NL1026732C2 - Koelinrichting voor preforms van kunststof houders, alsmede robotinrichting voorzien van een dergelijke koelinrichting en productie-inrichting voor preforms voorzien van een dergelijke robotinrichting. - Google Patents

Description

Titel: Koelinrichting voor preforms van kunststof houders, alsmede robotinrichting voorzien van een dergelijke koelinrichting en produktie-inrichting voor preforms voorzien van een dergelijke robotinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een koelinrichting voor preforms voor kunststof houders voor toepassing in een uitnamerobotinrichting voor een produktie-inrichting voor preforms.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een robotinrichting 5 voorzien van een dergelijke koelinrichting, en op een produktie-inrichting voor preforms.

Preforms voor flessen worden gebruikelijk in een spuitgietinrichting in meervoudige spuitgietmatrijzen met een aantal, bijvoorbeeld 48 of zelfs 96, vormholtes vervaardigd. Na het openen van een 10 matrijs van een spuitgietinrichting worden de preforms opgenomen in een tussen de matrijsdelen gebrachte robotarm, die de preforms uit de spuitgietinrichting verwijdert en overbrengt naar bijvoorbeeld een koel en/of afvoerinrichting. De robotarm is hiertoe voorzien van een aantal opneemhulzen die in een configuratie zijn gerangschikt die correspondeert 15 met de configuratie van de vormholtes. Na het openen van de matrijs bevinden de preforms zich op kernen van de matrijs en kunnen de opneemhulzen vóór de preforms en in lijn daarmee worden gebracht door geschikte besturing van de robotarm. Vervolgens kunnen de preforms op één der daartoe bekende wijzen naar de opneemhulzen van de robotarm 20 worden overgebracht. Daarna wordt de robotarm teruggetrokken en kan de matrijs zich weer sluiten voor een volgende spuitgietcyclus.

De preforms omvatten gewoonlijk een glad langwerpig buisvormig deel, dat aan één uiteinde gesloten is. Uit dit buisvormige deel wordt later het lichaam van de te produceren kunststof fles of houder gevormd. Het 25 andere uiteinde van het buisvormige deel is voorzien van een van 1026732 2 schroefdraad of dergelijke voorzien halsgedeelte en een zich tussen het halsgedeelte en het gladde buisvormige deel bevindende radiale kraag. De kraag en het schroefdraadgedeelte, ook wel de finish genoemd, hebben reeds de uiteindelijke vorm en grootte. De preforms worden zodanig in de hulzen 5 van de robotarm opgenomen dat het buisvormige deel van een preform in een buisje of holte ligt terwijl de kraag en het schroefdraadgedeelte buiten het buisje of de holte steken.

De hulzen hebben behalve een vasthoudfunctie ook een koelfunctie. In dit verband worden de hulzen wel aangeduid als koelhuizen of 10 koelhulseenheden. Hiertoe zijn de hulzen gebruikelijk voorzien van koelmiddelen zoals kanalen voor een koelmedium.

De preforms worden in de opneembuisjes vastgehouden met behulp van onderdruk. Als de robotarm zich op een geschikte plaats buiten de spuitgietinrichting bevindt, worden de preforms uit de opneembuisjes 15 verwijderd.

De voor moderne spuitgietmachines geldende cyclustijden, dat wil zeggen de periode tussen het tijdstip van openen van de spuitgietmatrijs om een lading preforms af te voeren en het tijdstip waarop de eerstvolgende maal de matrijs wordt geopend, zijn zeer kort. Als gevolg daarvan dient de 20 robotarm steeds binnen een overeenkomstig kort tijdinterval gereed te zijn om een nieuwe lading preforms op te nemen. Derhalve kan de verblijfstijd van de preforms in de koelhuizen van de robotarm slechts kort zijn. Aangezien elke manipulatie van nog niet volledig afgekoelde preforms een kans op beschadiging meebrengt en de preforms minder kwetsbaar zijn 25 naarmate de afkoeling verder is gevorderd, is het van belang dat het koeleffect van de koelhuizen van de robotarm zo groot mogelijk is.

Een koelhuiseenheid met een verbeterd koeleffect is beschreven in aanvraagsters Nederlandse octrooiaanvrage, nr. 1024038. Voorts is uit Europees octrooi 0592021 ook een robotinrichting bekend, die een relatief 30 lange verblijfstijd van de preforms in de koelhuizen mogelijk maakt. De 1026732 3 verblijfstijd van de preforms in de koelhuizen kan een veelvoud zijn van de cyclustijd van de spuitgietmachine, zodat een aanzienlijk versterkte afkoeling van de preforms kan worden bewerkstelligd alvorens de preforms uit de koelhuizen worden verwijderd.

5 De bekende inrichting omvat een robotinrichting met een aantal robotarmen, die op een rotor met een aantal discrete standen zijn gemonteerd, waarbij in elke discrete stand één der robotarmen zich in een opneempositie bevindt, waarin de desbetreffende arm in de geopende matrijs gebracht kan worden om de voorafgaand aan het openen van de 10 matrijs in de spuitgietholtes gevormde preforms te ontvangen en tot buiten de matrijs te brengen. Vervolgens wordt de desbetreffende robotarm in een andere positie en een volgende robotarm in de opneempositie gebracht, enz.

Zoals reeds opgemerkt zijn de koelhuizen gebruikelijk voorzien van koelmiddelen voor het koelen van de zich in de opneembuisjes bevindende 15 preforms. Op deze wijze kan worden bewerkstelligd dat de preforms voldoende gekoeld zijn en derhalve voldoende stevig zijn om de kans op beschadiging van de preforms bij het overbrengen daarvan op de afvoerinrichting te minimaliseren.

Echter, naarmate de cyclustijd van de spuitgietmachine en de 20 robotinrichting als gevolg van het algemene streven naar een zo groot mogelijke produktiecapaciteit korter wordt, neemt de voor afkoeling van de preforms beschikbare tijd af. Hierdoor neemt in het bijzonder voor de buiten de opneembuisjes reikende fmishdelen van de preforms het gevaar toe, dat deze onvoldoende kunnen afkoelen tijdens het verblijf in de robot.

25 De uitvinding beoogt het geschetste probleem te ondervangen, althans te reduceren. Hiertoe wordt volgens de uitvinding een koelinrichting van de boven beschreven soort waarbij de preforms zich bevinden in koelhuizen van tenminste één arm van een uitnamerobot, welke tenminste ene arm in bedrijf opeenvolgend een aantal posities inneemt, waaronder een 30 opneempositie, een uitwerppositie en althans één tussen de opneempositie 1026732 4 en de uitwerppositie gelegen koelpositie, waarbij de koelhuizen de preforms op zodanige wijze opnemen, dat het halsgedeelte van de preforms buiten de koelhuizen steekt, daardoor gekenmerkt, dat de koelinrichting is voorzien van tenminste één luchtkanaal met luchtuitstroomopeningen, die koellucht 5 kunnen toevoeren aan de halsgedeelten van de preforms, die zich in de koelhuizen van de tenminste ene arm van de robot bevinden als deze arm zich in de althans ene koelpositie bevindt.

In het volgende zal de uitvinding nader worden toegelicht met verwijzing naar de bijgevoegde tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.

10 Figuur 1 toont schematisch in perspectief een deel van een voorbeeld van een spuitgietinrichting voor preforms voorzien van een robot; figuur 2 toont schematisch een bovenaanzicht van een soortgelijke spuitgietinrichting voorzien van een robot; figuur 3 toont schematisch bij wijze van voorbeeld een eindaanzicht 15 van een roterende robot; figuur 4 toont een soortgelijk aanzicht van een roterende robot voorzien van een koelinrichting volgens de uitvinding; figuur 5 toont schematisch in perspectivisch aanzicht een voorbeeld van een koelinrichting volgens de uitvinding; 20 figuur 6 toont een aanzicht volgens de pijl VI in fig. 5; en figuur 7 toont schematisch een soortgelijk aanzicht als fig. 6 van een variant van een koelinrichting volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont schematisch in perspectief een voorbeeld van een bekende spuitgietinrichting 1 voor het produceren van preforms 2 voor 25 kunststof flessen of houders. De getoonde spuitgietinrichting 1 omvat een matrijs met twee platen 3, 4 met matrijsdelen 5,5' die langs geleidingsstangen 6 relatief naar elkaar toe of van elkaar af kunnen worden bewogen. De matrijs is in fig. 1 in de geopende stand getoond. In de gesloten stand van de matrijs vormen de matrijsdelen gezamenlijk een aantal 30 vormholtes waarin een geschikte kunststof in vloeibare vorm wordt 1026732 5 toegevoerd voor het spuitgieten van de preforms. De benodigde voorraad kunststof bevindt zich in een bopper 7.

Fig. 1 toont voorts een robot 8, die in dit voorbeeld een roterende rotor omvat met vier armen 9 t/m 12, van bet type dat beschreven is in 5 aanvraagsters Europees octrooi 0 592 021, dat hier middels verwijzing geïncorporeerd geacht wordt te zijn. Elk der armen 9 t/m 12 is telescopisch uitgevoerd en is voorzien van een drager 13 t/m 16 met koelhuizen of dergelijke, die tussen de delen 5, 5' van de geopende matrijs geschoven kan worden om de zojuist geproduceerde preforms uit de matrijs te verwijderen. 10 In de in fig. 1 getoonde situatie reikt de arm 12 met de drager 16 tot in de matrijs. De robot kan in dit voorbeeld om een horizontale as roteren. Als de arm 12 weer is teruggetrokken neemt deze in volgende fasen van de rotatie van de robot achtereenvolgens de posities van de armen 9, 10 en 11 aan. Zolang de preforms zich in de koelhuizen bevinden, kunnen de 15 preforms afkoelen.

In de onderste of uitwerppositie worden de preforms uit de koelhuizen verwijderd en opgevangen op een afvoertransporteur 17.

De dragers 13 t/m 16 kunnen plaatvormige dragers zijn, doch de dragers bestaan veelal uit een aantal evenwijdige strippen die elk weer een 20 aantal koelhuizen of koelhulseenheden dragen. Enkele koelhuizen zijn met verwijzingscijfer 18 aangegeven. De koelhuizen zijn gebruikelijk voorzien van kanalen voor een koelmiddel zoals koelvloeistof of koellucht.

Figuur 2 toont schematisch een soortgelijke inrichting als figuur 1 in bovenaanzicht, waarbij voor overeenkomstige delen dezelfde 25 verwijzingscijfers zijn gebruikt als in figuur 1. In figuur 2 bevindt de matrijs zich in de gesloten stand en verkeren alle robotarmen in de ruststand. De centrale rotatie-as van de robot is in figuur 2 met 19 aangegeven.

Figuur 3 toont schematisch in eindaanzicht een voorbeeld van een soortgelijke robot als getoond in figuur 1 en figuur 2. De vier mogelijke 30 posities die elke robotarm opeenvolgend passeert zijn aangegeven met A,B,C

1026732 6 en D. In de koelhuizen 18 zijn in de getoonde situatie preforms opgenomen, waarvan de uit de koelpijpjes reikende schroefdraadgedeelten 20 en de radiale kragen 22 zichtbaar zijn.

In positie A neemt een robotarm de zojuist in de matrijs gevormde 5 preforms op.

In de posities B en C kunnen de preforms afkoelen. In positie D zijn de koelpijpjes met de open einden naar beneden gekeerd, zodat de in dit voorbeeld met een verwijderinrichting, zoals bijvoorbeeld een uittrekinrichting 21 losgemaakte preforms onder invloed van zwaartekracht 10 verder naar beneden kunnen vallen om bijvoorbeeld op een afvoertransporteur 17 terecht te komen.

Figuur 4 toont schematisch in eindaanzicht een voorbeeld van een soortgelijke roterende robot 8 als getoond in de figuren 1 t/m 3, voorzien van een koelinrichting volgens de uitvinding. De getoonde robot 8 omvat weer 15 een rotor 30 met vier armen 31, 32, 33 en 34. In dit voorbeeld bevindt de arm 31 zich in de opneempositie. In de getoonde situatie heeft de arm 31 zojuist in de koelhuizen 18 preforms 2 ontvangen, waarvan de schroefdraad 20 en de kraag 22 buiten de koelhuizen steken en in figuur 4 zichtbaar zijn. De arm 34 bevindt zich in de uitwerppositie, waarin de preforms 2 uit de 20 koelhuizen worden losgemaakt en op een niet getoonde afvoerinrichting vallen, zoals aangegeven met pijlen P.

In het in figuur 4 getoonde voorbeeld draait de arm 31 tijdens de volgende spuitgietcyclus van de spuitgietmachine naar de positie die de arm 32 in figuur 4 inneemt. In feite draait de rotor een kwartslag rechtsom. De 25 armen 32 en 33 bevinden zich in posities die zich respectievelijk een kwartslag en een halve slag voorbij de opneempositie bevinden. Nabij deze posities is een koelinrichting 40 aangebracht, die schematisch nader is getoond in de figuren 5 en 6. In het getoonde voorbeeld omvat de koelinrichting 40 een centrale luchtkamer 41 van waaruit zich twee paren 1026732 7 42, 45 van buisvormige armen 43,44 respectievelijk 46, 47 in verschillende richtingen uitstrekken.

De richtingen van de stellen buisvormige armen komen overeen met de posities van de armen 32 en 33 in figuur 4. In het getoonde voorbeeld 5 heeft de rotor 30 van de robot 8 vier standen en hebben de rotorarmen vier posities, te weten een opneempositie, een eerste koelpositie, een tweede koelpositie en een uitwerppositie, die telkens een kwartslag verschillen. De paren buisvormige armen sluiten daarom in dit voorbeeld een hoek van 90° in.

10 Indien een robot met een ander aantal standen wordt toegepast, kan de hoek tussen de buisvormige armen worden aangepast. Ook zou in een dergelijk geval een ander aantal paren van buisvormige armen en zonodig een ander aantal luchtkamers kunnen worden toegepast.

In het onderhavige voorbeeld is echter sprake van een enkele 15 centrale luchtkamer 41 met een inlaat 48 voor koellucht K. De luchtkamer staat althans in bedrijf in open verbinding met het inwendige van de buisvormige armen 43, 44 respectievelijk 46, 47. De buisvormige armen van een paar zijn telkens evenwijdig aan elkaar en hebben elk in de naar de tegenoverliggende arm gekeerde uitstroomopeningen 49 voor koellucht.

20 De tussenruimte "d" tussen twee armen van een paar buisvormige armen is zodanig, dat de preforms 2, de koelhuizen 18 en de van de robotarmen 31 t/m 34 deel uitmakende draagstrips 50 (fig. 6) voor de koelhuizen tussen de armen van een paar kunnen passeren bij het roteren van de rotor 30.

25 Zoals in de figuren 1 en 2 is te zien, kan een arm meerdere evenwijdige draagstrips voor koelhuizen omvatten. De koelinrichting kan dan een overeenkomstig aantal evenwijdige paren buisvormige armen hebben.

1026732 8

In het getoonde voorbeeld hebben de buisvormige armen een rechthoekige dwarsdoorsnede, doch andere vormen zijn mogelijk. De vrije uiteinden van de armen zijn in dit voorbeeld gesloten.

De koelinrichting is zodanig gepositioneerd dat de 5 uitstroomopeningen 49 gericht zijn op de finish van de preforms in de posities 32 en 33 van fig. 4. De finish van de preforms ondergaat als het ware een luchtdouche. Het zou desgewenst ook mogelijk zijn om slechts in één der posities 32 of 33 de finish een luchtdouche te geven, doch het koelen in meerdere posities van de rotor verschaft een grotere koeling. Bovendien 10 ontstaat dan het voordeel, dat een eventueel verschil in koelluchtdebiet tussen uitstroomopeningen 49 aan het vrije einde van de armen en het nabij de luchtkamer 41 gelegen einde van de armen gecompenseerd wordt, doordat een koelhuis die zich bijvoorbeeld in positie 32 van fig. 4 nabij het vrije einde van de buisvormige armen bevindt, zich in positie 33 juist nabij 15 de luchtkamer bevindt. Aldus kan voor alle preforms een in hoofdzaak gelijkmatig koeleffect worden verkregen.

Fig. 7 toont volledigheidshalve nog schematisch een soortgelijk aanzicht als fig. 6 van een koelinrichting die geschikt is voor robotarmen die elk zijn voorzien van meerdere draagstrips voor koelhuizen. Fig. 7 toont bij 20 wijze van voorbeeld een koelinrichting 40 die kan samenwerken met een uitnamerobot waarvan de armen elk drie dragerstrips 501, 502 en 503 voor koelhuizen 18 omvatten. In de koelpositie ligt de finish van de preforms, die zich in de koelhuizen van de dragerstrips 501, 502 respectievelijk 503 bevinden telkens tussen twee bijbehorende paren buisvormige armen 431, 25 441 respectievelijk 432, 442 en 433, 443, die voor het overige op soortgelijke wijze kunnen zijn uitgevoerd als de armen 43, 44 in fig. 5. Ook is in fig. 7 een tweede set van paren armen 461, 471 respectievelijk 462, 472 en 463, 473 getoond. In het getoonde voorbeeld zijn de naast elkaar liggende, doch tot verschillende paren behorende armen 441, 432 respectievelijk 442, 433 30 respectievelijk 471, 462 en 472, 463 als afzonderlijke armen getoond. Deze 1026732 9 armen kunnen echter desgewenst ook tot een enkele arm die aan beide zijden van uitblaasopeningen is voorzien, worden gecombineerd.

Opgemerkt wordt dat na het voorgaande diverse constructieve varianten voor de deskundige voor de hand liggen, zoals een aanpassing van 5 de koelinrichting, aan het aantal dragerstrips van de robotarmen, het aantal armen en posities van de rotor van de robot, het aantal en de locatie van de luchtkamers etc. In de situatie van fig. 4 is het voorts mogelijk om bijvoorbeeld de luchtkamer te voorzien van slechts één paar of set van paren buisvormige armen, die de preforms slechts in één positie van de rotor van 10 de robot van een luchtdouche voorzien. Ook is het mogelijk om in plaats van een paar armen telkens één buisvormige arm toe te passen en aan de finish van de preforms vanaf één zijde lucht toe te voeren. Deze en soortgelijke modificaties liggen voor de deskundige voor de hand en worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

15 1026732

Claims (10)

1. Koelinrichting voor preforms voor kunststof houders voor toepassing in een uitnamerobotinrichting voor een produktie-inrichting voor preforms, welke preforms zich bevinden in koelhuizen van tenminste één arm van een uitnamerobot, welke tenminste ene arm in 5 bedrijf opeenvolgend een aantal posities inneemt, waaronder een opneempositie, een uitwerppositie en althans één tussen de opneempositie en de uitwerppositie gelegen koelpositie, waarbij de koelhuizen de preforms op zodanige wijze opnemen, dat het halsgedeelte van de preforms buiten de koelhuizen steekt, met het kenmerk, dat de koelinrichting is voorzien van 10 tenminste één luchtkanaal met luchtuitstroomopeningen, die koellucht kunnen toevoeren aan de halsgedeelten van de preforms, die zich in de koelhuizen van de tenminste ene arm van de robot bevinden als deze arm zich in de althans ene koelpositie bevindt.

2. Koelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de luchtuitstroomopeningen zijn aangebracht in de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van tenminste één paar van in hoofdzaak evenwijdige buisvormige armen die de luchtkanalen vormen en waartussen zich in de koelpositie halsgedeelten van te koelen preforms bevinden. 20

3. Koelinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de buisvormige armen aan één uiteinde zijn verbonden met een luchtkamer en aan het andere uiteinde gesloten zijn.

4. Koelinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk, dat zich tussen de opneempositie en de uitwerppositie van de tenminste ene robotarm tenminste twee opeenvolgende koelposities bevinden en dat de 1026732 koelinrichting luchtkanalen heeft die zodanig zijn uitgevoerd dat in tenminste twee koelposities koellucht kan worden toegevoerd aan de halsgedeelten van te koelen preforms.

5. Koelinrichting volgens conclusie 4, waarbij de uitnamerobot een rotor omvat met vier radiaal verdeeld aangebrachte robotarmen, die elk een aantal dragerstrips met koelhuizen omvatten, waarbij de robotarmen opeenvolgend cyclisch de opneempositie, een eerste koelpositie, een tweede koelpositie en de uitwerppositie innemen, welke posities steeds een rotatie 10 van de rotor van in hoofdzaak 90° van elkaar verschillen, met het kenmerk, dat de koelinrichting twee stellen buisvormige armen omvat, die van luchtuitstroomopeningen voorziene luchtkanalen vormen, waarbij de twee stellen buisvormige armen een zodanige hoek met elkaar insluiten dat het ene stel armen kan samenwerken met preforms van een robotarm in de 15 eerste koelpositie terwijl het tweede stel armen gelijktijdig kan samenwerken met preforms van een robotarm in de tweede koelpositie.

6. Koelinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de twee stellen armen beide verbonden zijn met een gemeenschappelijke centrale 20 luchtkamer.

7. Koelinrichting volgens conclusie 5 of 6 met het kenmerk dat elk stel buisvormige armen twee of meer paren armen omvat corresponderend met het aantal dragerstrips van de robotarmen. 25

8. Koelinrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat naast elkaar liggende buisvormige armen van verschillende paren zijn gecombineerd tot een enkele arm die aan twee langszijden is voorzien van uitstroomopeningen voor koellucht. 1026732

9. Uitnamerobotinrichting, voorzien van een koelinrichting volgens één der voorgaande conclusies.

10. Produktie-inrichting voor preforms voorzien van een 5 uitnamerobotinrichting volgens conclusie 9. 1026732