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ITMI20081439A1 - PERMEABILITY MEASURER DEVICE IN THE LIGHT OF PLASTIC MATERIALS, PARTICULARLY OF POLYETHYLENTHREHALATE AND SIMILAR PREFORMATIONS. - Google Patents

PERMEABILITY MEASURER DEVICE IN THE LIGHT OF PLASTIC MATERIALS, PARTICULARLY OF POLYETHYLENTHREHALATE AND SIMILAR PREFORMATIONS.

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ITMI20081439A1
ITMI20081439A1 IT001439A ITMI20081439A ITMI20081439A1 IT MI20081439 A1 ITMI20081439 A1 IT MI20081439A1 IT 001439 A IT001439 A IT 001439A IT MI20081439 A ITMI20081439 A IT MI20081439A IT MI20081439 A1 ITMI20081439 A1 IT MI20081439A1
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IT
Italy
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light
sample
optical sensor
phase
measuring
Prior art date
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IT001439A
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Italian (it)
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Maurizio Amicabile
Silvio Amicabile
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Maurizio Amicabile
Silvio Amicabile
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Description

DISPOSITIVO MISURATORE DELLA PERMEABILITÀ' ALLA LUCE DI MANUFATTI IN MATERIA PLASTICA, PARTICOLARMENTE DI PREFORME IN POLIETILENTEREFTALATO E SIMILI. PERMEABILITY MEASURING DEVICE IN THE LIGHT OF PLASTIC PRODUCTS, PARTICULARLY OF PREFORMS IN POLYETHYLENTEREPHTHALATE AND SIMILAR.

D E SC R I Z IO N E DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili. The present invention relates to a device for measuring the permeability to light of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like.

La possibilità di utilizzare diverse sorgenti di radiazione luminosa consente all'invenzione di poter valutare la protezione alla radiazione ultravioletta, la trasmittanza ai colori e la barriera alla luce. The possibility of using different sources of light radiation allows the invention to be able to evaluate the protection against ultraviolet radiation, color transmittance and the light barrier.

Nel settore dei contenitori, specialmente quelli per alimentari, è necessario analizzare le caratteristiche di permeabilità alla luce visibile e non delle pareti del contenitore stesso in quanto la luce può alterare le caratteristiche chimicofisiche del prodotto confezionato. In the sector of containers, especially those for food, it is necessary to analyze the permeability characteristics to visible light and not of the walls of the container itself, since light can alter the chemical-physical characteristics of the packaged product.

Poter eseguire almeno una valutazione della permeabilità alla luce sulla preforma del contenitore prima, dell'eventuale soffiatura consente di avere un ampio margine di azione sulla pressa ad iniezione agendo, quando necessario appena i valori indicano una diminuzione della caratteristica o barriera. Being able to carry out at least an evaluation of the permeability to light on the preform of the container before the possible blowing allows to have a wide range of action on the injection molding machine by acting, when necessary, as soon as the values indicate a decrease in the characteristic or barrier.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo misuratore capace di eseguire una valutazione della coprenza di preforme e bottiglie in materia plastica, particolarmente in PET (polietilentereftalato), in modo rapido e, soprattutto, di renderlo eseguibile anche su impianti produttivi senza doversi avvalere di laboratori e tecnici specializzati per eseguire le analisi richieste. The aim of the present invention is to provide a measuring device capable of evaluating the coverage of plastic preforms and bottles, particularly in PET (polyethylene terephthalate), quickly and, above all, of making it executable also on production plants without having to make use of laboratories and specialized technicians to perform the required analyzes.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo misuratore che sia di semplice realizzazione con un ridotto numero di componenti meccanici e/o elettronici con conseguente contenimento dei costi. Within this aim, an object of the present invention is to provide a measuring device which is simple to manufacture with a reduced number of mechanical and / or electronic components with consequent cost containment.

Questo compito, nonché questo ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di test definito da una camera di misura per l'alloggiamento di un campione e contenente al suo interno almeno una sorgente luminosa ed almeno un sensore ottico operativamente collegato ad un sistema di acquisizione dati. This task, as well as this and other purposes which will appear better below, are achieved by a device for measuring the permeability to light of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like, characterized in that it comprises a test system defined by a measurement chamber for housing a sample and containing inside it at least one light source and at least one optical sensor operatively connected to a data acquisition system.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili e del metodo relativo per effettuare la misurazione, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli allegati disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description of a preferred but not exclusive embodiment of a device for measuring the permeability to light of plastic products, particularly of polyethylene terephthalate preforms and the like, and of the relative method for carrying out the measurement. , according to the invention, illustrated, by way of non-limiting indication, in the attached drawings, in which:

la figura 1 è una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione di un dispositivo misuratore, secondo il presente trovato; Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a measuring device according to the present invention;

la figura 2 è uno schema a blocchi rappresentante il metodo di misura del dispositivo misuratore rappresentato in figura 1, Figure 2 is a block diagram representing the measurement method of the measuring device represented in Figure 1,

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo misuratore 1 della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili, è preferibilmente formato da un sistema di test 2 atta ad effettuare le misurazioni richieste ed un sistema di acquisizione dati 3 atto ad elaborarle e gestirle. With reference to the aforementioned figures, the measuring device 1 of the light permeability of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like, is preferably formed by a test system 2 suitable for carrying out the required measurements and a data acquisition system 3 able to process and manage them.

Il sistema di test 2 è composto da una camera di misura 4 definita da un corpo scatolare con superficie interna riflettente alla luce e superficie esterna impermeabile alla luce in modo tale da non permettere alcun passaggio di luce dall'esterno al suo interno e tale da evitare il verificarsi di punti di accumulo di luce al suo interno. The test system 2 is composed of a measurement chamber 4 defined by a box-like body with an internal surface reflecting light and an external surface impermeable to light so as not to allow any passage of light from the outside to the inside and such as to avoid the occurrence of points of accumulation of light inside it.

Più precisamente, la camera di misura 4 è apribile su un lato per l'alloggiamento di un campione 5 da esaminare il quale può consistere in un contenitore già finito oppure in una preforma di un contenitore ancora da soffiare. More precisely, the measuring chamber 4 can be opened on one side for housing a sample 5 to be examined which can consist of a finished container or a preform of a container still to be blown.

Il campione 5 viene dunque collocato internamente alla camera di misura 4 è fissato alla stessa per mezzo di un elemento di supporto 6 posto alla base della camera di misura 4 stessa. The sample 5 is therefore placed inside the measuring chamber 4 and fixed thereto by means of a support element 6 placed at the base of the measuring chamber 4 itself.

Vantaggiosamente, nell'ipotesi di effettuare misurazioni su bottiglie con l'imbocco filettato, l'elemento di supporto 6 può presentare un foro filettato dove avvitare la bottiglia. Advantageously, in the hypothesis of carrying out measurements on bottles with a threaded mouth, the support element 6 can have a threaded hole in which to screw the bottle.

In ogni modo, l'elemento di supporto 6 sarà progettato in modo tale da adattarsi alla diverse tipologie di colli preforma esistenti sul mercato per garantire la non penetrabilità della luce nel punto di connessione tra il campione 5 e l'elemento di supporto 6 stesso. In any case, the support element 6 will be designed in such a way as to adapt to the different types of preform packages existing on the market to ensure the non-penetration of the light in the connection point between the sample 5 and the support element 6 itself.

A prescindere dal tipo di campione 5 in esame e di conseguenza dal tipo di elemento di supporto impiegato, la camera di misura 4 contiene al suo interno almeno una sorgente luminosa 7 e relativo alimentatore 8 costituita, ad esempio, da una lampada a scarica di gas collocata in modo da risultare interna al campione 5 nel momento in cui questo viene posto sull'elemento di supporto 6. Regardless of the type of sample 5 under examination and consequently of the type of support element used, the measurement chamber 4 contains inside at least one light source 7 and relative power supply 8 consisting, for example, of a gas discharge lamp placed so as to be inside the sample 5 when it is placed on the support element 6.

Più precisamente, la sorgente luminosa 7 è atta a generare luce impulsiva dall'elevata intensità di picco in modo tale poter attraversare pareti anche molto opache. More precisely, the light source 7 is adapted to generate impulsive light with a high peak intensity so that it can pass through even very opaque walls.

La luce generata dalla sorgente luminosa 7 passa attraverso la parete del campione 5 in funzione delle caratteristiche di permeabilità alla luce delle pareti stesse e viene rilevata da un sensore ottico 9 posto internamente alla camera di misura 4 ed esternamente al campione 5. The light generated by the light source 7 passes through the wall of the sample 5 as a function of the light permeability characteristics of the walls themselves and is detected by an optical sensor 9 placed inside the measuring chamber 4 and outside the sample 5.

Il sensore ottico 9, che può essere ad esempio un diodo intercambiabile con diverse caratteristiche in funzione della necessità di misura, capta l'emissione luminosa ed, essendo operativamente collegato al sistema di acquisizione dati 3, invia il suo segnale ad un amplificatore fotometrico 10 per amplificare il segnale stesso con un guadagno selezionabile, ad esempio, pari ad 1, 10, 100 e 1000. The optical sensor 9, which can be for example an interchangeable diode with different characteristics according to the need for measurement, detects the light emission and, being operatively connected to the data acquisition system 3, sends its signal to a photometric amplifier 10 for amplify the signal itself with a selectable gain, for example, equal to 1, 10, 100 and 1000.

Questo consente di avere una misurazione utilizzabile in diverse applicazioni di lettura. This allows for a measurement that can be used in different reading applications.

Il segnale amplificato dall'amplificatore fotometrico 10 viene inviato ad un blocco di elaborazione dati 11 costituito, ad esempio, da un personal computer e dotato di mezzi di interfaccia 12 con l'utenza come, ad esempio, le classiche periferiche di INPUT e OUTPUT. The signal amplified by the photometric amplifier 10 is sent to a data processing block 11 consisting, for example, of a personal computer and equipped with interface means 12 with the user such as, for example, the classic INPUT and OUTPUT peripherals.

Il sistema di acquisizione dati 3 acquisisce il segnale amplificato del sensore ottico 9 espresso in Volt/tempo che è rappresentativo della quantità di luce che attraversa il campione 5 in esame. The data acquisition system 3 acquires the amplified signal of the optical sensor 9 expressed in Volts / time which is representative of the quantity of light that passes through the sample 5 under examination.

Questo segnale viene integrato per una precisa misurazione della quantità di luce che ha attraversato il campione. This signal is integrated for a precise measurement of the amount of light that has passed through the sample.

Il valore in Volt/tempo viene gestito come valore assoluto di riferimento qualitativo del manufatto testato ma può essere, attraverso opportune calibrazioni ed opportuni algoritmi di calcolo, riportato al valore di trasmittanza e/o assorbenza del campione 5 in analisi solitamente considerate attraverso l'utilizzo di apparecchiature spettrofotometriche. The value in Volts / time is managed as an absolute qualitative reference value of the tested product but can be, through appropriate calibrations and appropriate calculation algorithms, reported to the transmittance and / or absorbency value of the sample 5 in analyzes usually considered through the use of spectrophotometric equipment.

Il metodo per la misurazione della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilenteref talato e simili, rappresentato con lo schema a blocchi 100, alla fase 101 di posizionamento del campione 5 all'interno della camera di misura 4 comprende quattro fasi operative . The method for measuring the light permeability of plastic products, particularly of polyethylene terephthalated preforms and the like, represented with the block diagram 100, at the step 101 of positioning the sample 5 inside the measuring chamber 4 comprises four operational phases.

La prima fase consiste in una fase 102 di scarica luminosa della sorgente luminosa 7 seguita immediatamente dalla fase 103 di captazione e trasformazione della luce generata dalla sorgente luminosa 7 e filtrata dalle pareti del campione 5. The first phase consists of a phase 102 of light discharge of the light source 7 followed immediately by the phase 103 of capturing and transforming the light generated by the light source 7 and filtered by the walls of the sample 5.

Come già detto, successivamente il segnale captato dal sensore ottico 9 viene amplificato dall'amplificatore fotometrico 10 realizzando la fase 104 di integrazione di picco per il successivo invio al sistema di acquisizione dati 3 realizzando l'ultima fase 105 di elaborazione grafica del segnale e di memorizzazione dello stesso. As already mentioned, subsequently the signal picked up by the optical sensor 9 is amplified by the photometric amplifier 10 realizing the peak integration step 104 for the subsequent sending to the data acquisition system 3 realizing the last phase 105 of graphic processing of the signal and of memorization of the same.

La varie fasi del metodo 100, nonché le altre operazioni quali integrazioni, visualizzazione del picco, memorizzazione dei dati, ecc., vengono ovviamente gestite dal sistema di acquisizione dati 3 preferibilmente basato su personal computer e relative periferiche. Inoltre, possono essere previste ulteriori fasi di controllo automatico di un corretto funzionamento del sistema in modo tale da garantire misurazioni sempre attendibili. The various steps of the method 100, as well as the other operations such as integrations, peak display, data storage, etc., are obviously managed by the data acquisition system 3 preferably based on personal computers and related peripherals. Furthermore, further automatic control phases can be envisaged for correct system operation in order to guarantee reliable measurements at all times.

Si è in pratica constatato come il dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili con il relativo metodo di misurazione, secondo il presente trovato, assolvano pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto consentono di eseguire una valutazione della coprenza di preforme e bottiglie in materia plastica, particolarmente in PET (polietilentereftalato) , in modo rapido e, soprattutto, in loco nell'impianto produttivo aumentando il numero di controlli, quindi la qualità del processo, evitando interruzioni del ciclo produttivo e quindi ritardi, costi analitici nonché gli scarti di produzione. Un altro vantaggio del dispositivo misuratore e del metodo relativo, secondo il presente trovato, consiste nel fatto di poter essere utilizzato per la misurazione di bassi valori di trasmittanza della luce nonostante l'elevato spessore delle pareti della preforma permettendo di eseguire controlli prima che la preforma venga soffiata. In practice it has been found that the device for measuring the permeability to light of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like with the relative measuring method, according to the present invention, fully accomplishes the intended aim and objects, as they allow to perform an assessment of the coverage of plastic preforms and bottles, particularly in PET (polyethylene terephthalate), quickly and, above all, on site in the production plant by increasing the number of checks, therefore the quality of the process, avoiding cycle interruptions production and therefore delays, analytical costs as well as production waste. Another advantage of the measuring device and of the relative method, according to the present invention, consists in the fact that it can be used for the measurement of low light transmittance values despite the high thickness of the preform walls allowing to carry out checks before the preform is blown.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo misuratore e del relativo metodo, secondo il presente trovato, consiste nel fatto poter verificare il dosaggio del colore nella preforma o nella bottiglia attraverso la misura della trasmittanza totale alla luce. La possibilità di utilizzare diverse sorgenti di radiazione luminosa consente all'invenzione di poter valutare la protezione alla radiazione ultravioletta, la trasmittanza ai colori e la barriera alla luce. A further advantage of the measuring device and of the relative method, according to the present invention, consists in the fact that it is possible to check the dosage of the color in the preform or in the bottle by measuring the total transmittance to light. The possibility of using different sources of light radiation allows the invention to be able to evaluate the protection against ultraviolet radiation, color transmittance and the light barrier.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo misuratore e del metodo relativo, secondo il presente trovato, consiste nel fatto di essere semplice e facilmente utilizzabile anche dal personale del reparto di produzione e non necessariamente da tecnici qualificati. A further advantage of the measuring device and of the relative method, according to the present invention, consists in the fact that it is simple and easy to use also by the personnel of the production department and not necessarily by qualified technicians.

Un altro vantaggio del dispositivo misuratore, secondo il presente trovato, consiste nel fatto di essere di semplice realizzazione con conseguente contenimento dei costi. Another advantage of the measuring device according to the present invention consists in the fact that it is simple to manufacture with consequent cost containment.

Il dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili ed il metodo relativo, cosi concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The device for measuring the permeability to light of plastic articles, particularly of polyethylene terephthalate preforms and the like, and the related method thus conceived are susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims (8)

R IV E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo misuratore della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di test (2) definito da una camera di misura (4) per l'alloggiamento di un campione (5) e contenente al suo interno almeno una sorgente luminosa (8) ed almeno un sensore ottico (9) operativamente collegato ad un sistema di acquisizione dati (3). R IV E N D I C A Z I O N I 1. Device for measuring the permeability to light of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like, characterized in that it comprises a test system (2) defined by a measuring chamber (4) for housing a sample (5) and containing inside at least one light source (8) and at least one optical sensor (9) operatively connected to a data acquisition system (3). 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di acquisizione dati (3) comprende un amplificatore fotometrico (10) per l'amplificazione del segnale proveniente da detto sensore ottico (9), un blocco di elaborazione dati (11) e mezzi di interfaccia (12) con l'utenza. 2. Device according to claim 1, characterized in that said data acquisition system (3) comprises a photometric amplifier (10) for amplification of the signal coming from said optical sensor (9), a data processing block (11) and interface means (12) with the user. 3. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di misura (X) comprende un corpo scatolare con superficie interna riflettente alla luce e superficie esterna impermeabile alla luce. 3. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said measuring chamber (X) comprises a box-shaped body with an internal surface reflecting light and an external surface impermeable to light. 4. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di supporto (6) del campione (5) all'interno di detto corpo scatolare. 4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises a support element (6) for the sample (5) inside said box-like body. 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sorgente luminosa (7) è collocabile internamente a detto campione (5). 5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said light source (7) can be placed inside said sample (5). 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore ottico (9) è collocabile esternamente a detto campione (5). 6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said at least one optical sensor (9) can be placed externally to said sample (5). 7. Metodo per la misurazione della permeabilità alla luce di manufatti in materia plastica, particolarmente di preforme in polietilentereftalato e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (101) posizionamento di un campione (5) all'interno di una camera di misura (4) e una fase (102) di scarica luminosa di almeno una sorgente luminosa (9) collocabile internamente a detto campione (5), detta fase (102) di scarica luminosa essendo successiva a detta fase (101) di posizionamento. 7. Method for measuring the light permeability of plastic products, particularly polyethylene terephthalate preforms and the like, characterized in that it comprises a step (101) positioning a sample (5) inside a measuring chamber ( 4) and a light discharge step (102) of at least one light source (9) which can be placed inside said sample (5), said light discharge step (102) being subsequent to said positioning step (101). 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (103) di captazione e trasformazione della luce generata da detta sorgente luminosa (9) e filtrata dalle pareti di detto campione (5) per mezzo di almeno un sensore ottico (9) collocabile esternamente a detto campione, detta fase (103) di captazione e trasformazione essendo contemporanea e successiva a detta fase (102) di scarica luminosa, 9, Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 7 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (104) di integrazione di picco del segnale captato da detto almeno un sensore ottico (9) per mezzo di un amplificatore fotometrico (10) per il successivo invio ad un sistema di acquisizione dati (4) comprende un blocco di elaborazione dati (11) e mezzi dì interfaccia (12) con l'utenza, detta fase {104} di integrazione di picco essendo successiva a detta fase (103) di captazione e trasformazione8. Method according to claim 7, characterized in that it comprises a phase (103) for capturing and transforming the light generated by said light source (9) and filtered by the walls of said sample (5) by means of at least one optical sensor ( 9) which can be placed externally to said sample, said capture and transformation phase (103) being simultaneous with and subsequent to said light discharge phase (102), 9, Method according to one or more of the preceding claims 7 to 8, characterized in that it comprises a peak integration step (104) of the signal captured by said at least one optical sensor (9) by means of a photometric amplifier (10) for subsequent transmission to a data acquisition system (4) it comprises a data processing block (11) and interface means (12) with the user, said peak integration phase {104} being subsequent to said phase (103 ) of uptake and transformation
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