DE1529756C - Vorrichtung zum ununterbrochenen Ausstoßen strangförmiger Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Ausstoßen strangförmiger Körper aus plastischem Material mit einem Mundstück und mit zwei abwechselnd auf das Mundstück arbeitenden Kolbenpressen, die bei ihrem Rückhub abwechselnd aus einer Füllpresse mit plastischem Material füllbar sind, wobei zwischen der Füllpresse und den Kolbenpressen ein erstes Zweiweg-Umsteuerventil und zwischen den Kolbenpressen und dem Mundstück ein zweites Zweiweg-Umsteuerventil vorgesehen sind.

Insbesondere beim Extrudieren von Preßmassen in Rohrform bewirkt jede Änderung des Preßdruckes eine Änderung des Durchmessers und der Wandstärke des ausgepreßten Rohres. Weiter führt jede Änderung der Ausstoßgeschwindigkeit des ausgepreßten Gebildes zu einer Änderung seiner Spannung zwischen dem Preßmundstück und der nachfolgenden Führungsbahn, so daß das Gebilde entweder Schleifen bildet oder abgerissen wird. Es ist deshalb von höchster Wichtigkeit, für einen gleichbleibenden Preßdruck bzw. eine gleichbleibende Ausstoßgeschwindigkeit am Preßmundstück zu sorgen.

Aus der deutschen Patentschrift 1 007 053 ist bereits eine aus Spritzzylinder und formplastizierender Schnecke bestehende Spritzgußmaschine bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei wechselweise von der Schnecke gespeiste Spritzgußzylinder vorgesehen sind. Bei der in dieser Patentschrift dargestellten Ausführungsform der Spritzgußmaschine ist zwischen tier Schneckenpresse und den Spritzgußzylindern ein erstes Zweiweg-Umsteuerventil und zwisehen den Spritzgußzylindern und dem Spritzmundstück ein zweites Zweiweg-Umsteuerventil vorgesehen. Diese Umsteuerventile sind so ausgebildet, daß " ihre Steuerkolben oder Schieber in und kurz vor den ( Endstellungen den Materialfluß zu bzw. von einem der Spritzgußzylinder sperren und- zu dem anderen Zylinder öffnen; in der Mittelstellung der Steuerkolben ist jeweils der Materialfluß zu bzw. von beiden Spritzgußzylindern gesperrt. Dies hat jedoch zur Folge, daß ein kontinuierlicher Materialausstoß nicht möglich ist, so daß diese bekannte Spritzgußmaschine stoßweise arbeitet.

Es ist ferner eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen strangförmiger Gebilde mit zwei im wesentlichen abwechselnd auf ein Preßmundstück arbeitenden Kolbenpressen bekannt, die durch eine hydraulische Einrichtung betätigt werden, welche durch mit den Preßkolben der Kolbenpressen mechanisch verbundene, auf feststehende Schaltorgane einwirkende Auslöseglieder synchron mit der Bewegung der Preßkolben gesteuert wird (USA.-Patentschrift 2 366 417). Bei dieser bekannten Vorrichtung werden sowohl der Vorlauf oder Auspreßhub als auch der Rücklauf der Preßkolben hydraulisch betätigt, und zwar ist für die Betätigung des Vorlaufes ein hydraulischer Hochdruckkreis und für. die Betätigung des Rücklaufes ein hydraulischer Niederdruckkreis vorgesehen. Die Füllung der heizbaren Preßzylinder der beiden Kolbenpressen erfolgt hierbei getrennt über * Trichter, aus denen die Preßzylinder mit der granulierten thermoplastischen Preßmasse beschickt werden. In den beiden Auspreßleitungen zwischen den beiden Preßzylindern und dem gemeinsamen Preßmundstück ist dabei je ein Schieber vorgesehen, der unter Steuerung durch die genannten Schaltorgane hydraulisch geöffnet bzw. geschlossen werden kann.

Um bei dieser bekannten Extrudiervorrichtung einen kontinuierlichen Ausstoß der Preßmasse am Preßmundstück zu erzielen, ist eine zeitweise Uber-

So lappung der Auspreßhübe der Kolbenpressen vorgesehen, wobei diese mit einer gegenüber ihrer normalen Preßgeschwindigkeit verringerten Preßgeschwindigkeit arbeiten.

Es liegt auf der Hand, daß sich ein derart glatter Übergang bei Zwangssteuerung getrennter, in den .· Auspreßleitungen befindlicher Schieber bei diesen beiden und ferner noch bekannten Vorrichtungen nicht erzielen läßt, und daß die Einstellung des opti-

malen Arbeitsablaufes hierbei schwierig und umständlich ist, da eine genaue Abstimmung des gesamten Bewegungsablaufes der Steuerorgane einschließlich der Ventile mit dem der Preßkolben unumgänglich ist.

Es versteht sich, daß es bei solchen Vorrichtungen sehr schwierig ist, die Arbeitsweise der beiden zwangsgesteuerten Kolbenpressen so aufeinander abzustimmen, daß während der Übergangsphase, in welcher der Preßvorgang von der einen Kolbenpresse auf die andere übertragen wird, der Ausstoß der Preßmasse einigermaßen gleichmäßig erfolgt. Außerdem eignen sich die bekannten Vorrichtungen gemäß ihrer Konstruktion von vornherein nicht für die Verarbeitung von viskosen Preßmassen, z. B. von Kunstdarmmassen.

Hier setzt nun die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ein, wodurch nicht nur die kontinuierliche Verarbeitung von viskosen Preßmassen ermöglicht, sondern auch in hohem Maße einen ausgeglichenen Druck- und Geschwindigkeitsverlauf der Masse am Preßmundstück Jgahignd' der Ubergangsphase ge- ) währleistet wird. '—''

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß beide Zweiweg-Umsteuerventile einen beiderseits vom Druck des plastischen Materials je einer der beiden Kolbenpressen beaufschlagbaren Schieber aufweisen, der in seinen beiden Endstellungen den Materialfluß zu bzw. von je einer der Kolbenpressen sperrt und in den Zwischenstellungen den Materialfluß für beide Kolbenpressen offenhält.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß eine von zwei Elektromotoren angetriebene hydraulische Antriebseinrichtung aus zwei Hydraulikpumpen, zwei Druckzylindern und zwei Druckleitungen für die Kolbenpressen vorgesehen sind und daß zur Steuerung der Elektromotoren an der Kolbenstange jeder Kolbenpresse Schaltglieder angeordnet sind, die auf feststehende Schalter einwirken.

Ferner ist es vorteilhaft, daß diese Ausführungsva- \ riante so ausgebildet ist, daß die Schaltglieder und die Schalter relativ zueinander so angeordnet sind, daß kurz vor Beendigung des Auspreßhubes der einen Kolbenpresse bereits die andere, inzwischen gefüllte Kolbenpresse durch die Antriebseinrichtung in Gang gesetzt wird und anschließend der Antrieb der ersten Kolbenpresse abgeschaltet wird. Schließlich ist es vorteilhaft, daß der Füllpresse eine eigene hydraulische Antriebsvorrichtung aus Zweigleitungen, einem Zweigventil und einem Hydraulikzylinder zugeordnet ist, die über das selbsttätige Zweigventil in Verbindung mit der jeweils den höheren hydraulischen Druck aufweisenden Druckleitung der Antriebseinrichtung der beiden Kolbenpressen steht.

Die Umschaltung der Ventile erfolgt dabei selbsttätig genau in den Zeitpunkten, in denen der Druck auf der einen Seite des Ventils den Druck auf der anderen Seite überwindet, so daß ein völlig stetiger Verlauf des Druckes im Auspreßsystem während der Übergangsphase, in welcher der Preßvorgang von der einen Kolbenpresse auf die andere übergeht, gewährleistet ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Einstellung demgegenüber durch Verwendung selbsttätiger Ventile erheblich vereinfacht.

An Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.

Die Vorrichtung besteht gemäß der zeichnerischen Darstellung aus zwei Kolbenpressen 1,2, die über Leitungen und je einen Einlaß eines Zweiweg-Umsteuerventils 3 verbunden sind, dessen Auslaß 4 in Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Formpreßmundstück stehen. Das Zweiweg-Umsteuerventil 3 ist so eingerichtet, daß es die den höchsten Druck aufweisende Leitung an den Auslaß 4 angeschlossen hält. Über eine Rohrleitung 5 und ein Abschlußventil 6 wird Material einer Füllpresse 7 zugeführt, deren Auslaß in Verbindung mit einem doppelten Zweiweg-Umsteuerventil 8 steht, dessen beide Auslässe an die Auslässe der Kolbenpressen 1,2 angeschlossen sind. In jeder Kolbenpresse 1, 2 sind Kolben und Kolbenstangen 9 bzw. 10 vorgesehen. In der Füllpresse 7 ist gleichfalls ein Kolben mit einer Kolbenstange 11 vorgesehen. Zum Antrieb der genannten Pressen dienen zwei Hydraulikpumpen 12, 13, die durch je einen Elektromotor 14 bzw. 15 angetrieben werden. Ein; Behälter 16 enthält einen Vorrat hydraulischer Flüssigkeit 17. Von den Hydraulikpumpen 12, 13 führen Druckleitungen 18, 19 zu Druckzylindern 20, 21. An die Druckleitung 18 ist eine Zweigleitung 22 und an die Druckleitung 19 eine Zweigleitung 23 angeschlossen. Die Zweigleitungen 22, 23 sind an ein Zweigventil 24 angeschlossen, das in Verbindung mit einem Hydraulikzylinder 25 steht. In den Druckzylindern 20, 21 läuft je ein mit je einer der Kolbenstangen 9 bzw. 10 verbundener Kolben. Im Hydraulikzylinder 25 läuft ebenfalls ein Kolben, der mit der Kolbenstange 11 verbunden ist. In den Druckleitungen 18, 19 sind miteinander gekoppelte Absperrventile 26, 27 zur Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung angeordnet. An die Druckleitung 18 ist ein Überdruckventil 28 und an die Druckleitung 19 gleichfalls ein Überdruckventil 29 angeschlossen. Die Endlage des Kolbens in der Kolbenpresse 1 ist mit 30 bezeichnet und die des Kolbens im Druckzylinder 20 mit 31, in der Kolbenpresse 2 mit 32 und im Zylinder 21 mit 33. Auf den Kolbenstangen 9, 10 sind Kontaktbetätigungsorgane in Form von Schaltgliedern 34 bis 39 zum Zusammenwirken mit Schaltern 40 bis 45 angeordnet.

Um die Zerstörung der Vorrichtung zu verhindern, sind die Druckzylinder 20, 21 und der Hydraulikzylinder 25 mit Sicherheitsleitungen 46, 47, 48 verse-· hen, die die hydraulische Flüssigkeit zum Behälter 16 ableiten, falls einer der Kolben über seine äußere Arbeitsendlage 49, 50 bzw. 51 hinausgeführt werden sollte, wobei der Kolben an der Öffnung der genannten Leitungen vorbeigehen würde und die Kolbenbewegung zum Stillstand käme.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch die Rohrleitung 5 wird die Füllpresse 7 mit Material gefüllt, wobei das Abschlußventil 6 geschlossen ist und die Hydraulikpumpe 12 durch den Elektromotor 14 angetrieben wird. Die Kolbenpressen 1, 2 und die zugehörigen Materialzufuhrleitungen sind mit Preßgußmaterial gefüllt.

Hydraulische Flüssigkeit wird durch die Durchleitung 18 zum Druckzylinder 20 und durch die Zweigleitung 22 und das Zweigventil 24 zum Hydraulikzylinder 25 gepumpt.

Das Zweigventil 24 ist so ausgebildet, daß es diejenige der Zweigleitungen 22, 23 an den Hydraulikzylinder 25 anschließt, die jeweils den größeren Druck

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aufweist. Der Kolben im Druckzylinder 20 preßt matisch um, so daß die Zweigleitung 23 an den Hyüber die Kolbenstange 9 den Kolben in der Kolben- draulikzylinder 25 angeschlossen wird und der Druck presse 1 zur Endlage 30, und der Kolben im Hydrau- in diesem Zylinder und der Füllpresse 7 herrscht, likzylinder 25 preßt über die Kolbenstange 11 den Gleichzeitig mit der Übernahme der Materialauspreß-Kolben in der Füllpresse 7 in eine das Preßgußmate- 5 arbeit durch die Kolbenpresse 2 werden die Zweiwegrial ausstoßende Richtung. Der Druck (etwa 400 at), Umsteuerventile 3, 8 umgeschaltet, wobei die KoI-der in der Kolbenpresse 1 erzeugt wird, ist bedeutend benpresse 2 an den Auslaß 4 angeschlossen und die größer als der Druck (etwa 200 at), der in der Füll- Verbindung zwischen der Kolbenpresse 2 und der presse 7 erzeugt wird, was zur Folge hat, daß das Füllpresse 7 abgeschlossen wird. Gleichzeitig werden Zweiweg-Umsteuerventil 8 die Verbindung zwischen io die Kolbenpresse 1 und die Füllpresse 7 miteinander der Kolbenpresse 1 und der Füllpresse 7 abschließt verbunden. Hierauf beginnt die Füllung der Kolben- und die Verbindung zwischen der Kolbenpresse 2 presse 1, wobei die Kolben der Kolbenstange 9 in und der Füllpresse 7, wie gezeigt, offenhält. Infolge Richtung auf die Endlage 31 hin verschoben werden, des Druckes von der Kolbenpresse 1 hält außerdem Sobald das Schaltglied 34 auf der Kolbenstange 9 den das Zweiweg-Umsteuerventil 3 die Verbindung mit 15 Schalter 40 betätigt, wird die genannte weitere Sider Kolbenpresse 2 geschlossen. Preßmaterial wird gnallampe zum Aufleuchten gebracht, wodurch die also von der Kolbenpresse 1 durch den Auslaß 4 ge- vollzogene Füllung des betreffenden Zylinders angepreßt. Während dieser Phase wird durch die Füll- zeigt wird.

presse 7 Material in die Kolbenpresse 2 hineinge- Sobald die Kolbenstange 10 so weit verschoben ist, preßt, die dadurch unter Verschiebung der Kolben 20 daß das Schaltglied 37 den Schalter 42 betätigt, wird auf der Kolbenstange 10 auf die Endlage 33 hin ge- wieder der Stromkreis zum Elektromotor 14 gefüllt wird. Der FüUung^aard in keiner Weise entge- schlossen, und die Hydraulikpumpe 12 beginnt zu argengewirkt, da dfe"~ Hydraulikpumpe 13 mit dem beiten, um Arbeitsdruck im Druckzylinder 20 aufzu-Elektromotor 15 ausgeschaltet ist. Wenn der Zylinder bauen. Wenn der volle Arbeitsdruck im Druckzylinvoll ist, betätigt das Stfhaltglied 35 den Schalter 41, 25 der 20 erreicht ist, ist die Kolbenstange 10 so weit wobei eine nicht gezeigte Anzeigelampe aufleuch- verschoben, daß das Schaltglied 39 den Schalter 45 tet. betätigt, wobei der Stromkreis zum Elektromotor 15 Wenn sich der Kolben der Kolbenpresse 1 der zuerst unterbrochen wird, die genannte Signallampe Endlage 30 nähert, betätigt das Schaltglied 36 den erlischt und der Druck in der Kolbenpresse 2 und Schalter 43, der den Strom zum Elektromotor 15 an- 30 dem Druckzylinder 21 und in der Druckleitung 19 schließt. Dieser Elektromotor 15 fängt nun an, einen aufhört. Hierbei werden die Zweiweg-Ventile 3,8 und Arbeitsdruck im Druckzylinder 21 aufzubauen. 24 in ihre vorgenannten Stellungen umgeschaltet, und Wenn der volle Arbeitsdruck in der Kolbenpresse 2 ein neues Arbeitsspiel für die Kolbenpresse 1 und den und dem Druckzylinder 21 erreicht ist, ist die KoI- Druckzylinder 20 beginnt, während die Kolbenbenstange 9 so weit verschoben, daß das Schaltglied 35 presse 2 gefüllt wird.

38 den Schalter 44 betätigt, der eine Unterbrechung Die genannten Arbeitsspiele können ununterbrodes Stromkreises zum Elektromotor 14 und das Erlö- chen fortgesetzt werden, bis der Inhalt der Füllschen einer weiteren Signallampe bewirkt, wobei die presse 7 verbraucht ist. Wenn der Druck in der Rohr-Hydraulikpumpe 12 zum Stillstand kommt und der leitung 5 etwas höher ist als in der Füllpresse 7, kann Druck im Druckzylinder 20 und in der Druckleitung 40 diese ohne Unterbrechung des Betriebes gefüllt wer-18 aufhört. Hierbei schaltet das Zweigventil 24 auto- den*

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum ununterbrochenen Ausstoßen strangförmiger Körper aus plastischem Material mit einem Mundstück und mit zwei abwechselnd auf das Mundstück arbeitenden Kolbenpressen, die bei ihrem Rückhub abwechselnd aus einer Füllpresse mit plastischem Material füllbar sind, wobei zwischen der Füllpresse und den Kolbenpressen ein erstes Zweiweg-Umsteuerventil und zwischen den Kolbenpressen und dem Mundstück ein zweites Zweiweg-Umsteuerventil vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zweiweg-Umsteuerventile (8, 3) einen beiderseits vom Druck des plastischen Materials, je einer der beiden Kolbenpressen (1,2) beaufschlagbaren Schieber aufweisen, der in seinen beiden Endstellungen den Materialfluß zu bzw. von je einer der Kolbenpressen sperrt und in den Zwischenstellungen den Materialfluß für beide Kolbenpressen (1, 2) offenhält. ^ .»>--

2. Vorrichtung- nacti Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von zwei Elektromotoren (14, 15) angetriebene hydraulische Antriebseinrichtung aus zwei Hydraulikpumpen (12, 13), zwei Druckzylindern (20, 21) und zwei Druckleitungen (18, 19) für die Kolbenpressen (1, 2) vorgesehen sind, und daß zur Steuerung der Elektromotoren an der Kolbenstange jeder Kolbenpresse Schaltglieder (34 bis 39) angeordnet sind, die auf feststehende Schalter (40 bis 45) einwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder (34 bis 39) und die Schalter (40 bis 45) relativ zueinander so angeordnet sind, daß kurz vor Beendigung des Auspreßhubes der einen Kolbenpresse (1) bereits die andere, inzwischen gefüllte Kolbenpresse (2) durch die Antriebseinrichtung in Gang gesetzt wird und anschließend der Antrieb der ersten Kolbenpresse abgeschaltet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllpresse (7) eine eigene hydraulische Antriebsvorrichtung aus Zweigleitungen (22, 23), einem Zweigventil (24) und einem Hydraulikzylinder (25) zugeordnet ist, die über das selbsttäftge Zweigventil (24) in Verbindung mit der jeweils den höheren hydraulischen Druck aufweisenden Druckleitung (18, 19) der Antriebseinrichtung der beiden Kolbenpressen (1, 2) steht.