DE1196353B

DE1196353B - Process for the continuous regulation of the wall thickness of a hose made of thermoplastic plastic

Info

Publication number: DE1196353B
Application number: DEC30492A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Seiwert; Willi Wittmar
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1963-07-20
Filing date: 1963-07-20
Publication date: 1965-07-08

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Regeln der Wandstärke eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff Beim Blasen von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen wird bekanntlich an den StelIen, an denen eine größere Reckung infolge des größeren Umfangs oder infolge einer verschiedenen Richtung der Begrenzungsflächen, z. B. zwischen Zylinderwand und Boden einer Flasche auftritt, die Wanddicke des Hohlkörpers mehr oder weniger stark geschwächt, wenn der den späteren Hohlkörper bildende Schlauch mit einer gleichen Wanddicke aus dem Spritzkopf gepreßt wird. Um eine gleichmäßige Wanddicke im fertig geblasenen Hohlkörper zu erzielen, ist es bekannt, einen Schlauch zu extrudieren, der an den Stellen der größeren Reckung eine größere Wandstärke hat.Process for the continuous regulation of the wall thickness of a hose made of thermoplastic material When blowing hollow bodies made of thermoplastic material As is well known, plastics are used in places where greater stretching is the result the larger circumference or as a result of a different direction of the boundary surfaces, z. B. occurs between the cylinder wall and the bottom of a bottle, the wall thickness of the Hollow body weakened to a greater or lesser extent when the later hollow body forming hose with the same wall thickness is pressed out of the spray head. In order to achieve a uniform wall thickness in the finished blown hollow body, it is known to extrude a tube that is at the points of greater stretching has a greater wall thickness.

Die bekannten Spritzköpfe zur Herstellung eines solchen Schlauches mit geregelter Wandstärke arbeiten mit einem axial bewegbaren, konischen Dorn in einem ebenfalls konischen Mundstück, so daß sich bei seiner Axialbewegung der Austrittsspalt für den plastischen Schlauch vergrößert oder verkleinert je nach der Bewegungsrichtung des konischen Dorns. The known spray heads for producing such a hose with controlled wall thickness work with an axially movable, conical mandrel in a likewise conical mouthpiece, so that the exit gap is in its axial movement for the plastic tube enlarged or reduced depending on the direction of movement of the conical mandrel.

Der Dorn selbst sitzt auf einer nach außen führenden Verlängerung, die dicht in der Pinole geführt ist.The mandrel itself sits on an extension leading to the outside, which is guided tightly in the quill.

An den oben aus dem Blaswinkelkopf herausragenden Teil der Verlängerung greift direkt oder über Hebel, Gewinde oder sonstige mechanische Untersetzungen die Kraft eines pneumatischen oder hydraulischen Betätigungszylinders an. Die Auslösung der Kolbenbewegung der Betätigungszylinder und somit der Bewegung des konischen Dornes zur Steuerung der Schlauchwandstärke erfolgt über Zeitglieder.On the part of the extension that protrudes from the top of the blow angle head engages directly or via levers, threads or other mechanical reductions the force of a pneumatic or hydraulic actuating cylinder. The trigger the piston movement of the actuating cylinder and thus the movement of the conical The mandrel to control the hose wall thickness takes place via timing elements.

Diese zeitabhängige Steuerung ist jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet, die man bei normalen Blasanlagen in Kauf nehmen muß, bei denen das Material nicht durch eine axiale Ausschiebebewegung der Plastifizierschnecke oder des Kolbens eines Speicherzyiinders ausgestoßen wird. However, this time-dependent control has considerable disadvantages afflicted, which you have to accept in normal blow molding machines, in which the material not by an axial push-out movement of the plasticizing screw or the piston of a storage cylinder is ejected.

Die zeitabhängige Steuerung setzt eine gleichmäßige Extrusions- bzw. Ausstoßgeschwindigkeit voraus, die sich jedoch je nach dem zu verarbeitenden Material (PVC-PE), seiner Dichte und seinen Fließeigenschaften ändert. Auch ist die Ausstoßgeschwindigkeit vom Schüttgewicht und der Form des Rohstoffes (Granulat, Agglomerat, Dry-blend) abhängig, so daß bei Anderung nur einer der genannten Größen der Blaszyklenverlauf neu ermittelt und eingestellt werden muß. The time-dependent control sets a uniform extrusion or Ejection speed ahead, which, however, depends on the material to be processed (PVC-PE), its density and its flow properties changes. Also is the ejection speed the bulk weight and the shape of the raw material (granulate, agglomerate, dry blend) dependent, so that if only one of the variables mentioned is changed, the blow cycle progression must be re-determined and adjusted.

Aber auch während der Produktion ist die Ausstoßgeschwindigkeit nicht konstant zu halten, da hier Größen eingehen, die selbst bei großem apparativem Aufwand nicht alle in den Griff zu bekommen sind. But the output speed is not even during production to keep constant, since sizes are included here, even with a large amount of equipment not all can be brought under control.

Einige dieser Größen sind: die Fließeigenschaft der plastischen Masse, abhängig u. a. von der Homogenität der Masse, der Massetemperatur, der Kopftemperatur, den Zylinder- und Schneckentemperaturen; die Schneckendrehzahl, abhängig von der sonstigen Belastung des elektrischen Versorgungsnetzes und von den Fließeigenschaften (s. o.) oder der Ausschiebegeschwindigkeit der Schnecken, bei sich axial bewegenden Ausschiebeschnecken, bzw. des Kolbens bei Blasanlagen mit Masse-Speicher-Zylinder. Diese Ausschiebegeschwindigkeit ist abhängig von dem gleichmäßigen Arbeiten des Aggregates, das die Ausschiebekraft erzeugt oder von dem jeweiligen Druckniveau, der Leistungsfähigkeit und der sonstigen Belastung des für die Ausschiebekraft herangezogenen Druckmittelnetzes.Some of these quantities are: the flow property of the plastic mass, dependent inter alia the homogeneity of the mass, the mass temperature, the head temperature, barrel and screw temperatures; the screw speed, depending on the other load on the electrical supply network and the flow properties (see above) or the expulsion speed of the screws, in the case of axially moving Ejecting screws or the piston in blow molding systems with mass storage cylinders. This extension speed depends on the smooth operation of the Unit that generates the push-out force or the respective pressure level, the performance and the other load of the used for the extension force Pressure medium network.

So kann es bei der zeitabhängigen Steuerung leicht dazu kommen, daß der zeitliche Ablauf der Steuerung und die Ausstoßgeschwindigkeit auseinanderlaufen und daß die dann hergestellten Hohlkörper schlechter sind als solche, die aus einem Schlauch mit gleichmäßiger, also ungeregelter Wandstärke hergestellt werden. So it can easily happen with the time-dependent control that the timing of the control and the ejection speed diverge and that the hollow bodies then produced are worse than those made from one Hose can be produced with a uniform, i.e. unregulated wall thickness.

Ferner erlaubt es auch die Trägheit des Verstellmechanismus für den die Schlauchwandstärke bestimmenden konischen Dorn bisher noch nicht, mit verschiedenen Verstellgeschwindigkeiten von einer Wandstärke auf eine andere überzugehen. Furthermore, it also allows the inertia of the adjustment mechanism for the the conical mandrel which determines the hose wall thickness has not yet been carried out, with different Adjustment speeds from one wall thickness to another.

Die sich durch die obengenannten Nachteile ergebende Aufgabe, eine von der Vielzahl von Störgrößen unabhängige Wandstärkenverstellung zu erreichen, wurde in überraschend einfacher Weise bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Regeln der Wandstärke eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, der zum Herstellen eines Hohlkörpers mit vorbestimmter Wandstärke nach dem Blasverfahren verwendet und aus dem Mundstück eines einer Schneckenpresse mit Schnecke nachgeschalteten mit einem in Austrittsrichtung des Materials axial bewegbaren Dorn versehenen Spritzkopfes ausgepreßt wird, gelöst, indem das Regeln in Abhängigkeit von der axialen Bewegung der Schnecken erfolgt. The task resulting from the above-mentioned disadvantages, a to achieve wall thickness adjustment independent of the multitude of disturbance variables, was at in a surprisingly easy way a process for continuous Rules for the wall thickness of a hose made of thermoplastic material, which is used for Manufacture of a hollow body with a predetermined wall thickness using the blow molding process used and from the mouthpiece of a screw press with a screw downstream with an extrusion head which is axially movable in the exit direction of the material is squeezed out, solved by regulating as a function of the axial movement the snails takes place.

Bei dem neuen Verfahren wird nicht mehr die verfahrensunabhängige Größe: »Zeit« zur Steuerung herangezogen, sondern entsprechend dem ausgeschobenen Volumen wird über die ausschiebende Schnecke die Wandstärke geregelt, von der Voraussetzung ausgehend, daß jedem Abschnitt der späteren Flasche ein bestimmtes Volumen der plastifizierten Masse und des dann ausgestoßenen plastischen Schlauches entspricht Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Ausführung des neuen Steuerverfahrens ist die, daß der konische Dorn 6 über sein Verlängerungsteil 5 mittels einer in Abhängigkeit von der Bewegung der Schnecke 1 drehbaren Kurvenscheibe 8 bewegbar ist, deren Weg dem Weg der Schnecke und damit dem ausgeschobenen Volumen proportional ist. With the new procedure, there is no longer the procedure-independent procedure Size: »Time« used for the control, but according to the extended Volume is controlled by the extending screw, the wall thickness, from the prerequisite assuming that each section of the later bottle has a certain volume of plasticized Mass and the then ejected plastic tube corresponds to an advantageous one The device for carrying out the new control method is that the conical Mandrel 6 via its extension part 5 by means of a depending on the movement the screw 1 rotatable cam 8 is movable, the path of which the path of the screw and is therefore proportional to the volume pushed out.

Ein wesentlicher Vorteil dieses neuen Verfahrens ist, daß man bei gegebener Form und gegebener Wandstärke des Hohlkörpers nur eine Kurvenscheibe braucht, unabhängig aus welchem Material der Hohlkörper gefnr:lgt wird Unter der Voraussetzung gleicher Form und gleicher Wandstärke gehen sämtliche Materialkonstanten oder sonstigen, obengenannten, bei der zeitabhängigen Steuerung störenden Größen nicht mit ein. Hierdurch wird eine wesentliche Vereinfachung der ganzen Hohlkörperfertigung im Blasverfahren erreicht. A major advantage of this new process is that you can use given shape and given wall thickness of the hollow body only needs one cam, regardless of what material the hollow body is made of, provided that same shape and same wall thickness all material constants or other, The above-mentioned variables that interfere with the time-dependent control are not included. This significantly simplifies the entire hollow body production in Blow molding achieved.

An Hand der Zeichnung wird das neue Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung erläutert. Based on the drawing, the new method and device explained for its implementation.

Die Plastifiziereinheit der Blasanlage ist mit einer von den Spritzgußmaschlnen her bekannten, im Schneckenzylinder 3 axial verschiebbaren Schneckel ausgerüstet. Während des Plastifiziervorgangs wird die plastifizierte Masse in den Zylinderraum 2 vor der Schneckenspitze gefördert, während sich die Schnecke 1 gleichzeitig durch den aufgebauten Druck in ihre hintere Endlage bewegt. Das Volumen des Zylinderraunies 2 entspricht dann dem Schußvolumen zur Herstellung der Hohlkörper. The plasticizing unit of the blow molding machine is connected to one of the injection molding machines known ago, equipped in the screw cylinder 3 axially displaceable screw. During the plasticizing process, the plasticized mass is in the cylinder space 2 conveyed in front of the screw tip, while the screw 1 simultaneously moves through moves the built-up pressure to its rear end position. The volume of the cylinder space 2 then corresponds to the shot volume for producing the hollow body.

Mittels einer Steuerung wird dann die Schnecke 1 automatisch bis in ihre vordere Endlage gedrückt und schiebt in der Funktion als Ausschiebekolben das plastische Material aus dem Zylinderraum 2 durch das Werkzeug 4 aus, wo es in dem veränderlichen Ringspalt 7 zu einem Schlauch mit verschiedener Wandstärke, entsprechend dem Ringspalt, geformt wird. By means of a control, the screw 1 is then automatically up to pressed into its front end position and pushes in the function of an extension piston the plastic material from the cylinder space 2 through the tool 4, where it is in the variable annular gap 7 to a tube with different wall thickness, accordingly the annular gap.

Wie aus der Spritzgußtechnik bekannt ist, verwendet man je nach der Viskosität der plastischen Masse eine Schnecke ohne oder mit an der Schneckenspitze angeordnetem Rückschlagventil, damit ein Rückströmen der plastischen Masse durch die Schneckengänge nicht erfolgt. As is known from injection molding technology, one uses depending on the Viscosity of the plastic mass of a screw with or without at the screw tip arranged check valve, so that a backflow of the plastic mass through the worm threads do not take place.

Der Ringspalt 7 wird von dem im Werkzeug 4 eingearbeiteten konischen Mundstück und dem axial bewegbaren konischen Dorn 6 gebildet. Wie auch bei den bisherigen Werkzeugen zur Herstellung von Schläuchen mit geregelter Wandstärke ist der konische Dorn 6 an einem Verlängerungsteil 5 befestigt, das oben aus dem Werkzeug 4 herausgeführt ist und an den dort die Verstellkräfte angreifen. The annular gap 7 is formed by the conical one worked into the tool 4 Mouthpiece and the axially movable conical mandrel 6 is formed. As with the previous ones Tools for making Tubing with controlled wall thickness is the conical one Mandrel 6 attached to an extension part 5, which is led out of the tool 4 at the top and to which the adjustment forces act there.

Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist, daß die Axialbewegung des konischen Dorns 6 zur Wandstärkenregelung von der Kurvenscheibe 8 gesteuert wird, deren Winkelgeschwindigkeit der Ausschiebegeschwindigkeit der als Kolben wirkenden Schnecke 1 und damit dem austretenden Volumen pro Zeiteinheit entspricht. An example embodiment of the subject matter of the invention is that the axial movement of the conical mandrel 6 to control the wall thickness of the cam 8 is controlled, the angular speed of which is the push-out speed of the acting as a piston screw 1 and thus the exiting volume per unit of time is equivalent to.

Eine vorteilhafte Ausführung der Koppelung der axialen Ausschiebebewegung und der Drehbewegung der Kurvenscheibe ist die, daß zwischen der Schnecke 1 und der Kurvenscheibe 8 ein mechanischhydraulisches System angeordnet ist, wobei die Schnecke 1 mit dem Kolben einer Kolbenpumpe9 und die Kurvenscheibe8 mit dem drehbaren Teil eines Drehmotors 10 mechanisch sowie die Kolbenpumpe 9 und Drehmotor 10 hydraulisch miteinander mittels Rohren verbunden sind und ein geschlossenes System bilden. An advantageous embodiment of the coupling of the axial push-out movement and the rotational movement of the cam is that between the worm 1 and the cam 8, a mechanical-hydraulic system is arranged, wherein the Screw 1 with the piston of a piston pump9 and the cam disk8 with the rotatable Part of a rotary motor 10 mechanically and the piston pump 9 and rotary motor 10 hydraulically are connected to each other by pipes and form a closed system.

Es ist aber auch möglich, diese Bewegung elektrisch zu koppeln. But it is also possible to couple this movement electrically.

Durch das neue Verfahren und mit der neuen Vorrichtung ist es zudem noch möglich, sehr komplizierte geblasene Hohlkörper herzustellen. Zunt Beispiel bei der Herstellung von Wellrohren wird ein Schlauch mit häufigem und sehr schnellem Wechsel von dicker und dünner Wandstärke verlangt. With the new method and with the new device, it is also still possible to manufacture very complicated blown hollow bodies. Zunt example in the manufacture of corrugated pipes, a hose with frequent and very rapid Change of thick and thin wall thickness required.

Andere Hohlkörper verlangenzu ihrerHerstellung Schläuche, bei denen der Übergang auf verschiedene Wandstärken verschieden schnell erfolgen muß. Other hollow bodies require hoses for their manufacture, in which the transition to different wall thicknesses must take place at different speeds.

Dies mit einem sehr hohen Grad an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit zu erzielen, ist in der überraschend einfachen Weise mit der neuen volumabhängigen Steuerung über eine Kurvenscheibe möglich. This with a very high degree of accuracy and reproducibility Achieve is in the surprisingly simple way with the new volume-dependent Control via a cam is possible.

Claims

Claims: 1. Method for continuously regulating the wall thickness a hose made of thermoplastic material, which is used to produce a hollow body with a predetermined wall thickness used after the blow molding process and from the mouthpiece one downstream of a screw press with screw with one in the exit direction the material axially movable mandrel provided extrusion head is pressed, d a d u r c h g e - indicates that the regulation depends on the axial movement the snail takes place.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a screw press with an axially displaceable screw and one of these downstream with one in the exit direction of the material to regulate the width of the exit gap axially movable conical mandrel provided extrusion head, characterized in that the mandrel (6) via its extension part (5) by means of a depending on the Movement of the screw (1) rotatable cam disc (8) is movable.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the worm (1) and the cam (8) a mechanical-hydraulic system is arranged, the screw (1) with the piston of a piston pump (9) and the cam disk (8) with the rotatable part of a rotary motor (10) mechanically as well the piston pump (9) and the rotary motor (10) are hydraulically connected to each other.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1057781.