DE2446920A1 - METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC MADE THERMOPLASTIC TUBULAR PRESSEL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC MADE THERMOPLASTIC TUBULAR PRESSELInfo
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Description
Dipl -Ing. H. Sauerland · Dr,-!ng. P- König · Dipl.-lng. K. BergenDipl -Ing. H. Sauerland · Dr, -! Ng. P- König · Dipl.-Ing. K. Bergen
· -oo DOsseidoPf so · CeC.enal.ee .e · Teiefon 3S73S · -Oo DOsseidoPf so · CeC.enal.ee .e · Teiefon 3 S7 3 S
30. September 1974September 30, 1974
29 663 S2446920 29 663 S 2446920
Bone Cravens Limited, Staniforth Road, Sheffield S9 4LS,Bone Cravens Limited, Staniforth Road, Sheffield S9 4LS,
GroßbritannienGreat Britain
"Verfahren zur Erzeugung eines plastisch gemachten thermoplastischen schlauchförmigen Preßlings""Process for producing a plasticized thermoplastic tubular compact"
Ein bekanntes Verfahren zum Herstellen von Flaschen oder anderen hohlen Behältern aus thermoplastischem Material ist das dem Strangpressen ähnliche Blasformverfahren, bei dem ein strangpressenähnlicher Extruder für plastisches Material kontinuierlich eines oder mehrere plastisch gemachte thermoplastische Schläuche erzeugt, die nachstehend kurz als Preßling bezeichnet werden sollen. Diese Schläuche oder Preßlinge werden sodann in eine geteilte Form gebracht und vom nachfolgenden stranggepreßten Material abgeschnitten. Im allgemeinen ist die Form unterhalb des Strangpreßformkopfes derart angeordnet, daß sie in eine zweite Stellung gebracht werden kann, in welcher der Preßling durch Druck aufgeblasen wird, um sich den Konturen der Form anzupassen. A known method of making bottles or other hollow containers from thermoplastic material is the blow molding process similar to extrusion, in which an extruder similar to extrusion is used for plastic Material continuously produces one or more plasticized thermoplastic tubes, the following to be referred to briefly as a pressed part. These tubes or compacts are then brought into a split shape and cut from subsequent extruded material. Generally the mold is below the extrusion die head arranged so that it can be brought into a second position in which the compact by Pressure is inflated to conform to the contours of the shape.
Ein wesentlicher Schritt bei diesem Verfahren ist die Erzeugung von Preßlingen, welche die richtigen Abmessungen sowohl im Durchmesser als auch der Wandstärke haben, damit sie zu der jeweils verwendeten Form passen und der fertige Behälter mit Erfolg und ökonomisch produziert werden kann. Bisher haben Änderungen in den Abmessungen des Preßlings, die darauf beruhen, daß er unter der Wirkung seines Eigengewichts ausgezogen wird, die Entwicklung einer besonderen Technik gefordert, die dazu dient, das VerfahrenA key step in this process is generation of compacts, which have the correct dimensions both in diameter and wall thickness, so they match the shape used and the finished container can be produced successfully and economically can. So far have changes in the dimensions of the compact, which are based on the fact that he is under the action of his Is pulled out of its own weight, the development of a special technology is required, which serves to the process
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einwandfrei zu beenden. Dies, in Verbindung mit der Forderung nach nicht gleichförmig gestalteten Behältern, hat zur Entwicklung von Apparaturen geführt, die am Strangpreßkopf angebracht werden und es ermöglichen, die Wandstärke des Schlauches während der Produktionsphase zu ändern. Dies ermöglicht die Erzeugung von Behältern der geforderten Wandstärke mit dem Vorteil, daß MaterialVerluste verhindert werden und die Kühlung des fertigen Erzeugnisses verbessert wird» Preßlinge der in Rede stehenden Art werden im allgemeinen durch Strangpressen durch eine Form erzeugt, die einen Formkörper enthält, der einen mittleren Kern oder Dorn umgibt, um auf diese Weise einen ringförmigen Bereich zu schaffen, der die Abmessungen des Preßlings bestimmt. Die Schläuche oder Preßlinge werden vertikal abwärts stranggepreßt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die durch den übrigen Prozeß gesteuert wird. Entwicklungen in den letzten Jahren haben zu einer großen Anzahl von technischen Maßnahmen geführt, die es ermöglichen, die Wandstärke des Preßlings während des Zyklus zu variieren,, Das jeweils angewendete Verfahren hängt in hohem Maße von der Geometrie des Formkörpers und Domes ab, die im allgemeinen einen konischen Abschnitt bilden, so daß sich ein konvergierender oder divergierender Kanal für den Materialfluß ergibt. Durch Einstellen der relativen axialen Stellungen des Formkörpers und Dornes werden Änderungen des ringförmigen Abschnitts erhalten, die ihrerseits Änderungen im Querschnitt des Preßlings zur Folge haben» Eine große Anzahl von Mechanismen sind verwendet worden, um diese Relativbewegung zu erhalten. Diese Mechanismen bestehen unter anderem aus mechanischen Hebeln, Kurvenscheiben oder Nocken, Zahnstangen in Verbindung mit Ritzeln, Luftzylindern und hydraulischen Servoeinheiten, die mechanisch oder elektrisch gesteuert werden, um das verlangte Variationsprogramm zu erhalten.to finish flawlessly. This, in conjunction with the requirement for non-uniformly shaped containers, has led to the development of apparatus that are attached to the extrusion head and allow the wall thickness of the hose during the production phase. This enables the production of the required containers Wall thickness with the advantage that material losses are prevented and the finished product is cooled is improved »Pressings of the type in question are generally produced by extrusion through a mold, which includes a molded body surrounding a central core or mandrel so as to form an annular region to create, which determines the dimensions of the compact. The hoses or compacts are extruded vertically downwards, and at a rate that is controlled by the rest of the process. Developments in the last Years have led to a large number of technical measures that make it possible to adjust the wall thickness of the compact to vary during the cycle, that particular applied Process depends to a large extent on the geometry of the shaped body and dome, which are generally conical Form section so that there is a converging or diverging channel for the flow of material. By Adjusting the relative axial positions of the mold and mandrel will change the annular section which in turn result in changes in the cross-section of the compact »A large number of mechanisms have been used to get this relative motion. These mechanisms include mechanical ones Levers, cams or cams, racks in connection with pinions, air cylinders and hydraulic Servo units that are mechanically or electrically controlled in order to obtain the required variation program.
Eine hydraulische Servoeinheit mit elektrischer Steuerung und negativer Rückkopplung hat sich als das den verschiede-A hydraulic servo unit with electrical control and negative feedback has proven to be responsible for the various
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nen Verhältnissen am "besten anpaßbare System erwiesen. Es kann leicht bedient und eingestellt werden, um eine genaue Steuerung der Wandstärke des Preßlings zu erhalten. Einem hydraulischen System haftet jedoch ein wesentlicher Nachteil insofern an, als nicht alle Blasformmaschinen mit hydraulischer Energie arbeiten, so daß eine zusätzliche hydraulische Energiequelle vorgesehen werden muß, was die Kosten heraufsetzt. Es besteht daher das Bedürfnis nach einer nicht hydraulisch arbeitenden Vorrichtung zum Programmieren des Prozesses der Herstellung des schlauchartigen Preßlings für eine elektromechanisch arbeitende Blasformmaschine, welche dieselben Steuerungsmöglichkeiten zur Verfügung stellt wie hydraulisch arbeitende Vorrichtungen. "The most adaptable system has proven to be the most adaptable system. It can be easily operated and adjusted for precise control of the wall thickness of the compact. One Hydraulic system, however, has a major disadvantage in that not all blow molding machines have it hydraulic energy work, so that an additional hydraulic energy source must be provided what the Increases costs. There is therefore a need for a non-hydraulically operating device for programming the process of producing the tubular compact for an electromechanical one Blow molding machine that provides the same control options as hydraulically operating devices.
Pneumatische Vorrichtungen haben den großen Nachteil, daß sie nicht leicht so gebaut werden können, daß ihre beweglichen Teile in bestimmte Stellungen gebrächt werden können, weil ein Zylinder auf Luftdruck anspricht, wenn er über seinen vollen Hub arbeitet. Hubbegrenzungen und Geschwindigkeitssteuerungen können beträchtliche Variationen innerhalb des Hauptzyklus liefern. Alles dies ist jedoch einem hydraulisch arbeitenden System unterlegen. Mechanische Vorrichtungen sind besser in der Lage, eine geeignete Steuerung zu schaffen, sobald ein Nockenprofil geschaffen worden ist0 Dies erfordert jedoch einen langwierigen Prozeß. Außerdem kann die Form eines Nockenprofils nicht nachträglich ohne weiteres geändert werden.Pneumatic devices have the major disadvantage that they cannot easily be built so that their moving parts can be forced into certain positions because a cylinder responds to air pressure when it is operating through its full stroke. Stroke limits and speed controls can provide significant variations within the main cycle. However, all of this is inferior to a hydraulically operating system. Mechanical devices are better able to create an appropriate control when a cam profile has been created, however 0 This requires a lengthy process. In addition, the shape of a cam profile cannot easily be changed afterwards.
Gemäß der Erfindung wird die Steuerung der relativen Stellungen des Formkörpers und Dornes einer Strangpresse der in Rede stehenden Art durch Verwendung eines elektrischen Schrittmotors bewirkteAccording to the invention, the control of the relative positions of the shaped body and mandrel of an extruder of the type in question by using an electrical one Stepper motor caused
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Apparatur zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens. DieseThe invention also relates to an apparatus for carrying out the above-mentioned method. These
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Apparatur enthält einen Schrittmotor, der mit dem Formkörper oder dem Dorn gekoppelt ist, sowie ferner Mittel zur
Änderung der Motorstellung während der Erzeugung eines
Preßlings gemäß einem Einstellungsprogramm.Apparatus contains a stepping motor which is coupled to the shaped body or the mandrel, and further means for changing the motor position during the production of a
Pressings according to a setting program.
Die Steuerung des Motors und demgemäß diejenige der Stellung des Kernes bzw. Dornes kann durch ein ohne Rückkopplung arbeitendes System erhalten werden, das für eine Anzahl von Einstellungen des Formkörpers oder des Dornes während jedes Produktionszyklus der Maschine sorgt. Normalerweise werden drei Parameter in der Steuerung einstellbar sein müssen, nämlich die gesamte Zykluszeit des Programms der Herstellung des Preßlings, die ihrerseits automatisch in eine Anzahl von Zeitabschnitten geteilt ist, ferner die verlangte Einstellung des Dornes oder Formkörpers während jeder dieser Zeitabschnitte und schließlich das verlangte Gesamtgewicht des Preßlings. Vorzugsweise werden die Einstellungen der Zeitabschnitte durch Verstellen einer Anzahl justierbarer elektrischer Potentiometer programmiert, von denen eines die Stellung am Ende jedes Zeitabschnitts des Programms repräsentiert.The control of the motor and, accordingly, that of the position of the core or mandrel can be controlled by one without feedback operating system that can be used for a number of settings of the molding or mandrel during every production cycle of the machine ensures. Usually three parameters can be set in the controller must be, namely the entire cycle time of the program of the production of the compact, which in turn is automatic is divided into a number of time periods, furthermore the required setting of the mandrel or shaped body during each of these time periods and finally the required total weight of the compact. Preferably the settings the time segments programmed by adjusting a number of adjustable electrical potentiometers, one of which represents the position at the end of each period of the program.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß gestalteten Apparatur, die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
geeignet ist, ist in der Zeichnung dargestellt.
Dort zeigenAn embodiment of an apparatus designed according to the invention, which is suitable for carrying out the method according to the invention, is shown in the drawing.
Show there
Fig. 1 eine Seitenansicht des Schrittmotors, teilweise im Schnitt, nebst einem mit dem Motor zusammenwirkenden Mechanismus, der die Stellungen bestimmt, 1 shows a side view of the stepping motor, partly in section, together with a mechanism which interacts with the motor and which determines the positions.
Fig. 2 einen schematisch gehaltenen Schnitt durch den Formkopf der Vorrichtung, 2 shows a schematic section through the forming head of the device,
Figo 3 ein Schaltschema des zugehörigen Steuersystems
und 3 shows a circuit diagram of the associated control system
and
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Fig. 4 eine schematisch gehaltene Wiedergabe eines Steuerpults . 4 shows a schematic representation of a control panel.
In Fig. 1 ist der Schrittmotor 1 oberhalb eines zur Untersetzung dienenden Schneckengetriebes angeordnet, das seinerseits eine Welle 3 treibt, auf der ein Exzenter 4 montiert ist. Der Exzenter 4 wirkt auf eine Betätigungsstange 5 des Domes 6 ein (siehe Fig. 2). Auf diese Weise wird jede Drehbewegung des Schrittmotors 1 in eine entsprechende Längsverschiebung des Dornes 6 umgewandelt. An dem vom Untersetzungsgetriebe 2 abgewandten Ende ist auf der Welle 3 ein drehbares Gleichstrompotentiometer 7 angebracht, das eine Spannung liefert, die der jeweiligen Stellung des Dornes entspricht.In Fig. 1, the stepping motor 1 is arranged above a worm gear serving for reduction, which in turn drives a shaft 3 on which an eccentric 4 is mounted. The eccentric 4 acts on an actuating rod 5 of the dome 6 (see Fig. 2). In this way, every rotary movement of the stepping motor 1 is converted into a corresponding one Longitudinal displacement of the mandrel 6 converted. On the from Reduction gear 2 remote end is mounted on the shaft 3, a rotatable DC potentiometer 7, the supplies a voltage which corresponds to the respective position of the mandrel.
Fig. 2 zeigt die Anordnung des zur Herstellung des Preßlings dienenden Formkopfes, in welchem der Dorn 6 vertikal beweglich ist, und der zusammen mit dem Formkörper 8 einen sich verjüngenden, im Querschnitt ringförmigen Strömungskanal 9 bildet, durch den das flüssige Polymer extrudiert oder stranggepreßt wird, um den Preßling 10 zu bilden. Der obere Teil des Formkopfes enthält ein Querhaupt 11, in welches das Polymer durch eine horizontal gelagerte Extrudierschnecke 12 gefördert wird.Fig. 2 shows the arrangement of the forming head used for the production of the compact, in which the mandrel 6 is vertical is movable, and which together with the shaped body 8 forms a tapering flow channel 9 of annular cross-section through which the liquid polymer is extruded or extruded to form the compact 10. The upper part of the forming head contains a crosshead 11 in which the polymer is conveyed through a horizontally mounted extruder screw 12.
Im Betrieb wird jeder Zyklus deö Systems durch die Betätigung eines nicht gezeichneten Messers eingeleitet, das den zuvor gefertigten Preßling abschneidet. Zu Beginn des Zyklus mißt das in Fig0 3 dargestellte Steuersystem die Spannungsdifferenz zwischen der Potentiometereinstellung in seiner neuen Einstellung und der Potentiometereinstellung im ersten Abschnitt. Die verlangte Stellung des Preßlings in jedem Abschnitt des Zyklus wird in die Vorrichtung mittels einer Reihe von Potentiometern 13 eingegeben, und die Messung der Spannungsdifferenz geschieht durch eine ReiheIn operation, each cycle of the system is initiated by actuating a knife, not shown, which cuts off the previously manufactured compact. At the beginning of the cycle the control system shown in FIG 0 3 measures the voltage difference between the potentiometer in its new setting of the potentiometer and the first section. The required position of the compact in each section of the cycle is entered into the device by means of a series of potentiometers 13, and the measurement of the voltage difference is done by a series
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von Zungenrelais 14, die mit einem Differentialverstärker 15 verbunden sind. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 15 wird auf einen Gleichrichter 16 gegeben und das so erzeugte Signal wird über einen Wandler geleitet, der das Spannungssignal in ein entsprechendes Frequenzsignal verwandelt. Das aus diesem Wandler kommende Signal wird durch vier dividiert und sodann der Motorantriebsteuerung 17 zugeleitet. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers wird außerdem durch einen auf Polarität ansprechenden Fühler überwacht, der die Richtung bestimmt, in welcher der. Motor 1 sich zu bewegen hat. Sowohl das Frequenzsignal als auch das die Drehrichtung bestimmende Signal werden der Steuerung 17 für den Motorantrieb zugeleitet, die das Frequenzsignal und das richtungsbestimmende Signal in eine entsprechende Anzahl von Pulsen verwandelt, die ihrerseits dem Schrittmotor zugeleitet werden, der auf die Frequenz und Anzahl der Pulse anspricht, um den Dorn 6 zu betätigen.of reed relays 14 connected to a differential amplifier 15. The output of the differential amplifier 15 is fed to a rectifier 16 and the signal generated in this way is passed through a converter, which converts the voltage signal into a corresponding frequency signal transformed. The signal coming from this transducer is divided by four and then sent to the motor drive controller 17 forwarded. The output of the differential amplifier is also provided by a polarity responsive Sensor monitors that determines the direction in which the. Motor 1 has to move. Both the frequency signal as well as the signal determining the direction of rotation are fed to the controller 17 for the motor drive, which converts the frequency signal and the direction-determining signal into a corresponding number of pulses, which in turn are fed to the stepping motor, which responds to the frequency and number of pulses, around the mandrel 6 to operate.
Um die Pulse gleichmäßig über einen Zyklus zu verteilen, ist ein Uhrwerk vorgesehen, das automatisch die totale Zykluszeit in die erforderliche Anzahl von Zeitabschnitten aufteilt. Das Uhrwerk 19 liefert außerdem ein Ausgangssignal, das einem Schieberegister 20 zugeleitet wird, welches die Zungenrelais 14 betätigt, um auf diese Weise die vom Potentiometer 13 gelieferte Spannung für einen Zeitabschnitt mit der Spannung zu vergleichen, die vom Potentiometer 13 des nachfolgenden Zeitabschnitts abgegeben wird.In order to distribute the pulses evenly over a cycle, a clockwork is provided that automatically counts the total cycle time divided into the required number of time periods. The movement 19 also provides an output signal, which is fed to a shift register 20, which actuates the reed relays 14 to in this way the compare the voltage supplied by the potentiometer 13 with the voltage supplied by the potentiometer for a period of time 13 of the following time period is delivered.
Ein geschlossener Regelkreis (d.h. negative Rückkopplung) vom Winkeltransduktor 7 ist vorgesehen, um eine Bezugsspannung in der neuen Stellung zu erzeugen, so daß die Einheit am Ende jedes vollen Zyklus in die neu eingestellte Stellung zurückkehrt.A closed loop (i.e. negative feedback) from the angle transducer 7 is provided to provide a reference voltage in the new position so that the unit is in the newly set position at the end of each full cycle returns.
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Das Gewichtspotentiometer 21 ermöglicht dem Rückstellbezugswert, von Hand geändert zu werden, um dadurch die Programmeinstellung in ihrer Gesamtheit zu verschieben und zugleich das Gesamtgewicht des Preßlings unabhängig von den programmierten Änderungen zu erhöhen oder zu erniedrigen. The weight potentiometer 21 enables the reset reference value, to be changed by hand in order to move the program setting in its entirety and at the same time to increase or decrease the total weight of the compact regardless of the programmed changes.
Zufolge der Variation der Frequenz von einem Abschnitt zum nächsten Abschnitt wird eine glatte, nahezu stufenfreie Änderung in der Dicke des Preßlings zwischen einem und dem nächstfolgenden Zeitabschnitt erreicht, wodurch plötzliche Änderungen in der Dicke des Preßlings eliminiert werden, wie sie in einem hydraulischen, servobetätigten System möglich sind»As a result of the variation of the frequency from one section to the next, a smooth, almost step-free one becomes Change in the thickness of the compact reached between one and the next period of time, causing sudden Changes in the thickness of the compact are eliminated, as possible in a hydraulic, servo-operated system are"
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Gestaltung eines Steuerpults für die beschriebene Apparatur mit Steuerorganen 22 für die Schiebepotentiometer 13, eine Steuerung 23 für die das Gewicht beeinflussende Steuerung, eine Steuerung 24- für das die Rückstellung bewirkende Potentiometer und andere wesentliche Steuerelemente„Fig. 4 shows an example of the configuration of a control panel for the described apparatus with controls 22 for the slide potentiometer 13, a controller 23 for the the weight influencing control, a control 24- for the resetting potentiometer and others essential control elements "
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Claims (12)
Schritt nötig ist.12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that a direct current potentiometer is provided which monitors the relative position of the mandrel and generates a negative feedback signal by means of which the motor is returned to an angular position as it is for the next
Step is necessary.
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Publication number | Publication date |
---|---|
GB1431083A (en) | 1976-04-07 |
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