ITPN970007A1

ITPN970007A1 - Procedimento ed apparato perfezionato per la produzione di contenitori in resina termoplastica

Info

Publication number: ITPN970007A1
Application number: IT97PN000007A
Authority: IT
Inventors: Matteo Zoppas
Original assignee: Matteo Zoppas
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-07-29
Also published as: IT1294115B1; EP0856392A2; EP0856392A3

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo "PROCEDIMENTO ED APPARATO PERFEZIONATO PER LA PRODUZIONE DI CONTENITORI IN RESINA TERMOPLASTICA"

DESCRIZIONE

Il presente brevetto si riferisce ad un procedimento e ad un apparato perfezionati per la produzione in grande scala di contenitori in resina termoplastica, particolarmente in polietilenteref talato (PET) e polipropilene {PP) destinati ad applicazioni implicanti il riempimento con liquidi anche ad elevata temperatura e/o contenenti gas di CO2 (anidride carbonica) .

Nel campo della tecnologia e delle macchine per la produzione di contenitori esistono numerosi sviluppi e perfezionamenti intesi a ottenere, da un lato, contenitori sempre piu' perfezionati e robusti, in grado di essere utilizzati sia per liquidi imbottigliati a caldo sia per liquidi contenenti gas, dall'altro lato, dei processi produttivi e relativi apparati in grado di produrre detti contenitori in modo sempre piu' affidabile, piu' economico, piu ' versatile, con maggiore qualità in un contesto industriale altamente competitivo di produzione su grandissima scala.

E' noto che tali processi produttivi possono essere schematicamente raggruppati in due tipologie basilari: procedimenti monostadio e procedimenti bi-stadio .

In un processo a due stadi, 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 nuo o 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.

Inerente a qualsiasi processo monostadio é' il fatto che una disuguale distribuzione del calore viene a sussistere nel senso della sezione trasversale dello spessore di parete della preforma nel momento in cui questa viene trasferita dallo stampo} d'iniezione o di estrusione.

Pertanto quasi tutta la letteratura brevettuale concernente processi monostadio divulga una formatura o stampaggio finale del contenitore in resine termoplastiche che e' in qualche modo portato attraverso una stazione di condizionamento ad una temperatura di parete uniforme nel senso dell'intera sezione trasversale, temperatura che corrisponde a quella di orientamento molecolare preferenziale della resina.

Come pure é' universalmente noto che in un moderno procedimento ed impianto monostadio per la produzione di bottiglie di plastica (PEN o PET) il tempo necessario per lo stampaggio delle preforme o bolle (riempimento delgli stampi di iniezione con resina fusa, eventuale compressione di tale resina, raffreddamento ed estrazione etc . . ) e' notevolmente piu' lungo del tempo complessivamente richiesto per il soffiaggio delle medesime preforme.-Tale differenza dei tempi operativi provoca, se non altrimenti compensata o corretta, una evidente limitazione della capacita' produttiva ed una riduzione della efficienza economica complessiva dell'impianto.

Per brevità' vengono citati i seguenti quattro brevetti che appunto, a causa delle disparita' dei tempi operativi richiesti nelle due descritte fasi successive, propongono soluzioni tecniche diverse per "livellare" in un impianto monostadio la produzione delle preforme con la fase successiva di soffiaggio:

US 4,372,910, assegnato alla VAN DORN COMPANY,

US 4,313,720 EMHART INDUSTRIES, INC.,

US 4,261,949 " (IT 1,105,717),

us 4,140,464, EMHART INDUSTRIES, INC.,

Uno dei vantaggi piu' significativi dichiarati da questi brevetti e' che, dato che l'operazione di formazione delle pre-forme e' notevolmente piu' lunga, spesso un multiplo dell'operazione successiva di soffiatura, non e' necessario al termine di una operazione di soffiatura attendere la fine della successiva operazione di pre-formatura (che porterebbe ad un insufficiente rendimento della stazione di soffiatura) perche' tramite una moltiplicazione in parallelo e una alimentazione ciclica di piu' stampi di pre-formatura, i quali alimentano a loro volta una pluralità' di stazioni di soffiatura, si otterrebbe una migliore utilizzazione dell'impianto produttivo.

Tutti e quattro tali brevetti prevedono quindi che il numero delle stazione di iniezione delle preforme sia adeguatamente superiore al numero delle stazioni di soffiaggio, per livellare con varie modalità ' il flusso produttivo dalla prima alla seconda fase .

Tuttavia nell'ambiente industriale attuale caratterizzato da un'estrema competitivita' e contemporaneamente da una crescente richiesta di flessibilità' produttiva e di intercambiabilita' tra fasi di lavorazione in sedi produttive dislocate in luoghi diversi, viene sperimentato sempre piu' di frequente he un impianto monofase tradizionale, per quanto bene livellato e realizzato dal punto di vista dell'efficienza produttiva, non riesce a cogliere alcune opportunità di ulteriore incremento dell'efficienza globale della macchina mono-stadio quando questa venga considerata non piu' come una macchina a se', ma come un elemento componente a cui e' demandata una funzione di un piu' complesso "sistema produttivo", di cui la macchina e' una parte indispensabile ma non unica.

Piu' in concreto possono evidenziarsi delle situazioni produttive e logistiche per cui, anche se l'impiego della macchina monostadio viene ottimizzato, non viene affatto ottimizzato l'impiego di altri fattori produttivi, magari proprio a causa della rigidità' imposta dal vincolo di ottimizzazione della macchina monostadio.

Si vengono a creare quindi delle inefficienze produttive vere anche se occulte, nel senso che il loro costo non viene rivelato da nessun conto economico tradizionale, trattandosi di costi dovuti al mancato sfruttamento di opportunità' di ottimizzazione globale di un sistema produttivo complesso. In particolare, nel caso di un sistema di produzione integrato di bottiglie riempite di bevande, in cui l'imbottigliamento segue immediatamente le fasi di produzione delle bottiglie, si creano con una certa frequenza le seguenti situazioni reali:

A) Esigenza di produrre in successione lotti di bevande diverse come acque piatte o gassate, thè', succhi di frutta, birra etc ., e quindi di bottiglie diverse che possono essere realizzate solo con preforme specifiche; in tal caso e' necessario che il cambio delle preforme possa essere effettuato con grande velocita', cosa impossibile se si devono cambiare gli stampi delle preforme e riaccendere e ri-allineare la macchina; emerge quindi la desiderabilità' di inserire nella fase di soffiaggio anche preforme prodotte precedentemente, eventualmente anche provenienti da altri siti e/o impianti produttivi, insieme con le preforme prodotte dal primo stadio, preferibilmente senza interrompere la produzione del primo stadio e intervallando a lotti le preforme delle diverse provenienze prima della fase di condizionamento e soffiaggio.-B) Effetto "stagionalita ' " cioè' la ben nota situazione che durante certe stagioni, piu' di altre, vi e' una richiesta di un particolare tipo di bevande e quindi di relative bottiglie; in tali casi , durante il periodo di bassa stagionalita ' e quindi di scarsa richiesta , le macchine monostadio dovrebbero lavorare a regime ridotto, con conseguenti perdite di efficienza .

In tale caso sarebbe grandemente vantaggioso poter continuare a produrre preforme con un ciclo produttivo ottimizzato per la produzione delle preforme, ed alimentare la fase di soffiaggio con la sola quantità' di preforme necessaria per l'equivalente quantità ' di bottiglie effettivamente richieste, immagazzinando le restanti preforme che verrèbbero riprese nei periodi di alta stagionalità .

Accanto alle isopra-descritte esigenze che chiameremo "esterne" o di mercato, si presentano anche delle esigenze piu' propriamente dovute al normale e corretto funzionamento della macchina e della gestione del suo funzionamento, anche in relazione alla richiesta di bottiglie nelle successive stazioni di imbottigliamento.

Tali ulteriori esigenze tipicamente sono:

C) arresto per un qualsiasi motivo della fase di imbottigliamento delle bottiglie e quindi necessita' di arrestare la produzione di bottiglie od in alternativa di continuare la produzione delle bottiglie, o di qualche fase dell ' intero rocesso di produzione, utilizzando opportuni polmoni intermedi di stoccaggio e di ri-insermento del materiale stoccato nella normale linea di produzione; tale caso si manifesta in modo programmato e sistematico quando ad es. la fase di imbottigliamento non e' continua ma viene interrotta regolarmente a causa di turni di lavoro; in tal caso deve essere conseguentemente arrestata la produzione di bottiglie ma può' proseguire invece la produzione di preforme, che vengono accumulate, rese disponibili e soffiate nei turni successivi di imbottigliamento, essendo la fase di soffiaggio molto piu' rapida della fase di stampaggio preforme;

D) Arresto per un qualsiasi motivo della fase di produzione delle preforme, dovuto per esempio al cambiostampo o ad una avaria, manutenzione etc. ma con la necessita' di continuare regolarmente la produzione di bottiglie ed il relativo imbottigliamento;

E) Arresto per un qualsiasi motivo della fase di soffiaggio delle preforme, dovuto per esempio ad una avaria, manutenzione etc., con la ineliminabile conseguenza di dover interrompere la produzione di bottiglie ed il relativo imbottigliaménto; ciò' tuttavia non impedirebbe di continuare la produzione delle sole preforme, cosa che apporterebbe un miglioramento complessivo nell'utilizzazione della macchina, ma che in una macchina mono-stadio rigidamente integrata non e' tecnicamente possibile;

F) Aumento improvviso, e riduzione parimenti improvvisa della cadenza di imbottigliamento con conseguente richiesta di variazione di produzione di bottiglie; con una macchina monostadio tradizionale, ottimizzata su uno specifico tempo-ciclo, tali variazioni di cadenze produttive sono sostanzialmente impossibili, data appunto la rigidità' e la sincronicità' dei fattori coinvolti nel procedimento produttivo.

Ora nessuno dei brevetti citati divulga alcun tipo di soluzione atta a risolvere i problemi sopra-descritti, poiché' tutti considerano esclusivamente un proprio metodo per ottimizzare una macchina monostadio integrata, sostanzialmente avulsa ed indipendente da ciò' che può' succedere in alcune parti della macchina stessa e soprattutto dalle variabili introdotte dal sistema produttivo di imbottigliamento in generale.

In particolare i brevetti US 4,313,720 e US 4,140,464 prevedono la realizzazione di mezzi di accumulo temporaneo tra i dispositivi di stampaggio e quelli di soffiatura, detti mezzi avendo sostanzialmente il compito di aggregare in numero sufficiente le preforme appena ottenute e di inviarle in forma ordinata negli stampi di soffiatura, con un tempo di attesa sufficientemente breve in modo che dette preforme non si raffreddino.

Come si vede, nessuno dei brevetti citati prende in considerazione l'ambiente esterno alla sola macchina monostadio, e tanto meno si preoccupa di risolvere i problemi sopra-elencati di perdita di efficienza dovuti al mancato sfruttamento di opportunità' di ottimizzazione globale.

Conformemente a quanto premesso, e' dunque uno scopo principale della presente invenzione utilizzare un procedimento mono-stadio per la produzione su scala industriale di un contenitore in resina termoplastica termicamente stabile, utilizzando un procedimento ed un impianto atti ad eliminare gli inconvenienti citati, facilmente realizzabili, affidabili, con l'impiego di tecnologie note ed in grado di essere facilmente adattati a vari tipi di impianto anche già' esistente.

Tale scopo principale, ed altri che saranno chiariti nel seguito delle descrizione, sono conseguiti attraverso un procedimento per formare bottiglie di resina termoplastica, preferibilmente imbottigliate immediatamente dopo la loro produzione, comprendenti le fasi di costruzione di preforme di plastica , di un eventuale loro condizionamento in temperatura e del loro soffiaggio in modo da ottenere alla fine di detto soffiaggio le bottiglie complete , ove dopo la fase di produzione di preforme, e prima che queste vengano condizionate, queste vengono deviate, sottoposte ad una sequenza di fasi supplementari atte a ricevere, manipolare, accumulare, smistare e trasportare, anche parzialmente, la massa di preforme còsi' ottenute alla fase di condizionamento e di soffiaggio.

Preferibilmente dette fasi supplementari sono anche atte a ricevere ed accumulare preforme di diversa origine, e a mescolare ed accumulare le preforme provenienti dalle diverse origini.

Dette fasi sono infine atte a singolarizzare, a trasportare e smistare in modo ordinato dette preforme, eventualmente provenienti da diverse origini e precedentemente mescolate ed accumulate, a detta fase di condizionamento e soffiaggio. Questi ed altri scopi della presente invenzione risulteranno chiari ed evidenti agli esperti del ramo dalla lettura e comprensione della descrizione qui di seguito riportata, che illustra in dettaglio una realizzazione preferenziale con riferimento ai disegni allegati dei quali:

- la figura 1 mostra una rappresentazione di principio dell'architettura di un impianto secondo l'invenzione, e contemporaneamente l'indicazione simbolica di una variante migliorativa,

- la fig. 2 mostra un assiemaggio di un primo gruppo di singole macchine connesse in un impianto secondo una forma preferita dell'invenzione,

- la fig. 2bis mostra un ingrandimento di un particolare di fig. 2,

- la fig. 3 mostra un assiemaggio di un secondo gruppo di ulteriori singole macchine secondo una forma preferita dell'invenzione,

- la fig. 4 mostra in prospettiva una macchina di fig. 3, la figura 5 mostra una vista piana verticale della macchina di fig. 4,

la figura 6 mostra una rappresentazione schematica di un dispositivo di manipolazione illustrato nella fig. 3, in vista piana dall'alto.

La peculiarità' fondamentale dell'invenzione e' attuata con una forma di disaccoppiamento funzionale tra il primo stadio, di formazione delle preforme, ed il secondo stadio, di soffiaggio, cosi da rendere indipendenti i funzionamenti di detti due stadi; tale indipendenza viene utilizzata, come verrà' diffusamente spiegato in seguito, per ottenere le seguenti distinte selettive modalità' operative:

1) Funzionamento del solo stadio di formazione delle preforme, con lo stadio di soffiaggio fermo;

2) Funzionamento del solo stadio di soffiaggio, con lo stadio di formazione delle preforme fermo, e con prelievo di preforme da un apposito magazzino di scorta variamente pre-costituito ed alimentato;

3) Funzionamento misto, nel senso che vengono attivati entrambi gli stadi di preforma e di soffiaggio, ma con una eccedenza di produzione di preforme che viene prelevata fuori-linea per essere variamente riutilizzata in seguito, nello stesso oppure in differenti impianti;

4) Funzionamento misto, nel senso che vengono attivati entrambi gli stadi di preforma e di soffiaggio, ma con una eccedenza di produzione di bottiglie per la cui produzione si utilizzano contemporaneamente, e opportunamente aggiunte e mescolate, sia preforme prodotte dal primo stadio dello stesso impianto, che può' vantaggiosamente lavorare a regime ridotto, sia preforme prelevate da apposito magazzino fuorilinea.

Tali modalità' fondamentali di funzionamento possono dar luogo naturalmente a modalità ' combinate tra loro , in funzione di tutte le esigenze operative già ' illustrate; ad es . può ' essere facilmente immaginata una 5 ° forma di funzionamento combinato, consistente in una alternanza dei funzionamente misti descritti ai precedenti punti 3 e 4, particolarmente in funzione della richiesta momento per momento di bottiglie per l'imbottigliamento.

Tuttavia detto disaccoppiamento deve essere introdotto in un impianto basicamente mono-stadio che deve rimanere tale, e quindi devono essere mantenute le peculiarità' di tale tipo di impianto, in particolare la possibilità' di eseguire le varie operazioni in successione automatica e rigidamente sequenziate all'interno di un pre-definito tempo-ciclo valido per tutto l'impianto.

Si deve quindi partire da un impianto mono-stadio ed apportarvi le modifiche incrementative richieste.-Con riferimento alla fig. 1, che mostra un diagramma a blocchi simbolico della forma di realizzazione preferita, si osservi che il procedimento e l'impianto secondo l'invenzione vengono attuati mediante una linea di produzione di bottiglie come segue:

- All ' inizio e' disposta una unita' 1 di produzione di pref orme ; tale unita ' 1 può ' essere costituita da indifferentemente uno qualsiasi dei numeros i tipi di apparati, anche utilizzanti differenti tecnologie; sostanziale e' invece il fatto che tale unita' 1, comunque costituita e funzionante, produca preforme in successione continua e sincronizzabile con i successivi apparati dell ' impianto’.

- le preforme cosi' prodotte vengono quindi prese in carico da un mezzo di convogliamento 8 che le trasporta successivamente attraverso un mezzo di rientro 2, che non sara' meglio specificato poiché' tali mezzi di reinserimento di successioni ordinate e singolarizzate di preforme sono facilmente alla portata di qualsiasi esperto del settore quindi in Una stazione di condizionamento 3 per il convenzionale aumento e livellamento della temperatura del corpo della preforma, quindi in una stazione di soffiaggio 4, per la quale valgono le medesime considerazioni di tipo generale fatte per l'unita' 1 di produzione delle preforme, ed infine trasportate attraverso una stazione di prelevamento 5 disposta a valle della stazione di soffiaggio e lungo il percorso di detto mezzo di convogliamento 8.

Da detta stazione di prelevamento 5 possono essere selettivamente dirottate fuori dai detti mezzi di convogliamento 8 e prelevate da secondi mezzi di convogliamento 9 una quantità' programmabile di preforme, le quali sono prese in carico da mezzi 6 generalmente definiti di ricezione, di manipolazione, di accumulazione, di smistamento di preforme.-Detti mezzi sono anche atti a ricevere una pluralità' di preforme di origine esterna, convenzionalmente indicata con la freccia A, ed anche a trasferire verso altre destinazioni, genericamente indicate con la freccia B, una pure generica ma programmabile quantità' di preforme originate nell'unita' 1 e trasferite, opo i vari passaggi descritti indetti mezzi 6.

Da tali mezzi 6, dopo le eventuali operazioni ivi eseguite, le preforme sono pronte per essere re-immesse, attraverso il mezzo di rientro 2, di nuovo nel mezzo di convogliamento 8 che alimenta la linea principale di produzione di bottiglie. Si potrebbe facilmente immaginare che la soluzione piu' immediata potrebbe essere quella che impone alle preforme ritornate nella linea di convogliamento 8 di essere condizionate in temperatura dalla detta stazione di condizionamento 3 a ciò' predisposta; tuttavia bisogna considerare la fondamentale differenza tra le preforme appena stampate e quelle ricircolate attraverso la linea di convogliamento 9 infatti le prime si trovano ancora ad una temperatura elevata, poiché' sono appena state stampate, mentre le seconde possono essere decisamente fredde, poiché' possono per esempio essere state prodotte molto tempo prima ed a lungo immagazzinate.

Tale differenza di temperatura porta la conseguenza che la stazione di condizionameto 3 rimane adeguata per le preforme appena prodotte, ma non sara' naturalmente sufficiente a condizionare alle caratteristiche volute le preforme provenienti dai detti mezzi 6.

Per superare detto grave inconveniente , e ' vantaggioso prevedere che tra i mezzi 6‘'la stazione di rientro 2 venga disposta una stazione supplementare di condizionamento 19, la quale sia dotata di tutte quelle caratteristiche complessive tali da consentire il completo e corretto condizionamento delle preforme, tenendo naturalmente conto del percorso e del tempo di attesa prima che dette preforme arrivino alla fase di soffiaggio.

Resta naturalmente inteso, e logico, che le preforme condizionate da detta stazione supplementare di condizionamento 19 non vengano poi ancora trattate dalla stazione principale di condizionamento 3.

Si potrebbe anche supporre che, con riferimento alla fig. 1, sia inutile far proseguire le preforme, che non vengono subito soffiate, oltre sia la stazione di condizionamento 3 sia la stazione di soffiaggio 4, per prelevarle dal mezzo di convogliamento 8 solo a valle di detta stazione di soffiaggio, tramite detta stazione di prelevamento 5.-Si potrebbe infatti obiettare che sia il prelievo che la reimmissione nel ciclo di lavorazione delle preforme possa avvenire in sostanzialmente una unica stazione, adeguatamente configurata e controllata , disposta tra l'unita' di stampaggio 1 e la stazione di condizionamento 3 . Tuttavia tale ipotesi di soluzione, benché' realizzabile sotto il profilo tecnico , si dimostra completamente svantaggiosa ad una valutazione complessiva ed approfondita sia sulla reale fattibilità' con riferimento allo spazio disponibile attorno all'impianto, sia in base al fatto che, con tale ipotesi di soluzione, si dovrebbero aumentare sensibilmente la distanza tra l'unita' di stampaggio 1 e la stazione di condizionamento 3, con ciò' compromettendo il mantenimento di una definita temperatura da parte delle preforme destinate direttamente al soffiaggio, temperatura ottenuta grazie al fatto che queste sono state appena estratte dal rispettivo stampo di iniezione nell'unita' 1.-Inoltre si ricorda anche quanto spiegato poco sopra riguardo alla necessita' di due stazioni di condizionamento distinte e con rispettive differenti caratteristiche, una dedicata alle preforme appena stampate ed una dedicata alle preforme "fredde" cioè prelevate dall'ambiente "fuori linea" sia esso un polmone temporaneo sia una magazzino a lunga permanenza oppure una sorgente esterna.

Una forma di realizzazione preferita e' illustrata nelle figure da 2 a 6, ove i vari apparati componenti le parti essenziali dell ' impianto sono mostrate simbolicamente per facilitarne là comprensione . -Si osservi che le operazioni di ricevere , accumulare , mescolare , smistare , singolarizzare e manipolare dette preforme vengono eseguite anche con l'impiego di una tramoggia 11, un mezzo di sollevamento 12 di pluralità' nonordinate di preforme (anche se la fig. 2 mostra che le preforme sono solleva e singolarmente, in effetti esse possono essere anche sollevate a gruppi, poiché' la singolarizzazione delle preforme avviene nello stadio successivo), un dispositivo di singolarizzazione delle preforme 13, un corridoio scanalato 14, preferibilmente inclinato, di trasporto sequenziale di preforme, una rastrelliera mobile 15 di prelievo delle preforme da detto corridoio scanalato, dei mezzi di trasferimento 16 delle preforme da detta rastrelliera mobile ad un cireolatore verticale 17.-Detta tramoggia 11 e' rotante attorno ad un asse ostanzialmente verticale, ed il mezzo di sollevamento 12 consiste essenzialmente in un nastro inclinato, scorrevole verso l'alto, dotato sulla sua superficie esterna di una pluralità' di tacche o rilievi 12a atti ad agganciare ed alloggiare una pluralità' non ordinata di preforme, detto nastro essendo immerso con la sua estremità' inferiore 12b nel volume interno di detta tramoggia rotante.-Il dispositivo 13 di singolarizzazione delle preforme (fig.

2 bis) consiste in due rulli 13a, 13b sostanzialmente simili, paralleli, inclinati verso il basso, separati da una intercapedine 13c tra le rispettive superfici esterne quando contrapposte ed affacciate, leggermente superiore al diametro del corpo delle preforme ed inferiore al collo delle stesse, in modo che dette preforme vengano trattenute per detto collo, con il rispettivo corpo pendente verso il basso entro detta intercapedine 13c ed ivi allineate.-Con riferimento alla fig. 3, 4, e 5, il corridoio scanalato 14 entro cui vengono immesse le preforme ormai singolarizzate e poste in successione e' inclinato in modo che la sua estremità' inferiore, a cui pervengono le preforme per semplice gravita', si getta nella rastrelliera mobile 15. Questa può' assumere piu' forme di realizzazione (nella fig. 3 ruota su un piano orizzontale, e nelle figg. 4 e 5 ruota su un piano verticale), si muove lungo un percorso chiuso ed e' dotata lungo un suo lato 15d di piu' tacche disposte alla stessa distanza lungo la rastrelliera, provviste di un bordo inclinato 15b e del bordo contrapposto formante uno spigolo 15c almeno ad angolo retto rispetto al lato 15d della rastrelliera; la profondità' 15e delle tacche e' tale che ciascuna può' accogliere non piu' di una preforma, e detto corridoio scanalato 14 perviene contro detto lato 15d provvisto di dette tacche, con una inclinazione ed un orientamento tali che le preforme vengono asportate una alla volta da dette tacche, poiché' la rastrelliera mobile si muove nello stesso senso dai bordi a spigolo 15c vèrso il rispettivo bordo inclinato 15b.

Una volta caricate su detta rastrelliera, che serve essenzialmente per distanziare ed allineare le preforme, esse vengono trasferite su un dispositivo che chiameremo cireolatore verticale 17, atto a movimentare e disporre le preforme lungo un percorso disposto su un piano verticale e costituito sostanzialmente da due tratti oriz zontal i sovrapposti 17a, 17b collegati da due archi di estremità' 17c, 17d sostanzialmente a semicerchio, come mostrato nella fig. 3 ; detto circolatore verticale ha lo scopo di eseguire un ulteriore posizionamento delle preforme, in modo da disporle a gruppi, allineate entro lo stesso gruppo, rivolte verso l'alto (per facilitare il successivo condizionamento) e contemporaneamente prelevabili con semplici mezzi ed operazioni.

Si osservi inoltre, sempre nella fig. 3, che le stazioni supplementari di condizionamento 19 sonò preferibilmente costituite da una molteplicità' di piastre 20 identiche e affiancate, ciascuna dotata di una pluralità' di supporti ciascuno dei quali trattiene una rispettiva preforma; dette piastre vengono fatte muovere orizzontalmente con moto traslatorio ortogonale all'asse a della piastra, e durante tale moto ciascuna preforma percorre un corridoio delimitato lateralmente, da due rispettive pareti 20b, 20c, preferibilmente termo-riflettenti e termo-refrattarie, su cui sono disposti, orientati verso l'interno del rispettivo corridoio e quindi diretti verso la traiettoria delle rispettive preforme, una pluralità' di elementi riscaldanti 21 atti a riscaldare le preforme che ordinatamente e successivamente vengono fatte percorrere detto corridoio. La fig. 3 mostra anche, disegnati simbolicamente, i mezzi di tras ferimento 16 e 18 , rispettivamente realizzati per trasferire contemporaneamente una pluralità' di preforme dalla rastrelliera mobile al circolatore e da questo al circolatore verticale 17.

La fig. 6 mostra una possibile forma di realizzazione di tali mezzi di trasferimento multipli.-Tuttavia qualsiasi esperto del settore sara' in grado di realizzare dei mezzi di movimentazione contemporanea di una pluralità' di preforme, come anche di ideare opportuni mezzi di prelievo 5 e di rientro 2 delle preforme nel mezzo di convogliamento 8, adattandoli ad ogni configurazione costruttiva, dimensionale funzionale e di compatibilita' geometrica e dimensionale e che quindi non si rappresentano. Modalità' di funzionamento: con le informazioni costruttive fornite e con le spiegazioni generali date sopra ai punti da 1 a 4 e successivi, tali modalità' di funzionamento sono subito e facilmente deducibili da qualsiasi esperto del settore; solo si chiariscono i seguenti punti:

l'aggiunta di preforme di origine diversa avviene semplicemente versandole nella tramoggia rotante 11 , che quindi mescola in modo irreversibile tutte le preforme ricevute;

parimenti il prelievo di preforme può' avvenire teoricamente in qualsiasi punto del loro percorso, ma e' evidente che il punto di gran lunga ottimale e' ancora la tramoggia 11 o il mezzo di sollevamento 12, che cosi' può' essere utilizzato anche allo scopo di asportare preforme dalla tramoggia;

- tutti gli apparati descritti, ed altri non descritti ma comunque essenziali al corretto funzionamento dell'impianto, sono collegati ad una unita' di comando e controllo, non mostrata, in modo da poter funzionare in modo sincrono, sequenziale e coerente con i comandi impostati sulla modalità' di funzionamento prescelta, per esempio nei punti da 1 a 4 sopra-descritti .

- a parziale modifica di quanto sopra espresso a proposito della vantàggiosita ' di utilizzare stazioni di condizionamento separate a seconda della provenienza delle preforme, possono verificarsi circostanze particolari per cui diventa vantaggioso l'impiego in serie di entrambe le stazioni di condizionamento 3 e 19 per le preforme provenienti dai mezzi 6, poiché' il riscaldamento delle stesse può' essere realizzato in due fasi, quindi con tempi di riscaldamento allungati ma con minore energia erogata dalle singole stazioni, ciò' favorendo, come noto, un migliore livellamento delle temperature nelle preforme e quindi una meno critica fase di soffiaggio.

In pratica in questo caso la fase di condizionamento della stazione 19 si trasformerebbe in una fase di precondì zionameto , da coordinare nei tempi, energia, temperature etc. con la fase principale di condizionamento nella stazione 3.

Una interessante variante all'architettura principale di un impianto secondo l'invenzione e' concettualmente illustrata nella stessa fig. 1, ove si osserva che le preforme condizionate dalla stazione di condizionamento 19 vengono re-immesse nei mezzi di convogliamento 8 in un punto 32 a valle della stazione di condizionamento principale 3, come mostrato dalla linea tratteggiata C; tale variante consente, rispetto all' architettura principale, il duplice vantaggio di un piu' preciso e mirato condizionamento e livellamento in temperatura delle preforme provenienti da detti mezzi supplementari 6, dato che viene "saltato" il passaggio delle preforme nei mezzi di condizionamento 3, considerando che dette preforme sono già' state condizionate in dette stazioni supplementari 19 di condizionamento; inoltre tale soluzione consente di disaccoppiare completamente la stazione di stampaggio 1 e i rispettivi mezzi di condizionamento 3 dal funzionamento del resto dell'impianto, e quindi puo' essere risparmiato anche l'impiego di quella parte dei primi mezzi di convogliamento 8 che funzionano dall'uscita della stazione di stampaggio 1 fino all'uscita della rispettava stazione di condizionamento principale 3, con conseguenti vantaggi operativi ed economici, poiché' la circolazione delle preforme, uscenti da detti mezzi 6 e reimmesse da detti secondi mezzi di convogliamento 9 nella unita' di soffiaggio 4, e' ottimizzata poiché' si limita al minimo percorso possibile.

L' invenzione può' essere attuata anche con procedimenti ed apparati diversi da quelli descritti , purché ' sostanzialmente conformi alle rivendicazioni .

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la produzione di corpi cavi, particolarmente bottiglie, in resina termoplastica, particolarmente utilizzate per essere imbottigliate immediatamente dopo la loro produzione, comprendenti le fasi consecutive di costruzione di preforme di plastica, di un eventuale loro condizionamento in temperatura e del loro soffiaggio in modo da ottenere alla fine di detto soffiaggio le bottiglie complete, l'alimentazione di dette preforme alle fasi di condizionamento e soffiaggio essendo ottenuto con un flusso continuo di preforme, caratterizzato dal fatto che successivamente alla fase di produzione di preforme, e prima che queste vengano condizionate, queste vengono deviate, sottoposte ad una sequenza di fasi supplementari atte a ricevere, manipolare, accumulare, smistare e trasportare, anche parzialmente, la massa di preforme cosi' ottenute alla fase di condizionamento e di soffiaggio.
2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette fasi supplementari sono anche atte a ricevere ed accumulare preforme di diversa origine, prodotte anche in impianti bi-stadio, in siti produttivi diversi ed in tempi anche significativamente precedenti.
3) Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette fasi supplementari sono atte a mescolare ed accumulare preforme provenienti da dette diverse origini.
4) Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette fasi supplementari sono atte a singolarizzare, a trasportare e smistare in modo ordinato dette preforme, eventualmente provenienti da diverse origini e precedentemente mescolate ed accumulate, a detta fase di soffiaggio ed eventualmente ad una fase supplementare di pre-condizionàmento in temperatura.
5) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette fasi supplementari comprendono il prelievo definitivo di una quota di dette preforme fuori dal flusso di trasporto e smistamento delle preforme, di modo che dette preforme prelevate non vengono avviate alle successive fasi di condizionamento e soffiaggio comprese nel medesimo procedimento.
6) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che e' soppressa la fase di costruzione di preforme e per la produzione di bottiglie si usano solo preforme ricevute in dette fasi supplementari.
7) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che la produzione di bottiglie avviene esclusivamente con una frazione di preforme prelevate definitivamente da detto flusso di trasporto e smistamento delle preforme .
8 ) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che dette f as i di roduzione delle preforme , di loro condizionamento , di soffiaggio, e dette fasi supplementari sono coordinate da un sistema di comando e controllo atto ad agire automaticament sui mezzi operativi che eseguono dette fasi in modo che ciascuna fase sia sincronizzata nei tempi e nelle quantità' con la fase rispettivamente successiva, e che detto sistema di comando e controllo sia atto ad acquisire i dati di prelievo di preforme e/o di aggiunta di preforme e di controllare le fasi rispettivamente successive in modo da conservare il richiesto sincronismo dei tempi e delle quantità' di preforme movimentate e lavorate.
9) Impianto cosiddetto "monostadio" per la produzione di corpi cavi in plastica, particolarmente bottiglie, comprendente una prima stazione (1) di stampaggio in cui vengono realizzate preforme, una stazione (4) di soffiaggio in cui dette preforme sono soffiate per essere trasformate in contenitori finiti, una stazione intermedia di condizionamento ( 3 ) in cui dette preforme vengono condizionate in temperatura per assumere una distribuzione di temperatura ottimale per il successivo stadio di soffiaggio , primi mezzi di convogliamento ( 8 ) atti a trasportare sequenzialmente ed ordinatamente le preforme da detta prima stazione di stampaggio ( 1 ) a detta stazione di soffiaggio ( 4 ) transitando per detta stazione intermedia { 3 ) di condizionamento , caratterizzato dal fatto che sono disposti mezzi di prelevamento (5) atti a prelevare dette preforme poste su detti primi mezzi di convogliamento (8) a valle di detta stazione di soffiaggio (4) e temporalmente prima del loro condizionamento, mezzi (6) atti a ricevere, a manipolare , ad accumulare a smistare dette preforme prelevate, una stazione di rientro ( 2 ) atta a re-immetterle anche parzialmente in detti primi mezzi di condizionamento (3) a monte della stazione di soffiaggio (4), e secondi mezzi di convogliamento (9) atti ad eseguire il trasporto di dette preforme da detti mezzi di prelevamento (5) a detti mezzi di rientro (2).
10) Impianto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (6) che ricevono, manipolano, accumulano e smistano preforme sono anche atti a ricevere ed accumulare preforme di diversa origine, non prodotte da detta prima stazione di stampaggio (1) delle preforme di detto impianto.
11) Impianto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (6) sono atti a ricevere, mescolare e ad accumulare le preforme provenienti da origini diverse.
12) Impianto secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (6) sono atti a singolarizzare, a trasportare e smistare in modo ordinato dette preforme, eventualmente provenienti da diverse origini e precedentemente mescolate ed accumulate, alle stazioni di condizionamento (3) e soffiaggio (4).-13) Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 9 a 12, caratterizzato dal fatto che dette preforme vengon prelevate dopo essere transitate una prima volta attraverso la stazione intermedia di condizionamento (3) e di soffiaggio (4), che durante detto primo transito dette stazioni di condizionamento e soffiaggio sono inattivate, e che sono re-immesse in un momento successivo su detti mezzi di convogliamento (8) da detta stazione di rientro (2) posta a monte di dett stazione intermedia di condizionamento (3). 14) Impianto secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che tra detti mezzi (6), atti a ricevere, a manipolare, accumulare, smistare dette preforme prelevate, e detti mezzi di rientro (2), sono disposte stazioni supplementari ( 19 ) di condizionamento in temperatura delle preforme, dette stazioni supplementari essendo alimentate da detti secondi mezzi di convogliamento (9).-15) Impia to secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 14, caratterizzato dal fatto che detta stazione di rientro (2) e' disposta in una posizione (32) compresa tra detta stazione intermedia di condizionamento (3) e detta stazione di soffiaggio (4). 16) Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (6) atti a ricevere, ad accumulare, a mescolare, a smistare, a singolarizzare e a manipolare dette preforme comprendono una tramoggia ( 11 ) , un mezzo di sollevamento ( 12 ) di pluralità ' non-ordinatei di preforme , un dispos itivo di singolarizzazione delle preforme (13), un corridoio scanalato ( 14 ) , preferibilmente inclinato , di trasporto sequenziale di preforme, una rastrelliera mobile ( 15 ) di prelievo delle preforme da detto corridoio scanalato, dei mezzi di trasferimento ( 16 ) delle pref orme da detta rastrelliera mobile ad un cireolatore verticale (17).-17 ) Impianto secondo la riv . 16 , caratterizzato dal fatto di essere dotato di una o piu ' delle seguenti caratteristiche, prese in qualsiasi combinazione : - detta tramoggia (11) e' rotante attorno ad un asse sostanzialmente verticale, - detto mezzo di sollevamento (12) consiste essenzialmente in un nastro; inclinato, scorrevole verso l'alto, dotato sulla sua superficie esterna di una pluralità' di tacche o rilievi (12à) atti ad agganciare ed alloggiare una pluralità' non ordinata di preforme, detto nastro essendo immerso con la sua estremità' inferiore (12b) nel volume interno di detta tramoggia rotante (11), - detto dispositivo di singolarizzazione delle preforme (13) consiste in due rulli (13a, 13b) sostanzialmente simili, paralleli, inclinati verso il basso, separate da una intercapedine (13c) tra le rispettive superfici esterne quando contrapposte ed affacciate, leggermente superiore al diametro del corpo delle preforme ed inferiore al collo delle stesse, in modo che dette preforme vengano trattenute per detto collo, con il rispettivo corpo pendente verso il basso entro detta intercapedine (13c) e vengano allineate entro detta intercapedine, - detta rastrelliera mobile (15) si muove lungo un percorso chiuso ed e' dotata lungo un suo lato (15d) di una pluralità' di tacche rientranti (15a) ed aperte, sostanzialmente identiche, disposte alla stessa distanza lungo detta rastrelliera, dette tacche essendo provviste di un bordo inclinato (15b) e del bordo contrapposto formante uno spigolo (15c) almeno ad angolo retto rispetto a detto lato (15d) della rastrelliera, che la profondità' (15e) di dette tacche e' tale che in ciascuna tacca e' possibile accogliere non piu' di una preforma, che detto corridoio scanalato (14) perviene contro detto lato (15d) provvisto di dette tacche, con una inclinazione ed un orientamento tali che le preforme vengono asportate una alla volta da dette tacche, che detta rastrelliera mobile si muove nello stesso senso definito da detti bordi a spigolo (15c) verso il rispettivo bordo inclinato (15b), - che detti mezzi di trasferimento (16) sono atti a prelevare contemporaneamente una pluralità' di preforme da detta rastrelliera e da applicarla subito dopo ma in una stessa operazione su detto cireolatore verticale (17), - che detto cireolatore verticale e' atto a movimentare e disporre le preforme lungo un percorso disposto su un piano verticale e costituito sostanzialmente da due tratti orizzontali sovrapposti (17a, 17b) collegati da due archi di estremità' (17c, 17d) sostanzialmente a semicerchio. 18) Impiantò secondo la rivendicazione 16 o 17, caratterizzato dal fatto che dette stazioni supplementari di condizionamento (19) sono costituite da una molteplicità' di piastre (20) identiche e affiancate, in cui ogni piastra e' dotata di una pluralità' di supporti (20a) ciascuno dei quali trattiene una rispettiva preforma, che dette piastre vengono fatte muovere orizzontalmente con moto traslatorio ortogonale all'asse a delle piastre, che durante detto movimento ciascuna preforma percorre un corridoio delimitato lateralmente da due rispettive pareti (20b, 20c), che su dette pareti sono disposti, orientati verso l'interno del rispettivo corridoio e quindi diretti verso la traiettoria delle rispettive preforme, una pluralità' di elementi riscaldanti (21) atti a riscaldare le preforme che successivamente percorrono detto corridoio. 19) Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 18, caratterizzato dal fatto di essere atto a funzionare anche con la stazione di stampaggio ( 1 ) inattiva e di lavorare esclusivamente con preforme aggiunte ed ottenute nei detti mezzi (6) che ricevono, manipolano, accumulano e smistano preforme anche ricevute da diverse origini