NL1020757C2 - Inrichting en werkwijze voor het vervaardigen van producten. - Google Patents

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN PRODUCTEN

5

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het vervaardigen van producten.

Producten in de vorm van bouwelementen van 10 expandeerbaar polystyreen (EPS) worden veelvuldig toegepast in de woningbouw en utiliteitsbouw. Sandwich-dakelementen bestaan bijvoorbeeld uit een kern van EPS waartegen aap twee zijden beplating is aangebracht. Tevens worden EPS-elementen gebruikt in prefab betonelementen, bijvoorbeeld in 15 betonvloeren. In beide gevallen fungeren de EPS-elementen zowel als drager van de beplating of het beton alsook als warmte-isolator.

Voor het vervaardigen van dergelijke bouwelementen zijn inrichtingen ontwikkeld waarbij kunststof-korrels in een 20 ketel worden verhit, in een blokvorm worden geperst en vervolgens worden gekoeld. De aldus tot stand gebrachte blokken kunststof worden onderworpen aan een aantal snijbewerkingen om de blokken hun uiteindelijke vorm te geven. Alhoewel de bekende inrichtingen tegen relatief lage 25 kosten grote hoeveelheden producten kunnen leveren, zijn er beperkingen aan de vorm van de producten die door de inrichting te vervaardigen. Sommige vormen zijn moeilijk of zelfs geheel niet te realiseren. Bij complexe productvormen neemt bijvoorbeeld het aantal benodigde snijbewerkingen snel 30 toe hetgeen het totale productieproces, ondanks de relatief lage kosten voor het vervaardigen van de blokken, desalniettemin kostbaar maakt. Voorts zijn producten waarin holtes zijn opgenomen met de bekende inrichtingen niet te ; i- '· ï ! y 'm 7 2 ' vervaardigen aangezien de eindvorm van de producten door afsnijden van de blokken tot stand dient te komen.

Een verder bezwaar van de bekende inrichtingen is dat deze slechts geschikt zijn voor vervaardiging van "batches" 5 van een groot aantal producten. Wanneer producten van een andere vorm vervaardigd moeten worden, dient het productieproces onderbroken te worden om vervaardiging van de andere productvorm mogelijk te maken. Dit reduceert de flexibiliteit van de bestaande inrichtingen.

10 Het is, een doel van de onderhavige uitvinding om een inrichting en werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van producten waarin ten minste een van de bovengenoemde bezwaren is ondervangen en waarin producten van verschillende * productvorm op eenvoudige en/of flexibele wijze te 15 vervaardigen zijn.

Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het uit vormmateriaal vervaardigen van producten, in het bijzonder voor het uit expandeerbaar polystyreen (EPS) vervaardigen van 20 producten, omvattende een matrijzen dragende, doorlopende transporteur voor het transporteren van elk van de matrijzen langs middelen voor vullen van de matrijs met vormmateriaal, vervolgens langs middelen voor het voeren van stoom door de matrijs, vervolgens langs middelen voor het koelen van de 25 matrijs, en vervolgens langs middelen voor het uit de matrijs lossen van het daarin gevormde product, waarbij de inrichting tevens omvat - identificeermiddelen voor het identificeren van elk van de matrijzen; en 30 - besturingsmiddelen voor het afhankelijk van de ge ïdentificeerde matrijs aansturen van ten minste een van de vulmiddelen, stoommiddelen, koelmiddelen en losmiddelen.

10 20 /h? 3

Door de producten direct in hun gewenste vorm te "gieten" en deze vervolgens te verwannen en af te koelen, zijn producten van elke willekeurige vorm te fabriceren. Elke matrijs kan hierbij een vulholte van eigen vorm hebben, 5 hetgeen het mogelijk maakt om tegelijkertijd een aantal verschillende productvormen te fabriceren. Doordat de matrijzen bovendien individueel identificeerbaar zijn, zijn door de besturing voor elke afzonderlijke matrijs de gewenste procesparameters instelbaar. Verschillende producten kunnen 10 immers een verschillende wijze van vervaardigen vereisen. Het aantal matrijzen kan variëren, bijvoorbeeld tussen de negen en twintig stuks.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de i onderhavige uitvinding omvatten de vulmiddelen twee of meer 15 op een matrijs aansluitbare en van afsluiters voorziene vulinjectoren, waarbij de afsluiters onder aansturing van de besturingsmiddelen afzonderlijk te openen en te sluiten zijn. Afhankelijke van het gewenste producttype, bijvoorbeeld productgrootte, productvorm, etc., kan de besturing hierdoor 20 het vulproces optimaal aansturen. In plaats van of naast de toepassing van individueel afsluitbare vulinjectoren (bij voorkeur flexibele vulleidingen), omvatten de vulmiddelen in een andere voorkeursuitvoeringsvorm twee of meer op een matrijs aansluitbare vulinjectoren, waarbij de vulinjectoren 25 onder aansturing van de besturingsmiddelen afzonderlijk verplaatsbaar zijn tussen een eerste, de betreffende vulinjector afsluitende positie en een tweede, de betreffende vulinjector openende positie. Dit maakt fabricage van een grotere verscheidenheid van producten mogelijk. De 30 vulinjectoren kunnen immers voor elke willekeurige (uitwendige en inwendige) vorm van de matrijs naar de juiste vulpositie gebracht worden. De exacte vulpositie kan voor bepaalde productvormen van groot belang zijn om de matrijs op Λ n O C\ r- 4 juiste wijze te kunnen vullen. Niet alleen de vulpositie kan aldus worden ingesteld, maar ook een groot aantal andere factoren. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om verschillende (opeenvolgende) matrijzen op individuele basis te vullen met 5 verschillend vulmateriaal.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de identificeermiddelen detectiemiddelen voor het detecteren van aan de matrijzen aangebrachte detectie-organen die representatief zijn voor het betreffende matrijstype.

10 Deze detectiemiddelenomvatten daarbij een of meer naderingsdetectoren, die ten opzichte van een richting dwars op de matrijstransportrichting op verschillende posities gerangschikt zijn voor het detecteren van de nadering van op corresponderende posities gerangschikte detectienokken op de 15 betreffende matrijs. Met behulp van een juiste opeenvolging van detectienokken kan de besturing de identiteit van een de detectoren passerende matrijs vaststellen. Wanneer een matrijs eenmaal geïdentificeerd is, is deze door de besturing gedurende het gehele vervolgtraject langs de transporteur te 20 volgen omdat de afstanden waarover de matrijs gedurende elke machinecyclus verplaatst wordt (nagenoeg) bekend is.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat een matrijs een onderste matrijsdeel en een bovenste matrijsdeel, waarbij het onderste 25 matrijsdeel aan de transporteur bevestigbaar is en het bovenste matrijsdeel door de losmiddelen te verwijderen is van het onderste matrijsdeel. Dit maakt het mogelijk een eenmaal vervaardigd product op eenvoudige wijze uit de matrijs te verwijderen.

30 Voor vervaardiging van producten van verschillende vormen kunnen verschillende matrijzen worden toegepast. Het is echter eveneens denkbaar de matrijs op te bouwen uit een bovenste en een onderste matrijsdeel, in combinatie met ten ! uzü IS 1 5 minste een in de vormholte van een matrijsdeel (bovenste en/of onderste matrijsdeel) aanbrengbaar verwisselbaar matrijsdeel·.

De transporteur wordt intermitterënd met een vooraf 5 bepaalde cyclustijd aangedreven. Telkens als de matrijzen stationair zijn, wordt een aantal bewerkingen uitgevoerd, zoals vullen, stomen, en ontvormen. Na beëindiging van deze processen, worden de matrijzen over een voorafbepaalde afstand verplaatst en staan dan klaar voor een eventuele 10 volgende bewerking.

Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de transporteur betreft boven elkaar geplaatste transportbanen voor het in een eerste en een tweede, tegenovergestelde richting transporteren van matrijzen, alsmede nabij de 15 transportbaanuiteinden aangebrachte middelen voor het tussen de transportbanen transporteren van de matrijzen. Deze transporteur kan zeer compact worden uitgevoerd, met name wat betreft de hoogte van de inrichting. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de transporteur een rondgaande 20 scharnierbare kettingtransportbaan. Deze kettingtransport-banen worden veelvuldig toegepast bij het vervaardigen van vormlingen in steenfabrieken en zijn bijvoorbeeld bekend uit EP 1 122 046 Al van Aanvraagster. Alhoewel een dergelijke transporteurconstructie veel voordelen biedt, ondermeer de 25 nauwkeurige positionering die met deze constructie bereikt kan worden en de relatief eenvoudige aandrijving van de constructie, is de minimaal vereiste hoogte van een dergelijke constructie gelijk aan de breedte van een matrijs. Bij het vervaardigen van relatief grote producten zou dit 30 leiden tot een transporteur van onacceptabel grote afmetingen. Bij kleinere producten is een dergelijke kettingtransportbaan echter zeer goed toepasbaar.

109 Π £ 7 ·' 6

Een voorkeursuitvoeringsvorm van een transporteur voor het transporteren van matrijzen in het algemeen en voor transporteren van de bovengenoemde matrijzen in het bijzonder omvat scharniermiddelen waarmee de matrijzen zodanig 5 onderling scharnierend te bevestigen zijn dat een doorlopende ketting van matrijzen gevormd wordt, verschuifmiddelen voor het verschuiven van een matrijs uit de matrijsketting en fixeermiddelen voor het fixeren van een andere matrijs uit de matrijsketting. Door bijvoorbeeld een op de bovenbaan 10 gerangschikte matrijs naar rechts te verschuiven en een op de onderbaan gerangschikte matrijs op een vaste positie te houden, en vervolgens de op de bovenbaan gerangschikte matrijs op een vaste positie te houden en de onderste matrijs i naar links te verschuiven, kan een rondgaande beweging van de 15 matrijsketting tot stand worden gebracht. Hierbij kan het bovengenoemde kettingwiel achterwege blijven, hetgeen een zeer compacte transporteur mogelijk maakt. Tevens kunnen de eerder genoemde middelen voor het tussen de transportbanen transporteren van de matrijzen, zoals bijvoorbeeld twee aan 20 de uiteinden van de bovenbaan en onderbaan voorziene liften, achterwegen blijven, hetgeen een vereenvoudiging van de constructie van de transporteur betekent.

Bij voorkeur zijn de stoommiddelen en de losmiddelen zodanig ten opzichte van de transporteur gerangschikt, dat 25 deze ter weerszijden van de vulmiddelen zijn aangebracht ofwel zijn de stoommiddelen en losmiddelen zodanig gepositioneerd, dat een matrijs na het stomen ten minste de tegenoverliggende transportbaan doorloopt alvorens te worden gelost. Deze rangschikkingen zorgen ervoor dat de eenmaal 30 gevulde en verwarmde matrijzen zo ver mogelijk over de transporteur verplaatst worden, voordat deze door de losmiddelen ontvormd worden. Daardoor krijgen de matrijzen genoeg tijd om af te koelen en is het niet nodig om 102075? 7 geforceerd vacuüm te zuigen om het ontgassen te versnellen. Door het beschreven vulproces worden immers gassen in de cellen van het vulmateriaal opgesloten,1 die naderhand verwijderd dienen te worden.

5 Het bovenstaande heeft niet alleen tijdwinst en energiebesparing tot gevolg, maar maakt tevens een vereenvoudiging van de constructie van de inrichting mogelijk. Voorts betekent dit dat de matrijzen zo veel mogelijk de tijd krijgen om af te koelen tot de voor het 10 ontvormen gewenstee temperatuur en dat de koelmiddelen dientengevolge de matrijzen mindér behoeven te koelen.

Het koelen heeft overigens tevens de functie het product in matrijs te laten "schrikken". Hiermee wordt * bedoeld dat bij het kort, geforceerd koelen het vulmateriaal 15 snel afkoelt. Doordat het vulmateriaal in de matrijs sneller afkoelt dan de matrijs zelf zal het vulmateriaal sneller krimpen dan de matrijs, met als gevolg een betere lossing van het vulmateriaal uit de matrijs.

Een verder belangrijke voorkeursuitvoeringsvorm van 20 de uitvinding betreft de losmiddelen, die omvatten: - eerste aangrijpmiddelen voor het aangrijpen voor het bovenste deel van een matrijs; - hefmiddelen voor het opheffen van het aangegrepen bovenste deel van de matrijs; 25 - meennemers die onder een product positioneerbaar zijn voor het samen met het bovenste matrijsdeel opheffen van de het product; - een onder het opgeheven product positioneerbaar opvangorgaan; 30 - uitstoters voor het bij het verder opheffen van het bovenste matrijsdeel daaruit uitstoten van het product.

De meenemers voorkomen dat een product in het onderste matrijsdeel blijven plakken en daarin achterblijven, terwijl rt o n “· sr ~7 8 de uitstoters, die bij voorkeur stationair zijn, het eenmaal opgeheven product uit het bovenste matrijsdeel dwingen, waarbij het product slechts vanaf een minimale hoogte naar beneden op het opvangorgaan valt.

5 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn mét de besturing verbonden infrarood warmtesensoren voorzien die de t temperatuur van de matrijzen meet. Een matrijs dient een vooraf bepaalde minimale temperatuur te bezitten voordat deze te gebruiken is voor het vormen van producten. Bij. het 10 opstarten van de inrichting of bij verwisseling van een matrijs door een nieuwe matrijs moeten te koele matrijzen eerst opgewarmd worden door deze in lege toestand te stomen totdat de genoemde minimale temperatuur bereikt is.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding 15 betreft een werkwijze voor het uit vormmateriaal vervaardigen van producten, in het bijzonder voor het uit expandeerbaar polystyreen (EPS) vervaardigen van producten, omvattende het intermitterend transporten van een aantal matrijzen over een doorlopende transporteur en het per matrijs op 20 achtereenvolgende posities uitvoeren van de volgende stappen: - het op een beginpositie identificeren van de matrijs; - het vullen van de matrijs met vormmateriaal; - het op de volgende positie voeren van stoom door de 25 matrijs; - het op de volgende positie koelen van vormmateriaal in de matrijs, - het op de volgende positie lossen van het in de matrijs gevormde product, 30 waarbij de wijze van vullen, stomen, koelen en/of lossen per matrijs wordt gestuurd in afhankelijkheid van de vastgestelde identiteit van de betreffende matrijs.

1 η o π * 7 c ··'' t'. ·.../ \ ! 9 . Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan. In de beschrijving wordt 5 verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin tonen:

Figuren la en lb respectievelijk een schematisch vooraanzicht en een meer gedetailleerd aanzicht van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding;

Figuur 2 een bovenaanzicht in perspectief van een 10 matrijs;

Figuren 3a en 3b respectievelijk een vooraanzicht in perspectief en een detailaanzicht van een tweede voorkeursuitvoering van de uitvinding; • Figuur 4 een aanzicht in perspectief van de grijp- en 15 hefconstructie volgens een voorkeursuitvoering; en

Figuren 5-8 vier stadia waarin zich de transporteur volgens de tweede voorkeursuitvoering kan bevinden.

Figuren la en lb tonen toont een voorkeursuitvoeringsvorm van de kunststofvorminrichting 1 20 voor het vervaardigen van producten van kunststof, in het bijzonder van expandeerbaar polystyreen, te vervaardigen producten. Korrels van het kunststofmateriaal worden hierbij in een holle gietvorm, ook wel matrijs genoemd, aangebracht, vervolgens verhit zodat de korrels aan elkaar gaan kleven en 25 hierna afgekoeld. De aldus behandelde kunststof wordt verwijderd uit de matrijs en vormt een product dat een vorm heeft die correspondeert met die van de binnenzijde van de matrijs.

De kunststofvorminrichting 1 omvat een op zich 30 bekende doorlopende matrijzentransporteur, ook wel carrousel-transportsysteem genoemd, waarin een aantal holle gietvormen of matrijzen 2 in een rondgaande beweging getransporteerd wordt. Het carrousel-transportsysteem omvat in de getoonde 1 0 p n 7 7 10 uit uitvoeringsvorm een op staanders 8 opgestelde bovenbaan 3 en een onderbaan 4, aan de uiteinden waarvan liften zijn geplaatst. Ter linkerzijde is een linker lift 5 voor neerwaarts (P3) transport van een matrijs 2 en ter 5 rechterzijde is een rechter lift 6 voor opwaarts (P4) transport van een matrijs 2 voorzien. De transporteur 1 verplaatst de matrijzen 2 in een richting tegen de wijzers van de klok in, dat wil zeggen dat de bovenbaan 3 de matrijzen in de richting van pijl Pi en de onderbaari 4 de 10 matrijzen in de richting van pijl P2 verplaatst.

Op de boven- en onderbaan rusten de matrijzen 2 op een aantal liggers en worden met behulp van aan de uiteinden van de transportbanen 3 en 4 voorziene uitdrukcilinders 7,' 7' (figuur 2a en 2b) periodiek (cyclustijd circa 12 s) over een 15 vooraf bepaalde afstand verplaatst. Deze afstand Komt in hoofdzaak overeen met de afstand tussen twee naburig staanders 8. Wanneer een matrijs eenmaal aan het uiteinde van een transportbaan 3,4 is aangekomen, wordt deze in een volgende aandrijfcyclus op een lift 5,6 geduwd, welke lift de 20 matrijs 2 vervolgens in een daarop volgende aandrijfcyclus naar beneden (linker lift 5) of naar boven verplaatst (rechter lift 6). Aldus ondervinden de matrijzen een rondgaande verplaatsing.

In een andere, niet weergegeven uitvoeringsvorm 25 kunnen de matrijzen zijn aangebracht op een rondgaande kettingtransportbaan, bijvoorbeeld van het eerder genoemde kettingbaan-type. In deze uitvoeringsvorm zijn de matrijzen onderling scharnierbaar verbonden en vormen samen een ketting die door een kettingaandrijving wordt aangedreven. Alhoewel 30 een dergelijke transporteurconstructie voordelen biedt, is de minimaal vereiste hoogte van een dergelijke constructie gelijk aan de breedte van een matrijs. Bij het vervaardigen van relatief grote producten zou dit leiden tot een 1020757 11 transporteur van onacceptabel grote afmetingen. Bij kleinere producten is een dergelijke kettingtransportbaan echter zeer goed toepasbaar.

Zoals eerder is besproken doorlopen de matrijzen 2 de 5 transporteur of intermitterende wijze. Per aandrijfcyclus worden de matrijzen telkens éen positie verschoven, te beginnen bij een figuur 1 met Δ aangeduide beginpositie.

Op de beginpositie bevindt zich een voorraadbunker 4 4 waarin een grote hoeveelheid materiaal, zoals klei (voor het 10 vervaardigen van bakstenen) of kunststof (in het bijzonder voorgeschuimde expandeerbare polystyreenkorrels (EPS-korrels) voor het vervaardigen van EPS-bouwelementen) wordt bewaard. Vanuit deze bunker 44 wordt een kleinere hoeveelheid EPS-korrels naar een drukvultank 14 gezogen. De drukvultank 14 15 heeft een inhoud die overeenkomt met de inhoud van een matrijs en is aangesloten op een aantal injectoren in de vorm van drukvulleidingen 9. Deze drukvulleidingen 9, 9', 9" kunnen worden aangesloten op een aantal (in de weergegeven uitvoeringsvorm een achttal) in het bovenste deel 10 van een 20 matrijs 2 voorziene vulopeningen 12. Daartoe zijn de drukvulleidingen gemonteerd aan een gestel 13 dat verticaal te verplaatsen is. Wanneer een matrijs gevuld moet worden, verplaatst het gestel 13 zich naar beneden totdat de onderste uiteinden van de vulleidingen 9,9' aansluiten op de 25 vulopeningen 12. Met behulp van perslucht worden de zich in de tank 14 bevindende EPS-korrels vervolgens onder grote druk via de drukvulleidingen 9,9' en de vulopeningen 12 in de matrijs 2 geblazen.

Bij het vulprocedé kan het mogelijk zijn dat de 30 vulmateriaal uit verschillende voorraadtanks afkomstig is. Tevens is het mogelijk om verschillend vulmateriaal in verschillende voorraadtanks te voorzien. Hierbij kunnen dan *, Π r·- ,··' ' ·* u ƒ 12 verschillende matrijzen gevuld worden met verschillend, via de drukvulleidingen aangevoerd vulmateriaal.

Bij het vullen van een matrijs 2 dient een aantal vulparameters ingesteld te worden. Afhankelijk van het 5 gebruikte materiaal (type kunststof), de uiteindelijke vorm die het product moet krijgen, het materiaal waaruit de matrijzen zelf zijn vervaardigd, etc. dient bijvoorbeeld ingesteld te worden welke van de vulleidingen het materiaal moeten toevoeren en welke niet, onder welke druk en met welke 10 snelheid dat geschiedt, etc. De product- en/of malafhankelijke instelling van de vulparameters vindt plaats door een centrale besturing, bij voorkeur in de vorm van een microprocessor die signalen van de verschillende onderdelen , van de inrichting opvangt en verwerkt en vervolgens signalen 15 naar de genoemde onderdelen terugstuurt. In de weergegeven uitvoering kan een operator de vulparameters, en meer algemeen de hierna te introduceren procesparameters, tevens handmatig aanpassen door bediening van een bedieningspaneel 17.

20 In de weergegeven uitvoering kan elk van de matrijzen 2 een verschillende vulholte hebben voor het vervaardigen van producten van verschillende vorm. De vulparameters worden derhalve zodanig ingesteld, dat deze optimaal zijn voor de specifieke matrijs die aan de beurt is om gevuld te worden.

25 Om een onderscheid te kunnen maken tussen de verschillende matrijzen 2, omvat de inrichting 1 tevens een matrijsidentificatiesysteem waarmee de verschillende matrijstypen of zelfs, in een verdere uitvoeringsvorm, de individuele matrijzen 2 te identificeren zijn.

30 Daartoe is elk van de matrijzen 2 voorzien van een aantal identificatienokken 15 (figuur 2). Deze nokken hebben als functie de verschillende matrijstypen, waarbij een matrijstype bijvoorbeeld bepaald wordt door de vorm of 1 n 9 n 7 r 7 13 , afmetingen van de vulholte, de afmetingen van de matrijs zelf, of dergelijke, of de individuele matrijzen te identificeren.

Het al dan niet aanwezig zijn van deze nokken 15 kan 5 gedetecteerd worden door een aantal opnemers 16. Wanneer bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van één nok, kan onderscheid worden gemaakt tussen twee typen. Indien twee nokken worden toegepast, kan onderscheid worden gemaakt tussen vier typen. Wanneer op drie plaatsen al dan niet 10 nokken zijn voorzien, kan onderscheid worden gemaakt tussen acht typen matrijzen, etc.

De opnemers 16 kunnen zijn gepositioneerd op willekeurige posities langs de transportbanen. In de . weergegeven uitvoering zijn de opnemers 16 echter geplaatst 15 op posities die corresponderen met de posities van de nokken 15. Zodra een matrijs een of meer zich vlak daarboven geplaatste opnemers 16 passeert, geven de opnemers signalen af aan de besturing. De besturing weet dan welke matrijs er op dat moment de opnemers passeert. Aangezien alle matrijzen 20 achtereenvolgens de opnemers passeren, kan de besturing op elk moment de exacte positie van een matrijs bepalen.

Zoals hierboven uiteengezet is, kan niet alleen onderscheid worden gemaakt tussen verschillende type matrijzen, maar elke matrijs is echter ook op unieke wijze te 25 identificeren. Dit betekent dat het aantal verschillende producten dat door de inrichting geleverd kan worden, maximaal gelijk is aan het aantal in de inrichting toegepaste matrijzen. In het weergegeven voorbeeld kan derhalve een vijftiental verschillende producten gevormd worden door de 30 holtes binnenin de matrijzen op maximaal vijftien verschillende wijzen uit te voeren.

Op de hierboven beschreven wijze is elk van de matrijzen te identificeren. Na identificatie houdt de "MP η ? πy 14 besturing bij welke matrijs (of welk matrijstype) zich op welke positie op de transporteur bevindt. Wanneer een bepaald matrijs zich bijvoorbeeld op positie A (beginpositie) bevindt en aldaar gevuld gaat worden,, kan de besturing de wijze van 5 vullen laten afhangen van de specifieke matrijs die zich op positie A bevindt. Wanneer bijvoorbeeld een. klein product geleverd moet worden, zal er minder een kleinere hoeveelheid EPS-korrels geleverd moeten worden, terwijl er indien er een groot product geleverd dient te worden, een grotere 10 hoeveelheid EPS-korrels toegevoerd moet worden. Afgezien van de afmetingen van het te vormen product, kan tevens de specifieke vorm van het product een rol spelen. Bij bepaalde specifieke vormen is het bijvoorbeeld beter om bepaalde vulleidingen 9 niet te gebruiken. Bij toepassing van de 15 hierna te noemen verwisselbare matrijsdelen, kan het zelfs zo zijn dat bepaalde vulleidingen geheel niet gebruikt, worden.

De besturing bedient in een dergelijk geval de (niet weergegeven) afsluiters van de vulleidingen 9,9' individueel en wel zodanig dat alleen die afsluiters geopend worden, die 20 voor die betreffende matrijs daadwerkelijk geopend moeten worden. De overige afsluiters blijven dicht opdat op de resterende posities geen materiaal in de matrijs wordt gespoten.

In de weergegeven uitvoering zijn de onderste 25 uiteinden van de vulleidingen 9,9' gezamenlijk met behulp van het gestel 13 op en neer te bewegen. In een andere uitvoeringsvorm zijn de vulleidingen echter op individuele basis naar beneden en naar boven te verplaatsen. In dat geval zorgt de besturing ervoor dat slechts die vulleidingen 9,9' 30 naar beneden verplaatst worden tot tegen de corresponderende vulopeningen in de bovenzijde van het matrijs die de matrijs daadwerkelijk zullen gaan vullen. De overige vulleidingen blijven dan stationair in hun uitgangspositie.

* n 9 0 7 5 7 !| 15

Naast het hierboven genoemde aansturen van de vulleidingen kan het vulproces op een groot aantal andere wijzen door de besturing beïnvloed worden, zoals reeds eerder is aangegeven. Zo kan de besturing bijvoorbeeld de 5 hoeveelheid per vulleiding afgegeven materiaal, de druk waaronder dit materiaal wordt afgegeven, de snelheid van het vullen van de matrijs en dergelijke, besturen.

Bij voorkeur zijn de matrijzen slechts van één of een paar standaard uitvoeringen welke aan de specifieke 10 productvormen kunnen worden aangepast door in de matrijs, dat wil zeggen in het onderste deel 11 en/of het bovenste deel 10 van de matrijs, een verwisselbaar deel of "insert" aan te brengen.

De matrijzen zijn in deze uitvoeringsvorm onderling 15 niet aan elkaar bevestigd. Dit betekent dat de matrijzen eenvoudig zijn te vervangen door andere matrijzen indien bijvoorbeeld een matrijs defect is of de vervaardiging van producten van andere vorm gewenst is.

Een of meer machinecycli na het vullen van een 20 matrijs, waarbij het betreffende matrijs over een corresponderend aantal posities in richting van pijl Pi verschoven is, komt de matrijs terecht op een positie B. Op deze positie wordt het vulmateriaal in de matrijs verhit. Dit geschiedt door de matrijs te omgeven met een onderste 25 stoomkamerdeel 20 en een bovenste stoomkamerdeel 21 die samen rondom de matrijs geschoven worden. In de weergegeven uitvoeringsvorm bestaat de stoomkamer uit een vaste onderkamer 20 en een beweegbare bovenkamer 21. Vóór het stomen worden beide kamers 20 en 21 met elkaar vergrendeld 30 door middel van een aantal vormsloten. Via stoomtoevoer 22 en stoomafvoer wordt stoom onder hoge druk door een groot aantal in de bovenmatrijs 10 en de ondermatrijs 11 aangebrachte kleine openingen gestuurd waardoor het zich binnenin de 1 0 ? Π 7 C 1 16 matrijs bevindende materiaal verhit wordt tot een temperatuur van circa 120'C. Nadat het materiaal tot de juiste temperatuur is gebracht, beëindigt de besturing het stoomproces, waarna de matrijs gereed is om verder 5 getransporteerd te worden.

Aangezien de identiteit van de betreffende matrijs bij de besturing bekend is·, kan ook bij het stomen een aantal procesparameters ingesteld worden om het stoomproces te optimaliseren voor het bij de betreffende matrijs behorende 10 product. Zo zijn bijvoorbeeld de stoomtoevoer 22 en de stoomafvoer per producttype afzonderlijk regelbaar. Het ene producttype vergt immers een andere druk-, temperatuur-, snelheids-verdèling dan het andere type product.

Na het stomen wordt de matrijs verder in de richting 15 van pijl Px verplaatst, waarbij in de eerstvolgende paar cycli van de transportbaan, wanneer de matrijs 2 op positie C gearriveerd is, de vulling van de matrijs gekoeld wordt, bijvoorbeeld door deze met water te besproeien. Hiertoe zijn sproeipijpen 24 voorzien die onder hoge druk water 20 verspreiden. Het water koelt daarbij de matrijzen en wordt vervolgens opgevangen in onder de matrijzen aangebrachte lekbakken 25.

Vervolgens wordt de matrijs 2 verder in de richting van pijl Pj verplaatst totdat deze bij de linker lift 4 25 arriveert. In één machinecyclus wordt vervolgens de matrijs in de richting de van pijl P3 naar beneden verplaatst. In de daarna volgende machinecyclus wordt de matrijs in de richting van pijl P2 op de onderste transportbaan 4 geschoven en vervolgens over een aantal (in de weergegeven uitvoeringsvorm 30 7) machinecycli in de richting van pijl P2 verplaatst. Tijdens dit transport op de onderbaan 4 koelen de gevulde matrijzen in voldoende mate af. Hierdoor is het niet nodig om de matrijzen na het stomen vacuüm te zuigen met als doel het vulmateriaal 1 0 Ί 0 7 5 7 17 in de matrijs te ontgassen. Dit heeft een aanzienlijke tijdwinst en grote energiebesparing tot gevolg.

Wanneer de matrijs eenmaal aan de rechterzijde van de transporteur terecht is gekomen, wordt deze wederom op een 5 lift 5 geschoven die de matrijs in de volgende machinecyclus omhoog tilt (pijl P4) . Hierna wordt de matrijs wederom in de richting van pijl P: naar links worden geschoven. Eenmaal op een eindpositie D aangekomen, moet het product uit de matrijs gelost worden. Dit proces wordt ook wel ontvormen genoemd.

10 In figuur 4 wordt een grijp- en hefconstructie 30 getoond waarvan de grijpers 31 zich in de zogenaamde wachtstand bevinden. Dit is de stand die de constructie 30 heeft wanneer een matrijs in de richting van pijl Pi wordt aangevoerd.

15 Het grijp- en hefmechanisme 30 omvat een'tweetal grijpers 31 die elk aan kunnen grijpen onder een corresponderend uitsteeksel aan het bovenste deel 10 van de matrijs 2. De grijpers 31 zijn door uitschuiven van schematisch weergegeven hefcilinders 32 naar binnen te bewegen 20 en grijpen daarmee het bovenste deel 10 van de matrijs vast. Terwijl het onderste deel 11 van de matrijs 10 op zijn plaats blijft, zorgt intrekking van twee verticaal geplaatste hefcilinders 33 ervoor dat het geheel van bovenmatrijs 10 en het grijp- en hefmechanisme 30 naar boven toe wordt 25 verplaatst. Tijdens de opwaartse verplaatsing wordt het product in de matrijs 2 met de bovenmatrijs 10 meegenomen doordat deze aan de onderzijde daarvan wordt tegengehouden door een aantal meeneemnokken 34. Deze meeneemnokken 34 worden bediend met een tweetal haakvormige organen 35 die met behulp 30 van schematisch getoonde hefcilinders 36 te bedienen zijn. Bij de beweging naar boven zal het product derhalve altijd in het bovenste deel 10 van de matrijs worden meegenomen en nooit op de ondermatrijs 11 blijven plakken.

i n 9 π 7 £ 'r 18

Nadat de bovenmatrijs 10 over een zekere hoogte opgetild is, rijdt een ontvormwagen 38 tussen de beide matrijsdelen 10 en 11. Door de bovenmatrijs 10 verder naar boven te bewegen, komt deze terecht ter hoogte van een 5 verticaal beweegbaar uitdrukframe 39. Bij verdere opwaartse beweging zullen de uitdrukstoters 38 de stationaire stoters 37 raken. De weerstand van dedrukveren 45 wordt overwonnen. Het uitdrukframe 39 zal zich omlaag bewegen waarbij de uitdruknokken 40 de lossingsstiften 43 in het matrijsbovendeel 10 10 bedienen. Hierdoor zal de EPS vorm worden gelost op de ontvormwagen 38. Doordat de bovenzijde van de ontvormwagen 38 zich direct onder de onderzijde van het product bevindt, wordt hiermee voorkomen dat het relatief lichte EPS-product een , grote val maakt, hetgeen het product zou kunnen beschadigen of 15 hetgeen de voor het ontvormen benodigde tijd nodeloos zou rekken.

In een andere, niet-weergegeven voorkeursuitvoering wordt de onderzijde van het zich in de bovenmal 10 bevindende product vastgehouden met een of meer vacuümzuigers. Deze 20 vacuümzuigers zijn aangebracht aan de ontvormwagen 38 en grijpen van onderaf aan het product. Door de opwaartse beweging van de matrijs 2 wordt het product uit het bovenste matrijsdeel 10 gelost.

Tenslotte is in figuur 3a het productafhande-25 lingssysteem volgens de uitvinding weergegeven. Allereerst identificeert een niet-weergegeven identificatiesysteem het betreffende product dat de vormmachine verlaat. Alhoewel gebruik kan worden gemaakt van de eerder genoemde identificatie, heeft het in veel gevallen de voorkeur een 30 apart identificatiesysteem te voorzien. Indien systeem voorzien is van fotocellen kan immers tevens gecontroleerd worden of de uit de vormmachine komende producten voldoen aan bepaalde vooraf ingestelde criteria, bijvoorbeeld voor wat 1 f i'? π 7 " ·? 19 , betreft afmetingen, gewicht e.d., afwijkingen van de voorkeursgeometrie ("misbaksels"), of zich storingen hebben voorgedaan, enzovoorts. Een verrijdbare stapelmanipulator 40 haalt de vervaardigde producten,op en verdeelt de producten in 5 een aantal stapels van hetzelfde product door de matrijzen te laten vallen in verschillende magazijnen 41, 41', 41''. Indien één van de magazijnen vol is, wordt deze ontladen door een afzetwagen 42. De afzetwagen 42 plaatst de stapels producten in een afvoerwagen.

10 In een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn op de bovenbaan infra-rood warmtesensoren voorzien om de temperatuur van een matrijs te kunnen bepalen. Afhankelijk van de temperatuur van de matrijs past de besturing de proces-. parameters van het vul-, stoom-, koel- en ontvormproces aan.

15 Wanneer bijvoorbeeld een nieuwe matrijs op een transportbaan wordt gelegd, heeft deze over het algemeen een te lage temperatuur. Voordat het vulproces op de beginpositie A begint is door de eerder genoemde warmtesensoren reeds de temperatuur van de mal gemeten en weet de besturing dat de mal op een 20 gegeven moment op de vulpositie A zal arriveren. Het vullen van een matrijs die een te lage temperatuur heeft is echter onwenselijk. Het gehele verdere vervaardigingsproces kan hierdoor in de war worden. Daarom geeft te besturing bij het arriveren van de betreffende relatief koude matrijs 2 aan het 25 vulsysteem door dat er niet gevuld behoeft te worden. Op een van de volgende posities komt de matrijs 2 terecht op de positie waarin het stoomproces wordt uitgevoerd. De besturing geeft in dit geval door dat er wel degelijk gestoomd moet worden, om ervoor te zorgen dat de temperatuur van de mal op 30 een juiste waarde wordt gebracht. Afhankelijk van een

eventuele aanvullende temperatuurmeting is vervolgens door de besturing te bepalen of de door de stoom opgewarmde mal gekoeld moet worden. Indien dit het geval is, zal op positie C

1 0 21)757 20 de matrijs met water worden besproeid. Indien dit niet het geval is, blokkeert de besturing het sproeiproces en wordt de matrijs onbesproeid verder getransporteerd. Wanneer eenmaal een vijftiental cycli doorlopen is en de matrijs wederom op de 5 beginpositie terechtkomt, wordt de temperatuur van de matrijs wederom gemeten. Indien de temperatuur van de matrijs inmiddels voldoende hoog is geworden, geeft de besturihg aan het vulsysteem door de matrijs in dit geval wel gevuld moet worden. Indien de matrijs nog steeds niet voldoende warm is, 10 zal wederom het vullen geblokkeerd worden en ondergaat de matrijs een aanvullende stoombehandeling om de temperatuur daarvan alsnog op een voldoende niveau te krijgen.

In plaats van of in aanvulling op de bovengenoemde warmtesensoren kunnen nog andere fysische parameters van de 15 matrijzen of de zich daarin bevonden producten gemeten worden. Afhankelijk van de gemeten parameterwaarden zijn dan de diverse procesparameters van het vulproces, het stoomproces, het koelproces en het ontvormproces door de besturing nader aan te passen.

20 In een implementatie van de in de figuren weergegeven uitvoering heeft de inrichting een capaciteit van circa 100 m3 EPS producten per uur, hetgeen overeenkomt met circa een honderdtal producten. De afmetingen van de matrijzen bedragen hierbij circa 2,4 x 1,2 x 0,3 m.

25 De hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden betreffen een carrousel- of kettingbandsystemen voor het transport van de matrijzen. De in figuur 3b en 5-8 weergegeven voorkeursuitvoering is een transportsysteem weergegeven, die de bezwaren van de eerdergenoemde systemen ondervangt. Deze 30 uitvoering betreft een "ketting" van matrijzen die aan elkaar zijn bevestigd, zoals in het kettingbandsysteem, maar waarbij de kettingwielen achterwege kunnen blijven.

1 Π O Π 7 C 7 21

De matrijzen van de vorminrichting 101 zijn door middel van scharnieren 102 met elkaar verbonden en vormen aldus een ketting van matrijzen. In figuren 5 tot en met 8 is de werking van de inrichting 101 getoond.

5 In figuur 5 is te zien dat de bovenbaan 103 ten opzichte van het steunframe (niet weergegeven) gefixeerd is door middel van een van een in- en uitschuifbare pen voorziene eerste fixatieonderdeel 105 (schematisch weergegeven). Een heen en weer beweegbare transportwagen 106 is voorzien van een 10 aangrijpeenheid 107 die kan aangrijpen op de matrijsketting.

In figuur 6 is weergegeven dat de transportwagen naar rechts in, de richting van pijl P verschoven is. Dit betekent dat de onderbaan 104 naar rechts getransporteerd is, terwijl de bovenbaan 103 gefixeerd blijft. Vervolgens wordt de onderbaan 15 104 gefixeerd, bijvoorbeeld door middel van uitschuiving van een pen van een tweede fixatieonderdeel 108, en wordt de fixatie van de bovenbaan 103 opgeheven, bijvoorbeeld door intrekking van de pen van het eerste fixatieonderdeel 105. Dan wordt de transportwagen 106 naar links gedreven (volgens de 20 pijl R in figuur 7), met als gevolg dat de bovenbaan 103 zich eveneens naar links verplaatst. Hierna kan de cyclus wederom van voren af aan beginnen.

Op de hierboven aangegeven wijze wordt een transportmechanisme van bescheiden hoogte (in de orde van 25 grootte van de steek (in dit geval 1600 mm) van de matrijzen) en voorzien van een relatief eenvoudige constructie tot stand gebracht.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm daarvan; de gevraagde 30 rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

10207R7

Claims (21)

1. Inrichting voor het uit vorinmateriaal vervaardigen 5 van producten, in het bijzonder voor het uit expandeerbaar polystyreen (EPS) vervaardigen van producten, omvattende een matrijzen dragende, doorlopende transporteur voor het transporteren van elk van de matrijzen langs middelen voor vullen van de matrijs met vormmateriaal, vervolgens langs 10 middelen voor het voeren van stoom door de matrijs, vervolgens langs middelen voor het koelen van de matrijs, en vervolgens langs middelen voor het uit de matrijs lossen van het daarin gevormde product, waarbij de inrichting tevens omvat , - identificeermiddelen voor het identificeren van elk 15 van de matrijzen; en - besturingsmiddelen voor het afhankelijk van de geïdentificeerde matrijs aansturen van ten minste een van de vulmiddelen, stoommiddelen, koelmiddelen en losmiddelen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de 20 vulmiddelen twee of meer op een matrijs aansluitbare en van afsluiters voorziene vulinjectoren omvatten, waarbij de afsluiters onder aansturing van de besturingsmiddelen afzonderlijk te openen en te sluiten zijn.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de 25 vulmiddelen twee of meer op een matrijs aansluitbare vulinjectoren omvatten, waarbij de vulinjectoren onder aansturing van de besturingsmiddelen afzonderlijk verplaatsbaar zijn tussen een eerste, de betreffende vulinjector afsluitende positie en een tweede, de betreffende 30 vulinjector openende positie.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de identificeermiddelen detectiemiddelen omvatten voor het detecteren van aan de matrijzen aangebrachte 102075? detectieorganen, die representatief zijn voor het betreffende matrijstype.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de detectiemiddelen twee of meer naderingsdetectoren omvatten, 5 die ten opzichte van een richting dwars op de matrijstransportrichting op verschillende posities gerangschikt zijn voor het detecteren van de nadering van op corresponderende posities gerangschikte detectienokken op de betreffende matrijs.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een matrijs een onderste matrijsdeel en een bovenste matrijsdeel omvat, waarbij het onderste matrijsdeel aan de transporteur bèvestigbaar is en het bovenste matrijsdeel door , de losmiddelen te verwijderen is van het onderste matrijsdeel.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een matrijs een bovenste en een onderste matrijsdeel, alsmede ten minste een in de vormholte van een matrijsdeel aanbrengbaar verwisselbaar matrijsdeel omvat.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 20 waarbij de transporteur intermitterend met een vooraf bepaalde cyclustijd wordt aangedreven.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de transporteur boven elkaar geplaatste transportbanen voor het in een eerste en een tweede, tegenovergestelde 25 richting transporteren van matrijzen, alsmede nabij de transportbaanuiteinden aangebrachte middelen voor het tussen de transportbanen transporteren van de matrijzen omvat.

10. Inrichting volgens een der conclusies 1-8, waarbij de transporteur een rondgaande scharnierbare 30 kettingtransportbaan omvat.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij de stoommiddelen en de losmiddelen ter weerszijden van de vulmiddelen zijn aangebracht. 1 0 207 5 ?

12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij de stoommiddelen en losmiddelen zijn gepositioneerd om een matrijs na het stomen ten minste de tegenoverliggende transportbaan te laten doorlopen alvorens te worden 5

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stoommiddelen omvatten: - ten opzichte van elkaar verplaatsbare stoomkamerfe, die zijn gevormd om een matrijs daarin in zijn geheel op te nemen, - ten minste een stoomtoevoer en stoomafvoer die onder 10 aansturing van de besturingsmiddelen afzonderlijk regelbaar zijn.

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de losmiddelen omvatten: - eerste aangrijpmiddelen voor het aangrijpen voor het 15 bovenste deel van een matrijs; - hefmiddelen voor het opheffen van het aangegrepen bovenste deel van de matrijs; - meennemers die onder een product positioneerbaar zijn voor het samen met het bovenste matrijsdeel opheffen van 20 de het product; - een onder het opgeheven product positioneerbaar opvangorgaan; - uitstoters voor het bij het verder opheffen van het bovenste matrijsdeel daaruit uitstoten van het product.

15. Inrichting volgens conclusie 14, tevens omvattende een of meer zuigorganen die zijn gerangschikt om aan de onderzijde van het product zich vast te zuigen voor het bij het verder opheffen van het bovenste matrijsdeel vasthouden van het product.

16. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,, waarbij de besturing verbonden is met infrarood warmtesensoren voor het bepalen van de temperatuur van de matrijzen. 1 0 ? π ? s T

17. Transporteur voor het transporteren van matrijzen, bij voorkeur de transporteur volgens een der voorgaande conclusies, omvattende scharniermiddelen waarmee de matrijzen zodanig onderling scharnierend te bevestigen zijn dat een 5 doorlopende ketting van matrijzen gevormd wordt, verschuifmiddelen voor het verschuiven van een matrijs uit de matrijsketting en fixeermiddelen voor het fixeren van een andere matrijs uit de matrijsketting.

18. Transporteur volgens conclusie 17, waarbij de 10 verschuifmiddelen en fixeermiddelen zijn ingericht voor het achtereenvolgens verschuiven van een bovenste matrijs en fixeren van een onderste matrijs en het verschuiven van een onderste matrijs en het fixeren van een bovenste matrijs.

, 19. Verzameltransportbaan voor het verzamelen van 15 vervaardigde producten, bij voorkeur in een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een intermitterend aangedreven bufferband voor het tijdelijk in voorraad houden van een aantal matrijzen.

20. Werkwijze voor het uit vormmateriaal vervaardigen 20 van producten, in het bijzonder voor het uit expandeerbaar polystyreen (EPS) vervaardigen van producten, omvattende het intermitterend transporten van een aantal matrijzen over een doorlopende transporteur en het per matrijs op achtereenvolgende posities uitvoeren van de volgende stappen: 25 - het op een beginpositie identificeren van de matrijs; - het vullen van de matrijs met vormmateriaal; - het op de volgende positie voeren van stoom door de matrijs; 30. het op de volgende positie koelen van vormmateriaal in de matrijs, - het op de volgende positie lossen van het in de matrijs gevormde product, i n ^ π *? c *7 ! U t,. ü ; j ? waarbij de wijze van vullen, stomen, koelen en/of lossen per matrijs wordt gestuurd in afhankelijkheid van de vastgestelde identiteit van de betreffende matrijs.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij de 5 inrichting volgens een der conclusies 1-19 wordt toegepast. 10 15 20 25 30 'Ni> Π 7 R 7