasticamente sospinte da molle atte ad esercitare un'azione di contenimento della spinta esercitata da detta materia plastica estrusa.
7. 7. Macchina automatica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per l'immissione in detto estrusore dello scarto di produzione macinato in una quantità compresa tra il 4% ed il 6% del totale, essendo inoltre previsti su detto estrusore mezzi di degasaggio per 1'estrazione dell'aria contenuta in detto scarto di produzione macinato.