NL9401007A - Spuitgietmachine voor het vervaardigen van holle kunststof voorwerpen. - Google Patents

Description

Spuitgietmachine voor het vervaardigen van holle kunststof voorwerpen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van holle kunststof voorwerpen omvattend een matrijs, die een eerste deel omvat dat voorzien is van een aantal holtes en een tweede deel dat is voorzien van een aantal kernen, waarbij de kernen in de gesloten stand van de matrijs in de holtes reiken voor het vormen van een spuitgietholte en in een open stand van de matrijs geheel vrij liggen van de holtes.

Dergelijke spuitgietmachines worden gebruikt om voorvormen, in het desbetreffende vakgebied normaliter aangeduid met de tem "preforms", van kunststof flessen te vervaardigen. Daarbij wordt in bedrijf in de gesloten toestand van de matrijs in de tussen elke kern en de holte waarin de kern reikt vrijgelaten ruimte vloeibaar gemaakte kunststof, bijvoorbeeld PET, geïnjecteerd. Nadat aldus de matrijsholtes met kunststof zijn gevuld wordt gedurende korte tijd de kunststof in de holte onder druk gehouden (het nadrukken) om een goed produkt te waarborgen. Na een afkoelperiode wordt vervolgens de matrijs geopend.

In de geopende toestand van de matrijs wordt een opneem-inrichting voor preforms, meestal aangeduid met robot, tussen de matrijsdelen gebracht om de zojuist gevormde, nog hete preforms over te nemen en naar een koelstation over te brengen. Vervolgens kan de matrijs weer worden gesloten en kan een nieuwe spuitgietcyclus starten.

Daar dergelijke spuitgietmachines zeer kostbaar zijn wordt gestreefd naar een zo, efficiënt mogelijk gebruik van de spuitgietmachines. Dit kan worden bewerkstelligd door te zorgen voor een zo kort mogelijke cyclustijd.

Met cyclustijd wordt in dit verband bedoeld de tijd die in continubedrijf verstrijkt tussen het begintijdstip van het toevoeren van kunststof aan de matrijs voor het produceren van een eerste lading voorwerpen en het beginti jdstip van het toevoeren van kunststof voor een daarop volgende lading voorwerpen.

De lengte van de cyclustijd wordt voor een belangrijk deel bepaald door de afkoelperiode die volgt op het injecteren en nadrukken en voorafgaat aan het openen van de matrijs. In een moderne spuitgietmachine voor preforms kan de afkoelperiode in de orde liggen van 1/3 van de totale cyclustijd.

De uitvinding beoogt een verbeterde spuitgietmachine te verschaffen waarin een zo kort mogelijke afkoelperiode wordt gerealiseerd. Meer in het algemeen beoogt de uitvinding een efficiënt en betrouwbaar werkende spuitgietmachine ter beschikking te stellen met een korte cyclustijd.

Volgens de uitvinding wordt een spuitgietmachine van de boven beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat het matrijsdeel dat na het openen van de matrijs na een spuitgietcyclus de gevormde voorwerpen draagt tenminste één extra stel kernen of holtes heeft, dat kan samenwerken met corresponderende opneemorganen van tenminste één robot gedurende de tijd dat het andere stel kernen of holtes samenwerkt met het andere matrijsdeel voor het spuitgieten van de voorwerpen, waarbij het van het extra stel kernen of holtes voorziene matrijsdeel zodanig beweegbaar is, dat de stellen kernen of holtes gedurende opeenvolgende spuitgietcycli afwisselend met het andere matrijsdeel en met een robot samenwerken.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Figuur 1 toont schematisch een deel van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een spuitgietmachine volgens de uitvinding in geopende stand; figuur 2 toont de spuitgietmachine van figuur 1 in gesloten stand; figuur 3 toont schematisch een deel van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een spuitgietmachine volgens de uitvinding in de open stand; figuur 4 toont de spuitgietmachine van figuur 3 in gesloten stand; en figuur 5 toont schematisch een voorbeeld van een preform.

Figuur 1 toont schematisch de voor de onderhavige uitvinding belangrijkste delen van een spuitgietmachine 1. De machine omvat een eerste matrijsdeel 2 met één of meer holtes 3. Het aanzicht van figuur 1 kan zowel een zij-aanzicht als een bovenaanzicht zijn. Uitgaand van een bovenaanzicht zijn de holtes in een matrix van één of meer kolommen van vier holtes gerangschikt. Aan de holtes kan in de gesloten stand van de matrijs hete vloeibare kunststof worden toegevoerd. In het geval van flessen kan dit bijvoorbeeld PET, polypropeen polycar-bonaat, of dergelijke zijn.

Tegenover het eerste matrijsdeel bevindt zich een tweede matrijsdeel 4 dat van uitstekende kernen 5 is voorzien. De kernen bevinden zich tegenover de holtes en de matrijsdelen kunnen naar elkaar toe worden bewogen om een gesloten stand te bereiken waarin de kernen in de holtes reiken. Als de kernen in de holtes reiken blijft rondom elke kern nog een ruimte vrij waarin kunststof kan worden geïnjecteerd voor het vormen van een spuitgiet-produkt, zoals bijvoorbeeld een preform voor een fles zoals in figuur 5 bij 6 getoond. Ter afsluiting van de spuitgietholtes en voor het vormen van het halsgedeelte 7 met schroefdraad 8 en flens 9 zijn nog te openen en sluiten nekringen 10 aanwezig in het eerste matrijsdeel 2. De nekringen bevinden zich in een strip of plaat, die in dit voorbeeld middels een hydraulische cilinder 11 geopend en gesloten kan worden. Voorts is bij 12 een uitdrijfkijl t.b.v. de nekringen aangegeven.

Het tweede matrijsdeel 4 omvat volgens de uitvinding twee stellen kernen. De kernen van het tweede stel zijn bij 5' aangegeven.

De kernen 5 en de kernen 5' kunnen afwisselend tijdens opeenvolgende cycli in de holtes 3 worden gebracht.

Het matrijsdeel 4, ook wel kernplaat genoemd kan hiertoe bijvoorbeeld roteren om een as 13, als getoond in figuur 1 en figuur 2 of heen en weer schuiven zoals in de uitvoeringsvorm van de figuren 3 en 4. Voor het roteren kan bijvoorbeeld een hydromotor of een ander soort motor zijn voorzien met eventueel een geschikte tandwiel of tandheugeloverbrenging 14.

In figuur 1 dragen de kernen 5' de tijdens de voorafgaande cyclus gevormde preforms 6. De kernen 5 zijn in figuur 1 gereed om in de holtes 3 te worden geschoven en zijn derhalve leeg.

Als de kernen 5 in de holtes worden geschoven schuiven gelijktijdig de kernen 5' met de preforms 6 in de opneemholtes of -buisjes van een robot 15 die zich naast het eerste matrijsdeel bevindt. Voor de robot 15 bevindt zich nog een afstroopinrichting 16, die in dit voorbeeld op hetzelfde frame 17 is bevestigd als het eerste matrijsdeel 2. De afstroopplaat heeft in dit voorbeeld hydraulisch bedienbare (door een cilinder 18) afstroopstrippen 19, die de preforms van de kernen kunnen stropen als de matrijs geopend wordt.

De buisjes van de robot zijn met 20 aangegeven.

De getoonde inrichting werkt als volgt. Na het vullen van de spuitgietholtes van de gesloten matrijs en na het nadrukken wordt de matrijs geopend zodat de nog hete preforms op de kernen 5 mee worden genomen.

Als de kernen vrij zijn van de holtes wordt de plaat 4 om de as 13 geroteerd, zodat de kernen 5 de positie 5' innemen en de kernen 5' voor de holtes 3 komen te staan. Vervolgens wordt de matrijs gesloten. Daarbij worden de zojuist gevormde nog hete preforms in de buisjes 20 van de robot 15 geschoven zoals in figuur 2 is te zien. De preforms kunnen dan verder afkoelen in de robot.

Als vervolgens de matrijs weer wordt geopend zijn de afstrooporganen 19 bekrachtigd zodat de kernen van de robot af bewegen en de preforms in de robot achterblijven.

De robotarm beweegt vervolgens uit de machine om de inmiddels verder gekoelde preforms aan een koelband of dergelijke af te geven.

Inmiddels roteert de plaat 4 zodat de zojuist gevormde preforms tegenover de robot komen te staan en in de buisjes kunnen worden geschoven van de weer terug gekeerde robot zodra de matrijs weer wordt gesloten.

Elke lading preforms, die gedurende een spuitgietcyclus is gevormd kan derhalve gedurende de daarop volgende cyclus koelen in de robot. De bij het traditionele proces benodigde koeltijd van de preforms in de gesloten matrijs kan hierdoor tenminste voor een groot deel vervallen.

De koelperiode wordt in feite buiten de cyclustijd gebracht, waardoor de cyclustijd aanzienlijk bekort kan worden.

Als extra voordeel van de beschreven inrichting kan worden genoemd het feit dat geen speciale afstroopeen-heid nodig is die na het openen van de matrijs over de kernen geschoven dient te worden om de preforms van de kernen af te schuiven. Het afstropen vindt bij de beschreven inrichting eenvoudig plaats middels een stationare inrichting die de preforms tegenhoudt als de matrijs wordt geopend en derhalve de extra kernen uit de robot worden bewogen.

De figuren 3 en 4 tonen schematisch een ander uit- voeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding in open en gesloten stand. In deze uitvoeringsvorm is de kernplaat 30 niet roteerbaar doch heen en weer verschuifbaar uitgevoerd. Voorts bevindt zich nu aan weerszijden van het eerste matrijsdeel een robot 31,32 en een afstroop-plaat 33,34. De kernplaat 30 heeft weer een dubbel stel kernen 35,35'. In figuur 3 dragen de kernen 35' zojuist gevormde preforms 36. Bij 30' is met onderbroken lijnen de andere stand van de kernplaat getoond met kernen 35'' en preforms 36'. De kernplaat kan volgens de pijl 37 heen en weer worden geschoven en wordt (in figuur 3 gezien) per cyclus afwisselend omhoog en omlaag geschoven. De preforms worden afwisselend door de robots 31 en 32 opgenomen en gedurende een cyclustijd gekoeld en vervolgens afgevoerd.

De delen van de robots 31 en 32 zijn met dezelfde verwijzings-cijfers aangegeven als gebruikt in de figuren 1 en 2, waarbij bij de robot 32 accenten zijn gebruikt. De uitvoeringsvorm van de figuren 3 en 4 is in het bijzonder geschikt voor toepassing bij van zogenaamde holmen, zoals 38 voorziene machines. Ook bestaande machines kunnen eenvoudig worden omgebouwd tot een machine volgens de figuren 3 en 4.

Opgemerkt wordt, dat na het voorgaande diverse modificaties voor de deksundige voor de hand liggen.

Zo kan bijvoorbeeld desgewenst een meervoudige robot worden toegepast. Ook zou het denkbaar zijn juist het matrijsdeel met de holtes beweegbaar en dubbel uit te voeren. De robot dient dan van kernvormige delen te zijn voorzien. Voorts kan de machine ook voor productie van andere voorwerpen dan preforms worden gebruikt. Deze en soortgelijke modificaties worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (6)

1. Spuitgietinrichting voor het vervaardigen van holle kunststof voorwerpen omvattend een matrijs, die een eerste deel omvat, dat voorzien is van een aantal holtes en een tweede deel dat is voorzien van een aantal kernen, waarbij de kernen in de gesloten stand van de matrijs in de holtes reiken voor het vormen van een spuitgietholte en in een open stand van de matrijs geheel vrij liggen van de holtes, met het kenmerk, dat het matrijsdeel dat na het openen van de matrijs na een spuitgietcyclus de gevormde voorwerpen draagt tenminste één extra stel kernen of holtes heeft, dat kan samenwerken met corresponderende opneemorganen van tenminste één robot gedurende de tijd dat het andere stel kernen of holtes samenwerkt met het andere matrijsdeel voor het spuitgieten van de voorwerpen, waarbij het van het extra stel kernen of holtes voorziene matrijsdeel zodanig beweegbaar is, dat de stellen kernen of holtes gedurende opeenvolgende spuitgietcycli afwisselend met het andere matrijsdeel en met een robot samenwerken.

2. Spuitgietinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het van het extra stel kernen of holtes voorziene matrijsdeel roteerbaar om een zich dwars op de naar elkaar toe gekeerde oppervlakken van de matrijsdelen uitstrekkende as zijn gemonteerd.

3. Spuitgietinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het van het extra stel kernen of holtes voorziene matrijsdeel in een richting die in hoofdzaak evenwijdig is aan de naar elkaar toe gekeerde oppervlakken van de matrijsdelen heen en weer verschuifbaar is gemonteerd.

4. Spuitgietinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat telkens aan weerszijden van het niet van een extra stel kernen of holtes voorziene matrijsdeel een robot is voorzien.

5. Spuitgietinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het beweegbare matrijsdeel van een stel kernen en een extra stel kernen is voorzien.

6. Spuitgietinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de opneemorganen van de robot zich in de opneemstand achter een stationair aangebrachte van afstroop-organen voorziene afstroopplaat bevinden.