NL1005773C2 - Inrichting en werkwijze voor het onder toevoer van warmte uit een min of meer vloeibaar uitgangsmateriaal vormen van vaste produkten in een matrijs. - Google Patents

Description

NL 43.181-PW/mv

Inrichting en werkwijze voor het onder toevoer van warmte uit een min of meer vloeibaar uitgangsmateriaal vormen van vaste produkten in een matrijs

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting van de in het inleidende deel van conclusie 1 vermelde soort. Uit de praktijk zijn dergelijke inrichtingen bekend, bijvoorbeeld voor het vervaardigen van grammofoonplaten waarbij het evacua-5 tiekanaal de vorm heeft van een ringvormige spleet aan de omtrek van de matrijs. Het nadeel van deze en soortgelijke bekende inrichtingen is dat het produkt door hechten van het inmiddels min of meer hard geworden uitgangsmateriaal met wanden van het evacuatiekanaal lastig uit de matrijs is te verwijde-10 ren. Voorts moet het min of meer hard geworden overtollige uitgangsmateriaal door een extra bewerking van het produkt worden verwijderd, bijvoorbeeld door afsnijden.

De uitvinding heeft tot doel een inrichting van de in de aanhef vermelde soort te verschaffen waarbij een oplossing 15 wordt geboden van de geschetste problemen en wordt gekenmerkt door de maatregelen die worden opgesomd in het kenmerkende deel van conclusie 1. Bij toepassing van de inrichting volgens de uitvinding wordt tijdens het vormen van het vaste produkt het overtollige uitgangsmateriaal door de aanwezige groef of 20 eventueel door de meerdere aanwezige groeven naar buiten gedrukt. Omdat de groef zich bevindt in het oppervlak van een der matrijshelften bij de rand van de vormholte kan het gevormde produkt uit de betreffende matrijshelft worden verwijderd waarbij tevens de overtollige randdelen die tijdens het 25 vormen zijn ontstaan van het produkt afbreken. Het produkt hoeft dus na te zijn gevormd niet of hoogstens slechts minimaal te worden nabewerkt en de afgebroken randdelen kunnen direct worden afgevoerd.

Een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding vol-30 gens conclusie 2 bezit het voordeel dat de afbreekmiddelen stationair zijn zodat geen gecompliceerde mechanismen nodig zijn voor het afbreken van de overtollige randdelen. Er kan voor worden gezorgd dat de stationaire afbreekmiddelen geen belemmering vormen voor het openen van de matrijs. De afbreek- 100 57 7! 2 middelen kunnen namelijk zodanig op de eerste matrijshelft worden bevestigd dat de tweede matrijshelft ten opzichte daarvan met een zekere speling kan bewegen. Door deze uitvoeringsvorm wordt tevens voorkomen dat de afgebroken randdelen in de 5 matrijs vallen en aldaar het uit de matrijs verwijderen van het gevormde produkt bemoeilijken ofwel een belemmering vormen bij het vormen van het volgende produkt.

De uitvinding is bijvoorbeeld geschikt om te worden gebruikt bij een werkwijze volgens de Nederlandse octrooiaan-10 vrage 9402248 voor het vervaardigen van een biologisch afbreekbaar produkt uit een uitgangsmateriaal dat enige gelijkenis vertoond met een beslag voor wafels en dergelijke, bestaande uit een mengsel van onder andere zetmeel, water en verdere toevoegingen. Dit mengsel wordt in de vormholte ge-15 bracht waarna de vormholte wordt gesloten. Het uitgangsmateriaal wordt daarbij over de gehele vormholte wordt verspreid en wordt door de invloed van de toegevoerde warmte tot een vast produkt. Een groot deel van het in het uitgangsmateriaal aanwezige water wordt in verdampte vorm als stoom door de evacua-20 tiekanalen naar buiten geblazen en het overtollige mengsel wordt door de evacuatiekanalen naar buiten gedrukt.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding die een verdere ontwikkeling is van de hierboven genoemde uitvoeringsvorm wordt omschreven in conclusie 3 en heeft het voordeel dat de 25 randdelen reeds tijdens het vormen van het produkt contact maken met de afbreekmiddelen. Als gevolg van het feit dat deze zich in de onmiddellijke nabijheid van de matrijsholte bevinden bezitten deze praktisch dezelfde temperatuur als het inwendige van de matrijsholte zodat ook de randdelen vast wor-30 den, althans ten dele vast worden, gedurende de tijd dat de matrijs gesloten is. Hierdoor wordt voorkomen dat de randdelen makkelijk aan de matrijs blijven kleven hetgeen het makkelijk afbreken en afvoeren van de randdelen zou kunnen bemoeilijken.

Conclusie 4 heeft betrekking op een uitvoeringsvorm 35 van de uitvinding bij welke bij het uitnemen van het gevormde produkt de randdelen gemakkelijk loslaten uit de evacuatiekanalen en onder invloed van buigingskrachten afbreken. Hierbij kan het afbreekpunt zich op voordelige wijze direct aan de rand van het gevormde produkt bevinden, hetgeen hieronder nog 40 verder zal worden toegelicht.

1005773 3

Conclusie 5 betreft een uitvoeringsvorm die van belang is voor het gemakkelijk afvoeren van de gevormde randde-len zonder dat speciale voorzieningen noodzakelijk zijn. De randdelen glijden direct na het afbreken naar beneden of wor-5 den eventueel bij het vormen van het volgende produkt door het overtollige uitgangsmateriaal dat door de evacuatiekanalen naar buiten wordt gedrukt weggeduwd om dan vervolgens langs het genoemde hellende vlak naar beneden te glijden. De afgebroken randdelen kunnen aldus eenvoudigweg in een daartoe ge-10 schikte opvangbak worden opgevangen en uiteindelijk worden af-gevoerd.

De uitvinding zal uitsluitend bij wijze van niet-limitatief voorbeeld worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: 15 figuur 1 een perspectivisch aanzicht toont op een bi ologisch afbreekbaar produkt in de vorm van een verpakkings-schaaltje vervaardigd met behulp van een inrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een zijaanzicht is, gedeeltelijk in doorsne-20 de, van de beide matrijshelften voor het vormen van het produkt van figuur 1, figuur 3 een bovenaanzicht is op een deel van de onderste matrijshelft uit figuur 2, figuur 4 een detail op vergrote schaal is van het 25 produkt van figuur 1 tijdens het vormen tussen de beide ma-trijshelften met een daarbij gevormd overtollig randdeel en figuur 5 een doorsnede is soortgelijk aan figuur 4 waarbij de bovenste matrijshelft is wegbewogen, het produkt met behulp van een uitneeminrichting over enige afstand uit de 30 onderste matrijshelft is omhoog getild en het randdeel is afgebroken en naar beneden glijdt.

Figuur 1 toont een produkt 1 in de vorm van een ver-pakkingsschaaltje, in het vervolg eenvoudigheidshalve schaaltje genoemd. Het schaaltje 1 dient voor het opnemen van bij-35 voorbeeld al of niet warme en al of niet tevens vochtige voedingswaren. Het is vervaardigd uit een min of meer vloeibaar uitgangsmateriaal, meer in het bijzonder uit een op een beslag gelijkend mengsel, samengesteld volgens een receptuur zoals bijvoorbeeld bekend uit de eerder genoemde Nederlandse oc-40 trooiaanvrage 9402248 of uit de internationale octrooiaanvrage 1005773 4 W091/12186. Dergelijke schaaltjes vormen een biologisch afbreekbaar produkt met vooral uit ecologisch oogpunt aantrekkelijke eigenschappen in vergelijking met soortgelijke produkten uit papier of kunststof. Aangezien het uitgangsmateriaal als 5 zodanig geen onderwerp van de uitvinding vormt zal dit verder niet beschreven worden maar wordt voor wat dat betreft verwezen naar de bovengenoemde documenten. Van belang is hier dat het schaaltje als een vast produkt wordt vervaardigd uitgaande van een min of meer vloeibaar uitgangsmateriaal onder toevoer 10 van warmte.

Het schaaltje van figuur 1 wordt gevormd in een matrijs 3, zie figuur 2, met een eerste matrijshelft 3A en een tweede matrijshelft 3B die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn tussen een gesloten stand, zie figuur 4, waarin de beide 15 matrijshelften op elkaar drukken en daarbij een tussenliggende in hoofdzaak afgesloten vormholte bepalen en een geopende stand, zie figuur 2, waarin de beide matrijshelften zich op afstand van elkaar bevinden. In de geopende stand kan het gevormde schaaltje 1 in een uitneemrichting 5 uit de eerste ma-20 trijshelft 3A worden verwijderd. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren met een vacuümnap 7 die op de bodem van het schaaltje 1 wordt geplaatst en verder met behulp van niet getoonde middelen om vattende een verbindingsdeel 9 dat het gevormde schaaltje 1 in de richting van de pijl 5 omhoog tilt en vervolgens in zij-25 waartse richting tussen de matrijshelften 3A en 3B door verplaatsing in een zijwaartse richting 11 verwijderd.

Figuur 3 toont dat bij de in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvorm de eerste of onderste matrijshelft 3A is voorzien van een viertal evacuatiekanalen 13 voor het in de 30 gesloten stand van de matrijs evacueren van lucht en gassen uit de matrijs, alsmede van overtollig uitgangsmateriaal. De evacuatiekanalen 13 zijn gevormd als groeven in het oppervlak van de onderste matrijshelft 3A en wel aansluitend op de korte zijde van het deel van de vormholte waar de rand 15 van het 35 schaaltje 1 wordt gevormd.

In overeenstemming met de uitvinding bezit de inrichting afbreekmiddelen voor het afbreken van overtollige randde-len 17, zie de figuren 4 en 5, die bij het vormen van het schaaltje 1 zijn ontstaan doordat de overtollige hoeveelheid 40 van het beslagachtige uitgangsmateriaal waaruit het schaaltje 1005773 5 wordt gevormd via de groeven 13 uit de matrijs wordt geëvacueerd. Door de warmte van de matrijs worden ook deze overtollige randdelen althans enigszins vast en breken af wanneer het gevormde schaaltje in de richting van de pijl 5 uit de onder-5 matrijs wordt verwijderd.

De afbreekmiddelen bestaan uit stationair op de eerste matrijshelft 3A bevestigde zogenaamde messen 19. Deze bevinden zich, zie de figuren 2 tot 5, ter zijde van de evacua-tiekanalen 13. De zogenaamde messen hebben de vorm van een min 10 of meer langwerpig metalen blok dat zich naast een korte kant van de vormholte uitstrekt. De lengte is bij de getoonde uitvoeringsvorm zodanig dat het afbreekmiddel bij de betreffende zijkant van de vormholte tegenover de beide aanwezige evacua-tiekanalen 13 is gelegen. Ieder afbreekmiddel is met behulp 15 van een tweetal pennen 21 vast met het onderste matrijsdeel 3A verbonden. Daarbij bevinden de pennen zich op zodanige afstand van elkaar dat deze geen beletsel vormen voor de randdelen 17 die tijdens het vormen van het produkt ter plaatse van de eva-cuatiekanalen ontstaan.

20 Tijdens het vormen van het produkt in de vormholte vormt het uit de matrijs geëvacueerde overtollige uitgangsmateriaal de randdelen 17 bij de uiteinden van de evacuatiekana-len 13 en onder de afbreekmiddelen 19. Door de warmte van de matrijs zal het randdeel 17 althans ten dele vast worden, het-25 geen in verhoogde mate geldt voor het deel daarvan dat zich in het evacuatiekanaal 13 bevindt. Wordt nu het gevormde produkt, het schaaltje 1, met behulp van de zuignap 7 in de richting van de pijl 5 uit de ondermatrijs 3A verwijderd (zie figuur 5), dan maken de randdelen 17, doordat deze zich althans ten 30 dele onder de afbreekmiddelen 19 bevinden, contact met het af-breekdeel 19 en breken daardoor buiten de vormholte af en wel ter plaatse van het breukvlakje 23 aan de buitenomtrek van de rand 15 van het schaaltje l. Bij het schaaltje van de getoonde uitvoeringsvorm dat in figuur 1 wordt getoond is dus aan iede-35 re korte zijde van de rand 15 een tweetal afbreekvlakjes 23 aanwezig. Door een juiste vormgeving en dimensionering van het evacuatiekanaal, waarop hieronder nog nader zal worden teruggekomen, kan ervoor worden gezorgd dat de afbreekvlakjes 23 in de eerste plaats nauwelijks zichtbaar zijn en in de tweede 1005773 6 plaats van zodanige aard dat deze op geen enkele wijze afbreuk doen aan de functionaliteit van het gevormde produkt.

Zoals figuur 4 toont bevinden de afbreekmiddelen 19 zich zo dichtbij de evacuatiekanalen 13 dat de randdelen 17 5 die worden gevormd tijdens het vormen van het produkt 1 al met de afbreekmiddelen contact maken tijdens het vormen van het produkt. Doordat de afbreekmiddelen uit metaal bestaan en via metalen pennen 21 in goed geleidend contact staan met de verwarmde matrijs kan ervoor worden gezorgd dat de afbreekmidde-10 len een temperatuur bezitten die weinig afwijkt van het overige deel van de matrijs. Doordat de randdelen contact maken met de afbreekmiddelen vindt warmteoverdracht plaats van de afbreekmiddelen naar de randdelen zodat tijdens het vormen van het produkt in de matrijs ook het deel van de randdelen 17 dat 15 zich buiten de matrijs bevindt een vaste vorm aanneemt.

De evacuatiekanalen 13 bezitten in dwarsdoorsnede een zodanige vorm dat de gedeeltes van de randdelen 17 die in de evacuatiekanalen 13 worden gevormd tijdens het uitnemen van het produkt uit de matrijs in de uitneemrichting 5 zelflossend 20 uit de evacuatiekanalen treden. Hiertoe dient ieder evacuatie-kanaal vanaf het oppervlak van de eerste matrijshelft 3A in de diepterichting van de groef een afnemende breedte te bezitten. De juiste vorm van de groef kan experimenteel worden bepaald. Voor wat het zelflossende effect betreft is de vorm van de 25 groef onder meer afhankelijk van de samenstelling en van de eigenschappen van het uitgangsmateriaal van het produkt. In vele gevallen zal een eenvoudige V-vormige groef kunnen worden toegepast waarbij de hoek tussen de benen van de V kleiner kan zijn dan 45° zodat de gevormde randdelen ter plekke een be-30 trekkelijke smalle dwarsdoorsnede bezitten. Het voordeel hiervan is dat ook de afbreekvlakken 23 een betrekkelijk kleine dwarsdoorsnede zullen bezitten. Deze dwarsdoorsnede wordt bovendien verkleind wanneer, zoals in de figuren 4 en 5 wordt getoond, de diepte van de groeven 13 die de evacuatiekanalen 35 vormen geringer is dan de dikte van de rand 15 van het produkt 1. Bij het bewegen van het gevormde produkt 1 in de uitneemrichting 5, zie figuur 5, wordt het deel van het randdeel 17 dat zich onder het afbreekmiddel 19 bevindt tegengehouden zodat daarop een kracht wordt uitgeoefend die ter plaatse van de 40 doorsnede van het afbreekvlakje 23 een koppel veroorzaakt. De 1005773 7 afmeting van de groeven 13 kan zodanig worden gekozen dat dit koppel het randdeel ter plekke van de rand van het produkt 1 afbreekt en niet op een andere plaats. Na uitnemen heeft het produkt 1 dan ook de vorm van figuur 1 zodat geen enkele nabe-5 werking aan het produkt behoeft plaats te vinden voor het verwijderen van overtollige randdelen.

De eerste matrijshelft 3A, zie vooral de figuren 4 en 5, is aansluitend aan de evacuatiekanalen 13 voorzien van een hellend vlak 25. Door de aanwezigheid van deze hellende vlak-10 ken 25 glijden de gevormde randdelen 17 geheel zelfstandig onder invloed van de zwaartekracht na het afbreken naar beneden. Voor het opvangen van de afgebroken randdelen kunnen onder de matrijs de nodige opvangmiddelen worden geplaatst, deze zijn eenvoudigheidshalve in de tekening evenwel niet weergegeven.

15 Mocht het zo zijn dat na afbreken de gevormde randdelen nog geheel of ten dele blijven steken in de evacuatiekanalen 13, dan zullen deze bij het vormen van het volgende produkt ten gevolge van het naar buiten treden van nieuw overtollig uitgangsmateriaal naar buiten worden gedrukt en alsnog langs de 20 hellende vlakken 25 naar beneden glijden.

Alhoewel in het voorgaande de uitvinding werd besproken aan de hand van een enkel uitvoeringsvoorbeeld dat in het bijzonder betrekking had op een voordelige werkwijze voor het vormen van biologisch afbreekbare produkten uitgaande van een 25 beslagachtig uitgangsmateriaal in een inrichting van de beschreven soort, is de uitvinding tot deze uitvoeringsvorm geenszins beperkt. De uitvinding kan ook worden gebruikt voor de vervaardiging van produkten van geheel andere vorm en aard en bijvoorbeeld ook voor het vormen van produkten uit uit-30 gangsmaterialen van een andere soort zoals al of niet geschuimde plastics. In plaats van stationaire afbreekmiddelen 19 kunnen beweegbare afbreekmiddelen worden gebruikt. Voor het afvoeren van de afgebroken randdelen kunnen afzuigmiddelen worden toegepast. Wanneer afbreekmiddelen worden gebruikt die 35 beweegbaar zijn ten opzichte van de matrijs, dan kunnen de afbreekmiddelen eventueel stationair zijn en de matrijs beweegbaar of kunnen beide beweegbaar zijn. Bij toepassing van een meervoudige matrijs kunnen de afbreekmiddelen van meerdere vormholtes met elkaar gekoppeld zijn. De uitvinding is aldus 40 niet beperkt tot datgene wat in de tekening wordt getoond en 1005773 8 in de bijbehorende beschrijving wordt beschreven maar omvat integendeel alle uitvoeringsvormen die binnen het kader van de bijgevoegde conclusies mogelijk zijn.

De uitvinding heeft voorts tevens betrekking op een 5 werkwijze voor het vormen van producten die gebruik maakt van een inrichting van de beschreven soort.

100 577 3

Claims (6)

1. Inrichting voor het onder toevoer van warmte uit een min of meer vloeibaar uitgangsmateriaal vormen van vaste produkten (1) in een matrijs (3) met een eerste matrijshelft (3A) en een tweede matrijshelft (3B) die ten opzichte van el- 5 kaar beweegbaar zijn tussen een gesloten stand, waarin de beide matrijshelften op elkaar drukken en een tussenliggende in hoofdzaak afgesloten vormholte bepalen en een geopende stand, waarin de beide matrijshelften zich op afstand van elkaar bevinden en het gevormde vaste produkt (1) in een uitneemrich-10 ting (5) uit de eerste matrijshelft (3A) verwijderbaar is, welke matrijs is voorzien van althans een evacuatiekanaal voor het in de gesloten stand van de matrijs evacueren van lucht en gassen uit de matrijs alsmede van overtollig uitgangsmateriaal, met het kenmerk, 15 dat het evacuatiekanaal is gevormd als een groef (13) in het oppervlak van althans een der matrijshelften (3A) bij de rand van de vormholte en dat de inrichting afbreekmiddelen omvat voor het af-breken van overtollige randdelen (17) van het gevormde produkt 20 die tijdens het vormen zijn ontstaan door het althans enigszins vast worden van het via het evacuatiekanaal uit de matrijs geëvacueerde overtollige uitgangsmateriaal.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de evacuatiekanalen (13) zich bevinden op het op- 25 pervlak van de eerste matrijshelft (3A) en dat de afbreekmiddelen (19) zich stationair op de eerste matrijshelft (3A) bevinden terzijde van de evacuatiekanalen (13) , zodat de tijdens het vormen van het produkt (1) in de 30 vormholte buiten de gesloten matrijs gevormde randdelen (17) zich onder de afbreekmiddelen (19) bevinden en bij het verwijderen van het gevormde produkt (1) door de beweging van het produkt in de uitneemrichting (5) met de afbreekmiddelen (19) contact maken en daardoor buiten de vormholte afbreken.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afbreekmiddelen (19) zich op zodanige afstand van de evacuatiekanalen (13) bevinden, dat de gevormde randdelen (17) reeds tijdens het vormen van het produkt (1) contact maken met 1005773 de afbreekmiddelen (19), zodat warmteoverdracht plaats vindt van de afbreekmiddelen naar de randdelen ter bevordering van het tijdens het vormen van het produkt althans ten dele vast worden van de randdelen. 5

4.Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de evacuatiekanalen in dwarsdoorsnede in de genoemde uit-neemrichting in hoofdzaak voor de randdelen zelflossend zijn met een vanaf het oppervlak van de eerste matrijshelft in de diepterichting van de groef afnemende breedte.

5. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste matrijshelft aansluitend aan de evacuatiekanalen is voorzien van een hellend vlak (25) voor het onder invloed van de zwaartekracht langs het hellende vlak naar beneden glijdend afvoeren van afgebroken randdelen (17).

6. Werkwijze voor het vormen van produkten met behulp van een inrichting volgens conclusie 1. iOO r“77 ^