DE2544609A1

DE2544609A1 - Vorrichtung zum herstellen von hohlkoerpern aus thermoplastischem kunststoff im blasverfahren

Info

Publication number: DE2544609A1
Application number: DE19752544609
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KAUTEX WERKE GmbH
Current assignee: KAUTEX WERKE GmbH
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1975-10-06
Publication date: 1977-04-21
Also published as: IT1073890B; DE2544609C3; GB1560423A; CH605081A5; FR2327064B1; DE2544609B2; US4338071A; FR2327064A1

Description

Patentanmeldung

der Firma

Kautex-Werke Reinold Hagen GmbH., 5300 Bonn-Holzlar 1

Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren aus Formungen, die einen Extruder und einen Strangpresskopf zum Herstellen der Formlinge sowie eine Blasform aufweist, in welcher diese Formlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei der Strangpresskopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austrittsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist. Diese Austrittsöffnung ist im Fall der Herstellung von schlauchartigen Formungen als Ringspalt ausgebildet. Da dies in der Praxis der häufigste Anwendungsfall ist, werden im folgenden immer das Herstellen eines schlauchförmigen Formlinges und ein entsprechend ausgebildeter Speicherraum sowie ein ringförmiger Austrittsspalt vorausgesetzt. Allerdings ist die Erfindung auch auf Formlinge, die eine andere Gestalt aufweisen, anwendbar, z. B. im Zusammenhang mit dem Strangpressen von band- oder folien-

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artigen Formungen, wobei auch hierbei unterschiedliche Querschnittsformen möglich sind.

Die Verwendung eines Strangpresskopfeß mit Speicherraum, wie sie z. B. durch die DT-OS 1 704 791 und die US-PS 3 611 494 bekannt ist, hat zur Folge, dass das Material diskontinuierlich durch die Austrittsöffnung austritt, und zwar im wesentlichen unter der Einwirkung des Kolbens, der den Speicherraum entleert. Dabei wird ein geringer Teil des den Formling bildenden Materials auch direkt von dem dem Strangpresskopf vorgeschalteten Extruder stammen,der beispielsweise bei den Vorrichtungen gemäss den beiden vorstehend genannten Vorveröffentlichungen kontinuierlich arbeitet und somit auch während des die Bildung des Formlings bewirkenden Ausstossvorganges Material in den Strangpresskopf hineinfördert.

In jedem Fall, also unabhängig davon, ob das den Formling bildende Material ausschliesslich aus dem Speicherraum stammt oder teilweise auch direkt vom Extruder kommend aus dem Strangpresskopf austritt, ist eine genaue Einhaltung der Länge des Formlinges auch bei konstantem Volumen des Speicherraumes in der Praxis kaum zu erreichen. Dies ist im wesentlichen auf Änderungen des Quellverhaltens oder Schwellverhaltens des Materials unmittelbar nach dem Passieren der Austrittsöffnung des Strangpresskopfes zurückzuführen .

Für die Herstellung eines einwandfreien Endproduktes, beispielsweise einer Flasche, eines Kanisters oder dgl., ist es erforder-

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lieh, dass der aus dem Strangpresskopf ausgepresste Formling eine Mindestlänge aufweist. Andererseits sollte eine bestimmte Länge nicht überschritten werden, da sonst mehr Material als notwendig verbraucht wird. Bei den üblichen Blasformen wird das überschüssige Material durch die Blasform und/oder die Zuführungseinrichtung für das Druckmittel, z. B. einen Blasdorn, abgequetscht. Bei zu langem Formling entsteht dabei mehr Abfall als unbedingt notwendig ist, wodurch sich die Herstellung zwangsläufig verteuert .

Ein weiterer Umstand, der das Einhalten der richtigen Länge des Formlinges notwendig macht, ist die Tatsache, dass heute vielfach die Wanddicke des Formlinges nach einem vorgegebenen Programm geregelt wird. Dies geschieht durch Änderung der Spaltbreite der Austrittsöffnung während des Auspressens. Bei grösserer Spaltbreite nimmt die Wanddicke zu; bei kleinerer Spaltbreite ergibt sich eine geringere Wanddicke. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den Formling über seine Länge mit unterschiedlichen Wanddicken zu versehen, wobei die Lage der einzelnen Wanddickenbereiche bestimmten Erfordernissen, die sich aus dem Enderzeugnis ergeben können, angepasst ist. Die Programmierung der WAnddicke und damit die dazu erforderliche Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung werden normalerweise in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens geregelt, der den Speicherraum entleert, wobei von einer normalen Länge des Formlinges und einer bestimmten Lage desselben relativ zur Blasform ausgegangen wird. Bei Änderung der Länge des Formlinges erfahren auch die einzelnen Bereiche

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mit bestimmter Wanddicke entsprechende Änderungen ihrer relativen Lage entlang der Längsachse des Formlinges, so dass im Endergebnis die einzelnen Bereiche nicht mehr die richtige Position relativ zur Blasform und dem darin befindlichen Formnest einnehmen.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Formungen unter Verwendung eines Strangpresskopfes mit Speicherraum die Länge des Formlinges beispielsweise durch eine Fotozelle abzutasten und die dabei gewonnenen Daten zur Regelung des Betriebes der die Formlinge herstellenden Einrichtung zu verwenden. Dies geschieht in der Weise, dass Abweichungen von einer vorgegebenen Soll-Länge des Formlinges als Anlass benutzt werden, das Volumen des Speicherraumes entsprechend zu ändern. Bei zu kurzem Formling wird im Verlauf der folgenden Arbeitszyklen mehr, bei zu langem Formling weniger Material im Speicherraum gespeichert. Diese Anpassung kann ohne Schwierigkeiten dadurch erfolgen, dass die Ausgangslage des Kolbens entsprechend geändert wird. Die Änderung des Volumens des Speicherraumes zwecks Regulierung der Länge des Formlinges hat zur Folge, dass die für einen Formling benötigte Materialmenge von Formling zu Formling Änderungen erfährt. Dies ist unvorteilhaft, zumal es unvermeidbar ist, dass in vielen Fällen mehr Material verwendet wird, als an sich notwendig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Zeit, die für das Füllen des Speicherraumes benötigt wird, in Abhängigkeit vom jeweils eingestellten Volumen schwankt, es sei denn, dass dagegen besondere Vorkehrungen getroffen werden. Jedenfalls ist diese bekannte Art der Regulierung der Länge des Formlinges nicht geeignet, die Qualität

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des Endproduktes und/oder die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens zu verbessern. Diese das Volumen des Speicherraumes beeinflussenden bekannten Vorrichtungen lassen die Tatsache unberücksichtigt, dass Änderungen der Länge des Formlinges kaum oder jedenfalls nicht in wesentlichem Masse auf Änderungen der Dichte des thermoplastischen Kunststoffes zurückzuführen sind.

Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die vorerwähnten Nachteile vermieden werden. Insbesondere wird angestrebt, dass das Volumen des Speicherraumes und damit die für jeden Formling benötigte Materialmenge konstant bleiben. Darüber hinaus wird angestrebt, den Zeitraum, der in jedem Arbeitszyklus für das Füllen des Speicherraumes benötigt wird, so konstant wie möglich zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Spaltbreite der Austrittsöffnung in Abhängigkeit von Änderungen der Länge des Formlinges verstellbar ist. Ein zu kurzer Formling hat zur Folge, dass die Spaltbreite um ein entsprechendes Mass verringert wird; ein zu langer Formling hat zur Folge, dass die Spaltbreite um ein entsprechendes Mass vergrössert wird.

Die erfindungsgemässe Art der Steuerung trägt der bereits erwähnten Tatsache Rechnung, dass Längenänderungen des Formlinges bei konstantem Volumen des Speicherraumes im wesentlichen nur auf

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Änderungen des Quellverhaltens oder Schwellverhaltens des thermoplastischen Materials unmittelbar nach dem Passieren der Austrittsöffnung des Strangpresskopfes zurückzuführen sind, die durch eine entsprechende Änderung der Spaltbreite der Austrittsöffnung ausgeglichen werden können. Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, dass bei Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung die Formlinge und damit auch die Endprodukte ein einheitliches Gewicht aufweisen.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, dass eine Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung erst nach Überschreiten eines vorher bestimmten Toleranzbereiches in Bezug auf die Längenänderung des Formlinges 31 erfolgt.

Selbstverständlich besteht auch bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung die Möglichkeit, die Spaltbreite der Austrittsöffnung während des Auspressens des Formlinges zusätzlich nach einem bestimmten Programm zur Regulierung der Wanddicke des Formlinges zu verstellen, so dass zwei Reguliervorgänge einander überlagern: Einmal erfolgt die Einstellung eines Grundspaltes, die der Längenregulierung des Formlinges dient. Zum anderen wird die Gesamtspaltbreite während des Auspressvorganges in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programm verändert, und zwar zur Regulierung der Wandstärke des Formlinges. Dabei besteht die Möglichkeit, die sich aus der Wanddicken-Programmierung ergebenden Änderungen des Spaltes einfach zum Grundspalt zu addieren. Eine zweite Möglich-

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keit besteht darin, die sich aus dem jeweiligen Wanddickenprogramm während des Auspressvorganges ergebenden Änderungen der Spaltbreite proportional zum jeweiligen Gesamtspalt auf den Grundspalt aufzubringen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 im Schema eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren mit zugehörigen Steuereinrichtungen,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, wobei einige der miteinander zusammenwirkenden Teile eine andere Position einnehmen,

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Korrektur der Drehzahl des Extruders von der Zeitdauer erläutert, die für das Füllen des Speicherraumes im Strangpresskopf benötigt wird.

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Die in Fig. 1 der Zeichnung im Schema dargestellte Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus flfeermoplastischem Material im Blasverfahren weist einen Extruder 10 auf, dessen Schnecke 11 durch einen Motor 12 angetrieben wird. Das thermoplastische Material wird dem Extruder über einen Trichter 13 zugeführt. Dem Extruder 10 ist ein Strangpresskopf 14 nachgeschaltet, der im wesentlichen aus einem Gehäuse 15, einem stationären Dorn 16, einem darin koaxial und axial verschiebbar angeordneten Kern 17, einem Speicherraum 18 sowie einem Ringkolben 19 besteht, der ebenfalls axial hin- und herverschiebbar ist. Der Kern 17 stellt an seinem unteren Ende die innere Begrenzung eines Ringspaltes 20 dar. Im oberen Endbereich ist der Kern 17 mit einem Kolben 21 versehen, der innerhalb eines Zylinders 22 geführt ist. Die Zu-und Ableitungen für das normalerweise hydraulische Druckmittel sind mit 23 und 24 bezeichnet.

Der Ringkolben 19 ist mittels über seinen Umfang verteilt angeordneten Bolzen oder dgl. 25 mit der Kolbenstange 26 eines Kolbens 27 verbunden, der in einem Zylinder 28 verschiebbar angeordnet ist. Zu- und Ableitungen 29 und 30 sind für das im allgemeinen hydraulische Druckmittel vorgesehen.

Das Gehäuse 15 des Strangpresskopfes 14 ist mit einer Eintrittsöffnung 32 für das thermoplastische Material versehen, das über zwei einander gegenüberliegende, sich nach unten verbreiternde Kanäle 32 in eine ringförmige Querschnittsform gebracht wird und über den Zwischenkanal 33 in den Speicherraum 18 strömt und da-

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- fr * AA.

. bei den Ringkolben 19 nach oben bis in seine obere in Fig. 2
dargestellte Endlage verschiebt. Die Konstruktion des Strangpresskopfes kann insoweit mit dem Gegenstand der DOS 1 704 791 und dem der US-PS 3 611 494 übereinstimmen.

Unterhalb des Strangpresskopf 14 ist eine aus zwei Hälften 34a,
34b bestehende Blasform 34 angeordnet, der ein Dorn 35 zugeordnet ist. Letzterer dient der Zufuhr eines Druckmittels, durch den
der Formling 31 bis zur Anlage an der inneren Wandung der geschlossenen Blasform aufgeweitet wird. Die Zufuhr das Druckmittels erfolgt über eine Bohrung 36 im Dorn 35.

Die Vorrichtung arbeitet in der Weise, dass das im kontinuierlich laufenden Extruder 10 plastifizierte Material zunächst durch die
Kanäle 32 und die Zwischenkanäle 33 in den ringförmigen Speicherraum 18 gebracht wird, wobei mit fortschreitender Füllung des
Speicherraumes 18 der Ringkolben 33 nach oben in die Lage gemäss
Fig. 2 verdrängt wird. Sobald der Kolben 33 seine - einstellbare obere Position erreicht hat, wird über geeignete bekannte Mittel
der Kolben 27 durch die Leitung 29 beaufschlagt mit dem Ergebnis, dass der Ringkolben 33 nach unten in seine in Fig. 1 dargestellte untere Endlage bewegt wird. Dabei wird das im Speicherraum 18 befindliche thermoplastische Material durch die Austrittsöffnung 20 in Gestalt eines schläuchförmigen Formlinges 31 ausgepresst, und
zwar zwischen die beiden Hälften 34a, 34b der zu diesem Zeitpunkt zumindest.teilweise geöffneten Blasform 34. Danach wird - ausgelöst

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. A-

durch Steuerimpulse, deren Entstehung noch zu beschreiben sein wird - die Blasform 34 um den Schlauchabschnitt 31 geschlossen, nachdem oder bevor der Dorn 35 in das untere Ende des Formlinges 31 eingefahren worden ist bzw. wird. Alsdann wird der Formling 31 aufgeweitet. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Zuführung für das Druckmittel anders auszubilden und/oder an einer anderen Stelle, z. B. oberhalb der Hohlform 34, anzuordnen.

Alle diese Möglichkeiten und Massnahmen sind bekannt, so dass nicht näher beschrieben zu werden brauchen. Nach dem Aufweitvorgang bleibt der resultierende Hohlkörper noch eine bestimmte Zeitspanne innerhalb der Blasform, die für die Abkühlung und Verfestigung des thermoplastischen Materials benötigt wird. Alsdann wird die Blasform geöffnet. Der fertige Hohlkörper, an dem sich vielleicht noch einige Abfallteile befinden, wird aus der Form herausgenommen, so dass letztere nunmehr für die Aufnahme des nächstfolgenden Schlauchabschnittes 31 bereit ist. Diese Situation ist in Fig. 2 dargestellt, wobei jedoch die beiden Formteile 34a, 34b bereits einen Teil des Schliessweges zurückgelegt haben.

Unterhalb der Blasform 34 ist eine Fotozelle 38 so angeordnet, dass die ihr zugeordnete Lichtschranke 37 durch das untere Ende des Schlauchabschnittes 31 unterbrochen wird, sobald dieser Soll-Länge erreicht hat. Ferner ist dem Ringkolben 19 ein Positionsanzeiger 39 zugeordnet, dessen Bewegungen von denen des Ringkolbens 19 abhängig sind. Dieser Positionsanzeiger 39 ist in der Lage, in den beiden Endpositionen des Ringkolbens über Signalgeber 40, 41

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Signale auszulösen. In der unteren Stellung des Ringkolbens 19 und damit des Positionsanzeigers 39 löst letzterer über den Signalgeber 40 ein Signal aus, welches besagt, dass der das Ausstossen des im Speicherraum 18 befindlichen Materials bewirkende Hub des Ringkolbens 19 nach unten, also in Richtung auf die Austrittsöffnung 20, und damit die Bildung des schlauchformigen Formlinges 31 beendet sind. Dieses vom Signalgeber 40 kommende Signal geht über eine Leitung 43 an eine Steuereinrichtung 44, die ein Ventil 45 steuert, welches in die Leitungen 46, 47 eines Zylinders 48 eingeschaltet ist. Der in letzterem geführte Kolben 49 bewirkt das öffnen und Schliessen der Blasform 34 durch entsprechende Bewegungen der beiden Formteile 34a, 34b. Das vom Signalgeber 40 kommende Signal bewirkt eine Beaufschlagung des Kolbens 49 mit einem durch die Leitung 47 zugeführten Druckmittel, wodurch die Blasform geschlossen wird. Die Formhälfte 34a kann in an sich bekannter Weise indirekt mit dem Kolben 49 verbunden sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dem Formteil 34a einen eigenen Zylinder entsprechend dem Zylinder 48 zuzuordnen, der dann ebenfalls über die Steuereinrichtung 44 gesteuert werden würde.

Weiterhin sind Fotozelle 38 und Signalgeber 40 über jeweils eine Leitung 50, 51 mit einer Vergleichseinrichtung 52 verbunden. Diese stellt fest, ob zu dem Zeitpunkt, in welchem der Positionsanzeiger 39 und damit der Ringkolben 19 die Stellung am Ende des Ausstosshubes des Ringkolbens 19 erreicht haben (Fig. 1), die Lichtschranke 37 durch den Formling 31 unterbrochen ist oder nicht. Wenn von der Fotozelle 38 ein Signal in der Vergleichseinrichtung

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52 eintrifft, bedeutet dies, dass der Formling 31 langer als notwendig ist. Im anderen Fall, wenn kein Signal von der Fotozelle 38 vorliegt, ist der Formling 31 zu kurz. In jedem der beiden Fälle wird von der Vergleichseinrichtung 72 ein Signal an einen Programmierer 53 gegeben, welches zu einer Verstellung des Grundspaltes der Austrittsöffnung 20 führt. In diesem Programmierer ist auch ein bestimmtes Programm hinsichtlich der Verteilung der Wanddicke des Formlinges 31 über dessen Länge eingestellt.

Zur Verdeutlichung des Sachverhaltes sind in Fig. 1 im Programmierer 53 die beiden gestrichelten Linien 42a, 42b eingezeichnet,die die maximale Breite des Grundspaltes definieren. Die Kurve 54 entspricht dem Programm der WanddickenSteuerung. Die zwischen den beiden Linien 42a und 42b befindliche durchgezogene Linie 42c gibt zusammen mit der Linie 42b die jeweils tatsächlich gegebene Breite des Grundspaltes und zusammen mit der Kurve 54 die jeweils tatsächlich gegebene Breite des Gesamtspaltes an. Die Breite des letzteren erfährt während des Auspressvorganges Änderungen entsprechend dem Verlauf der Kurve 54. Eine Korrektur im Sinne einer Vergrosserung des Grundspaltes - und damit auch des jeweiligen Gesamtspaltes - hätte somit ein Verschieben der Linie 42c in Richtung auf die gestrichelte Linie 42a zur Folge. Eine Verschiebung in umgekehrter Richtung, also in Richtung auf die gestrichelte Linie 42b, hätte eine entsprechende Verringerung der

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Breite des Grundspaltes und damit auch des jeweiligen Gesamtspaltes zur Folge.

Zwischen Vergleichseinrichtung 52 und Programmierer 53 ist noch ein Element 55 eingeschaltet, auf welchem die Grosse der einzelnen Korrekturschritte einstellbar ist. Die Wanddickenvertexlung über die Länge des Formlinges 31 entspricht normalerweise der Kontur des Fertigproduktes, z. B. derart, dass dort, wo das Material beim Aufweitvorgang innerhalb der Blasform 34 seine grösste Streckung erfährt, die Wandstärke des Formlinges 31 grosser gewählt wird als dort, wo das Ausmass der Streckung geringer ist. Es ist aber auch durchaus möglich, dass andere Erwägungen für die Einstellung der Wandstärke massgeblich sind.

Über den oberen Signalgeber 41 wird, wenn der dem Ringkolben zugeordnete Positionsanzeiger 39 seine obere Endlage einnimmt, ein Signal ausgelöst, das besagt, dass der Speicherraum 18 vollständig gefüllt ist. Im allgemeinen werden der Positionsanzeiger 39 und/oder die beiden Signalgeber 40 und 41 verstellbar angeordnet sein, damit das System an das für die Herstellung eines bestimmten Hohlkörpertyps notwendigen Speichervolumen angepasst werden kann.

Ein weiterer Positionsanzeiger 57 ist dem Kolben 21 des die Austrittsöffnung 20 innenseitig begrenzenden Kernes zugeordnet. Dieser Positionsanzeiger 57 wirkt mit einem z. B. als Potentiometer ausgebildeten Positionsgeber 58 zusammen, der über eine

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Leitung 59 mit einer Regeleinrichtung 60 verbunden ist. Letztere ist über Leitungen 61 und 62 mit dem Programmierer 53 bzw. einem in die Leitung 23 und 24 eingeschalteten Servoventil 63 verbunden.

Das im Programmierer 53 entsprechend der Kurve 54 in Bezug auf die Wandstärke des Formlinges 31 eingestellte Programm wird in Abhängigkeit vom Ausstosshub des Kolbens 19 abgefahren. Diese Abhängigkeit wird über die Leitung 56 hergestellt, die einerseits mit einem z. B. als Potentiometer ausgebildeten Positionsgeber 64, mit welchem der Positionsanzeiger 39 des dem Speicherraum zugeordneten Kolbens 19 zusammenwirkt und andererseits mit dem Programmierer 53 verbunden ist. Der Regler 60 vergleicht die über Positionsanzeiger 57 und Potentiometer oder dgl. 58 eingegebene tatsächliche Lage des Kernes 17 mit dessen Soll-Lage, die sich aus der Position des Kolbens 19 und dem Verlauf der Kurve 54 des Programmierers 53 ergibt. Bei Abweichungen der Ist-Lage von der Soll-Lage werden entsprechende Signale auf das Servoventil 63 gegeben, die zu einer Korrektur der Position des Kernes 17 und damit der Breite des Spaltes führen, der die Austrittsöffnung 20 bildet.

Auf die vorbeschriebene Weise ist es ohne weiteres möglich, bei konstantem Volumen des Speicherraumes 18 und des Formlinges 31 die Länge des letzteren zu regulieren, so dass eine wirtschaftliche Fertigung des Endproduktes erreicht wird, da dieses nicht

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mehr Material enthält als zu seiner Funktion notwendig ist, ohne dass zugleich eine Qualitätsverringerung des Endproduktes in Kauf genommen werden müsste. Wesentlich ist vor allem, dass, da es sich bei der Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff immer um grosse Stückzahlen handeln wird, die einzelnen Exemplare einer Gross-Serie immer die gleiche Beschaffenheit und somit auch die gleiche Qualität aufweisen.

Es war bereits erwähnt worden, dass nach dem Schliessen der Blasform 34 um den Formling 31 dieser zunächst aufgeweitet wird, worauf das resultierende Erzeugnis eine Abkühlung erfährt, die zu einer Verfestigung des thermoplastischen Kunststoffes führt. Danach kann die Blasform 34 geöffnet werden, um das Fertigerzeugnis zu entnehmen. Diese Vorgänge, also Aufblasen des Formlinges 31 und Kühlen des resultierenden Erzeugnisses, werden durchweg zeitstarr gesteuert. Nachdem der soeben hergestellte Hohlkörper aus der Blasform entfernt worden ist, können die Formteile 34a, 34b in eine Warteposition gebracht werden, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. D. h., dass die beiden Formteile soweit einander genähert werden, dass der Abstand gerade ausreicht, um den nächsten Formling 31 aufnehmen zu können. Dies, also das Einnehmen der vorerwähnten Warteposition, hat den Vorteil, dass der Schliessweg, den die Formteile 34a, 34b dann noch zurückzulegen haben, um die Blasform 34 vollständig zu schliessen, sehr kurz ist und somit wenig Zeit in Anspruch nimmt.

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Während des Zeitabschnittes, der für das Schliessen der Blasform, das Aufweiten des Formlinges zum Fertigerzeugnis, dessen Abkühlung und Entfernen aus der Hohlform erforderlich ist, wird der Speicherraum 18 des Strangpresskopfes 14 für die Herstellung des nächsten Formlinges 31 wieder mit thermoplastischem Material gefüllt. DAbei wird angestrebt, dass die Zeit, die für diesen Füllvorgang erforderlich ist, so genau wie möglich übereinstimmt mit der Zeit, die für das Ablaufen der vorerwähnten Vorgänge im Zusammenhang mit der Herstellung des Fertigerzeugnisses benötigt wird.

Es ist notwendig, aufgrund der üblichen und nicht vermeidbaren Schwankungen in Bezug auf die vom Extruder in der Zeiteinheit gelieferte Menge an thermoplastischem Material der Blasform im Rahmen des üblichen Arbeitszyklus¹ eine gewisse Wartezeit zuzuordnen, die so zu wählen ist, dass sie einerseits die Produktivität der Gesamteinrichtung nicht oder jedenfalls in keinem ins Gewicht fallenden Ausmass beeinträchtigt,andererseits jedoch die unvermeidbaren Schwankungen der Ausstossleistung des Extruders berücksichtigt. Es ist jedoch auch mit der Möglichkeit zu rechnen, dass die Schwankungen in Bezug auf die vom Extruder ausgestossene Materialmenge so gross sind, dass sie zu Störungen im normalen Betriebsablauf führen, sei es dadurch, dass der Speicherraum zu früh gefüllt und damit der Formling 31 zu früh ausgestossen wird, sei es dadurch, dass der Speicherraum 18 erst mit erheblicher Verzögerung gefüllt wird und der Formling entsprechend spät seine Soll-Länge erreicht. Der letztgenannte Fall würde lediglich dazu

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führen, dass die Blasform 34 später als an sich vorgesehen geschlossen wird, da der Schliessvorgang jedenfalls erst dann einsetzt, wenn das Ausstossen des Formlinges 31 beendet, also der Signalgeber 40 durch den Positionsanzeiger 39 beeinflusst wird. Im erstgenannten Fall, also bei zu hoher Arbeitsgeschwindigkeit des Extruders und damit bei wesentlich früherer Entleerung des Speicherraumes 18 würde eventuell der Formling 31 bereits durch die Öffnung 20 ausgepresst werden, bevor die Blasform 34 in der Lage ist, diesen Formling aufzunehmen. Um derartige ünregelmässigkeiten weitgehend auszuschliessen und die Wartezeit zu verkürzen, sind bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel folgende Vorkehrungen getroffen:

In dem in Abhängigkeit von der Zeit oder jedenfalls zeitstarr gesteuerten Gesamtzyklus in Bezug auf die Bewegungen der Blasform ist eine Wartezeit eingeplant. Gemäss der Darstellung der Fig. 3 bezeichnet T1 den Soll-Zeitpunkt im Ablauf eines Arbeitszyklus¹, zu welchem bei absolut regelmässigem und geplantem Ablauf der Dinge die Blasform 34 geschlossen wird und dabei den Formling 31 ergreift und einschliesst. D. h., dass bei theoretisch genauem Ablauf des Arbeitszyklus¹ die Blasform 34 im Zeitpunkt T1 für die Aufnahme des Formlinge 31 bereit sein müsste. Da jedoch ein derartig präziser Ablauf der einzelnen Schritte eines Arbeitszyklus' praktisch niemals erreicht werden kann, ist in den Arbeitszyklus die bereits erwähnte Wartezeit der Blasform eingeplant, und zwar dann, wenn die Blasform in der in Fig. 2 dargestellten Bereit-

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Schaftsstellung sich befindet. Die Blasform nimmt bereits zum Zeitpunkt TO (Fig. 3), also kurze Zeit vor dem Soll-Zeitpunkt T1, ihre Wartestellung ein, in der sie für die Aufnahme des Formlinges 31 bereit ist. Sie kann somit vom Zeitpunkt TO an geschlossen werden, sobald ein entsprechendes Signal vom Signalgeber 40 kommt. Mithin wird, wenn der Formling 31 vor dem Soll-Zeitpunkt T1 ausgestossen wird, auch die Blasform 34 vorher geschlossen werden. Da ein Schliessen der Blasform vor dem Zeitpunkt T1 bedeutet, dass der Speicherraum 18 schneller gefüllt wird als dies vorgesehen ist, hat ein Schliessvorgang, der in der Zeitspanne zwischen TO und T1 liegt, eine Regelung der Drehzahl der Schnecke 11 im Sinne einer Verlangsamung zur Folge.

Die absolute Länge der Wartezeit TO bis T1 wird auch von der Grösse der jeweiligen Vorrichtung und damit auch von der Grosse der herzustellenden Hohlkörper abhängen, da im allgemeinen die für einen Arbeitszyklus notwendige Zeitspanne mit grosser werdendem Formling und damit grosser werdendem Enderzeugnis zunimmt.

Es ist natürlich auch möglich, dass der Formling 31 erst nach dem Zeitpunkt T1 ausgestossen wird. In diesem Fall sieht das in der Zeichnung (Fig. 1 und 3) dargestellte Ausführungsbeispiel zwei Möglichkeiten vor. Solange der Zeitpunkt, in welchem die Blasform 34 geschlossen wird, nur um eine durch den Zeitpunkt T2 bestimmte sehr kurze Zeitspanne später liegt als der Zeitpunkt T1, erfolgt keine Beeinflussung der Drehzahl der Schnecke 11. Wenn jedoch der

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Zeitpunkt, in welchem die Blasform 34 durch ein entsprechendes Signal vom Signalgeber 40 oder auch von der Fotozelle 38 geschlossen wird, später liegt als der vorher bestimmte Zeitpunkt T2, erfolgt eine Regelung der Drehzahl der Schnecke 11 im Sinne einer Beschleunigung derselben. Die eingeplante Zeitspanne T1 und T2, in welcher keine Drehzahlbeeinflussung der Schnecke erfolgt, soll verhindern, dass die Drehzahl der Schnecke 11 praktisch bei jedem Arbeitszyklus eine Änderung erfährt.

Die für diese Regelung benutzte Einrichtung 66 ist mit einem Zeitzähler 67 versehen, dem zwei Zeitglieder 68, 69 parallel nachgeschaltet sind, von denen das Zeitglied 68 auf den Zeitpunkt T1 und das Zeitglied 69 auf den später liegenden Zeitpunkt T2 eingestellt sind. Diesen beiden Zeitgliedern 68 und 69 ist jeweils ein Vergleichselement 70 bzw. 71 nachgeordnet, wobei auch eine vom Signalgeber 41 kommende Leitung 65 mit diesen beiden Schaltgliedern 70 und 71 verbunden ist. Der Zeitzähler 67 ist über eine Leitung 72 mit einem Schalter oder dgl. 73 verbunden, der durch die Blasform 34 oder eines der Formteile betätigt wird, sobald die Form zum Zeitpunkt TO ihre Wartestellung einnimmt. Die dem Schliessvorgang folgenden Arbeitsgänge - Aufweiten des Formlings 31, Abkühlen des Endproduktes, öffnen der Blasform usw. - können gegebenenfalls ausschliesslich zeitabhängig gesteuert werden. Zum Zeitpunkt TO, in welchem die Blasform bzw. deren Teile 34a, 34b ihre Wartestellung einnehmen, wird durch den Schalter oder dgl. 73 über den Zeitzähler 67 ein Signal auf die beiden einstellbaren Zeitglieder 68, 69 gegeben, von denen das Signal in die beiden

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Vergleichselemente 70, 71 gelangt. Wenn das im Signalgeber 41 ankommende Signal, welches angibt, dass der Speicher 18 vollständig gefüllt ist, später eintrifft als die vorgesehene Zeit T1, die im Zeitglied 68 eingestellt ist, bleibt die Extruderdrehzahl unverändert unter der Voraussetzung, dass dieses Signal vor dem im Zeitglied 69 eingestellten Zeitpunkt T2 eintrifft. D. h., dass keines der Vergleichselemente 70 bzw. 71 ein Signal an die nachgeschalteten Glieder weitergibt. Wenn jedoch das Signal vom Signalgeber 41 vor dem Zeitpunkt T1 eintrifft, wird vom Schaltglied 70 ein diesem nachgeordnetes Schaltglied 74 beaufschlagt, welches über ein geeignetes Zwischenglied, welches z. B. ein Stellmotor, ein Motorpotentxometer oder dgl. sein kann, die Drehzahl der die Schnecke 11 antreibenden Motores 12 verringert.

Wenn das vom Signalgeber 41 kommende Signal später eintrifft, als dem im Zeitglied 69 eingestellten Zeitpunkt T2 entspricht, der die maximale Toleranzzeit begrenzt, löst das Vergleichselement 71 ein Signal aus, welches über das diesem nachgeordnete Schaltglied 77 derart auf das Stellglied 75 einwirkt, dass die Drehzahl des Motors 12 und somit der Schnecke 11 erhöht wird. Das Zwischenglied 77 dient der Festlegung der Korrekturgrösse, also des Ausmasses, um welches jeweils bei einem eine Änderung bewirkenden Signal die Drehzahl des Motors 12 verringert oder vergrössert wird. Irgendwelche vom Signalgeber 41 kommenden Signale, die zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 liegen, haben - wie bereits gesagt keinerlei Auswirkungen auf die Drehzahl der Schnecke.

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Auf diese Weise wird erreicht, dass nicht nur die Länge des Formlinges 31 über eine entsprechende Verstellung des Grundspaltes der Austrittsöffnung 20 reguliert wird. Vielmehr ist auch eine Gewähr dafür gegeben, dass der Zeitabschnitt, der für das Füllen des Speicherraumes 18 und damit für das Herstellen des Formlinges 31 benötigt wird, so geringe Schwankungen aufweist, dass bei normalen Betriebsbedingungen praktisch von einer konstanten Zeitdauer gesprochen werden kann, die für das Füllen des Speicherraumes 18 bzw. das Herstellen des Formlinges 31 benötigt wird.

Wesentlich ist, dass für die gesamten Regel- und Steuereinrichtungen elektronische Bauteile verwendet werden können, die im Bedarfsfall auch ohne weiteres in bereits bekannte oder vorhandene elektronische Regel- und Schalteinrichtungen für derartige Vorrichtungen einfügen lassen.

Im übrigen besteht ohne weiteres die Möglichkeit, anstelle der Fotozelle 38 und der ihr zugeordneten Lichtschranke 37, die lediglich zwei Betriebszustände alternativ erfassen kann, andere Einrichtungen zu verwenden, die in der Lage sind, Längenbereiche zu erfassen und zu unterscheiden, so dass es möglich ist, in Bezug auf die Länge des Formlinges 31 einen Toleranzbereich oder dgl, vorzusehen. Im Ergebnis bedeutet dies, dass, solange die Länge des Formlings 31 innerhalb dieses Toleranzbereiches liegt, eine Änderung der Grundspaltbreite unterbleibt. Erst bei Unteroder Überschreigen der Grenzen dieses Toleranzbereiches wird der Grundspalt im Sinne der vorstehenden Erläuterung in der einen

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oder anderen Richtung verändert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren aus Formungen, die einen Extruder und einen Strangpresskopf zum Herstellen der Formlinge sowie eine Blasform aufweist, in welcher diese Formlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei der Strangpresskopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austrittsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite der Austrittsöffnung (20) in Abhängigkeit von Änderungen der Länge des Formlinges (31) verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung (20) erst nach Überschreiten eines vorher bestimmten Toleranzbereiches in Bezug auf die Längenänderung des Formlinges (31) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite der Austrittsöffnung (20) während des Auspressens des Formlinges (21) zusätzlich nach einem bestimmten Programm zur Regulierung der Wanddicke des Formlinges (31) verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Schnecke (11) des Extruders (10) in Abhängigkeit von der Füllzeit des Speicherraumes (18) steuerbar ist.

709818/0430

ORIGINAL INSPECTED

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem im übrigen ganz oder überwiegend zeitstarr steuerbaren Bewegungszyklus der Blasform (34) eine Wartezeit (TO) bis (T1) unmittelbar vor dem Schliessen vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmass der Drehzahländerung der Schnecke (11) abhängig ist von dem Ausmass der Abweichung des Zeitpunktes, an dem der Füllvorgang beendet ist, von einem vorgegebenen Zeitpunkt (T1) , der sich aus dem zeitstarr steuerbaren Bewegungszyklus der Blasform (34) ergibt.

709.Ö1B/04-3Ö