DE2402657C3 - Vorrichtung zum Formen eines kontinuierlich mit bestimmter Abmessung und einer zur pfasd'scnen formung ausreicnenrfen Temperatur extrudieren thermoplastischen Stranges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen eines kontinuierlich mit bestimmter Abmessung und einer zur plastischen Formung ausreichenden Temperatur extrudieren thermoplastischen Stranges, mit einer Kühlbadkammer und einer Einrichtung zur Förderung des erhitzten Extrudats durch eine Formgebungsöffnung der Kühlbadkammer, wobei die Formgebungsöffnung unterhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels liegt.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 38 210 bekannt.

Es ist ferner bc! Sirän*^Tnrcßvorr!chlu^r!^tyf*n bs^^app* eine Abtastvorrichtung zur Beeinflussung der Strangstärke und eine Schneidvorrichtung zum Abtrennen des Stranges vorzusehen (US-PS 35 30 536).

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art besteht die Gefahr von erheblichen Betriebsstörungen wenn der extrudicrte thermoplastische Strang in di< Formgebungsöffnung der Kühlbadkammer unbeabsich •,igt mit Übergröße eintritt und die öffnung verstopft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störunger im Betrieb der Vorrichtung, die sich aus einei Überschreitung des zulässigen Durchmessers de; Extrudats ergeben, von vornherein auszuschließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durcr eine Abtasteinrichtung zur Ermittlung einer unzulässig hohen Übergröße in der Abmessung des Extrudats beirr Eintritt in die Formgebungsöffnung der Kühlbadkam mer und durch eine Schneideinrichtung, die ir Abhängigkeit von der Abtasteinrichtung das Extrudai an einer Stelle benachbart der Formgebungsöffnunj: abtrennt und gleichzeitig die Formgebungsöffnung abschließt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mil einem einzigen Element gleichzeitig ein Abtrenn- wie auch ein Abdichtvorgang durchgeführt und damit das an sich bekannte Auswerfen von Teilen mit Übergrößen auch bei den vorliegend besonders schwierigen Verhältnissen ermöglicht, wo es sich nicht um gefertigte Einzelteile handelt und ein bloßes Auswerfen wegen des Anhebens von Kühlbadflüssigkeit nicht zulässig wäre.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben; es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Formen,

Fig.2 ein Schaltbild der Betätigungseinrichtung für die Schneideinrichtung,

Fig.3 eine Endansicht der Kühlbadkammer der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung, gesehen vom Inneren der Kühlbadkammer, aus welcher auch die Lagerung des Schneidmessers ersichtlich ist.

F i g. 4 eine Seitenansicht der Anordnung nach F i g. 3,

F i g. 5 eine Endansicht der in F i g. 3 und 4 gezeigten Kühlbadkammer, jedoch von außerhalb der letzteren gesehen.

Der kontinuierlich extrudierte Strang tritt im allgemeinen aus einem Extruder mit einem Übermaß gegenüber dem fertigen Endprodukt aus und wird dann durch eine Kühlbadkammer geführt, in welcher der extrudierte Strang abgekühlt und beim Eintritt in die Kühlbadkammer auf die beabsichtigte Endabmessung kalibriert wird. Die Vorrichtung ist zur Verwendung beim Formen voller sowie schlauchförmiger oder rohrförmiger Strangprofile geeignet.

Gemäß Fig. 1 tritt das thermoplastische Material 14 aus einem Extruder 12 herkömmlicher Bauart durch einen Kanal 16 und durch eine öffnung 18 als Strang aus, der etwas größer als das gewünschte fertige Strangprofil ist. Gleichzeitig wird ein Kabel 22 aus Fasermaterial gleichachsig mit dem Strang 20 gefördert, das aus einem Mittelkanal 24 im Extruder 12 austritt, so daß der Strang gemäß F i g. 1 aus einem gefüllten Schlauch besteht; es kann jedoch auch ein volles Strangprofil verwendet werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Stangenmaterial erhalten, von dem Zigarettenfilterkomponenten abgeschnitten werden. Das zusammengesetzte Gebilde aus dem thermoplastischen Strang 20 und dem Kabel 22 aus Faserrnateria! tritt in die Kühlbadkarnmer 30 durch eine Formgebungsöffnung 32 in der einen Endwand 34 der Kühlbadkammer ein. Die öffnung kann beispielsweise in einer Wandplatte 36 (Fig.3 bis 5) vorgesehen werden, die einen Teil der Abschlußwand bildet und an

dieser durch einen Haltering 38 befestigt ist. Die Wandplatte 36 kann von der in den US-Patentschriften 35 38 210 und 35 79 623 beschriebenen Bauari sein. In der Kühlbadkammer 30 befindet sich flüssiges Kühlmittel 40 und wahlweise eine Anordnung von zusätzlichen Kalibrier- und Stützringen 54, ?5, 56, 58, wobei nur einige wenige der letzteren gezeigt sind, und im übrigen auf die vorgenannten US-Patentschriften für eine nähere und volle Beschreibung der Kalibriereiiirichtung verwiesen wird. Der thermoplastische Strang 20 mit seinem Kabel 22 wird durch die Kühlkammer 30 mittels einer Abzugseinrichtung 64 gefördert, die durch zwei endlose Bänder 60, 62 gebildet wird, welche an dem gekühlten und kalibrierten Strang nach dessen Austritt aus der Kühlbadkammer anliegen. Wie ersichtlich. befindet sich der Spiegel des flüssigen Kühlmittels 40 in der Kühlbadkammer 30 in einer gewissen Höhe oberhalb der in der Endwand 34 vorgesehenen Formgebungsöffnung 32.

Bei der Vorrichtung wird eine Verstopfung der Formgebungsöffnung 32 durch einen Übermaß aufweisenden extrudierten Strang verhindert. Wenn die Strangabmessung von einem Sollwert um einen bestimmten Wert abweicht, ist vorgesehen, daß eine Schneideinrichtung 80 in Wirkung tritt, um den in die Kühlbadkammer 30 eintretenden Strang von dem bereits in der letzteren befindlichen abzutrennen und gleichzeitig die Formgebungsöffnung 32 zu verschließen, um den Austritt flüssigen Kühlmittels zu verhindern, durch das der Extruder 12 und die zugehörigen Maschinenelemente und Steuerungen beschädigt werden könnten.

Die Schneideinrichtung 80 (siehe F i g. 1 und 4) arbeitet mit einer Abtasteinrichtung 100 zusammen. Wenn die letztere ein Fehlmaß des Strangs abtastet, der aus dem Ex'ruder austritt, wird die Schneideinrichtung 80 in Tätigkeit gesetzt, um die Abtrennung des Strangs herbeizuführen. Die Abtasteinrichtung 100 besteht aus einer Photozelle 102, die an der Außenseite der Endwand 34 angeordnet ist. Ihre Wirkungsweise besteht darin, daß ein Lichtstrahl, der von einem Lichtstrahlerzeuger 104 eng neben die Bahn des Extruders gerichtet wird, durch ein Extrudat mit Übergröße unterbrochen wird, um dadurch das Schließen eines entsprechenden Stromkreises zu veranlassen, der die Schneideinrichtung 80 steuert. Die Schneideinrichtung 80, die zweckmäßig an der Innenseite der Endwand 34 angeordnet ist, hat ein Schneidmesser 82, das sich gleitend benachbart der Formgebungsöffnung 32 bewegt, so daß gleichzeitig mit dem Abtrennen des Extrudats die öffnung verschlossen wird.

Die baulichen Einzelheiten der Schneideinrichtung 80 und der Abtasteinrichtung 100 ergeben sich am besten aus Fig.3 bis 5 der Zeichnungen. Die Schneideinrichtung weist ein Schneidmesser 82 auf, das auf der Innenseite der Endwand 34 der Kühlbadkammer 30 angeordnet und mittels einer Stange 84 und eines Blockes 85 mit dem Kolben eines Arbeitszylinders 86 verbunden ist. Letzteres ist an der Innenfläche der Wandplatte 36 befestigt. Das Schneidmesser ist in bo Fig. 3 bis 5 in seiner ersten Arbeitsstellung gezeigt, in welcher es sich in einem Abstand oberhalb der Formgebungsüffnung 32 befindet. Ferner ist eine Führung 88 vorgesehen, die das Schneidmesser 82 bei seiner Gleitbewegung aus seiner ersten in seine zweue Ben iebsstellung führt, sowie ein Amboß 90, der an der Wandplatte 36 an einer Stelle unterhalb der Formgebungsöffnung angeordnet und als untere Begrenzung der Bewegung des Schneidmessers 82 dient. Zur Anpassung der Vorrichtung 10 an verschiedene Stranggrößen ist der Lichtstrahlerzeuger 104 auf der Wandplatte 36 verstellbar angeordnet; hierzu ist eine geschlitzte Halterung 106 mit dem Lichtstrahlerzeuger verbunden, die mit Bezug auf die Formgebungsöffnung und die Photozelle dadurch eingestellt werden kann, daß die Mutter 108 gelockert wird, um den Lichtstrahlerzeuger in eine gewünschte Lage zu bringen.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Schaltungsanordnung für die Vorrichtung. Wie ersichtlich, ist die Photozelle 102 mit einem Verstärker 120 und einem Relais 122 mit drei Kontaktsätzen verbunden. Das Relais 122 steuert die mit UO Volt Wechselstrom gespeiste Schaltung, in welcher sich eine Magnetspule 124, ein Motor 126 für den Antrieb des Extruders 12 und eine Halteschaltung befinden, um das Schneidmesser nach dessen Bewegung in seine zweite Stellung und nach der Rückführung der Abtasteinrichtung in den ursprünglichen Abtastzustand nach dem Entfernen eines Extrudats mit Übergröße zu halten. Bei ununterbrochenem Betrieb der Vorrichtung gelangt der Lichtstrahl aus dem Lichtstrahlerzeuger 104 unterbrechungsfrei zur Photozelle 102. Der Kontaktsatz 140 des Relais wird geschlossen und treibt den Motor 126 für den Extruder 12 an. Falls ein Strang mit Übergröße aus dem Exiruder austritt, unterbricht dieser den Lichtstrahl, wodurch die Photozelie 102 gesteuert wird. Dabei wird durch den Verstärker 120 die dem Relais 122 zugeordnete Magnetspule 134 erregt; die Kontakte 142 werden geschlossen und damit der Stromkreis für die Magnetspule 124. Dies hat zur Folge, daß die Magnetspule 124 das Druckluftregelventil 130 in eine Stellung schaltet, in welcher Druckluft durch ein Filter 152 und einen Regler 154 oberhalb des Kolbens 132 der Schneideinrichtung 80 Zutritt erhält, um das Schneidmesser nach unten zu treiben, so daß es aus seiner ersten in seine zweite Betriebsstellung bewegt wird. Während des Hubes des Schneidmessers wird der in die Kühlbadkammer eintretende Strang von dem bereits in der Kammer befindlichen Strang abgetrennt und gleichzeitig wird, wenn das Schneidmesser seine zweite Betriebsstellung erreicht, die Formgebungsöffnung 32 geschlossen. Die Abzugseinrichtung 60 arbeitet weiter, um einen in der Kühlbadkammer 30 befindlichen Strang zu entfernen. Das Relais 122 ist mit einem Kontaktsatz 144 versehen, der, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird, geschlossen wird und einen Haltestromkreis bildet, um die Magnetspule 124 erregt und dadurch das Schneidmesser in seiner zweiten Betriebsstellung zu halten. Im Stromkreis mit dem Kontaktsatz 144 befindet sich ein Schalter 150, der zur Entregung der Magnetspule 124 nach der Rückstellung der Vorrichtung zum ununterbrochenen Betrieb und zur Rückführung des Schneidmessers 82 aus seiner zweiten in seine erste Betriebsstellung geöffnet werden muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

24 132 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Formen eines kontinuierlich mit bestimmter Abmessung und einer zur plastisehen Formung ausreichenden Temperatur extru·· dierten thermoplastischen Stranges, mit einer Kühlbadkammer und einer Einrichtung zur Förderung des erhitzten Extrudats durch eine Formgebungsöffnung der Kühlbadkammer, wobei die Formgebungsöffnung unterhalb des Kühlflüssig· keitsspiegels liegt, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (100) zur Ermittlung einer unzulässig hohen Übergröße in der Abmessung des Extrudats beim Eintritt in die Formgebungsöffnung (32) der Kühlbadkammer (30) und durch eine; Schneideinrichtung (80), die in Abhängigkeit von der Abtasteinrichtung das Extrudat an einer Stelle: benachbart der Formgebungsöffnung abtrennt und gleichzeitig die Formgebungsöffnung abschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (80) aus einem mittels eines Antriebs bewegbaren Schneidmesser (82) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für das Schneidmesser (82) aus einem pneumatisch betütigbaren Kolben (132) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühloadkammer (30) eine längliche Bauform hat. die Formgebungsöffnung (32) in einer Endwand (34) vorgesehen ist und das Schneidmesser (82) längs der Endwand (34) gleitbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen unterhalb der Formgebungsöffnung (32) angeordneten Amboß (90) zur unteren Begrenzung der Gleitbewegung des Schneidmessers (82).

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (82) und der Kolben (132) im Inneren der Kühlbadkammer (30) liegen und die Abtasteinrichtung (100) aus einer photoelektruchen Abtasteinrichtung besteht, die an der Außenseite der Endwand (34) liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur veränderbaren Einstellung der zulässigen Extrudatabmessung der Lichtstrahlerzeuger (104) der photoelektrischen Abtasteinrichtung (100) auf der Endwand (34) höhenverstellbar angeordnet ist.

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