DE1296782C2 - Verfahren zum Abtrennen von Profilstuecken beim Herstellen von rohrfoermigen Profilen aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Lrtiiiduiig bezieht sich aul ein Verfahren /ιιπι Abtrennen von P.-vifilsiiicken beim f!erstellen inn rohrförmigen Profilen aus Kunststoff durch Siruiii·- prcsicü. ivi di.-m ;ϊLif u'jiic liiisivpreliii: i.^iigc iie ■ Profils unmittelbar nach dem Auspressen eine Zug- a kraft ausgeübt und das Profilstück durch Abreißen abgetrennt wird.

Es ist bekannt, z. B. Flaschen aus thernioplatisehen Kunststoffen in der Weise herzustellen, daß durch eine Spritzdüse ein Schlauch ausgepreßt wird, dessen iu freies, aus der Spritzdüse austretendes Ende offen bleibt. Im weiteren Gang des Verfahrens wird beim Bekannten der Schlauch sodann unmittelbar an dei Düse abgeschert. Es ist auch bekannt, den an seinem freien Ende offenen Schlauch durch Formteile zu greifen, die sich, nachdem sie sich um den Schlauchabschnitt geschlossen haben, schnell von der Spritzdüse entfernen. Dabei reißt der Schlauch dann an der heißesten Stelle, ah. unmittelbar an der Düse, ab.

Bei diesem bekannten Verfahren ist der Riß häufig jo unregelmäßig, so daß sich eine gezackte Kontur ergibt, was für die nachfolgende Bearbeitung des abgetrennten Schlauchstückes von Nachteil ist.

Es ist vorgeschlagen worden, rohrförmige Profile mit unterschiedlicher Wandstärke ai-szupressen. Bei diesem Verfahren wird der Anfangsdruck zum Aufrechterhalten des Fließens der in einem Hohlraum vor der Austrittsöffnung der Düse gelangenden Masse beibehalten und das Fassungsvermögen des Hohlraumes verändert, so daß sich die Geschwindigkeit, mit der das Material die Austrittst-'fnung erreicht, sowie der Druck, mit dem das Material zur Bildung des Formkörpers ausgepreßt wird, äncw-rt. Beim vorgeschlagenen Verfahren wird gleichzeitig mit dem Verändern des Fassungsvermögens des Hohlraumes die Relativstellung der Innen- und Außenflächen der Austrittsöffnung zueinander und damit wahlweise der Innen- und Außendurchmesser dieser Extrusionsaustrittsöffnung verändert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß das vorgeschlagene Verfahren dazu geeignet ist, das Abtrennen von Profilstücken beim Herstellen von rohrförmigen Profilen aus Kunststoff zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem man einen verhältnismäßig sauberen Riß. der auf eine ringförmige Zone beschränkt ist, erhält, wobei der Riß vergleichsweise wenig gezackt und regelmäßig ausgebildet ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das rohrförmige Profil mit einem bestimmten Druck ausgepreßt, dieser Druck plötzlich und kurzzeitig erniedrigt und dann wieder auf die ursprüngliche Größe erhöht wird, worauf ein Abreißen des rohrförmigen Profils an der Schwachstcllc erfolgt, welche durch die Druckänderung als ein in axialer Richtung örtlich begrenzter, sich über den ganzen Umfang des Profils erstreckender Abschnitt verringerter Wandstärke entsteht.

Zur verbesserten Ausbildung der Abreißkanten wird vorzugsweise der Abschnitt verringerter Wandstärke während seiner Bildung stärker erhitzt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man verhältnismäßig saubere Abreißkanten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch diese Abreißtechnik ein Verschmutzen der Extrusionsöffnung verhindert wird. Wenn nämlich die Abtrennung eines Profilstückes erfolgt, indem an dem Profilstück nur gezogen wird, ohne daß das Profil an der gewünschten Trennsäule gescnwächl wurde, ist zum Abreißen eine vergleichsweise sehr große Kraft erforderlich. Diese Kran kann unter Umständen so groß sein, daß der oberhalb des Abreißpuaktes liegende Teil des Proiüs auf Grund der Elastizität des plastischen Materials zurückschnellt. Durch dieses Zurückschnellen kann in ungünstigen Fällen die Extrusionsöffnung durch Teile des Profils oberhalb der Abreißstelle verstopft, oder wenn das Profil haftenbleibt, verunreinigt werden.

An Hand der Zeichnung sei eine Extrusionsvorrichtunü zur Ausübung des erfiudungsgemäßen Verfahrens beispielsweise be. chrieben und die Wirkungsweise erläuten. In

Fig. 1 ist in einem Aufriß eine Extrusionsvorrich tung schematisch dargestellt, die zur Erzeugung einei definierten Schwachstelle längs eines Profils geeignet ist: in

Fig. 2 ist ein Teilschnitt schematisch dargestellt der ein aus der Vorrichtung gemäß F i g. 1 extrudiertes Profilstück zwischen zwei offenen Formhälften zeig! Fig. 3 ist ein Teilschnitt, der schematisch die Ar; und Weise zeigt, in der die in Fig. 2 dargestellten Formhälften geschlossen werden, wobei das untere offene Ende des extrudierten Profils geschlossen und das Profil an einer vorbestimmten verdünnten Schwachstelle abgetrennt wird;

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Profils längder Linie 4-4 in F i g. 2;

Fig. 5 stellt einen Querschnitt des Profils längder Linie 5-5 in F i g. 2 dar;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt des Profils längs der Linie 6-6 in den F i g. 2 und 3.

Die in Fig. 1 Gezeigte Extrusior.svorrichtung besitzt einen Vorratstrichter 1 zur Zuführung der Kunst stoffmasse zu einer Plastifizier- und Fördereinheit 2. Diese enthält einen Einlaß 3 für das plastische Material, einen langgestreckten Durchgang 4, eine die Kunststoffmasse fördernde und zusammendrückende in diesem Durchgang 4 drehbar angeordnete Schnecke 5 und einen Auslaß 6. Die Plastifizier- und Fördereinheit 2 kann von nicht weiter dargestellten Heizelementen umgeben sein, um die Plastifizierung des durch den Durchgang 4 mittels der Schnecke 5 geförderten Materials zu bewirken.

Am Ausgang 6 der Plastifizier- und Fördereinheit 2 ist ein Druckwandler 7 angeordnet, der einen Durchlaß 8 enthält. Der Durchlaß 8 weist seitlich einen Quergang 9 auf, in dem ein hin- und herbeweglicher Kolben 10 geführt ist. Der Kolben 10 ist so angeordnet, daß er aus dem Durchlaß 8 heraus oder in diesen hineingeht. Auf dem Kolben 10 sind Halteteile 11, 12 aufgeschraubt, die Anschläge zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens 10 bilden. Die obere Begrenzung für die Bewegung des Kolbens 10 erfolgt über ein Widerlager 13. während die nach unten gerichtete Kolbenbewegung mit einem Widerlager 14 begrenz! wird.

Das obere Ende des Kolbens 10 wirkt mit einem Kolben 15 zusammen, der in einem Zylinder 16 geführt ist. Der Zylinder 16 weist einen Flüssigkeitsdurchlaß 17 am oberen Ende und einen Flüssigkeitsdurchlaß 18 am unteren Ende auf. Die Flüssigkeitsdurchlässe 17,18 sind über Leitungen 19. 21 zu einer Regeleinheit 20 geführt.

Der Durchlaß 8 des Druckwandlers 7 endet in einen Ausgang 8a, der mit dem Inneren einer das Profil bildenden Einheit 22 verbunden ist. Die Einheit 22 weist eine senkrechte Bohrung 23 auf. welche

,_Ώι; J₁-Ui .\i'st:ir.g8t< verbund..·., j-.i. in ,|_cr It.ihi'Liiia 23 <■.■.·. -υ!'' Spindel 24 hm- umi heriVVienlich teiimri". _Sl. :\,ώ -·ϊά, ein ringfnrü'iuOi !^irchi.i^k.n; il \-.,l.\<_<' (jui, ili.iih ikr Spindel .24 ist ,M^ '^'; üMun^iiisc .mgLMrdiiJi. die eine innenfläche des das Prut'ii iiikkmden Ausgangs darstellt. Die L\trusiniisdij-.^ im _;;ebikii-ϊ Min einem Extrusionsring 26 und der Spft.-e 25. Während die Spindelspnze 25 ,-uu- nach innen gerichieie konvexe Fläche 25 ti .lUiV.eis;. hai dei Ex^iisiLirisringlft eine nach obcü gerichtete k.inka-.e iu Flüche 26 ϋ. Dtr Extrusionsring 26 wvisi eine öffnur.L "ΙΊ mit geringerem Durchmesser a\ der E\trusion^tusaang auf.

[.);,- Bewegung der Spindel 24 und durch Anschiaue 28. 29 begrenzt, die au! der Spindel 24 auf- i; ges·:!·.;- :^: ' und einstellbar sind. Die Aufwärtsbewcgu'h-Spindel 24 und der Spit?e 25 wird durch

der Anschlag 2S unter Verwend'.ng eines oberen. Widerlagers 30 begrenzt, wahrend die Abwärtsbewegu:i: durch Berührung des Anschlags 29 an einem Wi.k· lager 31 begrenzt wird.

Γμ-> Hin- und'Herbewegung der Spinde! 24 wird diir·.!; einen Kolben 32 bewirkt, der am oberen Ende der 'ipindel 24 angeordnet ist und in einem Zylinder 33 ijuft. Der Zylinder 33 ist als doppeltwirkende Pn.>-.; mit Flüssigkeitsdurchlässen 34, 35 über Leiturvc!i36, 37 mit der Regeleinheit 20 verbunden. Di./ch ein in der Regeleinheit 20 eingebautes Steuerorgan wird der Kolben 10 und die Spindel 24 wahlweise auf- bzw. niederbewegt. Damit kann von einem gleichbleibenden-, durch die Schnecke 5 erzeugten Anfangsdruck ausgehend, die Geschwindigkeit und der Druck der Kunststoffmasse an der Öffnuna 27 sowie die Wandstärke des Profilteiles verändert werden.

Zur Erzeugung einer Schwachstelle zum Trennen arbeitet die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung wie folgt.

Wenn der Kolben 10 aus dem Durchlaß 8 herausgehoben wird, wird dieser vergrößert, so daß sich die Geschwindigkeit, mit der die Kunststoffmasse die Extrusionsöffnung erreicht, verringert. Auch der Druck, mit der die Kunststoffmasse zwischen der Spitze 25 und dem Ring 26 extrudiert wird, wird vermindert. Die Verringerung des Extrusionsdruckes bewirkt eine Verkleinerung des Außendurchmessers und der Wanddicke des Profils. Eine zusätzliche Abwärtsbewegung der Spitze 25 beschränkt das Fließen der Kunststoffmasse durch die Extrusionsaustrittsöffnung und ruft eine Vergrößerung des Innendurchmessers des Profilteiles hervor. Auf diese Weise ergibt die Abwärtsbewegung der Spitze zusammen mit einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 10 eine intensive und definierte Schwachstelle. Durch ein plötzliches Zurückziehen des Kolbens 10 aus dem Durchlaß 8 wird unverzögert eine Verringerung des Extrusionsdruckes erzeugt, ohne daß die Arbeitsweise der Hauptzuführung beeinflußt wird. Die damit erzielte Schwachstelle am Profil ist in Fi g. 2 mit X bezeichnet. Wenn ein Profil mit einem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt extrudiert wird, ergibt das Zurückziehen des Kolbens 10 eine Verringerung des Außendurchmessers und damit eine verringerte Wanddicke, wie in Fig. 5 gezeigt. Die-e Schwachstelle kann durch eine Abwärtsbewegung der Spitze 25 erhöht werden, wobei gleichzeitig der innendurchmesser des Profils vergrößert wird.

Hs ergibt sich durch die Verringerung der Ge- ->cln·. iiKhi'.ki:,! hei eine" AuhvartsbevveiUing des K.iihens IO eine sihfkere Erwärmung der exnudieiten Ku!)s!s;,i!i"iria~se, wenn der r.xirusionsnng 2.Ί diir.h ein l-leizelu'K-nt 26 /» behei.U ist. Dieses Hei/cleiiiem 26 Λ kann als elektrischer Widerstand oder js F-HIinmgska.-iiii i'iii Dampf oder heiße Flüssigkeiten ..uv LjL-hilüL-i sein. itiMtie dieser stärkeren Fruarmur.^ ivird die Viskosität des Profils im Bereich dei Schwaehsrelle herabgesetzt, so daß das Trennen weiter erleichtert wird.

Wie die F i %. 3 /eigt, sind voneinander iieniibure Fiirmhälften 3S. 39 angeordnet, die um das vor der Schwachsteüe A' exirudierte Profil geschiosv.-n und danach abwärts bewegt werden. Die Abwärtsbewegung der r-ormiiülften 38, 39 bringt diejenige axiale Kraft mit sich, die die Trennung des Profilteüec an der Schwachstelle X bewirkt. Diese Trennicchnik ist insbesondere bei Prr.filteilen mit großem Durchmesser vorteilhaft, bei de'..-n Schneidrr.esser- \enahren nur mit entsprechendem Aufwand zur Anwendung gelangen können.

W'egen der Elastizität der extrudieren Kunststoffmasse kann die durch die geschlossenen Formhäiften 38. 39 ausgeübte Ki aft eine Rücrksehiagwirkung des über der Schwachstelle X verbleibenden Profils hervorrufen. Diese Wirkung führt unter Umständen dazu, daß die Kunststoffmasse den Extrusionsring 26 berührt und an ihm haftet, so daß weitere Extrusionen behindert werden. Um dies zu vermeiden, wird die Extrusion für eine begrenzte Zeit fortgesetzt, nachdem die Schwachstelle X in der obenerwähnten Weise erzeugt wurde. Es kann sich damit eine Rückschlagwirkung nicht ergeben, und das freie abgegrenzte Ende ist nicht in der Lage, den Extrusionsring 26 zu berühren.

Da für die Ausbildung der Schwachstelle der Kolben 10 nach oben bewegt worden ist, und normalerweise in seine Ausgangsstellung zurückgebracht werden muß. ergibt dieses Zurückbringen eine Verdickung der Profilwand. Bei der Herstellung von Behältern kann dieses Zurückbringen mit Vorteil zum Verdicken und damit zu einer Verstärkung des unteren Profilrandes dienen. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der untere Teil des extrudieren Profils mit einem vergrößerten Querschnitt versehen, wie auch aus F i g. 6 hervorgeht.

Wie die F i g. 3 zeigt, wurde eine Verstärkung im unteren Teil eines folgenden Profiistückes durch Senken des Kolbens 10 in seine Ausgangsstellung nach dem Erzeugen der Schwachstelle .V in F i g. 2 bewirkt. Dieses Zurückbringen des Kolb-ens 10 kann sowohl vor als ruch nach dem Abtrennen de^ Profilstückes an der Schwachstelle X erfolgen. Derar'ige um die Schwrchstelle Λ' angeordnete Verstärkungen können mit Vorteil Verdrehungsneigungen des Profils ausgleichen, die sich durch die ausgeübte Trennkratt in axiale! Richtung ergeben.

Der mit der Erfindung erzielbarc wesentlichste Vorteil besteht somit in einer genauen, ί egelbaren und sauberen Art des Trennvorganges. Die zum Schwächen des Profils beschriebene Arbeitsweise umgeht die sonst notwendige Anwendung von Trennschneiden und -messern, so daß die damit verbundenen Probleme und Mangel vermieden sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen son Profüsiiicken beim Herstellen soii rohrförmigen Profilen aus

Kunststoff durch Strangpressen, bei dem auf eine ausgepreßte Länge des Profils unmittelbar nach dem Auspressen eine Zugkraft ausgeübt und das Profilstück durch Abreißen abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrfiirmige Profil mit einem bestimmten Druck ausgepreßt, dieser Druck plötzlich und kurzzeitig erniedrigt und dann wieder auf die ursprüngliche Größe erhöht wird, svorauf ein Abreißen des rohrförmigen Profils an der Schwaclistelle erfolgt, welche durch die Druckänderung als ein in axialer Richtung örtlich begrenzter, sich über den ganzen Umfang des Profils erstreckender Abschnitt verringerter Wandstärke entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt verringerter Wandstärke während seiner Bildung stärker erhitzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen