NO309028B1 - Apparat for fremstilling av hule gjenstander, særlig plastemner - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av plastgjenstander, særlig emner, der råmaterialet for fremstilling av gjenstandene injiseres i en form, der gjenstandene avkjøles for å herde det injiserte råmateriale til en fast gjenstand og ved at de fremstilte gjenstander avformes v.h.a. to gripeelementer (41, 42) og et apparat beregnet til dette.

Description

Denne oppfinnelse angår et apparat for fremstilling av hule gjenstander, særlig plastemner beregnet for påfølgende behandling til PET-gjenstander, omfattende en form for utforming av emnene, hvilken form har en formromside og en dorside, hvilke sider kan adskilles, og på hvilke dorsider er anordnet et antall fremspringende dorer med det formål å holde emnene, og omfattende et gripeelement utstyrt med et sett med opptakselementer som kan rettes mot dorene, for avkjø-ling bg opptak av emnene, idet gripeelementet, ved at det drives av en drivenhet, er bevegelig mellom en frakoplingsstilling og en arbeidsstilling hvor gripeelementet er forbundet med dorsiden.

EP-A3-0 283 644 viser et apparat for fremstilling av hule plastgjenstander, som omfatter en bærerplate som samvirker med en sprøytestøpemaskin og har minst to sett hulrom for avkjøling av de hule plastgjenstander, idet antallet hulrom svarer til minst to ganger antallet av hule plastgjenstander som fremstilles i en sprøytestøpe-syklus.

DE-A-2 160 987 viser en sprøytestøpemaskin der en form betjenes av to eller flere adskilte gripeinnretninger for utmating av støpestykker.

I en kjent produksjonsprosess blir PET-granulat fortørket og deretter i sprøytestøpeprosessen behandlet til halvfabrikata, så som emner. I dette tilfelle omfatter sprøytestøpeprosessen en rekke påfølgende operasjoner, nemlig måling og injisering av råmaterialet i en form, påfølgende pressing av dette ved hjelp av en form, og avkjøling og avforming. I tilfellet med emner er det vanlig å avforme produktene ved hjelp av ett gripeelement utstyrt med hylser som avkjøles direkte eller indirekte. Gripeelementet er dannet for å forenkle utstøtningsprosessen hvor emnet avformes. I dette tilfelle er det nødvendig med påfølgende avkjøling for å minimere deformasjon av eller skade på emnene. Dette kan også anvendes ved annen plastproduksjon. Under fasen med injisering i formen, injiseres det flytende råmateriale i formen mellom dens dor og formrom. Doren og formrommet avkjø-les under sprøytestøpeprosessen. For å gi tilstrekkelig stabilitet til emnene som skal avformes, må avkjølingstiden innstilles nøyaktig. Avkjølingstiden er derfor en viktig parameter under sprøytestøpesyklusen.

Avkjølingstiden vil i virkeligheten påvirke prosessens totale syklustid. Jo lenger avkjølingstid, desto lenger syklustid, og det vil følgelig være redusert ytelse.

Ett gripeelement betyr at det kan være avkjøling under hovedsakelig én syklustid. Dette er imidlertid likevel for lite for å redusere avkjølingstiden under sprøytestøpeprosessen, og produksjon fortsetter med for lange syklustider.

Ifølge en kjent fremgangsmåte brukes ett gripeelement som er utstyrt med forskjellige hylser som opptakselementer. Emnene forblir to eller flere sykler i hylsene på gripeelementet. Ulempen er i dette tilfelle at gripeelementet er svært tungt, slik at det må brukes mer vann, med en resulterende økning av den såkalte skuddvekt, eller impuls, og med et økende antall hylser. Dette fører til tidstap og et lengdetilpasnings- og nøyaktighetsproblem for griperen, idet sistnevnte må innta et antall forskjellige stillinger i formen i hvert tilfelle under overtakelsen. Det kan dessuten oppstå tidlig slitasje, og tiden for avforming øker, gjennom den krevende håndtering pga. apparatets høyere treghet. Gripeelementet kommer dessuten ut fra maskinen i tverr-retningen, med den følge at det opptas et betydelig flateareal som gjøres ubrukelig, slik at apparatet krever forholdsvis mye rom. Følgelig er adgang til formen gjort svært vanskelig, pga. sideveis fjerning av gripeelementet, og dette er ganske uhensiktsmessig ved vedlikehold.

Det er også kjent teknikk å bruke ett gripeelement med hylser, der emnene etter en syklus føres ut og anbringes på et luftkjølt transportørbelte med pinner. En første ulempe i dette tilfelle er at avkjøling etter én tidssyklus for avforming ikke er tilstrekkelig intensiv.

En ytterligere ulempe med denne kjente teknikk er at plasseringen av dorene øker produksjonsprosessens kompleksitet.

Ifølge en annen kjent teknikk brukes et gripeelement med hylser, der emnene avkjøles og transporteres til en utenforliggende kjølestasjon, som ligger utenfor det foreliggende apparat for utøvelse av fremgangsmåten.

I tillegg til utilstrekkelig avkjøling, kommer her ulempen med kjølestasjon-enes større kompleksitet. Kjøleformene tilsvarer nemlig generelt ikke lenger emnenes krymping under avkjøling. Dette fører til ujevn avkjøling av emnene og til mulig skade på disse. En har nemlig funnet at emner, særlig PET-emner, har de beste kjøleegenskaper på ytterveggen (varme ekspanderer utad), og det største overflateareal for spredning av varme er nettopp ytterflaten. Av denne årsak er bruken av avkjølte hylser særlig hensiktsmessig. Under produksjon av emnene er det derfor et stort fortrinn å tillate dem å avkjøles så lenge som mulig i hylsene og å holde avkjølingen under sprøytestøpefasen så kort som mulig.

Formålet med oppfinnelsen er å fjerne de ovennevnte ulemper, og følgelig å minimere avkjølingstiden i sprøytestøpeprosessen og overføre den til utsiden, og å holde emnene lenger i avkjølte hylser.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et apparat av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av apparatet ifølge oppfinnelsen er angitt i krav 2 og 3.

Ytterligere spesielle særtrekk og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremgå av den mer detaljerte beskrivelse av et eksempel på utføringsf orm som følger, med henvisning til vedlagte tegninger.

Figur 1 er et skjematisk sideriss av et apparat ifølge oppfinnelsen.

Figur 2 er et skjematisk toppriss av et apparat ifølge oppfinnelsen.

Figur 3 er et detaljert riss av en del av apparatet ifølge oppfinnelsen.

Figurene 4 og 5 viser ytterligere detaljer av risset i Figur 3.

Figur 6 viser et snitt av en del av en form hvor det er fremstilt et emne i henhold til oppfinnelsen. Figurene 7 til 10 viser skjematisk et apparat ifølge oppfinnelsen, i ulike stillinger.

Et apparat ifølge oppfinnelsen, som omfatter en avformingsplate med to eller flere gripeelementer, er vist i Figurene 1 og 2, og i nærmere detalj i Figur 3.

Hvert gripeelement 41, 42, heretter også betegnet gripearm, er utstyrt med et sett hylser 16, idet det er anordnet én hylse for hver dor 31 hos en form 30 som har en dorside 33 og en formromside 32. Antallet hylser i gripearmen 41, 42 er bestemt av antallet dorer 31 i formen. Produksjonsmetoden består av sprøyte-støping av såkalte emner 50 ved hjelp av en sprøytestøpemaskin 35 med en inne-bygget sprøytestøpeform. Ved slutten av en første syklustid åpnes maskinen og formen 30 deles på den ene side i en formromside 32, eller den hule side, og på den andre side i en dorside 33. Formens 30 formromside 32 er beliggende på en fiksert maskinplattform 36, mens dorsiden 33 er festet på en bevegelig plattform 37 hos maskinen. Når syklusen er avsluttet, forblir de hule produkter 50 på de respektive dorer 33 på dorsiden pga. holdevirkningen til en såkalt dortrekker 38 ved hjelp av en lokalt montert klemforbindelse, f.eks. en gjengeforbindelse 39, så som den som er vist i Figur 6. Dortrekkeren omfatter f.eks. to ring-halvdeler som er forbundet med hverandre rundt fundamentet til hver dor 31. Under utstøtingen av emnene skyves dortrekkeren en bestemt avstand langs dorveggen mot tuppen av doren, under hvilket forløp foten av emnet 50, pga. gjengeforbindelsen 39 mellom dortrekkeren 38 og emnet 50, trekkes langs doren 31, og følgelig forberedes emnet til å bli overtatt av gripeelementet 41, 42.

Under åpning av maskinen, åpnes dorsiden med den bevegelige plattform 37, og det frembringes en åpning mellom formromsiden og dorsiden. Rommet 34 frembringes for å gi adgang for en av gripearmene 41, 42 mellom formens formromside og dorside. Én gripearm, f.eks. 41, anbringes fra en høy frakoplingsstilling B (Figur 7) inntil den er mellom formen, i hvilket tilfelle emnene 50 under utstøting lett kan overføres til hylsene 16 hos én gripearm 41, til arbeidsstillingen C (Figur 8). Gripearmen kan settes i bevegelse av f.eks. en hydraulisk, elektrisk eller pneumatisk drivmotor 21. Hylsene på gripearmen er plassert på en måte som tilsvarer de motsvarende dorer på formen.

Ved oppnåelse av arbeidsstillingen C, hvor hylsenes 16 ender er en kort avstand fra de motsvarende dortupper, blir emnene 50, som allerede er delvis utstøtet fra doren 31, suget inn i de respektive hylser 16 ved hjelp av virkningen fra hensiktsmessige sugeorganer 60, f.eks. en sugepumpe. Når emnene 50 er blitt overført fra dor til hylse, tilbakeføres den ene gripearm 41 til frakoplingsstillingen vist ved B i Figur 7. Emnene kan overføres på ulike måter, f.eks. ved vakuumsuging hos hylsene eller ved utstøting av emnene fra doren, eller også ved både utstøting og deretter suging.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en såkalt flerakset gripearm-anord-ning, hvilken gripearm omfatter minst ett andre gripeelement 42, idet hvert av de to gripeelementer 41, 42 drives individuelt ved hjelp av en separat drivenhet 21, 22 utformet for formålet.

Samvirkningen til de to gripearmer 41, 42, som ifølge oppfinnelsen er synkronisert, er beskrevet nedenfor med henvisning til Figurene 7 til 10. Under den første syklus S1 åpnes maskinen ved slutten av en første avkjølingsperiode (første avkjøling), i hvilket tilfelle injiserte emner 50 hviler på formens dorside, som vist i Figur 6. Så snart det mellom dorsiden 33 og formromsiden 32 er dannet et rom 34 som er stort nok til å anbringe den første gripearm 41 mellom dorsiden og formromsiden, og en pålitelig overføring av emnene er mulig, forflyttes gripearmen 41, ved at den drives av motoren 21, langs Y1-aksen mellom formens dorside og formromside, som vist i Figur 8, inntil den er i overføringsstillingen, som er arbeidsstillingen vist ved C. Det første gripeelement 41 tar deretter over et ferdig første sett med emner S1 fra formens dorside 33. Når emnene er blitt overført, drives den første gripearm 41 med Y1-aksen tilbake til frakoplingsstillingen eller høye stilling (se Figur 7). I denne stilling holdes emnene 50 i de respektive hylser 16 til den første gripearm 41 under en påfølgende syklus SV1 som begynner ved det tidspunkt da det første gripeelement 41 drives til frakoplingsstillingen B. Her opptas emnene 50 i deres respektive hylser, hvor de utsettes for en hensiktsmessig avkjøling.

Kort før slutten av syklus SV1 forflyttes den andre gripearm 42 fra vente-stillingen A til den høye frakoplingsstilling B, mens den første gripearm 41 forflyttes til den inaktive ventestilling vist ved A' i Figur 9. Denne bevegelse av de to gripeelementer 41 og 42 er fortrinnsvis samtidig i retning av pilen X, der bære-platen 10 forflyttes ved at den drives av en ytterligere motor 11 (se Figur 9), men denne bevegelse kan oppnås på enhver annen måte. En liknende overtakings-prosess utføres med det andre gripeelement 42.

Under syklusen SV1 åpnes maskinen ved slutten av avkjølingstiden, og injiserte emner hviler på dorsiden. Når det mellom formens dorside og formromside dannes et rom som er stort nok til å forflytte den andre gripearm 42 til rommet i arbeidsstilling C, og det er muliggjort en pålitelig overføring av emnene, føres den andre gripearm 42, som drives av en andre motor 22, mellom de to formsider, til overføringsstillingen C, som en kan se i Figur 10. Her overtar gripearmen 42 et ytterligere sett med ferdige emner S2 fra formen. Når overføringen er fullført, overføres det andre gripeelement 42 i Y2-retningen til frakoplingsstillingen, hvor emnene holdes i tilsvarende hylser 16 hos gripeelementet 42 under en påfølgende syklus SV2, som begynner når gripeelementet 42 drives til frakoplingsstillingen B.

I mellomtiden er emnene fra syklusen S1 fremdeles tilstede i den andre gripearm 42. Kort før slutten av syklusen SV2, forflyttes den første gripearm 41 til frakoplingsstillingen B, og derved forflyttes også den andre gripearm 42 til den inaktive ventestilling vist ved A' i Figur 10. Etter at den første gripearm 41 har nådd frakoplingsstillingen, fjernes dens emner 50 ved hjelp av kjente midler. Under syklusen SV2 åpnes maskinen ved slutten av avkjølingsperioden og injiserte emner hviler på dorsidens dorer. Når det mellom formens dorside og formromside er dannet et rom som er stort nok til opptak av gripearmen, og en pålitelig overføring av emnene er mulig, føres gripearmen 41, som drives av motoren 21, mellom formens dorside og formromside, til arbeidsstillingen C, og overtar et sett med ferdige emner SV2 fra formen. Når overføringen er fullført, drives den første gripearm 41 i Y1-bevegelsen til frakoplingsstillingen B.

I denne stilling holdes emnene i de motsvarende hylser hos den første gripearm 41 under en påfølgende syklus SV3, som begynner når det første gripeelement 41 går til frakoplingsstillingen. I mellomtiden er emnene SV2 fremdeles tilstede i den andre gripearm 42. Kort før slutten av syklusen SV3, forflyttes den andre gripearm 42 til frakoplingsstillingen B, og den første gripearm 41 forflyttes dessuten til den inaktive ventestilling A. Etter at den andre gripearm 42 har nådd frakoplingsstillingen, fjernes dens emner ved hjelp av kjente midler.

Under syklusen SV3 åpnes maskinen ved slutten av avkjølingsperioden. Injiserte emner hviler deretter på formens dorside. Når det mellom dorsiden og formromsiden er dannet et rom som er stort nok til å anbringe gripearmen mellom dem, og en pålitelig overføring av emnene er mulig, føres gripearmen 42, drevet av den andre motor 22, mellom de respektive formsider til overføringsstillingen C, og overtar et sett med ferdige emner SV3 fra formen. Når overføringen er fullført, føres den andre gripearm 42, drevet av motoren 22, i Y2-bevegelse til frakoplingsstillingen. I denne stilling holdes emnene i den andre gripearm 42 under neste syklus SVn, som begynner når gripearmen 42 går til den utenbords frakoplingsstilling B. I mellomtiden er emnene SV2 fremdeles tilstede i gripearmen. Kort før slutten av syklusen SVn, drives den første gripearm 41 til frakoplingsstillingen B, og den andre gripearm 42 forflyttes dessuten til den inaktive ventestilling A. Etter at den første gripearm 41 har nådd frakoplingsstillingen, blir emnene hos den første gripearm 41 fjernet ved hjelp av kjente midler.

De ovenfor beskrevne trinn gjentas i neste syklus, i en gjentatt prosess.

Det skal forstås at de to gripearmer 41 og 42 i syklus S1 regnes å være tomme, slik at deres gjensidige samvirkning bedre kan forklares.

Takket være denne oppfinnelse forblir emnene lenger i de avkjølte hylser, d.v.s. to syklustider - minus tiden for frigjøring av emnene - opp i frakoplingsstillingen, inntil den påfølgende syklus.

Emnene er også av bedre kvalitet, fordi de er mindre skadet og mindre bøyet. Dette fører dessuten til en bedre påfølgende behandling av PET-emnene i en formblåsemaskin, hvor hvert emne gis dets endelige form ved at det formblå-ses, f.eks. til en PET-flaske.

Det oppnås også en forkortet syklustid. Den innvendige avkjølingstid i en sprøytestøpeprosess overføres delvis til den utvendige avkjøling av gripearmen, med den følge at sprøytestøpeprosessen kan opprettholdes uforstyrret (og uten å avbrytes av en innvendig avkjølingssyklus).

Adgang til formen er dessuten betydelig forbedret. Pga. det faktum at fremgangsmåten utøves i vertikalretningen, kreves mindre rom, siden alt utøves i vertikalretningen, så som gripearmenes Y-bevegelse. Det er følgelig lett adgang til formens fremre og bakre sider. Dette er særlig nyttig i tilfelle av reparasjoner eller når en skal endre emnetypen som skal fremstilles.

Takket være den vertikale Y-bevegelse, er det også mulig å sløyfe tunge rammer for gripearmene, hvilket gir en nyttevirkning ved håndteringen av dem. Hvis det er nødvendig, kan det brukes to bæreplater eller bærebord 10, idet hvert av dem nemlig har én gripearm (adskilt styring).

Claims (3)

1. Apparat for fremstilling av hule gjenstander, særlig plastemner beregnet for påfølgende behandling til PET-gjenstander, omfattende en form (30) for utforming av emnene (50), hvilken form har en formromside (32) og en dorside (33), hvilke sider kan adskilles, og på hvilke dorsider er anordnet et antall fremspringende dorer (31) med det formål å holde emnene, og omfattende et gripeelement (41) utstyrt med et sett med opptakselementer (16) som kan rettes mot dorene (31), for avkjøling og opptak av emnene, idet gripeelementet, ved at det drives av en drivenhet (21), er bevegelig mellom en frakoplingsstilling (B) og en arbeidsstilling

(C) hvor gripeelementet er forbundet med dorsiden (33), karakterisert v e d at det er anordnet minst ett andre gripeelement (42) som er utstyrt med et ytterligere sett med opptakselementer (16) ved hjelp av hvilke dorene (31) hos formens (30) dorside kan rettes, mens det minst andre gripeelement (42), idet det drives av en ytterligere drivenhet (22), kan forflyttes mellom frakoplingsstillingen (B) og arbeidsstillingen (C), og det sistnevnte gripeelement (42) er forbundet med dorsiden (33), mens den sistnevnte bevegelse kan synkroniseres med bevegelsen til det første gripeelement (41).

2. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at hvert gripeelement (41, 42) er i form av en gripearm, at opptakselementene (16) er i form av hylser, at formens (30) formromside (32) er beliggende på en fiksert maskinplattform (36), mens dorsiden (33) er fiksert på en bevegelig plattform (37) på maskinen og at det er anordnet en dortrekker (38) som har en tilbakeholdende virkning på de hule produkter (50) som er igjen på de respektive dorer (33) av dorsiden ved hjelp av en lokalt anordnet klemforbindelse (39).

3. Apparat ifølge de foregående krav, karakterisert ved at to lager-plater eller lagerbord kan benyttes, nemlig hver med et gripeelement med separat styring.