ITRM20130490A1

ITRM20130490A1 - Pinze di presa per contenitori di termoplastica

Info

Publication number: ITRM20130490A1
Application number: IT000490A
Authority: IT
Inventors: Alberto Armellin; Sandro Serra; Mirco Tonon; Michele Varaschin; Matteo Zoppas
Original assignee: Sipa Progettazione Automaz
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-03-05
Also published as: JP6466948B2; EP3041769B1; US10023399B2; CN105658552B; CA2923131C; WO2015033289A1; EP3041769A1; CA2923131A1; CN105658552A; JP2016529144A; US20160214803A1

Description

PINZE DI PRESA PER CONTENITORI DI TERMOPLASTICA

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad elementi di presa di contenitori in materiale termoplastico, ad esempio in PET, utilizzati in generale in impianti di produzione di preforme o contenitori.

Stato della tecnica

La produzione in numeri elevatissimi dei contenitori in termoplastica, in particolare delle bottiglie, è un processo che a partire dalla materia prima grezza, generalmente Polietilentereftalato o PET, consente di ottenere contenitori finiti di forma, anche particolarmente complessa, adatta alle più varie esigenze del mercato e particolarmente leggeri e resistenti anche se sottoposti a forti pressioni alla temperatura ambiente. Il passaggio dal PET allo stato grezzo in forma di granuli a contenitore in plastica può essere realizzato a scelta sia attraverso un processo monostadio, sia attraverso un processo bistadio.

Il processo monostadio è realizzato con un solo impianto in cui il passaggio da PET in granuli a preforma, mediante una fase di iniezione in stampi, e il passaggio da preforma a contenitore in plastica, mediante la fase di stiro-soffiaggio, avviene con continuità senza che la preforma venga completamente lasciata raffreddare fino alla temperatura ambiente. La preforma in tal modo conserva ancora parte del calore latente rimanente dalla fase di iniezione, con un considerevole risparmio energetico, poiché le preforme necessitano di minore calore per essere riportate alla temperatura idonea per il soffiaggio rispetto al caso in cui devono essere riscaldate a partire dalla temperatura ambiente.

Invece, un processo cosiddetto “bistadio” è realizzato in due impianti generalmente, ma non necessariamente, separati: un impianto realizza la prima parte del processo di produzione dei contenitori con la fase di iniezione delle preforme in PET in stampi di iniezione. Nell’altro impianto si svolge la seconda parte del processo che trasforma la preforma nel contenitore finale in una soffiatrice con la tecnica dello stiro-soffiaggio, che è quella generalmente adottata oggi per soffiare contenitori in PET. Il processo bistadio può anche essere realizzato nello stesso impianto, che preveda l’iniezione delle preforme e il soffiaggio delle stesse in bottiglie, ma le due operazioni sono svolte in due tempi distinti. Le preforme vengono lasciate raffreddare dopo l’iniezione fino al raggiungimento della temperatura ambiente. Successivamente, quando si procede alla trasformazione delle preforme in contenitori finiti, in particolare bottiglie, è necessario riscaldare le preforme in forni appropriati per riportarle fino alla temperatura necessaria per realizzare il processo di soffiaggio tipico della termoplastica utilizzata, o necessaria allo stiro-soffiaggio, nel caso si utilizzi il PET. Un motivo per il quale si preferisce utilizzare un sistema integrato monostadio è che un impianto di questo genere garantisce una migliore qualità del prodotto finito a fronte di un minor consumo di energia come precedentemente detto. La maggior qualità del prodotto finale è consentita dalla possibilità di modificare in tempo reale i parametri di produzione adeguandoli rapidamente ed efficacemente alle esigenze della produzione dei contenitori. Inoltre, in un sistema integrato monostadio un errore di fabbricazione delle preforme può essere rilevato immediatamente consentendo così di correggere eventuali difetti della preforma e/o del contenitore finale. Nei sistemi bistadio invece un difetto che si presenta su preforme nel corso dell’iniezione può essere rilevato con un ritardo tale da pregiudicare giorni di produzione. Inoltre, la mancanza di continuità tra i due stadi impedisce la conservazione di tutte le informazioni sul ciclo di vita di una preforma, per cui la fase di stiro-soffiaggio avviene senza conoscere le esatte caratteristiche delle preforme lavorate momento per momento. Non meno importante è il problema che deriva dalla contaminazione delle preforme quando queste non vengono trasformate immediatamente in contenitori finali, se questi sono destinati a contenere un prodotto alimentare, pregiudicandone la vita di scaffale.

Lo stampaggio di contenitori per soffiaggio oggi è preferito anche perché si presta particolarmente alla realizzazione di corpi cavi di forma complessa e ricca di sottosquadri, in particolare di bottiglie con forme elaborate per ragioni di mercato. Il soffiaggio presenta il grande vantaggio di consentire la produzione di contenitori aventi il corpo molto più largo rispetto all’imboccatura, come le bottiglie ed i flaconi. Inoltre è preferibile allo stampaggio rotazionale perché la durata del ciclo produttivo, chiamata tempo-ciclo, è inferiore. Il soffiaggio è un processo di produzione particolarmente veloce ed efficiente, adatto alla produzione di contenitori su larga scala, quali sono oggi le bottiglie in resine termoplastiche, e in particolare PET per bevande, per i quali il mercato richiede numeri di produzione particolarmente elevati che possono arrivare ai milioni per stagione. Tempi-ciclo ridotti fanno sì che il costo degli impianti possa essere ripartito su moltissimi pezzi, permettendo di raggiungere produzioni anche dell’ordine di alcune decine di migliaia di contenitori l’ora negli impianti di soffiaggio più veloci. Uno dei problemi ancora da superare nella realizzazione degli impianti monostadio è la loro bassa produttività comparata agli impianti bistadio, in quanto la prima parte di tutto il processo produttivo dei contenitori, che è il processo di iniezione di preforme in stampi a figure multiple, oggi maggiormente diffuso, risulta essere molto più lento della seconda parte del processo produttivo che è il processo di stiro-soffiaggio per cui questa ultima operazione, che già può raggiungere capacità produttive elevatissime, deve essere fatta funzionare a capacità produttive inferiori rispetto alla sua massima capacità per mantenerla allo stesso livello dello stampo di iniezione delle preforme. Una variante alla tecnica appena descritta, che appare maggiormente promettente dal punto di vista della capacità produttiva e della qualità delle preforme prodotte, è l’utilizzo della tecnologia di inietto-compressione la quale necessita di minori potenze per il funzionamento e di un minor tonnellaggio della pressa adibita alla compressione dello stampo per le preforme. Un altro vantaggio di questo processo è che sottopone il materiale termoplastico ad uno stress ridotto, consentendo di produrre contenitori finali con pareti molto sottili pur garantendo l’elevata qualità dei contenitori. Se si utilizza una piattaforma rotativa per mettere in opera il ciclo produttivo della inietto-compressione, invece di un ciclo alternato tipico delle presse di iniezione, è più facile integrare la macchina di stampaggio delle preforme con una soffiatrice rotativa per il soffiaggio dei contenitori, se si realizza un sistema integrato monostadio. Per il trasferimento delle preforme o dei contenitori finali in impianti costituiti da più giostre rotative, quelle della macchina di iniezione, della macchina di raffreddamento e della macchina di soffiaggio e eventualmente della etichettatrice, possono essere impiegate delle stelle rotative comprendenti una ruota girevole provvista di una serie di pinze aventi bracci, fisso o estendibili, muniti di ganasce. Questi sistemi di trasporto richiedono un notevole livello di affidabilità ed una velocità operazionale di presa e rilascio commensurabile alla capacità operativa delle stazioni di stampaggio e soffiaggio. Inoltre particolare attenzione deve essere prestata alla manipolazione stessa delle preforme per evitare possibili danneggiamenti meccanici. Quest’ultimo problema è particolarmente sentito quando si tratta di manipolare preforme molto leggere per le bottiglie di dimensioni particolarmente piccole, ad esempio dell’ordine di 0,5 litri o anche inferiori.

D’altro canto, essendo un elemento chiave dal punto di vista economico il costo della materia prima, per es. PET, PE, PPE, PP, generalmente superiore a quello del liquido ivi contenuto, di conseguenza la ricerca della riduzione della quantità di materiale utilizzato per produrre un singolo contenitore è determinante per l’industria manifatturiera di questo settore che hanno la tendenza a produrre contenitori sempre più leggeri indipendentemente dal loro volume. E’ sentito pertanto il bisogno di realizzare nuove macchine rotative di iniezione di preforme in termoplastica, in particolare in PET, che abbiano componenti in grado di operare con contenitori che vanno incontro alle richieste del mercato di aumentare la produttività e di ridurre i costi delle preforme, facendole più leggere, ma senza ridurne la qualità.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è di fornire un apparato per la produzione di contenitori in termoplastica, in particolare di preforme in PET che risolva i problemi sopra menzionati. Uno di questi problemi riguarda in particolare una maggiore capacità di automatizzazione, una maggiore affidabilità, un incremento della velocità di trasferimento delle preforme da una stazione all’altra, e la riduzione dei tempi di manutenzione di questi sistemi e la loro flessibilità di impiego a fronte delle diverse tipologie di contenitori manipolabili sulle varie macchine, siano essi preforme o bottiglie finali.

Questi problemi vengono risolti secondo la nostra invenzione mediante l’impiego di pinze di presa per contenitori in plastica che possono essere montate su apposito sostegno, tali pinze comprendenti:

- un braccio telescopico definente un asse longitudinale formato da una prima rotaia fissabile mediante un supporto a detto sostegno e che può ruotare attorno ad un asse perpendicolare a detto asse longitudinale, e da una prima slitta che può scorrere lungo l’asse longitudinale sulla prima rotaia, tale prima slitta presentando durante il suo movimento una estremità interna sostenuta dalla prima rotaia ed una estremità esterna libera,

- due bracci aventi una estremità libera su cui sono imbullonate due ganasce e l’altra estremità infulcrata mediante perni all’estremità della parte longitudinale esterna libera della prima slitta , tali bracci potendo assumere una prima posizione estrema in cui sono serrati l’uno all’altro tramite una molla di richiamo, e una seconda posizione estrema in cui possono essere separati uno dall’altro ruotando intorno ai perni, tali bracci essendo muniti ognuno di una rotella libera di ruotare attorno ad un asse perpendicolare all’asse longitudinale delle pinze

- una seconda slitta che può scorrere longitudinalmente lungo la prima slitta, e può incunearsi fra le due rotelle separando in tal modo le estremità libere dei due bracci e quindi le due ganasce l’una dall’altra.

La pinza in accordo all’invenzione è in grado di avvicinare con grande precisione la preforma da manipolare grazie alla capacità di eseguire movimenti complessi risultanti dalla combinazione del sistema rotatorio del braccio telescopico e traslatorio della prima slitta che vantaggiosamente può essere realizzato con due semplici meccanismi a camma. Una volta concluso l’avvicinamento la pinza può afferrare la preforma ancora con grande precisione grazie al movimento traslatorio della seconda slitta che può essere controllato anche esso da un meccanismo a camma e grazie al sistema di aspirazione che guida la preforma nella sua sede fra le due ganasce. Tale sistema di aspirazione è particolarmente adatto per afferrare preforme per bottiglie di piccola capacità, intorno a 0,5 litri ad esempio, e quindi molto leggere che possono essere disturbate nella caduta verso le pinze nel caso di turbolenze nell’aria quando le macchine si muovono a velocità particolarmente elevata.

Vantaggiosamente tutti i meccanismi di generazione dei vari movimenti sono di tipo a camme con piste indipendenti.

Grazie alle caratteristiche dell’invenzione si può infine realizzare una stella di trasferimento di preforme o bottiglie di alta precisione e affidabilità, avente un elevato grado di automatizzazione, una maggiore velocità di rotazione e semplicità di manutenzione.

Breve descrizione delle Figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce di una descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione ma non esclusiva, descritta in funzione di un apparato per la produzione di contenitori in plastica del tipo a inietto-compressione, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la Fig. 1 rappresenta una vista schematica in pianta di un impianto di produzione di preforme in termoplastica in cui è incorporata la stella di trasferimento comprendente le pinze secondo l’invenzione.

la Fig. 2 rappresenta la stella di trasferimento secondo l’invenzione vista frontalmente,

la Fig.3 rappresenta la medesima stella di trasferimento vista in prospettiva, dal basso,

La Fig.4 rappresenta la medesima stella di trasferimento vista in prospettiva dall’alto,

La Fig. 5 rappresenta la valvola di distribuzione del sistema aspirante vista in prospettiva,

La Fig. 6 rappresenta in prospettiva pinze aspiranti secondo l’invenzione, La Fig. 7 rappresenta in prospettiva pinze non aspiranti secondo l’invenzione,

La Fig.8 rappresenta le ganasce della pinza aspirante,

La Fig. 9 rappresenta lo stesso modulo di stampaggio durante la fase di estrazione della preforma dallo stampo,

La Fig. 10 rappresenta la preforma libera dal modulo di stampaggio ed ingaggiata dalle pinze di trasferimento

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell’invenzione Per aumentare la capacità produttiva, è importante che la capacità di produzione delle preforme sia adattata il più possibile alla velocità di produzione del processo di soffiaggio, e questo può avvenire utilizzando in particolare un processo di inietto-compressione. La figura 1 rappresenta la vista in pianta di uno schema di impianto di inietto-compressione, di tipo rotativo, di contenitori in materiale termoplastico, tipicamente di preforme in PET per la produzione di bottiglie o altri contenitori per uso alimentare o di altro tipo. Un impianto ad inietto compressione offre tra gli altri vantaggi, il vantaggio di una produttività più elevata di preforme poiché si riesce a fare girare la giostra a velocità di rotazione maggiore rispetto ad altri tipi di impianti, gli stampi essendo disposti in modo differente ciò che permette una produzione consecutiva continua.

L’impianto della Fig. 1, che è un tipico impianto rotativo di produzione di preforme mediante inietto compressione ad alta capacità produttiva sul quale si adatta particolarmente la pinza di presa dell’invenzione, comprende almeno un estrusore 1, di tipo noto, che ha la funzione di plastificare il polimero trasformandolo dallo stato solido granulare allo stato fluido producendo resina fusa. A valle dell’estrusore è disposta la giostra rotativa 2 di stampaggio per iniettocompressione delle preforme rotante intorno ad un asse verticale Y.

Le preforme, una volta stampate, devono quindi essere trasferite ad un raffreddatore 51 a valle per essere raffreddate mediante la stella di trasferimento 50. Questa stella di trasferimento 50, è dotata alla sua periferia di una pluralità di pinze 4, tutte perfettamente uguali tra loro, che hanno la funzione di afferrare le preforme in modo continuo consentendo alla stella di trasferimento 50 di mantenere la velocità adatta alla rotazione della giostra rotativa 2 e trasferirle al raffreddatore 51 dove saranno ulteriormente processate.

Nello schema di Fig. 1 la configurazione è tipica di un impianto di produzione di contenitori del tipo bistadio. Un tecnico esperto del ramo apprezzerà che, senza uscire dall’ambito dell’invenzione, al posto del dispositivo di raffreddamento 51 delle preforme può essere associata all’apparato di inietto-compressione una soffiatrice, generalmente rotativa, con tutti i relativi dispositivi accessori di tipo noto in questo settore della tecnica, quali ruote di trasferimento, di raffreddamento e/o condizionamento delle preforme, forni di riscaldo, ecc. Se necessario, nell’impianto possono essere inserite altre macchine che servono per esempio ad etichettare i contenitori e a riempirli con il prodotto destinato ad essi. In questi impianti per meglio fare fronte alle esigenze di una incrementata capacità produttiva è anche necessario garantire un’adeguata capacità di trasferimento del sistema a stella e quindi una capacità di eseguire movimenti veloci e precisi.

Allo scopo di garantire queste esigenze elevate per la stella di trasferimento sono state realizzate le pinze dell’invenzione, descritte con particolare riferimento alle figure.

La stella di trasferimento 50 è mostrata nella figura 2 in visione frontale, nella Fig. 3 in una vista assonometrica vista dal basso e nella Fig. 4 in vista assonometrica vista dall’alto. La stella di trasferimento 50 comprende una giostra cilindrica definente un disco superiore ed un disco inferiore concentrici, e comprende una serie di pinze 4 fissate radialmente lungo la periferia del disco inferiore. Al centro della stella di trasferimento 50 sulla superficie esterna del disco superiore è montato un sistema di aspirazione 101 dotato di opportuna pompa. Un condotto 102 è collegato con una valvola di distribuzione pneumatica 104 , Fig. 5, collocata al centro della superficie esterna del disco inferiore della stella di trasferimento 50. La valvola di distribuzione pneumatica 104 è composta da due cilindri concentrici, dove il cilindro esterno 105, solidale con la stella di trasferimento 50, può ruotare intorno ad un asse di rotazione centrale coincidente con l’asse di rotazione della stella di trasferimento 50. Il cilindro interno 106 è fisso e collegato con il condotto 102. Il cilindro esterno 105 è dotato lungo la sua superficie esterna di attacchi 107 a tenuta cui vengono fissati dei tubi flessibili 103 che collegano il sistema di aspirazione alle pinze 4, due tubi flessibili 103 per ognuna delle pinze 4, uno per ognuna delle ganasce 90a e 90b delle pinze 4. Ogni attacco 107 è in comunicazione con un passaggio radiale che mette in comunicazione la superficie esterna della parete laterale del cilindro esterno con la sua superficie interna. Il cilindro fisso 106 è dotato di una apertura che attraversa la sua parete laterale. Al ruotare del cilindro esterno 105 almeno una coppia di passaggi che si trovano sulla sua parete laterale si trova in corrispondenza con l’apertura formata sulla parete laterale del cilindro interno fisso 106. A detta coppia di passaggi corrisponde una coppia di attacchi 107 che attraverso due tubi flessibili 103 sono in comunicazione con la pinza che in quel dato istante, durante la rotazione, deve afferrare la preforma che viene rilasciata dal modulo di stampaggio. In questo modo solo una delle pinze alla volta funziona in modo aspirante con un notevole risparmio energetico. E’ evidente che a seconda dell’impianto di stampaggio più pinze 4 possono contemporaneamente funzionare nel modo aspirante in funzione della larghezza dell’apertura che attraversa la parete laterale del cilindro fisso 106. Le pinze 4 per una stella di trasferimento sono preferibilmente tutte dello stesso tipo e ne viene ora descritta una in riferimento alla figura 6 che ne illustra i dettagli, essendo inteso che le altre pinze presentano le medesime caratteristiche. La figura 6 mostra una visione prospettica di pinza, indicata con il riferimento 4 con una preforma P tenuta dalle due ganasce 90a e 90b che formano la testa della pinza. Le due ganasce 90a e 90b sono imbullonate separatamente alla estremità libera di due bracci 91’ e 91’’. Questo accorgimento facilita la manutenzione o il cambio delle sole ganasce delle pinze per adattarle ad altri formati di contenitore.

La Fig.7 mostra infatti le stesse pinze 4, ma dotata di un tipo di ganasce 90’ e 90” non dotate di un sistema aspirante.

Tornando alla Fig. 6, le ganasce 90a e 90b delle pinze 4 sono collegate mediante due tubi flessibili 103 al sistema di aspirazione. La Fig. 8A rappresenta una visione laterale delle ganasce aspiranti 90a e 90b in posizione chiusa con la preforma P inserita nella sede formata dalle due ganasce chiuse, come si può vedere meglio dalla Fig. 8b che mostra una sezione secondo il piano A-A. Ogni ganascia è dotata di un attacco 109 per la connessione dei tubi flessibili 103. Una estensione laterale 108 permette il collegamento e il fissaggio delle ganasce mediante bulloni ai due bracci 91’ e 91”. I bracci 91’ e 91” sono a loro volta infulcrati per le altre estremità mediante perni ad una prima slitta 81 facente parte di un braccio telescopico che definisce un asse longitudinale. Le pinze 4 sono dotate di un movimento traslatorio-rotativo realizzato mediante meccanismi a camma, ed anche un altro meccanismo a camma, è responsabile, insieme al sistema di aspirazione, per la presa ed il rilascio della preforma. Una molla di richiamo 92 che collega i due bracci 91’ e 91’’ tiene serrati questi e quindi le due ganasce 90a e 90b l’una all’altra consentendo la presa della preforma P. I due bracci 91’ e 91’’ sono muniti ognuno di una rotella libera di ruotare secondo un asse perpendicolare all’asse longitudinale. Le due rotelle 93’ e 93’’ come descritto in seguito servono per l’aperura e la chiusura delle ganasce 90a e 90b. La prima slitta 81 può scorrere lungo il suo asse longitudinale su una prima rotaia 82, formando in tal modo un sistema telescopico. La prima rotaia 82 è a sua volta libera di oscillare intorno ad un asse verticale Y’’ passante per il centro di un supporto 80 che collega le pinze 4 alla stella di trasferimento 50. L’oscillazione della prima rotaia 82 intorno all’asse verticale Y’’ è controllata da un sistema a camma a bilanciere formato da un cedente rotante a rotella 87 posto in posizione eccentrica rispetto all’asse Y’’, da un’appropriata superficie di camma non rappresentata e da un dispositivo di richiamo anch’esso non rappresentato. Con questo accorgimento la testa delle pinze può compiere un movimento oscillante rappresentato dall’arco M su di un piano perpendicolare all’asse Y’’. Un altro meccanismo a camma formato da un cedente traslante a rotella 84 solidale con la prima slitta 81 e da un’appropriata superficie di camma e relativo dispositivo di richiamo non rappresentati, è responsabile per il movimento di detta slitta 81 lungo l’asse longitudinale e quindi dell’analogo movimento della testa della pinza consentendo a questa di avvicinarsi e allontanarsi rispetto al punto del percorso dove deve essere presa la preforma e al punto dove deve essere deposta. La combinazione di questo moto traslatorio della slitta 81, rappresentato dalla freccia K con il moto rotatorio della rotaia 82 indicato dalla freccia M consente alle pinze 4 di coprire un’ampia superficie e di seguire percorsi complessi di trasporto delle preforme. Indipendente da questi due meccanismi è un altro meccanismo a camma che serve per l’apertura ed il serraggio delle due ganasce 90a e 90b delle pinze 4. Sulla superficie orizzontale libera della prima slitta 81 è disposta una seconda slitta 83 che può scorrere lungo l’asse longitudinale della prima slitta 81 che funge in tal modo da seconda rotaia per detta seconda slitta 83. Il movimento oscillatorio longitudinale della seconda slitta 83 è controllato dalla rotella-punteria 86 solidale con la seconda slitta 83, dalla rispettiva superficie di camma non rappresentata e da una molla 85 che esercita una forza di richiamo sulla seconda slitta 83 rispetto alla prima slitta 81 facendo aderire la rotella-punteria 86 alla rispettiva superficie di camma. La seconda slitta 83 muovendosi lungo la direzione della freccia K in direzione della preforma P si incunea tra le due rotelle 93’, 93’’ solidali con i due bracci 91’ e 91’’ a cui sono agganciate le due ganasce 90a e 90b che in questo modo si possono allontanare l’una dall’altra liberando in tal modo la preforma P.

La pinza 4 descritta offre i vantaggi di una notevole semplicità e grazie ai meccanismi a camma indipendenti è in grado di effettuare movimenti molto complessi con elevata velocità e precisione, fattore questo estremamente importante sia per facilitare l’ automatizzazione sia la sincronizzazione tra le varie ruote dell’impianto sia per evitare danneggiamenti meccanici delle preforme.

Da notare inoltre che sulla preforma non viene esercitata alcuna frizione da parte delle ganasce 90a e 90b che si chiudono completamente sulla preforma solo una volta che la preforma grazie al sistema di aspirazione è posizionata correttamente nella sua sede.

Anche nel caso in cui il sistema di aspirazione non è presente sulle pinze o non viene attivato per il peso elevato delle preforme, il posizionamento corretto della preforma può avvenire grazie al suo peso e la forma stessa delle ganasce che garantiscono un mantenimento della posizione in asse verticale della preforma nel trasferimento all’interno delle pinze quando viene staccata dal punzone dello stampo di inietto compressione.

Nella parte seguente viene descritto un modo di operazione del sistema di prelevamento della preforma dallo stampo dell’impianto di inietto-compressione mediante le pinze 4 dell’invenzione. Le Figure 9 e 10 rappresentano una vista laterale di una sezione verticale di uno stampo 9’ di preforme appartenente alla giostra rotativa 2 dell’impianto di inietto-compressione della fig. 1 in due fasi diverse dell’estrazione della preforma P dal punzone 59 dello stampo.

Dopo l’estrazione della preforma P dalla cavità 41’ mediante sollevamento dell’asta 55 lungo la direzione D le pinze 4 vengono posizionate con le ganasce 90a e 90b in posizione aperta intorno alla preforma P, in una posizione più bassa. Il dispositivo di estrazione 18’ viene attivato e tiene ferma la preforma mentre il punzone 59 viene sollevato e in tal modo viene staccato dall’interno della preforma alla quale era adeso in seguito alla pressione esercitata nel corso della inietto compressione. Staccandosi dal punzone 59 la preforma P cade all’interno delle ganasce delle pinze 4 che si serrano e afferrano la preforma per convogliarla lungo l’arco di circonferenza necessario a trasportarla in corrispondenza del punto dove è previsto il rilascio della preforma. In Fig. 10 è mostrato come la preforma già distaccata dal punzone 59 mediante arretramento di questo lungo la direzione D. Così, nel momento in cui si libera la preforma P viene assicurata la presenza delle pinze 4. Successivamente l’estrazione dallo stampo della preforma P mediante le pinze 4 permette la richiusura dello stampo tramite abbassamento dell’asta 55 per continuare le operazioni di inietto compressione.

Nella variante di pinze provvista di sistema di aspirazione, quando le pinze 4 si trovano nella posizione sotto la preforma P corrispondente a quella illustrata nella figura 9 le ganasce 90a e 90b sono collegate con il sistema di aspirazione grazie al posizionamento del cilindro interno 106 della valvola di distribuzione 104. In questo modo la preforma P è sottoposta al flusso aspirante mentre viene sfilata dal punzone 59, mediante l’attivazione del dispositivo 18’ e infine la preforma P viene lasciata cadere, mentre viene aspirata, nello spazio definito fra le ganasce 90a e 90b che ora si trovano in posizione chiusa.

Queste operazioni di estrazione della preforma P prevedono la sincronizzazione, mediante mezzi elettromeccanici, del movimento di salita del punzone 59 con il movimento orizzontale dei meccanismi di rilascio della preforma P, non descritte in dettaglio con i movimenti delle pinze 4, e della altre pinze che si trovano sulla stella di trasferimento 50 che tuttavia sono all’altezza delle conoscenze medie di un tecnico del ramo.

Il sistema di aspirazione descritto migliora la precisione e l’affidabilità con cui vengono afferrate preforme particolarmente leggere da parte delle pinze. Questo tipo di preforme per bottiglie che pesano meno di una ventina di grammi sono particolarmente sensibili all’ambiente circostante e fra il momento del rilascio dall’apparato di stampaggio, o di raffreddamento e la presa da parte delle pinze, potrebbero subire piccoli spostamenti rispetto alla verticale di caduta tali da comprometterne una presa certa e senza danneggiamenti. L’aspirazione favorisce l’inserimento della preforma nell’apposita sede formata dalle ganasce chiuse, anche se l’asse di simmetria verticale della preforma avesse subito degli spostamenti rispetto alla verticale di caduta. La stella di trasferimento che monta le pinze secondo l’invenzione non solo è in grado, grazie alle pinze aspiranti di garantire delle prese affidabili ma è in grado anche di aumentare la capacità operativa e favorire un processo di più ampia automazione.

Come accennato prima, le pinze dell’invenzione possono anche essere vantaggiosamente impiegate senza che il sistema di aspirazione funzioni oppure senza la presenza sulle pinze degli elementi costitutivi che garantiscono il funzionamento del sistema di aspirazione, come mostrato nella variante della figura 7. Un tale impiego si rivela utile in caso di stampaggio di preforme più pesanti o per velocità di rotazione della giostra di inietto compressione 2 inferiore dove non si manifestano così accentuati i fenomeni di turbolenza dell’aria dovuti alla rotazione.

Claims

Rivendicazioni 1. Pinza (4) di presa per contenitori in plastica (P) che può essere montata su apposito sostegno, tale pinza (4) comprendente: - un braccio telescopico definente un asse longitudinale formato da una prima rotaia (82) fissabile mediante un supporto (80) a detto sostegno (50) e che può ruotare attorno ad un asse perpendicolare (y’’) a detto asse longitudinale, e da una prima slitta (81) che può scorrere lungo l’asse longitudinale sulla prima rotaia (82), tale prima slitta (81) presentando durante il suo movimento una estremità interna sostenuta dalla prima rotaia (82) ed una estremità esterna libera, - due bracci (91’, 91’’) aventi una estremità libera su cui sono imbullonate due ganasce ((90’, 90”), (90a, 90b)) e l’altra estremità infulcrata mediante perni all’estremità della parte longitudinale esterna libera della prima slitta (81), tali bracci (91’, 91’’) potendo assumere una prima posizione estrema in cui sono serrati l’uno all’altro tramite una molla di richiamo (92), e una seconda posizione estrema in cui possono essere separati uno dall’altro ruotando intorno ai perni, tali bracci (91’, 91’’) essendo muniti ognuno di una rotella (93’, 93’’) libera di ruotare attorno ad un asse perpendicolare all’asse longitudinale della pinza (4), - una seconda slitta (83) che può scorrere longitudinalmente lungo la prima slitta (81), e può incunearsi fra le due rotelle (93’, 93’’) separando in tal modo le estremità libere dei due bracci (91’, 91’’) e quindi le due ganasce (90’, 90’’) l’una dall’altra.
2. Pinza secondo la rivendicazione 1 in cui il braccio telescopico può oscillare intorno ad un asse perpendicolare (y’’) all’ asse longitudinale mediante un primo meccanismo a camma a bilanciere con cedente a rotella (87) e dispositivo di richiamo.
3. Pinza secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui il movimento della prima slitta (81) è controllato da un secondo meccanismo a camma traslatorio con punteria a rotella 84) e dispositivo di richiamo.
4. Pinza secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui il movimento della seconda slitta (83) è controllato da un terzo meccanismo a camma traslatorio con punteria a rotella (86) e molla di richiamo (85) collegata alla prima slitta (81).
5. Pinza secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui il primo, il secondo ed il terzo meccanismo a camma sono indipendenti fra loro.
6. Pinza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui le due ganasce (90a, 90b) sono collegate ognuna mediante un tubo flessibile (103) ad un sistema di aspirazione (101) in modo che una depressione possa essere creata nello spazio interno definito dalle due ganasce che funge da sede per dette preforme P.
7. Stella di trasferimento (50) per preforme (p) in termoplastica per un impianto di produzione di contenitori, che comprende una giostra cilindrica definente un disco superiore ed un disco inferiore concentrici, ed una pluralità di pinze (4) secondo la rivendicazione 6 fissate radialmente lungo la periferia del disco inferiore e dove il sistema di aspirazione (101) è collocato al centro della superficie esterna del disco superiore.
8. Stella di trasferimento (50) secondo la rivendicazione 7 dove il sistema di aspirazione è collegato mediante una condotta di aspirazione (102) ad una valvola (104) collocata al centro della superficie esterna di detto disco inferiore.
9. Stella di trasferimento (50) secondo la rivendicazione 8, dove detta valvola è composta da due cilindri concentrici, dove il cilindro esterno (105), solidale con la stella di trasferimento (50), può ruotare intorno ad un asse di rotazione centrale coincidente con l’asse di rotazione della stella di trasferimento (50), e il cilindro interno (106) è fisso essendo collegato solidalmente alla condotta di aspirazione (102).
10. Stella di trasferimento (50) secondo la rivendicazione 9, in cui una serie di attacchi idraulici (107) è fissata sulla superficie esterna del cilindro esterno (105) in corrispondenza di passaggi che mettono in comunicazione la superficie esterna della parete laterale di detto cilindro esterno (105) con la superficie interna di detta parete laterale.
11. Stella di trasferimento (50) secondo la rivendicazione 10, dove ognuno di detti tubi flessibili (103) è collegato al sistema di aspirazione (101) mediante uno di detti attacchi idraulici (107).
12. Stella di trasferimento (50) secondo la rivendicazione 11, dove detto cilindro interno (106) è munito, lungo la sua parete laterale, di un apertura che durante la rotazione di detto cilindro esterno (105) coincide con almeno due dei passaggi formati sulla parete laterale di detto cilindro esterno (105), in modo tale che almeno un paio di pinze 4 tramite i due corrispondenti tubi flessibili (103) sono messe in comunicazione con il sistema di aspirazione (101).
13. Impianto di tipo rotativo a ciclo continuo per la produzione di contenitori in plastica, in particolare preforme in PET, comprendente almeno una stazione di inietto compressione delle preforme ed almeno una stella di trasferimento secondo una delle rivendicazioni 7 a 12.