BE1023954B1

BE1023954B1 - Blaasmatrijs

Info

Publication number: BE1023954B1
Application number: BE20165609A
Authority: BE
Inventors: William Dierickx; Tom Anthierens; Cuyper Dirk De
Original assignee: Resilux Nv
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-09-20
Also published as: MX2019000522A; ES2903379T3; BR112019000776A2; EP3487679A1; RU2740934C2; US20200247032A1; PT3487679T; CA3030769A1; HUE058775T2; US10882242B2; WO2018014092A1; AU2017298018B2; IL264209A; PL3487679T3; JP2019525855A; WO2018014092A4; IL264209B; AU2017298018A1; EP3487679B1; RU2019100531A3

Abstract

De uitvinding betreft een blaasmatrijs (21) bevattende: a. ten minste een eerste (22) en een tweede (23) blaasmatrijs element die een holte (24) beschrijven; b. ten minste één inzetstuk (25) met een embossed oppervlak om een structuur op een blaasgevormd oppervlak te vormen, waarbij voornoemd ten minste één inzetstuk (25) op een oppervlak van ten minste één van het eerste (22) en/of tweede (23) blaasmatrijs element bevestigd is en voorzien is om een deel van de wand van het blaasgevormd product (26 te vormen Volgens de uitvinding, is de dergelijke blaasmatrijs zo dat ten minste één inzetstuk (25) een plaat met een wanddikte tussen 0.2 mm en 2.0 mm is, voornoemd ten minste één inzetstuk (25) op het ten minste één van het eerste en/of tweede blaasmatrijs element bevestigd is door omkeerbare fixatiemiddelen geselecteerd uit de groep bestaande uit kleefmiddelen, bij voorkeur een dubbelzijdige kleefband, een magneet en geometische middelen.

Description

Blaasmatrijs

Gebied van de technologie

De huidige uitvinding heeft betrekking op een blaasmatrijs, een werkwijze om de blaasmatrijs te produceren en het gebruik van de blaasmatrijs in blaasprocessen zoals injectie stretch blow molding (ISBM), injection blow molding (IBM) of extrusion blow molding (EBM) en voor alle producten uit alle kunststoffen die met deze technieken kunnen geblazen worden, zoals polyesters (PET (polyethyleen terephthalate), PETG (polyethyleen terephthalate glycol), ...) en polyolephines (PP (polypropyleen), PE (polyethyleen), ...) blaasgevormde producten.

Stand van de techniek

Het is algemeen bekend dat er reeds verschillende manieren bestaan om producten geproduceerd door een blaasproces te voorzien van een structuur door embossing. In grote lijnen kunnen de bekende oplossingen opgedeeld worden in twee groepen. In een eerste groep wordt in de wand van een blaasmatrijs de gewenste structuur aangebracht. Tijdens het blazen zal de fles deze vorm ovememen. Deze methode heeft twee grote nadelen. Enerzijds moet voor elke wijziging in de structuurdesign een andere blaasmatrijs geconstrueerd worden. Anderzijds moet het structuurdesign ook op een gebogen oppervlak aangebracht worden in de blaasmatrijs. Hierdoor kan een structuur enkel door frezen aangebracht worden. Om de gewenste detaillering te bekomen, is dit een tijdrovende manier. Dit resulteert in een zeer dure oplossing die niet flexibel is om van structuurdesign te wisselen.

In een tweede groep wordt er eerst een fles zonder embossing geblazen in een standaard matrijs, en wordt deze fles nadien van een embossing voorzien door een stempel in de fles te drukken. Hierbij kan de stempel ofwel aan de binnenzijde ofwel aan de buitenzijde van de container geplaatst worden. Deze methode heeft als voordeel t.o.v. het infrezen in de matrijs dat er een verhoogde flexibiliteit is in de productie en het wisselen van de stempels. Echter, het grote nadeel is dat de detaillering in het overbrengen van de embossing via de stempel vrij slecht is.

Patent EP0676251 op naam van Obrist & Co AG beschrijft een methode waarbij een stempel aan de binnenzijde van een metalen tube geplaatst wordt, en deze vervolgens doorgedrukt wordt om een embossing te bekomen.

Doelstellingen van de uitvinding

De uitvinding beoogt in het bijzonder deze nadelen van de stand van de techniek te overwinnen. Meer in het bijzonder, een doel van de uitvinding volgens ten minste één van de uitvoeringsvormen is het verschaffen van een blaasmatrijs met een zeer flexibel en aanpasbaar embossed oppervlak.

Een ander doel van de uitvinding volgens ten minste één van de uitvoeringsvormen, is het implementeren van een werkwijze om een blaasmatrijs met een zeer flexibele en aanpasbaar manier van een structuur op een blaasgevormd product te produceren.

De uitvinding in ten minste één van zijn uitvoeringsvormen, betreft het gebruik van een blaasmatrijs met een zeer flexibele en aanpasbaar manier om een structuur op een embossed oppervlak aan te brengen.

Beschrijving van de uitvinding

De huidige uitvinding heeft tot doel aan voomoemde behoeftes een oplossing te bieden. De huidige uitvinding voorziet immers in een blaasmatrijs bevattende ten minste een eerste en een tweede blaasmatrijs element voorzien om een holte te beschrijven, ten minste één inzetstuk met een embossed oppervlak voorzien om een structuur op een blaasgevormd oppervlak te vormen, waarbij voomoemde ten minste één inzetstuk op een oppervlak van ten minste één van voomoemde eerste en/of voomoemde tweede blaasmatrijs element bevestigd is en voorzien is om een deel van een wand van een het blaasgevormd product te vormen. Volgens de uitvinding is de dergelijke blaasmatrijs zo dat voomoemd ten minste één inzetstuk een plaat is die een wanddikte heeft tussen 0,2 mm en 2,0 mm, waarbij voomoemd ten minste één inzetstuk op ten minste één van voomoemd eerste en/of voomoemd tweede blaasmatrijs element bevestigd is door omkeerbare fixatiemiddelen geselecteerd uit de groep bestaande uit kleefmiddelen, bij voorkeur een dubbelzijdige kleefband, een magneet en geometrische middelen.

De uitvinding beschrijft een inzetstuk met een wanddikte tussen 0,2 mm en 2,0 mm die kan ingezet worden om op een voordelige manier een embossing door te voeren in producten geproduceerd met deze blaasvorm.

Het algemene principe van de uitvinding is een plat inzetstuk met een wanddikte tussen 0,2 mm en 2,0 mm in een blaasmatrijs toe te voegen om een blaasgevormd product met een gewenste structuur te produceren.

De uitvinders hebben gevonden dat, verrassenderwijs, het gebruik van een plat inzetstuk met een wanddikte tussen 0,2 mm en 2,0 mm leidt tot een zeer flexibel systeem.

Inderdaad, het is een groot voordeel van deze blaasmatrijs dat er op zeer flexibele manier kan gewisseld worden tussen verschillende vormen van structuurdesign door embossing. Een bijkomend voordeel is de kostprijs. Deze blaasmatrijzen zijn enerzijds goedkoper in het aanbrengen van de embossing, en bij het wijzigen van dit inzetstuk kan de kostprijs sterk beperkt worden.

De woorden “geometrische middelen” verwijzen naar mechanische of dimensionele bevestigingsmiddelen.

Het woord “structuur” duidt op het resultaat van de embossing op het product.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat vernoemde blaasmatrijs een derde blaasmatrijs element, voorzien om een bodem van voomoemd blaasgevormd product te vormen, en waarbij voomoemde eerste en voomoemde tweede blaasmatrijs elementen voorzien zijn om een deel van voomoemde wand van voomoemd blaasgevormde product te vormen.

Een voordeel is dat een derde blaasmatrijs element een afzonderlijke ontvormingsbeweging toe laat bij het openen van de blaasmatrijs, waardoor er voor de bodem van het blaasgevormd product een grotere vrijheid in vormgeving ontstaat.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemd blaasmatrijs elementen van een metaal gemaakt zijn geselecteerd uit de groep bestaande uit staal en aluminium, bij voorkeur aluminium.

Een voordeel is dat metalen blaasmatrijs elementen de benodigde sterkte hebben om de kracht op te vangen die ontstaat door het groot aantal bewegingen, tot 3000 bewegingen/uur per caviteit, en de druk nodig om de producten te blazen, tot 50 bar druk.

Aluminium blaasmatrijs elementen hebben het bijkomend voordeel dat ze lichter zijn dan stalen blaasmatrijs elementen en dus minder energie en kracht nodig is om de nodige bewegingen uit te voeren.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo waarbij voomoemd inzetstuk geselecteerd is uit de groep bestaande uit metaal en kunststof, bij voorkeur metaal.

Een voordeel is dat metalen en kunststof inzetstukken de benodigde sterkte hebben om de kracht op te vangen die ontstaat door het groot aantal bewegingen, tot 3000 bewegingen/uur per caviteit, te weerstaan en de druk nodig om de producten te blazen, tot 50 bar druk. Voor de inzetstukken komen kunststoffen ook in aanmerking, aangezien deze gestut worden door de blaasmatrijs elementen en dus aan minder kracht blootgesteld worden dan deze laatste.

Een bijkomend voordeel is dat voor zowel metalen als kunststoffen technieken gekend zijn, zoals chemisch etsen, laser etsen of de techniek gebruikt voor de productie van fotopolymeerplaten, die het toelaten om op zeer eenvoudige en voordelige wijze op een vlak oppervlak in deze materialen een embossing aan te brengen.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de vorige is de blaasmatrijs volgens die uitvinding zo waarbij voomoemd inzetstuk uit metaal gemaakt is geselecteerd uit de groep bestaande uit aluminium, staal en koper, bij voorkeur van staal, in het bijzonder blikstaal.

Een voordeel is dat metalen inzetstukken een grotere slijtvastheid hebben en een hoger niveau van detaillering toe laten. Blikstaal is daarbij een voorkeursmateriaal, aangezien het (1) standaard verkrijgbaar is in de gewenste diktes, (2) er op eenvoudige wijze via bijvoorbeeld chemisch etsen een embossing met hoge graad van detaillering in kan aangebracht worden zonder dat daarbij een extra nabewerkingsstap nodig is, (3) het een bijzonder slijtvast materiaal is waardoor de inzetstukken een lange levensduur hebben, (4) het toelaat om eenvoudig door buigen de vorm van de blaasmatrijs aan te nemen en (5) het materiaal een magnetische bevestiging in de blaasmatrijs elementen toe laat.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemd inzetstuk het grootste deel van het buisvormig oppervlak vormt van de holte voorzien om een deel van de zijwand van het blaasgevormd product te vormen.

De woorden “het grootste deel ” verwijzen naar tot op het maximale buisvormig oppervlak

Een voordeel is dat er op deze manier geen deellijn tussen het inzetstuk en het blaasmatrijs element zichtbaar is in het product.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat ten minste één van voomoemde eerste (22) en/of tweede (23) blaasmatrijs elementen een uitsparing bevat voorzien om het inzetstuk te plaatsen.

Een voordeel is dat een deellijn tussen het inzetstuk en de blaasmatrijs geminimaliseerd wordt.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemde blaasmatrijs elementen van aluminium en voomoemde inzetstuk van staal zijn.

Een voordeel is dat de voordelen van de aluminium blaasmatrijselementen gecombineerd worden met de voordelen van de stalen inzetstukken.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemde inzetstuk cilindrisch of half cilindrisch is.

Een voordeel is dat het zeer eenvoudig is om de inzetstukken in een cilindrische of half cilindrische vorm voor te buigen en zo de vorm van de blaasmatrijs goed aan te nemen.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemd inzetstuk een plaat met een wanddikte tussen 0,5 mm en 1,5 mm, bij voorkeur tussen 0,5 mm en 1,0 mm, in het bijzonder tussen 0,6 mm en 0,8 mm, is.

Een voordeel is dat deze dikte van platen het nog toe laat om eenvoudig te buigen en zodoende de vorm van de blaasmatrijs goed aan te nemen, terwijl ze nog dik genoeg zijn om een embossing in aan te brengen die met de gewenste detaillering in het blaasgevormd product kan overgebracht worden.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de blaasmatrijs volgens de uitvinding zo dat vernoemd embossing een diepte tussen 0.2 mm en 0.8 mm, bij voorkeur tussen 0.6 mm en 0.8 mm voor een PET blaasgevormd product en tussen 0.2 mm en 0.4 mm voor een PP of PE blaasgevormd product, heeft.

Een voordeel is dat deze dieptes van embossing het toe laten om in de betreffende materialen nog een structuur met gewenste detaillering over te brengen.

De uitvinding betreft ook een productie werkwijze van de blaasmatrijs volgens de uitvinding.

Volgens een voorkeur uitvoeringswerkwijze van de uitvinding, is de werkwijze zo dat voomoemde werkwijze ten minste een stap van embossing van voomoemde inzetstuk bevat, waarbij voomoemde inzetstuk bij voorkeur uit metaal is, geselecteerd uit de groep bestaande uit chemisch etsen, laser etsen en ruimen, bij voorkeur chemisch etsen.

Een voordeel is dat voomoemde werkwijze van embossing toelaat om een veel hoger niveau van detaillering te bekomen. Een additioneel voordeel van de chemisch etsen is dat voomoemde chemisch etsen in vergelijking met andere methoden, zoals graveren of frezen, toelaat een zeer hoog niveau van detaillering zonder extra kost te bekomen.

De uitvinding betreft ook de werkwijze zoals hiervoor beschreven waarbij de stap van embossing de opeenvolgende stappen bevat: a. verschaffen van een patroon masker op een oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk, b. chemisch etsen van voomoemd oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk door voomoemd patroon masker waardoor een embossing van voomoemd oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk gevormd wordt, c. weghalen van voomoemd patroon masker.

De uitvinding betreft nog de werkwijze zoals hiervoor beschreven die een stap van kromming van voomoemd inzetstuk bevat.

Een voordeel is dat deze werkwijze kan uitgevoerd worden op een vlakke plaat, waarna deze gebogen wordt om zodoende de vorm van de blaasmatrijs aan te nemen.

Het gebied van de uitvinding bevat eveneens het gebruik van de blaasmatrijs volgens dit beschrijving om een blaasgevormd product door “Injection Strech Blow Molding” (ISBM) techniek of well “Extrusion Blow Molding” (EBM) techniek te maken.

Korte beschrijving van de figuren

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeur dragende uitvoeringsvorm beschreven van een blaasmatrijs volgens huidige uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin • Figuur 1 een illustratie van een huidige blaasmatrijs volgens de stand van de techniek. • Figuur 2 een geëxplodeerde aanzicht van de blaasmatrijs bevattende de blaasmatrijs elementen, het inzetstuk en het blaasgevormde product volgens de uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving

In figuur 1 wordt een blaasmatrijs 11 volgens de stand van de techniek geïllustreerd. De blaasmatrijs bevat twee elementen die een holte 12 beschrijven. De gewenste structuur 13 is in de wand van een van de element van de blaasmatrijs 11 aangebracht om een structuur op een blaasgevormd product 14 te vormen.

In figuur 2 wordt een voorkeur dragende uitvoeringsvorm van een blaasmatrijs 21 volgens huidige uitvinding geïllustreerd. Deze matrijs bestaat uit twee blaasmatrijs elementen 22 en 23 die een holte 24 beschrijven. De blaasmatrijs 21 is bij voorkeur van aluminium gemaakt.

Deze holte 24 is voorzien om een blaasgevormde product te vormen. Een van de blaasmatrijs elementen bevat een uitsparing 27 om een inzetstuk 25 te ontvangen. Dit inzetstuk 25 is voorzien om een deel van de wand van het blaasgevormd product 26 te vormen. Het inzetstuk 25 heeft een embossed oppervlak om een structuur op een blaasgevormd oppervlak te vormen en is bij voorkeur door een dubbelzijdige kleefband, een magneet of geometrische middelen op een oppervlak van het eerste blaasmatrijs element 22 bevestigd.

Het inzetstuk 25 is bij voorkeur een half cilindrisch metaalplaat van blikstaal met een wanddikte tussen 0.6 mm en 0.8 mm. Het inzetstuk 25 vormt het grootste deel van het buisvormig oppervlak van de blaasgevormde holte 24.

De embossing is bij voorkeur tussen 0.6 mm en 0.8 mm voor een PET blaasgevormd product 26 en tussen 0.2 mm en 0.4 mm voor een PP of PE blaasgevormd product 26.

Het grootste verschil tussen figuur 1 en 2 is dat in de uitvinding een inzetstuk toegevoegd is. In de stand van de techniek is de gewenste structuur rechtsreeks in de matrijs getekend.

Bij voorkeur is de beschreven blaasmatrijs 21 volgens een werkwijze die de opeenvolgende stappen bevat: a. verschaffen van een patroon masker op het oppervlak van de metaalplaat 25, b. chemisch etsen van het oppervlak van de metaalplaat 25 door voomoemd patroon masker waardoor een embossing van het oppervlak van de metaalplaat 25 gevormd wordt, c. weghalen van voomoemd patroon masker.

Deze werkwijze bevat ook een stap van kromming van de plaat 25.

De uitvinding past ook voor het gebruikt van de beschreven blaasmatrijs 21 toe om een blaasgevormd product 26 te maken.

Natuurlijk is de uitvinding niet aan de bovenstaande uitvoeringsvormen beperkt.

Claims

CONCLUSIES

1. Een blaasmatrij s (21 ) bevattende : a. ten minste een eerste (22) en een tweede (23) blaasmatrijs element voorzien om een holte (24) te beschrijven; b. ten minste één inzetstuk (25) met een embossed oppervlak voorzien om een structuur op een blaasgevormd oppervlak te vormen, waarbij voomoemde ten minste één inzetstuk (25) op een oppervlak van ten minste één van voomoemde eerste (22) en/of voomoemde tweede (23) blaasmatrijs element bevestigd is en voorzien is om een deel van een wand van een blaasgevormd product (26) te vormen, daardoor gekenmerkt dat voomoemd ten minste één inzetstuk (25) een plaat is die een wanddikte heeft tussen 0,2 mm en 2,0 mm, waarbij voomoemd ten minste één inzetstuk (25) op het ten minste één van voomoemd eerste (22) en/of voomoemd tweede (23) blaasmatrijs element bevestigd is door omkeerbare fixatiemiddelen geselecteerd uit de groep bestaande uit kleefmiddelen, bij voorkeur een dubbelzijdige kleefband, een magneet en geometrische middelen.
2. Blaasmatrijs (21) volgens conclusie 1, waarbij voomoemde blaasmatrijs (21) ten minste een derde blaasmatrijs element bevat, voorzien om een bodem van voomoemd blaasgevormd product (26) te vormen, en waarbij voomoemde eerste (22) en voomoemde tweede (23) blaasmatrijs elementen voorzien zijn om een deel van voomoemde wand van voomoemd blaasgevormde product (26) te vormen.
3. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voomoemde blaasmatrijs elementen (22,23) van een metaal gemaakt zijn geselecteerd uit de groep bestaande uit staal en aluminium, bij voorkeur aluminium.
4. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voomoemd inzetstuk (25) geselecteerd is uit de groep bestaande uit metaal en kunststof, bij voorkeur metaal.
5. Blaasmatrijs (21) volgens conclusie 4, waarbij voomoemd inzetstuk (25) uit metaal gemaakt is geselecteerd uit de groep bestaande uit aluminium, staal en koper, bij voorkeur van staal, in het bijzonder blikstaal.
6. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het inzetstuk (25) het grootste deel van het buisvormig oppervlak vormt van de holte (24) voorzien om een deel van de zijwand van het blaasgevormd product (26) te vormen.
7. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van voomoemde eerste (22) en/of tweede (23) blaasmatrijs elementen (22, 23) een uitsparing (27) bevat voorzien om voomoemd inzetstuk (25) te plaatsen.
8. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voomoemde blaasmatrijs elementen (22, 23) van aluminium en voomoemd inzetstuk (25) van staal zijn.
9. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voomoemde inzetstuk (25) cilindrisch of half cilindrisch is.
10. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij voomoemd inzetstuk (25) een plaat is met een wanddikte tussen 0,5 mm en 1,5 mm, bij voorkeur tussen 0,5 mm en 1,0 mm, in het bijzonder tussen 0,6 mm en 0,8 mm.
11. Blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies waarbij voomoemde embossing een diepte tussen 0,2 mm en 0,8 mm, bij voorkeur tussen 0,6 mm en 0,8 mm voor een PET blaasgevormd product (26) en tussen 0,2 mm en 0,4 mm voor een PP of PE blaasgevormd product (26), heeft.
12. Werkwijze om een blaasmatrijs (21) volgens één van de voorgaande conclusies te produceren, waarbij voomoemde werkwijze ten minste een stap van embossing van voomoemde inzetstuk (25) bevat, waarbij voomoemd inzetstuk bij voorkeur uit metaal is, geselecteerd uit de groep bestaande uit chemisch etsen, laser etsen en mimen, bij voorkeur chemisch etsen.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij voomoemde stap van embossing de opeenvolgende stappen bevat: a. verschaffen van een patroon masker op een oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk (25), b. chemisch etsen van voomoemd oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk (25) door voomoemd patroon masker waardoor een embossing van voomoemd oppervlak van voomoemd metaal inzetstuk (25) gevormd wordt, c. weghalen van voomoemd patroon masker.
14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, waarbij voomoemde werkwijze een stap van kromming van voomoemd inzetstuk (25) bevat.
15. Gebruik van een blaasmatrijs (21) volgens één van de conclusies 1 tot en met 11 om een blaasgevormd product (26) te maken.