DE2533077A1

DE2533077A1 - Steuer- und regeleinrichtung zur veraenderung von materialaustrittsquerschnitten

Info

Publication number: DE2533077A1
Application number: DE19752533077
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KROMBERG GES fur INGENIEURLEI
Current assignee: KROMBERG GES fur INGENIEURLEI
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-02-10

Description

Steuer- und Regeleinrichtung zur Veränderung von Materialaustrittsquerschnitten Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- und Regeleinrichtung zur Veränderung von Materialaustrittsquerschnitten in Abhängigkeit von der Gestaltung und/oder den bei dieser auftretenden Einflüssen, beispielsweise zur Herstellung von Hohl körpern und dgl. aus thermoplastischem Material mit einer Extrusionskopfdüse, deren Austrittskanal mit einem relativ zur vorzugsweise konisch ausgebildeten Aus trittsöffnung in axialer Richtung verstellbaren Düsenkern ausgestattet ist und mit einer Verstelleinrichtung zusammenwirkt.
Die Querschnittsgestaltung eines Schlauchrohlings als Ausgangsmaterial zur Erstellung von Hohl körpern ist ausschlaggebend für eine wirtschaftliche Fertigung der herzustellenden Artikel. Als wsentlich wird dabei die Forderung angesehen, daß dem Rohling die optimale Wanddickenverteilung gegeben wird, die es ermöglicht, den Gegenstand unter gleichbleibenden festigkeitsmäßigen Eigenschaften mit einem minimalen Rohstoffgewicht zu fertigen.
Zu diesem Zwecke hat man bereits Wanddickensteuerungen entwickelt, welche mit einem axial über dem Staukopf angeordneten Hydraulikzylinder ausgestattet sind, der eine Wanddickenregulierung des Vorformlings durch Veränderung der Ringspaltweite einer Düse vornimmt.
Die Steuerung des die Wandstärke beeinflussenden axial verschiebbaren Dornes geschieht synchron mit einer elektronischen Abtastung eines vorbestimmbaren Programms. Die Programmvorgabe wird beispielsweise auf Kreuzschienenverteiler in senkrechter Anordnung vorgenommen.
Dieser hat in waagerechter und senkrechter Anordnung eingegliederte Steckkontakte, die es ermöglichen, die Länge und Dicke des extrudierten Schlauches in beliebiger Weise festzusetzen.
Bei einer weiteren Schlauchlängen- und -dickenregelung insbesondere ür Blasmaschinen mit Speichersystemen wird jeder Hub dieses Speichers aus den bei der Extrusion des vorausgegangenen Schlauchrohlings erfaßten Werten errechnet und während des Nachfolgehubes entsprechend ausgelegt. Es dient bei diesem System der vorausgegangene Behälter bzw. Rohling zur Bemessung des nächstfolgenden. Beide vorne schriebenen Systeme haben aber den Nachteil, daß sämtliche Einflüsse die während der Produktion auftreten und eine Veränderung der Länge des Schlauchrohlings beispielsweise infolge Eigengewicht, Temperatur, Ausformgeschwindigkeit, Materialzusammensetzung, Druckeinflüsse usw. verursachen, nicht berücksichtigt werden können. Alle diese genannten Parameter treten während des Ausformvorganges unkontröllierbar auf und üben so einen Einfluß auf die Ausgestaltung des herzustellenden Körpers aus.
Der Erfindung liegt unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Aufgabe zugrunde, derartige, während der Produktion eines Rohlings auf diesen einwirkende Parameter unverzüglich zu erfassen und durch entsprechende Maßnahmen auszugleichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Steuer- und Regeleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine den Weg des austretenden Materialabschnittes kontinuierlich erfassende Meßeinrichtung vor gesehen ist, deren jeweilige Position über ein Wegepotentiometer als elektrische Größe abgegeben wird, welche auf einen Funktionsgeber einwirkt, dessen Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und dem vorgegebenen Sollwert als Führungsgröße für ein die Verstelleinrichtung beeinflussendes Regelventil dient.
Der Vorteil gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht darin, daß das auszuformende Material schon beim Austritt aus der Düse sowohl bei der kontinuierlichen Extrusion als auch bei der Speicherextrusion von einer mitlaufenden Meßeinrichtung erfaßt und so ein Impuls zur Ausgleichung sämtlicher Parameter gegeben werden kann. Sämtliche während des Ausformens auftretende Einflüsse werden erfaßt und durch entsprechende Verstellung des Düsenspaltes unmittelbar aufgefangen.
In Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß dem auszuformenden Rohling bzw. Materialabschnitt sowie der die Spaltverstellung einleitenden Verstelleinrichtung je ein Wegepotentiometer zugeordnet ist, deren Meßwertgrößen einem gemeinsamen Regel verstärker eingegeben werden, welcher auf ein Nachlaufregelventil einwirkt.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Kraftverstärker als doppelt wirkender Hydrozylinder ausgebildet ist, welcher mit einem als Vierkantensitzventil ausgebildeten Regelventil in Verbindung steht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergehen aus der nachfolgenden Beschreibung, welche auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausfuhrungsbeispiel Bezug nimmt.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Einrichtung aus einer Extrusionskopfdüse 1, deren Austrittskanal 2 mit einem relativ zur im Ausführungsbeispiel konisch ausgebildeten Austritts-Öffnung 3 in axialer Richtung verstellbaren Düsenkern 4 ausgestattet ist. Mit dem Düsenkern steht eine Verstelleinrichtung 5 in Verbindung, die als doppelt wirkender Hydrozylinder ausgelegt ist, welcher die Funktion eines sonst Ublichen Spaltverstellungszylinders übernimmt. Die Kolbenstange des Hydrozylinders steht über eine Meßspindel 7 mit einem Vierkantensitzventil 8 in Verbindung. Die Meßspindel 7 ist eingangsseitig mit einem Gleichstrom- oder elektrischen Schrittmotor 9 gekoppelt.
Die Stirnseite des extrudierten Schlauchabschnittes wird von einer parallel zur Achse des Schlauches verfahrbaren Meßeinrichtung 10, die im Ausführungsbeispiel als Fotozelle dargestellt ist, abgetastet.
Die jeweilige Position wird über ein Wegepotentiometer 11 als elektrische Größe dem Funktionsgeber 12 mitgeteilt, in welchem die Bewegung der Verstelleinrichtung 5 auf bekannte Weise vorprogrammiert ist.
Die einzelnen Funktionsgrößen werden gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Kreuzschienenverteiler 13 festgelegt. Der Hydrozylinder verstellt auf diese Weise den Spalt der Austrittsöffnung 3 programmgemäß. Der Funktionsgeber 12 vermittelt das Ausgangssignal dem zugeordneten Regler 13', der seinerseits den Motor 9 zur Verstellung des Viekantensitzventils beeinflußt. Mit dem Motor 9 steht ein Tachogenerator in Verbindung, der dessen Geschwindigkeit dem Regler 13 rUckmeldet und somit das Fahren einer exakt definierten Geschwindigkeit zuläßt. Hierdurch kann nicht nur eine Veränderung der Spaltbreite, sondern auch eine Veränderung mit ganz bestimmten Geschwindigkeiten vorgenommen werden, so daß eine Veränderung der Wan dicke des Schlauches in beliebigen Zeitabschnitten denkbar ist.
Das Vierkantensitzventil 8 ist formschlüssig mit dem Kolben des Hyd zylinders verbunden, wodurch eine exakte Einstellung der Kolbenstan position gewährleistet ist.
Mit der Rückmeldung auf das Hydraulikelement als Regelventil wird auch eine Rückmeldung von dem Kolben des Hydrozylinders auf elektri Art und Weise vorgenommen und dem Funktionsgeber 12 mitgeteilt. Die Form der Rückmeldung kann Uber Potentiometer oder dgl. geschehen.
Auf diese Weise werden Sprünge, wie sie bei der Verwendung von Serv ventilen bekannter Art zwangsläufig auftreten, vermieden. Die vorge schlagene Steuer- und Regeleinrichtung kann ohne Schwierigkeit an vorhandene Blasanlagen angebaut werden, ohne daß besondere konstru tive Umänderungen größeren Ausmaßes notwendig werden. Selbst auch b der Verwendung von Speichersystemen gibt das mit dem Antrieb der Fo zelle 10 gekuppelte Wegpotentiometer 11 die jeweilige Stellung als elektrische Größe ab. Der Hydrozylinder für die Sgall~tverstellung wird ebenfalls durch ein Nachlaufregelventil 8 angesteuert. Er ist zur Bestimmung seiner jeweiligen Position zusätzlich mit einem weit ren Wegpotentiometer 14 ausgestattet. Das Nachlaufregelventil ist, wie bereits angeführt, durch einen Elektromotor mit Tachogenerator getrieben, der durch einen Regelverstärker versorgt wird.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche St euer- und Regeleinrichtung zur Veränderung von Materialaustritts-W querschnitten in Abhängigkeit von der Gestaltung und/oder den bei dieser auftretenden Einflüssen, beispielsweise zur Herstellung von Hohlkörpern und dgl. aus thermoplastischem Material mit einer Extrusionskopfdüse, deren Austrittskanal mit einem relativ zur vorzugsweise konisch ausgebildeten Austrittsöffnung in axialer Richtung verstellbaren Düsenkern ausgestattet ist und mit einer Ver-Stell einrichtung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Weg des austretenden Materialabschnittes kontinuierlich erfassende Meßeinrichtung (10) vorgesehen ist, deren jeweilige Position über ein Wegepotentiometer (11) als elektrische Größe abgegeben wird, welche auf einen Funktionsgeber (12) einwirkt, dessen Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und dem vorgegebenen Sollwert als Führungsgröße für ein die Verstelleinrichtung beeinflussendes Regelventil (8) dient.
2. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem auszuformenden Rohling bzw. Materialabschnitt, sowie der die Spaltverstellung einleitenden Verstelleinrichtung (5) je ein Wegepotentiometer zugeordnet ist, deren Meßwertgrößen einem ~gemeinsamen Regel verstärker eingegeben werden, welcher auf ein Nachlaufregelventil einwirkt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftverstärker als doppelt wirkender Hydrozylinder (5) ausgebildet ist, welcher mit einem als Vierkanten-Sitzventil ausgebildeten Regelventil (8) in Verbindung steht.
4# Steuer und Regeleinrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung eine fotoelektrische Zelle (10) vorgesehen ist.
t. Steuer und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur eine sprungartige Veränderung der Spaltbreite, sondern auch eine Veränderung mit einer ganz bestimmten geregelten Geschwindigkeit vorgenommen werden kann, so daß eine Veränderung der Wanddicke des Schlauches in beliebigen Zeitabschnitten denkbar ist.
6. Steuer- und Regeleinrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das Vierkanten-Nachlaufregelventil (6) mit einer normalen Hydraulikanlage ohne zusätzliche Filterung und Spülung betrieben werden kann.
7. Steuer- und Regeleinrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das Vierkanten-Regelventil bei ent sprechender Ansteuerung jeden beliebigen Polygonzug nachfahren kann, nach entsprechender Sollwertvorgabe des Reglers.