ITMI992418A1

ITMI992418A1 - Macchina rotativa per la produzione di contenitori o di bottiglie di plastica per soffiaggio a partire da una preforma stampata e stampo per

Info

Publication number: ITMI992418A1
Application number: IT1999MI002418A
Authority: IT
Inventors: Paolo Nava
Original assignee: Smi Spa
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-18
Also published as: IT1313996B1; EP1112835B1; DE60019715T2; DE60019715D1; US6386857B1; EP1112835A3; ES2239949T3; EP1112835A2; ITMI992418A0; ATE294059T1

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

"Macchina rotativa per la produzione di contenitori o di bottiglie di plastica per soffiaggio a partire da una preforma stampata e stampo per la realizzazione di queste bottiglie"

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una nuova macchina rotativa per la produzione di contenitori o di bottiglie di plastica per soffiaggio, realizzate a partire da una ' preforma stampata. L'invenzione stessa si estende anche allo stampo impiegato nella realizzazione di queste bottiglie.

Il campo dell'invenzione è quello delle macchine utilizzate nella realizzazione di bottiglie o di contenitori di plastica, particolarmente in PET, con un procedimento di soffiaggio realizzato a partire da una preforma stampata.

Nella preparazione di queste bottiglie una preforma di partenza, costituita da un corpo tubolare di PET chiuso sul fondo, viene riscaldata alla temperatura di stampaggio, prestirata, presoffiata e soffiata alla pressione di formatura definitiva della bottiglia all'interno dello stampo.

Tale procedimento può essere attuato con l'uso di macchine in linea, a stampi fermi, o di macchine rotative dotate di stampi in movimento.

I principali inconvenienti delle macchine tradizionali di tipo rotativo sono legati al fatto che la catena cinematica che promuove tutte le movimentazioni delle parti di macchina è unica ed è controllata a partire da un unico motore generale di azionamento di tutte le parti della macchina stessa.

Per questo motivo, tutti i cinematismi delle parti di macchina sono resi reciprocamente interdipendenti così che, in fase di progetto e di realizzazione, è necessario osservare la massima precisione dimensionale possibile di tutti gli organi di movimento.

Questo comporta delle lavorazioni laboriose e costose, con incrementi negativi sia sui tempi di realizzazione della macchina, sia sui costi di produzione della stessa.

Per il medesimo motivo, la macchina di partenza neppure può essere modificata (per esempio integrata con un diverso numero di stampi), perché la rigidità strutturale del sistema che la compone ostacola ogni possibilità di modificare la macchina, successivamente alla sua costruzione originale.

Costituisce lo scopo principale della presente invenzione quello di fornire una macchina del tipo anzidetto che, rispetto a quelle note, risulti di più semplice realizzazione, possieda una maggiore affidabilità e sia, nel complesso, anche meno costosa di quelle attualmente in uso.

Questi ed altri scopi sono raggiunti con la macchina e con lo stampo delle rivendicazioni indipendenti, rispettivamente 1 e 16.

Delle preferite forme di realizzazione dell'invenzione stessa risultano dalle restanti rivendicazioni.

Rispetto alle tradizionali macchine rotative, quella secondo (a presente invenzione offre il vantaggio di essere più flessibile, più semplice da realizzare, di presentare una maggiore affidabilità e di essere meno costosa.

Queste ed altre caratteristiche, scopi e vantaggi risultano dalla descrizione che segue di un preferito modo di realizzare la macchina rotativa e lo stampo per la produzione di bottiglie secondo la presente invenzione illustrati, a titolo di esempio non limitativo, nelle figure delle allegate tavole di disegno. In esse:

la figura 1 illustra in pianta una vista di insieme della macchina rotativa;

la figura 2 illustra in pianta il particolare del complesso di ruota di alimentazione e scarico delle preforme dal forno della macchina di figura 1 ;

la figura 3 illustra il particolare di figura 2 in sezione lll-lll; la figura 4 illustra il forno della macchina di figura 1 in vista da B;

la figura 5 illustra, parzialmente in sezione, il particolare della ruota di traino del forno di figura 4;

la figura 6 illustra le stelle a passo variabile presenti sulla macchina di figura 1 ;

la figura 7 illustra, in vista da B, il particolare delle due stelle a passo variabile della macchina di figura 1 ;

la figura 8 illustra in pianta il particolare di una delle pinze di presa delle stelle di figura 7, con vista al relativo cinematismo di movimentazione;

la figura 9 illustra la pinza di figura 8 in sezione trasversale;

la figura 10 illustra uno degli stampi previsti sulla macchina di figura 1 , nella posizione aperta di questo;

la figura 11 illustra lo stampo di figura 10 in posizione chiusa;

la figura 1 2 illustra in esploso lo stampo di figura 1 1 ; la figura 13 illustra in pianta il particolare della ruota di estrazione delle bottiglie dalla macchina di figura 1 ;

la figura 14 illustra il particolare di figura 13 in vista da B della macchina di figura 1 .

La macchina di figura 1 è indicata complessivamente con 1 in figura 1 e consiste di una macchina rotativa per la produzione di bottiglie 56 di PET a partire da preforme stampate 55 (figura 7), alimentate da un alimentatore 2 e da un successivo orientatore 3 di preforme.

Le preforme, una volta orientate, vengono introdotte all'interno del forno 5 della macchina 1 per il tramite di una ruota dentata 4.

Questo forno 5 provvede a riscaldare le preforme fino alla loro temperatura di stirosoffiaggio e le preforme così riscaldate, provenienti dal forno stesso, vengono prelevate e trasferite, da una ruota dentata 6, verso la stella a passo variabile 7 di alimentazione delle preforme stesse agli stampi 8.

Questi ultimi sono montati su una tavola rotante o giostra 9, comandata da una opportuna motorizzazione (non illustrata) e a sua volta controllata in modo indipendente da un'unità centrale elettronica, anch'essa non rappresentata nelle figure.

Una ulteriore stella a passo variabile 10 provvede a prelevare le bottiglie dai relativi stampi 8 e ad inviarle verso la ruota 1 1 di estrazione delle bottiglie stesse dalla macchina 1 .

Le ruote dentate 4 e 6 della macchina dell'invenzione sono meglio illustrate nelle figure 2 e 3. In particolare la ruota 4 di alimentazione delle preforme al forno 5 presenta dei denti 12 di presa sulle preforme stesse ed è azionata in rotazione per il tramite di una cinghia dentata 13, a sua volta mossa da un moto-riduttore indipendente 14, anch'esso controllato dalla predetta unità centrale.

La ruota 6 è provvista di denti 15 di prelievo delle preforme in uscita dal forno 5 ed è azionata in rotazione dal medesimo motore 14.

Il forno 5 illustrato in figura 4 presenta una catena 16 che trasporta i mandrini 17 di presa delle preforme 55.

Questa catena è azionata da un gruppo motore-riduttore 18, con relativo sistema di albero 19 e pignoni 20 (figura 5). Anche questo motore è controllato, in maniera autonoma, dalla citata unità centrale.

Le preforme 55 sono riscaldate all'interno del forno 5 per il tramite di lampade 21 a raggi infrarossi.

Le stelle a passo variabile 7 e 10 (figure 6 e 7), rispettivamente di alimentazione delle preforme agli stampi 8 e di prelievo delle bottìglie da questi ultimi, consistono di ruote girevoli, rispettivamente 22 e 23, provviste di una pluralità di pinze 24, montate in posizione radiale sulle medesime ruote.

Queste sono mosse in rotazione da rispettivi motori 25 e 26, anch'essi controllati in modo autonomo dalla predetta unità centrale, integrati con i relativi riduttori 27, 28 e alberi 29, 30.

La variabilità del passo delle stelle 7 e 10 è ottenuta per il tramite di camme, rispettivamente 31 , 32 per la ruota 22 e 33, 34 per la ruota 23.

Queste camme agiscono sulla leva 35 e, rispettivamente, sulla appendice 36 della scatola 37 dei cinematismi delle pinze 24 (figure 8 e 9).

Tali cinematismi consistono di una prima ruota dentata 38 solidale alla leva 35 e ingranata su una seconda ruota dentata 39, a sua volta in accoppiamento cinematico con una terza ruota dentata 40.

Il diametro di queste ruote è decrescente, così da conseguire la voluta variazione di passo tra le pinze 24, i cui elementi di presa 41 sono azionati attraverso la catena cinematica camme 31 , 32 e 33, 34 - leva 35 e appendice 36 - ruote dentate 38, 39, 40.

Lo stampo 8 illustrato nelle figure 10 a 12 comprende due semigusci esterni, rispettivamente 42 dotato di un alloggiamento statico 44, e 43 con alloggiamento flottante 45.

All'interno di questi alloggiamenti 44,45 sono disposti i semigusci, rispettivamente 46 e 47 dello stampo.

Un fondello 48 completa gli stampi 8. Il semiguscio 46 dello stampo è fissato, mediante viti e in posizione stabile, all'interno del suo alloggiamento 44 nel semiguscio esterno 42. Invece il semiguscio 47 dello stampo 8 è alloggiato, in posizione mobile, all'interno dell'alloggiamento flottante 45 del semiguscio 43.

Allo scopo di consentire il movimento radiale del semiguscio 47 dello stampo nel senso della chiusura o dell'avvicinamento nella direzione del semiguscio opposto 46, sull'alloggiamento flottante 45 sono realizzate delle camere di contropressione 49, 50, 51 , delimitate da corrispondenti scanalature 52 di alloggiamento di mezzi di tenuta all'aria (non illustrati).

Il semiguscio flottante 47 è fissato, per mezzo di viti, nel rispettivo alloggiamento 45, con una certa possibilità di movimento radiale.

Nell'uso, l'aria in pressione viene iniettata all'interno delle camere di contropressione 49, 50, 51 così da premere il semiguscio flottante 47 contro quello fisso 46, allo scopo di eliminare i giochi da usura dello stampo o le eventuali imprecisioni di lavorazione dello stesso.

L'operazione descritta viene ovviamente realizzata a semigusci chiusi, nella fase di formatura delle bottiglie.

La ruota 1 1 di prelievo delle bottiglie 56 dalla stella 10 di figura 7, meglio illustrata nelle figure 13 e 14, è montata in corrispondenza di quest'ultima ed è azionata in rotazione dallo stesso motore 26 che aziona la medesima stella 10, per il tramite di una cinghia che fa presa sulle pulegge 53, 54 di figura 7.

Come detto prima, la macchina è integrata con una unità centrale di controllo di tutti i motori di azionamento delle varie parti funzionali che la compongono. In particolare ciascun motore ha il relativo servo-azionamento elettronico, collegato in fibra ottica verso questa unità centrale, che ne controlla il sincronismo con le varie funzioni connesse.

Grazie a questa struttura a parti indipendenti della macchina dell'invenzione, si rende possibile variare per esempio il numero degli stampi 8, senza richiedere la parte cinematica di tutti i componenti della macchina stessa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Macchina rotativa per la produzione di contenitori o di bottiglie di plastica a partire da preforme stampate, caratterizzata dal fatto di prevedere mezzi di azionamento indipendente dei cinematismi presenti sulla macchina stessa.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i citati mezzi consistono di gruppi motoririduttori a controllo indipendente per l'azionamento, rispettivamente, di una tavola rotante (9) di sostegno di una pluralità di stampi (8), di ruote dentate (4,6) di alimentazione delle preforme (55) in un forno (5) e di prelievo delle stesse da quest'ultimo, di una catena (16) di trasporto delle dette preforme all'interno del forno (5), nonché di stelle (7,10) di caricamento delle preforme negli stampi (8) e di prelievo delle bottiglie da questi ultimi.
3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che i detti gruppi motori-riduttori sono governati, in modo indipendente l'uno dall'altro, da un'unità centrale elettronica di controllo.
4. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere un gruppo motore-riduttore indipendente (14) di azionamento delle dette ruote (4,6).
5. Macchina secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di prevedere una cinghia dentata (13) di trasmissione del moto- alle dette ruote (4,6), queste ultime presentando dei denti, rispettivamente (12,15), di presa sulle preforme (55) da alimentare al forno (5) e su quelle in uscita dal forno stesso.
6. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto forno (5) è provvisto di una catena (16), azionata da un gruppo motore-riduttore indipendente (18), di trasporto delle preforme (55).
7. Macchina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di presentare inoltre un sistema di albero (19) e pignoni (20) di azionamento della detta catena (16), quest'ultima essendo inoltre provvista di mandrini (17) di presa sulle preforme (55).
8. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le dette stelle (4,10) sono di tipo a passo variabile e sono azionate in rotazione da rispettivi gruppi motori indipendenti (25,26) con i relativi riduttori (27,28) e alberi di rotazione (29,30).
9. Macchina secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che le dette stelle (7,10) presentano delle ruote girevoli, rispettivamente (22,23), provviste di una pluralità di pinze (24) montate in posizione radiale sulle medesime ruote.
10. Macchina secondo le rivendicazioni 8 e 9, caratterizzata dal fatto che le dette stelle (7,10) sono inoltre provviste di camme, rispettivamente (31 ,32) per la ruota (22) e (33,34) per la ruota (23).
1 1. Macchina secondo le rivendicazioni 8 a 10, caratterizzata dal fatto che le dette pinze (24) presentano una leva (35) ed una appendice (36) solidale alla scatola (37) che contiene i cinematismi delle pinze stesse, le citate camme essendo adatte per cooperare con questa leva e con questa appendice.
12. Macchina secondo la rivendicazione 11 , caratterizzata dal fatto che i detti cinematismi delle pinze (24) consistono di una prima ruota dentata (38) solidale alla detta leva (35) e ingranata su una seconda ruota dentata (39), a sua volta accoppiata cinematicamente con una terza ruota dentata (40).
13. Macchina secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il diametro delle dette ruote (38,39,40) è decrescente, così da conseguire la voluta variazione di passo tra le citate pinze (24), i cui elementi di presa (41) sono azionati attraverso la catena cinematica camme (31 , 32 e 33, 34) -leva (35) e appendice (36) - ruote dentate (38, 39, 40).
14. Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la detta ruota (1 1 ) di prelievo delle bottiglie (56) dalla stella (10) è azionata in rotazione dallo stesso motore-riduttore a controllo indipendente (26) che aziona la medesima stella (10), per il tramite di una trasmissione a cinghia che fa presa sulle pulegge (53,54) associate al medesimo motore-riduttore (26).
15. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun gruppo motoreriduttore è provvisto del relativo servo-azionamento elettronico, collegato in fibra ottica verso la detta unità centrale di controllo delle relative funzioni.
16. Stampo per la realizzazione di contenitori e di bottiglie di plastica, caratterizzato dal fatto di essere di tipo flottante.
17. Stampo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto di presentare due semigusci esterni, rispettivamente (42) dotato di un alloggiamento statico (44), e (43) con alloggiamento flottante (45), all'interno dei detti alloggiamenti (44,45) essendo disposti i semigusci, rispettivamente (46,47) del medesimo stampo (8).
18. Stampo secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che il detto semiguscio (46) è fissato in posizione stabile all'interno dell'alloggiamento (44) del semiguscio esterno (42), il citato semiguscio (47) essendo alloggiato, in posizione mobile, all'interno del detto alloggiamento flottante (45) del semiguscio (43).
19. Stampo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere delle camere di contropressione (49,50,51 ) all'interno del citato alloggiamento flottante (45), adatte per ricevere una iniezione di aria in pressione.
20. Stampo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto di prevedere delle scanalature (52) di alloggiamento di mezzi di tenuta all'aria e che delimitano le citate camere di contropressione.
21. Stampo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere montato sulla tavola rotante della macchina secondo le precedenti rivendicazioni 1 a 15.
22. Macchina e stampo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzati dal fatto di essere adatti per la realizzazione di bottiglie o di contenitori di PET.