DE2428166C3

DE2428166C3 - Vorrichtung zur Anzeige des Einstellbetrages von Schrauben an einer Breitschlitzdüse

Info

Publication number: DE2428166C3
Application number: DE2428166A
Authority: DE
Inventors: Kautsuichi Kitagawa; Osamu Otsu Shiga Mita
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1973-06-12
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1981-05-14
Also published as: LU70270A1; FR2233171B1; NL7407272A; JPS537940B2; JPS5015849A; DE2428166A1; GB1479891A; FR2233171A1; DE2428166B2; US3985845A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des notwendigen Betrages der Einstellung der Schrauben zur Einstellung eines Spaltes zwischen einem Paar von Düsenlippen einer Breitschlitzdüse beim Extrudieren eines thermoplastischen oder elastomeren Kunststoffes, wobei der Düsenspalt mittels einer Mehrzahl von Einstellschrauben einstellbar ist.

Bekannt sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art, bei denen mittels der Breitschlitzdüse geschmolzener Kunststoff zur Herstellung eines Filmes oder einer Folie extrudiert wird. Dabei wird geschmolzener Kunststoff von einer Pumpe durch einen Einlaß zur Breitschlitzdüse geführt und durch einen Spalt zwischen den Düsenlippen zum Austreten gebracht. Danach verfestigt sich der Kunststoff und bildet die Bahn. Die Dicke der so erzeugten Kunststoffbahn wird weitgehend durch den Spalt zwischen diesen Düsenlippen beeinflußt

Ähnliche Vorrichtungen sind z. B. aus den US-Patentschriften 31 22 782, 31 22 783 und 31 22 784 bekannt. Dort wird die Kunststoffbahn im Abstand von den Düsenlippen gemessen und der hierdurch ermittelte Istwert mit einem Sollwert verglichen zum Nachregeln der Form des Spaltes zwischen den Düsenlippen. Außerdem sind einige Verfahrenseinflüsse und Materialverhalten, die für den jeweils im Einsatz befindlichen Kunststoff charakteristisch sind, durch bestimmte Funktionen elektrisch zugeregelt, so daß diese Faktoren während des Betriebes automatisch berücksichtigt werden. Es ist aber nicht eine Nachbildung des Spaltes zwischen den Düsenlippen in einer besonderen Einrichtung vorgesehen, so daß sich insbesondere bei Beginn des Betriebes, z. B. nach dem Einrichten auf ein neues, zu extrudierendes Material, die Fehler nur während des Durchlaufens der Folien bzw. Kunststoffbahn korrigieren lassen, wodurch ein nicht unerheblicher Materialverlust auftreten kann. Außerdem wird bei den bekannten Vorrichtungen nicht auf dem Wege der Nachbildung der Einfluß benachbarter Einstellschrauben zur Einstellung des Spaltes zwischen den Düsenlippen berücksichtigt Die gleichmäßige Einstellung des Abstandes der Düsenlippen voneinander über die Breite der Düse erfolgt im bekannten Falle so, daß die Breite ι der Kunststoffbahn in mehrere Teile zerlegt wird, wobei jeweils eine Gruppe von Dickenmeßstelien zusammengefaßt wird und von jeder Gruppe ein Mittelwert erzeugt wird. Dieses Mittelwertsignal wird mit dem Sollwert verglichen und entsprechend eingeregelt Die

ίο tatsächlich auf diese Weise zu erhaltende Breite des Spaltes stimmt folglich nur an einigen Stellen mit der Sollbreite überein. Bei den übrigen Bereichen und Meßstellen treten mehr oder weniger große Abweichungen auf. Man hat sich damit zufrieden gegeben.

Auch beim Einsetzen einer Momentanwertregelung unter Verwendung von in einzelnen breiten Teilen vorgesehenen repräsentativen Werten für die Abweichung der tatsächlichen Spaltbreite von einem Sollwert kann man auch nur Verteilungskurven der Spaltbreite

μ bzw. Filmdicke nur an einzelnen Punkten quer über der Kunststoffbahn erreicnen, während an den übrigen Stellen mehr oder weniger starke Abweichungen vom Sollwert vorliegen.

Aus der US-Patentschrift 33 07 215 ist eine Vorrich-

r> tung bekannt, bei welcher die Folie über ihre Breite in zwei Teile geteilt wird. In jedem Teil werden Mittelwerte eingestellt, die zunächst auf einen Gesamtmittelwert eingeregelt werden. Schließlich wird dieser Gesamtmittelwert auf den Mittelwert des Sollwertes eingeregelt. Aber auch bei dieser Regelung verbleiben erhebliche Abweichungen der Spaltbreite, d.h. des Abstandes zwischen den Düsenlippen bestehen, so daß eine Kurve, bei welcher die Spaltbreite über die Folienbreite aufgetragen wird, nicht flach bzw. horizontal liegt, sondern noch Unebenheiten aufweist die sich mit Nachteil in Ungleichmäßigkeiten der Dicke des Produktes auswirken.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 69 36 897 ist eine Dickenmeßvorrichtung bekannt Dort bestimmt man Massenwerte in einer ersten Gruppe von Streifen vor dem Recken der Folie und in einer zweiten Gruppe nach dem Recken und zieht daraus mittels eines Rechners Schlüsse. Auch dort sind Nachstellorgane und Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Ausgangssi-

4"> gnale als Funktion der Foliendicke vorgesehen. Man tastet sich im bekannten Falle aber erst langsam während des Betriebsbeginnes an die richtigen Werte heran, ohne daß der Einfluß von Nachbarschrauben beim Verstellen des Abstandes der Düsenlippen

ίο voneinander mit einem Simulator berücksichtigt würde. Die bekannten Vorrichtungen und Einstellverfahren der Spaltbreite sind daher zu ungenau.

Weil die Düsenlippen aus einem Stück hergestellt sind und zumeist aus Metall bestehen, verändert sich

r> bekanntlich bei der Bewegung einer Schraube der Spalt zwischen den Düsenlippen weitgehend auch in anderen, benachbarten Positionen. Mit anderen Worten wird beim Einstellen der Spaltbreite zwischen den Düsenlippen an einer bestimmten Position auch der Einfluß beim

w) Verstellen von Einstellschrauben benachbarter Positionen zu berücksichtigen sein. Infolge dieser Wechselwirkung ist es sehr schwierig, die Düsenlippen so einzustellen, daß man die tatsächlich gewünschte Spaltverteilung zustande bringt Viele der bekannten

^i und teilweise oben beschriebenen Vorrichtungen versuchen die Steuerung zur Spalteinstellung auf der Basis der Fehlersuche, und häufig hängt es von der Erfahrung des Durchschnittsfachmannes ab, mit Gefühl

die wechselwirkenden Einflüsse zu erfassen und wenigstens annähernd die gewünschte Spaltbreits einzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Spalteinstellung schneller, ohne langwieriges Manipulieren und ohne großen Verlust an extrudiertem Folienraaterial vorgenommen" werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zum Nachbilden des Einstellvorganges vorgesehen ist, die jeder einzelnen Einstellschraube zugeordnete elektrische Schaltkreise aufweist, mit jeweils der Schraubenbewegung zugeordnetem, veränderbarem Widerstand, der über miteinander verblockten Schaltstellen mit einem festen Widerstand und nachgeschaltetem Addierwerk mit Anzeigegerät verbunden ist

Erfindungsgemäß werden also mit dieser Nachbildungseinrichtung die jeweilige Schraubenbewegung erfassende elektrische Signale erzeugt, wobei der in jedem elektrischen Schaltkreis einer Einstellschraube vorgesehene veränderbare Widerstand die Verschiebung der Einstellschraube bzw. deren Drehwinkel berücksichtigt und der feste Widerstand sozusagen den Wirkstoffeffizient an den jeweiligen Positionen wiedergibt

Ohne daß unter Erzeugen größerer Ausschußmengen bei Inbetriebnahme einer Anlage die Spaltbreite erst durch langwieriges Manipulieren eingestellt werden muß, kann erfindungsgemäß mit Hilfe der Einrichtung zum Nachbilden des Einstellvorganges der jeweiligen Schraubenbewegung zugeordnet ein elektrisches Signal erzeugt werden, welches der Spaltveränderung an der betreffenden Position entspricht. Die Signale verschiedener Positionen werden dann addiert, um die Veränderung der Spaltbreite an der Position jeder Einstellschraube zu bestimmen. Dabei kann man sich veranschaulicht vorstellen, daß durch das Drehen einer bestimmten Schraube an deren Position der Spalt zunächst um einen ersten Betrag verkleinert (bzw. vergrößert) wird. Wenn nun die jeweils benachbarte rechte und linke Schraube zusätzlich verstellt wird, kann man sich vonitellen, daß an der Position der ersten Schraube der Spalt nochmals um ein (wenn auch kleineres Stück) verringert (bzw. vergrößert) wird, wenn man die jeweils zweite, dritte und weitere benachbarte Schraube von drr Position der erstgenannteil Schraube mit berücksichtigt hat, man schließlich die gewünschte Spaltbreite erreicht Sollte man die gewünschte Spaltbreite nicht erreicht haben, d. h. einen Differenzbetrag zum Sollwert feststellen, dann müssen die Schrauben eben um andere Beträge gedreht werden.

Wenn man nun die erwähnten, miteinander verblockten Schaltstellen nach den Merkmalen der Erfindung in schneller Folge nacheinander abtastet, kann man auf einem Anzeigegerät beispielsweise eine Kurve darstellen, so daß der Arbeiter sofort den Differenzbetrag, sofern sich einer ergibt, feststellen und seine Einstellschraube nachregulieren kann. Hat er nun bei seinen Einstellschrauben in der !'achbiidungseinrichtung die gewünschte Position erhalten, so kann er diese auf die Breitschlitzdüse seiner Maschinenanlage in zu vor definierter Weise (/·. B. geeichten Skalen) übertragen. Alternativ kann aber auch die Einrichtung zum Nachbilden des Ei'istellvorganges mit den Einstellschrauben an der Breitschlitzdüse seiner Maschine gekoppelt sein, ·>ο daß dieses Übertragen entfallen kann.

In jedem Falle aber kann der Düsenspalt sehr schnell, genau und ohne Abtastung bei durchlaufender Kunststoffbahn unter Erzeugen von Folienverlust eingestellt werden. Diese Schnelligkeit und Genauigkeit ist mit Vorteil auf die Nachbildungseinrichtung und die speziellen elektrischen Schaltkreise zurückzuführen.

Die Erfindung ist vorteilhaft weiter dadurch ausgestaltet, daß zum Einstellen einer begrenzten Anzahl von Einstellschrauben wahlweise nur eine entsprechende to zugehörige Gruppe von Schaltkreisen auf schaltbar ist Wenn es beispielsweise genügt, eine Korrektur bzw. Änderung der Lage von Einstellschrauben auf einer Seite einer bestimmten Position hin vorzunehmen, während nach der anderen Seite dieser Position hin Veränderungen nicht vorgenommen werden, dann genügt es, wenn elektrische Schaltungen vorgesehen werden, die lediglich nach der erstgenannten Seite hin Berücksichtigungen aufgeben, während für die Positionen, die nicht verändert werden und die folglich dann keinen Einfluß ausüben, die Berücksichtigungsglieder zu Null gemacht werden können. Die Einrichtung zum Nachbilden des Einstellvorganges läßt sich bei diesen Spezialaufgaben erheblich vereinfachen, weil ganze Gruppen von Schaltkreisen entfallen, nämlich diejenigen, die den Positionen zugeordnet sind, an welchen Veränderungen nicht mehr vorgenommen werden.

In der folgenden Beschreibung ist im Zusammenhang mit den Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

ίο F i g. la eine Schnittansicht durch eine Breitschlitzdüse zum Extrudieren einer Kunststoffbahn entlang der Linie la—lain Fig. Ib,

Fig. Ib die Frontansicht der Breitschlitzdüse gemäß F i g. 1 a, wenn man dort von links blickt,
r> F ι g. 2 ein Diagramm, bei welchem über der jeweiligen Schraubenposition die Spaltbreite zwischen den Lippen der Breitschlitzdüse aufgetragen ist,

Fig. 3 ein ähnliches Diagramm wie in Fig.2, wobei jedoch anstelle der Betätigung einer Schraube wie in F i g. 2 hier drei Schrauben betätigt werden,

F i g. 4 schematisch ein Beispiel einer elektrischen Schaltung zur Erzeugung eines elektrischen Signals,

F i g. 5 eine ähnliche Ansicht einer speziellen Schaltung zum Einstellen oder Einrichten der Dicke der Kunststoffbahn, wenn eine flache Verteilung des Spaltes erreicht werden soll,

F i g. 6 schematisch die Darstellung zum Bilden oder Einstellen der Materialdicke einer Kunststoffbahn, wenn eine bestimmte Dickenverteilung herzustellen ist, 5ü und

F i g. 7 schematisch die gesamte Anordnung mit den einzelnen Einrichtungen und elektrischen Schaltungen.

Die beispielsweise in den Fig. la unci Ib gezeigte Breitschlitzdüse weist Düsenlippen 3 auf, die aus einem Stück hergestellt sind. Wenn also eine Schraube 1 um einen kleinen Betrag a verstellt wird, ändert sich der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 nach einem Muster, wie es beispielsweise in F i g. 2 durch die ausgezogene Linie 4 dargestellt ist Diese Erscheinung wiederholt sich bo bei wiederholtem Verstellen der jeweiligen Einstellschraube 1. Wenn also nach dem Einstellen der ersten Schraube l eine weitere Schraube J betätigt wird, verändert sich der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 an der Schraube 1 der erstgenannten Position nochmals um b5 einen bestimmten Betrag, wie eingangs schon erläutert wurde.

Um eine gewünschte Verteilung des Spaltes zwischen den Düsenlippen 3 zu erhalten (z. B. einen gleichmäßi-

gen Spalt oder einen Spalt mit einer spezifischen Veränderung), muß man nach dem Verstellen einer ersten Schraube 1 an einer ersten Position auch Veränderungen berücksichtigen, die durch Verstellen weiterer Schrauben 1 hervorgerufen werden. Mit anderen Weiten muß man die Wechselwirkung nebeneinander angeordneter Einstellschrauben 1 bei deren Verdrehen berücksichtigen, um die gewünschte Spaltform zwischen den Düsenlippen 3 schnell erhalten zu können. Man kann den Einfluß benachbarter Schrauben 1 sogar automatisch anzeigen und die Einstellung des Spaltes innerhalb einer kurzen Zeit abschließen.

Dies wird unter Verwendung der elektronischen Schaltkreise in einer Einrichtung (20 bzw. 22, 23 gemäß F i g. 7) erreicht.

In der Nachbildungseinrichtung 20 bzw. 22,23 gemäß der Erfindung sind elektrische Wandlerschaltungen vorgesehen, die eine Verschiebung des Spaltbreitenmusters infolge Verstellung einer Schraube 1 darstellen, z. B. in F i g. 2 von der gestrichelten Linie 5 zu der durchgezogenen Linie 4. Dabei ist die Anzahl dieser elektrischer Schaltkreise gleich der Anzahl der Einstellschrauben 1. Ferner hängt das Muster der Spaltbreite vom Material und der Gestaltung der Breitschlitzdüse neben anderen Variablen ab. Das erwähnte Muster der Spaltbreite drückt die Veränderung des Abstandes zwischen den Düsenlippen 3 an der Position der einen Schraube 1 und ihrer benachbarten Schrauben 1 aus, wenn man z. B. gemäß F i g. 2 eine beliebige einzige Schraube 1 verstellt.

Durch die der jeweiligen Einstellschraube 1 zugeordnete elektrische Schaltung wird also der Betrag der Verstellung in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches der tatsächlichen Veränderung des Spaltes zwischen den Düsenlippen 3 entspricht Im Beispiel der Fig.2 wird nach der Verstellung der Schraube 1 die tatsächliche Veränderung des Spaltes durch die ausgezogene Linie 4 dargestellt. In der gleichen Weise, wie sich tatsächlich der Spalt verändert und zwar proportional zur Verstellung der speziellen Schraube 1. erhöht bzw. vermindert sich auch entsprechend das elektrische Ausgangssignal, wobei die Verteilung der Spaltbreite zwischen den Düsenlippen 3 entsprechend der Veränderung des elektrischen Eingangssignals dargestellt wird. In Fig.2 zeigt beispielsweise die gestrichelte Linie 5 dasjenige Muster, welches man erhält wenn man die Schraube 1 nur um die Hälfte derjenigen Verstellung dreht (a/2), durch die (a) man das Muster nach der ausgezogenen Linie 4 erhalten würde.

Anhand F i g. 3 wird nun der Fall der Einstellung mehrerer Schrauben 1 betrachtet insbesondere von drei Schrauben 1. Wenn die sechste, siebte und achte Schraube 1 so gedreht werden, daß sich die sechste Schraube 1 um 23 Mikron, die siebte Schraube 1 um 12 Mikron und die achte Schraube 1 wiederum um 23 Mikron bewegen, wird die Verteilung des Spaltes an den gezeigten zwölf Positionen der ersten bis zwölften Schraube 1 gleich der ausgezogenen Linie 6.

Wenn man mehrere Schrauben 1 verstellt verändert sich der Abstand zwischen den Düsenlippen 3 um einen Betrag, den man dadurch erhält daß man diejenigen Verschiebungen oder Verstellbeträge aufaddiert die man durch die Verstellung der entsprechenden Schrauben 1 erhält Der Grund hierfür liegt darin, daß der Verstellbetrag einer bestimmten Einstellschraube 1 und die hierdurch erteilte Belastung solange linear in bezug gesetzt werden, wie die Deformation der Schrauben 1 sich innerhalb der elastischen Grenze befindet.

Wenn also der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 gleichmäßig ist und jeder Schraube 1 die obige Verstellung aufgegeben wird, erhält man eine Spaltbreite ähnlich der in F i g. 3 gezeigten ausgezogenen Linie 6.

Bei Verstellung mehrerer Schrauben 1 werden also auch die elektrischen Signale addiert, welche das Muster der Spaltveränderung zeigen, und man erhält dann unter Darstellung des Spaltverteilungsmusters ein elektrisches Signal. Eine solche elektrische Schaltung ist in F i g. 4 gezeigt.

In dieser Schaltung werden elektrische Signale, welche den kleinen Verschiebungsbeträgen x\,X2...der Schrauben 1 entsprechen, durch veränderbare Widerstände 7 erzeugt, die man auch als Regulatoren bezeichnen kann. Die Anzahl dieser regulierenden oder nachstellenden Widerstände 7 ist die gleiche wie jene der Einstellschrauben 1. Diese veränderlichen, in Fig.4 gezeigten Widerstände 7 sind durch Leitungen mit einem Anschluß verbunden. Gemäß Fig.4 sind Schaltstellen 8 miteinander verblockten Kontakten mit festen Widerständen 9 verbunden, die als Gewichte oder Wertkoeffizienten für die Erzeugung eines Musters verwendet werden, welches die Spaltverteilung zwischen den Düsenlippen 3 darstellt. Jedes somit erzeugte Muster, d. h. jedes elektrische Signal, wird durch ein Addierwerk 10 aufaddiert, und das Ausgangssignal dieser aufaddierten Muster wird in einem Anzeigegerät 11 dargestellt. Man beachte bei diesem Beispiel den Einfluß, der auf drei Schrauben 1 sowohl rechts als auch links von der verstellten Schraube 1 ausgeübt wird.

Es wird angenommen, daß die gebildeten Muster bezüglich jeder Einstellschraube 1 dieselben sind. Die tatsächlichen Deformationen der Düsenlippen 3 sind nicht ganz bezüglich jeder Schraube dieselben, insbesondere an den beiden Enden. Der Unterschied ist jedoch sehr gering. Bei der tatsächlichen Verwendung in der Praxis besteht also kein Hindernis, diesen Unterschied zu vernachlässigen. Wenn die Kontaktschaltstellen 8 alle nacheinander aufgeschaltet werden, erzeugt man somit nacheinander elektrische Signale, welche den Spaltbreiten an der Position der jeweiligen Einstellschraube 1 entsprechen und einem Fakor zuaddiert werden, welcher den durch die Nachbarschrauben erteilten Einfluß darstellt. Wenn also die Kontaktschaltpunkte 8 mit hoher Geschwindigkeit umgeschaltet werden und das Ausgangssignal auf einer Kathodenstrahlröhre dargestellt wird, die z. B. die Anzeigevorrichtung 11 ist, wird die Veränderung der Spaltbreite an der jeweiligen Schraubenposition infolge der Verstellung der Schrauben i ais dieselbe Anzahl von Stellen angezeigt

Bei diesem Verstellen in der vorgeschriebenen Einrichtung (zum Nachbilden des Einstellvorganges) werden die entsprechenden veränderbaren Widerstände 7 von Hand so eingestellt daß das Ausgangssignal der Anzeigevorrichtung 11 mit einer gegebenen Spaltbreitenverteilung oder Bahndickenverteilung einer im voraus bestimmten Kunststoffbahn übereinstimmen kann. Dabei entspricht der Verstellbetrag (Drehwinkel) des veränderlichen Widerstandes 7 dann dem Drehwinkel der Schrauben 1, der notwendig ist um die erforderliche Spaltbreitenverteilung bzw. Verteilung der Dicke der Folie zu erhalten.

Will man eine flache Verteilung bzw. einen engen Spalt haben, dann muß man an den zu dicken Stellen die Schrauben 1 in die entgegengesetzte Richtung drehen.

damit die Folie dünner werden kann.

Es sei jetzt vorab schon erwähnt, daß in den Schrauben 1 bisweilen Toleranzen gegeben sind, wodurch bei deren Verstellen Bereiche mit Spiel einen Fehler bei der oben beschriebenen Art der Verstellung einführen können. Beim Einstellen der Schrauben 1 kann die Spaltbreite folglich dadurch noch genauer eingestellt werden, daß nicht nur der Drehwinkel beim Verstellen der Einstellschraube 1, sondern auch die Veränderung des tatsächlichen Spaltes zwischen den Düsenlippen 3 bzw. die Dickenveränderung der Bahn gemessen wird.

Im folgenden wird beim Betätigen der Einstellschrauben nicht die Messung ihres Drehwinkels, sondern die der Snaltverteiliing zwischen den Diisenlippen 3 bzw. der Dickenverteilung des Films betrachtet, wenn man den Film über seine Breite hinwegmißt.

Als Dickenmeßeinrichtung kann man z. B. radioaktive Strahlen, ultraviolette Strahlung usw. verwenden.

Verstellt man die Schrauben 1 nach diesem Verfahren, so ist es erwünscht, sie nacheinander dadurch einzustellen, daß man in der Breitschlitzdüse, z. B. von links nach rechts, beginnt. Als Beispiel wird nun die Messung der Verteilung der Spaltbreite während der Verstellung von Schrauben 1 vom linken Ende her betrachtet. In diesem Falle wird angenommen, daß eine flache bzw. dünne Vei teilung erwünscht ist.

Unter Verwendung der Einrichtung nach F i g. 4 werden die veränderbaren Widerstände 7, die den jeweiligen Schrauben 1 zugeordnet sind, so betätigt (z. B. durch Drehen eines Potentiometers), daß die Anzeige am Anzeigegerät 11 mit einer gegebenen Dickenverteilung zusammenfallen kann. Während zum Vergrößern der Foliendicke die Schrauben 1 z. B. auseinandergeschraubt werden, müssen sie nun bei der dünnen Verteilung nacheinander in der entgegengesetzten Richtung um Beträge gedreht werden, welche den Drehwinkeln der zugeordneten veränderbaren Widerstände 7 entsprechen. Will man auch die Fehler infolge Spiels in den Schrauben 1 bzw. Totgang usw. vermeiden, dann ist es erwünscht, diese Einstellungen im Hinblick auf die Dicke des Films — und nicht nur auf den Drehwinkel — vorzunehmen und die Schrauben 1 so lange zu drehen, bis die Dicke des Films an der jeweiligen Position den vorbestimmten Wert erreicht. Es wird also eine Sollkurve mit einer Istkurve im Anzeigegerät 11 verglichen. Je nach den Toleranzen der nachfolgenden, z. B. rechts von der gemeinten Anfangsposition liegenden Schrauben 1 sollte die erste Schraube 1, d. h. die am weitesten links angeordnete Schraube 1 entsprechend gesteuert werden. Bei der in Fig.4 dargesteiiten Einrichtung wird der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 (bzw. die Dicke des Films) an der Position der am weitesten links gelegenen Schraube 1 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

Vl = 04-V₁ + U₅X₂ + (J₆X₃ +

(D

wobei Xi, Xi. Xi und χ* Abstände sind, die durch die veränderbaren Widerstände 7 gebildet werden, und y t,n derjenige Betrag ist, den man durch Addition jedes dieser Abstände x\ erhält, multipliziert mit den entsprechenden Gewichten bzw. Wirkkoeffizier.ten der festen Widerständen

Tatsächlich ist y\ der Abstand, welcher der Dicke des b5 Films bzw. der Spaltbreite an der Position der ersten Schraube entspricht *i, xi, Xz und x» sind Werte, die den Winkeln der Drehung der ersten, zweiten, dritten und vierten Schraube entsprechen, und a₄, as, ae und 37 sind Gewichts- bzw. Wirkkoeffizienten, welche demjenigen Einfluß entsprechen, der von der ersten, zweiten, dritten, vierten Schraube 1 auf den Spalt an der Position der ersten Schraube 1 ausgeübt wird.

In Gleichung (1) ist aiXi ein Maß für den Einfluß, wie er durch die Verstellung der am weitesten links liegenden Schraube 1 auf den Spalt zwischen den Düsenlippen 3 an ihrer eigenen Position ausgeübt wird, während die Größen aw usw. diejenigen Einflüsse zeigen, die von danach verstellten Schrauben 1 auf den Spalt an der Position der ersten Schraube 1 ausgeübt werden. Wenn jetzt die Einstellung der Schrauben 1 an der ersten Schraube 1 ausgeführt wird, genügt die F.instellung um den Betrag von αάΧχ Die Größen von as*? usw. sind Beträge zur Einstellung der zweiten Schraube 1 usw. Sollen also die Spalte zwischen den Düsenlippen 3 gleichmäßig sein, so ist der Ver<Uellbetrag der ersten Schraube x\, d. h. diese muß um den Betrag X\ aus der Nullstellung herausgedreht werden. Betrachtet man diese Verstellung im Hinblick auf den Spalt zwischen den Düsenlippen 3 (oder die Filmdicke), dann bedeutet dies, daß die erste Schraube 1 so zu verstellen ist. daß der Spalt auf den Betrag z\ eingestellt ist. Diesen Betrag z, erhält man durch Abziehen der Größe ,74X1 vom Abstand y\, nämlich an der Position der ersten Schraube. Also gilt:

-I = Vi - (I₄X₁ = «,X,

</_hx, + (Z₇X₄ (2)

Dieser Betrag ist also die Filmdicke nach dem Verstellen der ersten Schraube 1 um den Winkel a,. Allgemein wird der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 an der A--ten Schraube durch die Gleichung ausgedrückt:

Vn = «|Χ»-Λ + «2 *l -2 + «3-Vl I + «4-Vl

wobei die Bedeutungen der Variablen die gleichen sind wie oben erwähnt.

Wenn jetzt angeommen wird, daß die Betätigung der Schrauben 1 von der ersten Schraube 1 zur Schraube (k— 1) ausgeführt wird, werden die Beträge der Einstellung der Schrauben (Ar— 3). (Ar—2) und (Ar—1). (nämlich xt-j, *ι-2 und Xk-\) in Gleichung (3) zu Null gemacht, denn an diesen Positionen erfolgt keine Verstellung, und es kann uänci* von uicscn aucu Kein Einfluß auf die Spaltbreite ausgeübt werden. Deshalb wird der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 (bzw. die Dicke des Films) dann

W_k = O₄Xi + O₅X₁₊₁ + O₆X₄₊₂ + (J₇V₄₊₁ .

Also muß die Schraube Ar um x* zur Nullstellung gedreht werden, und die Ausdrücke von Xk-\ ausgehend aufwärts werden zu Null, und zwar durch Einstellen bzw. Verstellen der Schraube (k— 1) und aufwärts. Im allgemeinen kann das Verstellen der Schraube (k) so ausgeführt werden, daß der Spalt zwischen den Lippen folgende Größe erhält:

O₅Vi₊₁ + O₆Vi₊₂ + «- x_l+i (4)

Diese Größe ζ* erhält man beispielsweise aus einer elektrischen Schaltung der in F: g. 5 gezeigten Art.

Der Betrieb dieser Schaltung ist derselbe wie jener der Fig.4. Dies wird aus Gleichung (4) ersichtlich, wobei die ersten halben Ausdrücke (3), d. h. x_t-₃, x_k-₂, Xk-1 und x_k alle zu Null werden Deshalb sind sie nicht an a\, a₂, a₃ und a₄ gebunden. Es wird nämlich nur die rechte Hälfte der in F i g. 2 gezeigten Muster geschaffen.

Bei der Verwendung von Größen z\, Z₂, 23..., welche durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung gegeben sind, wird die erste Schraube 1 so eingestellt, daß der Spalt zwischen den Düsenlippen 3 (bzw. die Dicke des Films) Z₁ werden kann. Dann wird die zweite Schraube 1 so betätigt, daß der Spalt zwiscnen den Düsenlippen 3 an dieser Position zu Z2 wird. Jetzt wird der Spalt zwischen den Düseniippen 3 an der ersten Position von z\ aus so bewegt und in eine solche Richtung, daß er durch den Einfluß der Verstellung der zweiten Schraube 1 flacher bzw. dünner wird. Sind also die Schrauben 1 so eingestellt, daß die Filmdicke bzw. die Spaltbreite nacheinander z_h Z₂, zi-Z/, wird, wie in der Schaltung 5 gegeben ist, dann ist es leicht möglich, eine flache bzw. kleine Dicke bzw. geringe Spaltbreite zwischen den Düsenlippen 3 vorzusehen und eine ungleichmäßige Dicke des Films infolgedessen mit Vorteil zu vermeiden.

Als nächstes Beispie! wird ein Fall betrachtet, bei dem man eine bestimmte Dickenverteilung wünscht.

Da die Ausdrücke von a₅x₂ in Gleichung (1) Werte sind, die durch die Einstellung der zweiten Schraube 1 usw. gesteuert werden, kann die am weitesten links liegende Schraube bei U gemäß der folgenden Gleichung fi = a*x\ eingestellt werden.

Im allgemeinen kann im Falle der Schraube (k) diese Schraube bei h eingestellt werden, wobei r* aus der folgenden Gleichung bestimmt wird·

(5)

Die Signale werden durch die in F i g. 6 gezeigte Schaltung erhalten, bei welcher die Kontaktschaltstellen 8 nacheinander umgeschaltet werden. Ist deshalb die Filmdicke bzw. die Spaltbreite nacheinander durch die Schraubenbetätigung eingestellt, dann erhält man schließlich die bestimmte Verteilung der Dicke. Wie sich aus Gleichung (5) ergibt, kommt hierdurch nur die linke Hälfte des Musters der F i g. 2 zustande. Die Schaltungen der Fig.4, 5 und 6 haben dieselben Betriebseigenschaften und dieselbe Funktion, und die beiden Schaltungen nach den F i g. 5 und 6 unterscheiden sich von der Schaltung der Fig.4 nur in der Methode des Verbindens der gewichtenden Widerstände 9. Es ist also möglich, die Schaltungen durch Addieren von Überwechselschaltern zur Schaltung der F i g. 4 zu machen.

Wenn die Schrauben i vom rechten Ende der Breitschlitzdüse verstellt werden, wird die gegenüberliegende Hälfte der Schaltungen verwendet.

F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus einer bevorzugten Ausführungsform. Mit der elektrischen Schaltung 20 werden Scheinsignale oder Nachbildungssignale erzeugt, welche den Betriebsgrößen der Einstellschraube entsprechen. Mit der Bezugszahl 21 ist eine Reihe von Schaltstellen einer Kontakt- und Schalttafel bezeichnet. Mit der Schaltung 22 werden Werte gemäß Gleichung (4) erzeugt, und mit der Schaltung (23) werden Größen der Gleichung (5) erzeugt. Mit der Kathodenstrahlröhre 25 können diese Werte bzw. Größen aufgezeichnet werden, mit dem Schreiber 26 können sie geschrieben werden, und 24 ist ein Überwechselschalter vom Schreiber 26 zur Kathodenstrahlröhre 25 bzw. umgekehrt.

Durch die oben beschriebenen Vorrichtungen ist es jetzt möglich, eine z. B. 40 bis 60 Einstellschrauben 1 aufweisende Breitschlitzdüse schnell zu betätigen und eine genaue Verteilung über die Folienbreite zu erreichen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige des notwendigen Betrages der Einstellung der Schrauben zur Einstellung eines Spaltes zwischen einem Paar von Düsenlippen einer Breitschlitzdüse beim Extrudieren eines thermoplastischen oder elastomeren Kunststoffes, wobei der Düsenspalt mittels einer Mehrzahl von Einstellschrauben einstellbar ist, dadurchgekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20) zum Nachbilden des Einstellvorganges vorgesehen ist, die jeder einzelnen Einstellschraube (1) zugeordnete elektrische Schaltkreise aufweist, mit jeweils der Schraubenbewegung zugeordnetem, veränderbarem Widerstand (7), der über miteinander verblockten Schaltstellen (8) mit einem festen Widerstand (9) und nachgeschaltetem Addierwerk (10) mit Anzeigegerät (11) verbunden ist (F i g. 1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen einer begrenzten Anzahl von Einstellschrauben (1) wahlweise nur eine entsprechende zugehörige Gruppe von Schaltkreisen aufschaltbar isnF i g. 5 und 6).