NL9400844A - Werkwijze en inrichting voor het ommantelen van voorwerpen. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het ontmantelen van voorwerpen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ommantelen van verscheidene in vorraholten van een matrijs aangebrachte voorwerpen, omvattende het voorzien in verscheidene kunststoftabletten, het aanbrengen daarvan in een verdeelholte van de matrijs bij het gelijktijdig verwarmen daarvan en het met behulp van plunjermiddelen wegpersen van de gesmolten kunststof naar de betreffende vormholten.

Een dergelijke werkwijze is in de stand der techniek algemeen bekend. Voor het ommantelen van voorwerpen, zoals halfgeleiders waaronder geïntegreerde schakelingen met kunststofmateriaal, worden kunststofpellets aangevoerd die vervolgens gesmolten worden en onder invloed van druk opgewekt door plunjers wordt het zo gesmolten kunststofmateriaal in de betreffende vormholten waarin de halfgeleider schakelingen reeds aangebracht zijn geïnjecteerd.

In de stand der techniek worden de pellets in de plunjeropnames voor de plunjers uit aangebracht. Dat wil zeggen dat in de plunjeropnames ten minste een gat aanwezig dient te zijn voor het aanvoeren van de pellets. Bij het gelijktijdig voorzien van verschillende vormholten van kunststof is het in principe mogelijk een aantal pellets vanuit een centrale plunjer een aantal vormholten te laten bedienen. Omdat de uithardingstijd van de gebruikte kunststof verhoudingsgewijs kort is en de eigenschappen daarvan met het afleggen van een langere of kortere weg variëren, blijkt een dergelijke werkwijze onwenselijk te zijn omdat de vormholten die het meest verwijderd liggen van de centrale plunjer en de vormholten die het dichtst bij de centrale plunjer lagen verschillende produkten afgeven.

Om dit probleem op te lossen is in de stand der techniek een multiplunjersysteem voorgesteld. Daarbij wordt voor elke vormholte of voor elk paar tegenover elkaar liggende vormholten een plunjer toegepast. In elke plunjeropname wordt ten minste een tablet geplaatst. Om onderlinge verschillen te compenseren zijn de holten voor de tabletten in de matrijs met elkaar verbonden.

Op deze wijze treedt weliswaar geen wezenlijk verschillende transporttijd op tussen de verschillende vormholten in de aanvoer van kunststofmateriaal, maar ontstaat het probleem dat het noodzakelijk is nauwkeurig de hoeveelheid kunststof te bepalen voor elke inspuiting. Immers afhankelijk van de afmeting van de gespoten ommanteling dient de hoeveelheid kunststof gedoseerd te worden.

Indien in een fabriek een groot aantal verschillende afmetingen van ommantelingen toegepast wordt, betekent dit dat een grote verscheidenheid aan tabletten noodzakelijk is.

Om dit probleem op te lossen wordt vaak uitgegaan van de grootst mogelijke ommanteling. Dit betekent dat indien kleinere omhullingen gebruikt worden veel afval ontstaat. Vaak zal de hoeveelheid afval groter zijn dan het voor de ommanteling gebruikte materiaal. Omdat deze materialen vaak thermohardende kunststoffen zijn, is hergebruik niet op eenvoudige wijze mogelijk. Door de toevoer van de tabletten door een opening in de plunjerbus bij het vrijgeven van deze opening door de plunjer is een verhoudingsgewijs grote slag van de plunjer noodzakelijk. Dit leidt tot complicaties omdat in ieder geval in de eindfase van deze zogenaamde transferbeweging de plunjer een zeer grote kracht over dient te brengen voor het verspuiten van de kunststof.

Door de aanwezigheid van de opening of het volledig uit de plunjerbus bewegen van de plunjer ontstaat een aanzienlijk temperatuurverschil tussen de plunjer en de plunjerbus. Door het kouder zijn van de plunjer ontstaan problemen bij het vloeibaar maken van de tabletten.

Een verder nadeel is dat indien met verschillende matrijzen gewerkt wordt op een machine waarbij bijvoorbeeld een groter of kleiner aantal inspuitingen noodzakelijk is, het plunjerblok samen met de matrijs verwisseld dient te worden.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding de hierboven beschreven nadelen te vermijden.

Dit doel wordt bij de hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat de tabletten volgens een baan in de verdeelholte aangebracht worden onafhankelijk en verschillend van de baan van de plunjermiddelen. Daarbij is de beweging van de plunjermiddelen bij voorkeur in hoofdzaak loodrecht op de aanvoerrichting van de tabletten. Door het onafhankelijk maken van de aanvoer van de tabletten van de plunjerbeweging kan de transferslag van de plunjer verkleind worden. Bovendien verstoort het bewegingsverloop van de aanvoer van de tabletten de beweging van de plunjer niet meer zodat sneller en met minder kans op storingen gewerkt kan worden.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding worden de tabletten achter elkaar liggend in de verdeelholte aangebracht. Op deze wijze is het mogelijk het aantal tabletten aan te passen aan de hoeveelheid kunststof die voor de inspuiting vereist is. Dat wil zeggen indien een kleine hoeveelheid kunststof vereist is, kunnen de tabletten op enige afstand van elkaar aangebracht worden. Daarbij kunnen onafhankelijk of een grote of een kleine hoeveelheid ingespoten wordt, steeds tabletten met dezelfde afmetingen toegepast worden. Door het gebruik van "universele" tabletten kan de logistiek van het produktieproces aanzienlijk vereenvoudigd worden terwijl door het variëren van de afstand tussen de tabletten het kunststofafval beperkt kan worden.

De toevoer van de tabletten vindt bij voorkeur via de zijkant van de bij voorkeur gesloten matrijs plaats, waarbij de plunjer zich in de geopende positie bevindt. Dit betekent, dat de toevoerbaan volledig gescheiden van de plunjerbeweging plaatsvindt.

Met de hierboven beschreven werkwijze is het mogelijk de plunjer van de plunjermiddelen en de plunjerbus voortdurend in aangrijping met elkaar te houden zodat optimale warmteoverdracht plaatsvindt. Doordat volgens de uitvinding de tabletten thans liggend kunnen worden aangebracht, bestaat een groter oppervlak dat in contact is met de verdeelholte waardoor snellere warmteoverdracht plaats kan vinden. Door de hogere temperatuur van de plunjer wordt het snel vloeibaar worden van de tabletten nog bevorderd waardoor in het totaal de kwaliteit van de omhulling toeneemt.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het ommantelen van een voorwerp omvattende een deelbare matrijs met een verdeelholte, waarbij een van de matrijsdelen voorzien is van een opname voor plunjermiddelen, welke plunjermiddelen ingericht zijn voor het wegpersen van in de verdeelholte aangebrachte vloeibaar gemaakte tabletten, waarbij aanvoermiddelen voor de tabletten aanwezig zijn. Volgens de uitvinding wordt deze inrichting gekenmerkt doordat de aanvoermiddelen voor de tabletten naast de plunjermiddelen aangebracht zijn en ingericht om de tabletten direct in de verdeelholte te plaatsen.

De verdeelholte waarin de tabletten geplaatst worden omvat bij voorkeur een langwerpig kanaal. Indien voor bepaalde toepassingen de tabletten op een bepaalde afstand van elkaar geplaatst moeten worden, is het mogelijk een inzetdeel in het kanaal aan te brengen met vernauwingen zodat de tussen de tabletten liggende delen van het kanaal een verhoudingsgewijs klein dwarsdoorsnede-oppervlak hebben.

Met de constructie volgens de uitvinding is het mogelijk de plunjermiddelen optimaal voor de ene overgebleven taak, zijnde het verpersen van kunststof, uit te voeren. Omdat het niet langer noodzakelijk is om rekening te houden met het door de plunjermiddelen verzorgde transport van de tabletten door de plunjeropname, is het mogelijk de plunjermiddelen uit te voeren met een langwerpig gevormde plunjer. Dat wil zeggen in plaats van een aantal naast elkaar liggende ronde plunjers zoals bekend in de stand der techniek kan met een enkele langwerpige plunjer volstaan worden die door een of meer plunjerstangen aandrijfbaar is. Een dergelijke plunjer is bij voorkeur rechthoekig uitgevoerd. Het gebruik van een langwerpige plunjer, d.w.z. die zich uitstrekt over in hoofdzaak de hele omvang van het verdeelkanaal, heeft tot gevolg dat het niet langer noodzakelijk is bij het wisselen van de matrijs voor een matrijs met een groter of kleiner aantal vormholten de plunjermiddelen te wisselen. Uitsluitend indien de plunjerbus verbonden is met de te wisselen matrijs is het noodzakelijk deze plunjerbus te wisselen, maar deze plunjerbus kan een universeel voorwerp zijn dat voor alle matrijzen dezelfde afmeting heeft.

Met de constructie volgens de uitvinding zal minder verzwakking van de matrijzen en betere ondersteuning plaatsvinden. Dit is van aanzienlijk belang in verband met de afdichting tussen de matrijshelften van deelbare matrijzen. Immers indien deze afdichting niet perfect is, zal zogenaamde "flash"-vorming ontstaan die verdere afwerking van de gevormde produkten vereist.

De inrichting volgens de uitvinding is zowel voor kleinschalig (handmatig) gebruik als voor grootschalig gebruik toepasbaar.

Verdere van voordeel zijnde uitvoeringen van de uitvinding blijken uit de volgconclusies.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekeningen afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch perspectivisch en gedeeltelijk opengewerkt een deel van de inrichting volgens de uitvinding in open toestand;

Fig. 2 in dwarsdoorsnede de inrichting volgens de uitvinding in gesloten toestand en

Fig. 3 een gerwijzigde uitvoering van het verdeelkanaal volgens de uitvinding.

In fig. 1 en 2 is met 1 het frame aangegeven waaraan een ondermatrijs 2 verplaatsbaar bevestigd is. Bovenmatrijs 3 is vast bevestigd aan het frame 1. De aandrijving van ondermatrijs 2 is niet verder in detail weergegeven en deze is in de stand der techniek algemeen bekend.

In zowel de bovenmatrijs 3 als de ondermatrijs 2 zijn vormholten 10 aangebracht voor het opnemen van een schematisch weergegeven geïntegreerde schakeling 15 en het omspuiten daarvan met kunststof. Deze kunststof wordt toegevoerd door aanspuitkanaal 11 dat op zijn beurt in verbinding staat met verdeelkanaal 8. Boven verdeelkanaal 8 bevindt zich plunjerbus 5 waarin een rechthoekige plunjer 6 aangedreven door plunjerstangen 7 op en neer kan bewegen. Plunjerbus 5 is gedeeltelijk aangebracht in bovenblok 4 dat bovendien voorzien is van niet getoonde verwarmingsmiddelen. Plunjer 6 is voorzien van omtreksgroeven 9 die bij bedrijf gevuld zullen raken met kunststof en in afdichting zullen voorzien. Plunjerbus 5 is voor het overige deel aangebracht in bovenmatrijs 3.

De tabletten 9 worden in verdeelkanaal 8 aangebracht door een zijdelings in de bovenmatrijs 3 aangebrachte opening 20 met behulp van inrichting 16. Deze inrichting 16 wordt werkzaam bij het ten opzichte van elkaargesloten zijn van bovenmatrijs 3 en ondermatrijs 2. Deze bestaat uit een drager 12 waarop een langwerpige lepel 13 is aangebracht. Op deze lepel 13 worden met de hand of automatisch een aantal tabletten aangebracht. Vervolgens wordt lepel 13, terwijl deze de tabletten draagt, naar binnen, d.w.z. in de tekening naar links bewogen. Gelijktijdig met deze beweging voert pen 14 dezelfde beweging uit. Nadat lepel 13 nauwkeurig boven de meest linkse positie in fig. 1 voor het plaatsen van een pallet boven het verdeelkanaal 8 gekomen is, wordt lepel 13 teruggetrokken bij het handhaven van de positie van pen 14. Daardoor valt de meest linkse pallet in verdeelkanaal 8. Door het verder terugtrekken van lepel 13 al dan niet gecombineerd met het terugtrekken van pen 14 kunnen tabletten 9 geplaatst worden. Deze kunnen zoals in fig. 1 getoond tegen elkaar liggend aangebracht worden, maar het is eveneens mogelijk deze op afstand van elkaar aan te brengen. Plunjer 6 heeft geen enkele invloed op het aanbrengen van de tabletten. Plunjer 6 kan nu naar beneden bewogen worden. Inmiddels heeft warmteoverdracht plaatsgevonden tussen de met een verhoudingsgewijs groot oppervlak op het verdeelkanaal 8 liggende tabletten 9 en de ondermatrijs 2. Daarna behoeft plunjer 6 een verhoudingsgewijs kleine slag af te leggen om de tabletten te bereiken en het door druk en temperatuur vloeibaar geworden kunststofmateriaal te verspreiden in vormholten 10. Doordat plunjer 6 voortdurend in aanraking blijft met plunjerbus 5 kan optimale warmteoverdracht plaatsvinden. In de uitvoering volgens de tekening vindt bediening van de plunjer 6 met vijzels plaats.

Indien vervolgens een produkt ommanteld dient te worden, waarbij een kleinere hoeveelheid kunststof noodzakelijk is, is het slechts nodig ondermatrijs 2 en bovenmatrijs 3 met de nieuwe aangepaste vormholten te verwisselen. In het algemeen zal daarbij eveneens universele bus 5 verwisseld worden omdat deze deel uitmaakt van de bovenmatrijs, maar plunjer 6, die eveneens universeel is voor elke toepassing, behoeft niet vervangen te worden.

In dien een kleinere hoeveelheid kunststof noodzakelijk is, is het vervolgens mogelijk een kleiner aantal tabletten 9 te gebruiken. Deze kunnen op geringe afstand van elkaar aangebracht worden.

De loze ruimte tussen de tabletten kan in dit geval verkleind worden door het verdeelkanaal 6 van vernauwingen 18 te voorzien (zie fig.3).

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is, moet begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden zonder buiten de basisgedachte van de onderhavige uitvinding te geraken. Zo is het mogelijk de bovenmatrijs beweegbaar op te stellen. Wezenlijk voor de uitvinding is dat de tabletten horizontaal worden verwerkt in plaats van vertikaal. Dit betekent dat de pellets liggend voorverwarmd worden.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het ommantelen van verscheidene in vormholten van een matrijs aangebrachte voorwerpen, omvattende het voorzien in verscheidene kunststoftabletten, het aanbrengen daarvan in een verdeelholte van de matrijs bij het gelijktijdig verwarmen daarvan en het met behulp van plunjermiddelen wegpersen van de gesmolten kunststof naar de betreffende vormholten, met het kenmerk, dat de tabletten volgens een baan in de verdeelholte aangebracht worden onafhankelijk en verschillend van de baan van de plunjermiddelen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de beweging van de plunjermiddelen in hoofdzaak loodrecht op de aanvoerbeweging van de tabletten staat.

3. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de tabletten achter elkaar liggend in de verdeelholte aangebracht worden.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de matrijs een deelbare matrijs omvat en de toevoer van de tabletten bij geopende matrijs plaatsvindt.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de plunjermiddelen ten minste een plunjer en een plunjerbus omvatten en men deze in voortdurende aangrijping met elkaar houdt.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de tabletten cilindrisch zijn en met het cilindrische vlak in aanraking met verdeelholte daarin aangebracht worden.

7. Inrichting voor het ommantelen van een voorwerp omvattende een deelbare matrijs met een verdeelholte (8), waarbij een van de matrijsdelen voorzien is van een opname (16) voor plunjermiddelen (5-7), welke plunjermiddelen ingericht zijn voor het wegpersen van in de verdeelholte aangebrachte vloeibaar gemaakte tabletten, waarbij aanvoermiddelen (16) voor de tabletten aanwezig zijn, met het kenmerk, dat de aanvoermiddelen (16) voor de tabletten naast de plunjermiddelen aangebracht zijn en ingericht om de tabletten direct in de verdeelholte te plaatsen.

6. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de aanvoermiddelen ingericht zijn om een aanvoerbeweging in hoofdzaak loodrecht op de plunjerbeweging uit te voeren.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, waarbij de verdeelholte een zich in de aanvoerrichting van de tabletten uitstrekkend langwerpig kanaal (8) omvat.

10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij het kanaal vernauwingen (18) omvat.

11. Inrichting volgens een van de conclusies 7-10, waarbij de plunjermiddelen omvatten een langwerpige plunjer (6), die door ten minste een plunjerstang (7) aangedreven wordt, aangebracht in een plunjerbus (5).

12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij de plunjer (6) in hoofdzaak rechthoekig is.

13. Inrichting volgens een van de conclusies 7-11, waarbij de plunjermiddelen in het machinedeel (4) nabij het betreffende matrijsdeel zijn aangebracht.

14. Inrichting volgens een van de conclusies 7-13, waarbij de plunjermiddelen een langwerpige bus (5) omvatten voor het opnemen van de plunjer, waarbij de plunjer in elke stand steeds langs de volledige omtrek daarvan in aanraking met de plunjerbus (5) is.

15. Inrichting volgens een van de conclusies 11-14, waarbij de plunjerbus losneembaar aan het betreffende matrijsdeel bevestigd is.