CH673255A5

CH673255A5 -

Info

Publication number: CH673255A5
Application number: CH4662/87A
Authority: CH
Inventors: Lothar Werwitzke
Original assignee: Kabelmetal Electro Gmbh
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1990-02-28
Also published as: DE3619005A1

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausformen extrudierbarer metallischer oder nichtmetallischer Werkstoffe zu im Querschnitt kreis- oder kreisringförmigem langgestrecktem Gut, insbesondere zur Formgebung der konzentrischen Hülle elektrischer Kabel, bei der die den Fliesskanal begrenzenden Werkzeuge gegeneinander verschieb- und feststellbar sind.

Bei einer solchen Ausformung der Werkstoffe in die kreis-oder kreisringförmige Querschnittsform kommt es vor allem auf einen zentrischen Masseaustritt aus dem sog. Spritzkopf z. B. eines Extruders an. Durch die unterschiedlichen Material-Durchflussmengen entsprechend der jeweiligen Drehzahl des Extruders, durch die jeweilige thermische Einstellung am Spritzkopf und am Extruder und nicht zuletzt durch die unterschiedli-10 chen Werkstoffe selbst, etwa Gummi, Polyvinylchlorid oder Polyethylen, hart oder weich, wenn man allein die nichtmetallischen Werkstoffe betrachtet, ist es äusserst schwierig, die Extra-sionseinrichtung so zu gestalten oder einzustellen, dass die extrudierte Masse immer zentrisch austritt.

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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man bereits eine Fülle unterschiedlicher Ausführungsformen für eine zentrische Einstellung des Spritzgutes entwickelt. D a sind zum einen die sog. selbstzentrierten Spritzköpfe, die so gearbeitet sind, dass sie 20 für eine bestimmte Durchflussmenge das gespritzte Material zentrisch aus dem Spritzkopf austreten lassen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass das Einrichten vor Fertigungsbeginn sehr aufwen-digist und dass die Genauigkeit der Einstellung durch Ver-schleiss allmählich nachlässt. Hinzu kommt, dass ein zentrisches 25 Masseaustrag oft nur über eine gewisse Durchflussmenge erreichbar ist und solche Spritzköpfe auf thermische Veränderungen sehr empfindlich reagieren.

Andere Ausführungsformen sehen eine Zentriermöglichkeit 30 vor, wobei die Werkzeuge des Spritzkopfes so genau wie möglich gebaut und zusammengefügt werden und eine jeweilige Nachzentrierung vor der Extrusion vorgenommen wird. So ist es beispielsweise bekannt (DE-OS 2257 938), den Ringspalt zwischen Dorn und Mundstück einer Spritzvorrichtung zum Ummanteln elektri-3J scher Kabel mittels einer über gegeneinander versetzte Schraubenverstellbaren Blende zu verändern. Gängige Ausführungsformen sehen auch eine gegenseitige Verstellung von Nippel und Mundstück mit Hilfe von Verstell- und Festhalteschrauben vor. Müssen die Formwerkzeuge auf diese Weise nachgestellt werden, bedeutet dies einen Ausfall an Produktionszeit, ausserdem

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geht Material verloren und die Genauigkeit der Einstellung ist von der Geschicklichkeit des Bedienungspersonals abhängig. Da die Verstellschrauben und die Festhalteschrauben oft gegeneinander arbeiten, ist nicht zu vermeiden, dass bei Verstellungen der 4s Formwerkzeuge sprunghafte Veränderungen im Ringspalt zwischen den formgebenden Werkzeugen auftreten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die den Fliesskanal begrenzenden Werkzeuge kontinuierlich so auch während des Betriebes ein- oder nachzustellen sind, ohne auf die besondere Geschicklichkeit des Bedienungspersonals angewiesen zu sein.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Eine Verdrehung der durch die Teilungsebene gebildeten Einzelringe gegeneinander bewirkt durch die sich gegenüberliegende äussere exzentrische Fläche des inneren Einzelringes und die innere exzentrische Fläche des äusseren Einzelringes eine 60 stufenlose kontinuierliche Verstellung beispielsweise des Mundstückes eines Extruders, wenn der konzentrische Ring das Mundstück oder den Mundstückhalter umgibt, oder des zum Mundstück konzentrischen inneren Nippels, wenn dieser Nippel bzw. der Nippelhalter von dem zweigeteilten konzentrischen Ring 65 umschlossen ist. Unabhängig davon, ob das Mundstück oder der Nippel oder sogar beide Werkzeuge verstellbar sind, ist wesentlich, dass durch Verdrehen der Einzelringe jede beliebige Lage der den Fliesskanal begrenzenden Werkzeuge eingestellt werden

kann, wobei die maximale Abweichung von der Mittellage durch die gewählte Exzentrizität der Einzelringe bestimmt ist.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn nach Anspruch 2 die durch die Teilungsebene gebildeten Einzelringe jeweils getrennt in Umfangsrichtung von aussen antreibbar sind. Auf diese Weise kann die Lage der den Fliesskanal für die extrusionsfähige Masse begrenzenden Werkzeuge ständig oder nur vor Betriebsbeginn beim Einrichten neu eingestellt oder korrigiert werden.

Zweckmässig kann es nach Anspruch 3 auch sein, dass zum Antrieb der Einzelringe zusätzliche, in Achsrichtung neben den Einzelringen angeordnete zentrische Führungsringe verwendet werden, die selbst von aussen antreibbar sind. Nach Anspruch 4 können zu diesem Zweck die zentrischen Führungsringe vorteilhaft Antriebsmittel in Form von Zahnrädern aufweisen. In diese Zahnräder können entsprechende Antriebsmittel eingreifen, etwa nach Anspruch 5 von VerStellmotoren, die eine vorteilhafte Anwendung finden können.

Zur Kraftübertragung von den Führungsringen auf die exzentrischen Einzelringe weisen diese vorteilhaft stirnseitig quer zur Ausformrichtung verlaufende Führungsnuten zur Aufnahme von an den zugekehrten Stirnseiten der zentrischen Ringe angeordneten Mitnahmestiften auf. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist nach Anspruch 6 die, den jeweils inneren der exzentrischen Einzelringe schwimmend am Führungsring zu lagern.

Unabhängig von der Wahl des Antriebs der exzentrischen Einzelringe von aussen ergibt sich eine weitere Verbesserung nach Anspruch 7 dadurch, dass bei einer Einrichtrung mit stirnseitig angeflanschter Frontplatte diese quer zur Ausformrichtung zweigeteilt ist. Diese Teilung hat den Vorteil, dass man eine getrennte Montage der gesamten Frontplatte durchführen kann, und zwar unabhängig vom Spritzkopf eines Extruders beispielsweise, und dass man hierdurch die exzentrischen Einzelringe besser, d. h. genauer fassen kann.

Die Verstellung oder Neueinstellung der formgebenden Werkzeuge erfolgt im Innern des Spritzkopfes beispielsweise, und ist daher für das Bedienungspersonal erst als Wirkung am ausgeformten Produkt erkennbar. Um dem Bedienungspersonal die Verstellung oder Neueinstellung zu erleichtern und Korrekturen aussen sichtbar bzw. die Notwendigkeit einer Korrektur aussen erkennbar zu machen, ist nach Anspruch 9 die Veränderung der Stellung der Einzelringe zueinander nach aussen auf eine Schablone oder einen Monitor übertragbar.

Eine solche Möglichkeit kann nach Anspruch 10 noch dazu eingesetzt werden, dass die Abweichung der Querschnittsform des Gutes von einem Sollwert als Mass für die Verschiebung der Werkzeuge gegeneinander automatisch eine Verdrehung der Einzelringe gegeneinander bewirkt. Schliesslich kann man nach Anspruch 11 dazu übergehen, die Verdrehung der Einzelringe programmgesteuert in Abhängigkeit von den Abmessungen des jeweiligen Fertigungsloses durchzuführen. Die Erfindung liefert zudem eine baulich formschlüssige Konstruktion, deren Teile motorisch überwacht werden können. Ausserdem sind handelsübliche Rechner zuschaltbar, die Daten speichern und die Ergebnisse entsprechend ermitteln sowie auswerten. An den exzentrischen Ringen sind zweckmässig, etwa an den Stirnflächen, Markierungen angebracht, die nach Verdrehung der Einzelringe gegeneinander die jeweilige Stellung der Werkzeuge im Spritzkopf zueinander einwandfrei erkennen lassen.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnungsfiguren Äusfüh-rungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Spritzkopf 1, an den stirnseitig die Frontplatte 2 angeflanscht ist. In dieser Frontplatte 2ist der Mundstückhalter 3 gelagert, das zugehörige Mundstück ist mit 4 bezeichnet. Der Fliesskanal 5 für das auszuformende

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Material wird einerseits gebildet durch den Mundstückhalter 3 und das Mundstück 4, zum anderen durch den Nippelhalter 6 bzw. 7 sowie den Nippel 8, der mit einer Bohrung 9 zum Hindurchführen des Leiters 10 eines elektrischen Kabels dient, wenn z. B. die Leiterisolierung 11 aufextrudiert werden soll.

Um hier die Zentrizität des Leiters 10 innerhalb der umgebenden Isolierung 11 von vornherein exakt einstellen bzw. im laufenden Betrieb ggf. notwendige Korrekturen vornehmen zu können, ist der konzentrische Ring 12 vorgesehen. Dieser Ring 12 mit seiner Aussenfläche 13 und der hierzu konzentrischen Innenfläche 14 besteht, wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich, aus den beiden durch die Teilungsebene 15 exzentrischen Einzelringen 16 und 17.

Wird der konzentrische Ring 12, wie in der Fig. 1 dargestellt, in der Frontplatte 2 so gelagert, dass sich die Innenfläche 14 auf dem Mundstückhalter 3 abstützt, dann erfährt der Mundstückhalter 3 eine Bewegung oder Verschiebung aus der ursprünglichen Lage heraus, sobald die Einzelringe 16 und 17 gegeneinander verdreht werden.

Wie die Fig. 2 veranschaulicht, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Exzentrizität so gross,dass eine Verstellung oder Verschiebung der Mitte stufenlos um ± 8mm in jeder Richtung erfolgen kann.

Anstatt eine Verschiebung des Mundstückhalters zu bewirken, ist es selbstverständlich auch möglich, einen zweigeteilten Ring konzentrisch zum Nippelhalter 6 bzw. 7 anzuordnen, oder sogar Mundstück- und Nippelhalter verstell- oder verschiebbar auszuführen.

Der innere Einzelring 17 ist mit seiner Fläche 14 auf der Oberfläche des Mundstückhalters 3 gegen Verdrehen sicher gehalten. Bei Antrieb des äusseren Einzelringes 16 in Umfangsrichtung erfolgt dann die Verschiebung des Mundstückhalters 13 in jede beliebige Lage. Die Gleit- und Dichtflächen 18 und 19 haben die Aufgabe, dass die Bewegungsmöglichkeit des Mundstückhalters 3 gewährleistet ist, sie sorgen aber auch dafür, dass die zu extrudierende Masse nicht aus dem Fliesskanal austritt.

Damit die Einzelringe 16 und 17 gegeneinander verschoben werden können, sind zusätzliche zentrische Führungsringe 20 und 21 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden diese Ringe durch Zahnräder 22 und 23 in die gewünschte Stellung bewegt, beispielsweise mit Hilfe der beiden Antriebsmotoren 24 und 25. Am Umfang verteilt angeordnete Schrauben 26 dienen der Befestigung der Frontplatte 2 am Spritzkopf 1.

Die Fig. 3 zeigt noch einmal die Anordnimg der exzentrischen Einzelringe 16 und 17 sowie der dem Antrieb dieser Ringe dienenden zentrischen Führungsringe 20 und 21. Im dargestellten Fall ist der Einzelring 17 schwimmend am zentrischen Führungsring 21 angebracht.

Abweichend von den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist in der Fig. 4 eine Anordnung dargestellt, bei der die Frontplatte, die stirnseitig mittels der Schrauben 26 an dem Spritzkopf 27 angeflanscht ist, in die beiden Einzelplatten 28 und 29 unterteilt ist. Diese Unterteilung hat den Vorteil, dass eine getrennte Montage der gesamten Frontplatte 28/29 unabhängig vom Spritzkopf 27 durchgeführt werden kann. Die zur Verschiebung des Mundstückhalters 30 verwendeten Ringe sind besser, d. h. genauer, zu fassen. Das gilt sowohl für die exzentrischen Einzelringe 31 und 32 als auch für die Führungsringe 33 und 34. Die hier mögliche exaktere Führung und Fassung gilt selbstverständlich auch für den Mundstückhalter 30 mit seinen Gleit-und Dichtflächen 35 und 36. Der zusammen mit dem Mundstückhalter 30 bzw. dem Mundstück 37 den Fliesskanal 38 bildende Nippelhalter ist mit 39 und der stirnseitig eingesetzte Nippel mit 40 bezeichnet.

Unabhängig von der Ausbildung der FrontpTatte ist wesentlich, dass die exzentrischen Einzelringe von aussen angetrieben

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werden und so je nach Einstellung ständig oder nur beim oder von Ungleichmässigkeiten in der Wanddicke eines rohrför-

Einrichten in ihrer Lage zueinander veränderbar ist. Dabei kann migen Gebildes sowie das Mass der Verstellung werden in einen die Bewegung der Einzelrir ge zueinander über einen Rechner Rechner gegeben, der so programmiert ist, dass durch schnelles gesteuert werden, d. h. die Abweichungen vom Sollwertz. B. der kurzfristiges Drehen der Ringe der gewünschte Ausgleich, d. h. Zentrizität eines in einer Isolierhülle befindlichen Leiterseiles 5 die Rückführung auf den Sollwert erfolgt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Ausformen extrudierbarer metallischer oder nichtmetallischer Werkstoffe zu im Querschnitt kreis- oder kreisringförmigem langgestrecktem Gut, insbesondere zur Formgebung der konzentrischen Hülle elektrischer Kabel, bei der die den Fliesskanal (5,38) begrenzenden Werkzeuge gegeneinander verschieb- und feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das verschieb- und feststellbare Werkzeug von einem konzentrischen Ring (12) umgeben ist, der mit seiner Innenfläche unmittelbar oder über ein Zwischenelement auf das Werkzeug einwirkt und mit der hierzu konzentrischen Aussenfläche drehbar gelagert ist, und dass der Ring (12) zweigeteilt ist, wobei die Teilungsebene exzentrisch zwischen der konzentrischen Innen- und Aussenfläche verläuft.
2. Vorrichtungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Teilungsebene gebildeten Einzelringe (16,17; 31, 32) jeweils getrennt in Umfangrichtung antreibbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Einzelringe (16,17; 31,32) zusätzliche, in Achsrichtung neben den Einzelringen angeordnete zentrische Führungsringe (20,21; 33,34) dienen, die selbst von aussen antreibbar sind.
4. Vorrichtungnach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diezentrischenFührungsringe (20,21; 33,34) Antriebsmittel in Form von Zahnrädern (22, 23) aufweisen.
5. Vorrichtungnach Anspruch3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der zentrischen Führungsringe (20, 21; 33, 34) Versteilmotoren (24, 25) dienen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils innere der Einzelringe (17) schwimmend am Führungsring (21) gelagert ist.
7. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der zumindest ein Teil der den Fliesskanal (5; 38) begrenzenden Werkzeuge durch eine in Ausformrichtung stirnseitig angeflanschte Frontplatte (2; 28,29) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (2; 28,29) quer zur Ausformrichtung zweigeteilt ist.
8. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelringe (16,17; 31,32) stirnseitig quer zur Ausformrichtung verlaufende Führungsnuten zur Aufnahme von an den zugekehrten Stirnseiten der zentrischen Ringe angeordneten Mitnahmestiften aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Stellung der Einzelringe (16,17; 31,32) zueinander nach aussen auf eine Schablone oder einen Monitor übertragbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Querschnittsform des Gutes von einem Sollwert als Mass für die Verschiebung der Werkzeuge gegeneinander automatisch eine Verdrehung der Einzelringe (16,17; 31,32) gegeneinander bewirkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung der Einzelringe (16,17; 31,32) programmgesteuert in Abhängigkeit von den Abmessungen des j eweiligen Fertigungsloses erfolgt.