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Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen eines über seine Länge
unterschiedliche Wandstärke aufweisenden rohrförmigen Zwischenproduktes aus thermoplastischem
Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Strangpressen eines über seine Länge unterschiedliche Wandstärke aufweisenden rohrförmigen
Zwischenproduktes aus thermoplastischem Kunststoff, wie Polyäthylen, Celluloseester,
Polyvinylchlorid oder Polystyrol, das nach Auf nahme in einer Form zu einem Hohlkörper,
insbesondere einer masche, aufgeblasen wird.
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Es ist bekannt, hohle Gegenstände, beispielsweise maschen, aus thermoplastischen
Kunststoffen durch Strangpressen eines Rohres senkrecht nach unten aus der Strangpreßdüse
bzw. aus dem Strangpreßwerkzeug einer Strangpresse herzustellen, wobei ein Stück
des stranggepreßten Rohres in einer geteilten Form eingeschlossen und auf die Gestalt
der Innenseite der Form durch ein Strömungsmittel, gewöhnlich Preßluft, in der Weise
aufgeblasen wird, daß die Preßluft in das eingeschlossene Rohr entweder durch die
Strangpreßdüse oder durch einen Dorn eingeleitet wird, die bzw. der am Boden der
Form vorgesehen und um welche bzw.- welchen das untere Ende des Rohrstückes angeordnet
ist.
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Es ist weiter bekannt, beim Strangpressen die Dicke der Rohrwandung
längs des Rohres zu verändern. Diese Veränderung wird dadurch bewirkt, daß der Durchmesser
der Strangpreßöfnung verändert wird. Dadurch wird erreicht, daß die Wandung des
Rohrstückes dort eine Verstärkung erfahren kann, wo beim Aufblasen die größte Reckung
und somit der größte Materialbedarf auftritt.
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Während des Preßvorganges nimmt mit wachsender Rohrlänge das Gewicht
des Rohrstranges zu.
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Dies hat bei nach unten gerichteter Preßdüse zwangläufig eine Einschnürung
des Materials im Düsenbereich. und damit eine Abnahme der Rohrwandstärke vom Rohranfang
zum Rohrende hin zur Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der bekannten
Verfahren zu vermeiden.
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Die Erfindung besteht darin, daß der aus der Preßdüse austretende
Rohrstrang an seinem zuerst austretenden Ende erfaßt und mit konstanter Geschwindigkeit
von der Preßdüse weg nach unten abgezogen wird.
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Durch das Abziehen des Rohres mit gleichförmiger Geschwindigkeit
wird die vom Rohreigengewicht herrührende Wandstärkenverminderung am Rohrende ausgeschaltet,
und zwar unabhängig davon, ob das Rohr eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Wandstärke
erhalten . soll. Die neue Maßnahme hat den Vorteil, daß die erzeugten Rohrstücke
genau die gewünschte Form erhalten und steigert infolgedessen die Güte des Endproduktes.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
-wird beim Abziehen der Querschnitt der Preßdüse konstant gehalten und die Menge
des der Preßdüse zugeführten Materials verändert. Dadurch kann den Rohrstücken eine
beliebige Wandstärke erteilt werden.
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Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens mit einer Preßdüse zum Auspressen des Materials als Rohrstrang nach unten,
einer Einrichtung zum Regeln der Auspreßmenge und einer nachgeschalteten geteilten
Blasform, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß unmittelbar vor der Düse ein an
einer in Richtung der Düsenachse hin- und herverschiebbaren Halterung befestigter,
mittels einer Steuereinrichtung betätigbarer Greifer vorgesehen ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß im Materialzuführungskanal ein Staunocken angeordnet ist.
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Der Greifer besteht vorzugsweise aus zwei gegeneinander bewegbaren
Greifarmen, welche schwenkbar an der Halterung angelenkt und mittels einer Zugfeder
miteinander verbunden sein können.
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Weitere Eirzzellleiten derJVorrichtung werden an Hand der Figuren
erläutert, welche eine beispielsweise
Ausführungsform der Erfindung
darstellen. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Flaschenblasmaschine
mit einer Greifervorrichtung, Fig. 2 A und 2 B zusammen eine unterbrochene Vorderansicht
der Vqrrichtung, Fig. 3A und 3B eine Ansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles A
i} Fig. 2A, Fig. 4 eine Seitena3vsicht eines in F i g. 2 B und 3 B dargestellten
Greifers, F i g. 5 eine Draufsicht zu F i g. 4 und Fi.g. 6 ein Schaltbild.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Anwendung für das »Aufwärts«-blasen
von Flaschen beschrieben, kann jedoch auch für das »Abwärts«-blasen von Flaschen
sowie zur Herstellung anderer hohler Gegenstände als Flaschen angewendet werden.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Flaschenblasmaschine,
die eine Strangpresse 1 von beliebiger, an sich beKannter Art aufweiset, welche
mit einer Düse 2 ausgerüstet ist, die für das Strangpressen eines Rohres 3 senkrecht
nach unten angeordnet ist.
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Unterhalb der Düse 2 ist eine geteilte Form 4 angeordnet, die in
an sich bekannter Weise von einer Auflagerung 5 zur Bewegung auf die Düse 2 zu bzw.
von dieser weg getragen wird. Die Form 4 besteht aus zwei Hälften, die aufeinander
zu und voneinander weg bewegbar sind. Ferner trägt die Auflagerung 5 einen hohlen
Dorn, der schematisch mit 6 bezeichnet ist. Der Dorn ist so angeordnet, daß er sich
in die Form erstreckt, wenn die letztere geschlossen ist, und ist durch einen biegsamen
Schlauch 7 mit einem nicht gezeigten ehälter od. dgl. für ein Druckmittel, vorzugsweise
Druckluft, verbunden, durch das ein Rohrstück, welches in der Form eingeschlossen
ist, aufgeblasen werden kann, um das Rohrstück entsprechend der Innengbstalt der
Form zu formen.
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Wie in Fig. 2A bis6 dargestellt, ist eine Greifervorrichtung vorgesehen,
die aus zwei Greifarmen 8 und 9 besteht, die an einer axial hin- und herbewegbaren
Halterung 10 so angelenkt sind, daß sie für das Erfassen und die Freigabe des Rohres
3 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Greifarme 8, 9 sind mit
gekrümmten Ausnehmungen 11, 11 versehen und werden in ihrer offenen, d. h. in ihrer
Freigabestellung-durch eine Zugfeder 12 gehalten, wie in F i g. 5 gezeigt. Das Schließen
der Greifarme 8, 9 und somit Erfassen des stranggepreßten Rohres 3 durch die Ausnehmungen
11, 11 geschieht, wie nachstehend näher beschrieben, durch ein konisches Spreizteil
13, welches mit einer Öffnung zusammenwirkt, die durch Ausuehmungen 14, 14 in den
Greifarmen 8, 9 gebildet wird und sich zwischen der Halterung 10 und der Zugfeder
12 befindet.
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Die Halterung 10 ist, wie F i g. 3 B zeigt, mit einem Schlitten 15
axial beweglich, der durch die Seitenteile 16, 17 einer senkrechten Stützschiene
von U-förmigem Querschnitt geführt ist. Zur Verbindung des Schlittens 15 mit der
Stützschiene sind verstellbare Reibbacken 18, 19 vorgesehen, die in Fig. 2B dargestellt
sind und die gewünschte Bewegung des Schlittens relativ zur Stützschiene ermöglichen,
jedoch eine unbeabsichtigte Bewegung verhindern.
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Das konische Spreizteil 13 ist an einer Stange 20 befestigt, die
vom Schlitten 15 so getragen wird, daß eine bestimmte Bewegung der Stange relativ
zur Halterung 10 und zum Schlitten 15 möglich ist. Wie in
F i g. 2B und 3 B gezeigt,
ist für diesen Zweck die Stange 20 mit Bezug auf den Schlitten 15 axial beweglich
und mit diesem durch Glieder 21, 22 (Fig. 3B) verbunden, welche an zwei- entgegengesetzten
Seiten des längeren Schenkels eines L-förmigen Schwenkhebels 23 angreifen, der durch
den Zapfen 24 am Schlitten 15 angelenkt ist. Der kürzere Schenkel des Schwenkhebels
23 trägt einen verstellbaren Anschlag 25, der, wenn das konische Spreizteil 13 voll
aus den Ausnehmungen 14, 14 herausgezogen ist, gegen den Schlitten 15 anliegt. Am
längeren Schenkel des Schwenkhebels 23 liegt eine Rolle 26 an, die von dem Ende
der Stange 27 getragen wird, deren Axialbewegung mittels des doppeltwirkenden Druckluftzylinders
28 (F i g. 2 A und 3 A), der mittels eines elektromagnetisch gesteuerten Ventils
29 (Fig. 3 A) betätigbar ist, steuerbar ist.
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Im Betrieb arbeitet, wie nachstehend näher beschrieben wird, die
Vorrichtung derart, daß der Greifer wirksam gemacht und in seine Ausgangsstellung
zurückgeführt wird, bevor die Form 4 um ein in ihr einzuschließendes Rohrstück geschlossen
wird.
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Das geschmolzene Formgut M wird durch die nicht gezeigte Schnecke
der Strangpresse in einen Materialzuführungskanal 30, Fig. 3B, gefördert, durch
welchen es der Düse 2 zugeführt wird. Die Menge des durch den Materialzuführungskanal
30 der Düse 2 zugeführten Formgutes M wird durch einen Staunocken 31 geregelt, der
sich in den Materialzuführungskanal 30 erstreckt und entgegen der Wirkung der Feder
32 durch einen hydraulisch betriebenen Zylinder 33, Fig. 1, axial bewegbar ist,
welcher eine geregelte axiale Bewegung des Steuernockens 31 in zeitlich gesteuertem
Verhältnis mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Greifers von der Düse 2 weg mit
einer konstanten linearen Geschwindigkeit bewirkt, und dadurch die Querschnittfläche
eines Teils des Durchlasses des Kanals verändert.
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Die Betätigung des Zylinders 33 wird durch nicht gezeigte beliebige
geeignete Mittel gesteuert.
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Der Staunocken 31 dient zur periodischen Veränderung der Querschnittsfläche
des erwähnten Teils des freien Durchlasses durch den Materialzuführungskanal 31
nach einer bestimmten Folge, in der Weise, daß die Menge des der Düse 2 zugeführten
Formgutes M in einer bestimmten Weise so verändert wird, daß als Ergebnis jeder
Folge und der Bewegung des herausgezogenen Rohres mit einer konstanten linearen
Geschwindigkeit mittels des Greifers die Düse 2 ein Rohr strangpreßt, dessen vorderer
Endteil eine Wanddicke hat, die ausreichend Formgqt M zur Bildung des Halses einer
Flasche enthält, während der nächste Teil eine größere Wanddicke hat und ausreichend
Formgut M zur Bildung des Körpers der Flasche enthält und ein dritter Teil eine
noch größere Wanddicke hat und ausreichend Formgut M zur Bildung des Bodens der
Flasche enthält.
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Der Betrieb der Vorrichtung wird nachfolgend beginnend mit dem Zeitpunkt
im Arbeitsablauf beschrieben, an welchem sich die Form 4 und der Greifer beide in
ihrer voll zurückgezogenen oder Ausgangsstellung befinden.
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Wenn die Form 4 in ihre voll zurückgezogene Stellung bewegt wird,
bewirkt sie ein kurzzeitiges Schließen eines normalerweise offenen Schalters 34,
(F i g. 6) wodurch ein Relais 35 über einen normalerweise geschlossenen Endschalter
36 erregt und die Betätigung des elektromagnetisch gesteuerten Ventils
29
bewirkt wird. Der Druckluftzylinder28 bewirkt nun eine Abwärtsbewegung der Stange
27, welche den Schwenkhebel 23 um den Zapfen 24, gesehen in F i g. 3 B, im Uhrzeigersinn
in seine in F i g. 3 B gezeigte Stellung verschwenkt, wodurch die Stange 20 nach
unten bewegt wird, so daß das konische Spreizteil 13 das Schließen der Ausnehmungen
11, 11 um das Rohr 3, um dieses zu erfassen, bewirkt. Hierbei ist zu erwähnen, daß
sich zu diesem Zeitpunkt die Greifarme 8, 9 in unmittelbarer Nähe der Düse 2 befinden.
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Wenn die Greifarme8, 9 geschlossen sind, kann der Schwenkhebel 23
nicht mehr um den Zapfen 24 verschwenkt werden und ist der Schlitten 15 an der Stange
27 festgestellt und beginnt sich mit einer Geschwindigkeit nach unten zu bewegen,
welche durch den Luftdruck im Druckluftzylinder 28 und den Widerstand, der durch
die Reibbacken 18, 19 entgegengesetzt wird, geregelt wird. Die Abwärtsbewegungdes
Greifers erfolgt mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit.
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Während der Abwärtsbewegung des Greifers wird die der Düse 2 zugeführte
Formgutmenge durch den Staunocken 31, wie vorangehend beschrieben, so geregelt,
daß, wenn der Greifer seine unterste Stellung erreicht, ein Rohrstück von der gewünschten
sich verändernden Wanddicke zur Einschließung in der Form gebildet worden ist.
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Wenn sich der Greifer seiner untersten Stellung nähert, kommt ein
mit dem Schlitten 15 bewegbarer Anschlag 37 an einem festen Anschlag 38 zur Anlage,
und eine verstellbare Schaltstange 39, die ebenfalls mit dem Schlitten 15 bewegbar
ist, öffnet den Endschalter 36. Das Öffnen des Endschlalters 36 hat den Beginn der
Rückbewegung cier Stange 27 zur Folge, so daß, während der Schlitten 15 feststehend
bleibt, der Schwenkhebel 23, gesehen in F i g. 3 B, gegen den Uhrzeigersinn versohwenkt
wird, bis der Anschlag 25 am Schlitten 15 zur Anlage kommt, was zur Folge hat, daß
der Greifer geöffnet und das Rohr 3 freigegeben wird. Bei der Anlage des Anschlags
25 am Schlitten 15 werden dieser und der Greifer nach oben in ihre Ausgangsstellungen
bewegt.
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Die Form 4 wird dann in ihre Stellung nach oben bewegt, in welcher
sie um das Rohr 3 geschlossen ist, jedoch ist, um sicherzustellen, daß sich die
Form 4 nicht schließt, wenn sich der Greifer nicht in seiner Ausgangsstellung befindet,
ein Schutzschalter 40 (F i g. 3 A) im Formbetätigungsstromkreis vorgesehen, der
durch einen Anschlag 41 geschlossen wird, der mit dem Schlitten 15 bewegbar und
so angeordnet ist, daß er den Schutzschalter 40 nur schließt, wenn der Greifer in
seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.