BE1022775B1 - Werkwijze en inrichting voor het thermisch vormgeven van kunststoffen - Google Patents

Abstract

De werkwijze betreft het continu tegelijk thermisch vormgeven in matrijzen (10) van meerdere kunststofvellen (2) tot eenzelfde aantal aparte ruimtelijke voorwerpen (3). De vellen worden tegelijk toegevoerd elk uit zijn aparte vellenstapel (5) aan een aanvoerstation (6) en van daar aan een houder (12) op een transportstraat (7). Na de vormgeving worden de voorwerpen (3) afgevoerd en wordt een nieuwe vormingscyclus opgestart. De inrichting omvat daartoe o.m. eerste (30) en tweede (32) opnemers en houders (12) die een draagraam (17), een transportraam (16) en een klemraam (23) omvatten.

Description

WERKWIIZE EN INRICHTING VOOR HET THERMISCH VORMGEVEN VAN KUNSTSTOFFEN

De uitvinding betreft een inrichting en werkwijze voor het thermisch vormgeven van kunststoffen, meer bepaald van kunststofvellen, tot ruimtelijke voorwerpen zoals recipiënten.

STAND VAN DE TECHNIEK

Thermisch vormgeven in matrijzen van driedimensionale kunststofproducten uitgaande van vlakke kunststoffolies of vellen en in een continu of semi-continu proces is algemeen bekend. Het is ook bekend dat de eigenlijke vormgevingsstap in de matrijs de traagste stap is in het omvormingsproces van aanvoer van de vlakke structuren in de inrichting over verwarmingstappen, omvorming in de matrijs en afvoer van het gevormde voorwerp. Om de opbrengst van de inrichting te verhogen probeert men tegenwoordig om bij de vormingsstap in één grote matrijs tegelijk uit een groot vel of folie een meervoud van ruimtelijke voorwerpen te vervaardigen. De grote matrijs vergt evenwel de toevoer van een belangrijke hoeveelheid energie voor het vooraf verwarmen van de vellen en voor de opbouw van het vereiste druk- en/of vacuumniveau in de matrijs. Bovendien moet steeds een overbodige hoeveelheid kunststofvel tussen de meerdere tegelijk gevormde voorwerpen opgewarmd worden dat later moeilijk of niet gerecupereerd kan worden, m.a. w. dat als afval verloren gaat. Dat is een cruciaal nadeel daar vaak dure kunststoffen ingezet worden zoals PC, PEI, PS, PES, CPET, biodegradeerbare kunststoffen enz. Tenslotte is een gelijkmatige verhitting over de hele grote folie zeer moeilijk. De buitenranden van de folie blijven immers kouder dan de middenzone. Ook zijn er doorgaans drukverschillen in het vormgevingsstation tussen de randzones van de matrijs en de middenzone. Een precieze en gelijkmatige vormgeving in een grote matrijs is dus vaak problematisch. Bovendien is het correct (binnen de gevraagde toleranties) achteraf (braamloos) uitstansen van de gevormde voorwerpen nabij hun randen niet makkelijk en vergt complex gereedschap.

Uit WO 2008/090543 is anderzijds een afvalvrije inrichting bekend voor thermische vormgeving van één enkel ruimtelijk voorwerp per cyclus uit één vooraf op maat gesneden kunststofvel in één (kleine) matrijs. Een grote nadeel is hier dus dat de inrichting slechts één gevormd voorwerp aflevert per vormgevingscyclus. De opbrengst van de inrichting per tijdseenheid blijft dus zeer beperkt daar de vormgevingsstap steeds de traagste stap blijft in het proces. In deze inrichting is een laadbord (pallet) voor het vel toegepast dat van de invoerzijde van het te vervormen vel vanaf een vellenstapel tot aan de afvoer van het gevormde voorwerp doorvoert. Op het laadbord zijn daarbij een groot aantal speciale en complexe grijpers gemonteerd voor de velranden die voor de grijpbewerking horizontaal naar binnen moet verschuiven nabij de te grijpen velranden. Dit verschuiven kan helaas geen voldoende bedrijfszekere grijpbewerking waarborgen.

Bovendien induceert in WO 2008/090543 de beweging van de grijpers van een niet klemmende naar een klemmende positie horizontale schuifkrachten in de velranden. Deze krachten kunnen een correcte positionering van deze randen aanzienlijk hinderen. Het overbrengen van elk leeg laadbord met zijn grijper uit het afvoerstation terug naar het opneemstation van opeenvolgende enkele vellen is bovendien vrij complex en tijdrovend. De machine is tenslotte weinig compact.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Onderhavige uitvinding beoogt nu, uitgaande van kunststofvellen, een afvalvrije werkwijze in continu en een compacte inrichting voor een uniforme thermische vormgeving te verschaffen voor ruimtelijke voorwerpen. Ze moet ook toelaten een sterk verhoogde productiviteit te realiseren. Bovendien beoogt ze daartoe in elke vormgevingscyclus veel minder energie per te vormen voorwerp nodig te hebben dan bij het vertrekken van bekende niet afvalvrije thermovormprocessen voor meerdere voorwerpen tegelijk uitgaande van grote folies. De uitvinding heeft aanvullend tot doel een eenvoudige drager te verschaffen met houders voor de randen van de vellen vanaf hun invoer tot aan de afvoer van de gevormde producten uit de inrichting.

Volgens een bijkomend belangrijk aspect van de uitvinding moet elke behandelingsstap zoals voor het opwarmen, vormgeven, afvoeren en starten van een nieuwe cyclus met aan te voeren vellen korter blijven dan de langste verblijftijd in de traagste stap. Deze stap is doorgaans de vormgeving zelf in de matrijs.

Verder moet de uitvinding toelaten per cyclus tegelijk meerdere ruimtelijke voorwerpen met onderling verschillende vorm te verschaffen, bijv. recipiënten enerzijds en hun deksels anderzijds, of bijv. recipiënten met verschillende vormopening (bijv. rond of veelhoekig of nog anders) nabij hun uitstekende bovenranden.

Aan deze en bijkomende doelstellingen wordt nu verrassend tegemoet gekomen door een werkwijze en inrichting ter uitvoering ervan te verschaffen voor het tegelijk continu thermisch omvormen in matrijzen van meerdere aparte kunststofvellen tot eenzelfde aantal aparte ruimtelijke voorwerpen en meer bepaald zoals omschreven in de conclusies. Hiertoe worden vooreerst meerdere vellen tegelijk elk uit zijn aparte veilenstapel toegevoerd aan een aanvoerstation en van daar aan een doorheen de inrichting bewegende transportstraat.

Aansluitend worden de meerdere aparte vellen tegelijk op de transportstraat doorgevoerd in eenzelfde gemeenschappelijke houder naar opeenvolgend tenminste één verwarmingsstation, een vormgevingsstation en een afvoerstation voor de aparte voorwerpen. Elk apart vel wordt hiertoe, ten behoeve van de thermische omvorming tot zijn ruimtelijk voorwerp, nabij zijn buitenrand opgenomen en geklemd in deze houder voor de meerdere vellen tegelijk en voor de uitstekende randen van elk van de gevormde voorwerpen. Bij de afvoer van de gevormde voorwerpen worden deze randen dan losgelaten uit de houder ter verwijdering van de voorwerpen. Daarna kan een nieuwe vormingscyclus opstarten voor opeenvolgende nieuwe reeksen van meerdere aparte vellen in hun houders, telkens deze houders overgebracht zijn naar het aanvoerstation.

Het is een belangrijk kenmerk van de uitvinding uit oogpunt van tijdbesparing dat het toevoeren van de vellen voor een nieuwe cyclus in het aanvoerstation nagenoeg tegelijk gebeurt met het afvoeren van de gevormde voorwerpen in de vorige cyclus in een bij voorkeur nabijgelegen afvoerstation. Bij voorkeur zijn daartoe aanvoer- en afvoerstation zelfs vlak naast elkaar opgesteld. Dat verhoogt ook de compactheid van de inrichting.

Het tegelijk toevoeren van de meerdere vellen gebeurt bij voorkeur bovenaan uit elke vellenstapel. Ten behoeve van een drastische energiebesparing zal bij voorkeur, volgens een ander belangrijk aspect van de uitvinding elk vel in de gemeenschappelijke houder in een aparte verwarmingscel opgewarmd worden en in een aparte vormgevingscel met haar matrijs gevormd worden tot zijn voorwerp. Bij voorkeur zullen de buitenranden van de vellen en de uitstekende randen van de gevormde voorwerpen uitsluitend transversaal geklemd worden in de houder.

De inrichting ter uitvoering van de werkwijze omvat gepaste eerste opneemmiddelen voor de genoemde vellen uit meerdere aparte naast elkaar gelegen vellenstapels aan een aanvoerstation en verder aan een transportstraat. Deze transportstraat is uitgerust met middelen voor het tegelijk één per stapel doorvoeren van de meerdere vellen aan tenminste één verwarmingsstation, een vormgevingsstation en een afvoerstation voor de gevormde voorwerpen. De transportstraat draagt daarbij over haar lengte een reeks daarin te verplaatsen opeenvolgende gemeenschappelijke houders voor het vatten en klemmen van de buitenranden van de vellen enerzijds en van de uitstekende randen van de voorwerpen anderzijds.

De inrichting omvat in het afvoerstation ook tweede opneemmiddelen voor het tegelijk verwijderen uit de gemeenschappelijke houders op de transportstraat van de gevormde voorwerpen. Er zijn bij voorkeur tegelijk ook middelen voorzien voor het overbrengen van de houders uit het afvoerstation naar het aanvoerstation.

Volgens een belangrijk kenmerk van de inrichting omvatten die houders een transportraam dat bedekt is met een eraan analoog draagraam. Dit draagraam is tijdens elke cyclus bij voorkeur kortstondig verbonden met de eerste, respectievelijk tweede koppelelementen en koppelmiddelen in de eerste, resp. tweede opneemmiddelen. In bedrijf zijn genoemde buitenranden en uitstekende randen gevat en tussen een draagraam en een transportraam

Volgens een ander belangrijk aspect zijn in elke houder klemmiddelen aangebracht omheen de buitenranden van elk vel en tegelijk tussen de buitenranden van naburige vellen, om transportraam en draagraam met de tussenliggende vellen bij voorkeur enkel' transversaal op elkaar te klemmen tijdens het transport door de inrichting. Daartoe is bijv. een klemraam lateraal (horizontaal) tegen de onderkant van het transportraam verschuifbaar bevestigd. Tenslotte zijn bedieningsmiddelen aanwezig voor het gepast uitoefenen en loslaten van deze klemwerking tijdens dit transport.

Deze bedieningsmiddelen laten tegelijk volgens een zeer voordelig kenmerk van de uitvinding toe om de gemeenschappelijke houder op te splitsen ter hoogte van zowel aanvoer- als afvoerstation met behulp van de eerste en tweede opneemmiddelen voor het genoemde draagraam zoals hierna wordt toegelicht.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Een en ander zal thans aan de hand van een uitvoeringsvorm van de uitvinding in het licht van bijgaande figuren nader beschreven worden. Talrijke belangrijke bijkomende details en hun voordelen zullen daarbij toegelicht worden. De bescherming is uiteraard niet beperkt tot deze uitvoeringsvorm. Talrijke voor de vakman evidente varianten ervan worden geacht mede deel uit te maken van de in de conclusies geformuleerde en opgeëiste bescherming.

Figuur 1 betreft een schematisch bovenaanzicht van een inrichting met een cirkelvormige transportstraat.

Figuur 2 schetst in perspectief de op elkaar te stapelen elementen van een houder (draagraam voor vellen, transportraam en klemraam) voor doorvoer over de transportstraat.

Figuur 3 is een doorsnede van de houder met de erin transversaal geklemde onvervormde vellen voor doorvoer tot voorbij het vormgevingsstation.

Figuur 4 is een uitvergroot detail van een mogelijke klemwerking door lateraal verschuiven van het klemraam nabij zijn onderkant in een nog niet geklemde positie.

Figuur 5 is een analoog detail van de onderkant van dat klemraam in een geklemde positie.

Figuur 6 schetst een doorsnede van een opgesplitste houder met vellen in het aanvoerstation en van een eerste opnemer voor de aan te voeren vellen.

Figuur 7 schetst een doorsnede van de opgesplitste houder met gevormde voorwerpen in het afvoerstation en van een tweede opnemer voor de af te voeren voorwerpen.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Het bovenaanzicht volgens Figuur 1 toont een brede cirkelvormige ring als omlopende transportstraat 7 in de inrichting 1 voor het thermovormen van kunststofvellen 2 tot gevormde ruimtelijke voorwerpen 3. Deze transportstraat 7 omvat een aantal segmenten (bijv. acht) A tot E met gepaste openingen 28 voor het daarin opnemen van de te transporteren houders 12 voor de vellen 2 en voor de opeenvolgende uit te voeren behandelingsstappen op de vellen 2. Figuur 4 illustreert de aanvoer van de vellen 2 in het aanvoerstation 6 (segment A) tegelijk uit een aantal veilenstapels 5 (bijv. zes) met behulp van eerste opneemmiddelen 30 en een tijdelijk bijhorend draagraam 17. Deze eerste voedingsstap voor de werkwijze wordt verderop toegelicht, alsook de doorvoer van de opgenomen vellen naar een houder 12 op de transportstraat.

De transportstraat 7 schuift vervolgens de houder 12 met vellen voor hun eerste en volgende verwarmingsstappen intermitterend door naar een voldoende reeks verwarmingscellen 14 in verwarmingsstations 8 in de segmenten B. De vellen 2 worden aldaar in hun houder 12 voldoende verhit. Elk tijdens bedrijf statisch in de inrichting opgesteld verwarmingsstation 8 omvat evenveel afzonderlijke verwarmingscellen 14, met elk zijn eigen instelbare warmtebron, als er vellen in een houder 12 opgenomen zijn; hier dus zes. De instelling van bijv. tijd en temperatuur hangt o.m. af van de samenstelling en het volume van de vellen. De verwarming gebeurt dus zeer gericht per vel tegenover zijn cel 14 waardoor ruim 80% energie kan bespaard worden t.o.v. de oudere technologie. In elk station 8 kunnen de cellen 14 boven of onder, maar bij voorkeur boven én onder de doorlopende transportstraat 7 opgesteld zijn ten behoeve van een sneller en uniformer opwarming.

Daarna schuift de transportstraat de voldoende opgewarmde vellen door naar het vormgevingsstation 9 met geschikte matrijzen 10 in segment C. Ook in station 9 ligt elk vel in de houder 12 vlak tegenover zijn eigen matrijshelften (in elke matrijscellO) boven en onder het vel. Door deze opstelling kan het energieverbruik (o.a. voor persluchtdruk enerzijds en vacuum anderzijds in de matrijzen) volgens de uitvinding verder herleid worden tot een fractie van het verbruik met de vroegere technologie. De vervorming in de gekoelde matrijzen 10 kan zowel positief als negatief doorgevoerd worden. Bij een positieve vervorming wordt bijv. de bodem van elk voorwerp (recipiënt) 3 door een mannelijke vormstempel naar boven uitgedrukt (voorgestrekt) t.o.v. het niveau van de velranden 13. Een negatieve vervorming gebeurt in de omgekeerde richting. Deze technieken zijn op zich gekend. Ze laten o.m. toe dat voorwerpen 3 met relatief scherpe randen en hoeken en met nauwere toleranties voor hun wanddikten of met sterke of onregelmatige of grillige krommingen in hun oppervlak vlot en nauwkeurig gevormd en ontvormd kunnen worden. De verblijftijd van het vel in de matrijs bedraagt hooguit enkele seconden in functie van veldikte en compositie van de kunststof van de vellen.

De aldaar gevormde voorwerpen 3 worden uiteindelijk uit het station 9 doorgevoerd naar het afvoerstation 11 in segment E en aldaar afgezet. Deze afVoerbewerking wordt verderop beschreven met verwijzing naar figuur 7. Vooraf kan evenwel in een tussenstation in segment D (op figuur 1) een of andere bijkomend behandeling op de gevormde voorwerpen gebeuren zoals bijv. het aanbrengen van een bedrukking of markering of etiketten of voor het uitstansen van een of meer gaten in een of meer van hun wanden. Men kan zelfs overwegen de voorwerpen (recipiënten) 3 in segment D af te voeren naar een vulstation en ze aldaar vervolgens met een afdekfolie door hoogfrequent smeltlassen af te sluiten.

Figuur 2 schetst in perspectief de basisopbouw van een opgesplitste houder 12 uit een bovenste draagraam 16 voor de vellen 2, een middelste transportraam 17 dat steeds met de straat 7 blijft mee bewegen en een ermee verbonden onderste klemraam 23.

Deze ramen 16,17 en 23 hebben een analoge vorm. Tijdens de behandelingsstappen tussen aan- en afvoer strekken de vellen 2 respectievelijk voorwerpen 3 zich uit over de vormopeningen 4 in hun houder. Ze zijn daarbij geklemd met hun buitenranden 13, respectievelijk met hun uitstekende randen 27 tussen het draagraam 16 en het transportraam 17. De breedte van deze geklemde randen 13 en 27 kunnen volgens de uitvinding uitzonderlijk smal zijn, bijv. 0,5 mm tot hooguit 1 mm. In het draagraam 17 zijn omheen elke opening 4, en tussen de naburige openingen 4, klempennen 18 bevestigd. Op elkaar samengebracht in de houder 12 strekken deze pennen 18 zich uit doorheen geschikte gaten 21 in het transportraam 16 en doorheen gepaste uitsparingen 22 in het klemraam.

Figuur 3 stelt schematisch de werking van de houder 12 voor. De doorsneden III-III van de ramen 16,17 en 23 uit figuur 2 zijn weergegeven in hun onderlinge combinatie in figuur 3. De vellen 2 liggen dus in elke vormopening 4 geklemd met hun randen 13 tussen de onderkant van het draagraam 17 en de bovenkant van het transportraam 16. Het transportraam 16 van elke houder 12 rust op zijn beurt in gepaste openingen 28 (ook in figuur 1) van de transportstraat 7. Het neerlaten van het draagraam 17 met zijn klempennen 18 doorheen de gaten 21 in het transportraam 16 en de uitsparingen 22 in het klemraam 23 is de eerste stap van de transversale klembewerking voor de velranden. Deze stap gebeurt in het aanvoerstation 6 zoals hierna toegelicht wordt onder verwijzing naar figuren 4 en 5.

Figuren 4 en 5 betreffen een detail van de onderkant van een klemraam 23 ter illustratie van een mogelijke klemwerking met bedieningsmiddelen 20. (In deze figuren liggen de ramen 17,16 en 23 dus ondersteboven op elkaar t.o.v. hun werkelijke positie in bijv. figuur 3.) Vooreerst dient opgemerkt dat de ramen 16 en 23 permanent heen en weer verschuifbaar aan elkaar gekoppeld zijn via op zich gekende schuifmiddelen 26. Die middelen 26 kunnen bijv. een reeks dwarse borgingsbouten 38 omvatten door beide ramen 16 en 23 welke bouten met hun kop onderaan uitkragen over geschikte langwerpige sleuven 19 in het klemraam 23. Sturingen van die laterale (horizontale) schuifbewerking heen en weer zijn hier niet voorgesteld daar ze op zich voor de vakman voor de hand liggen.

In Figuur 4 is in perspectief de situatie geschetst vlak voor de aanvang van de klembewerking op de transportstraat 7 in het aanvoerstation 6. Die situatie komt terug ten behoeve van het loslaten van de voorwerpen 3 in het afvoerstation 11. In een rand van elke uitsparing 22 in de klemplaat 23 steekt een transversaal (op en neer) veerbare lip 25 uit, die deel uitmaakt van de klemplaat 23. Vlak tegenover die lippen 25 bevinden zich geschikte inkepingen 24 nabij de onderkant van de klempennen 18. De vormen van de lippen en inkepingen zijn zo uitgevoerd dat, bij het inschuiven van de lippen 25 in hun inkeping 24, de lippen 25 de bijhorende klempennen 18 naar beneden drukken door hun verende werking. Hiertoe kunnen in het bijzonder twee complementaire afschuiningen 47, resp. 48 op het uiteinde van de lip 25 resp. op de tegenoverliggende rand van de inkeping (doorgang) 24 aanwezig zijn. Zodoende worden dus de drie ramen 17,16 en 23 met de tussenliggende velranden 23 transversaal op elkaar geklemd tijdens het horizontaal verschuiven van de klemplaat 23 ter verankering van hun onderlinge posities tot aan het afvoerstation 11 zoals getoond in figuur 5. Zie ook figuur 3.

Figuur 6 geeft situaties weer voor de eerste opneemmiddelen 30 voor vellen 2 in het aanvoerstation 6 (segment A in figuur 1). Het opnemen van de vellen 2 gebeurt door de eerste opnemers 30 in de rechterhelft van figuur 6. Deze opnemers 30 kunnen bijv. dalen (pijl 1) tot op de draagplaat 171 en zuigen zich bijv. vast in de hoeken van deze plaat 171 met behulp van hun eerste koppelelementen 40 voor een tijdelijke koppeling ermee. De draagplaat 171 met klempennen 18 ligt immers reeds klaar in het aanvoerstation nabij zijn ene rand 41 op de buitenrand 39 van de transportstraat 7. De tegenoverliggende rand van de draagplaat 171 rust op een steunring 36 en kan erover heen glijden. Deze ring 36 is vast in het chassis 37 van de inrichting bevestigd, in de buurt van het aanvoer-(6) en afvoerstation (11). Zie figuur 1. Hoe die draagplaat 171 in het aanvoerstation komt wordt verderop uitgelegd.

Vervolgens kunnen de eerste tijdelijke koppelelementen 42 voor de vellen 2 neerdalen uit de eerste opnemers 30 tot op de meerdere bovenste vellen 2 elk in hun stapel 5 en deze vellen (via aanzuiging) optillen. Deze opnemers 30 kunnen dan het draagraam 171 met de vellen 2 optillen (pijl 2) en het raam 171 horizontaal (pijl 3) verplaatsen tot boven het transportraam 161 op de transportstraat 7 (linkerhelft van figuur 6). Daarna kan de eerste opnemer 30 (pijl 4) met draagraam 171 en vellen 2 neerdalen tot op het bijhorende transportraam 161 van een (gesplitste) houder 12. De eerste (tijdelijke) koppelelementen 40, respectievelijk de eerste tijdelijke koppelingsmiddelen 42 kunnen aldaar de vellen 2 en het draagraam 171 uit de eerste opnemer 30 lossen en ze gepast neerleggen (afzetten) op het transportraam 161. De klempennen 18 dalen tegelijk doorheen de gaten 21 en verder doorheen de uitsparingen 22 in het bijhorende klemraam 231. Dit klemraam wordt tenslotte gepast horizontaal verschoven (figuur 5 en 3) t.o.v. het transportraam 161 voor het gepast klemmen van de velranden 13 zodat de transportstraat 7 met de geklemde vellen in hun houder 12 kan doorschuiven naar het eerste verwarmingsstation 8 (segment B) en verderop. De eerste opnemers 30 kunnen tenslotte weer opgetild worden (pijl 5) en horizontaal teruggevoerd (pijl 6) tot boven de vellenstapels 5 voor de start van een nieuwe vormgevingscyclus voor een volgende reeks vellen 2.

Figuur 7 toont schematisch een analoge situatie voor de tweede opneemmiddelen 32 voor gevormde voorwerpen 3 in een naburig afvoerstation 11 (segment E in figuur 1). Het opnemen van de voorwerpen kan weer gebeuren door de tweede opnemers 32 in de linkerhelft van figuur 7. Deze opnemers 32 kunnen (pijl 1) tot op het draagraam 172 van de houder 12 neerdalen. Tegelijk kan het klemraam 232 met uitsparingen 22 gepast horizontaal teruggeschoven worden (figuur 4) voor het ontgrendelen van de klemwerking van de verende lippen 25 in de inkepingen 24 onderaan in de pennen 18. De uitstekende randen 27 van de voorwerpen 3 zitten nu los. De tweede tijdelijke koppelelementen 43 voor het draagraam 172 in het afvoerstation 11 kunnen zich nu koppelen met de bovenkant van dit draagraam 172 (bijv. door aanzuigen).

Vervolgens kunnen de tweede tijdelijke koppelingsmiddelen 44 voor de driedimensionale voorwerpen 3 uit de tweede opnemers 32 neerdalen voor het koppelen met (een onderdeel van) deze voorwerpen. Deze tweede opnemers 32 kunnen nu het draagraam 172 en de voorwerpen 3 van het transportraam 162 op de transportstraat 7 optillen (pijl 2) en ze horizontaal vervoeren (pijl 3) tot boven de afzetplaats 45 voor de voorwerpen (rechterhelft van figuur 7). Daarna kunnen de tweede opnemers 32 boven de afzetplaats 45 neerdalen en het draagraam 172 afzetten op de rand 39 van de transportstraat 7 en op de steunring 36 (pijl 4) door hun tijdelijke koppeling met de tweede tijdelijke koppelingselementen 43 te onderbreken.

Aansluitend kunnen de tweede tijdelijke koppelingsmiddelen 44 hun voorwerpen 3 op de afzetplaats lossen. Tenslotte kunnen de tweede opneemmiddelen 32 weer opgetild worden (pijl 5) en horizontaal teruggevoerd boven de transportstraat 7 in het afvoerstation 11 (pijl 6) voor de afvoerbewerking aan het einde van de volgende vormgevingscyclus.

Volgens een belangrijk aspect van de vinding kan de afzetbewerking van het draagraam 172 (rechterhelft van figuur 7) op de genoemde rand 39 en steunring 36 zodanig gebeuren dat deze draagplaat, bijv. nabij twee hoekpunten, tijdelijk gekoppeld wordt met zijn rand 41 op de rand 39, bijv. via een bekende pen/gat-verbinding 46 (fig. 2). Als de transportstraat 7 dan een stap doorschuift naar het bij voorkeur nabijgelegen aanvoerstation 6 voert hij het draagraam 172 mee. De tegenoverliggende rand van de draagplaat 172 glijdt dan over de steunring 36 mee tot in dit aanvoerstation 6. De opsplitsing van de houder laat dus verrassend toe zonder enig tijdverlies telkens de aanvoer van vellen 2 voor een volgende cyclus en de afvoer van voorwerpen 3 uit een vorige cyclus gelijktijdig uit te voeren. De eerste opnemer 30 beweegt in het aanvoerstation 6 met de vellen 2 naar de transportstraat 7 toe (pijl 3) terwijl de tweede opnemer 32 in het afvoerstation 11 van boven de transportstraat 7 weg beweegt (pijl 3) tot boven de afzetplaats 45 voor de voorwerpen. De opnemers 30 en 32 bewegen in hun tegengestelde richting (pijl 6) voor het opstarten van een volgende cyclus. Het spreekt vanzelf dat de vakman andere opneem- en afzetsystemen voor vellen en draagramen 171 en 172 kan toepassen. M.a.w. de hiervoor beschreven opneem-en afzetmiddelen voor vellen en voorwerpen zijn enkel als voorbeeld bedoeld.

Globaal omvat een cyclus met de geschetste zeer productieve inrichting dus ten minste drie gelijktijdige doorschuifstappen en tussenin drie gelijktijdige intervallen voor behandeling: verwarmen, vormgeven en tegelijk aanvoeren en afvoeren. Aan het einde van elke cyclus worden dus met deze uitvoeringsvorm bijv. zes recipiënten afgeleverd. Dit betekent dus concreet de realisatie met een hoge frequentie van meerdere recipiënten, binnen elke tijdspanne omvattende de som van slechts de duur van de vormgevingsstap (als langstdurende stap), van een aantal verwarmingstappen (in stations 8) en van één doorschuifduur naar een volgende behandelingsstation. De opeenvolgende cycli overlappen immers sterk in tijdsgebruik daar ze in fase slechts met een interval van één doorschuifstap voortlopen. Meestal zullen meerdere verwarmingsstations nodig zijn. Dit verlaagt evenwel niet de afvoerfrequentie van deze zes gevormde voorwerpen. Neemt de vormgevingsstap bijv. 2,5 sec in en een doorschuifstap 0,5 sec, dan worden hier elke 3 sec zes voorwerpen afgeleverd met bovendien een zeer laag energieverbruik, zonder afval en met maatvaste, nauwe toleranties tot op 0,1 mm.

De gevormde ruimtelijke voorwerpen 3 kunnen gewone bakjes zijn maar kunnen ook een veel complexer vorm hebben. Enkel hun uitstekende randen 27 liggen steeds in hetzelfde vlak. Zodoende kunnen die randen 27 mede een handig steunraam vormen voor het later (na opvullen) aanbrengen en bevestigen (bijv. door smeltlassen) van afdekfolies op de recipiënten. De uitvinding laat ook toe de omsteltijden voor de inrichting naar andere te produceren voorwerpvormen tot een fractie te herleiden t.o.v. vroeger, als gevolg van o.m. de sterk vereenvoudigde houders 12 voor de vel- en voorwerpranden 3 en 27 en van de afzonderlijke matrijzen 10.

De toepassing van een aparte verwarmingcel 14 en aparte matrijs 10 per vel en voorwerp verhoogt tenslotte ook sterk de flexibiliteit van de werkwijze. Het vervaardigen van tegelijk verschillende voorwerpvolumes en vormen per houder 12 vereisen per verwarmingcel 14, respectievelijk per matrijs 10 slechts apart vooraf in te stellen productieparameters voor bijv. verwarming resp. vormgeving. Dit is enkel met geïndividualiseerde matrijzen 10 vlot op te lossen. .Men kan bovendien daartoe bijv. de draagplaat 17 en de transportplaat 16 in de houders 12 uitrusten met verwisselbare inlegvormen voor de (per verwarmingscel 14 en per matrijs 10) gewenste randomtrekken 13 en 27 (bijv. rond of veelhoekig).

Deze en talrijke andere varianten worden voor de vakman geacht deel uit te maken van de bescherming hierna omschreven in de conclusies.

Claims (14)

1. CONCLUSIES

   1. Werkwijze voor het continu tegelijk thermisch omvormen in matrijzen (10) van meerdere aparte kunststofvellen (2) tot eenzelfde aantal aparte ruimtelijke voorwerpen (3) omvattende het tegelijk toevoeren van de vellen (2) elk uit zijn aparte veilenstapel (5) aan een aanvoerstation (6) en van daar aan een transportstraat (7) waarna deze vellen (2) tegelijk op de transportstraat doorgevoerd worden in eenzelfde gemeenschappelijke houder (12) naar opeenvolgend tenminste één verwarmingsstation (8), een vormgevingsstation (9) en een afvoerstation (11) voor de aparte voorwerpen (3); waarbij elk apart vel (2), ten behoeve van de thermische omvorming tot zijn ruimtelijk voorwerp (3), nabij zijn buitenrand (13) in het aanvoerstation (6) opgenomen en geklemd wordt in deze houder (12) tegelijk voor de meerdere vellen en voor de uitstekende randen (27) van elk van de gevormde voorwerpen (3) waarna deze voorwerpen met hun randen (27) in het afvoerstation (11) tegelijk losgelaten worden uit de houder (12) ter verwijdering van de voorwerpen en waarbij telkens een nieuwe vormgevingscyclus opgestart wordt voor opeenvolgende reeksen van meerdere aparte vellen (2) in hun houders (12) nadat deze houders van het afvoerstation (11) overgebracht zijn naar het aanvoerstation (6).
2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij het toevoeren van de vellen (2) voor een nieuwe cyclus in het aanvoerstation (6) nagenoeg tegelijk gebeurt met het afvoeren van de voorwerpen (3) in de vorige cyclus in een nabijgelegen afvoerstation (11).
3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij het tegelijk toevoeren van de meerdere vellen (2) bovenaan uit elke aparte vellenstapel (5) gebeurt.
4. 4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 waarbij in elk verwarmingsstation (8) elk vel in de gemeenschappelijke houder (12) in een aparte verwarmingscel (14) wordt opgewarmd en waarbij in het vormgevingsstation (9) elk opgewarmd vel in de houder (12) in zijn aparte matrijs (10) gevormd wordt tot zijn ruimtelijk voorwerp (3).
5. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij genoemde buitenranden (13) en uitstekende randen (27) enkel transversaal geklemd worden in de houder (12).
6. 6. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij na het loslaten de voorwerpen (3) gestapeld worden in één stapel per vormgevingcel (15).
7. 7. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 waarbij de gemeenschappelijke houder (12) met de voorwerpen (3) in het afvoerstation (11) opgesplitst wordt en waarbij zijn draagraam (17) met de gevormde voorwerpen (3) aldaar opgelicht wordt van zijn transportraam (16) terwijl dit transportraam op de transportstraat (7) blijft en het transportraam vervolgens doorgevoerd wordt naar het aanvoerstation (6) voor de herhaling van de cyclus.
8. 8. Werkwijze volgens conclusie 7 waarbij het opgelichte draagraam (17) de voorwerpen (3) afeet in het afvoerstation en vervolgens doorgevoerd wordt naar het aanvoerstation (6) voor de herhaling van de cyclus.
9. 9. Inrichting (1) voor de uitvoering van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2 omvattende eerste opneemmiddelen (30) voor genoemde vellen (2) uit meerdere aparte naast elkaar gelegen vellenstapels (5) in een aanvoerstation (6) nabij de invoerzijde van een transportstraat (7) en voor afzetting van deze vellen op deze transportstraat zelf; - waarbij de transportstraat (7) in het chassis (37) uitgerust is met een reeks daarin te verplaatsen gemeenschappelijke houders (12) voor het tegelijk één vel per stapel (5) doorvoeren van de meerdere vellen (2) aan tenminste één verwarmingsstation (8), een vormgevingsstation (9) en een afvoerstation (11) voor de gevormde voorwerpen (3); - waarbij in deze opeenvolgende houders (12) de buitenranden (13) van de vellen (2) enerzijds en de uitstekende randen (27) van de gevormde voorwerpen anderzijds gevat zijn met behulp van klemmiddelen (18,19); en - omvattende tweede opneemmiddelen (32) voor het verwijderen van de gevormde voorwerpen (3) van de transportstraat (7) in het afvoerstation (11) uit de gemeenschappelijke houders (12) en middelen (46) voor het overbrengen van de houders (12) naar het aanvoerstation (6).
10. 10. Inrichting volgens conclusie 9 waarin de eerste opneemmiddelen (30) en tweede opneemmiddelen (32) uitgerust zijn met sturingen om het opnemen van de vellen enerzijds en van de voorwerpen anderzijds nagenoeg tegelijk te laten verlopen.
11. 11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10 waarbij deze houders (12) elk een transportraam (16) omvatten voor de met hun buitenranden (13) er op liggende vellen (2); - waarbij dit transportraam (16) in de houder (12) bedekt is met een eraan analoog draagraam (17) dat kortstondig verbonden is met de eerste, resp. tweede koppelelemenen en koppelmiddelen (40,42, resp. 43,44) in de opneemmiddelen (30, resp. 32) en welke buitenranden (13) gevat zijn tussen dit draagraam (17) en genoemd transportraam (16); - waarbij in elke houder (12) klemmiddelen (18,19) aangebracht zijn omheen de buitenranden (13) van elk vel (2) en tegelijk tussen de buitenranden (13) van naburige vellen (2) voor het op de transportstraat tot aan het afvoerstation transversaal op elkaar klemmen van het transportraam en het draagraam (17) met de tussenliggende vellen (2) en - waarbij bedieningsmiddelen (20) aanwezig zijn voor het uitoefenen van de klemwerking op de velranden (13) vanaf het aanvoerstation (6) aan de transportstraat (7) tot het losmaken van de uitstekende randen (27) van de gevormde ruimtelijke voorwerpen (3) in het afvoerstation (11) uit de transportstraat (7).
12. 12. Inrichting volgens conclusie 11 waarbij het draagraam (17) met een reeks dwarse klempennen (18) is uitgerust die, in bedrijf, zich uitstrekken doorheen geschikte gaten (21) in het onderliggende transportraam (16) en doorheen geschikte uitsparingen (22) in een tegen de onderkant van dit transportraam bevestigd klemraam (23) dat analoog is aan het transportraam (16) en dat er lateraal tegenover verschuifbaar is; - waarbij de klempennen (18) nabij hun onderkant geschikte dwarse inkepingen (24) bezitten voor het daarin opnemen van geschikte uitstekende verende lippen (25) nabij de randen van de uitsparingen (22) in het klemraam (23) tijdens het met schuifmiddelen (26) lateraal geschikt verschuiven van dit klemraam (23) t.o.v. het transportraam (16); en - waarbij tijdens dit verschuiven aan de aanvoerzijde van de transportstraat (7) een geschikt opspannen van de verende lippen (25) kan optreden voor het vastklemmen van de velranden (13), terwijl tijdens het terugschuiven ervan aan de afvoerzijde een ontspannen van de lippen (25) kan optreden teneinde het gevormde voorwerp (3) met zijn randen (27) te kunnen loslaten.
13. 13. Inrichting volgens conclusie 9 of 10 waarbij de transportstraat (7) een gesloten lus doorloopt en waarbij het aanvoerstation (6) voor de vellen (2) en het afvoerstation (11) voor de gevormde voorwerpen (3) zich in eikaars buurt bevinden.
14. 14. Inrichting volgens conclusie 13 waarbij de lus een cirkelvormige baan is waardoor de transportstraat (7) uitgevoerd is als een carrousel.