Maschine zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
Es sind schon Vorrichtungen 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 eng sten und einer r weitesten Stellung verstellt, und die Regelung des tJberganlgs 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 Weise von einer geringeren Ausspritzmenge pro cm Länge des ausgespritzten Schlauches auf eine grössere Menge oder umgekehrt übergehen, dass man die Ausspritzmenge geradlinig auf das gewünschte Mass verstellt.
Es ist ferner bekannt, den Auslasspalt mit Hilfe einer Kurvenscheibe einzustellen, die entsprechend der Anzahl der Drehungen der Ausspritzschnecke umläuft. Indessen ist hier die Einstellung abhängig von der Drehzahl der Schnecke, während gemäss der Erfindung die Einstellung entsprechend der Länge des ausgespritzten Schlauches ist. Die einstellbaren Steuerorgane sind bei der Erfindung ausserhalb der Spritzdüse angeordnet und können leicht den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden, ohne dass es notwendig ist, diese Teile zu demontieren. Bei der bekannten Anordnung muss das Übersetzungsverhältnis zur Betätigung der Schnecke und der Steuerkurve geändert werden, wenn eine Veränderung be züglich der Länge des Abstands und des Materialquerschnitts vorgenommen werden soll.
Obwohl die Umdrehungszahl der Schnecke sowohl die Länge des Schlauches als auch die Einstellung des Auslasspaltes beeinflusst, ist es doch bei der bekannten Ausführung unmöglich, die eingestellten Verhältnisse zu ändern, ohne die ganze Vorrichtung zu demontieren.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile und schafft eine Maschine, bei der es möglich ist, die Verstellung der Austrittsmenge bzw. des Austrittsspaltes mit einfachen Mitteln während des Aussprit zens, in Abhängigkeit von der Länge des ausgespritzten Schlauches, beliebig kontinuierlich zu regeln, so dass man einen Schlauchrohling auspressen kann, der das Blasen eines Hohlkörpers beliebiger Form und von gleicher wechselnder Wandstärke zulässt.
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 dadurch, dass die die Verstellung des Düsenspaltes steuernde Kurvenscheibe synchron mit den den sonstigen Arbeitsablauf der Maschine steuernden Bedienungsnocken angetrieben wird, und dass die der Kurvenscheibe zugeordnete Kurvenrolle mit dem Kolben eines hydraulischen Getriebes verbunden ist, der die Kurvenrolle unter der Wirkung eines veränderbaren hydraulischen Druckes in Anlage an der Kurvenscheibe hält.
Die Zeichnung 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 einem konstanten, den Düsenspalt schliessenden Druck in Abhängigkeit von einer Kurve gesteuert wird,
Fig. 2 ist eine Ausführung, bei der die Kurve nicht unmittelbar auf den Düsenkegel einwirkt, so dem 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 ähnliche Ausführung für einen Spritzkopf, bei dem der Düsenkern feststehend 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 Spritzmasse in den Spritzkopf durch einen seitlichen Kanal 1. Der Düsenkern ist zweiteilig, er besteht aus dem Düsenkegel 2 und dem oberen Teil 2a. Der Kegel ist an einer Stange 2b befestigt, die durch den oberen Kernteil hindurchgeführt und mit dem Kolben 5 eines hydraulischen Zylinders 4 verbunden ist. Dem unterhalb des Kolbens hefindli- chen Raum des Zylinders 4 wird über eine Leitung 4b Druckflüssigkeit zugeführt, die den Kolben 5 aufwärts drückt und eine an dem oberen Ende der Stange 2b drehbar gelagerte Rolle 6 gegen eine Kurvenscheibe 7 drückt. Die Kurvenscheibe 7 sitzt auf einer Welle 8, die im gleichen Sinne und mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie die Welle, auf der sonstige, die Maschine steuernde Nocken angebracht sind.
Am besten sitzt die Scheibe 7 ebenfalls auf dieser Welle.
Die Welle 8 wird durch ein stufenlos regelbares Geschwindigkeitswechselgetriebe angetrieben und macht in üblicher Weise für jeden Arbeitsvorgang eine Umdrehung. Da die Kurvenscheibe 7, wie schon ausgeführt, in gleichem Tempo arbeitet wie die Steuerung der ganzen Maschine, also auch des Extruders, der die Spritzmasse in die Schlauchdüse fördert, wird gleichzeitig der Extruder und der Düsenspalt in Abhängigkeit von der Schlauchlänge geregelt, es ist also möglich, den Düsenspalt und damit die Aus spritzmenge in Abhängigkeit von der ausgespritzten Schlauchlänge entsprechend der beliebig 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 Ende 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 herzustellenden Schlauch Mindestwandstärken einge stellt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 wird der Kolben 5 für die Steuerung des Düsenkegels auf seiner Oberseite durch eine in den Zylinder 4 führende Leitung 4b mit einem Dauerdruck beaufschlagt, während die Unterseite des Kolbens über eine Rohrleitung 18 mit einem Steuerzylinder 14 verbunden ist. In diesem Steuerzylinder bewegt sich ein Kolben 14a, dessen Stange 15 eine Rolle 1 5a trägt. Letztere wird durch den Überdruck in dem oberen Teil des Zylinders 14 in Anlage an die Kurve 7 auf der Welle 8 gehalten.
Es wird also auch hier der Düsenkern 2 entsprechend der Form der Kurve und in Abhängigkeit von der ausgespritzten Länge durch die Kurve gehoben und gesenkt.
Mit 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 des 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 Öl hineingedrückt werden. Man kann also unabhängig von der Steuerung durch die Kurve 7, den Düsenspalt durch Drehen der Mutter 17 einstellen.
Der Zylinder 14 ist über ein Ventil 21 mit einem Ölbehälter 20 verbunden. Bei richtiger Einstellage des Düsenspaltes bleibt das Ventil 19 geschlossen.
Man kann aber das Leitungssystem durch Öffnen des Ventils 21 und Nachsaugen von Öl aus dem Ö1behälter 20 in den Zylinder 16 luftblasenfrei nachfüllen.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 entspricht im wesentlichen demjenigen nach Fig. 3, nur ist hier der Düsenkern 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 dem Schlauchkopf befestigt, während der Teil 23 in einer Bohrung des Teiles 22 in axialer Richtung geführt wird. Um bei einer Verschiebung der beiden Teile gegeneinander eine gegenseitige Drehung zu verhindern, sind sie durch einen Stift 24 miteinander verbunden, der in einem der Teile fest angeordnet ist und in einer Bohrung des anderen Teiles gleitet. Auf der Aussenseite tragen die beiden Teile 22 und 23 Rechts- bzw. Linksgewinde, und es ist auf sie eine Mutter 25 mit Rechts- bzw. Linksgewinde aufgesetzt, durch deren Drehung die beiden Teile voneinander entfernt bzw. zusammengezogen werden, um den Düsenspalt einzustellen.
Die Drehung der ringförmigen Mutter 25, die auf ihrer Aussenseite mit Verzahnung versehen ist, kann über eine Zahnstange 26 auf einem hydraulischen Kolben 27 erfolgen. Der Zylinder 28, in dem sich der Kolben 27 bewegt, ist mit der nach dem Zylinder 14 führenden Leitung 18 verbunden, die ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 über ein Ventil 19 an eine nach dem Zylinder 16 führende Leitung angeschlossen ist. Die Arbeitsweise ist im iibrigen 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 eine weitere Ausführungsform gezeigt, die ähnlich der Ausführung nach 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 Verstellung des Düsenspaltes durch die Steuerkurve nicht nur geradlinig erfolgen, sondern nach einer beliebigen Kurvenform, so dass man Hohlkörper beliebiger Gestalt und beliebiger Wandstärke herstellen, d. h. nicht nur die Form, sondern gleichzeitig auch ihre Wandstärke an jeder Stelle der Länge des Hohlkörpers entsprechend den Erfordernissen wählen kann.