NO302345B1 - Innretning for tilförsel av et emne fra plastfilm - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for tilførsel av et emne fra en plastfilm til en injeksjonstøpeform, ifølge kravinnledningen.

Hittil har det platemateriale som emnet lages av, vært belagt papir, papp, plastplate, folie eller et sammensatt materiale som har tilstrekkelig fasthet til å kunne beholde en flat, eller i det vesentlige plan form mens det blir håndtert før innsettelse i formen som de støpte plastartikler blir laget i. På grunn av beholderens form, kan materialet håndteres relativt lett, det kan stables slik tilfellet for eksempel er med innsatsene som er beskrevet i DE 1 915 388, og kan lett skilles fra stabelen når det skal brukes, og det kan leveres til formen via en renne eller ved hjelp av ruller. Ifølge dette patent mates folien som en strimmel fra en tilførselsrull til en opptaksrull. Foliestrimmelen har på forhånd svekningslinjer som avgrenser emnene. Mellom to ruller transporteres foliestrimmelen under en åpning hvor emnene trekkes ut fra strimmelen av et hode, for å overføres til støpeformen. Hodet trekker emnene ut ved sug, hvorved emnene rives av strimmelen langs svekningslinjene.

Det finnes nå plastfilmer med forbedret motstand mot vannfordamping og luftinntrenging, og i noen tilfeller også med motstand mot ultrafiolette stråler og mot slitasje på grunn av oppskraping. Slike filmer kan med fordel brukes i støpte plastbeholdere eksempelvis for mat, som diffusjonsbarrierer for å beskytte innholdet mot forringelse. Hva angår beholdere med rektangulær, sylindrisk og andre relativt enkle former, kan filmene i det minste anvendes for å fullstendig å dekke indre og ytre flater og/eller lokk på beholdere for å danne diffusjonsbarrierer som er så effektive som mulig. Når filmene innlemmes i de støpte plastartikler blir de praktisk talt integrert med plasten i artiklene og anses derfor som permanente deler av artiklene i motsetning til emner av papir, papp eller folie.

Disse plastfilmer har visse ulemper som kan gjøre det vanskelig å håndtere emner som er laget av film for bruk ved fremstilling av støpte plastartikler, på slike måter som emner av papir, papp eller folie vanligvis har vært behandlet på. Emner av plastfilmer er skjøre og hvis de blir stablet for bruk, vil de ha en tendens til å hefte seg sammen og blir da vanskelig å skille fra hverandre. Også dersom de kan skilles fra hverandre, vil det på grunn av deres tendens til å hefte seg sammen, være mulighet for at et emne som blir fjernet fra stabelen vil få de andre emner i stabelen til å komme ut av stilling. Denne forstyrrelse er uønsket, spesielt når emnene skal samles og overføres automatisk fra stabelen til støpeformen på grunn av at det kan bli umulig for emnene å bli korrekt manøvrert for nøyaktig plassering i støpeformen. Nøyaktig plassering er ønskelig hvor emnene skal tjene som etiketter i de støpte plastartikler, og det er helt vesentlig der hvor emnet skal brukes som effektive diffusjonsbarrierer. Ettersom emnene er skjøre, vil de heller ikke kunne opprettholde en flat eller generelt flat form ved egen hjelp, og de kan krølle seg eller rulle seg opp, noe som gjør det vanskelig å håndtere dem. Ettersom plastfilmene videre er meget utsatt for å bli ladet med statisk elektrisitet, må håndtering av filmen i noen anvendelser måtte bli gjort i kontrollerte omgivelser.

Et problem ved å mate strimmelen gjennom formen ved kjente utførelser er at filmen kan forurenses ved at overskytende plastmateriale har en tendens til å samle seg rundt kantene på støpehalvdelene og videre ved kondensasjon og andre uønskede årsaker som gjør at det kan samles opp substanser i formen. Forurensning vil ha en negativ effekt på emner som kuttes ut av filmen og sikringen av disse emner ved senere behandling.

Med innretningen ifølge foreliggende oppfinnelse sikres folien mot brudd ved overføringen av emner til formen da emnene ikke utsettes for belastninger, noe som oppnås med en innretning som definert med de i kravet anførte trekk.

Med innretningen ifølge oppfinnelsen må, i motsetning til kjente utførelser som f.eks. DE 1 915 388, folien ikke perforeres på forhånd eller på annen måte utstyres med svekningslinjer. Videre opprettholdes materialets fulle styrke inntil emnet fjernes fra strimmelen. Når emnet kuttes ut av folien understøtter trykkputen strimmelen slik at strekkpåvirkninger i strimmelen unngås, noe som både letter mating av strimmelen fra en rull og oppsamling av overskytende materiale på en annen rull etter at emnene er fjernet.

En utførelse av oppfinnelsen beskrives med et eksempel under henvisning til tegningen hvor figur 1 skjematisk viser et sideriss av skjæreanordningen ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser et skjematisk planriss av en remse med plastfilmmateriale som antyder formen av et emne som skal skjæres fra filmen, figur 3 viser et skjematisk planriss av en støpeform i åpen stilling med en støpt plastartikkel som fjernes etter støpeoperasjonen og et emne som innføres i støpeformen for etterfølgende støpeoperasjon, og figur 4 viser et perspektivriss av en støpt plastartikkel.

Det benyttes emner av termoplastisk materiale, for eksempel polyetylen med liten tetthet, i form av rektangulære, åpne beholdere 1, som vist på figur 4. En slik beholder 1 har sidevegger 2 som vender innover mot en bunn 3 i beholderen med en dif f usjonsbarriere 4 som strekker seg over hele dens ytre overflate dannet av et emne med et plastf ilmmateriale som er innlemmet i beholderen etter som den støpes. Plastfilmen kan være en ko-ekstrudert flerlags film av kjent type eller den kan være en mono-lags film.

Det benyttes en injeksjonsform 3 som omfatter en stasjonær hannformhalvdel 6 og en bevegelig hunnformhalvdel 7 som sammen danner et hulrom av samme form som beholderen som skal støpes, en remse 8 av plastfyllmaterialet, en skjæreanordning 5, figur 1, som omfatter en stanse 10, en trykkpute 11 og en overføringsarm 12.

Hannformhalvdelen 6 på støpeformen 5 har en inn-sprøytingsåpning 13 hvor det flytende plastmateriale for støpeoperasjonen blir sprøytet inn i hulrommet i formens midtre eller midtre del 14 i den støpeformhalvdel som danner innerflaten av bunnen 3 i beholderen som skal formes. De innadvendte sidedeler 14. i halvstøpeformhalvdelen trekker seg vekk fra den midtre del 14, danner innerflatene av sideveggene 2 i beholderen. Plassert rundt innsprøytningsåpningen 13 ved den midtre del 14 i hannformhalvdelen, er åpninger 15 hvorved suging tilføres når støpeformen er åpen. Hunnstøpeformhalvdelen 7 har åpninger 16 for luft som kan blåse mot hannformhalvdelen, som vist ved pilene A på figur 3, når støpeformen er åpen.

Strimmelen med plastfilm må ikke, i motsetning slik det er beskrevet i DE 1 915 388, ha svekningslinjer før emnene kappes ut av strimmelen. Av denne grunn opprettholdes den fulle styrke i strimmelmaterialet inntil emnene er fjernet fra strimmelen. Ved kutting av emnene gir trykkputen støtte for strimmelen når hvert emne stanses ut. Følgelig unngås strekk av strimmelen som ville kunne forårsake at strimmelen revner under utstansingen. Dette forenkler mating av strimmelen fra en rull som ovenfor beskrevet og videre også opptak av overskytende materiale av strimmelen til en mottaksrull etter at emnene er stanset ut fra strimmelen.

Remsen 8 med plastfilmmaterialet er lastet på en forsyningsrull 17, figur 1, og er viklet av denne rull på en mottaksrull 18. Mottaksrullen 18 dreies trinnvis. Hver gang denne rull blir dreiet, blir tilstrekkelig remse trukket av for-syningsrullen 17, om nødvendig ved hjelp av materuller, slik at et emne kan skjæres fra remsen. Mellom forsynings- og mottaksrul-lene strekker remsen 8 seg horisontalt over stansen 10 for skjæreanordningen som er horisontalt bevegelig mellom en skjærestilling hvor den er direkte under remsen 8, og en overføringsstilling. Stansen 10 er i form av et kar som har form av et emne som skal skjæres fra remsen, og som har en oppadvendt hel, perifer vegg idet kantene på denne danner en skjærkant 19 for stansen. Trykkputen 11 er flat, er større enn stansen 10 og blir båret av en svingarm 20 ved hjelp av hvilken trykkputen beveges mellom en horisontal operativ stilling, hvor den trykker ned remsen på stansen slik at skjærkanten 19 skjærer et emne ut av remsen, og en hevet ikke operativ stilling. Overføringsarmen 12 er vinkelmessig bevegelig mellom en horisontal stilling umiddelbart over overføringsstillingen for stansen 10, i hvilken stilling den plukker opp et avskåret emne fra stansen, og en løftet vertikal stilling mellom hann- og hunnformhalvdelene i den åpne støpeform, direkte overfor hannformhalvdelen 6, slik at emnet den har plukket opp kan mottas i formen. Den omfatter en bærer 21 som, liksom trykkputen, er flat og større enn stansen 10. Det finnes åpninger 22 i bæreren 21 som tilføres sugekraft for å plukke opp emnet fra stansen og holde emnet når det tas ut av støpeformen.

Emnene som skal skjæres av plastfilmremsen er i form av et Malteser-kors 23 som vist på figur 2. Størrelsen og formen av hvert emne 23 er slik at en midtre del av emnet kan strekke seg over hele området av ytterflaten av bunnen 3 i beholderen hvor den skal innlemmes i, og hver av de fire åpne armer i emnet kan strekke seg over hele ytterflaten av en sidevegg 2 i beholderen, og å møte ved sine motstående avvikende sider, de nærliggende sider av de tilgrensende armer langs beholderens hjørner.

Overføringsarmen 12 har også et plukkehode 24 som skal fjerne ferdige beholdere fra den åpne form etter støpeopera-sjonene, samtidig som nye emner plasseres i støpeformen. Plukkehodet 24 griper en beholder og tilfører sug for å holde den mens den fjernes fra støpeformen. Beholderen bringes videre av plukkehodet til en stabel.

Ved dreining av opptaksrullen 18 og/eller materullene, for å trekke remsen 8 over stansen, bevegelse av stansen mellom to stillinger, betjening av pressputen og av overføringsarmen, og anvendelse av suging med bæreren 21, ved plukkehodet 24 og ved hannformhalvdelen 6, og blåsing av luft fra åpningene 16 inn i hunnstøpeformhalvdelen 7, blir alt automatisk styrt og koordinert med betjeningen av støpeformen, f.eks. ved hjelp av en mikro-prosessor.

En operasjonssyklus for fremstilling beskrives i det etterfølgende. Først blir et emne skåret av remsen 8 ved trykk av trykkputen 11 på remsen over stansen 10. Det avskårne emne blir holdt av stansen som deretter beveger seg til over-føringsstillingen. Overskuddsmateriale i remsen etter at emnet er blitt skåret ut, blir viklet på opptaksrullen 18 når denne rull neste gang dreies. Ettersom støpeformen åpner seg, blir emnet plukket opp av bæreren 21 på overføringsarmen 12 og derved flyttet vinkelmessig til sin forhøyede stilling, og bæreren blir brakt i stillingen mellom hann- og hunnformhalvdelene slik at emnet overføres direkte til hannformhalvdelen 6, som vist på figur 3. Suging ved bæreren 21 vil da opphøre og samtidig vil sugingen anvendes ved åpningene 13 i hannformhalvdelen for å trekke den midtre del av emnet til den midtre del 14 på denne støpehalvdel. Når emnet således holdes på hannformhalvdelen, blir overføringsarmen 12 ført tilbake til sin horisontale stilling slik at bæreren kan plukke opp det neste emne som ska_l_skjæres fra remsen 8. Ettersom overføringsarmen beveges til den horisontale stilling, blir hunnstøpeformhalvdelen 7 lukket mot hannformhalvdelen samtidig som luft blåses fra åpningen 16 hvilket vil få armdelene i emnet til å ligge plant an mot sidedelene 14 i hannformhalvdelen.

Når formen lukkes sprøytes flytende plastmateriale inn i hulrommet gjennom innsprøytingsåpningen 13. Det flytende plastmateriale vil tvinge emnet mot den del av hulrommet som er dannet i hunnstøpeformhalvdelen, ettersom det fyller hulrommet mellom emnet og den del av rommet som er dannet i hannformhalvdelen. Ettersom, plastmaterialet stivner, vil emnet bli sveist til materialet slik at det er vesentlig integrert med materialet i den støpte beholder 1 som blir fremstilt, og det vil dekke hele den ytre flate av beholderen ved bunnen og sideveggene. Så snart som plastmaterialet har stivnet vil formen åpne seg, beholderen 1 blir skilt fra hannformhalvdelen på kjent måte ved hjelp av en strippeplate, ikke vist, på denne støpeform-halvdel, og vil flytte seg med hunnstøpeformhalvdelen vekk fra hannformhalvdelen. Beholderen fjernes fra støpeformens hunndel av plukkehodet 24, figur 3, når overføringsarmen 12 etterpå beveger seg til sin opphøyde stilling for å flytte emnet for neste støpeoperasjon i støpeformen. Syklusen er således fullført.

Det fremgår fra det foregående at hvert emne blir holdt fast etter som det skjæres fra remsen og overført til støpeformen og plasseringen i støpeformen blir fullstendig styrt slik at riktig stilling for emnet for innlemming i beholderen sikres.

Ettersom armene i emnet som skal innlemmes i en beholder møtes ved beholderens hjørner, fullføres diffusjonsbar-rieren 4 dannet av emnet. Den riktige plassering av emnet i støpeformen sikrer at det er tette forbindelser mellom armene i emnet ved hjørnene i den støpte beholder. Sveisingen av emnet til plastmaterialet er slik at beholderen kan vaskes og til og med steriliseres med liten sjanse for at emnet faller fra hverandre.

Et støpt plastlokk kan lages for beholderen hvor et emne innlemmes på liknende måte som en etikett og/eller en diffusjonsbarriere.

I en modifikasjon kan det isteden for at suging anvendes ved hannformhalvdelen for å trekke et emne til formhalv-delen fra overføringsarmen, brukes statisk elektrisitet for å få et emne til å bli tiltrukket til hannformhalvdelen og å bli plassert for den etterfølgende formingsoperasjon. For dette formål bærer overføringsarmen 12 en ladeelektrode 25 som vist ved de brutte linjer på figur 3, som er forbundet til en generator 26 for tilførsel av elektrostatisk ladning til de avskårne emner båret av overføringsarmen til støpeformen. Generatoren 26 drives automatisk for å aktivere ladeelektroden 25 etter som sugingen anvendes på et emne ved armen fjernes for å utløse emnet. Typisk anvendes en ladning på 10 000 volt på emnet i omtrent 0,25 sek. Ved fremstilling av en beholder med åpen topp, som beskrevet, blir den elektrostatiske ladning anvendt sentralt på sentrumsdel-en av emnet. Ladningen vil først få den del av emnet til å bli tiltrukket til den sentrale del 14 på hannformhalvdelen 6, og etter som dens virkning spres over emnet, blir armdelene av emnet tiltrukket til, og holdt mot sidedelene 14 av hannformhalvdelen. Emnet blir holdt fast på hannformhalvdelen ettersom formen blir lukket for at den skal plasseres riktig inn i formens hulrom. Som tidligere blir plastmateriale innsprøytet inn i formens hulrom 9 fra innsprøytings f laten 13 i hannformhalvdelen 6 og løfte emnet bort fra hannformhalvdelens overflate og tvinge det mot den hulromsdannende overflate på hunnformhalvdelen 7, slik at emnet vil blir på ytterflaten av den støpte beholder.

Ved bruk av noen plastmaterialer for emnene kan det være en sjanse for at det i støpeoperasjonen vil være deler av emnene som er direkte nær innsprøytningsåpningen i støpeformen som kan bli ødelagt og brytes ned under oppvarmingen som de utsettes for av det innsprøytede plastmateriale ettersom det innføres i støpeformen. Slik skade vil være uønsket når emnene skal tilveiebringe en diffusjonsbarriere. Problemet kan unngås ved å tilveiebringe beskyttende lapper på de deler av emnet som vil være nærliggende innsprøytingsåpningen når emnene plasseres i støpeformen, slik at lappene vil være utsatt for det inn-sprøytede plastmateriale og beskytte nevnte deler av emnet fra direkte kontakt med plastmaterialet. Lappene kan for eksempel være av papir eller plastplatemateriale som kan klebes på emnene, idet lappene passende kan være belagt med et selvklebende stoff på en overflate for dette formål.

Ved fremstillingen av en beholder som beskrevet, og ved å bruke et emne med en beskyttende lapp, som vil være påført midt på den sentrale del av emnet på den side av emnet som blir utsatt for innsprøytningsåpningen 13 i støpeformen 5, vil det være underforstått at i den støpte beholder vil lappen bli klemt mellom emnet og det innsprøytede plastmateriale. Lappen, liksom emnet, sveises til plastmaterialet.

De beskyttende lapper kan anvendes på emnene etter at emnene er skåret ut av remsen 8 og flytte til overføringsdelen av stansen 10, slik at lappene er på emnene før emnene blir plukket opp av bæreren 21 på overføringsarmen 12. Lappene kan påføres automatisk, og påføringen kan synkroniseres med stansens stilling. Som et alternativt kan lappene påføres remsen 8 før emnene blir skåret ut.

Claims (1)

1. Innretning for tilførsel av et emne (23) fra en plastfilm til en injeksjonstøpeform (5) for å legge emnet på en flate i støpeformens indre slik at emnet blir del av en plastartikkel som støpes i støpeformen (5), omfattende holdeanordninger (17, 18) for å holde en strimmel (8) av plastfilmen hvorav emnet (23) skal fremstilles, skjæreanordninger (9) innrettet til å kutte emnet ( 23 ) fra strimmelen ( 8 ), som holdes av holdeanordningene (17, 18) og overføringsanordninger (12) hvormed det utskårede emne (23) overføres fra skjæreanordningene (9) til støpeformen (5) for å plasseres i denne, og som omfatter en plan holder (21) som er større enn det emne som skal skjæres ut og som er innrettet til å beveges frem og tilbake mellom skjæreanordningene (9) og en posisjon mellom de atskilte støpeformhalvdeler i støpeformens åpne stilling, og hvor sug tilføres en flate (21') på holderen (21) for å gjøre det mulig å hente opp emnet fra skjæreanordningene (9) og holde dette plant mot flaten (21') mens holderen beveges til posisjonen mellom de atskilte støpeformhalv-deler (6, 7) hvoretter suget fjernes, og anordninger som er innrettet til å aktiveres når holderen (21) befinner seg mellom de atskilte støpeformhalvdeler (6, 7), for å tvinge emnet (23) fra flaten (21') mot en flate i en av støpeformhalvdelene, idet foliebanens holdeanordninger (17, 18) i løpet av en operasjonssyklus skjærer emnet fra strimmelen (8) slik at emnet er klart for at overføringsanordningen kan overføre emnet fra skjæreanordningen til støpeformen for neste operasjonssyklys når støpeformen åpner, KARAKTERISERT VED at skjæreanordningen (9) omfatter en senke (10) og en trykkpute (11), mellom hvilke strimmelen (8) mates av holdeanordningene (17, 18), at senken (10) har en skjaerkant (15) som avgrenser den form emnet (23) som skal skjæres ut, skal ha, at trykkputen (11) er plan og større enn emnet, at senken og trykkputen er innrettet til å ligge an mot motstående sider av strimmelen (8) slik at senken kan skjære emnet ut fra strimmelen, og at senken er innrettet til plant å holde det emne som er skåret ut fra strimmelen og overføre emnet enkeltvis og plant i en overføringsposisjon i sideveis avstand fra strimmelen inntil emnet hentes av holderen (21).