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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen im Blasform
verfahren für Plastikmaterial und ergibt eine bessere Ausnutzung einer Blasformanlage
bei reduziertem Aufwand für Arbeitsablauf und Unterhalt. 3ie eliminiert unnötige
Ausfallzeiten, verursacht durch schlechtes Arbeiten der Anlage,und ergibt ein verbessertes
Plastikprodukt bei höherer Festigkeit und längerer Lebensdauer.
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Maschinen zum Blasformen von Plastikmaterial benutzen übelicherweise
einen Extruder zum Mischen des Plastikmaterials und gegebenenfalls eines Farbstoffs,
der zugegeben wird, um dem fertigen Produkt eine gewünschte Farbe zu geben. Um gleichmäßige
Färbung und eine homogene Plastikmasse für das Formen sicherzustellen, wird in der
Praxis eine Eytruderdüse vorgesehen, die Zahnreihen aufweist, die gegen einander
versetzt sind, aber im Kontakt mit der Plastikmasse, wodurch die Vermischung erreicht
wird, Obwohl mit dieser Anordnung befriedigende Ergebnisse erzielt wurden, treten
häufig Probleme auf, wenn sich ein Rückdruck in den Verteilerleitungen, die zu den
Formwerkzeugen führen, aufbaut. Durch diesen Druck wird auf die Extruderdüse eine
bedeutende Kraft ausgeübt, die zu einer Verschiebung der bewegten Teile in ihren
Lagern führen kann, wodurch die Zähne miteinander in Eingriff kommen können. Hierdurch
können Zähne abgeschert und so schwerer schaden angerichtet werden, daß die Anlage
für Reparaturen stillgelegt werden muß.
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Es ist daher ein Teil dieser Erfindung, einen Homogenisierer für eine
Blasformanlage vorzusehen, bei dem das oben erwähnte Ineinandergreifen der Zähne
bei hohen RUckdrucken vermieden wird.
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Zusitzlich ist es ein weiterer Teil der vorliegenden Erfindung, einen
Homogenisierer vorzusehen, der derart konstruiert und angeordnet ist, daß er auf
hohen Rückdruck in einer Weise reagiert, die
die einhaltung des
gewünschten Abstandes zwischen den Zähnen sichnrstellt Zin weiterer Punkt der erfindung
ist, daß der erwähnte Homogenisirer auf das Plastikmaterial oder ein anderes Material
eine scherende Kraft ausübt und gleichzeitig das Material zu einer-homogenen Masse
verdichtet.
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Neben der Verbesserung des Homogenisierens des Platikmaterials vor
dem Blasformen ist in der vorliegenden Erfindung auch ein verbessertes Formwerkzeug
enthalten, das das Plastikmaterial in einer Weise formt, die im fertigen Produkt
die schwache Stelle vermeidet, die sich bei den herkömmlichen Formmethoden ergibt.
In Anlagen der herkömmlichen Art wird das Plastikmaterial in einem Formteil zu einer
Röhre geformt, die um einen Dorn zwischen zwei Gesenkhälften herabhängt. In ein
Ende dieser Röhre wird Druckluft eingeführt, wodurch sich die Röhre bis auf die
Gesenkfonn erweitert. Da durch das Formteil nur eine einzelne Plastikröhre erzeugt
wird, ergibt sich notwendierweise eine Nahtlinie, die sich entlang der Röre erstreckt
und im fertigen Produkt nach der Ausdehnung im Gesenk eine schwache Stelle ergibt.
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Es ist daher ein weiterer Teil dieser Erfindung, daß eine Methode
und eine Einrichtung geschaffen werden, die ein Paar konzentrischer röhrenförmiger
Schichten erzeugen, von denen jede eine Nahtlinie 11atJ die jedoch nicht übereinanderliegen.
Diese beiden Schichten werden vor dem 3intritt in die Form zu einer Röhre vereinigt.
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Ein weiterer Teil dieser Erfindung ist es, daß ein Formwerkzeug mit
einem oberen und einem unteren Formteil vorgesehen wird, aus denen die erwähnten
Schichten durch koaxiale, kreisförmige Öffnungen konzentrisch zueinander auslaufen.
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Weiter ist es ein Teil dieser Erfindung, daß wie oben erwähnt zwei
Formteile vorgesehen sind, die gegensätzlich zueinander angeordnet sind und zwischen
sich einen Teiler aufweisen, um den eintretenden Plastikstrom in zwei Teile aufzuteilen,
die den erwähnten Formteilen zugeführt werden.
weiter zielt die.vorliegende
Erfindung darauf hin, ein verbessertes Ventil für den Plastikstrom zum Formwerkzeug
zu schaffen, eine Ku gelgelenkverbindung zwischen der Hauptplastikleitung und allen
abzweigenden Leitungen, die zu den Formwerkzeugen führen, vorzusehen, neue Mittel
zur Zentrierung des Dorns im Formwerkzeug vorzusehen, sowie ein Sicherheitsventil
zu schaffen, das übermäßigen Rückdruck am Ausgang des Homogenisierers abläßt.
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In bezug auf das oben erwähnte Plastiksteuerventil soll insbesondere
erwähnt werden, daß es ein spezifischer Tei dieser Erfindung ist, ein solches Ventil
zu schaffen, bei dem die Lager, die zur Führung des Ventilschaftes im Ventilgehäuse
vorgesehen sind, nicht beeinträchtigt werden, wenn dieser Ventilteil undicht wird.
Das kann durch den Druck in den Plastikverteilungsleitungen auftreten. Eine zusätzliche
Aufgabe der Erfindung liegt damit in der Ausbildung von Mitteln, mit denen durchgelecktes
Gut frei von irgendeiner Verschmutzung durch die Ventilhülsen oder -lager wiedergewonnen
wird, so daß es sich in einem Zustand abfallfreier Wiederverwendung befindet.
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In den Zeichnungen stellt Fig. 1 eine schematische Darstellung der
gesamten Blasformanlage dar.
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Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Mitte des Homogenisierers.
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Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Homogenisierergehäuse.
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Fig. 4 stellt einen Teil der Öffnung des Homogenisierers von der
Seite dar.
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht des rotierenden Teils des Homogenisierers.
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Fig. 6 ist die Teilansicht eines horizontalen Schnittes durch die
Mitte einer Kugelgelenkverbindung zwischen der Hauptplastikverteilerleitung und
einer abzweigenden Leitung.
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Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines der F Formwerkzeuge.
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Fig. 8 ist ein vertikaler Schnitt durch di< Mitte eines Formwerkzeugs
und zeigt das Plastiksteuerventil und zur Teil, in dem die Röhre geformt wird.
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Fig. 9 ist ein horizontaler Schnitt ent-1 ing der Line 9 -9 in fig.
8, wobei der Teilring entfernt ist und
einige Komponenten der Anschaulichkeit
wegen in Draufsicht dargestellt sind.
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Fig. 10 ist eine Ansicht des oberen Formteils von unten.
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Fig. 11 ist ein vertikaler Schnitt durch das Steuerventil, gesehen
in Richtung auf das Formwerkzeug oder in den Figuren 8 und 9 nach rechts gesehen.
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Fig. 12 ist eine Draufsicht auf die Grundplatte und den Zentrierring
des Formwerkzeuges.
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Fig. 1) ist ein Querschnitt durch die Plastikröhre, wie sie durch
die Formteile und den Dorn geformt wird.
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Fig. 14 ist eine schematische Darstellung des pneumatischen und hydraulischen
Steuersystems der Anlage.
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Der Homogenisierer, das Sicherheitsventil und das Verteilersystem.
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In Fig. 1 ist mit 20 ein herkömmlicher Extruder bezeichnet, wie er
in Kunststoff-Blasformmaschinen verwendet wird. Dieser Extruder ist mit einem Einfülltrichter
22 versehen, um körniges Kunststoffmaterial aufzunehmen. Der Extruder ist mit einer
Heizung verstehen, die das Kunststoffmaterial so weit wärmt, daß es einen fließenden
Zustand erreicht. In den Trichter 22 wird auch Farbstoff gegeben, um den Kunststoff
in der gewünschten Weise zu färben.
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Der aufgeheizte Kunststoff wird einem Homogenisierer 24 zugeführt,
der Kunst- und D Farbstoff völlig miteinander vermischt und danach das Material
unter Druck zwei fiauptverteilerleitungen 26 und 2b zuführt. Die Hauptleitung 26
ist mit zwei Kugelgelenkverbindungen 50 und 52 verstehen, mit deren Hilfe zwei abzweigende
Leitungen 34 und 5(3 angeschlossen sind. Diese Leitungen 34 und 36 führen zu zwei
Formwerkzeugen 38 und 40. Das Ende der Hauptleitung 26. ist durch ein Kugelgelenk
44 direkt mit einem dritten Formwerkzeug 42 verbunden.
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Eine ähnliche Anordnung besteht für die Hauptverteilerleitung L) die
durch Kugelgelenke 50 und 52 mit den abzweigenden Lt itungen 40 und 48 verbunden
ist. Diese Leitungen 46 und 48 führen zu Formwerkzeugen
54 und
56, während das Ende der auptelitung 28 durch das Kugelgelenk 60 direkt rriit dem
Formwerkzeug 58 verbunden ist. Ein Sicherheitsüberdruckventil 62 ist an den Homogenislerer
24 am Verbindungspunkt der beiden Hauptleitungen 26 und 28 angeschlossen. Dieses
Ventil ist vorgesehen, um an Homogenisierer Rückdruck abzulassen, wenn dieser Druck
einen übermäßigen Wert erreicht.
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Der Homogenisierer 24 ist im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Ein Rohr
64 ragt aus dem Gehäuse des Extruders 20 hervor und ist verbunden mit Block 66,
der das Gehäuse des Homogenisierers 24- bildet. Das Rohr 64 ist mit einer Bohrung
68 versehen, die sich in der. Längsachse des Extruders 20 unter dem Trichter 22
befindet und Kunst-und Farbstoff aus dem Tricht-er aufnimmt. In der Bohrung 68 wird
das Material erwärmt und langsam durch die rotierende Schnecke 70 fortbewegt. Ein
konisches Element 72 ist in die Schnecke eingeschraubt und schließt sich an diese
in axialer Richtung an und ergibt so eine konisch vom Ende der Schnecke auslaufende
Spitze.
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Ein Einsatz 74 in Block 66 grenzt an das Rohr 64 an und hat eine Öffnung
im wesentlichen mit der Form eines stumpfen Kegels, in den das konische Element
72 hineinragt. Auf diese Weise wird ein Materialdurchlaß 76 geschaffen, der die
Bohrung 68 mit einer Bohrung 78 im Block 66 verbindet. Die Bohrung 78 hat einen
kleineren Durchmessser als die Bohrung 68 und ist koaxial mit dieser angeordnet,
womit sie nach dem Materialdurchlaß durch die Verengung in Einsatz 74 eine Fortsetzung
der Bohrung 68 darstellt.
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Es ist affensichtlich, daß das Element 72 und der Einsatz 74 den Stempel
und die Matrize des Homogenisierers bilden. Dabei ist der Einsatz 74 mit drei kreisförmigen
Zahnreihen 80, 82 und 84 versehen, die konzentrisch und in axialer Richtung versetzt
angeordnet sind, wie in fig. 2 gezeigt. Die Zahnreihe 80 umfaßt 18, die Reihe 82
16 und die Reihe 84 1O Zähne. In entsprechender Weise ist das Element 27 ebenfalls
mit drei Zahnreihen 86, 88 und 90 verstehen, die 18, 16 und 10 Zähne umfassen.
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In-Fig. 2 ist au sehen, daß die Zähne 86 des konischen Elementes 72
vertikale Oberfalächen 92 aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene linken, die
sich lotrecht zu der gemeinsamen Achse der Bohrungen 68
und 78 erstreckt.
In gleicher Weise weisen die Zähz 82 des Eins @-zes 74 vertikale Flächen 94 auf,
die in einer gemelinsmen ali, recht zu der gemeinsamen Achse der Bohrungen liegen.
Auf diesse Lse wird der Haterialdurchlaß 76 zwischen den egenübrliegenisn Zähnen
36 und 82 auf einen schmalen vertikalen Schlitz verengt, ier durch die Oberflächen
92 und 94 der Zähne begrenzt wird.
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Die Zähne 88 und 84 von Element 72 und Einsatz 7ts sind ähnlich angeordnet
und vasen vertikale Flächen 96 und 98 auf. Es ist offensichtlich, daß die horizontal
gegenüberstehenden Zähne von Element (2 und Einsatz 4 ungleiche Anzahl haben, so
daß die verschiedenen vertikalen Oberflächen sich nicht gleichzeitig in einander
gegenüberliegende Stellungen bewegen. Z. B. stehen sich die Flächen 96 und s @@
in Fig. 2 nicht direkt gegenüber, da die zwei Paar Zähne 84, 86 im Aufriß gezeigt
sind.
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Die Bohrung 78 speist das Material vom Homogenisierer in zwei Verzweigungsleitungen
100 und 102 (Fig. 2 und 3), die mit deill Haputverteilerleitungen 26 und 28 verbunden
sind. Das Sicherheitsüberdruckventil 62 umfaßt einen Stift 104, der in einer Öffnung
106 gleitet, die mit der Bohrung 78 zwischen den Verzweigungsleitungen 100 und 102
verbunden ist. Eine Uberdrucköffnung 108 ist in der Unterseite des Blockes 66 vorgesehen
und schneidet die Öffnung 106, wobei die Öffnung normalerweise durch den Stift 104
verschlossen ist.
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Der Stift 104 ist mit einem Kopf 110 versehen, der gegen das Endstück
112 des Arms 114 drückt. Ein Drehzapfen 116 befindet sich am Endstück 112 und befestigt
den Arm 114 drehbar, so daß dieser im Gegenuhrzeigersinn (wie in Fig. 2 dargestellt)
gedreht werden kann, wenn sich der Stift 104 nach rechts bewegt. Ein gewicht 118
ist am äußeren Ende 120 des Armes 114 befestigt, um den Arm und den Stift normalerweise
in den gezeichneten Stellungen zu halten.
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Es ist verständlich, daß der Stift 104 und die mit ihm verbundenen
Teile in Funktion treten, wenn der Rückdruck in der Bohrung 78 einen festgelegten
Höchstwert erreicht) der durch die Größe des Gewichtes 118 bestimmt ist. Wenn der
Stift 104 genügend weit nach rechts bewegt wird, wie in Fig. 2 gezeigt, wird die
Überdurcköffnung 108 geöffnet, wodurch Kunststoff aus der Bohrung 78 austreten
kann
unl der Überdruck herabgesetzt wird.
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In Fig. 6 ist eine der Kugelge lenkverbindeungen 0 im einzelnen gezeigt.
Es ist offensichtlich, daß die anderen Verbindungen 52, 44, 50, 52 und 60 des systems
identisch mit der in Fig. 6 sind.
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Die abzweigende Leitung 34 ist mit einem Block 122 versehen, der einen
zentralen Durchlaß 124 besitzt, der in Verbindung mit der abzweigenden Leitung und
einem zentralen Durchlaß 126 in dem Block 128 steht, der in die Hauptleitung 26
eingerührt ist. Der Durchlaß 126 befindet sich in der Hauptleitung wie gezeichnet,
wobei es offen sichtlich ist, daß keiner der Blöcke 122 oder 128 den Materialfluß
durch die Leitungen behindern darf.
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Block 122 hat am Ende eine ebene Fläche 150 mit einer kuppelartigen
Erhöhung 132 darauf. Die Erhöhung hat eine konvexe, kugelförmige Oberfläche und
wird von der dazu passenden Vertiefung in der Fläche 134 des Blockes 128 aufgenommen.
Die Schrauben 136 erstrecken sich durch den Block 128 und werden von dnr Gewindebohrung
im Block 122 aufgenommen, so daß die Flächen 130 und 134 aufeinandergepreßt werden6
wenn man die Schrauben 136 anzieht. Es leuchtet ein, daß nach Lösen der Schrauben
156 die abzweigende Leitung 54 bewegt werden kann, um sie in bezug auf das Formwerkzeug
58 zu Justieren. Auf dieso weise wird der Anschluß der verschiedenen Einheiten des
Systems erleichtert. Das folgende Befestigen der Schrauben preßt die genau zueinanderpassenden
Flächen aufeinander, wodurch sich eine dichte Ver bindung ergibt.
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Das Formwerkzeug In Fig. 7 ist das Formwerkzeug 38, das in Fig. 1
schematisch dargestellt war, in einer Vorderansicht gezeigt. Selbstverständlich
sind die übrigen Formwerkzeuge in Konstruktion und Funktion identisch-.
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Auf einem Fundarnent 1) 8 sind in einer Ebene zwei horizontale Schienen
140 angeordnet, die Gleitblöcke 142 tragen, die mit zwei einander gegenüberliegenden
Gesenkhälften 144 starr verbunden sind. Zwei Vc,r'ndungsgestänge 146 s-ind drehbar
mit den erwähnten Qleitblöcken l verbunden, wobei die von den Gleitblöcken entfernten
Enden drehbar
mit den justierbaren Endauflagern 148 verbunden sind.
Ein Paar von doppelt wirkenden pneumatischen Zylindern 150-befinden sich an den
Seiten des Fundamentes 138 wie gezeichnet und haben die Aufgabe die Gesenkhälften
144 aufeinanderzu und voneinander weg zu bewegen.
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Der Unterteil des Fundamentes 138 ist nicht dargestellt.
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Ein Dorn und Formteilgehäuse 152 ist über den Gesenkhälften 144 angeordnet
und mit einer Grundplatte 154 versehen. Ein Ventilgehäuse 156 ist an der linken
Seite des Gehäuses 152 befestigt und hat eine Achswelle 158 die in die Zeichenebene
ragt. Eine Kurbel 160 ist mit der Welle 158 und dem doppelwirkenden pneumatischen
Zylinder 162 durch die Kolbenstange 164 verbunden. Der Zylinder 162 ist am Rahmen
166 befestigt, dieser Rahmen und das Ventilgehäuse 156 sind gemeinsam an der vertikalen
Strebe 168 befestigt.
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Ein Arm 170 ist mit einem Ende drehbar mit der Kurbel 160 verbunden;
am anderen Ende trägt er eine Nockenbahn 172, die auf dem Zwischenrad 174 aufliegt.
Die Nockenbahn 172 betätigt über den Hebel 1(6 das magnetisch erregte hydraulische
Ventil 178, das die hydraulische Flüssigkeit für einen doppelt wirkenden hydraulischen
Zylinder 180 steuert. Dieser Zylinder 180 ist am Befestigungsarm 182 montiert, der
am Gehäuse 152 befestigt ist. Die Kolbenstange 184 des Zylinders 180 ist an ihrem
freien Ende mit der Endplatte 186 fest verbunden, die einen Teil des Befestigungsarmes
182 bildet.
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Der hydraulische Zylinder 180 trägt eine Nockenbahn 188, die mit einem
Nocken 190 in Eingriff ist, der an der Hebelstange 192 mit dem Drehpunkt bei 194
befestigt ist Der obere Teil eines Dorns 196 ist in Fig. 7 zwischen Befestigungsarm
182 und dem linken Ende der Hebelstange 192 zu sehen. Die Hebelstange ist mit dem
Dorn 196 drehbar verbunden, wodurch der Dorn während des Blasformens mit einer Druckluftleitung
(nicht dargestellt) verbunden istc Das Ende der abzweigenden Leitung 34 ist an der
linken Seite des Ventilgehäuses 156 angeschlossen Die Figuren 8 bis 12 zeigen die
wesentlichen Teile des Fsrmwerkzeuges im einzelnen. Der Dorn 196 ist in der zentralen
Bohrung einer Dornführung 202 befestigt', die im oberen Teil des Gehäuses 152 verschraubt
ist. Die Dornrührung 202 erstreckt sich abwärts durch das
Gehäuse
152 in Form eines Zylinders # # 204 mit reduziertem Durchmesser und hat ein zugespitztes
unteres Ende. Ein oberer Formteil 206 nimmt den Zylinder 204 auf und ist zwischen
dem Zylinder und dem Gehäuse 152 gelagert. Ein unterer Formteil 208 ist ebenfalls
im Gehäuse unterhalb des oberen, Teils 206 und oberhalb der unteren Spitze des Zylinders
204 gelagert.
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Der Dorn 196 hat ein zugespitztes unteres Ende 2-10, das in der gezeichneten
Stellung durch eine Austrittsöffnung 212 im Boden des Aufnehmers 214 ragt. Der Aufnehmer
214 hat einen konischen Durchlaß 216, in dem er das Dornende 210 aufnimmt, und ist
mit einem ringförmigen Flansch 218 versehen, der auf der ringförmigen Auflage der
Grundplatte 154 aufliegt. Ein Zentrierring 220 ist, um den Flansch 218 gelegt und
wird benutzt, um den Dorn zu zentrieren, was später beschrieben wird. Ein gabelförmiger
Sptatel 222 ist unter der Grundplatte 154 angeordnet und kann vertikal durch den
einfach wirkenden pneumatischen Zylinder 224 (Fig. 14) bewegt werden, um das fertige
Produkt nach dem Blasformen zu lösen.
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Der obere Formteil 206 weist eine horizontale Fläche 226 auf und ha,t
einen nach unten ragenden zylindrischen Ansatz 228. Ein Kanal oder eine Aushöhlung
250 umfaßt zwei Abschnitte 252 und 254, diese durch einen 3teg 236 voneinanaer getrennt
sind. Die Enden 258 des Kanals 250 stehen mit einer abgeschrägten Kante 240 des
Formteils 206 in Verbindung; dabei paßt die Kante 240 mit einem Durchlaß 242 aufeinander,
die wiederum mit einem Durchlaß 244 im Ventilkörper 156 verbunden ist. Ein Teilring
246 ist zwischen den Formteilen 206 und 208 Eingeklemmt, wie in Fig. 8 dargestellt,
und ist mit einem nach unten ragenden ringförmigen Flansch 248 versehen. Der Teilring
246 dient dazu, den Strom des flüssigen Plastikmaterials,' der in die Formteile
von 242 eintritt, aufzutrenen und so zwei Wege-ftir das Material zu den Formteilen
zu bilden. Es soll erwähnt werden, daß beide Formteile zylindrisch zueinander angeordnet
snd und daß der Kanal 270 des Formteils 206 zu dem Ansatz 228 im wesentlichen konzentrisch
angeordnet ist.
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In der gleichen Weise hat der untere Formteil 208 eine Aorizontale
Fläche 250, die einen Khal oder eine Aushöhlung 252 aufweist. Die @er Kanal ist
in zwei Abschritte 254 und 256 aufgetwilt durch den
Steg 258. Die
Enden 260 des Kanals 252 stehen in Verbindung mit der abgeschrägten Kante 262 des
Formteils 208, wobei die Kante 262 mit der Öffnung 242 verbunden ist. Ein Luftdurchlaß
264 erstreckt sich axial durch den Dorn 196 und ist an seinem oberen Ende an die
Luftleitung 200 angeschlossen (Fig. 7).
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Der untere Formteil 208 hat eine zentrale, kreisförmige Öffnung 266,
die sich nach unten erstreckt und um den Ansatz 223 herum und am unteren zylindrischen
Teil 204 der Dornführung 202 einen röhrenförmigen Durchlaß für das Plastikmaterial
bildet. (Aus Gründen der Anschaulichkeit sind im Schnitt Fig. 9 sowohl der Teilring
246 als auch der obere Formteil 206 fortgelase.) Der Ansatz 228 des oberen Formteils
206 und der Flansch 248 des Teilring 246 bilden eine kreisförmige Öffnung 268,durch
die das Plastikmaterial vom oberen Formteil am Zylinder 204 entlang nach unten tritt.
Damit wird verständlich, daß die kreisförmigen Öffnungen 266 und 268 konzentrische
Wege für das Plastikmaterial beilden, da diese durch die Kanäle. der beiden Formteile
aufgeteilt wird. Es muß erwähnt werden, daß ungefü fähr ein Viertel bis ein Drittel
des kreisförmige Flansches 248 ver ringerte Stärke aufweist, wobei sich dieser schmalere
Teil auf der rechten Seite des Ansatzes 228 befinde; siehe hierzu Fig. 8. Weiter
muß gesagt werden, daß die Formteile 206-und 20o so angeordnet sind, daß sich die
Stege 236 und 258 diametral einander gegenüberstehen.
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In Fig. 12 ist der Zentrierring 220 im einzelnen dargestellt. Der
Ring hat ein Langloch 270, das einen aufrechten Stift 272 aus der Grundplatte 154
aufnimmt. Gegenüber dem Longloch 270 hat der Ring 220 einen Ansatz 274, der sich
durch eine Nut 27ü in der Grundplatte te 154 radial nach außen erstreckt. Ein U-föriges
Teil 260 trägt zwei Kopfschrauben 280, die einander gegenübersteh-en und beide mit
den gegenüberliegenden Seiten des Ansatzes 274 in Eingriff sind. Das Teil 278 besitzt
noch einen mit Gewinde verschenen Justierzusatz 282 der mit dem Ende des Ansatzes
274 durch Feder und Nut verbunden ist.
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Es ist offensichtlich, daß ein Justieren der Schrüen 280den Ring 220
seitlich bewegen wird, während eine Betätigung des justierzuwsatzes 282 den ring
von vorne nach hinten bewegt. In ler Verbindung des Justierzusatzes 282 mit dem
Anstatz 274 ist genüger@@ Spiel gelas@n, um eine seitliche Bewegung des Ringes 220
durch die Schrunben. ohne wesentliche Reibung zuzulassen. Auf diese W@@@@@ kann
der Don@@
196 in bezug auf den Aufnehmer 214 so zentriert'werden,
daß die Austrittsöffnung 212 mit dem unteren Ende 210 des Dorns genau ausgerichtet
ist.
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Aus den Figuren 8, 9 und 11 ist ersichtlich, daß das Ventilgehäuse
156 mit einer horizontalen Bohrung 284 versehen ist, in der ein Ventilkern 286 gelagert
ist, wodurch im mittleren Teil der Bohrung 284 eine Kammer 288 gebildet wird. Eine-
Einlaßöffnung 290 und eine Auslaßöffnung'292 stehen mit gegenüberliegenden Seiten
der Kammer 288 in Verbindung. Wird durch Betätigung des Kerns 286 das Ventil geöffnet,
so stellen diese Öffnungen eine Verbindung zwischen der abzweigenden Leitung 34
und der Öffnung 244 her.
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Die Betätigungswelle 158 wird von e-inem Ende des Ventilkerns 286
gebildet; am anderen Ende des Kerns ist eine zweite Welle 294 befestigt, die sich
in gegensätzlicher Richtung zur Welle 158 erstreckt.
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Am Ventilgehäuse 156 ist ein Lagergehäuse 296 mit einem Flacheisen
298 montiert. Es enthält zwei Nadellager-300, die die Welle 294 in die Bohrung 284
führen Ein Nadellager 30? für die Welle 158 ist in der Bohrung 284 vorgesehen.
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Der Ventilkern 286 umfaßt zwei auseinanderliegende Endscheiben 304,
die in der Bohrung 284g wie dargestellt, angeordnet sind, Ein zentraler Steg 306
bildet mit den Scheiben 304 eine Einheit und verbindet beide, wobei sich dieser
Steg in Richtung eines Durchmessers des Kerns erstreckt und zwei einander gegenüberligende
Flächen 308 aufweist, die zu den Enden des Durchmessers hin aufeinander zu laufen,
wie es in Fig. 8 anschaulich dargestellt ist.
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Zwei erste Dichtungsringe 310 stoßen an die Endflächen der erwähnten
Scheiben 304 an und sitzen in der Bohrung 284, wobei die außen liegende Umfangsfläche
jedes der Ringe 510 eng und dicht an der Bohrung anliegt. Die inneren kreisförmigen
Flächen der Ringe 310 snd in radialer Richtung entfernt von den Wellen 294 und 158,
wodurch die Hohlräume 312 gebildet werden. Zwei zweite Dichtungsringe 314 liegen
an den äußere'n kreisförmigen Flächen der erwähnten Dichtungsringe 310 an und liegen
dicht an den Wellen 294 und 158 an. Zwei kreisförmige Kanäle 316 werden durch das
Ventilgehäuse 156 und.die Nadellager 300 und 302 neben d-em Kern 286 gebildet. Diese
Kanäle
nehmen die zweiten Dich,tungsringe 314 auf und lassen einen
kreisförmigen Raum zwischen der Umfangsfläche jedes Ringes 314 und dem Ventilgehäuse
frei.
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Eine Überdrucköffnung 318 erstreckt sich axial durch die Welle 158
und hat eine rechtwinklige Krümmung, wodurch sie mit dem Hohlraum 312 des ihm zugeordneten
Dichtungsringes 310 in Verbindung steht.
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In ähnlicher Weise hat die Welle 294 in axialer Richtung eine Überdrucköffnung
320, die an der Öffnung 322 im Flacheisen 298 endet und eine rechtwinklige Krümmung
hat, wodurch sie mit dem Hohlraum 312 des ihm zugeordneten Dichtungsringes 310 in
Verbindung steht.
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Auch das Ventilgehäuse 156 ist mit zwei Überdrucköffnungen 324 versehen,
die mit den erwähnten kreisförmigen Kanälen 316 an der äußere ren Umfangsfläche
der zweiten Dichtungsringe 314 in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird durch
die Entlastung durch die Öffnungen g18, 320 und 324 verhindert, daß Plastikmaterial,
das am Ventilkern 286 austritt, in die Nadellager 300 und 302 gelangt. Es soll erwähnt
werden, daß die ersten Dichtungsringe 310 aus einem Material mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten
als die umgebenden Ventilteile bestehen, so daß sich die Ringe 310 unter dem Einfluß
des heißen Plastikmaterials ausdehnen und dicht an der Oberfläche der Bohrung 284
anliegens Die Ringe 310 können z. B. aus Kupfer hergestellt werden, während das
übrige Ventilgehäuse aus einer Stahllegierung besteht, Das Steuersystem.
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In Fig. 14 ist ein geeignetes Steuersystem dargestellt, mit dem der
Arbeitsablauf in einem der Formwerkzeuge gesteuert werden kanne Der Vollständigkeit
halber soll erwähnt werden, daß in der dargestellten Anlage 6 derartige Steuersysteme
vorhanden sein müssen, da sechs Formwerkzeuge benutzt werden.
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Ein Motor 326 treibt sieben Nockenscheibe 328, 330, 332, 334, 336,
338 und 340 an, wobei deren Nocken in der angedeuteten Stellung zueinander angeordnet
sind. Der Motor 326 treibt die Nockenscheiben 328 ... 340 im Uhrzeigersinn an und
bringt soc die Nocken achein
ander mit den Betätigungsarmen der
Nockenschalter 342, 344> 346, -348, 350, 352 und 354 in Eingriff. Mit dem Schalter
342 wird die Magnetspule 356 betätigt, die mit einem Ventil 358 gekoppelt ist. Der
Schalter 354 erregt die Magnetspule 360, die mit dem Ventil 362 gekoppelt ist. Der
Schalter 346 ist an zwei Magnetspule, 364 und 366 angeschlossen, die mit den zugeordneten
Ventilen 368 und 370 gekoppelt sind. Der Schalter 348 betätigt die Magnetspule 372,
die das Ventil 374 betätigt. Der Schalter 350 ist an eine Magnetspule 376 angeschlossen,
die das Ventil 378 steuert. Der Schalter 352 ist elektrisch mit den zwei Magnetspulen
380 und 52 Verbunden, die die zugeordneten Ventile 384 und 386 betätigen. Der Schalter
354 ist an die Magnetspule 388 angeschlossen, die das Ventil 390 steuert. Eine geeignete
elektrische Spannungsquelle (nicht dargestellt) ist mit den Anschlüssen 392 der
Schalter 342 ... 354 verbunden, um den erforderlichen Strom für die verschiedenen
Magnetspulen zu liefern.
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Eine Luftleitung 394 ist an eine Druckluftquelle (nicht-dargestellt)
angeschlossen, und besitzt vier Verzweigungsleitungen 396, 398, 400 und 402. Die
Ventile 358 und 362 liegen in den Leitungen 396 und 398-, die an den Zylinder 162
angeschlossen sind, um diesen zu beätigen.
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Das Ventil 374 liegt in der Leitung 400, um den Luftstrom zum Dorn
196-zu steuern. Das Ventil 378 liegt in der Entlüftungsleitung 404, die an die Verzweigungsleitung
400 zwischen dem Ventil 374 und dem Dorn 196 angeschlossen ist. Die Ventile-368
und 384 steuern die Druckluft von Verzweigungsleitung 402 zu dem linken pneumatischen
Zylinder 150, der die linke Gesenkhälfte 144 bewegt. Die beiden Ventile 386 und
370 steuern die Druckluft für den rechten pneumatischen Zylinder 150. Die beiden
Zylinder 150 sind jeweils mit Kolbenstangen 151 ausgerüstet, die die Gesenkhälften
144 bewegen, Das Ventil 390 liegt am Ende der Hauptleitung) 94 und steuert die Druckluft
für den zylinder' 224, der die vertikale Bewegung des Spatels 222 über die angeschlossene
Kolbenstange 225 bewirkt. Jedes der pneumatischen Ven tile in Fig 14 ist geschlossen,
wenn die zugeordnete Magnetspule stromols ist, so daß die Druckluft in der entsprechenden
Leitung nor malerweise abgesperrt ist. Weiter soll erwähnt werden, daß jedes der
Ventile 358, 362, 38, 384, 386, 370 und 390 mit einer auslßöffnung 4o8 versehen
ist, die den Druck im Zylinder abläßt, wenn das Ventil geöffnet ist.
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Ein Behälter für hydraulische Flüssigkeit (nicht dargestellt) ist
an das hydraulische Ventil 178 in der Einlaßleitung 410 angeschlossen. Die Rückleitung
des hydraulischen Systems steht mit der Auslaßleitung 412 des Ventils 178 in Verbindung.
Die Leitungen 414 und 416 verbinden die Steueröffnungen des Ventils mit dem Zylinder
180. Das Ventil 178 ist eine übliche Anordnung,um die Einlaßleitung 410 mit der
Leitung 414 und gleichzeitig die Leitung 416 mit der Auslaßleitung 412 zu verbinden,
wenn sich das Ventil in einer Arbeitsstellung befindet. Entsprechend verbindet das
Ventil 178 in der anderen Stellung die Einlaßleitung 410 mit der Leitung 416 und
gleichzeitig die Leitung 414 mit der Auslaßleitung 412. Das Ventil 178 befindet
sich normalerweise in der ersten der oben beschriebenen Stellungen, so daß die Kolbenstange
184 ausgefahren sit, wie es in Fig. 7 dargestellt ist.
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Arbeitsweise.
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Wie bereits früher erklärt, wird das Plastikmaterial in Granulatform
in den Trichter 22 gefüllt, um durch den Extruder 20 aufgeheizt zu werden. Dieses
Plastikmaterial kann aus irgendeinem Kunststoff bestehen, der beim Erwärmen flüssig
wird und beim Abkühlen wieder erhärtet. Ein nicht dargestellter Antrieb bewegt die
Schnecke 7Q wodurch die flüssige Plastikmasse in den Homogenisierer 24 befördert
wird.
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Der Homogenisierer knetet das Plastikmaterial und mischt es so völlig
mit dem Farbstoff, der ebenfalls in den Trichter gefüllt wird.
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Die Verengung in der Bohrung 68> 78 dient dazu, die Plastikmasse
zusammenzupressen, während sie gleichzeitig durch die Zähne des Homoge nisierers
zerschnitten wird. Es soll erwähnt werden, daß übermäßiger Rückdruck, der in der
Bohrung 78 vor derm Öffnen des Überdruckventils 62 auftreten kann, die einander
gegenüberliegenden Zahnreihen 72 und 74 nicht miteinander in Eingriff bringt, da
Druck gegen das Element 72 dazu führt, daß der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden
Zähnen vergrößert wird.
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Das flüssige Plastikmaterial wird durch die HauptwrerteilerleLtungen
26 und 28 und die abzweigenden Leitungen den verschiedenen Formwerkzeugen
zugeführt,
wie in Fig. 1 dargestellt. Die Formwerkzeuge werden nacheinander durch Steuersysteme
nach Fig. 14 gesteuert» was dadurch erreicht wird, daß die Nockenscheiben jedes
Steuersystems so angeord net werden, daß ein Formwerkzeug seinen Arbeitsgang beendet,
kurz bevor das folgende Werkzeug beginnt.
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Als Beispiel soll der Arbeitsgang des Werkzeuges 38 beschrieben werden.
Wenn die Nockenscheibe 328 den Schalter 342 schließt wird die Magnetspule 356 erregt,
das Ventil 358 geöffnet und die Kolbenstange 324 im Ventilgehäuse 156 bewegt. Auf
diese Weise kann das Plastik material die Nadellager 300 und 302 nicht beeinträchtigen
und wird geschützt zum Wiederverbrauch verwahrt.
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Der Durchlaß 242 leitet de« Plastikstrom in den Raum zwischen dem
obe ren Formteil 206 und dem unteren Formteil 208, indem der Teilring 246 den Strom
in zwei getrennte Komponenten aufteilt, die durch die Kanäle 320 und 252 der Formteile
fließen. Da die Kanäle durch die Stege 236 und 258 abgesperrt werden, fließt die
Plastiknasse von den Enden 238 des Kanals 230 und 260 des Kanals 252 gegen diese
Stege.
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Zum Schluß wird das Material diese Kanäle, ausfüllen und' von doert
in die zylindrische Öffnung um den Zylinder 204 der Dornführung 202 ein treten.
anfänglich wird die Einheitlichkeit der beiden materialströme aufrechterhalten,
da der obere Strom durch die ringförmige Öffnung, 268 austritt und der untere Strom
durch den ringförmigen Teil der Off nung 266 zwischen Flansch 248 und der inneren
Fläche des unteren Formteils 208 austritts Auf diese Weise verlassen die beiden
Materialströme die Formteile in Form von konzentrischen röhrenförmigen Schichten,
die sich wieder vereinigen, indem sie nach unten zur Aus-' trittsöffnung 212 fileßen.
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In Fig. 13 ist die zusammengesetzte Röhre abgebildet, die nach-Vereinigung
der beiden Schichten gebildet wird. die äußere Schicht ist mit 418 bezeichnet, die
innet>e Schicht"tnit 420. Eine Nahtlinie 422 befindet sich in der Schicht 418,
eine Nahtlinie 424 in der Schicht 420, jedoch diametral gegenüber der Nathlinie
422. Diese Nahtlinien werden durch die Stege 236 und 258 der Formteile gebildet,
die- wie oben erwähnt - jeden der beiden Materialkanäle in zwei unabhängige Segmente
aufteilen. Da die beiden Formteile mit den Stegen 236 und
258 in
diametral gegenüberliegenderAnordnung in bezug auf die Achse des Dornes 196 ausgerüstet
sind, ist es offensichtlich, daß die' Nahtlinien 422 und 424 in der gleichen Lage
zueinander auftreten.
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Die Nocken der Nockenscheiben 528 und 550 sind so angeordnet, daß
der Schalter 342 gerade geöffnet hat, bevor der Schalter 544 durch die Nockenscheibe
550 geschlossen wird. Das erregt die Magnetspule 560, so daß das Ventil 62 geöffnet
wird und die Kurbel 160 in die gezeigte Stellung zurückkehrt. Damit wird das Steuerventil
für die Plastikmasse geschlossen, da der Ventilkern 286 in die gezeigte Stellung
zurückkehrt und gleichzeitig den Hebel 176 betätigt, der das hydraulische Ventil
178 steuert, wodurch die Leitungen 410 und 414 miteinander verbunden werden. Die
Leitung 416 wird über die Auslaßleitung 412 an die Rückleitung des hydraulischen
Systems angeschlossen und der Zylinder 180 kehrt in die gezeichnete Lage zurück.
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Nach dem Schließen des Plastiksteuerventils wird durch die Nockenscheibe
532 der Schalter 346 betätigt, wodurch die Magnetspulen D64 und 566 erregt und die
Ventile 68 und 370 geöffnet werden. Es ist offensichtlich, daß zu diesem Zeitpunkt
die zusammengesetzte Plastikröhre von der Austrittsöffnung 212 zwischen die Gesenkhälften
144 herabhängt, die auseinandergefahren sind, um die Rohre aufzunehmen. Somit werden
durch das Öffnen der Ventile 368 und 370 die Gesenkhälften 144 aufeinanderzugeschoben
und die Plastikröhre zwischen ihnen aufgenommen.
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Anschließend schließt die Nockenscheibe 534 den Schalter 348, so daß
die Magnetspule 572 erregt und das Ventil 274 geöffnet wird. Dadurch gelangt Druckluft
durch den Dorn 196 in die Plastikröhre, die noch mit dem Luftdurchlaß 264 im Dorn
verbunden ist, da sie von der Austrittsöffnung 212 noch nicht getrennt wurde. Das
Blasformen wird auf diese Weise auf herkömmliche Art uS Weise durchgeführt; der
LuStdruck in der Plastikröhre zwingt diese, sich zu dehnen, bis sie an den Innenflächen
des Gesenkes anliegt. Danach kühlt die Masse ab und erhärtet.
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Nach der Erhärtung wird durch die Nockenscheibe 556 der Schalter 350
geschlossen, die Magnetspule 576 betätigt und das Ablaßventil 578 geöffnet.
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Danach betätigt die Nockenscheibe 338 den Schalter 352, wodurch die
Magnetspulen 380 und 382 ansprechen und die Ventile 384 und 370 öffnen. Da die Ventile
568 und-386 gesChlossen wurden, werden die Zylinder 150 so bewegt, daß die Gesenkhälften
144 voneinander getrennt werden. Dabei verbleibt das fertige Produkt an der Ausgangsöffnung
212.
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Schließlich schließt die Nockenscheibe 340 den Schalter 354 und erregt
so die Magnetspule 288, die das Ventil 390 öffnet. Damit wird der einfach wirkende
pneumatische Zylinder 224 betätigt, wodurch dasfertige Produkt gelöst wird und in
einen Vorratsbehälter (nicht dargestellt) fällt.
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Bei der Anordnung der gesamten Maschinen ist darauf zu achten, daß
wie in Fig. 1 angegeben verfahren wird. Die Entfernung, die von der flüssigen Plastikmasse
vom Homogenisierer 24 zu jedem der Formwerkzeuge zurückgelegt wird, ist gleich,
da die Längender abzweigenden Leitungen 34, 36, 46 und 48 gestaffelt sind, wie dargestellt.
Auf diese Weise wird der Druck der flüssigen Plastikrnasse an jeder Station gleich,
so daß sichergestellt ist, daß der Arbeitsablauf an jeder Station gleich ist.
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Ferner soll der Vollständigkeit halber erwähnt werden, daß es erforderlich
ist, das Plas-tikmaterial auf einer erhöhten Temperatur zu halten, bis es an der
Austrittsöffnung 212 austritt. Aus diesem Grunde werden in den verschiedenen Verteilerleitungen,
,im- Ventilgehäuse und am Dorn jeder Station elektrische Heizelemente (nicht dargestellt)
vorgesehen.
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P a t e n t a n s p r r-c h h e