NL9201738A

NL9201738A - Spuitgietinrichting.

Info

Publication number: NL9201738A
Application number: NL9201738A
Authority: NL
Original assignee: Inter Tooling Services Bv
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1994-05-02
Also published as: EP0592021A1; EP0592021B1; US5569476A

Description

Titel: Spuitgietinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het spuitgieten van kunststof produkten, omvattend een van een aantal holtes voorziene matrijs, een afvoerinrichting en een robotinrichting voor het opnemen van de in de holtes van de matrijs gevormde produkten en het overbrengen van die produkten naar de afvoerinrichting.

Een dergelijke spuitgietinrichting is bijvoorbeeld bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0283644. De bekende inrichting is een machine voor het produceren van zogenaamde "preforms” voor kunststof houders zoals PET (polyetheen terephthalaat) flessen. De bekende inrichting heeft een matrijs, die een eerste, van een aantal holtes voorziene matrijshelft en een tweede van evenveel kernen voorziene matrijshelft omvat. In de gesloten stand van de matrijs reiken de kernen in de holtes, waarbij rondom elke kern in de holte een met kunststof te vullen ruimte aanwezig is. Nadat de kunststof in vloeibare vorm aan de holtes is toegevoerd en de kunststof voldoende is afgekoeld wordt de matrijs geopend en wordt een opneemplaat van een robotinrichting voor het de produkten dragende deel van de matrijs gebracht. In de in de Europese octrooiaanvrage 0283644 beschreven inrichting bevinden de preforms zich na het openen van de matrijs op de kernen, doch het is ook mogelijk dat de preforms zich na het openen van de matrijs in de holtes bevinden. In het eerste geval heeft de opneemplaat van de robotinrichting holtes, die de produkten van de kernen op kunnen nemen. In het tweede geval heeft de opneemplaat van de robotinrichting pennen of dergelijke die de produkten uit de holtes kunnen opnemen. De matrijs kan hiertoe van uitstootmiddelen zijn voorzien. De opneemplaat kan als alternatief van aanzuigmiddelen zijn voorzien om het overnemen van de produkten te bevorderen, al dan niet in combinatie met uitstootmiddelen van de matrijs.

Het is van belang dat de matrijs na het vol spuiten daarvan telkens zo snel mogelijk weer van de gevormde pro-dukten ontdaan wordt, teneinde een zo kort mogelijke cyclustijd te verkrijgen. Dit betekent dat de produkten nog zeer warm en daardoor week en kwetsbaar zijn op het moment, dat de produkten door de opneemplaat van de robotinrichting worden overgenomen. Aangezien de robotinrichting aan het einde van de volgende spuitgietcyclus weer gereed dient te zijn om het volgende stel preforms over te nemen, betekent dit tevens, dat de preforms slechts kort in de robotinrichting kunnen verblijven en dat de preforms nog steeds zeer warm en kwestbaar zijn op het moment, dat de robotinrichting de preforms weer afgeeft aan de afvoerinrichting. De afvoer-inrichting omvat veelal een transportband en de preforms worden met lucht en/of vloeistof gekoeld tijdens het verblijf op de transportband.

Doordat de preforms op deze wijze tweemaal worden overgenomen voordat volledige afkoeling en uitharding heeft plaatsgevonden is de kans op beschadiging relatief groot.

In het verleden is getracht de kans op beschadiging te verminderen door de opneemplaat van de robotinrichting van koelmiddelen, zoals koelkanalen waardoor koelvloeistof stroomt, te voorzien. Bij een korte cyclustijd verschaft een dergelijke gekoelde opneemplaat echter nog geen optimaal resultaat.

In de Europese octrooiaanvrage 0283644 is daarom voorgesteld om de opneemplaat te voorzien van een aantal opneemorga-nen voor gevormde produkten, dat een veelvoud is van het aantal holtes van de matrijs. Op deze wijze kunnen de gevormde produkten, zoals preforms, gedurende meer dan één cyclustijd in de gekoelde draagplaat verblijven en relatief lang worden gekoeld voordat de produkten worden overgedragen aan de afvoerinrichting.

Een bezwaar van deze bekende inrichting is, dat de opneemplaat groot en zwaar wordt. Daar de draagplaat aan het einde van elke spuitgietcyclus tussen de matrijshelften weer terug bewogen dient te worden is een snelle heen en weer gaande beweging nodig, die meer energie eist naarmate de massa van de opneemplaat groter is en die bovendien telkens abrupt afgeremd wordt. Door deze snelle heen en weer gaande beweging, die telkens aan het einde van het door de opneemplaat af te leggen traject abrupt stopt, neemt bovendien de kans op beschadiging van de zich nog in de opneemplaat bevindende produkten toe.

De uitvinding beoogt de geschetste bezwaren te ondervangen en in het algemeen een verbeterde spuitgietinrichting ter beschikking te stellen, waarbij enerzijds zeer korte cyclustijden mogelijk zijn doch anderzijds de kans op beschadiging van gevormde produkten zeer gering is.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een inrichting van de boven beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat de robotinrichting tenminste twee opneemplaten omvat, die elk een aantal gevormde produkten kunnen opnemen, dat gelijk is aan tenminste éénmaal het aantal holtes van de matrijs, alsmede aandrijfmiddelen voor het opeenvolgend in een opneempo-sitie naast de matrijs brengen van de opneemplaten, en voor het vanuit de opneempositie tot in een overneempositie en weer terug brengen van een opneemplaat, in welke overneempositie de gevormde produkten uit de matrijs kunnen worden overgenomen.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschrveen met verwijzing naar de bijgevoegde tekening van een uitvoerings-voorbeeld.

Figuur 1 toont schematisch een aanzicht van een voorbeeld van een bekende spuitgietinrichting voor preforms; figuur 2 toont een aanzicht van een voorbeeld van een spuitgietinrichting volgens de uitvinding; figuur 3 toont schematisch een bovenaanzicht van de inrichting van figuur 2; figuur 4 toont schematisch een variant van een deel van de inrichting van figuur 2; figuur 5 toont schematisch een eindaanzicht van de robotinrichting van figuur 4; figuren 6 en 7 illustreren schematisch middels een bovenaanzicht de werking van een robotinrichting volgens de uitvinding; en figuren 8 en 9 tonen schematisch een detail van een robotinrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont schematisch een aanzicht van een bekende spuitgietinrichting 1 voor preforms voor PET-flessen. De getoonde inrichting heeft een matrijs 2, die in dit voorbeeld in vertikale stand op een onderstel 3 is gemonteerd. De matrijs 2 bestaat uit twee delen, die in horizontale richting dwars op het vlak van tekening ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn tussen een gesloten en een open stand van de matrijs. Het ene matrijsdeel heeft een aantal in hoofdzaak cilindrische holtes en het andere matrijsdeel heeft evenveel staafvormige kernen, die in de gesloten stand van de matrijs in de holtes reiken. In de gesloten stand van de matrijs is rondom de kernen een nauwe vrije ruimte aanwezig, waarin hete vloeibare kunststof kan worden gespoten om de preforms te vormen.

Nadat de vrije ruimtes om de pennen zijn gevuld met kunststof en nadat de aldus gevormde preforms enigszins zijn gekoeld wordt de matrijs geopend.· Tenminste één der matrijsdelen is hiertoe langs geleiders 4 ten opzichte van het andere matrijsdeel beweegbaar. De preforms blijven daarbij ofwel in de holtes ofwel op de kernen achter. In het getoonde voorbeeld omvat de matrijs twee met 5 respectievelijk 6 aangegeven rijen van acht holtes en kernen.

De spuitgietinrichting omvat voorts een robotinrichting, waarvan slechts de opneemplaat 7 schematisch is getoond.

In het onderhavige voorbeeld is de opneemplaat voorzien van opneemorganen 8 met een opneemholte, die de preforms van het van kernen voorziene matrijsdeel kunnen overnemen.

De opneemplaat kan hiertoe vanuit een positie buiten de matrijs tot in een positie tegenover het van kernen voorziene matrijsdeel worden gebracht. Het overnemen vindt met behulp van daartoe bekende middelen, zoals bijvoorbeeld een niet getoonde stripperplaat plaats.

Nadat de opneemplaat de gevormde preforms heeft overgenomen en tot buiten de matrijs is bewogen, kan de matrijs weer worden gesloten voor een volgende cyclus. De robotinrichting beweegt tijdens die volgende cyclus de opneemplaat tot boven een afvoerinrichting 12.

De opneemplaat is bij 7 in een stand getekend waarin de opneemplaat gereed staat om tussen de matrijshelften gebracht te worden zoals met een pijl 9 aangegeven. Bij 7' is de opneemplaat getoond juist voordat de met 10 aangegeven preforms worden overgezet op de afvoerinrichting.

Het bewegingstraject tussen beide posities is schematisch bij 11 getoond.

De afvoerinrichting 12 omvat een van pennen 13 voorziene transportband 14. De preforms worden de opneemplaat op de pennen 13 geplaatst en vervolgens afgevoerd naar een schematisch getoonde verzamelinrichting 15.

De opneemplaat 7 kan in het getoonde voorbeeld tweemaal zoveel preforms opnemen als per spuitgietcyclus in de matrijs gevormd kunnen worden. De opneemplaat wordt derhalve in twee opeenvolgende cycli gevuld en brengt op overeenkomstige wijze de preforms in twee opeenvolgende cycli over op de afvoerinrichting. De tijdens een spuitgietcyclus gevormde preforms kunnen derhalve telkens gedurende de daarop volgende spuitgietcyclus in de opneemplaat afkoelen en worden dan pas door de afvoerirnichting overgenomen.

Figuur 2 toont schematisch een aanzicht van een voorbeeld van een inrichting 20 volgens de uitvinding. De in figuur 2 getoonde inrichting is in figuur 3 schematisch in bovenaanzicht getoond en heeft in dit voorbeeld eenzelfde matrijs 2 met twee rijen 5,6 van acht vormholtes als de bekende inrichting van figuur 1.

De spuitgietinrichting 20 van figuur 2 verschilt van de bekende inrichting 10 van figuur 1 doordat de robotin-richting 21 vier opneemplaten 22,23,24 en 25 heeft, waarvan er in figuren 2 en 3 drie zichtbaar zijn.

De opneemplaten zijn op een in de figuren 2 en 3 schematisch met 26 aangegeven carrousel gemonteerd, die om een as 27 kan roteren zoals met een pijl 28 aangegeven.

De carrousel 26 is zodanig naast de matrijs geplaatst, dat telkens één der opneemplaten bij geopende matrijs tussen de matrijshelften 29,30 kan worden geschoven om de gevormde produkten op te nemen, zoals in figuur 3 bij 23' met onderbroken lijnen en met een pijl 31 is aangegeven.

Elke opneemplaat heeft in dit en in de volgende voorbeelden evenveel opneemplaatsen als het aantal vormholtes van de matrijs. Het is echter mogelijk om de opneemplaten met een aantal opneemplaatsen uit te voeren dat een geheel veelvoud is van het aantal vormholtes van de matrijs.

Elke opneemplaat heeft in het getoonde voorbeeld vier posities, die gedurende opeenvolgende spuitgietcycli worden ingenomen. Dit zijn een opneempositie, een eerste en een tweede koelpositie, en een uitwerppositie. In figuren 2 en 3 bevindt de opneemplaat 23 zich in de opneempositie, terwijl plaat 24 zich in de uitwerppositie bevindt. De platen 22 en 25 bevinden zich in de koelposities.

Tijdens de volgende spuitgietcyclus neemt de plaat 24 de opneempositie in en de plaat 25 de uitwerppositie.

De platen 22 en 23 bevinden zich dan in de eerste en tweede koelpositie. In dit voorbeeld behoeft een opneemplaat pas na vier spuitgietcycli weer beschikbaar te zijn om nieuw gevormde produkten op te nemen, zodat de produkten relatief lang kunnen koelen.

Zodra een opneemplaat van de robotinrichting gevuld is met zojuist gevormde produkten, behoeft de plaat nog slechts één lineaire beweging te maken van de stand tussen de matrijshelften naar de ruststand. Het afremmen kan relatief langszaam geschieden omdat dezelfde plaat pas na een aantal spuitgietcycli weer tussen de matrijshelften bewogen wordt. Tussen deze beide lineaire bewegingen in vindt slechts een rotatie van de carrousel plaats die eveneens relatief langzaam kan geschieden. De kans op beschadiging van de nog weke produkten als gevolg van de door de opneemplaat uitgevoerde bewegingen is derhalve zeer gering.

Voorts zijn de produkten bij het verlaten van de opneemplaat al zodanig afgekoeld, dat de produkten los op de afvoerinrichting 32 gestort kunnen worden zonder dat beschadiging optreedt. Een van opneemorganen voorziene band is derhalve niet nodig.

De figuren 4 t/m 7 illustreren volledigheidshalve nog eens schematisch de werking van een inrichting volgens de uitvinding. Figuur 4 toont in zij-aanzicht een robotinrichting met een carrousel volgens de uitvinding geplaatst naast een matrijs voor het vormen van preforms.

De robotinrichting 40 omvat in het getoonde voorbeeld een onderstel 41 dat een om een as 42 draaibare carrousel 43 draagt. De as 42 is in dit voorbeeld een horizontale as, doch een andere oriëntatie is mogelijk. Van belang is, dat de carrousel zodanig ten opzichte van de matrijs 50 is gepositioneerd, dat de opneemplaten elk in één der standen van de carrousel op eenvoudige wijze, bij voorkeur met een rechtlijnige beweging, tussen de matrijshelften geschoven kan worden.

In het getoonde voorbeeld heeft de matrijs zes rijen van acht vormholtes. De carrousel omvat vier opneemplaten, die eveneens elk zes rijen van acht opneemplaatsen voor gevormde produkten hebben.

Figuur 5 toont de carrousel van figuur 4 in eind-aanzicht zonder het onderstel. Elke plaat neemt achter-eenvolgens de opneempositie A, de koelposities B en C en de afgeefpositie D in, waarbij de carrousel in de richting van de pijl 48 roteert.

Figuur 6 toont in bovenaanzicht de matrijs 50 met de matrijshelften 50a en 50b in de van elkaar geschoven stand. De opneemplaat 44 kan nu, zoals met een pijl 51 aangegeven, voor de de gevormde produkten dragende matrijshelft 50a geschoven worden. Hiertoe is de carrousel in dit voorbeeld voorzien van tenminste één uitschuifbare arm 52, die de zich in positie A bevindende plaat meeneemt, zoals in figuur 7 is te zien.

De gewenste bewegingen van de opneemplaten, zoals de rotatie van de carrousel en de heen en weer gaande beweging van de zich in de opneempositie bevindende plaat kunnen op diverse, op zichzelf bekende wijzen middels pneumatische, hydraulische of elektrische aandrijfmiddelen worden bewerkstelligd. Het is mogelijk elke plaat op een uitschuifarm te monteren, die bekrachtigd wordt zodra de plaat zich in de opneempositie bevindt. Het is ook mogelijk een statio naire uitschuifarm toe te passen die telkens de zich op een bepaald moment in de opneempositie bevindende opneemplaat aangrijpt en meeneemt.

Diverse modificaties liggen na het voorgaande voor de deskundige voor de hand. Zo kunnen de opneemplaten al dan niet van koelkanalen of dergelijke zijn voorzien.

Doordat na opeenvolgende spuitgietcycli telkens een andere opneemplaat gebruikt wordt om de matrijs vrij te maken zijn zeer korte cycli mogelijk. De produkten zijn daardoor nog relatief week op het moment dat de produkten door een opneemplaat worden opgenomen.

Volgens een nadere uitwerking van de uitvindingsgedachte kan hiervan gebruik worden gemaakt om (scherpe) aanspuitsels van de produkten af te ronden.

Eén en ander is schematisch nader getoond in de figuren 8 en 9.

Figuur 8 en figuur 9 tonen elk een deel van een opneemplaat 60 voorzien van aan het produkt aangepaste opneemorganen 61, die in dit voorbeeld zijn uitgevoerd als losse adaptors. Figuur 8 toont een preform 62, die deels in de adaptor 61 is opgenomen, en die aan het in de adaptor reikende uiteinde een aanspuitsel 63 heeft. Onderin de opneemholte bevindt zich een bij voorkeur instelbare aanslag 64, die het aanspuitsel opvangt en afvlakt of afrondt, zoals getoond in figuur 9.

Claims

1. Inrichting voor het spuitgieten van kunststof produkten, omvattend een van een aantal holtes voorziene matrijs, een afvoerinrichtlng en een robotinrichting voor het opnemen van de in de holtes van de matrijs gevormde produkten en het overbrengen van die produkten naar de afvoerinrichting, met het kenmerk, dat de robotinrichting tenminste twee opneemplaten omvat, die elk een aantal gevormde produkten kunnen opnemen, dat gelijk is aan tenminste éénmaal het aantal holtes van de matrijs, alsmede aandrijfmiddelen voor het opeenvolgend in een opneempositie naast de matrijs brengen van de opneemplaten, en voor het vanuit de opneempositie tot in een overneempositie en weer terug brengen van een opneemplaat, in welke overneempositie de gevormde produkten uit de matrijs kunnen worden overgenomen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de opneemplaten op een roteerbare carrousel met een aantal discrete standen zijn gemonteerd, waarbij in elke discrete stand één der opneemplaten zich in de opneempositie bevindt.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen zodanig zijn ingericht, dat de opneemplaten elk opeenvolgend van de opneempositie in een uitwerppositie worden gebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen zodanig zijn ingericht, dat de opneemplaten elk volgend op de opneempositie en voorafgaand aan de uitwerppositie in ten minste één koelpositie worden gebracht.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elke opneemplaat na de uitwerppositie weer in de opneempositie wordt gebracht.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 2 t/m 5, met het kenmerk, dat de carrousel vier opneemplaten omvat, die in de vorm van een in doorsnede vierkante trommel zijn gemonteerd, welke trommel om een centrale as draaibaar is.

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door tenminste één uitschuifbare arm, die een zich in de opneempositie bevindende plaat in en uit de overneempositie kan brengen.

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke opneemplaat is voorzien van opneem-organen, die elk zijn voorzien van tenminste één aanslag voor het afvlakken of afronden van een aanspuitsel van het gevormde produkt.

9. Robotinrichting voor toepassing in een inrichting volgens één der voorgaande conclusies.