ITPR20110024A1

ITPR20110024A1 - Apparato e procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico

Info

Publication number: ITPR20110024A1
Application number: IT000024A
Authority: IT
Inventors: Paolo Pagliarini
Original assignee: Gea Procomac Spa
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-09-30

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"APPARATO E PROCEDIMENTO DI FORMATURA IN ASETTICO DI

CONTENITORI IN MATERIALE PLASTICO"

La presente invenzione ha per oggetto un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico.

Come è noto, in una linea di imbottigliamento in asettico sussiste l'esigenza di sterilizzare i contenitori formati oppure le preforme. A tal fine, si possono impiegare agenti chimici oppure radiazioni.

Ad esempio, la soluzione proposta nel documento EP996530 prevede il deposito di un agente sterilizzante, quale il perossido di idrogeno, sulla superficie interna delle preforme. Le preforme sono successivamente inviate ad una unità di riscaldamento nella quale avviene l'attivazione dell'agente sterilizzante.

Tale soluzione, tuttavia, pone il problema dello smaltimento dei residui chimici derivanti dalla sterilizzazione .

In un'altra soluzione, descritta nel documento EP1896329, la sterilizzazione delle preforme è effettuata dopo il riscaldamento.

Anche questa soluzione, tuttavia, deve affrontare il problema dello smaltimento dei residui chimici derivanti dalla sterilizzazione.

Per rendere efficace l'attivazione del perossido di idrogeno, si vorrebbe allungare il tempo di riscaldamento, tuttavia ciò comporterebbe un aumento della temperatura della preforma non compatibile con la formatura per stiro-soffiaggio . Infatti, la preforma deve avere un profilo termico predefinito per poter essere sottoposta allo stiro-soffiaggio. In particolare, per evitare l'estrusione della zona del collo della preforma durante il soffiaggio, la temperatura in tale zona deve mantenersi al di sotto di 60°C.

D'altra parte, è noto l'impiego di radiazioni UV o di luce pulsata per rompere il legame covalente tra i due atomi di ossigeno del perossido di idrogeno (H202). Tuttavia, l'impiego escusivo di radiazioni UV o di luce pulsata non consente di decontaminare superfici complesse (es. sottosquadri) a causa dell'assenza di penetrazione fisica dei fotoni e della difficoltà a raggiungere tutte le superifici da trattare.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, scopo della presente invenzione è proporre un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, in cui l'attivazione del perossido di idrogeno è resa più efficiente rispetto alle soluzioni di arte nota, pur mantenendo sostanzialmente inalterato il profilo termico della preforma.

In altre parole, è scopo della presente invenzione proporre un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, che consentano di attivare rapidamente il perossido di idrogeno rimasto all'interno della preforma senza aumentare la temperatura.

Ulteriore scopo della presente invenzione è rendere disponibile un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, che consenta una riduzione dei residui chimici da smaltire. Altro scopo della presente invenzione è proporre un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, in grado di sterilizzare in maniera uniforme l'interno della preforma .

Altro scopo della presente invenzione è rendere disponibile un apparato ed un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, in grado di sterilizzare efficacemente anche le zone della preforma che, essendo sottoposte all'azione dei mezzi di presa, non sono raggiungibili dagli agenti sterilizzanti .

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un apparato e da un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato e di un procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, come illustrato negli uniti disegni in cui:

la figura 1 illustra un apparato di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, secondo la presente invenzione, in vista schematica dall'alto; la figura 2 illustra un dettaglio dell'apparato di figura 1 (preforma e lampada a luce pulsata), in vista laterale sezionata;

la figura 3 illustra lo stesso dettaglio di figura 2, in vista laterale sezionata che lascia visibili i mezzi di presa della preforma.

Con riferimento alle figure, con 1 è stato indicato un apparato di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico a partire da preforme 3. Ciascuna preforma 3 è costituita da un corpo centrale 3a tubolare e da una bocca 3c non soggetta a lavorazione.

L'apparato 1 di formatura comprende:

una unità di riscaldamento 2 delle preforme 3;

una unità di sterilizzazione chimica 4 per trattare le preforme 3 sia internamente che esternamente con perossido di idrogeno;

una unità di formatura 5 comprendente una pluralità di stazioni in corrispondenza delle quali le preforme 3 sono sottoposte a stiro-soffiaggio.

L'unità di riscaldamento 2, avente sviluppo lineare, comprende un sistema di lampade. In alternativa, l'unità di riscaldamento 2 prevede un sistema di convezione forzata di aria calda.

L'unità di sterilizzazione chimica 4 è posta a valle dell'unità di riscaldamento 2 in modo tale da ricevere le preforme 3 riscaldate. Preferibilmente, l'unità di sterilizzazione chimica 4 è del tipo a giostra rotante. Tra l'unità di sterilizzazione chimica 4 e l'unità di formatura 5 è interposta una unità di trasferimento 6 provvista di mezzi di presa 7 operativamente attivi sulle preforme 3 per prelevarle dall'unità di sterilizzazione chimica 4 e cederle all'unità di formatura 5.

Preferibilmente, l'unità di formatura 5 è del tipo a giostra rotante.

Originalmente, in corrispondenza dell'unità di trasferimento 6 è presente almeno una lampada a luce pulsata 8 disposta in modo tale da inviare radiazioni verso il collo 3b di ciascuna preforma 3 così da attivare il perossido di idrogeno (in fase di vapore) presente in corrispondenza del collo 3b medesimo.

In particolare, le radiazioni sono inviate in concomitanza all'interno e all'esterno della preforma 3 in modo tale da attivare il perossido di idrogeno intrappolato internamente nella zona del collo 3b in concomitanza a quello parzialmente estratto per effetto Venturi lambendo il collo 3b della preforma 3.

Preferibilmente, l'unità di trasferimento 6 comprende una stella di trasferimento.

Preferibilmente la lampada a luce pulsata 8 è conformata in modo tale da seguire parte dello sviluppo circonferenziale della stella di trasferimento 6.

In una forma realizzativa alternativa, sono presenti più lampade a luce pulsata 8 distribuite secondo parte dello sviluppo circonferenziale della stella di trasferimento 6.

I mezzi di presa 7 sono operativamente attivi sulla baga delle preforme 3 in modo tale da farle avanzare capovolte secondo un percorso prestabilito. In altre parole, la bocca 3c delle preforme 3 è rivolta verso il basso. La lampada (o le lampade) a luce pulsata 8 è posizionata al di sotto del percorso prestabilito seguito dalle preforme 3.

Preferibilmente, i mezzi di presa 7 consistono in una pinza atta ad afferrare la baga delle preforme 3 in un numero limitato di punti di contatto (ad esempio, tre punti di contatto). Tale pinza 7 è realizzate in acciaio lucidato.

Preferibilmente, la lampada a luce pulsata 8 è caratterizzata dai seguenti parametri:

tensioni: da 2 kV a 3kV;

frequenze: da 4 a 10 Hz;

riempimento con gas nobile (ad es. Argon o Xenon);

tempo di flash: inferiore a 1 msec.

II procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, secondo la presente invenzione, è descritto nel seguito.

Le preforme 3 capovolte vengono alimentate all'unità di riscaldamento 2 all'interno della quale sono riscaldate in modo tale da raggiungere un profilo termico predefinito .

Le preforme 3 riscaldate arrivano quindi all'unità di sterilizzazione chimica 4 dove sono trattare internamente ed esternamente con il perossido di idrogeno.

Le preforme 3 vengono quindi prelevate dall'unità di sterilizzazione chimica 4 mediante i mezzi di presa 7 che agiscono sulla baga, giungendo così sulla stella di trasferimento 6.

Durante la rotazione della stella di trasferimento 6, le bocche 3c delle preforme 3 passano al di sopra della lampada a luce pulsata 8.

In tal modo, le radiazioni emesse dalla lampada a luce pulsata 8 giungono sulle pareti interne ed esterne delle preforme 3 in corrispondenza del loro collo 3b. Il perossido di idrogeno in fase di vapore imprigionato all'interno e deposto all'esterno della zona del collo 3b delle preforme 3 viene così attivato.

Il passaggio di ciascuna preforma 3 sulla stella di trasferimento 6 ha una durata inferiore a 1 secondo, che corrisponde anche alla durata della fase di attivazione del perossido di idrogeno.

Le preforme 3 vengono quindi cedute all'unità di formatura 5 dove sono sottoposte a stiro-soffiaggio in modo da dare origine ai contenitori.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell'apparato e del procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

In particolare, grazie all'impiego della lampada a luce pulsata attiva in prossimità del collo di ciascuna preforma, è possibile attivare il perossido di idrogeno rimasto all'interno della preforma senza dover aumentare il tempo di trattamento e, quindi, evitando un pericoloso aumento della temperatura.

Essendo il tempo di trasferimento della preforma dall'unità di sterilizzazione all'unità di formatura inferiore ad 1 secondo, esso è compatibile con il trattamento a luce pulsata.

Il collo della preforma è una delle zone più difficili da sterilizzare in quanto può avere diverse geometrie. La particolare disposizione delle lampade a luce pulsata consente di agire direttamente in prossimità della bocca e del collo di ciascuna preforma.

La combinazione sinergica del trattamento con il perossido di idrogeno e del trattamento con la luce pulsata consente di rendere più efficiente la sterilizzazione delle preforme.

L'interno della preforma risulta inoltre uniformemente sterilizzato .

Inoltre, grazie al fatto che la quantità di perossido di idrogeno presente all'interno delle preforme viene drasticamente ridotto, non sono più necessari sistemi di smaltimento dei residui chimici dopo il soffiaggio.

Inoltre, sempre per lo stesso motivo non è necessario purgare la preforma prima del soffiaggio.

Inoltre, le zone della preforma sottoposte all'azione delle pinze, pur non essendo raggiungibili dal perossido di idrogeno, sono facilmente raggiungibili dalla luce pulsata grazie all'elevato potere riflettente dell'acciaio lucidato ed alla geometria della pinze stesse.

Infine, il posizionamento delle lampade a luce pulsata al di sotto del percorso prestabilito seguito dalle preforme, evita di aumentare l'ingombro laterale della linea di imbottigliamento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, comprendente: una unità di riscaldamento (2) di preforme (3) in materiale plastico; una unità di sterilizzazione chimica (4) disposta a valle dell'unità di riscaldamento (2) in modo tale da ricevere le preforme (3) riscaldate e da trattarle internamente ed esternamente mediante perossido di idrogeno; una unità di formatura (5) comprendente una pluralità di stazioni in corrispondenza delle quali le preforme (3) sono sottoposte a stiro-soffiaggio per ottenere i contenitori; una unità di trasferimento (6) interposta tra l'unità di sterilizzazione chimica (4) e l'unità di formatura (5) e provvista di mezzi di presa (7) operativamente attivi sulle preforme (3) per prelevarle dall'unità di sterilizzazione chimica (4) e cederle all'unità di formatura (5), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una lampada a luce pulsata (8) situata in corrispondenza di detta unità di trasferimento (6) e disposta in modo tale da inviare radiazioni verso il collo (3b) di ciascuna preforma (3) così da attivare il perossido di idrogeno presente in corrispondenza di detto collo (3b) della preforma (3) stessa.
2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di trasferimento (6) comprende una stella di trasferimento .
3. Apparato (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detta almeno una lampada a luce pulsata (8) è conformata in modo tale da seguire parte dello sviluppo circonferenziale della stella di trasferimento (6).
4. Apparato (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di lampade a luce pulsata (8) distribuite secondo parte dello sviluppo circonferenziale della stella di trasferimento (6).
5. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di presa (7) sono operativamente attivi sulla baga delle preforme (3) in modo tale da farle avanzare capovolte secondo un percorso prestabilito, cioè con la bocca (3c) rivolta verso il basso, detta almeno una lampada a luce pulsata (8) essendo posizionata al di sotto del percorso prestabilito seguito dalle preforme (3).
6. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una lampada a luce pulsata (8) è caratterizzata dai seguenti parametri: tensioni da 2 kV a 3kV; frequenze da 4 Hz a 10 Hz; riempimento con gas nobile; tempo di flash inferiore a 1 msec.
7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di presa (7) sono realizzati in acciaio lucidato.
8. Procedimento di formatura in asettico di contenitori in materiale plastico, comprendente le fasi di: riscaldare preforme (3) in materiale plastico; trattare internamente ed esternamente le preforme (3) con perossido di idrogeno; sottoporre le preforme (3) a stiro-soffiaggio in modo tale da ottenere i contenitori, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di attivare il perossido di idrogeno deposto in corrispondenza del collo (3b) delle preforme (3) mediante luce pulsata.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui la fase di attivare il perossido di idrogeno ha una durata inferiore a 1 secondo.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui la fase di attivare il perossido di idrogeno avviene prima della fase di sottoporre le preforme (3) a stirosoffiaggio .