NL1030680C2

NL1030680C2 - Inrichting voor het thermovormen van producten.

Info

Publication number: NL1030680C2
Application number: NL1030680A
Authority: NL
Inventors: Gerardus Jodocus Cornelis Veen
Original assignee: Anbeco B V
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-18
Also published as: DE102006058920A1

Description

r /

INRICHTING VOOR HET THERMOVORMEN VAN PRODUCTEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het thermovormen van een kunststoffen laag 5 tot een of meer producten.

Dergelijke inrichtingen worden bijvoorbeeld gebruikt voor het uit een kunststoffen laag vormen van holle producten, zoals bekers, bakjes, of deksels, welke bijvoorbeeld als verpakking in de zuivelindustrie worden 10 gebruikt. De bekende thermovorminrichtingen omvatten in het algemeen een ondermatrijs en een bovenmatrijs, waarbij de ondermatrijs een vormholte omvat waarin de producten worden gevormd, en waarbij de bovenmatrijs een busvormige drukflens omvat, waarin een daarin beweegbare voorstrekker is 15 aangebracht.

Bij het vormen van de producten met dergelijke inrichtingen wordt de kunststoffen laag (folie) tussen de ondermatrijs en een bovenmatrijs gebracht en verwarmd, welke vervolgens tot op elkaar worden bewogen. In de ondermatrijs 20 zijn vormholten aangebracht, waarin de producten worden gevormd. De bovenmatrijs omvat een drukflens voor het vasthouden van de folie, en in de drukflens is een beweegbare voorstrekker aangebracht. Met behulp van de voorstrekkers wordt het verwarmde folie tot in de in de ondermatrijs 25 aangebrachte vormholten bewogen. Vervolgens wordt lucht toegevoerd en rondom de voorstrekker geblazen, waardoor het door de voorstrekkers voorgevormde folie tot tegen de wand van de vormholte wordt geblazen. Aldus krijgt het uit de kunststoffen laag gevormde product zijn gewenste vorm. De 30 wanden van de vormholten worden gekoeld, waardoor de kunststof vast wordt. Vervolgens worden tussen beide matrijzen de randen van het materiaal doorgesneden, om de producten te scheiden. Daarna worden de gevormde producten uitgeworpen.

1030680s t ι 2

Wanneer de gevormde producten, bijvoorbeeld de kunststof bekertjes of kuipjes moeten worden afgesloten na afvullen daarvan met bijvoorbeeld een zuivelproduct, kunnen de bekers worden voorzien van een rand aan de bovenzijde 5 waarop bijvoorbeeld een afsluitfolie kan worden aangebracht. De kwaliteitseisen aan een dergelijke rand zijn heel hoog omdat een kleine afwijking in de gevormde rand er al toe zou kunnen leiden dat de afsluitfolie niet goed op de beker wordt aangebracht, waardoor bijvoorbeeld bacteriën etc. in het 10 zuivelproduct zouden kunnen komen.

Om de rand aan de producten te vormen is het bekend om de drukflens te voorzien van een middelen voor het vormen van de rand. Na het vormen van het product met de rand is het zeer belangrijk dat deze snel gekoeld wordt. Hiertoe is het 15 bijvoorbeeld bekend om een dubbelwandige drukflens te gebruiken met tussen de beide wanden een kanaal, waarbij de binnenwand van de drukflens uit een hoog warmtegeleidend materiaal is gemaakt. Door het koelkanaal kan koelmedium worden geleid naar de onderzijde van de drukflens waar het 20 via een ringleiding rond de drukflens stroomt en vervolgens via een ander kanaal naar boven wordt afgevoerd. Op deze wijze wordt het deel van de drukflens waar de rand wordt gevormd snel en goed gekoeld.

Het nadeel van het gebruik van hoog warmtegeleidende 25 materialen is in het algemeen dat deze zeer kostbaar zijn. Bovendien is er wanneer een dubbelwandige drukflens wordt gebruikt, door deze dubbele wand minder ruimte voor de voorstrekker, zodat alleen relatief smalle voorstrekkers kunnen worden gebruikt. Met relatief smal wordt hierbij 30 bedoeld dat de afmetingen van de voorstrekker, bijvoorbeeld de diameter in het geval van een cilindrische voorstrekker voor het vormen van ronde producten zoals bijvoorbeeld ronde bekertjes, aanzienlijk kleiner zijn dan de afmetingen t t 3 (bijvoorbeeld diameter) van de vorraholte en dus van het uiteindelijk gevormde product. Het gebruik van een smalle voorstrekker is echter ongewenst aangezien hiermee een minder goede verdeling wordt verkregen van de kunststoffen laag 5 langs de wanden en bodem van het product. Een relatief grote voorstrekker, dat wil zeggen een voorstrekker waarvan de afmetingen de afmetingen van de vormholte benaderen geniet derhalve de voorkeur.

Ook is het vervaardigingsproces voor dergelijke 10 dubbelwandige drukflenzen nogal arbeidsintensief omdat deze in het algemeen uit een binnenbus en een buitenbus bestaan, welke vervolgens in elkaar moeten worden gezet en aan elkaar worden gesoldeerd of gelijmd. Hierbij bestaat ook nog het probleem dat indien de beide delen niet goed met elkaar zijn 15 verbonden, de drukflens kan gaan lekken, waardoor koelmedium in de gevormde producten kan komen waardoor deze niet meer aseptisch zijn.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het thermovormen van 20 producten uit een kunststoffen laag, waarbij de hiervoor genoemde problemen worden opgelost.

Dit doel wordt door de uitvinding bereikt door het verschaffen van een inrichting voor het thermovormen van een kunststoffen laag tot een of meer producten, omvattende een 25 ondermatrijs en een bovenmatrijs, waarbij de ondermatrijs een vormholte omvat waarin het product wordt gevormd, en de bovenmatrijs een busvormige drukflens omvat waarin een daarin beweegbare voorstrekker is aangebracht, waarbij de bovenmatrijs een bovenste bovenmatrijsdeel en een onderste 30 bovenmatrijsdeel omvat, en de drukflens een onderste drukflensdeel en een bovenste drukflensdeel omvat, waarbij het bovenste drukflensdeel in het bovenste bovenmatrijsdeel is aangebracht en het onderste drukflensdeel in het onderste 1030680- 4 bovenmatrijsdeel is aangebracht, en waarbij het onderste drukflensdeel middelen omvat voor het vasthouden van het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel.

Door het gebruik van.een dergelijke gedeelde 5 drukflens is het bijvoorbeeld mogelijk om het onderste drukflensdeel te vervaardigen van een ander materiaal dan het bovenste drukflensdeel. Het bovenste drukflensdeel kan bijvoorbeeld uit een relatief goedkoop lichtgewicht metaal, zoals aluminium, worden vervaardigd, terwijl het onderste 10 drukflensdeel bijvoorbeeld wordt vervaardigd uit een duurder hoog warmtegeleidend en/of slijtvaster materiaal. De uiteindelijke keuze van de materialen voor het onderste drukflensdeel zal hierbij afhankelijk zijn van de eisen die gesteld worden aan de inrichting om een efficiënte productie 15 te bewerkstelligen, welke eisen onder andere product- en foliesoortafhankelijk zijn.

Bovendien is het met de drukflens volgens de onderhavige uitvinding mogelijk om alleen het onderste drukflensdeel te wisselen wanneer deze defect is.

20 Volgens de uitvinding omvat de bovenmatrijs een bovenste bovenmatrijsdeel en een onderste bovenmatrijsdeel, waarbij het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel is aangebracht en middelen omvat voor het vasthouden van het onderste drukflensdeel in de onderste 25 bovenmatrijsdeel. Hierdoor hoeven de beide drukflensdelen niet aan elkaar gelijmd of gesoldeerd te worden, waardoor het vervaardigingsproces van de drukflens volgens de uitvinding aanzienlijk wordt vereenvoudigd.

De middelen voor het vasthouden van het onderste 30 drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel omvatten bij voorkeur een aan de bovenzijde van het onderste drukflensdeel aangebrachte steunflens. Met behulp van een dergelijke steunflens wordt het onderste drukflensdeel opgesloten tussen 1030680-

, I

5 het bovenste en onderste bovenmatrijsdeel, wanneer het bovenste bovenmatrijsdeel op het onderste bovenmatrijsdeel wordt gedrukt, zodat op deze wijze het onderste drukflensdeel op efficiënte wijze wordt vastgehouden in het onderste 5 bovenmatrijsdeel.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het onderste bovenmatrijsdeel kanalen voor het geleiden van koelmedium voor het koelen van het onderste drukflensdeel. Op deze wijze kan de warmte die vrijkomt bij het afkoelen van 10 het kunststof na vormen van het product via het koelmedium worden afgevoerd. Doordat geen koelkanalen in de wand van de drukflens aanwezig zijn is de wanddikte kleiner, en is er meer ruimte voor de voorstrekker waardoor deze groter kan worden uitgevoerd dan in de bekende inrichtingen. Hierdoor 15 kan een betere folieverdeling worden bereikt, waardoor bijvoorbeeld met dunner folie kan worden gewerkt en de productiekosten verminderen.

Het onderste drukflensdeel is bij voorkeur voorzien van middelen voor het vormen van een rand aan het gevormde 20 product. Op deze wijze kunnen afsluitbare producten worden gevormd, doordat de rand bijvoorbeeld kan worden gebruikt voor het aanbrengen van een afsluitfolie.

De onderhavige uitvinding betreft tevens een drukflens voor gebruik in een inrichting zoals hiervoor 25 beschreven, waarbij de drukflens een onderste drukflensdeel en een bovenste drukflensdeel omvat, en waarbij het onderste drukflensdeel middelen omvat voor het vasthouden van het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel.

De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van 30 de bijgevoegde figuren, waarin:

Figuur 1 een perspectivisch en gedeeltelijk doorsgeneden aanzicht van een bovenmatrijs van de inrichting volgens de uitvinding toont, waarbij de voorstrekker naar I030680- 6 beneden is bewogen tot in een vormholte in de ondermatrijs (niet getoond) om een product te vormen;

Figuur 2 een gedeeltelijk doorsnedeaanzicht van een bovenmatrijs van de inrichting volgens de uitvinding toont, 5 waarbij in Fig. 2A de voorstrekker zich in de drukflens bevindt en een vlakke laag folie tussen de bovenmatrijs en ondermatrijs (niet getoond) is aangebracht en waarbij in de situatie zoals getoond in Fig. 2B een product is gevormd;

Figuur 3 een uitvoeringsvorm van een drukflens 10 volgens de uitvinding toont; en

Figuur 4 een doorsnedeaanzicht van de drukflens van figuur 3 laat zien.

In figuur 1 wordt een bovenmatrijs 1 getoond van een inrichting voor het thermovormen van producten. De 15 bovenmatrijs 1 omvat hierbij een bovenste bovenmatrijsdeel 2 en een onderste bovenmatrijsdeel 3. De bovenmatrijs omvat een uitsparing 4 waarin een busvormige drukflens 5 is aangebracht, welke een bovenste drukflensdeel 6 en een onderste drukflensdeel 7 omvat. Het bovenste drukflensdeel 6 20 kan hierbij bijvoorbeeld van een relatief goedkoop lichtgewicht metaal zijn vervaardigd. Het onderste drukflensdeel 7 kan bijvoorbeeld vervaardigd zijn van een hoog warmtegeleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld koperlegeringen. De uiteindelijke keuze voor de 25 materiaalsoort is echter afhankelijk van onder andere het gewenste te vormen product en de gebruikte foliesoort.

In de drukflens 5 is een beweegbare voorstrekker 8 aangebracht welke de verwarmde folie 9 voorstrekt, waarna vormlucht rond de voorstrekker 8 wordt geblazen welke de 30 folie tegen de wand van de vormholte in de ondermatrijs (niet getoond) drukt en het product 10 uiteindelijk vormt, bijvoorbeeld een plastic bekertje, zoals getoond in deze figuur. Zoals getoond in figuur 1 kan de voorstrekker 8 met

I030680S

, t 7 behulp van een zuiger 12 in de drukflens worden bewogen. Opgemerkt wordt dat wanneer de busvormige drukflens 5 en voorstrekker 8 een cilindrisch vorm hebben ronde producten zullen worden gevormd, maar dat deze onderdelen ook een 5 andere vorm kunnen hebben, bijvoorbeeld vierkant, afhankelijk van de gewenste vorm van het te vervaardigen product. In het onderste bovenmatrijsdeel 3 zijn verder koelkanalen 11 aangebracht voor het geleiden van koelmedium rondom de drukflens voor het koelen van het onderste drukflensdeel 7.

10 De werking van de inrichting wordt kort toegelicht aan de hand van figuur 2A en 2B. Het onderste drukflensdeel 7 omvat een steunflens 13 waarmee d/eze tussen het bovenste bovenmatrijsdeel 2 en onderste bovenmatrijsdeel 3 wordt opgesloten, wanneer het bovenste bovenmatrijsdeel 2 op het 15 onderste bovenmatrijsdeel 3 wordt gedrukt en hierbij kracht uitoefent op het onderste bovenmatrijsdeel 3. Tussen de bovenmatrijs 1 en de ondermatrijs (niet getoond) wordt een vel voorverwarmde kunststof 9 aangebracht, welke door de drukflens 5 tegen de ondermatrijs wordt geklemd, wanneer de 20 bovenmatrijs 1 tot op de ondermatrijs wordt bewogen. Zoals getoond in figuur 2B wordt vervolgens de voorstrekker 8 in de drukflens 5 naar beneden bewogen (dit kan op de bekende manieren plaatsvinden) en strekt daarbij de folie 9 voor, waarna vormlucht welke rondom de voorstrekker wordt geblazen, 25 de folie tegen de wand van de vormholte in de ondermatrijs uitvormt, en het uiteindelijke product 10 wordt gevormd. Opgemerkt wordt dat de voorstrekker 8 de wand van de vormholte dus niet raakt, de folie wordt door de vormlucht tegen de wand gedrukt.

30 Zoals getoond in figuur 4 omvat de busvormige drukflens 5 een bovenste drukflensdeel 6 en een onderste drukflensdeel 7, en is de onderzijde 14 van het onderste drukflensdeel 7 afgeplat voor het vormen van een rand aan het 1030680* 8 te vervaardigen product. Het onderste drukflensdeel 7 omvat verder een steunflens 13 waarmee het onderste drukflensdeel 7 in het onderste bovenmatrijsdeel 3 wordt vastgehouden. Zoals verder getoond in de figuren 2A en 2B kan de bij het afkoelen 5 van het product vrijkomende warmte kan snel worden afgevoerd via de kanalen 11 die zich in het onderste bovenmatrijsdeel 3 bevinden. Op deze wijze worden het onderste drukflensdeel 7 en de middelen voor het vormen van een rand 14 snel en efficiënt gekoeld.

10 Na het vervaardigen van de producten worden de producten op bekende wijze losgesneden en bewegen de bovenen ondermatrijs van elkaar af, waarna de producten kunnen worden uitgeworpen.

15

1030680S

Claims

1. Inrichting voor het thermovormen van een kunststoffen laag tot een of meer producten, omvattende een 5 ondermatrijs en een bovenmatrijs, waarbij de ondermatrijs een vormholte omvat waarin het product wordt gevormd, en waarbij de bovenmatrijs een busvormige drukflens omvat waarin een daarin beweegbare voorstrekker is aangebracht, met het kenmerk dat de bovenmatrijs een bovenste bovenmatrijsdeel en 10 een onderste bovenmatrijsdeel omvat, en de drukflens een onderste drukflensdeel en een bovenste drukflensdeel omvat, waarbij het bovenste drukflensdeel in het bovenste bovenmatrijsdeel is aangebracht en het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel is aangebracht, en waarbij 15 het onderste drukflensdeel verder middelen omvat voor het vasthouden van het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de middelen voor het vasthouden van het onderste 20 drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel een aan de bovenzijde van het onderste drukflensdeel aangebrachte steunflens omvatten.

3.Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het onderste bovenmatrijsdeel kanalen omvat voor 25 het geleiden van koelmedium voor het koelen van het onderste drukflensdeel.

4. Inrichting volgens een van de conclusies 1, 2 of 3, met het kenmerk dat het onderste drukflensdeel is voorzien van middelen voor het vormen van een rand aan het gevormde 30 product.

5. Drukflens voor gebruik in een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk dat de drukflens een onderste drukflensdeel en een bovenste 1030680- t · drukflensdeel omvat, waarbij het onderste drukflensdeel middelen omvat voor het vasthouden van het onderste drukflensdeel in het onderste bovenmatrijsdeel. 5 *** 1030680a