DE1479351A1

DE1479351A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkoerpern aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1479351A1
Application number: DE19611479351
Authority: DE
Inventors: Erhard Langecker
Original assignee: KUNSTSTOFFMASCHINEN AG
Current assignee: KUNSTSTOFFMASCHINEN AG
Priority date: 1961-06-09
Filing date: 1961-06-09
Publication date: 1969-04-30
Also published as: DE1479351B2; US3218672A; GB985920A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff.
ER sind bereits Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mittels einer Schlauchdüse mit einem relativ zu dem Düsenmantel verstellbaren Düsenkern vorgeschlagen worden, wobei der Kopf des Düsenkerns kegelförmig gestaltet ist und zusammen mit einer entsprechend gestalteten Bohrung des Düsenmantels einen verstellbaren Austrittsspalt bildet. Der Austrittsspalt kann gemäss diesem älteren Vorschlag während des Auspressens beliebiger Stellen des Schlauches entlang seiner Länge, an denen sich dessen Stärke ändern soll, selbsttätig entsprechend der ausgespritzten Schlauchlänge vergrössert oder verkleinert werden. Der Düsenspalt wird dabei zwischen einer engsten und einer weitesten Stellung verstellt, und die Regelung des Ubergangs von der Jeweils geringsten Ausspritzmenge auf die jeweils grösste und umgekehrt, erfolgt durch eine schnellere oder langsamere Bedienung der Verstellung. Mit anderen Worten, man kann nur in der t;eise von einer geringeren Ausspritzmenge pro cm Länge des ausgespritzten Schlauches auf eine grössere Menge oder umgekehrt übergehen, dass man die busspritsmenge geradlinig auf das gewünschte Mass verstellt.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, durch beliebige mechanische pneumatische und elektrische Mittel eine Verschiebung des Düsenkerns gegenüber dem Düsenmantel vorzunehmen und den Spalt zwischen Kern und Mantel konisch zu gestalten. Bei den bekannten Ausführungsformen solcher Einrichtungen war jedoch immer am Austrittsende des Düsenspaltes dieser zylindrisch gestaltet, wodurch der @achteil entstand, daß bei einer Verschiebung des Kerns von der Anfangsstellung aus, in der die Endfläche von Düsenmantel und »üsenkern in einer Ebene liegen, entweder, nämlich bei zurückgezogenem Düsenkern die Spritzmasse vor dem adern eine Anhäufung bildete, und das ausgespritzte Schlauchstück am oberen Ende geschlossen war, oder bei vorgeschobenem Düsenkern der Schlauch nicht zylindrisch ausgespritzt wurde, sondern an der Offnung eine Ausbeulung nach außen erhielt. Der Grund dafür liegt darin, daß bei dieser Ausführung zu Beginn des Spritzvorganges der eigentliche Austrittsquerschnitt unverändert bleibt und sich infolge der konischen Ausbildung von büsenkern und Düsenmantel nur der Staudruck änderte, d.h. der Druck, mit dem das @aterial ausgespritzt wird. Man konnte deshalb auch nicht bei einer beliebigen Stellung des Düsenkerns gegenüber dem Düsenmantel den Ausspritzvorgang beginnen, sondern mußte immer bei Beginn des Ausspritzvorganges den i>üsenkern so einstellen, daß seine untere Fläche in der gleichen Ebene mit der unteren Fläche des ixisenmantels lag und mit der dünnsten Wandstärke des ausgespritzten Schlauches begonnen wurde.
Die Erfindung hilft diese. Nachteil dadurch ab, daß der konische Teil des Ausspritzkanals an das Ende desselben verlegt wird, so daß man von einer beliebigen Stellung ausgehend durch die relative Verschiebung von Düsenkern und »jiseniantel -etwa durch eine Kurvenscheibe- eine beliebige Wandstärke des ausgespritzten Schlauches erreichen kann, wobei die Kurvenscheibe synchron mit Bedienungsnocken für die Steuerung sonstiger Arbeiten der Maschine angetrieben wird und die Kurvenscheibe mit dem Kolben eines hydraulischen Getriebes in Verbindung ist, der die Kurvenrolle unter Wirkung eines veränderbaren hydraulischen Druckes an der kurvenscheibe hält.
Man kann zur Verstellung beliebige, an sich für andere Zwecke bekannte mittel verwenden, z.B. Lenker- oder Kurbelgetriebe, am besten erfolgt die Verstellung des Düsenspaltes gemäß der Erfindung jedoch mittels eines eine beliebige Form zulassenden Kurvengetriebes, in Abhängigkeit von einer Kurvenscheibe, Wenn man in diesem Falle auf der Achse der Kurvenscheibe oder auf einer mit dieser synchron umlaufenden Achse auch die Bedienungsnocken für die Steuerung der gesamten sonstigen Arbeit der maschine anbringt, hat man gleichzeitig eine Verstellung des Düsenspaltes in Abhängigkeit von der Schlauchlänge erreicht.
Die @eichnung zeigt als Beispiel mehrere Ausführungsformen der Erfindung, und zwar ist Fig. 1 eine Ausführungsform, bei der die Düseneinstellung durch einen hydraulischen Zylinder erfolgt, der entgegen eiuee konstanten, den Düsenspalt schliessenden Druck in Abhängigkeit von einer Kurve gesteuert wird, Fig. 2 eine Ausführung, bei der die Kurve nicht unlittelbar auf den Düsenkegel einwirkt, sondern über einen Zwischenhebel Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der hydraulische Kolben entgegen einem konstanten, den Düsenspalt öffnenden Druck durch eine Kurve von Hand regelbar gesteuert wird, Fig. 4 zeigt eine öhnliche Ausführung für einen Spritskopf, bei dem der Düsenkern feststehen und der Düsenmantel axial verschiebbar ist, und Fig. 5 ist eine Ausführung, bei der die Kurvenrolle durch den Auspressdruck der plastifizierten Masse in Anlage an der Kurvenscheibe gehalten wird.
In allen Figuren sind diejenigen Teile, die die gleiche Bedeutung haben und in gleicher Weise wirken, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Ausführung gemäss Fig.1 erfolgt die Zuführung der Spritze masse in den Spritskopt durch einen seitlichen Kanal 1. Der Däsenkern ist zweiteilig, er besteht aus dem Düsenkegel 2 und dem oberen teil 2a. er Kegel ist an einer Stange 2b befestigt, die durch den oberen Kernt il hindurchgefüht und mit dem. Kolben 5 eines hydraulischen Zylinders 4 verbunden ist. Des unterhalb des Kolbens befindlichen Raum des Zylinders 4 wird über eine laitung 4a Druckflüssigkeit zugeführt, die den Kolben 5 aufwärts drückt und eine an dem oberen Ende er Stange 2b drehbar gelagerte Rolle 6 gegen eine Kurvenscheibe 7 drückt.
Die Kurvenscheibe 7 sitzt auf einer Welle 8, die im gleichen Binne und mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie die Welle, auf der die sonstigen die Maschine steuernden Nocken angebracht Sinde Am besten sitzt die Scheibe 7 ebenfalls nuf dieser Welle.
Die elle 8 wird durch ein stufenlos regelbäres Geschwindigkeite wechselgetriebe angetreiben und macht in üblicher Weise für jeden Arbettsvorgang eine Umdrehung. Da die Kurvenscheibe 7, wie schon ausgeführt, in gleichen Tempo arbeitet wie die Steuerung der ganzen Maschine, also auch des Extruders, der die Spritzmasse in die Schlauchdüse fördert, wird gleichzeigig der Extruder und der Düsenspalt in Abhängigkeit von der Schlauclänge, geregelt, es ist also möglich, den Düsenspalt und damit die dusspritzenge in Abhängigkeit von der ausgespritzen Schlauchlänge entsprechend der boliebig gewählten Kurvenform zu verstellen.
Bei der Ausführungsform nach Fig, 2 wirkt die auf der Steuerwelle 8 befindliche Steuerkurve 7 nicht unmittelbar auf die den Düsenkegel 2 tragende Stange 2b ein, vielmehr sitzt die von der Kurve gesteuerte Rolle 10 an dem einen Ende eines hebels 9, der an seinem zweiten Erde eine Rolle 10a trägt, die über eine einstellbare Mutter 11 auf die Stange 2b einwirkt. Der Hub des hydraulischen Kolbens 5 innerhalb des Zylinders 4 kann bei dieser Ausführungsform durch eine Anschlagschraube 12 begrenzt werden, die an einem festen Teil der Maschine einstellbar angebracht ist. Durch diesen Anschlag kann die Wirkung der Steuerkurve 7 begrenzt werden, d.h., es können z. B. an einem hersustellenden Schlauch Windestwandstärken eingestellt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 wird der Kolben 5 für die Steuerung des Düsenkegeis auf seiner Oberseite durch eine in den Zylinder 4 führende Leitung 4b mit eines Dauerdruck beaufschlagt, während die Unterseite des Kolbens über eine Rohrleitung 18 sit einem Steuerzylinder 14 verbunden ist. In die sei Steuerzylinder bewegt sich ein Kolben 14a, dessen Stange 15 eine Rolle 15a trägt. letztere wird Durch den Überdruck in dem oberen Teil des Zylinders 14 in Anlage an die Kurve 7 auf der Welle 8 gehalten. So wird also auch hier der Düsenkern 2 entsprechend der Form der Kurve und in Abhängigkeit von der ausgespritsten Länge durch die Kurve gehoben und gesenkt.
Nit der Leitung 18 ist ein Zylinder 16 über ein Ventil 19 verbunden. In dem Zylinder 16 bewegt sich ein Kolben 16a, dessen Stange mit Gewinde versehen ist, auf das eine Mutter 17 aufgesetzt ist. Durch Drehen dieser Mutter, z.B. mittels dns handgriffs 17a, kann der Kolben 16 gehoben und gesenkt werden und dAdurch in das Leitungssystem, d.h. zwischen Kolben 5 und Kolben 14a, mehr oder weniger Ol hineingedrückt werden. Man kann also nnabhängig von der Steuerung durch die Kurve 7, den Düsenspealt durch Drohen der butter 17 einstellen.
Der Zylinder 14 ist über ein Ventil 21 mit einem Ölbehälter 20 verbunden. Bei richtiger Einstellage des Düsneaspaltes bleibt das Ventil 19 geschlossen. Man kann aber das leitungssystem durch Öffnen des Ventils 21 und Nachsaugen von öl aus den Ölbehälter 20 in den Zylinder 16 luftblasenfrei nachfüllen.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig.4 entspricht in wesentlichen desjenigen nach Fig.3, nur ist hier der Diisenkern 2, 2a feststehend.
Die Einstellung des Düsenspaltes erfolgt durch Verschiebung des Düsenmantels, der aus den beiden Teilen 22 und 23 besteht. Der Teil 22 ist starr, z.B. mit Hilfe von Schrauben 22a, an den Schlauchkopf befestigt, während der Teil 23 in einer Bohrung des Teiles 22 in axialer Richtung geführt wird. Un bei einer Verschiebung der beiden Teile gegeneinander eine gegenseitige Drehung zu verhindern, sind sie durch einen Stift 24 miteinBnder verbunden, der in einem der Teile fest an, geordnet ist und in einer Bohrung des anderen Teiles gleitet. Auf der Aussenseite tragen die beiden Teile 22 und 23 Rechts- bzw. Linkgsgewinde, und es ist auf sie eine Mutter 25 mit Rechts- bzw. linksgewinde aufgesetzt, durch deren Drehung die beiden Teile voneinander entfernt bzw. zusammengezogen weredn, um den Düsenspalt einzustellen0 Die Drohung der ringföriigen Mutter 25, die auf ihrer Aussenseite mit verzahnung versehen ist, kann über eine Zahnstange 26 und einen hydraue lischen Kolben 27 erfolgen. Der Zylinder 28, in den sich der Kolben 27 bewegt, ist itt der nach den Zylinder 14 führenden Leitung 18 verbunden, die ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 über ein Ventil 19 an eine nach den Zylinder 16 führende Leitung angeschlossen, ist. Die Arbeitsweise ist im übrigen die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig.3. Auch hier erfolgt die Verstellung des Düsenspaltes durch die Steuerkurve 7, deren Welle 8 synchron mit den die Maschine steuernden Nocken verbunden ist.
Schliesslich ist in Fig.5 noch eineweitere Ausführungsform gezeigt, die ähnlich der Ausfürung Mch Fig. 2 ist, nur wird hier die Kurvenrolle 6 durch den auf den Düsenkegel 2 wirkenden Anpressdruck der plastifizierten Masse an der Kurvenscheibe 7 in Anlage gehalten.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, kann bei allen dargestellten Ausführungsformen die Teratellung des Düsenspaltes durch die Steuerkurve nicht nur geradlinig erfolgen, sondern nach d-Der beliebigen Kurvenform, so dass nan Hohlkörper beliebiger Gestalt und beliebiger Wand stärke herstellen, d.h. nicht nur die Porn sondern gleichzeitig auch ihre Wand stärke an jeder Stelle der Länge des Hohlkörpers entsprechend den Erfordernissen wählen kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zielt Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mittels einer Schlauchdüse mit einem relativ zu einem Düsenmantel Yerstellbaren Düsenkern, der teilweise kegelförmig gestaltet ist und zusammen mit einer entsprechend gestalteten Fläche des Düsenmantels einen verstellbaren Austrittsspalt bildet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Versteljung des Düsenspaltes in Abhängikeit von dr ausgespritzten Schlauchlänge durch eine synchron mit deß Bedienungsnocken für die Steuerung der Maschine angetriebenen Kurvenscheibe erfolgt, deren die Verstellung des Düsenspaltes betätigende kurvenrolle mit einem hydraulischen Getriebe so verbunden ist, daß die kurvenrolle unter der Wirkung eines veränderbaren hydraulischen Druckes in anlage an die kurvenscheibe genalten ist: 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die Ubertragung des Druckes von dem hydraulischen detriebe (4,5) auf eine mit del kurvenscheibe (7) in Anlage befindliche Rolle (10) über eine Druckrolle (10a) und einen Hebel (9) erfolgt, wobei eine Einrichtung, etwa eine Anschlagschraube (12), vorgesehen ist, durch die der Hub des Hebels (9) bzw. db Verstellen des Düsenspaltes (2) an einer beliebigen Steile unterbrechbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kolben (5) einwirkende, den Genendruck erzeugende Seite (4) des Zylinders mit einem Steuerzylinder (14) verbunden ist, dessen kolbenstange (15) mit einer Rolle (15a) durch den Druck in dem Zylinder (14) in Anlage an der Kurve (7) gehalten wird, wobei in den Zylinder (4) durch eine von Hand einstellbare Vorrichtung (16,17) mehr oder weniger Öl einpressbar ist, wodurch der Düsenkegel (2) zusatzlich zur Wirkung der Kurvenscheibe (7) zum Einstellen des Düsenspaltes heb- und senkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 in Verbindung mit inr' Düse mit z2eiteiligem Mantel, deren beide Teile zweckes Verstellung des Dusenspaltes unter Verwendung von Rechts. und Linksgewinde gegeneinander verschoben weren können, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der beiden Teile unter Verwendung eines hydraulischen kolbens (27) erfolgt, der durch eine Hydraulische Vebindung (18) mit dem kolben (14a) in dem Zylider (14) verbunden ist und entsprechend der Bewegung dieses kolbens und demgemaß entsprechend der Form der kurvenscheibe (7) einstellbar ist: