NL8701499A

NL8701499A - Spuitvorminrichting voor het vervaardigen van informatieplaten uit kunststof, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van informatieplaten uit kunststof met een spuitvorminrichting.

Info

Publication number: NL8701499A
Application number: NL8701499A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-06-26
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1989-01-16
Also published as: US4917833A; EP0296677B1; DE3869839D1; KR960007280B1; JPS6426419A; EP0296677A1

Description

Λ ΡΗΝ 12.110 1 t.n.v. N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Spuitvorminriehting voor het vervaardigen van informatieplaten uit kunststof, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van informatieplaten uit kunststof met een spuitvorminriehting."

De uitvinding betreft een spuitvorminriehting voor het uit kunststof vervaardigen van aan één zijde van een informatiestructuur voorziene platen, omvattende: een spuitvorm met eerste en tweede ten opzichte van elkaar tussen een geopende en een gesloten stand beweeg- 5 bare vormdelen die in de gesloten stand een tussengelegen vormholte bepalen waarin gesmolten kunststof wordt gespoten voor het vormen van de plaat; een vlakke spiegelplaat op de eerste vormhelft; een schijfvormige, een eerste zijde van de vormholte begrenzende en losneembaar tegen de spiegelplaat aangebrachte, matrijs; een van de eerste vormhelft 10 losneembare afdekring voor het in een bedrijfsstand afdekken van de om- treksrand van de matrijs; alsmede een met de afdekring samenwerkende snelbevestigingsinrichting voor het snel in de bedrijfsstand op de eerste vormhelft bevestigen van de afdekring.

Bij een reeds eerder toegepaste spuitvorminriehting van de 15 bovengenoemde soort werd een snelbevestigingsinrichting toegepast die in hoofdzaak bestond uit een met behulp van een handwiel aandrijfbaar barionetsluitingssysteem.

Het gebruik van een snelbevestigingsinrichting voor de afdekring is gewenst voor het snel kunnen verwisselen van matrijzen.

20

Spuitvorminrichtingen van de beschreven soort worden bijv. gebruikt voor het vervaardigen van Compact-Disc platen, zogenaamde CD-platen.

CD-platen zijn voorzien van een muziekprogramma en worden vervaardigd in productieseries van uiteenlopende grootte, afhankelijk van de ge-^ plaatste orders. Het is daarom noodzakelijk om herhaaldelijk van matrijs te wisselen voor een nieuwe productieserie. Het zal. duidelijk zijn dat de tijd die wordt verloren voor het verwisselen van de matrijs productieverlies betekent en dus zoveel mogelijk verkleind moet worden. Bij de eerder toegepaste spuitvorminriehting wordt na het beëindigen van een productieserie een matrijswisseling doorgevoerd, waarna een ofl opstartserie wordt geïnitieerd die afkeurproducten oplevert. Het is niet ongebruikelijk dat de opstartserie 10 tot 30 afkeurproducten omvat. De noodzakelijkheid van een startserie is gelegen in het feit dat 8701 499

V

* PHN 12.110 2 het toegepaste kunststofmateriaal, bijvoorbeeld polyoarbonaat, in het toevoergedeelte van de spuitvorminrichting gedurende de matrijswisseling enigszins degenereert. Bovendien is de warmtehuishouding in de spuitgietvorm door het aanbrengen van de nieuwe matrijs verstoord zodat 5 een aantal cycli - ieder bestaande uit het sluiten van de spuitvorm, het inspuiten van de kunststof en het afkoelen, het daarna openen van de spuitvorm en het uitnemen van het product - noodzakelijk is om weer tot een gestabiliseerde temperatuur in de spuitvorm te komen. Het voordeel van het snel wisselen van de matrijs is niet alleen de directe 10 tijdwinst en dus productiewinst maar daarnaast de mogelijkheid tot het verkleinen van de opstartserie, hetgeen betekent dat minder afkeurpro-ducten worden vervaardigd en de spuitvorminrichting dus sneller beschikbaar is voor het weer vervaardigen van bruikbare producten. Ook dit betekent productiewinst.

15

Hoewel de beschreven spuitvorminrichting zeker een verbetering betekende ten opzichte van vroegere spuitvorminrichtingen waarbij de afdekring moest worden losgenomen door het verwijderen van een aantal bouten, wordt niettemin de tijd die benodigd is voor het verwisse-20 len van de matrijs nog als te lang geoordeeld. Bovendien ontstaan door de noodzaak van het manipuleren van de afdekring mogelijk problemen. Zo is het laten vallen van de ring een reëel gevaar. De ring is nauwkeurig bewerkt en zou door vallen ernstig kunnen worden beschadigd. Bij platen van grotere diameter dan bij CD-platen, zoals bijvoorbeeld optische vi-n_ deoplaten, bedraagt de massa van de ring 4 kg en is dus betrekkelijk zwaar. De ruimte bij geopende vormruimte die ter beschikking staat voor het manipuleren van de ring is niet groot. Bij spuitvorminrichtingen voor CD-platen opent de spuitvorm bijvoorbeeld over een afstand van slechts ongeveer 20 cm. Het beschadigen van de matrijs op de ene vorm- helft of de spiegel op de andere vormhelft bij het manipuleren van de o u afdekring in de ruimte tussen de beide vormhelften is dan ook niet geheel denkbeeldig. Een ander probleem is dat gezorgd moet worden voor een zeer schone plaats voor het neerleggen van de afdekring tijdens de matrijswisseling, gezien de zeer hoge eisen van reinheid die bij de fa-35 bricage van optische platen gesteld worden.

De uitvinding beoogt een verbeterde spuitvorminrichting van de in de aanhef vermelde soort te verschaffen waarmee een snellere ma-trijswisseling mogelijk is zonder gevaar van beschadiging van de ma- 8701 433 > PHN 12.110 3 trijs of de afdekring en die daardoor wordt gekenmerkt, dat een koppel-inrichting aanwezig voor het in althans nagenoeg gesloten stand van de spuitvorm koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel.

Bij de spuitvorminrichting volgens de uitvinding wordt, 5 voordat geheel openen van de spuitvorm plaatsvindt, met behulp van de snelbevestigingsinrichting de afdekring van de eerste vormhelft losgemaakt en door middel van het bedienen van de koppelinrichting gekoppeld met het tweede vormdeel. Bij het vervolgens geheel openen van de spuitvorm blijft de afdekring tijdelijk op de tweede vormhelft bevestigd.

10 Deze behoeft dus niet te worden gemanipuleerd en terzijde van de spuitvorminrichting te worden weggelegd. Er kan dus ogenblikkelijk begonnen worden met het wisselen van de matrijs.

Met voordeel wordt een uitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikt die tot kenmerk heeft, dat de matrijs losneembaar is bevestigd 15 op een matrijsdrager die samenwerkt met een wisselinrichting voor het -bij geopende vorm en bij koppeling van de afdekring met het tweede vormdeel - snel wisselen van de matrijs. Het zij hier opgemerkt dat een wisselinrichting voor het verwisselen van de matrijs op zich bekend is. Een uitvoeringsvorm wordt bijvoorbeeld beschreven in het Duitse 20

Offenlegungsschrift 3^35856 (herewith incorporated by reference). De schijfvormige matrijs bezit een centrale opening en is bevestigd op het ene einddeel van een wisselhuls. Het andere uiteinde van de wisselhuls is voorzien van een deel dat samenwerkt met een wisselmechanisme aanwezig in de eerste vormhelft. Iedere matrijs wordt tevoren gemonteerd op 25 een wisselhuls. Voor het wisselen van een matrijs wordt de wisselhuls in een centrale opening in de eerste vormhelft geschoven om daarna door middel van het wisselmechanisme tot in de bedrijfsstand te worden verplaatst en vergrendeld. Het uitnemen van de matrijs geschiedt in omgekeerde volgorde. Door de toepassing van een combinatie van een koppel-30 inrichting voor het koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel en een wisselinrichting voor de matrijs is het mogelijk om tot matrijswisselingen van zeer korte duur te komen, met alle reeds geschetste voordelen vandien.

Een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft tot 35 kenmerk, dat de koppelmiddelen de afdekring met het tweede vormdeel koppelen in een positie die nauwkeurig coaxiaal is met de bedrijfsposi-tie van de afdekring op het eerste vormdeel. Het voordeel van deze uit- 8701433 * ΡΗΝ 12.110 4 ψ voeringsvorm is dat geen radiële verplaatsing van de afdekring noodzakelijk is, zoals bij het met de hand verwijderen van de afdekring. Hoe kleiner de vereiste bewegingen van de afdekring zijn, hoe sneller de matrijswisseling kan plaatsvinden. Beschadiging van de matrijs, de 5 spiegel of de ring is practisch uitgesloten. De afdekring blijft voortdurend in dezelfde co-axiale positie op de spuitvorminrichting aanwezig, zij het dat tijdens matrijswisselingen de afdekring zich op de tweede vormhelft bevindt in plaats van op de eerste.

Goed voldaan heeft een uitvoeringsvorm van de uitvinding 10 die tot kenmerk: heeft, dat de snelbevestigingsinnchting een eerste bajonetsluiting omvat; dat de koppelinrichting een tweede bajonetslui- ting omvat; en dat de snelbevestigingsinrichting middelen omvat voor het roteren van de afdekring vanuit de bedrijfsstand naar een koppel- stand, waarbij in de bedrijfsstand de eerste bajonetsluiting gesloten 15 en de tweede open is en in de koppelstand de eerste bajonetsluiting geopend en de tweede gesloten is. Deze uitvoeringsvorm leidt tot een eenvoudige constructie van zowel de snelbevestigingsinrichting als de koppelinrichting. In feite zijn beide inrichtingen met elkaar gecombineerd en vergen in de eerste vormhelft slechts weinig bewegende delen, name- 20 lijk alleen die bewegende delen die de afdekring roterend aandrijven.

Op de tweede vormhelft hoeven slechts een aantal op een vaste plek bevestigde bajonetonderdelen aanwezig te zijn terwijl ook op de eerste vormhelft een aantal vaste bajonetbevestigingsdelen aanwezig is.

Het is bij een volgende uitvoeringsvorm mogelijk om tot een 25 verdere integratie te komen, namelijk door toepassing van het kenmerk: dat de matrijsdrager in het eerste vormdeel vergrendelbaar is; dat de snelwisselinrichting in het eerste vormdeel beweegbare en zowel met de matrijsdrager als met de afdekring samenwerkende delen bevat; en dat de genoemde beweegbare delen, bij met het tweede vormdeel gekoppelde af-30 dekring, tijdens het openen van de spuitvorm de matrijsdrager ontgrendelen .

Bij toepassing van een spuitvorminrichting volgens de uitvinding die behalve van een koppelinrichting voor de afdekring tevens is voorzien van een matrijswisselinrichting is het mogelijk gebruik te 3 5 maken van een voordelige werkwijze volgens de uitvinding. De werkwijze volgens de uitvinding betreft het vervaardigen van platen in productie-series bestaande uit een aantal productiecycli, ieder omvattende de 8701493 ΡΗΝ 12.Π0 5 stappen: spuitvorm sluiten - kunststof inspuiten en afkoelen - spuit- vorm openen - product uitnemen, waarbij na iedere productieserie een matrijswisseling plaats vindt en vervolgens een opstartserie wordt doorlopen bestaande uit opstartcycli die dezelfde stappen omvatten als 5 de productiecycli maar een afkeurproduct opleveren, waarna de volgende productieserie een aanvang kan nemen. De uitvinding heeft tot kenmerk: dat de werkwijze onder besturing van een besturingsinrichting plaats vindt die automatisch de afwerking van de elkaar opvolgende productie-series, matrijswisselingen en opstartseries bestuurt; dat het verwij- 10 deren van de producten uit de spuitvorm plaats vindt met een mechanische productmanipulator; dat voor de matrijswisseling een mechanische matrijsmanipulator aanwezig is; dat elke matrijswisseling in een vaste tijdsduur wordt uitgevoerd en de volgende stappen omvat: het nabij het einde van de laatste productiecyclus van een productieserie door bedie-15 ning van de snelbevestigingsinrichting en de koppelinrichting koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel, het na het verwijderen van het laatste product van de productserie uit de geopende spuitvorm door het bedienen van de matrijswisselinrichting opheffen van de bevestiging van de matrijsdrager op het eerste vormdeel, het van het eerste vorm- 20 deel met de matrijsmanipulator verwijderen van de matrijsdrager met de matrijs, het met de matrijsmanipulator op het eerste vormdeel aanbrengen van de volgende matrijsdrager met de volgende matrijs, het bevestigen van de matrijsdrager op het eerste vormdeel door het bedienen van ^ de matrijswisselinrichting, alsmede het voor het begin van de eerste opstartcyclus van de volgende opstartserie door bediening van de koppelinrichting en de snelbevestigingsinrichting weer op het eerste vormdeel bevestigen van de afdekring.

Het zij hier opgemerkt dat het toepassen van een mechanisch productmanipulator, ook wel een robot genoemd, op zich voor het verwij-30 deren van producten uit een spuitvorm bekend is. Het zou in principe mogelijk zijn - en zeker belangrijke voordelen kunnen bieden - om de productmanipulator tevens te laten fungeren als matrijsmanipulator. Het zal daartoe in het algemeen noodzakelijk zijn het gedeelte van de manipulator dat direct de producten uitneemt te verwisselen voor een ander 35 gedeelte, namelijk één dat geschikt is voor het uitnemen van de combinatie van matrijs en matrijsdrager. Deze verwisseling kan door de robot bij voorkeur automatisch uitgevoerd worden in de tijd dat de koppeling 8701493 f PHN 12.110 6 van de afdekring met de tweede vormhelft plaatsvindt en de spuitvorm wordt geopend.

De toepassing van een automatische besturingsinrichting is bij de uitvinding mogelijk geworden doordat de matrijswisselingen auto-5 matisch worden uitgevoerd en dus steeds in exact hetzelfde tijdsbestek plaatsvinden. Dit betekent dat de eerder beschreven verschijnselen met betrekking tot de degeneratie van het kunststof materiaal in de toevoer van de spuitgietmachine en de warmtehuishouding in de matrijs steeds hetzelfde en dus geheel voorspelbaar zijn. Het zal zodoende mogelijk 10 zijn de opstartserie tot een absulunt minimum te reduceren. Een overmaat aan opstartcycli, met als doel zekerheid dat na de opstartserie de eerste producten gemaakt in de productieserie ook inderdaad aan de kwaliteitseisen voldoen, is niet nodig gezien de genoemde voorspelbaarheid van de optredende verschijnselen.

^ Een uitvoeringsvorm van de werkwijze heeft tot kenmerk, dat iedere opstartserie hetzelfde aantal opstartcycli omvat. Het aantal opstartcycli in een opstartserie zou zelfs tot nul kunnen naderen, naarmate de automatische matrijswisseling sneller plaatvindt.

Van belang voor het bereiken van een opstartserie met een 20 minimaal aantal opstartcycli is een volgende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die tot kenmerk heeft, dat de matrijs voor de volgende productieserie in de onmiddellijke nabijheid van de spuitvorm in voorverwarmde staat gereed wordt gehouden. Afhankelijk van het soort gebruikte kunststof en de daarvoor benodigde spuittempera-25 tuur, de snelheid waarmee de automatische matrijswisseling plaats kan vinden en de mate waarin de voorverwarmde matrijs voldoet aan het tijdens het spuiten van productieseries aanwezige temperatuurregiem in de spuitvorminrichting zou het in principe zelfs mogelijk zijn om te komen tot een opstartserie die geen enkele opstartcyclus meer omvat en dus in principe geheel overgeslagen kan worden. Dat dit werkelijk mogelijk zou zijn is tot nu toe niet aangetoond, maar moet zeker tot de mogelijkheden worden gerekend.

Het streven bestaat om de omvang van de luchtbehandelingsinstallaties die nodig zijn bij het fabriceren van optische platen zo- oc veel mogelijk te verkleinen. Deze installaties vormen namelijk een belangrijke kostenverhogende factor door hun aanmerkelijke omvang en de grote investeringen die ermee gepaard gaan. Er is daarom een streven 8701499 PHN12.T10 7 ontstaan slechts te zorgen voor geconditioneerde lucht op die plaatsen waar zulks absoluut onmisbaar is, dat wil zeggen, daar waar op een gegeven moment tijdens het productieproces het informatieoppervlak van de matrijs dan wel van het product direct aan de omgevingslucht is bloot- 5 gesteld. Een uitvoeringsvorm van de werkwijze die een bijdrage tot het verkleinen van de benodigde omvang van de luchtbehandelingsinstallaties levert wordt daardoor gekenmerkt, dat: de matrijs in een luchtgecondi-tioneerde ruimte op de matrijsdrager wordt aangebracht en in een stof-dicht afsluitbaar magazijn wordt gezet; dat het aldus gevulde stofdicht 10 gesloten magazijn nabij de spuitvorminrichting op een van te voren vastgestelde plek wordt geplaatst; en dat de matrijsdrager met de matrijs pas ten tijde van een matrijswisseling uit het magazijn wordt genomen en na beëindiging van de betreffende produetieserie weer daarin wordt teruggezet. Deze uitvoeringsvorm is uitstekend te combineren met 15 de vorige uitvoeringsvorm door de gesloten magazijnen tevens te gebruiken voor het voorverwarmen van de daarin aanwezige matrijzen. De magazijnen kunnen bijvoorbeeld worden voorzien van een ingebouwde verwar-mingsinrichting.

Een verdere rationalisering van de werkwijze volgens de uit- 20 vinding is mogelijk door toepassing van een volgende uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft, dat automatische transportmiddelen aanwezig Zijn die de magazijnen transporteren tussen de luehtgeconditioneerde ruimte en de genoemde vastgestelde plek.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van 25 de tekening die bij wijze van voorbeeld betrekking heeft op een uitvoeringsvorm van een spuitvorminrichting volgens de uitvinding en waarin: Figuur 1 een doorsnede is van een spuitvorminrichting in gesloten stand,

Figuur 2 nogmaals een doorsnede volgens figuur 1 is, nu ech-30 ter met de spuitvorminrichting in geopende stand en met de afdekring gekoppeld met het tweede vormdeel,

Figuur 3 een gedeelte van de doorsnede van figuur 1 op enigszins vergrote schaal weergeeft, met dien verstande dat het bovenste gedeelde van de figuur de situatie toont in gesloten stand en het 35 onderste gedeelte van de figuur de situatie toont in gedeeltelijk geopende stand,

Figuur U een aanzicht is volgens de pijlen IV-IV van figuur 8701 433 * PHN 12.110 8 2,

Figuur 5 een aanzicht is volgens de pijlen V-V in figuur 2, Figuur 6 een bovenaanzicht is van de afdekring op enigszins vergrote schaal, 5 Figuur 7 een doorsnede is volgens de pijlen VII-VII in fi guur 6 en

Figuur 8 een aanzicht is van de afdekring volgens de pijl VÏII-VIII in figuur 6.

De spuitvorminrichting omvat een spuitvorm met een eerste vormdeel _1_ en een tweede vormdeel 2. De spuitvormrichting is geschikt om op de gebruikelijke manier in een geschikte spuitgietmachine gemonteerd te worden. Aangezien de spuitgietmachine als zodanig geen onderdeel van de uitvinding vormt is deze in de tekening verder niet getoond. Het zij hier voldoende om op te merken, dat de spuitgietmachine 15 voorzien is van vlakke platen waarop de vormdelen _1_ respectievelijke 2_ kunnen worden aangebracht. De genoemde platen zijn meestal met behulp van hydraulische inrichtingen ten opzichte van elkaar langs een nauwkeurige baan transleerbaar voor het openen van de spuitvorm. Voorts is de spuitgietmachine voorzien van de nodige middelen voor het smelten, 20 op temperatuur houden en onder druk brengen van de kunststof die in de vormholte 3 van de vorminrichting kan worden gespoten. De niet-geteken-de spuitgietmachine is tevens voorzien van middelen voor het verplaatsen van een productuitstoter 4, op de werking en de functie waarvan nog nader zal worden teruggekomen.

25

Het vormdeel _1_ omvat, op de in de stand van de techniek gebruikelijke wijze, een aantal op elkaar bevestigde platen 5 tot en met 9. Het tweede vormdeel 2_ omvat de platen 10 en 11. In een ruimte in de plaat 9 is het eerste vormdeel voorzien van een eerste spiegelplaat 12 die is voorzien van een aantal kanalen 13 voor het toevoeren van een 30 verwarmingsmedium en eventueel een koelmedium. Op soortgelijke wijze is, in een holte van de plaat 11, het tweede vormdeel voorzien van een tweede spiegelplaat 14 met kanalen 15.

De vormholte wordt aan een eerste zijde begrensd door een losneembaar tegen de spiegelplaat 12 aangebrachte matrijs 16. De om-35 treksrand van de matrijs wordt in een bedrijfsstand, zie figuur 1, afgedekt door een van de eerste vormhelft afneembare afdekring 17· Een snelbevestigingsinrichting is aanwezig voor het snel op de eerste vorm- 87 01 PHN 12.110 9 helft bevestigen van de afdekring 17. De snelbevestigingsinrichting zal in het hierna volgende nog nader worden besproken. Hier zij opgemerkt dat de snelbevestigingsinrichting een tweetal pneumatische motoren 18A en 18B bevat, zie vooral figuur 4, die door middel van verschuifbare s stangen 19A en 19B, voorzien van een pen 20A respectievelijk 20B, de afdekring 17 een beperkte roterende beweging kunnen doen ondergaan.

Voor het, bij althans nagenoeg gesloten spuitvorm, koppelen van de afdekring 17 met het tweede vormdeel Z is een koppelinrichting aanwezig. Normaal blijft de afdekring 17 steeds met het vormdeel _1_ ge-10 koppeld, ook indien de spuitvorm geopend is. Slechts bij het wisselen van de matrijs 16 wordt afdekring 17 tijdelijk met het vormdeel 2^ gekoppeld, zie figuur 2. De koppelinrichting zal verderop nader worden besproken.

Dê matrijs 16 bestaat op bekende wijze uit een langs galva-15 nische weg uit een nikkellegering opgegroeide schijf die aan zijn naar de vormholte toegekeerde zijde is voorzien van een informatiestructuur met afmetingen in de orde van 1 a 2 micron. Deze structuur vormt het complement van de in de optische schijf aan te brengen informatiestructuur. Aangezien met de beschreven spuitvorminrichting CD-platen worden 20 vervaardigd, die zoals bekend slechts aan één zijde van een informatiestructuur zijn voorzien, is aan de zijde van het tweede vormdeel op de spiegelplaat 14 geen matrijs aangebracht. In principe zou een geheel vlakke en dus niet van informatiestructuur voorziene matrijs kunnen worden gebruikt. Bij de hier getoonde uitvoeringsvorm is dit evenwel 25 niet het geval en begrenst de vlak geslepen voorzijde van de spiegelplaat 14 aan de tweede zijde de vormholte.

De matrijs 16 is losneembaar bevestigd op een matrijsdrager 21. Deze omvat een wisselhuls 22 waarop met behulp van een aantal sohuingeplaatste boutjes 23 een klemring 24 is bevestigd. De matrijs 16 on is voorzien van een centraal gat en wordt tussen de wisselhuls 22 en de klemring 24 geklemd. Zie hiervoor meer in het bijzonder figuur 3.

De matrijsdrager 2J_ werkt samen met een op de eerste vorm- helft J_ aanwezige matrijswisselinrichting. Deze omvat een axiaal langs de centrale as 25 van de vorminrichting beweegbare drukplaat 26, een 35' aantal tussen de plaat 6 en de drukplaat 26 werkende drukveren 27, alsmede een met de drukplaat 26 verbonden kogelbus 28. De kogelbus is aan zijn omtrek voorzien van een aantal boringen waarin zich kogels 29 be- 8701 493 ΡΗΝ 12.110 10 •ί vinden. De wisselhuls 22 is aan het zich in de tekening aan de linkerzijde bevindende vrije uiteinde voorzien van een met de kogels 29 corresponderende ringgleuf 30. De kogels 29 bevinden zich bij aangebrachte matrijsdrager - zie figuur 1 en het bovendeel van figuur 3 - opgesloten 5 tussen enerzijds de wisselhuls 22 en een in de plaat 8 gemonteerde bus 31. Deze laatste bus is aan zijn binnenomtrek van een met de kogels 29 corresponderende ringgleuf 32 voorzien. De kogels 29 en de beide ring-gleuven 30 en 32 hebben zodanige afmetingen dat wanneer de drukplaat 26 zich in de wisselstand bevindt, zie figuur 2 en het onderste deel van 10 figuur 3> de kogels geen belemmeringen vormen voor de axiale verplaatsing van de wisselhuls 22. Voor de bediening van de bewegingen van de matrijswisselinrichting is bij de getekende uitvoeringsvorm van de uitvinding geen apart bedieningsmechanisme noodzakelijk. Dit is een belangrijk voordeel. Zoals later nog nader zal worden uitgelegd is de be-15 weging van de matrijsdrager automatisch het gevolg van het openen en sluiten van de spuitvorm, vooropgesteld dat de afdekring 17 uit zijn bedrijfsstand is gedraaid met behulp van de schuifstangen 19A en 19B.

De afdekring 17 wordt met het tweede vormdeel _2 gekoppeld in een positie die nauwkeurig coaxiaal is met de bedrijfspositie. Met an- 20 dere woorden: coaxiaal met de centrale as 25. De koppelmiddelen omvatten een drietal ronde bajonetkoppen 33 die met behulp van bouten 34 zijn aangebracht op een zich tegenover de afdekring 17 bevindende te-genring 35. De tegenring is met behulp van een aantal bouten 36 op de spiegelplaat 14 geschroefd en is dus vast met het tweede vormdeel 2 25 ~ verbonden. De koppelmiddelen voor het koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel omvatten ook een drietal corresponderende bajonetsleu-ven 37 in de afdekring 17. Zie hiervoor meer in het bijzonder de figuren 6 en 7·

Behalve dat de koppelinrichting een bajonetsluiting omvat, 30 bezit ook de snelbevestigingsinrichting een bajonetsluiting. Deze omvat een drietal stationair in de plaat 12 van het eerste vormdeel bevestigde pennen 38. De pennen 38 werken samen met in de omtrek van de afdekring 17 aangebrachte, ruwweg L-vormige, bajonetgleuven 39, zie meer in het bijzonder de figuren 6 en 8. Zoals reeds eerder werd vermeld omvat 35 de snelbevestigingsinrichting de pneumatische motoren 18A en 18B, alsmede de schuifstangen 19A en 19B die ieder zijn voorzien van een pen 20A, respectievelijk 20B. Ieder der pennen werkt samen met een corres- 8701 498 PHN 12.110 11 ponderende gleuf 40 in de afdekring 17, zie hiervoor de figuren 6 en 7.

In de in figuur 4 getekende situatie bevinden de schuifstan-gen 19A en 19B en de afdekring 17 zich in de bedrijfsstand. In deze g stand is de eerste bajonetinrichting, omvattende de pennen 38 en de ba-jonetgleuven 39, gesloten en is de tweede bajonetsluiting, omvattende de bajonetkoppen 33 en de bajonetgleuven 37, geopend. De koppelstand wordt bereikt door de afdekring in figuur 4 rechtsom te verdraaien. Dit gebeurt door de schuifstang 19A naar rechts te bewegen en tegelijker-^ tijd de schuif stang 19B naar links. Door de draaiende beweging worden de bajonetkoppen 33 van de tweede bajonetsluiting opgesloten in de ba-jonetsleuven 37 van de afdekring. Tegelijkertijd komen de bajonetpennen 38 van de eerste bajonetsluiting in het naar de zijkant van de afdekring open been van de L-vormige bajonetsleuven 39 zodat bij het open-15 gaan van de spuitvorm de afdekring gekoppeld blijft met het tweede vormdeel en vrij is van het eerste vormdeel.

Op deze manier is het mogelijk om op snelle en automatische wijze de afdekring dan weer met de ene vormhelft dan weer met de andere vomhelft te koppelen, zodat de afdekring nimmer met de hand behoeft te 20 worden gemanipuleerd.

De matrijsdrager 2Λ_ is, zoals reeds eerder besproken, in het eerste vormdeel vergrendelbaar met behulp van de door de drukplaat 26 bewogen kogelbus 28 met de kogels 29. Voor het verplaatsen van de drukplaat 26 staan drukpennen 41 ter beschikking die samenwerken met de af-25 dekring 17, zie vooral de figuren 1 en 2 en het bovendeel van figuur 3. Wanneer de afdekring 17 zich in de bedrijfsstand bevindt drukt het in de tekening naar rechts gekeerde uiteinde van de drukpen 41 tegen een zijvlak van de afdekring. De drukveren 27 bevinden zich in deze situatie in een ingedrukte toestand. Nadat op de eerder beschreven wijze, 30 door de pneumatische motoren 18A en 18B, de afdekring 17 in de richting van de pijl P is gedraaid, zal de afdekring zich bij het openen van de spuitvorm van de eerste vormhelft af bewegen. Deze beweging kan over een deel van de slag door de drukpennen 41 worden gevolgd, zodat de drukplaat 26 zich in de tekening naar rechts begeeft. Het onderste deel 35 van figuur 3 toont de stand die de drukplaat 26 uiteindelijk kan innemen, welke eindpositie wordt bepaald door het feit dat de op de drukplaat 26 aangebracht plaat 42 tot aanslag is gekomen in de ruimte 43 in 870 1499 PHN 12.110 12 de plaat 8. De plaat 42 laat de drukpennen 41 passeren en bezit uitsparingen 44 voor een ronde kraag 45 van de drukpennen. De kraag wordt belast door een aantal schotelveren 46.

De beweging van de drukplaat 26 brengt een beweging van de 5 erop bevestigde kogelbus 28 met zich mee zodat deze zich naar de in het onderste deel van figuur 3 getoonde positie begeeft en op zijn weg de wisselhuls 22 naar rechts meeneemt. Door nu de spuitvorm verder te openen ontstaat de situatie van figuur 2 waarin de matrijs 16 tezamen met de matrijsdrager 21 gemakkelijk uit de eerste vormhelft J_ kan worden 10 verwijderd. Deze verwijdering wordt vereenvoudigd door het feit dat de wisselhuls aan de binnenzijde is voorzien van een doorgaande centrale opening, waarin een pen kan worden gestoken van geschikte diameter en vorm om de matrijsdrager met de matrijs uit het eerste vormdeel te verwijderen. Na het verwisselen van de matrijsdrager met de daarop beves-15 tigde matrijs voor een nieuwe matrijsdrager met matrijs wordt de spuitvorm gesloten en vindt de omgekeerde gang van zaken plaats. De matrijsdrager wordt automatisch weer in de eerste vormhelft vergrendeld en de afdekring wordt automatisch met behulp van de koppelinrichting meer met het eerste vormdeel gekoppeld, 20 In het centrum van het eerste vormdeel _1_ bevindt zich een geleidebus 47 die zich tot aan de vormholte uitstrekt. De geleidebus 47 is op zijn beurt weer opgenomen in een mantel 48 die zich eveneens tot aan de vormholte uitstrekt. Aan de zijde van de vormholte sluit de mantel 48 zeer nauwkeurig aan op de klemring 24 met een zodanig kleine

pC

speling dat geen kunststof uit de vormholte tussen de genoemde delen kan komen. De geleidebus 47 is geschikt voor de geleiding van de pro-ductuitstoter 4. De verplaatsing van de productuitstoter geschiedt door een koppelstuk 49 tegen de belasting van een drukveer 50. De verplaatsing van het koppelstuk 49 komt tot stand via een stootstang 51 die ^ door de niet-getoonde spuitgietmachine wordt bediend. Na iedere produc-tiecyclus opent zich de spuitvorm en wordt de in de vormholte 3 gevormde plaat door het naar rechts bewegen van de productuitstoter 4 van de matrijs 16 gedrukt.

In het tweede vormdeel bevindt zich een spuitkanaal 52 dat |3c is aangebracht in een bus 53· Deze sluit aan de linkerzijde aan op een verwarmingsmantel 54 voorzien van kanalen 55 voor een verwarmingsme-dium. Aan de linkerzijde mondt het spuitkanaal 52 uit in de vormholte, 0701499 PHN 12.110 13 aan de rechterzijde mondt het uit in een drukstuk 56 dat geschikt is om samen te werken met een drukneus van de spuitgietinrichting.

Voor het zuiver doen registreren van de beide vormdelen in de gesloten stand is op het tweede vormdeel een aantal paspennen 57 ge-5 monteerd die passen in corresponderende boringen 58 van het eerste vormdeel.

Er zal nu een beschrijving volgen van de werkwijze volgens de uitvinding. Met de getekende spuitvorminrichting is het mogelijk platen, bijvoorbeeld CD-platen, te vervaardigen in productieseries die ieder bestaan uit een aantal productiecycli. Iedere productcyclus omvat de stappen: spuitvorm sluiten - kunststof inspuiten en afkoelen - spuitvorm openen en product uitnemen. In figuur 1 bevindt de spuitvorm zich in de gesloten situatie en kan dus kunststof worden ingespoten. De kunststof wordt door de spuitgietmachine door het spuitkanaal 52 in ge-15 smolten toestand in de vormholte 3 geperst. De vormholte wordt begrensd aan de eerste zijde door de matrijs 16 en aan de tweede zijde door de spiegelplaat 14. Aan de omtrek vindt een afdichting plaats door een op de matrijs 16 drukkende rand 59 behorende tot de tegenring 35. Voor de 2Q ontluchting van de vormholte kunnen aparate middelen aanwezig zijn, het is evenwel ook mogelijk dat de aanwezige ruimte tussen de verschillende onderdelen voldoende is voor het doorlaten van de door de vloeibare kunststof weggedrukte lucht. De wanden van de vormholte, met name de matrijs 16 en de spiegelplaat 14, zijn koeler dan de ingespoten gesmolten kunststof waardoor een stolling van het materiaal in de vormholte 25 optreedt. Na een vooraf ingestelde tijd wordt de vormholte geopend en wel over een slag van ruwweg 200 mm. Deze afstand tussen de vormdelen J_ en 2 correspondeert met de in figuur 2 getekende afstand. De produet-uitstoter 4 wordt bekrachtigd en dus naar rechts verschoven waarop de 30 gevormde plaat kan worden uitgenomen. Hierna sluit de vorm zich weer en neemt de cyclus opnieuw een aanvang.

Na het beëindigen van een productieserie vindt een matrijswisseling plaats. De laatste tot de productieserie behorende plaat wordt uit de geopende spuitvorm uitgenomen, waarna de spuitvorm zich 35 weer sluit, echter met een sluitdruk vrijwel gelijk aan nul. In deze situatie worden de pneumatische motoren 18A en 18B bekrachtigd, waardoor de afdekring 17 op de voorheen reeds beschreven wijze een draaiende beweging ondergaat in de richting van de pijl P (figuur 4) en auto- 8701 499 PHN 12.110 14 matisch een koppeling plaatsvindt van de afdekring met het tweede vormdeel en tegelijkertijd een ontkoppeling van het eerste vormdeel. Bij het nu verder openlopen van de spuitvorm treedt de situatie van figuur 3 op. Immers zoals reeds eerder beschreven, zullen de drukpennen 41 de 5 beweging van de afdekring 17 naar rechts volgen, evenals de matrijsdra-ger 21_. Bij nog verder openlopen van de spuitvorm blijft de raatrijsdra-ger achter zodat de situatie van figuur 2 ontstaat. De matrijs 16 tezamen met de matrijsdrager 2J_ kunnen nu worden uitgenomen en worden verwisseld voor een andere matrijs met bijbehorende matrijsdrager. De M spuitvorm wordt vervolgens weer gesloten. De afdekring 17 stoot op een gegeven moment tegen de drukpennen 41 en de matrijsdrager 21 wordt op de eerder beschreven wijze naar links getrokken en in de uiteindelijke stand vergrendeld. Bij gesloten vorm maar bij geringe sluitdruk of geheel afwezige sluitdruk wordt de koppelinrichting in omgekeerde rich-^ ting bediend waardoor de afdekring 17 een draaiende beweging maakt in de richting van de pijl Q (figuur 4) en opnieuw gekoppeld wordt met het eerste vormdeel en ontkoppeld wordt van het tweede vormdeel. Direct hierna kan de sluitdruk worden verhoogd tot de druk noodzakelijk voor het spuitgieten en kan de eerste opstartcyclus een aanvang nemen. Er wordt een opstartserie doorlopen bestaande uit opstartcycli die dezelfde stappen omvatten als de eerder omschreven productiecycli maar een afkeurproduct opleveren. Na het einde van de opstartserie wordt met de nieuwe productieserie een aanvang genomen.

Volgens de uitvinding vindt de gehele gang van zaken plaats onder besturing van een besturingsinrichting die automatisch de afwerking van de elkaar opvolgende productieseries, matrijswisselingen en opstartseries bestuurt. Vele moderne spuitgietmachines zijn voorzien van computergestuurde, van één of meer microprocessoren voorziene, programmeerbare automatische besturingsinrichtingen voor de besturing van 30 de productieseries. Het is mogelijk het programma van dergelijke bekende besturingsinrichtingen aan te passen voor het automatisch uitvoeren van de genoemde handelingen nodig voor de matrijswisseling. Volgens de uitvinding is evenwel een verdere automatisering mogelijk, namelijk het automatisch verwijderen van de producten uit de spuitvorm met een on mechanische productmanipulator en het automatisch wisselen van matrijzen met een mechanische matrijsmanipulator. Ook dergelijke manipulatoren kunnen van conventionele aard zijn, ze worden doorgaans robots ge- 5701499 PHN 12.110 15 noemd. De besturing kan weer plaats vinden door de spuitmachinebestu-ring, dan wel door een daaraan gekoppelde aparte besturingsinriehting. Iedere matrijswisseling wordt in een vaste tijdsduur uitgevoerd en omvat de eerder beschreven stappen: het nabij het einde van de laatste 5 productieeyclus van een productieserie door bediening van de bevesti-gingsinrichting en de koppelinrichting koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel, het na het verwijderen van het laatste product van de productserie uit de geopende spuitvorm door het bedienen van de snelwisselinrichting opheffen van de bevestiging van de matrijsdrager W op het eerste vormdeel, het van het eerste vormdeel met de matrijsmanipulator verwijderen van de matrijsdrager met de matrijs, het met de ma-trijsmanipulator op het eerste vormdeel aanbrengen van de volgende matrijsdrager met de volgende matrijs, het vergrendelen van de matrijsdrager in het eerste vormdeel door het bedienen van de snelwisselin-*5 richting, alsmede het weer op het eerste vormdeel bevestigen van de afdekring door bediening van de snelbevestigingsinrichting.

De benodigde manipulatoren zijn in de tekening niet weergegeven en zijn op zich voor de uitvinding verder niet van belang. Op de markt zijn velerlei robots verkrijgbaar voorzien van microncomputers 20 die kunnen worden geprogrammeerd voor het uitvoeren van de vereiste taken, zijnde het uitnemen van de producten en het wisselen van de matrijzen. Voor het uitnemen van producten uit spuitgietmachines zijn ook speciale mechanische manipulatoren bekend die rechtstreeks gekoppeld zijn met de beweging van het ene vormdeel ten opzichte van het andere.

25 Hierdoor is het mogelijk dat de manipulator zich al in de ruimte tussen de beide vormdelen begeeft op het moment dat de spuitvorm nog bezig is open te lopen en na het grijpen van het product zich pas uit de ruimte begeeft tijdens het sluiten van de vorm. De tijd benodigt voor het uit de spuitgietvorm verwijderen van het product wordt zodoende tot een mi-30 nimum beperkt zodat de cyclustijd wordt verkleind. Het is ook mogelijk slechts een enkele robot te gebruiken die zowel geschikt is voor het verwijderen van producten als voor een matrijswisseling. Sommige robots zijn namelijk in staat om met meerdere grijporganen te werken die automatisch verwisseld kunnen worden. Een dergelijke robot zou tijdens pro-35 ductiecycli met een grijporgaan voor producten kunnen werken en zodra zich een matrijswisseling voordoet automatisch zelf van grijpinrichting kunnen veranderen om daarna de matrijswisseling uit te voeren.

8701 f69 PHN 12.110 16

De opstartseries bezitten bij voorkeur een vast aantal op- startcycli dat op de besturingsinrichting geprogrammeerd is. Om de op- starserie zo kort mogelijk te houden is het van belang de matrijzen van te voren te verwarmen en in voorverwarmde staat gereed te houden voor 5 de matrijswisseling. Zoals reeds eerder vermeld kunnen de matrijzen m een stofdichte ruimte op een matrijsdrager 21_ worden gemonteerd om daarna in een stofdicht afsluitbaar magazijn te worden gezet dat in de directe nabijheid van de spuitgietinrichting wordt geplaatst. De robot die de matrijswisseling automatisch uitvoert kan geprogrammeerd worden 10 om geheel zelfstandig het magazijn te openen, een matrijs daarin te plaatsen en vervolgens een nieuwe matrijs daar uit te nemen. Aangezien het magazijn hiervoor gedurende korte tijd moet worden geopend is het van belang het magazijn op een plaats neer te zetten die is omhuld door stofarme lucht. Ook de spuitvorminrichting zelf wordt bij voorkeur in een met stofarme lucht gevulde ruimte geplaatst, althans ter plaatse van de vormholte.

Het is mogelijk de spuitvorminrichting volgens de uitvinding continue te laten werken, in welk geval het van voordeel zal zijn als ^ de magazijnen automatisch naar de spuitgietmachine worden getransporteerd, bijvoorbeeld over een computergestuurde lopende band, die zich eventueel in een tunnel kan bevinden die althans in de nabijheid van de spuitvorminrichting op de juiste temperatuur wordt gehouden.

25 30 35 8701 <i99

Claims

1. Spuitvorminrichting voor het uit kunststof vervaardigen van aan één zijde van een informatiestructuur voorziene platen, omvattende: - een spuitvorm met eerste en tweede ten opzichte van elkaar tussen een geopende en een gesloten stand beweegbare vormdelen O,2) die in de ge- 5 sloten stand een tussengelegen vormholte (3) bepalen waarin gesmolten kunststof wordt gespoten voor het vormen van de plaat, - een vlakke spiegelplaat (12) op de eerste vormhelft, - een schijfvormige, een eerste zijde van de vormholte begrenzende en losneembaar tegen de spiegelplaat (12) aangebrachté, matrijs (16), ^ - een van de eerste vormhelft losneembare afdekring (17) voor het in een bedrijfsstand afdekken van de omtreksrand van de matrijs (16), - een met de afdekring (17) samenwerkende snelbevestigingsinrichting (18-20) voor het snel in de bedrijfsstand op de eerste vormhelft bevestigen van de afdekring, 15 met het kenmerk, - dat een koppelinrichting (33,37) aanwezig is voor het in althans nagenoeg gesloten stand van de spuitvorm koppelen van de afdekring (17) met het tweede vormdeel (2).

2. Spuitvorminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de matrijs (16) losneembaar is bevestigd op een matrijsdrager (21) die samenwerkt met een op de eerste vormhelft (1) aanwezige matrijswis-selinrichting (26-32) voor het - bij geopende vorm en bij koppeling van de afdekring (17) met het tweede vormdeel (2) - wisselen van de matrijs.

3. Spuitvorminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koppelinrichting koppelmiddelen (33,37) omvat die de afdekring (17) met het tweede vormdeel (2) koppelen in een positie nauwkeurig coaxiaal met de bedrijfspositie van de afdekring.

4. Spuitvorminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 30. dat de snelbevestigingsinrichting een eerste bajonetsluitïng omvat, - dat de koppelinrichting een tweede bajonetsluiting omvat en - dat de snelbevestigingsinrichting middelen (18-20) omvat voor het roteren (P) van de afdekring (17) vanuit de bedrijfsstand naar een kop-pelstand, waarbij in de bedrijfsstand de eerste bajonetsluiting geslo- 35 ten en de tweede open is en in de koppelstand de eerste bajonetsluiting geopend en de tweede gesloten is. 8701 433 PHN 12.110 18

5. Spuitvorminrichting volgens conclusies 2 en 4, met het kenmerk, - dat de matrijsdrager (21) in het eerste vormdeel (1_) vergrendelbaar is, 5 - dat de matrijswisselinrichting in het eerste vormdeel beweegbare en zowel met de matrijsdrager als met de afdekring samenwerkende delen (26,28,41,42) bevat en - dat de genoemde beweegbare delen, bij met het tweede vormdeel (2) gekoppelde afdekring (17), tijdens het openen van de spuitvorm de ma- 10 trijsdrager ontgrendelen.

6. Werkwijze voor het met een spuitvorminrichting volgens één der voorgaande conclusies 2 tot en met 5 vervaardigen van platen in productieseries bestaande uit een aantal productiecycli ieder omvattende de stappen: spuitvorm sluiten - kunststof inspuiten en afkoelen - 15 spuitvorm openen - product uitnemen, waarbij na iedere productieserie een matrijswisseling plaats vindt en vervolgens een opstartserie wordt doorlopen bestaande uit opstartcycli die dezelfde stappen omvatten als de productiecycli maar een afkeurproduct opleveren, waarna de volgende productieserie een aanvang kan nemen, 20 met het kenmerk, - dat de werkwijze onder besturing van een besturingsinrichting plaats vindt die automatisch de afwerking van de elkaar opvolgende productieseries, matrijswisselingen en opstartseries bestuurt, - dat het verwijderen van de producten uit de spuitvorm plaats vindt 25 met een mechanische productmanipulator, - dat voor de matrijswisseling een mechanische matrijsmanipulator aanwezig is, - dat elke matrijswisseling in een vaste tijdsduur wordt uitgevoerd en de volgende stappen omvat: het nabij het einde van de laatste produc-30 tiecyclus van een productieserie door bediening van de bevestigingsin-richting en de koppelinrichting koppelen van de afdekring met het tweede vormdeel, het na het verwijderen van het laatste product van de pro-ductserie uit de geopende spuitvorm door het bedienen van de snelwis- selinrichting opheffen van de bevestiging van de matrijsdrager op het 35 eerste vormdeel, het van het eerste vormdeel met de matrijsmanipulator verwijderen van de matrijsdrager met de matrijs, het met de matrijsmanipulator op het eerste vormdeel aanbrengen van de volgende matrijsdra- 8701493 PHN 12.110 19 ger met de volgende matrijs, het bevestigen van de matrijsdrager op het eerste vormdeel door het bedienen van de snelwisselinrichting, alsmede het voor het begin van de eerste opstarteyclus van de volgende opstart- serie door bediening van de koppelinrichting en de snelbevestigingsin-5 richting weer op het eerste vormdeel bevestigen van de afdekring.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat iedere opstartserie hetzelfde vaste aantal opstartcycli omvat.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ma- 10 trijs voor de volgende productieserie in de onmiddellijke nabijheid van de spuitvorm in voorverwarmde staat gereed wordt gehouden.

9. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de matrijs in een luchtgeconditioneerde ruimte op de matrijsdrager wordt aangebraeht en in een stofdicht afsluitbaar magazijn wordt gezet, dat 15 het aldus gevulde stofdicht gesloten magazijn nabij de spuitvorminrich-ting op een van te voren vastgestelde plek wordt geplaatst en dat de matrijsdrager met de matrijs pas ten tijde van een matrijswisseling uit het magazijn wordt genomen en na beëindiging van de betreffende produc-tieserie weer daarin wordt teruggezet.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat automatische transportmiddelen aanwezig zijn die de magazijnen transporteren tussen de luchtgeconditioneerde ruimte en de genoemde vastgestelde plek. 25 30 35 8701*99