BE1022735B1 - Spuitgieten van meerdere elementen - Google Patents

Abstract

Matrijsinrichting voor het spuitgieten van meerdere elementen, bevattende een matrijs met een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel, en waarbij het tweede matrijsdeel meerdere gelijkvormige segmenten bevat die in een kring met elkaar verbonden zijn en op een as gemonteerd zijn, waarbij verdraaien van het tweede matrijsdeel om de as toelaat om telkens één van de segmenten te verbinden met het eerste matrijsdeel teneinde de matrijs te sluiten en minstens één van de meerdere elementen te spuitgieten, en waarbij het tweede matrijsdeel gevormd is om bij het spuitgieten de meerdere elementen onderling te verbinden zodat een continue band met de meerdere elementen spuitgietbaar is.

Description

Spuitgieten van meerdere elementen

De uitvinding heeft betrekking op een matrijsinrichting voor het spuitgieten van meerdere elementen en op een werkwijze voor het spuitgieten van de meerdere elementen.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op kunststof elementen die bedoeld zijn om machinaal gehanteerd te worden bij assemblage van een groter geheel. Daarbij worden de elementen als onderdeel voorzien in het groter geheel. Conventioneel kunnen dergelijke elementen via spuitgieten vervaardigd worden, en dan toegevoerd worden aan de assemblagemachine. In de assemblagemachine worden de elementen één voor één aangevoerd en correct gepositioneerd voor verder gebruik. Voorbeelden van dergelijke elementen zijn deksels van potjes, dopjes, staafjes, asjes of andere verbindingselementen voor het verbinden of afdekken van onderdelen uit het groter geheel.

Het doel van de uitvinding is de meerdere elementen zodanig te vormen dat gebruik van de meerdere elementen in de assemblage van het grotere geheel eenvoudiger wordt.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een matrijsinrichting voor het spuitgieten van meerdere elementen, bevattende een matrijs met een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel, en waarbij het tweede matrijsdeel meerdere gelijkvormige segmenten bevat die in een kring met elkaar verbonden zijn en op een as gemonteerd zijn, waarbij verdraaien van het tweede matrijsdeel om de as toelaat om telkens één van de segmenten te verbinden met het eerste matrijsdeel teneinde de matrijzen te sluiten en minstens één van de meerdere elementen te spuitgieten, en waarbij het tweede matrijsdeel gevormd is om bij het spuitgieten de meerdere elementen onderling te verbinden zodat een continue band met de meerdere elementen spuitgietbaar is.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat wanneer de meerdere elementen onderling verbonden zijn in een continue band, het aanleveren en oriënteren van de elementen voor assemblage van het groter geheel noemenswaardig vereenvoudigd wordt. Namelijk het positioneren van een band met meerdere elementen is noemenswaardig eenvoudiger dan het positioneren van elk van de elementen afzonderlijk, in het bijzonder wanneer de elementen relatief kleine kunststofonderdelen zijn. Verder hebben tests en simulaties uitgewezen dat het voor een assemblagemachine geen nadeel is dat de meerdere elementen bij aanlevering nog onderling verbonden zijn, namelijk de machine kan ontworpen worden om voor of tijdens gebruik van een element in de assemblage het element van de continue band met meerdere elementen los te maken. Omdat de eigenschappen van onderlinge verbinding typisch vooraf nauwkeurig gekend zijn, kunnen elementen van de continue band losgemaakt worden op een efficiënte en nauwkeurige wijze. Aldus is niet enkel het positioneren en het gebruik van de elementen in het toestel voor de assemblage vereenvoudigd, ook is het aanleveren van meerdere elementen aan een assemblagetoestel vereenvoudigd.

Om spuitgieten van een continue band van de meerdere elementen mogelijk te maken, voorziet de uitvinding in een matrijsinrichting met een matrijs die een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel bevat. Het tweede matrijsdeel heeft meerdere gelijkvormige segmenten, en elk van de meerdere gelijkvormige segmenten kan verbonden worden met het eerste matrijsdeel om zo de matrijs te sluiten en minstens één van de meerdere elementen te spuitgieten. De meerdere segmenten van het tweede matrijsdeel zijn in een kring verbonden met elkaar rondom minstens één as. Door het verdraaien van het tweede matrijsdeel om de as kan telkens één van de segmenten gepositioneerd worden ten opzichte van het eerste matrijsdeel om daarmee verbonden te worden. Dit laat toe om opeenvolgend aangrenzende segmenten van het tweede matrijsdeel te verbinden met het eerste matrijsdeel. Telkens wanneer een segment van het tweede matrijsdeel verbonden is met het eerste matrijsdeel kan minstens één van de meerdere elementen door middel van spuitgieten in de matrijs gevormd worden. Na vorming kan de matrijs geopend worden, kan de as verdraaid worden om een volgend segment uit de kring van segmenten van het tweede matrijsdeel te verbinden met het eerste matrijsdeel. Daarbij is het tweede matrijsdeel zodanig gevormd dat bij deze opeenvolging van cycli van spuitgieten de meerdere elementen onderling verbonden worden in een continue band. Doordat de matrijsinrichting een tweede matrijsdeel heeft dat na elke spuitgietcyclus doorgedraaid kan worden, kan het discontinue proces van het spuitgieten alsnog een continu eindproduct opleveren. Namelijk het segment van het tweede matrijsdeel dat in een eerste spuitgietcyclus gebruikt wordt voor spuitgieten, is niet hetzelfde dan het segment van het tweede matrijsdeel dat bij een tweede spuitgietcyclus gebruikt wordt voor het spuitgieten. Dit laat toe om door middel van een relatief conventioneel cyclisch spuitgietproces een continue band van meerdere elementen te vormen waarbij de elementen uit één continue band in verschillende spuitgietcycli vervaardigd zijn.

Bij voorkeur bevat de matrijsinrichting een oproller voor het oprollen van de continue band met meerdere elementen. Door een oproller in de matrijsinrichting te voorzien, kan de continue band met meerdere elementen na en spuitgieten opgerold worden, waardoor ze als rol uit de machine kan verwijderd worden, als rol kan getransporteerd worden, en ook als rol kan aangevoerd worden aan een verdere machine voor het assembleren van een groter geheel. Een rol is typisch compact en eenvoudig hanteerbaar.

Bij voorkeur heeft het eerste matrijsdeel een eerste deel vlak en heeft elk segment van het tweede matrijsdeel een tweede deel vlak, en vormt de gesloten matrijs een holte met een vormgeving die ingericht is voor het vormen van de minstens één van de meerdere elementen, waarbij de holte af gebakend wordt door het eerste deel vlak van het eerste matrijsdeel en door een tweede deelvlak van een respectievelijk segment van het tweede matrijsdeel. Daarbij zal typisch de vorm van het eerste deelvlak overeenstemmen met de vorm van één van de zijden van het minstens één van de meerdere elementen, en zal de vorm van elk één van de tweede deelvlakken overeenstemmen met de vorm van een ander van de zijden van het minstens één van de meerdere elementen.

Bij voorkeur is het eerste matrijsdeel voorzien om bij het sluiten van de matrijs telkens een segment en minstens een gedeelte van een daaraan aangrenzend segment van de meerdere segmenten van het tweede matrijsdeel te bedekken zodanig dat op het tweede matrijsdeel zones van overlapping gevormd zijn die door het eerste matrijsdeel meermaals bedekt zijn bij opeenvolgende spuitgietcycli. De zones van overlapping laten toe om elementen vervaardigd in meerdere spuitgietcycli op eenvoudige wijze met elkaar te verbinden om zo een continue band van elementen te verkrijgen.

Bij voorkeur is de matrijs ter plaatse van de zones van overlapping gevormd voor het inklemmen van een gedeelte van een in een eerdere spuitgietcyclus gevormde minstens één van de meerdere elementen. Daarbij blijft het in een eerdere spuitgietcyclus gevormde minstens één van de meerdere elementen bij voorkeur zitten in het tweede matrijsdeel wanneer de as verdraaid wordt. Doordat het gevormde minstens één van de meerdere elementen in het tweede matrijsdeel blijft zitten, zal dit gevormde element mee verdraaid worden met het verdraaien van de as, en zal het element automatisch correct gepositioneerd zijn voor inklemming bij het sluiten van de matrijs in een volgende cyclus. Hierdoor wordt op eenvoudige wijze correcte positionering van eerder gevormde elementen verkregen.

Bij voorkeur is het tweede matrijsdeel cilindrisch gevormd, waarbij de meerdere segmenten gevormd worden door deeloppervlakken van het cilindrische matrijsdeel.

Bij voorkeur bevat de matrijsinrichting een controller voor het repetitief aansturen van de matrijsinrichting in minstens volgende cyclus van stappen: sluiten van de matrijs, spuitgieten van minstens één van de meerdere elementen, openen van de matrijs, verdraaien van de as. Door het voorzien van de controller, kan de matrijsinrichting de continue band met meerdere elementen spuitgieten door het repetitief uitvoeren van de cyclus van stappen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het spuitgieten van meerdere elementen in een matrijs, waarbij de werkwijze voorzien is voor het repetitief uitvoeren van volgende cyclus van stappen teneinde een continue band met de meerdere elementen te vormen: sluiten van een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel van de matrijs; spuitgieten van minstens één van de meerdere elementen in de matrijs; openen van de matrijs; verdraaien van een tweede matrijsdeel rondom een as.

Door het uitvoeren van de werkwijze is een continue band met meerdere elementen, waarbij de meerdere elementen in verschillende spuitgietcycli gevormd zijn, mogelijk. De werkwijze is in het bijzonder bedoeld voor het laten werken van de spuitgietmachine met matrijsinrichting volgens de uitvinding, waarvan voordelen en effecten hierboven beschreven zijn. Deze voordelen en effecten zijn analoog van toepassing op de werkwijze.

Bij voorkeur bevat de werkwijze verder de stap van het oprollen van een continue band met meerdere elementen op een oproller. Daarbij is de stap van het oprollen hoofdzakelijk simultaan uitgevoerd met de stap van het verdraaien. Hierdoor kan de rol op een eenvoudige wijze in de spuitgietmachine gecreëerd worden.

Bij voorkeur bevat de stap van het sluiten van de matrijs verder het inklemmen van minstens een gedeelte van de in een eerdere cyclus gevormde minstens één van de meerdere elementen. Doordat een gedeelte van de in een eerdere cyclus gevormde elementen ingeklemd worden bij het sluiten van de matrijs, worden de in een eerdere cyclus gevormde elementen fysiek verbonden met de elementen die in de huidige cyclus gevormd worden. Zo kan een continue band van meerdere elementen gevormd worden.

Bij voorkeur wordt het inklemmen uitgevoerd zodat tijdens het sluiten van de matrijs een holte gevormd wordt die afgebakend wordt door een eerste deelvlak van het eerste matrijsdeel en door telkens één van tweede deelvlakken van respectievelijke segmenten van het tweede matrijsdeel, waarbij de holte verder afgebakend wordt door genoemd gedeelte van de in een eerdere cyclus gevormde elementen. Omdat de holte afgebakend wordt door elementen die in een eerdere cyclus gevormd worden, zal de kunststof die in de holte geïnjecteerd wordt deze eerder gevormde elementen raken en zich daarmee verbinden. Op die manier kan een eerder gevormd element verbonden worden met elementen die in een huidige cyclus gevormd worden.

Bij voorkeur bevat de werkwijze verder het uitwerpen uit minstens het eerste matrijsdeel van het gevormde minstens één van de meerdere elementen terwijl laatst genoemde minstens gedeeltelijk in het tweede matrijsdeel blijft zitten. Door in het tweede matrijsdeel te blijven zitten, worden de gevormde meerdere elementen mee verdraaid met de as, en zijn deze elementen correct gepositioneerd voor de volgende cyclus om verbonden te worden met de meerdere elementen die in de volgende cyclus gevormd worden.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

In de tekening laat : figuur 1 een principeschets zien van een zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van de uitvinding in een open en in een gesloten toestand; en figuur 2 een perspectiefzicht zien van een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding in een open toestand; figuur 3 principeschetsen zien van opeenvolgende spuitgietcycli volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en figuur 4 een vooraanzicht zien van een alternatieve uitvoeringvorm van de matrijs volgens de uitvinding.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.

De uitvinding heeft betrekking op een toestel en werkwijze voor het spuitgieten van elementen of onderdelen. Daarbij is de uitvinding in het bijzonder geschikt voor kunststofelementen of -onderdelen. Het zal echter duidelijk zijn voor de vakman dat de uitvinding niet beperkt is tot kunststofspuitgieten, maar dat ook sommige metalen toelaten om door spuitgieten gevormd te worden. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het transporteren en het in een verdere productiestap gebruiken van in het bijzonder door spuitgieten vervaardigde elementen of onderdelen noemenswaardig eenvoudiger is wanneer deze onderdelen onderling verbonden zijn in een continue band, en opgerold zijn. Daarbij zal duidelijk zijn dat conventionele spuitgiettechnieken reeds voorzien in het spuitgieten van meerdere elementen tegelijkertijd in één spuitgietcyclus, waarbij deze meerdere elementen dan typisch verbonden zijn door verbindingen. Deze verbindingen dienen typisch om spuitgietmateriaal zoals kunststof in de matrijs toe te laten om te stromen doorheen de gehele matrijs om zo alle holtes van de matrijs te vullen met spuitgietmateriaal, om de elementen te vormen. Zo worden dus reeds wel door conventionele spuitgiettechnieken meerdere elementen vervaardigd die met elkaar verbonden zijn, echter niet door waarbij elementen uit verschillende spuitgietcycli met elkaar verbonden zijn. Conventioneel zullen slechts elementen verbonden zijn die in één en dezelfde spuitgietcyclus gevormd zijn. De uitvinding, waarvan voorbeelden hieronder uitvoerig beschreven zijn, laat toe om ook dergelijke verbindingen te vormen tussen elementen die in verschillende spuitgietcycli gevormd worden. Hierdoor kan theoretisch een oneindige reeks elementen gevormd worden die allemaal door middel van verbindingen onderling verbonden zijn. Deze reeks vormt een continue band met de meerdere elementen die kan opgerold worden, en als rol getransporteerd worden, en verder gebruikt worden door een assemblagemachine. De voordelen van het gebruik van een rol met de meerdere elementen in een assemblagemachine is hierboven beschreven.

Figuur 1 toont een eerste voorbeeld van een opbouw van een matrijsinrichting volgens de uitvinding. De matrijsinrichting is aangepast om ingebouwd te worden in een spuitgietmachine om zo een geheel te vormen waarmee meerdere elementen spuitgietbaar zijn zoals hieronder uitgebreid beschreven. In de verdere beschrijving zal de matrijsinrichting volgens de uitvinding verder besproken worden. Wanneer in de verdere beschrijving het woord spuitgietmachine gebruikt wordt, zal bedoeld worden een spuitgietmachine met een matrijsinrichting volgens de uitvinding daarin ingebouwd.

Figuur IA toont de matrijsinrichting met de matrijs in open toestand, terwijl figuur 1B dezelfde matrijsinrichting met de matrijs in gesloten toestand toont. De figuur toont een eerste matrijsdeel 1 en een tweede matrijsdeel 2. Het eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2 vormen samen de matrijs voor het spuitgieten van de elementen. Bij voorkeur is het eerste matrijsdeel beweegbaar 3 om de matrijs te kunnen openen en sluiten. Beweging 3 is typisch een translatiebeweging. Alternatief kan het tweede matrijsdeel beweegbaar gemaakt zijn om de translatiebeweging 3 uit te voeren.

Het eerste matrijsdeel 1 bevat een deel vlak 4. Het tweede matrijsdeel 2 bevat meerdere segmenten 5a, 5b, 5c, 5d, enz., en elk segment 5 is voorzien van een tweede deelvlak. Daarbij is het eerste deelvlak 4 en elk tweede deelvlak 5 gevormd om een holte te definiëren waarin de elementen door middel van spuitgieten gevormd kunnen worden. De holte is daarom vormgegeven als negatief van de te vormen elementen. De holte bevat verder een negatief van de verbindingen die zich tussen de elementen uitstrekken. Daarmee zullen niet enkel de elementen gevormd worden wanneer spuitgietmateriaal in de holte geïnjecteerd wordt, maar zullen ook de verbindingen die de elementen onderling verbinden, gevormd worden. De verbindingen tussen de elementen zijn bij voorkeur zo klein mogelijk om materiaalverlies te beperken en om bij gebruik van de elementen in een assemblagemachine minder rekening te moeten houden met overtollig materiaal. In figuur 4 zijn de verbindingen om duidelijkheidsredenen weergegeven met een lengte die hoofdzakelijk gelijk is aan de dikte van het element, hetgeen in de praktijk te groot zal zijn. In figuur 5 is een voorkeursuitvoeringsvorm getoond waarin de verbindingen oneindig klein zijn, met andere woorden waarbij de elementen rechtstreeks met elkaar verbinding maken.

De continue band met de meerdere elementen vertoont bij voorkeur een repetitief patroon. Dit wil zeggen dat de continue band met de meerdere elementen opgebouwd is als een aaneenschakeling van hoofdzakelijk identieke vormdelen. De vormdelen kunnen gevormd worden door één of meerdere van de elementen en bijbehorende verbindingen. Elk één van de meerdere segmenten 5 van het tweede matrijsdeel 2 is voorzien voor het vormen, samen met het eerste matrijsdeel 1, van minstens één van de hoofdzakelijk identieke vormdelen. De segmenten 5a, 5b ,5c, 5d, enz. zijn zodanig in een kring geplaatst en gepositioneerd ten opzichte van elkaar, dat de continue band met de meerdere elementen spuitgietbaar is volgens de hieronder beschreven werkwijze. Daarbij zijn bij voorkeur de verschillende tweede deelvlakken van de respectievelijke segmenten 5 van het tweede matrijsdeel 2 zodanig gevormd dat het repetitieve patroon van de hoofdzakelijk identieke vormdelen doorloopt over de verschillende tweede deelvlakken. In het voorbeeld van figuur 1 is dit bekomen door het tweede matrijsdeel 2 cilindervormig te maken, waarbij het buitenoppervlak van cilinder voorzien is van tweede deelvlakken voor het vormen van N hoofdzakelijk identieke vormdelen, waarbij N een natuurlijk getal is groter dan 3, bij voorkeur groter dan 4. Daarbij zullen de meerdere segmenten 5a, 5b, 5c, 5d, enz. op het cilindrisch uitgevoerde tweede matrijsdeel eerder fictief gedefinieerd kunnen worden aangezien het matrijsdeel optisch continu is. Dit is anders in het voorbeeld dat getoond is in figuur 3, waarbij het tweede matrijsdeel 2 vier vlakken vertoont die elk een tweede segment vormen.

Het tweede matrijsdeel, en in het bijzonder de meerdere segmenten 5a, 5b, 5c, enz. zijn gemonteerd ten opzichte van een as 6 zodanig dat de segmenten verdraaid kunnen worden ten opzichte van deze as 6. De voorkeurs uitvoeringsvorm is weergegeven in de figuren, waarbij de segmenten vast met elkaar verbonden zijn en om één as geplaatst zijn. Echter volgens een verdere niet weergegeven uitvoeringsvorm zouden de segmenten ook als blokken gevormd kunnen worden die op een transportband geplaatst zijn en die om meerdere assen draaien. Verdraaien is in figuur 1 weergegeven met referentiecijfer 7. Door het verdraaien van het tweede matrijsdeel 2 rondom as 6 kan elk van de segmenten 5a, 5b, 5c, enz. gepositioneerd worden tegenover het eerste matrijsdeel 1 op de matrijs te sluiten. In de gesloten matrijs kan spuitgietmateriaal zoals kunststof geïnjecteerd worden. Injecteren van kunststofmateriaal is in figuur 1 geïllustreerd met referentiecijfer 8. De holte gevormd door het eerste matrijsdeel en het betreffende segment van het tweede matrijsdeel zal dan gevuld worden met het spuitgietmateriaal zodat het minstens één van de hoofdzakelijk identieke vormdelen gevormd wordt.

Het eerste matrijsdeel is bij voorkeur zodanig gevormd dat, wanneer de matrijs gesloten is, het zich uitstrekt over meer dan één van de segmenten 5a, 5b, 5c, enz. van het tweede matrijsdeel 2. Hierdoor kunnen op tweede matrijsdeelzones van overlapping aangeduid worden die tijdens meerdere opeenvolgende spuitgietcycli bedekt zijn door het eerste matrijsdeel. Typisch zullen deze zones van overlapping tijdens het spuitgieten twee keer bedekt worden door het eerste matrijsdeel per volledige rotatie van het tweede matrijsdeel 2. Anderzijds kunnen bij voorkeur ook zones aangeduid worden die slechts één keer bedekt worden door het eerste matrijsdeel per volledige rotatie van het tweede matrijsdeel 2. De zones van overlapping laten toe om een eind van een in een eerdere spuitgietcyclus gevormd hoofdzakelijk identiek vormdeel te klemmen ter plaatse van een rand van de holte van de matrijs, zodanig dat de verder gevormde vormdelen uit de spuitgietcyclus verbonden worden met de in een eerdere spuitgietcyclus gevormde vormdelen. Zo wordt een continue band met de meerdere elementen gevormd waarbij verschillende van de elementen in de band gevormd zijn in verschillende spuitgietcycli. Daarbij zal duidelijk zijn dat dit niet uitsluit dat meerdere elementen tegelijk in één spuitgietcyclus gevormd worden. De werkwijze voor het vormen van de continue band zal hieronder verder toegelicht worden aan de hand van figuur 3.

De spuitgietmachine met het eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2 bevat bij voorkeur verder een oproller 9 voor het oprollen van de continue band met meerdere elementen. De continue band met meerdere elementen die gevormd wordt in de matrijs is in de figuur geïllustreerd met referentiecijfer 10. Deze continue band 10 wordt op een rol 11 opgerold door de oproller 9. De vakman zal begrijpen dat de vorm en eigenschappen van de oproller 9 afhankelijk zijn van de vorm en eigenschappen van de meerdere elementen die in een continue band gevormd worden. De vakman zal verder begrijpen dat meerdere technieken toegepast kunnen worden voor het beginnen en eindigen van een rol in de oproller 9.

Figuur 1 toont hoe de spuitgietmachine verder voorzien is van een afschraper 21. Deze afschraper heeft als functie om de spuitgegoten elementen 10 uit de matrijs, in het bijzonder van het tweede matrijsdeel 2 te verwijderen. Daarbij kan de afschraper 21 verder voorzien zijn van een compressor voor het leveren van perslucht 22 tussen de afschraper 21 en het tweede matrijsdeel 2 zodat de perslucht 22 het loskomen van de elementen 10 van het tweede matrijsdeel 2 verder vergemakkelijkt.

Figuur 2 toont een perspectiefaanzicht van een spuitgietmachine met een eerste matrijsdeel 1 en een tweede matrijsdeel 2. Daarbij is het eerste matrijsdeel 1 in een eerste frame 12 gevormd. Dit frame 12 is bij voorkeur beweegbaar volgens een translatiebeweging, zoals aangeduid in figuur IA met referentiecijfer 3. Het eerste frame 12 kan verder bekende mechanismes hebben voor het spuitgieten, zoals spuitgietmateriaaltoevoer voor het verwarmen van het spuitgietmateriaal en het onder druk injecteren van dit verwarmde spuitgietmateriaal in de holte gevormd door de matrijs. Verder kan het eerste frame 12 ook koelmiddelen bevatten voor het afkoelen van het in de matrijs gevormde product. Ook kan het eerste frame sensoren bevatten voor het controleren van het proces van het spuitgieten. Verder kan het eerste frame 12 ook uitwerpmiddelen bevatten, bijvoorbeeld gevormd als persluchtkanalen. Verder bevat het eerste frame 12 bij voorkeur ook positioneringsmiddelen zoals pennen (niet weergegeven), die kunnen grijpen in overeenstemmende gaten 15 ter plaatse van het tweede matrijsdeel om het eerste matrijsdeel en het tweede matrijsdeel ten opzichte van elkaar correct te positioneren.

Het tweede matrijsdeel 2 is bij voorkeur bevestigd in een tweede frame 13. Het tweede frame 13 kan, net zoals het eerste frame 12 voorzien worden van een koelmechanisme, sensoren, en van positioneringsmiddelen. In het voorbeeld zoals weergegeven in figuur 2 is het tweede matrijsdeel 2 voorzien van gaten 15. De gaten 15 zijn zodanig gepositioneerd dat in elke stand van het tweede matrijsdeel, waarbij elke stand een respectievelijk segment van tweede matrijsdeel 2 richt naar het eerste matrijsdeel 1, pennen van het eerste matrijsdeel 1 in de gaten 15 van het tweede matrijsdeel kunnen grijpen om zo het eerste matrijsdeel en het tweede matrijsdeel correct ten opzichte van elkaar te positioneren.

Figuur 2 toont verder een voorbeeld van hoe het eerste matrijsdeel 1 met het tweede matrijsdeel 2 gekoppeld kan worden teneinde automatisch en correct verdraaien van het tweede matrijsdeel 2 te realiseren. Hiertoe bevat de as 6 een vertanding 17 die overeenstemt met de segmenten op het tweede matrijsdeel. Wanneer het eerste matrijsdeel weg bewogen wordt van het tweede matrijsdeel 2, zal een haak 14 die bevestigd is aan het eerste matrijsdeel trekken aan een tand van de as 6 zodoende het tweede matrijsdeel te verdraaien 7. Figuur 2 toont verder een teller 16 die aangrijpt op de tanden 17 van de as 6 om op eenvoudige wijze het aantal spuitgietcycli te tellen. Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat het voorbeeld uit figuur 2 slechts één mogelijkheid is voor het aansturen van de matrijs. Het verdraaien van het tweede matrijsdeel 2 kan ook door een actuator of een motor gestuurd worden.

Figuur 3 toont verschillende stappen in het proces van het spuitgieten van een continue band met de meerdere elementen. Daarbij toont figuur 3A de matrijs in een open toestand. Figuur 3A toont hoe het tweede matrijsdeel 2 vier segmenten bevat, waarbij elk segment telkens hoofdzakelijk gevormd wordt door één van de zijden van het in doorsnede vierkante matrijsdeel 2. Een segment kan alternatief gedefinieerd worden als dat gedeelte van het tweede matrijsdeel 2 dat gevuld wordt met spuitgietmateriaal in spuitgietstap van een spuitgietcyclus, zoals weergegeven in figuur 3D. Door rotatie van 3607N, waarbij N in het huidige voorbeeld 4 is, dus van 90°, van het tweede matrijsdeel om de as 6 kan een volgend segment gepositioneerd worden tegenover het eerste matrijsdeel 1. Het eerste matrijsdeel 1 is voorzien voor het bedekken van één segment en voor het terzelfder tijd afdekken van minstens een gedeelte van een aangrenzend segment.

Figuur 3B toont de matrijs in een gesloten positie. Daarbij laat figuur 3B een startsituatie zien waarin een opeenvolging van spuitgietcycli gestart wordt. Het eerste matrijsdeel is ter plaatse van één zijde, in de figuur weergegeven als de bovenzijde, voorzien van een stop 18 voor het afdichten van het tweede deel vlak van het tweede matrijsdeel 2. Daarbij wordt aangenomen dat de tweede deelvlakken doorlopen over de verschillende segmenten van het tweede matrijsdeel 2. Hierdoor wordt de matrijs aan de bovenzijde afgesloten, zodanig dat de holte in de matrijs gevuld kan worden. Ter plaatse van een tweede zijde, in de figuur weergegeven als onderzijde, wordt tijdens opeenvolgende spuitgietcycli typisch een in een vorige spuitgietcyclus gevormd element ingeklemd, zoals weergegeven is in figuur 3D. Echter bij opstart van een opeenvolging van spuitgietcycli is er geen vorig gevormd element aanwezig zodanig dat de tweede zijde van de matrijs ook afgesloten wordt door een stop 19. Deze stop kan gevormd worden op analoge wijze als stop 18. Alternatief kan stop 19 gevormd worden door een begin van rol 11 te klemmen tussen het eerste matrijsdeel en het tweede matrijsdeel. De stop 19 is bij voorkeur hydraulisch aangestuurd door aansluiting van de stop op een kemtrekker van de spuitgietmachine. Kerntrekkers zijn bekend in het vakgebied van spuitgietmachines, en dienen typisch om door middel van hydrauliek elementen te bewegen. Zodoende kan de stop 19 aangestuurd worden door middel van de bestaande stureing van de spuitgietmachine. Door het voorzien van de stop 19, wordt de holte tussen het eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2 volledig afgebakend, en kan spuitgietmateriaal geïnjecteerd worden om een eerste serie van de meerdere elementen 10A te vormen. Het zal duidelijk zijn dat in de figuur de serie 10A meerdere elementen bevat. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de serie ook slechts één element bevatten.

Figuur 3C toont een situatie waarbij de matrijs geopend is, en waarbij het tweede matrijsdeel uit figuur 3B 90° verdraaid is 7 om de as 6 teneinde een volgend segment van het tweede matrijsdeel 2 te positioneren tegenover het eerste matrijsdeel 1. De eerste serie 10A blijft bij voorkeur ten minste gedeeltelijk zitten in de tweede matrijs in het tweede matrijsdeel 2. Hiertoe kan bijvoorbeeld het eerste matrijsdeel 1 van uitstoters voorzien worden voor het uitstoten van het uitgegoten product.

Figuur 3D toont hoe de matrijsdelen van figuur 3C sluiten, en figuur 3D maakt duidelijk hoe de eerste serie elementen 10A ten minste gedeeltelijk ingeklemd is tussen het eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2. Dit is aangeduid in de figuur met referentiecijfer 20. De ingeklemde serie 10A vervangt daarmee de tweede stop 19, en sluit de holte af ter plaatse van één zijde van het eerste matrijsdeel 1 met een eerder gevormd vormdeel. Wanneer spuitgietmateriaal geïnjecteerd wordt in de holte van de matrijs zoals weergegeven in figuur 3D, zal ter plaatse van zone 20 het geïnjecteerde spuitgietmateriaal in contact komen met de eerste serie 10A. Hierdoor zal de in figuur 3D te vormen serie verbonden zijn met de in de eerdere spuitgietcyclus, weergegeven in figuur 3B, gevormde serie 10A. Door het herhalen van de stappen weergegeven in figuur 3C en 3D, kan een continue band met meerdere elementen gevormd worden.

Daarbij bevat de spuitgietmachine bij voorkeur een controller voor het aansturen van de onderdelen in de machine om volgende serie van opeenvolgende stappen repetitief uit te voeren: sluiten van het eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2; spuitgieten van minstens één van de meerdere elementen in de gesloten matrijs; openen van de matrijs; verdraaien van het tweede matrijsdeel 2 rondom as 6 om een verder segment van het tweede matrijsdeel 2 te positioneren tegenover het eerste matrijsdeel 1 ; het oprollen van de continue band met meerdere elementen 10.

Daarbij kan het oprollen van de meerdere elementen 10 simultaan of hoofdzakelijk synchroon uitgevoerd worden met het verdraaien van het tweede matrijsdeel 2 zodanig dat de hoeveelheid elementen die zich uitstrekken tussen de oproller 9 en het tweede matrijsdeel 2 hoofdzakelijk constant is.

Figuur 4 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin tweede matrijsdeel 2 voorzien is om 3 van de meerdere elementen parallel aan elkaar te vormen. Daarbij zijn de drie parallelle elementen niet onderling verbonden zodat 3 aparte continue banden 10a, 10b en 10c met de meerdere elementen gevormd worden, welke door aparte oprollers 9a, 9b en 9c worden opgerold. In het weergegeven voorbeeld wordt, in tegenstelling tot in de voorbeelden uit figuren 1 en 2, slechts één van de meerdere elementen gevormd per spuitgietcyclus. Daarbij zal duidelijk zijn dat de matrijs wel voorzien is om de meerdere elementen uit opeenvolgende spuitgietcycli onderling te verbinden, zoals geïllustreerd is in de figuur. Het aan elkaar vormen van elementen uit verschillende spuitgietcycli vindt in de uitvoeringsvorm van figuur 4 in de verbindingen tussen de elementen plaats. In figuur 5 is een alternatieve uitvoeringsvorm weergegeven waarbij het aan elkaar vormen van elementen uit verschillende spuitgietcycli plaatsvindt in de elementen zelf.

Figuur 5 toont een eerste matrijsdeel 1 en het tweede matrijsdeel 2. De figuur toont hoe verschillende elementen nagenoeg rechtstreeks met elkaar verbonden zijn, zonder noemenswaardige verbindingen. De figuur 5 toont een uitvoeringsvorm van de eerste stop, die verhindert dat kunststof uit de matrijs loopt ter plaatse van de stop, en waarbij de stop 18 verder een vlak 23 bevat dat ervoor zorgt dat het uiterste element, ter plaatse van de stop 18, slechts gedeeltelijk gevormd wordt, zoals weergegeven in de figuur 5a.

Wanneer het tweede matrijsdeel 2 verdraaid wordt om een verdere spuitgietcyclus te starten, zal het half gevormde element 24 ingeklemd worden en zo de matrijs afsluiten tegenover de stop 18. Wanneer kunststof geïnjecteerd wordt tijdens deze verdere spuitgietcyclus, zal deze kunststof in contact komen met het half gevormde vlak 25 van het half gevormde element 24. Dit vlak 25 kan gevormd worden om het contactoppervlak te vergroten, bijvoorbeeld door ribbels, kartels of uitsteekstels te voorzien. De kunststof is bij injectie typisch warm en zal een gedeelte van de kunststof van het half gevormde element 24 ter plaatse van het vlak 25 doen smelten waardoor kunststof uit de vorige spuitgietcyclus en de verdere spuitgietcyclus met elkaar versmelt. Zo kan de continue band op een stevige manier gevormd worden, doordat de elementen uit opeenvolgende spuitgietcycli door middel van een relatief groot contactvlak met elkaar verbonden worden. De vakman zal begrijpen dat het contactvlak gevormd kan worden door een designer van de mal, rekening houdend met de krachten die op het afgewerkte element zullen komen tijdens gebruik daarvan, zodat het contactvlak groot genoeg is zich in een onbelaste richting uitstrekt.

Op basis van bovenstaande beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding, kan de vakman een spuitgietmachine vormen en een werkwijze uitvoeren voor het vormen van een continue band met meerdere elementen. Daarbij zal de vakman begrijpen dat hierboven slechts voorbeelden gegeven zijn van de aspecten van de uitvinding, en dat meerdere alternatieve voorbeelden kunnen bedacht worden op dezelfde aspecten te implementeren. Daarom zal de uitvinding niet beperkt zijn tot de hierboven beschreven voorbeelden of uitvoeringsvormen, en zal de uitvinding enkel gedefinieerd worden door de conclusies.

Claims (13)

1. Conclusies

   1. Matrijsinrichting voor het spuitgieten van meerdere elementen, bevattende een matrijs met een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel, en waarbij het tweede matrijsdeel meerdere gelijkvormige segmenten bevat die in een kring met elkaar verbonden zijn en op een as gemonteerd zijn, waarbij verdraaien van het tweede matrijsdeel om de as toelaat om telkens één van de segmenten te verbinden met het eerste matrijsdeel teneinde de matrijs te sluiten en minstens één van de meerdere elementen te spuitgieten, en waarbij het tweede matrijsdeel gevormd is om bij het spuitgieten de meerdere elementen onderling te verbinden zodat een continue band met de meerdere elementen spuitgietbaar is; waarbij de matrijsinrichting een oproller bevat voor het oprollen van de continue band met de meerdere elementen.
2. 2. Matrijsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste matrijsdeel een eerste deelvlak heeft en waarbij elk segment van het tweede matrijsdeel een tweede deelvlak heeft, en waarbij de gesloten matrijs een holte vormt met een vormgeving die ingericht is voor het vormen van de minstens één van de meerdere elementen, waarbij de holte afgebakend wordt door het eerste deelvlak van het eerste matrijsdeel en door een tweede deelvlak van een respectievelijk segment van het tweede matrijsdeel.
3. 3. Matrijsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste matrijsdeel voorzien is om bij het sluiten van de matrijs telkens een segment en minstens een gedeelte van een daaraan aangrenzend segment van de meerdere segmenten van het tweede matrijsdeel te bedekken zodanig dat op het tweede matrijsdeel zones van overlapping gevormd zijn die door het eerste matrijsdeel meermaals bedekt zijn bij opeenvolgende spuitgietcycli.
4. 4. Matrijsinrichting volgens conclusie 3, waarbij de matrijs ter plaatse van de zones van overlapping gevormd is voor het inklemmen van een gedeelte van een in een eerdere spuitgietcyclus gevormde minstens één van de meerdere elementen.
5. 5. Matrijsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het tweede matrijsdeel cilindrisch gevormd is waarbij de meerdere segmenten gevormd worden door deeloppervlakken van het cilindrische matrijsdeel.
6. 6. Matrijsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste matrijsdeel voorzien is van uitstootmiddelen zodat bij het openen van de matrijs het gevormde minstens één van de meerdere elementen minstens gedeeltelijk in het tweede matrijsdeel blijft.
7. 7. Matrijsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de matrijsinrichting een controller bevat voor het repetitief aansturen van de matrijsinrichting in minstens volgende sequentiële stappen: Sluiten van de matrijs, spuitgieten van het minstens één van de meerdere elementen, openen van de matrijs, verdraaien van de as.
8. 8. Werkwijze voor het spuitgieten van meerdere elementen in een matrijs, waarbij de werkwijze voorzien is voor het repetitief uitvoeren van volgende cyclus van stappen teneinde een continue band met de meerdere elementen te vormen: - sluiten van een eerste matrijsdeel en een tweede matrijsdeel van de matrijs; - spuitgieten van minstens één van de meerdere elementen in de matrijs; - openen van de matrijs; - verdraaien van een tweede matrijsdeel rondom een as; waarbij de werkwijze verder de stap bevat van het oprollen van de continue band met de meerdere elementen op een oproller.
9. 9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het oprollen hoofdzakelijk simultaan met het verdraaien uitgevoerd wordt.
10. 10. Werkwijze volgens één van de conclusies 8-9, waarbij de stap van het sluiten van de matrijs verder bevat het inklemmen van minstens een gedeelte van de in een eerdere cyclus gevormde minstens één van de meerdere elementen.
11. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij het inklemmen uitgevoerd wordt doordat tijdens het sluiten van de matrijs een holte gevormd wordt die afgebakend wordt door een eerste deelvlak van het eerste matrijsdeel en door telkens één van tweede deelvlakken van respectievelijke segmenten van het tweede matrijsdeel, waarbij de holte verder afgebakend wordt door genoemd gedeelte van de in een eerdere cyclus gevormde elementen.
12. 12. Werkwijze volgens één van de conclusies 8-11, waarbij de werkwijze verder bevat het uitwerpen uit minstens het eerste matrijsdeel van het gevormde minstens één van de meerdere elementen terwijl laatstgenoemde minstens gedeeltelijk in het tweede matrijsdeel blijft zitten.
13. 13. Rol bevattende een continue band met meerdere elementen die gevormd zijn door het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 8-12.