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ANLAGE ZUR KONTINUIERLICHEN HERSTELIUNG VON ERZEUGNISSEN AUS TRERMOPLASTISCHEM
KUNSTSTOFF Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuisrlichen Herstellung
von Erzeugnissen aus einem thermoplasti-und schen Kunststoff, insbesondere Hoch-
Niederdruckpolyäthylen mit beliebigem Molekulargewicht, Polypropylen, Polykarb@nat
u.a. Die Anlage gewährleistet die @erstellung von Stäben, Platten und Formprofilerzeugnissen
mit Vollquerschnitt. Die Erzeugnisse können sowohl ohne spanabhebende Bearbeitung,
als auch mit nachträglicher spanabhebender Bearbeitung in vielen der und Industriezweigen,
und zwa@ in Elektro- chemischen Industrie, im Werkzeugmaschinenbau u. a. Verwendung
finden.
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Es sind bereits Anlagen zur kontinuierlichen Herstellangvon Erzeugnissen
aus thermoplastischem Kunststoff bekannt.
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Diese Anlagen enthalten eine starr am Gestell befestigte, von einer
außen gekühlte Form mit einem an Traverse befestigten beheizbaren
Kolben.
Der Kolben weist einen Durchgangskanal zum Einfüllen <in die Form> von Schmelzgut
aus einer Extrusionsvorrichtung <-> auf. Die dan Formwänden zugekehrte und
an der Verdichtung des Schmelzguts beteiligte Oberfläche des Kolbens liegt parallel
zu den Formwanden. Der Kolben ist «-» mit Manschetten aus Fluor -haltigem Kunststoff
in der Form abgedichtet. Die Anlage enthält auch eine Vorrichtung zum Entfernen
der Fertigerzeugnisse, die eine mittels Hydraulikzylinder verstellbare Traverse
und Bremsklötze aufweist, die beim llen der Form mit Schmelzgut mittels weiterer
Hydraulikzylinder gegen das Erzeugnis gedrückt; werden. Die Form hat einen beweglichen
Boden, das Abzugelement, das zu Formungsbeginn mit Hilfe der Hydraulikzylinder durch
die Bremsklötze festgehalten wird.
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Während der Formung befindet sich die Schmelze des thermoplastischen
Kunststoffes in der Form unter dem Druck, den die Extrusionsvorrichtung ersaugt.
Der Druck der Sanmelze wird durch Druckänderung der Druck flüssigkeit in den Hydraulikzylindern
zur Verstellung der Traverse eingestellt.
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Das Abzugelement wird mit Hilfe der Brezsklötze mit höheren Kräften
als die der Hydraulikzylinder zur Verstellung der Traverse in der Form festgchalten.
Unter dem Druck der Schmelze wird der entsprechend beheizt. Kolben/ der Hu@@änge
des Hydraulikzylinders zur Verstellung der Traverse aus der Form ausgefahren. Gleichzeitig
erstarrt dis verdichtete Schmelze in der gekühlten Form, wobei @iese ein Erzeugnis
bildet.
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Zum Entfernen eines Fertigerzeugnisses aus der Forn muß der Druck
des Schmelzgutes bei der bekannten Anlage bis zum Atmosphärendruck herabgesetzt
werden. Die Druckminderung des Schmeizgutes, insbesondere über längere Zeit, der
führt bekanntlich in/ Regel zur Bildung Von Innenfehlern (Lunker, Gasblasen) bei
den Erzeugnissen.
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Nachdem ein <-> mit einer Länge gleich der Hublänge der Hydraulikzylinder
zur Verstellung der Traverse <Teil des zeugnisses>gegossen eben wurde, wird
das Erzeugnis um/diese Lange ausgestoßen. Dies kommt wie folgt zustande. Der Druck
wird in den draulikzyiindern zur Verstellung der TRaverse und in den Hydraulikzylindern
zum Andrücken der Bremsklötze vollkommen herabgesetzt. Es wird eine kleine Pause
gemacht, damit der erstarrte Teil des Erzeugnisses, der durch den Druck der Schmelze
an die Formwände gedurch drückt ist, bei Drucksenkung der Schmelze/die Schwindungskräfte
von den Formwänden losgerissen werden kann.
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Danach wird der Druck nur in den hydraulikzylindern zur Verstellung
der Trawerse erhöht, und das Erzeugnis wird um ein der Hubgröße des Hydraulikzylinders
entsprechendes Stück ausgestoßen. Die Ausstoßkraft wird auf das Erzeugnis über dessen
erstarrten Außenteil, der dazu hinreichend fest sein muß, übertragen (UaSSR-Erfinderschein
Nr. 274 344).
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Bei der bekannten anlage wird der erstarrte Teil des Erzeugnisses
unweit
des Kolbens <-> - dunner und weicher <mit zunehmender Gießgesohwindigkeit>.
Da das Erzeugnis vom Kolben unter Einwirkung auf den nichterstarrten Teil aus der
Form ausgestoßen wird, ist dieser Vorgang gewöhnlich erschwert.
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Dies läßt sich dadurch erklären, daß der Druck des Schmelzgutss im
nichterstarrten Teil zunshmen kann und das Erzeugnis verkeilen sich. Dabei wird
die Produktivität des Prozesses der Herstellung von Erzeugnissen stark vermindert.
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Die Abdichtung des beheizten Kolbens mit Manschetten aus fluorhaltigem
Kunststoff ist störanfällig, weil die Festigkeit von fluorhaltigem Kunststoff durch
die Erwa"rmung des Kolbens stark herabgesetzt wird, wasplen die Ausfall der Manschette,
Druckverluste der Schmelze und/Eildung von Lunkern und sonstigen Fehlern innerhalb
des Erzeugnisses mit sich bringt. Außerdem geht durch die Manschetten eine große
Wärmemenge aus dem beheizten Kolben ab s wobei die Erhaltung der Xolbenkante die
Oberfläche des Erzeugnisses verschlechtern kann.
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Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile
zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur kontinuierlichen
Herstellung von Erzeugnissen aus thermoplamtischer Kunststoff zu schaffen, bei der
die konstruktive Ausführung
der Vorrichtung zum Entfernen der Fertigerzeugnisse
aus der Form eine hohe Leistung der Anlage und die Herstellung von Qualitätserzeugnissen
gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, einer
daß bei / Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von rzeugnissen aus thermoplastischem
Kunststoff, die eine starr an einem Gestell befestigte, von außen gekühlte Form
mit einem an einer Traver se befestigten beheizten Kolben, der einen Durchgangskanal
zum Eingießen <in die Form> des Schmelzgutes aus einer Extrusionsvorrichtung
<-> aufweist, und eine Vorrichtung zum Entfernen der Fertigurzeugnisse aus
der Form mit Hilfe einer mittels Hydraulikzylindern verstellbaren Traverse und durch
Bremsklötze, die beim Füllen der Form mit Schmelzgut mittels weiterer Hydraulikzylinder
gegen das Erzeugnis gedrückt werden, enthält, die Vorrichtung zum Entfernen der
Fertigerzeugnisse aus der Form mit einen Schlitten ausgeführt ist, der mittels Säulen
mit einer auf diesen Säulen langs der Achse der Form durch zusätzliche Hydraulikzylinder
hin- und hergehend verschiebbar angeordneten Traverse in Verbindung steht, wobei
die Hydraulikzylinder zum Andrückene der Bremsklötze auf dem Schlitten angeordnet
/, während die Hydraulikzylinder zurn Verstellen der Traverse auf dem Schi@@ ten
oder an der Traverse montiert sind und ihre Stangen «stehen» mit den Säulen, die
zugleich als Zugstangen dienen, in Verbin dung <->.
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Der beheizte Kolben kann derart ausgeführt werden, daß seine den
Formwänden zugekehrte und an der Verdichtung des Schmelzgutes beteiligte Oberfläche
zumindest aus zwei gekoppelten Abschnitten besteht, von denen der erste parallel
zu der Formwandern und der zweite in Formungsrichtung des Erzeugnisses konvergent
ausgebildet ist und eine Lange aufweist, die die des ersten Abschnitts um das Drei-
bis Zehnfache übertrifft; dabei ist der Kolben mit einem Spiel, das im ersten Abschnitt
0,03 bis 0,12 der Länge dieses Abschnitts beträgt, in der Form angeordnet, während
das Spial am Ende des zweiten Oberflächenabschnitts des Kolbens je nach der Querschnittsfla"che
des herzustellenden Erzeugnisses und den Eigenschaften des thermoplasti schen Kunststoffes
0,2 bis das 2-fache der Länge seines ersten Abschnitts beträgt.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.
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Dadurch, daß die Vorrichtung zum Entfernen von Erzeugnissen aus der
Form mit einem Schlitten und darauf befestigten Hydraulikzylindern zum Andrucken
der Bremsklötze gegen das Erzeugnis sowie mit zusätzlichen Hydraulikzylindern ausgeführt
ist, die den Schlitten längs der Achse der Form hin- und hergehend serjeweilige
schieben können, ergibt sich die Möglichkeit, das/Erzeugnis durch Herausziehen und
nicht durch Ausstoßen aus der Form zu entfernen.
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Dabei dienen die Bremsklötze zum Erfassen des Erzeugnisses an
seinem
festeren, erstarrten Teil, was die Möglichkeit bietet, eine auf das Entfernen des
Erzeugnisses aus der Form gerichtete Kraft von den zusätzlichen Hydraulikzylindern
am Erzeugnis angreifen zu lassen.
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Zum Entfernen des Erzeugnisses ohne dessen Abreißen muß die Kraft
der zusatzllchen Hydraulikzylinder größer als die Reibungskraft beim Andrücken des
Erzeugnisses an die Form, aber geringer als die Festigkeit des Erzeugnisses im gefährdeten
Querschnitt sein. Der gefahrdete Querschnitt liegt in einem etwa ein Drittel der
lange der Form betragenden Abstand vom beheizten Kolben und wird in Jedem konkreten
Fall Versuch durch ermittelt.
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Sollte die Reibungskraft beim Andrücken des Erzeugnisses < durch
den Druck der SChmelze <an die Form>die hraft der zusätzlichen Hydraulikzylinder
überschreiten, lediglich so hört der Schlitten mit der Verschiebung auf, nachdem
er/um die Große der elastischen Verformung des Erzeugnisses weggeschoben worden
ist.
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Auf dem 5chlltteP sind Jedoch auch die Hydraulikzylinder angeordnet
zur Verstellung der Traverse / , die mit letzterer mittels Säulen verbunden sind,
welche gleichzeitig als Zug-Kolben Stangen und Stangen der Hydraulikzylinder dienen.
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Dadie Hydraulikzylinder zum Verstellen der Traverse Jnsbesondere
zur Druckregelung der Schmelze in der Form bestimmt sind, kann der Druck der Schmelze
in der Form durch die Verdurch
diese Hydraulikzylinder schiebung
der Traverse und des beheizten Kolbens/vermindert und somit die Reibungskraft beim
Andrücken des Erzeugnisses an die Form auf die Größe der Kraft der zusätzlichen
Hydraulikzylinder herabgesetzt werden.
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gemäßen Bel der erfindungs/ Vorrichtung wird das Erzeugnis zu Beginn
des Entfernens <von den Andruckkräften> durch die Verschiebung des beheizten
Kolbens mit Hilfe der Hydraulikzylinder zur Verstellung der Tra@erse <-> entlastet
und danach von den Bremsklötzen mit Hilfe der zusätzlichen Hydraulikzylinder entfernt.
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Sobald die Kraft rauch nur geringfügig überschreitet» der zusätzlichen
Hydraulikzylinder die Reibungskraft beim Andrücken des Erzeugnisses an die Form
durch den Druck der Schmelze «-», beginnt das Entfernen des Erzeugnisses. Es gelingt
daher, das Erzeugnis bei minimaler Dauer der Drucksenkung der Schmelze aus der Form
zu entfernen, was dem Auftreten von Innenfehlern im Erzeugnis vorbeugt und die Herstellung
von Qualitätserzeugnissen gewährleistet.
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Da bei der vorliegenden Anlage die Zugkraft beim B=tfernen der Erzeugnisse
aus der Form am bereits erkalteten und vollkommen erstarrten Teil des Erzeugnisses
angreift, bietet sich die Möglichkeit, mit hohen Gleßgesohwindigkeiten (Durchschnittsgeschinagkeit
beim Austritt des Fertigerzeugnisses aus der Anlage) geformte Erzeugnisse, deren
Wsn"de unwelt des beheizten
Kolbens üblicherweise relativ kleine
Starke und Festigkeit aufweisen, aus der Form zu entfernen.
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Dadurch nimmt die Leistung der Anlage um das Zehnfache und mehr zu.
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Die erfindungsgemäße Anlage hat ferner keine manschetten fluorhaltigen
Kunststoff aus einem zur Abdichtung des beheizten Kolbens; die den Formsanden zugekehrte
und an der Verdlohtung des Schmelzgutes beteiligte Oberfläche des Kolbens besteht
zumindest aus zwei gekoppelten Abschnitten, von denen der erste parallel zu den
Form wänden und der zweite in Formungsrichtung des Erzeugnisses konvergent ausgebildet
ist und eine Länge aufweist, die die des ersten Abschnittes um das Drei- bis Zehnfache
übertrifft; dabei ist der Kolben mit einem Spiel, das im ersten Abschnitt 0,03 bis
0,12 der Länge dieses Abschnitts beträgt, angeordnet, während das Spiel am Ende
des zweiten Oberflächenabschnitts des Kolbens je nach der Querschnittsfläche des
Erzeugnisses 2-fache und den Eigenschaften des thermoplastischen Kunstatoffes 0,2
bis das @ der Länge seines ersten Abschnitts beträgt.
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Bei dieser Konstruktion des Kolbens dringt die Schmelze in den zweiten,
breiteren Tell des Spalts zwischen der Form und dem Kolben ein, und ihr an die Form
angrenzender Teil erstarrt.
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Der an den Kolben angrenzende Teil der Schmelze kann in der Regel
nicht erstarren (weil der Kolben durch wärmt ist), wodurch<->eine dünne Schicht
flüssiger Schmelze <sich>zwischan dem Kolben und
der erstarrten
Schmelze bildet.
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genannten Spalt Mit zunehmender Ers@arrung der Schmelze in dem @nimmt
ihre Schichtdicke ab, wahrend beim Füllen der Form mit Schmolze die Dicke dieser
Schicht je nach der Bewegung des beheizten Kolbens zunimmt. Bei einer bestimmten
Form des Spalts Bewegungs-und einer bestimmten / geschwindigkeit des beheizten Kolbens
kann die Schichtdicke durch Änderung der Temperatur der Oberfläche des beheizten
Kolbens und der Temperatur der Fora geregelt werden. Durch Regeln dieser Temperaturen
kann man erretcher.
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daß die Zeit des Passierens der Schmelze zwischen dem Kolben und
dem erstarrenden Teil des Erzeugnisses länger wird, als die Zeit, in der der beheizte
Kolben den gleichen "eg zurücklegt. Die Schmelze schafft es also nicht, den beheizten
Kolben zu "überholen" und hinter den Kolben nach außen vorzu dringen; somit ist
<eine Verdichtung des Gutes> bei der Bewegung des Kolbens <-> gewänrieistet.
Beim Entfernen des Erzeugnisses ist Verdichtung fast keine erforderlich, weil der
Druck der Schmelze dabei abnimmt. Bei langwierigen zwangsweIsen Unterbrechungen
des Prozesses erstarrt die Schmelze des thermoplastischen Kunststofes gewöhnlich
Im ersten Abschnitt des Spalts, und an der Oberflache des Erzeugnisses entsteht
ein kleiner Fehler, der als Ausfallsignal im Prozeß dient.
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Durch die vorliegende Konstruktion des beheizten Kolbens zu wird
ein System/seiner Abdichtung geschaffen, das im Vergleich
zum bekannten
einfacher und zuverlässiger Ist sowie die l@chkeit bietet, die Bedienung der Anlage
zu erleichtern. Augerdem nehmen die Wärmoverluste aus dem beheizten Kolben in die
gekühlte Form ab, weil die in das Spiel zwischen diesen einströmende erwarmte Schmelze
des thermoplastischen Kunststoffes fortwährend den Kolben berührt. Durch die zuverlässige
Durchwärmung der Oberfläche des beheizten Kolbens wird die Bildung von Fehlern an
der Oberfläche des Erzeugnisses wie "kalte Lötstellen", d. h. Spuren an der Oberfläche
des Erzeugnisses,die an Stellen, an denen Schmelze an der abgekühlten Kolbenoberanhaftet,
entstehen, verhindert. "Kalte Lötstellen" flache, konnen entstehen, wenn die mit
der erkalteten Außenfläche des beheizten Kolbens in Berührung kommenden Schmelzeper
tionen wahrend des Entfernens des Erzeugnisses kalt wirden Es mu3 erklärt werden,
warum die Oberflächenform des beheilten Kolbens im zweiten Abschnitt von der Querschnittsfläche
des herzustellenden Erzeugnisses abhängig ist.
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Je größer die Querschnittsfläche eines Erzeugnisses ist, desto geringer
ist bekanntlLc) die Gießgeschwindigkeit <bei glelcher Leistung der Extrusionsvorrichtung>.
Mit verminderter Gleßgeschwindigkeit werden die erkalteten Wände des Erzeugnisses
dicker. Ein beheizter Kolben mit einem zu großen Durchmesser (bei plattenartigen
Erzeugnissen stellt dieser die Dicke dar) im zweiten Abschnitt d.h. mit kleinem
Spiel zwischen dem
Anschmelzen der Kolben und der Form bewirkt
ein/Wände des Erzeugnisses und einen unrationellen iiarmeverbrauch. Bei einem zu
kleinen Spiel am zweiten Abschnitt kann also der beheizte Kolben von der Oberfläche
her unterkühlt werden und "kaite Lötstellen" am Erzeugnis hinterlassen. Bei einem
zu gro3en Spiel am zweiten Abschnitt ist ein Vordringen der Schmelze zum ersten
Abschnitt möglich. Bei einer Länge des zweiten Abschnitts, die die erfindungsgemäß
vorgeschlagene überschreitet, kann der beheizte Kolben ebenfalls unterkühlt werden;
bei einer Länge des zweiten Abschnitts, die gene die vorgeschla/ unterschreitet,
ist ein Vorbringen der Schmelze zum ersten Abschnitt möglich.
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Bei einem Spiel zwischen dem Kolben und der Form iu ersten dieses
Abschnitts beträgt, kann Abschnitt, das weniger als 0,03 der Länge / sich der beheizte
Kolben bei bestimmten Temperaturregelungen der Form und des Kolbens in der Form
verkeilen und die Oberfläche des beheizten Kolbens unterkühlt werden. Bei einer
Länge des ersten Abschnitts, die die vor geschlagene überschreitet, kann der beheizte
Kolben oberflächlich unterkiiit werden; bei einer Lange, die die vorgescllagene
unterschreitet, ist ein Vordringen der Schmelze hinter den Kolben nach außen bei
zwangsweisen Unterbrechungen des Formungsvorganges des Erzeugnisses moglich.
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Schmelzen thermoplastischer Kunststoffe mit großer Enthalpie und
geringer Viskosität erforden kleinere Spalte zwischen
der Oberfläche
des beheizten Kolbens und der gekühlten Form innerhalb der obenerwähnten Grenzen.
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Zum besseren Verständnis wird die erfindungsgemäße Anlage nachstehend
anhand eines Ausführungsbeispiels unter bezug auf die Zeichungen näher erläutert;
es zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Anlage zur kontinuierlichen
Herstellung von zylinderförmigen Polyäthylenblöcken, Fig. 2 einen Schnitt gemäß
Linie II-II der Fig. 1 Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Kolben, in größerem
Maßstab, Fig. 4 das Anfangsstadium der Her- im stellung eines zylinderförmigen Blocks,
/ Zeitpunkt der Füllung des Spielraumes zwischen Abzugvor richtung und Kolben mit
Polyäthylenschmelze, das einer Fig. 5/Ende des Eingusses / ersten Portion Schmelze,
Fig. 6 den Beginn des Entfernens des Erzeugnisses, Fig. 7 das Ende des Entfernens
des Erzeugnisses, Fig. 8 den Beginn der Füllung der Form mit einer zweiten Portion
Poly äthylenschmelze.
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Da in den Zeichnungen dargestellte Anlage enthält eine Extrusionsvorrichtung
2 und eine von außen gekühlte Form 3, die an einem Gestell 1 unbeweglich befestigt
sind.
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In die Form 3 ragt ein beheizter Kolben 4 mit einem Durchgangskanal
5 zum Eingießen einer Schmelze eines thermoplastischen Kunststoffs, insbesondere
Polyäthylen in die Form 3 hin ein. Der Kolben 4 ist an einer Traverse 6 befestigt
und über Hydraulikzylinder j längs der Achse der Form 3 hln- und hergehend verschiebbar.
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Die Anlage enthält ebenfalls eine Vorrichtung zum Entfernen Xer Fertigerzeugnisse
aus der Form 3, die mit Bremsklötzen 8 ausgeführt ist, welche mit Hilfe von an einem
Schlitten 11 befestigten Hydraulikzylindern 10 zu Beginn des Formungsverganges gegen
die Abzugvorrichtung 9 gedruckt werden. Der Schlitten 11 ist<-> «auf mit der
Traverse 6 starr verbundenen Säulen 12» Längs der Achse der Form 3 <durch zusätzliche
Hydraulikzylinder 13> hin-und hergehend verschiebbar «-» angeordnet.
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Die Hydraulikzylinder 7 sind am Schlitten 11 befestigt.
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Kolben Die stangen 14 der Hydraulikzylinder 7 sind mit den Säulen
12I die dabei als Zugstängen dienen, Kolben einstückig ausgebildet.
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Die/stangen 15 der Hydraulikzylinder 10 sind ebenfalls am Schlitten
11 befestigt.
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Der Schlitten ist mit Anschlägen 16, die die Bewegung des nach rechts
Schlittens/begrenzen, und Anschlägen 17 zur Begrenzung der Verschiebung der Bremsklötze
8 versehen. Das Andrücken des Schlittens 11 an den Anschlag 16 wird mit Hilfe eines
Endschalters 18 überwacht.
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nach links wird Die Bewegung der Traverse 6 / durch Anschläge 19
oder das jeweilige Erzeugnis 20 begrenzt.
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Die Bewegung der Traverse 6 nach rechts wird mit Hilfe eines Endschalters
21 überwacht.
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Die den Wänden der Form 3 zugewandte und an der Verdichtung des Schmelzgutes
beteiligte Oberfläche des boheizten Kolbens 4 (Fig. 3) setzt sich aus zwei gekoppelten
Abschnitten "a" und "b" zusammen, die die ae l1 bzw. 12 haben.
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Der Oberflächenabschnitt "a" des Kolbens 4 verläuft parallel zu den
Wänden der Form 3, während der Abschnitt "b" in Formungsrichtung des Erzeugnisses
(Pfeilrichtung A) konvergent ausgebildet ist und eine Länge besitzt, die die Länge
l1 des ersten Abschnitts um das Drei- bis Zehnfache übersteigt.
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Dar beheizte Kolben 4 ist im ersten Abschnitt zum mit einem Spiel
# 1s das 0,03 bis 0,12 der Länge 11 dieses Abschnitt "a" beträgt, in der Form 3
angeordnet, während des Spiel # 2 am das 2-fache Ende des zweiten Abschnitts 0,2
bis / der Länge l1 des ersten Abschnitts "a" beträgt.
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Bei der Inbetriebsetzung der Anlage gelangt eine Abzugvorrichtung/@
zum Einsatz, de in die Form 3 eingeführt und mit einem etwa 5 mm großen Spiel zwischen
dieser und dem beheizten Kolben 4 angeordnet wird.
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Die Anlage arbeitet folgendermaßen. Vor Arbeitsbeginn wird der Schlitten
11 (Fig. 1) in eine Stellung gebracht, in der
er di Anschläge 16
berührt, und die Traverse 6<) in eine Stellung gebracht <wird>, in der
die Anschläge 19 an den Säulen 12 nlt dem Gestell 1 in Berührung kommen. Dabei wird
der beheizte Kolben 4 in die Form 3 eingeführt. An der entgegengesetzten Seite der
Form 3 ist<->die Abzug vorrichtung 9 (Fig. 4) worden erden <vorher>
angeordnet. Mt I 3 der Bremsklötze 8 wird diese durch die Kraft der Hydraulikzylinder
10 zum Andrucken der Bremsklötze gegen das Erzeugnis zusammengepreßt. Durch den
Druck der Druckflüssigkeit in den Hohlräumen 22 der Hydraulikzylinder 7 werden der
Schlitten II und die Traverse 6 in der Ausgangsstellung gehalten.
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Din Hohlräume 23 der Hydraulikzylinder 13 werden übllcharweise auch
mit dem Druck der Druckflüssigkeit aus einem (nicht dargestellten) Hydrauliksystem
beaufschlagt. Diese Druckflüssigkeit wird aber von der Druckkraft der Druckflüssigkeit
im Hohlraum 22 des Hydraulikzylinders 7, dessen Querschnittsfläche gewöhnlich größer
als die des Hohlraumes 23 des Hydraulikzylinders 13 ist, aus dem Hohlraum 23 des
Hydraulikzylinders 13 ins Hydrauliksystem hinausgedrängt.
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Über den im beheizten Kolben 4 ausgebildeten Kanal 5 wird die Schmelze
des thermoplastischen Kunststoffes von der Extru-@ionsvorrichtung 2 der gekühlten
Form 3 zugeführt. Die Schmelze füllt zuerst den etwa 5 mm großen Spielraum zwischen
der Abzugvorrichtung
9 und den beheizten Kolben 4. Danach ni=it
der Druck der Schmelze zu, und sie fängt an, den Füllkolben 4 aus der gekühlten
Form 3 hinauszuschleben, indem sie diese ausfüllt, <die Kraft der Hydraulikzylinder
7 überwindend>. Dsr Druck der Schmelze in der Form 3 kann durch Änderung des
Öldrucks in dan Hohlräumon 22 der Hydraulikzylinder 7 geregelt werden.
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Dann fu'llt die Schmelze allmählich den Teil der Form 3 (Fig. 5),
den vorher der Füll@kolben 4 einnahm, wobei letzteren nach rechts weggeschoben wird.
Gieichzeltig erstarrt die Schmelze unter Bildung des Erzeugnisses 20, Der <bei
der Abzugvorricht: 9> erstarrte Teil des Erzeugnisses<->haftet an diesem.
Dazu ist @@@ Abzugvor richtung 9 mit Ansätzen z.B. vom "Schwalbenschwanztyp" ve@
sehen. Mit einem Hub des beheizten Kolbens wird ein 50 bis 200 mm langer Teil der
Form mit einer Portion Werkstoff gefüllt. Dies@ Länge ist etwas kurzer als der Hub
der Hydraulikzylinder 7 und wird durch Lageänderung des Endschalters 21 am Gestell
1 eingestellt, Während der Füllung der Form mit dieser portion wird das Erzeugnis
durch den Druck der Werkstoffschmelze an die Wände der Form 3 gedrückt.
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Nach Eingießen einer Portion wird mit dem Entfernen das Erdieser
zeugnisses um die Länge des mit einen Portion gefüllten Teils der Form begonnen.
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Wie oben angegeben, muß meistens der Drack der Schmelze zur Verminderung
der notwendigen Kraft zum Entfernen des
Erzeugnisses teilweise
herabgesetzt werden. 3ei kleinen Gießgeschwindigkeiten können Erzeugnisse aus Polyamiden
und Polykarbonat ohne Drucksenkung der Schmelze ent fernt werden Vor Beginn des
Entfernens des Erzeugnisses wird <-> Druckflüssigkeit von einem hydraulischen
Antrieb <dem Hohlraum 24 der Hydraulikzylinder 7> zugeführt. Dabei wird der
jeweilige Hohlraum 22 @@ über ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) Drosselventil
mit einem Abfluß verbunden, während die Druck beaufschlagung der Hohlraume 23 der
Hydraulikzylinder 13 weiterbesteht.
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Die Kraft der Hydraulikzylinder 13 wird durch Druckänderung der Druckflüssigkeit
derart eingestellt, daß kein Abreißen des Erzeugnisses erfolgen kann.
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Über den Schlitten II, die Hydraulikzylinder 10 und die Bremsklötze
8 greift die Kraft In den Hohlräumen 23 der Hydraulikzylinder 13 am Erzeugnis an,
wobei sie es aus der Form @u entfernen sucht. Gleichzeitig schiebt die Kraft iin
Hohlraum 24 der Hydraulikzylinder 7 den beheizten Kolben 4 von dem Erzeug.
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nis wog, wodurch der Druck der Schmelze innerhalb des Erzeugnisses
20 und die Reibungskraft beim Andrücken des Erzeugnisses an die Wande der Form 3
vermindert werden'.
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Nachdem die Reibungskraft beim Andrücken des Erzeugnisses an die
Wand der Form 3 durch den Druck der Schmelze kleiner als dia
Kraft
der Hydraulikzylinder 13 geworden ist, beginnt das Entfernen des Erzeugnisses 20
(Fig. 7). Damit der beheizte Kolben 4 während des Entfernens des Erzeugnisses nicht
zu weit von dem Erzeugnis abrückt und es nicht beschädigt, muß man das Wegschiaben
des Kolbens vom Erzeugnis unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes in den Hohlräumen
22 der Hydraulikzylinder 7 abbrechen und ihn zum synchronen Lauf mit Schlitten,
Abzug vorrichtung und Erzeugnis bringen.
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Dies findet wie folgt statt. Der Endschalter 18 (Fig. (S wird so
eingestellt, daß er nach Beginn des Entfernens des Erzeugnisses ein elektrisches
Signal an das Hydrauliksystem ab gibt. Bei einer kleinen Verschiebung des Schlittens
11 unter der Einwirkung der Hydraulikzylinder 13 (durch elastische Verformung des
Erzeugnisses) kommt Kein Signal an. Nach Erhalt des Signals<->über den Beginn
des Entfernens des Erzeugnisses<vom Endschalter 18>wird die Druckflüssigkeit
in den beiden Hohlräumen 22 und 24 der Hydraulikzylinder 7 abgesperrt, und der beheizte
Kolben 4 fängt«-»sich synchron »Xt den Schlitten und dem Erzeugnis zu bewegen «an»
d.h. der Rückzug des beheizten Kolbens 4 vom Erzeugnis 20 hört auf.
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Das Erzeugnis wird durch einem Vollhub der Kolben der Hydraulikzylinder
7 entfernt.
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Das Signal über den Abschluß des Entfernens des Erzeugnisses kommt
vom Endschalter 25. Nach Ankunft des Signals
fällt der Druck in
den Hydraulikzylindann 10, die Bremsklötze 8 gehen vom Erzeugnis unter der Wirkung
von dessen Elastizität weg. Gleichzeitig wird <Druck> den Hohlräumen 22 der
Hydraulikzylinder 7<->zugeführt. Ihre Hohlräume 24 werden mit dem Abfluß verbunden.
Dsr Druck in den Hohlräumen 23 der Hydraulik zylinder 13 wird üblicherweise nicht
entspannt, die Druckflüssigkeit aber wird durch die Kraft der Hydraulikzylinder
7 daraus verdrängt.
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Der Schlitten geht in die Ausgangsstellung zurück, die An-Kolbenstangenseitige
schläge 16 stützen sich gegen das Gestell. Der / hohlraum der Hydraulikzylinder
13 steht «mit dem Abfluß» in stetiger Verbindung«-»und wird zum Dämpfen der Stöße
der beweglichen Masse des Schlittens 11 banutzt. Dazu sind in diesen Hohlräumen
Dämpfer angeordnet.
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Nach Rückführung des Schlittens 11 in seine Ausgangslage gibt der
Endschalter 18 ein Signal zur Förderung von Druck, flüssigkeit in die Hydraulikzylinder
10, und die Bremsklötze 8 drücken das Erzeugnis zusammen, der Druck der Schmelze
nimmt zu. Die Füllung der Form 3 (Fig. 8) mit einer zweiten Portion Polyäthylenschmelze
bebeschriebene gilt, und der/Vorgang wiederholt sich.
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Abschließend werden konkrete Ausführungsbeispiele der Ober fläche
des beheizten Kolbens für die Herstellung von Erzeugnissen aus Niederdruckpolyäthylen
in einer unbeweglichem Form angeführt.
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bei~ kleinen Gießgeschwindigkeiten (0,5 bis 3 m/h) beträgt
die
Länge l1 des Oberflächenabschnitts "a" des Kolbens 3 mm, und das Spiel # 1 zwischen
dem Kolben und der Form ist in dieaem Abschnitt gleich 0,12 mm. Dabei weist der
konvergente Oberflächenabschnitt "b" des Kolbens eine Neigung von 10° auf und ist
12 mm lang.
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Bei hohen Gießgeschwindigkeiten (5 bis 15 m/L) beträgt die Länge
11 des Oberflä zu Oberflächenabschnitts "a" des Kolbens 3 mm, und das Spiel zwischen
dem Kolben und der Form ist in diesem Abschnitt gleich 0,15 mm. Das Spiel wurde
bei durchwärmtem Zustand der Form und des Kolbens gemessen. Der Abschnitt "b" besteht
aus zwei kegelförmigen Abschnitten, von denen der erste, mit dem Abschnitt "a" gekoppelte
6 mm lang ist und eine Neigung von 10 besitzt, während der zweite damit gekoppelte
Abschnitt 9 mm lang ist und eine Neigung von 50 aufweist.
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Ein Kolben in dieser Ausführung kann nicht nar bei Anlagen zur kontinuierlichen
Herstellung von Erzeugnissen in einer unbeweglichen Form, sondern auch bei Anlagen-
son stigen Typen, z.B. solchen, bei denen die Form durch die Bänder von zwei kontinuierlich
laufenden Plattenbandflörderern gebildet ist, verwendet werden.