DE2558780A1

DE2558780A1 - Vorrichtung zum herstellen von hohlkoerpern aus thermoplastischem kunststoff im blasverfahren

Info

Publication number: DE2558780A1
Application number: DE19752558780
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Daubenbuechel; Carsten Friedrichs; Dieter Hess
Original assignee: KAUTEX WERKE GmbH
Current assignee: KAUTEX WERKE GmbH
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1975-12-24
Publication date: 1977-07-07
Also published as: GB1565855A; ATA734476A; IT1073752B; DE2558780B2; FR2336228A1; AT363253B; DE2558780C3; FR2336228B1; US4179251A

Description

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, die wenigstens zwei vorzugsweise mit einem gemeinsamen Extruder versehene Strangpressköpfe zum Herstellen von Formungen sowie wenigstens eine Blasform aufweist, in welcher diese Formlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei jeder Strangpresskopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austrittsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist. Diese Austrittsöffnung ist im Falle 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 Zusammen-

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hang mit dem Strangpressen von band- oder folienartigen Formungen, wobei auch hierbei unterschiedliche Querschnittsformen möglich sind.

Die Verwendung von Strangpressköpfen 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 dem den Strangpressköpfen vorgeschalteten Extruder stammen, der beispielsweise bei der Vorrichtung gemäss den beiden vorstehend genannten Vorveröffentlichungen kontinuierlich arbeitet und somit auch während des die Bildung des Formlinges bewirkenden Ausstossvorganges Material in den Strangpresskopf hineinfördert.

In jedem Fall, also unabhängig davon, ob das die Formlinge bildende Material ausschliesslich aus dem jeweils zugeordneten Speicherraum stammt oder teilweise auch direkt vom Extruder kommend aus dem Strangpresskopf austritt, ist es bei bekannten Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art unvermeidbar, dass die die Speicherräume entleerenden Kolben für den Ausstosshub unterschiedliche Zeitabschnitte brauchen. Dies gilt auch unter der Voraussetzung, dass die Kolben sämtlicher Strangpressköpfe ihren Ausstosshub gleichzeitig beginnen. Die Unterschiede in Bezug auf die Dauer des Ausstosshubes sind auf mehrere Einflüsse zurückzuführen, unter anderem auf die Tatsache, dass es praktisch niemals möglich ist,

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eine genau gleichmässige Beaufschlagung beispielsweise sämtlicher hydraulischer Zylinder zu erreichen, die die den Speieherräumen zugeordneten Kolben antreiben. Hinzu kommen Einflüsse, die sich z. B. aus unterschiedlichen Temperaturen und damit unterschiedlichen Druckverhältnissen in den Strangpressköpfen ergeben. Der vorbeschriebene Sachverhalt hat einige Nachteile zur Folge. Wenn wie es allgemein üblich ist - die Strangpressköpfe mit einer gemeinsamen Blasform zusammenwirken, die eine der Anzahl der Strangpressköpfe entsprechende Anzahl von gleichen Formnestern aufweist, hängen aufgrund der unterschiedlichen Zeitpunkte, zu denen die Ausstossvorgänge beendet sind, derjenige oder diejenigen Formling (e), bei dem bzw. bei denen der Ausstossvorgang früher beendet war, während einer bestimmten Zeitdauer am Strangpresskopf, bis der Ausstossvorgang des letzten Formlinges beendet ist und die Blasform geschlossen wsrden kann. Zwangsläufig muss für den Schließvorgang der Blasform die Fertigstellung des letzten Formlinges und damit die Beendigung des Ausstossvorganges dieses letzten Formlinges abgewartet werden. In der Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt der Beendigung der bereits früher fertiggestellten Formlinge und dem Zeitpunkt der Beendigung des zuletzt fertiggestellten Formlinges vergeht, können die Längen der früher fertiggestellten Formlinge Änderungen erfahren, und zwar je nach Beschaffenheit des Materials durch das Eigengewicht, welches eine Verlängerung bewirkt oder aber auch durch Kontraktion, die zu einer Verringerung der Länge führt. Selbstverständlich werden die Zeiträume, um die es sich hierbei handelt, immer sehr kurz sein. Trotzdem reichen sie aus, um diese unerwünschten Erscheinungen zu ermöglichen.

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Diese Längenänderungen sind insbesondere deshalb nachteilig, weil die Wanddicke des Formlinges vielfach nach einem vorgegebenen Programm geregelt wird. Dies geschieht durch Änderung der Spaltbreite der Austrittsöffnung während des Ausstossvorganges. Bei grosserer 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 Lage und Verteilung 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 Ausstoßhub des den Speicherraum entleerenden Kolbens geregelt, wobei von einer normalen Länge des Formlinges und einer bestimmten Lage desselben relativ zur Blasform ausgegangen wird.

Der Gesamthub des die Entleerung des Speicherraumes bewirkenden Kolbens wird dem Programmierer so zugeordnet, dass die Endstellung des Kolbens, die dieser bei Beginn des Ausstossvorganges einnimmt, der Ausgangsposition des Programmierers und die Endstellung des Kolbens am Ende des Ausstosshubes der Endposition des Programmierers zugeordnet sind.

Bei Änderung der Länge des Formlinges erfahren auch die einzelnen Bereiche mit bestimmter Wanddicke entsprechende Änderungen ihrer relativen Lage entlang der Längsachse des Formlinges, so dass die einzelnen Bereiche dann nicht mehr die richtige Position relativ

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zur Blasform und dem darin befindlichen Formnest einnehmen.

Ein anderer wesentlicher Nachteil, der mit der unterschiedlichen Dauer der Ausstossvorgänge. zusammenhängt, besteht darin, dass jedem Strangpresskopf für das Aufbringen des Wandstärkenprogramms auf den Formling eine gesonderte Programmeinrichtung zugeordnet werden muss. In Anbetracht des verhältnismässig hohen Preises für eine derartige Programmeinrichtung erfährt dadurch die Gesamt vorrichtung eine erhebliche Verteuerung. Die Verwendung nur einer gemeinsamen Programmeinrichtung für alle Strangpressköpfe ist bei bekannten Vorrichtungen nicht möglich, da die durch unterschiedliche Kolbengeschwindigkeiten bewirkten unterschiedlichen Ausstossgeschwindigkeiten der einzelnen Formlinge zwangsläufig ebenfalls dazu führen würde, dass die einzelnen Bereiche bestimmter Wanddicke eine falsche relative Lage entlang der Längsachse des Formlinges einnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass bei Verwendung von zwei oder mehr Strangpressköpfen mit Speieherräumen eine gleichzeitige und gleichmässige Herstellung der Formlinge möglich ist, insbesondere auch mit dem Ziel, dass die Ausstossvorgänge sämtlicher Strangpressköpfe und damit die Herstellung sämtlicher Formlinge im wesentlichen gleichzeitig beendet sind. Dabei soll die Kontur der Wandung des Formlinges über eine Wanddickensteuerung veränderbar sein. Es soll ferner die Möglichkeit bestehen, die Vorrichtung zu vereinfachen und deren Gestehungskosten zu verringern.

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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Kolben sämtlicher Strangpressköpfe beim Ausstosshub in Bezug auf
Position und/oder Geschwindigkeit vergleichmässigt werden. Es
lässt sich so eine weitestgehende Synchronisation beim Ausstossen der Formlinge aus den Strangpressköpfen erreichen, so dass die
Ausstossvorgänge sämtlicher Strangpressköpfe auch im wesentlichen gleichzeitig beendet werden. Somit werden jene Nachteile vermieden, die dadurch entstehen können, dass der eine oder andere Formling früher seine Soll-Länge erreicht, also fertiggestellt ist,
als dem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Blasform geschlossen wird.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht die Möglichkeit, die vorerwähnte Vergleichmassigung bzw. Synchronisation auch beim Füllhub der Kolben durchzuführen. Auf diese Weise kann
erreicht werden, dass auch der Füllhub der Kolben sämtlicher
Strangpressköpfe im wesentlichen zum selben Zeitpunkt abgeschlossen ist, so dass der folgende Ausstosshub sämtlicher Strangpressköpfe ohne Verzögerung beginnen kann.

Die Kolben sämtlicher Strangpressköpfe können mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung, beispielsweise einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einrichtung versehen sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der Kolben jedes Strangpresskopfes mit einem eigenen
Antrieb und einem Positionsgeber versehen ist und die von den Positionsgebern sämtlicher Strangpressköpfe ausgelösten Signale einer Vergleichseinrichtung zugeführt werden und die Vergleichmassigung in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches erfolgt.

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Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, sämtlichen Strangpressköpfen eine gemeinsame Programmiereinrichtung zuzuordnen. Daraus ergibt sich - abgesehen von den geringeren Fertigungskosten für die Gesamtvorrichtung - auch der Vorteil einer einfacheren Handhabung, da bei der Verwendung von zwei oder mehr Programmiereinrichtungen eine Änderung des Programms jeder Programmiereinrichtung einzeln eingegeben werden muss. Hierbei können sich Bedienungsfehler oder Fehler durch mangelnde Reproduzierbarkeit der Einstellung ergeben, weshalb vorsorglich ein erheblicher Kontrollaufwand an den hergestellten Artikeln durchgeführt werden muss. Diese zusätzlichen Aufwendungen entfallen, wenn für sämtliche Strangpressköpfe nur eine gemeinsame Programmiereinrichtung verwendet wird.

Wenn der Kolben jedes Strangpresskopfes mit einem eigenen Antrieb versehen ist, kann die Vergleichmässigung bzw. Synchronisierung von Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben dadurch erreicht werden, dass der Kolben einer der Strangpressköpfe als Bezugskolben für Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben aller anderen Strangpressköpfe dient. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß Positionen und/oder Geschwindigkeiten der Kolben sämtlicher Strangpressköpfe in Abhängigkeit von einem mittleren Bezugswert regulierbar sind, der· vorgegeben sein kann.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Spaltbreite der Austrittsöffnung jedes Strangpresskopfes in Abhängigkeit von der Endlänge des zugehörigen Formlinges verstellbar sein. Dadurch besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, die richtige Länge des jeweiligen Formlinges einzuhalten. Insbesondere macht die Anwendung

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dieser Lehre bekannte Massnahme zur Regulierung der Endlänge des Formlinges überflüssig, die darin bestehen, dass der Füllhub des Speicherkolbens und damit das Volumen des Speichers in Abhängigkeit von der Endlänge des Formlinges geändert werden. Diese letztgenannte Massnahme ist deswegen unzweckmässig, weil dadurch das Gewicht des Formlinges und damit auch des daraus herzustellenden Fertigerzeugnisses Schwankungen unterliegt. Demgegenüber trägt die vorstehend beschriebene Art der Steuerung der bereits erwähnten Tatsache Rechnung, dass Längenänderungen des Formlinges bei konstantem Volumen des Speicherraumes im wesentlichen nur auf 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.

Im übrigen kann die Anordnung so getroffen sein, dass eine Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung erst nach Überschreiten eines vorher bestimmten Toleranzbereiches in Bezug auf die Änderung der Endlänge des zugehörigen ForitüJnges erfolgt.

Wenn die Kolben jedes Strangpresskopfes mit einem eigenen Antrieb versehen sind, ist die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass in die Leitungen der Antriebszylinder für die den Speicherräumen zugeordneten Kolben Stellglieder, z. B. Servoventile, eingeschaltet

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-Absind, durch die beim Ausstossnub und/oder beim Füllhub der Kolbengeschwindigkeit und/oder Position derselben regelbar sind.

Eine andere Möglichkeit, den gleichzeitigen Beginn des Ausstosshubes der Kolben sämtlicher Strangpressköpfe zu erreichen, besteht darin, dass am Ende des Füllhubes derjenige oder diejenigen Kolben, die vor dem letzten Kolben die Endstellung erreichen, in Bezug auf den Beginn des Ausstosshubes eine Verzögerung bis zu dem Zeitpunkt erfahren, an welchem auch der Kolben jenes Strangpresskopfes, bei dem der Füllhub als letzter beendet wird, den Ausstosshub beginnt.

Um eine Überfüllung des dem voreilenden Kolben zugeordneten Speichers zu verhindern, wird in diesem Fall der aus dem Ausstosszylinder zu verdrängende ÖIstrom durch ein ohnehin vorhandenes Ventil unterbrochen.

Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung können in Bezug auf die Einstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung der Strangpressköpfe zwei Regulierungsvorgänge einander überlagern: Einmal erfolgt die Einstellung eines Grundspaltes, die der Regulierung der Endlänge des Formlinges dient. Zum anderen wird die Gesamtspaltbreite während des Auspressvorganges in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programm verändert, und

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zwar zur Regulierung der Wandstärke des Formlinges. Dabei besteht die Möglichkeit, die sich aus der Wanddicken-Programmierung ergebenden Änderungen der Spaltbreite einfach zur Breite des Grundspaltes zu addieren. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die sich aus dem jeweiligen Wanddicken-Programm 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 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren,

Fig. 2 die dazugehörige Vorderansicht,

Fig. 3 die dazugehörige Draufsicht,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung mit zugehörigen Steuereinrichtungen,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 4, wobei einige der miteinander zusammenwirkenden Teile eine andere Position einnehmen.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen Extruder 10 auf, dessen Schnecke 11 über ein Getriebe 12 durch einen Motor 13 angetrieben wird. Das thermoplastische Material wird dem Extruder über einen Trichter 14 zugeführt. Dem Extruder 10 sind zwei Strangpressköpfe 15, 16 nachgeschaltet, die im wesentlichen jeweils aus einem Gehäuse 17, einem stationären Dorn 18, einem darin axial verschiebbar angeordneten Kern 19, einem

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Speicherraum 20 sowie einem Ringkolben 21 bestehen. Letzterer ist ebenfalls axial hin- und herverschiebbar angeordnet. Der Kern 19 stellt an seinem unteren Ende die innere Begrenzung eines Ringspaltes 22 dar. Im oberen Endbereich ist der Kern 19 mit einem Kolben 24 versehen, der innerhalb eines Zylinders 23 geführt ist, dessen Zu- und Ableitungen für das normalerweise hydraulische Druckmittel mit 25 und 26 bezeichnet sind.

Der Ringkolben 21 ist mittels über seinen Umfang verteilt angeordneter Bolzen oder dgl. 28 mit der Kolbenstange 29 eines Kolbens 30 verbunden, der in einem Zylinder 31 geführt ist. Die Zu- bzw. Ableitungen für das im allgemeinen hydraulische Druckmittel sind mit 32 bezeichnet.

Das Gehäuse 17 jedes der beiden Strangpressköpfe 15 und 16 ist mit einer Eintrittsöffnung 34 für das thermoplastische Material versehen, das über zwei einander gegenüberliegende, sich nach unten verbreiternde Kanäle 35 in eine ringförmige Querschnittsform gebracht wird und über den Zwischenkanal 36 in den Speicherraum 20 strömt und dabei den Ringkolben 21 nach oben bis in seine obere in Fig. 5 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 der Strangpressköpfe 15, 16 ist eine aus zwei Hälften 38a, 38b bestehende Blasform 38 angeordnet, die mit zwei gleichen Formnestern 39, 40 versehen ist. Das Formnest 39 ist dem Spritzkopf 15, das Formnest 40 dem Spritzkopf 16 zugeordnet, so dass

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der aus dem Strangpresskopf 15 ausgepresste Formling 41 innerhalb des Formnestes 39 und der aus dem Strangpresskopf 16 ausgepresste Formling 42 im Formnest 40 aufgeweitet wird. Dies geschieht über ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft. Jedem der beiden Formnester 39, 40 ist ein Dorn 43 bzw. 44 zugeordnet, über den die Zufuhr des Druckmittels erfolgt. Zu diesem Zweck ist jeder der beiden Dorne 43 bzw. 44 mit einer Bohrung 45 bzw. 46 versehen. Beide Dorne 43 und 44 sind auf- und abbewegbar angeordnet, so dass sie nach oben in den Bereich der Hohlform 38 und der darin befindlichen Vorformlinge 41 bzw. 42 bewegt und aus diesem Bereich nach unten wegbewegt werden können. i_{m Z}uge der Aufwärtsbewegung in dem Bereich der Form 38 hinein werden die Dorne 43, 44 in das jeweils untere Ende des zugehörigen Formlinges 41 bzw. 42 eingeführt. Abweichend von der in der Zeichnung dargestellten Lage der Teile kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, dass die Dorne von oben in den Bereich der Form und in die oberen Enden der darin befindlichen Vorformlinge gebracht werden können. Diese Möglichkeiten gehören zum Stand der Technik.

Die Vorrichtung arbeitet in der Weise, dass das im kontinuierlich laufenden Extruder 10 plastifizierte Material zunächst aus dem Extruder in ein Zwischenstück 47 strömt und dort in zwei Teilströme unterteilt wird derart, dass jedem der beiden Spritzköpfe einer der Teilströme zugeführt wird. Jeder der beiden Teilströme tritt durch eine der beiden Eintrittsöffnungen 34 in einen der beiden Strangpressköpfe 15 bzw. 16 ein. In jedem der Strangpressköpfe strömt das plastifizierte Material zunächst durch die Kanäle 35

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und die Zwischenkanäle 36 in den ringförmigen Speicherraum 20 hinein, wobei mit fortschreitender Füllung des Speicherraumes der zugehörige Ringkolben 21 nach oben in die Lage gemäss Fig. 5 verdrängt wird. Am Ende des Füllhubes, wenn die Ringkolben 21 ihre - einstellbare - obere Position erreicht haben, werden über geeignete bekannte Mittel die KoJten 30 durch die Leitungen 32 beaufschlagt, so dass die Ringkolben 21 nach unten in ihre in Fig. 4 dargestellte untere Endlage bewegt werden. Dabei wird das in den Speicherräumen 20 befindliche thermoplastische Material durch die Austrittsöffnungen 22 in Gestalt von schlauchförmigen Formungen 41 bzw. 42 zwischen die beiden Formteile 38a, 38b der zu diesem Zeitpunkt zumindest teilweise geöffneten Form 38 ausgepresst.

Sobald die beiden Formlinge 41, 42 ihre Soll-Länge erreicht haben, wird - ausgelöst durch Steuerimpulse, deren Entstehung im folgenden beschrieben wird - die Blasform 38 um die beiden Formlinge 41 und 42 geschlossen, wobei vor oder nach dem Schliessvorgang der jeweils zugehörige Dorn 43 bzw. 44 in das untere Ende des Formlinges 41 bzw. 42 bewegt wird.

Nach dem Aufweitvorgang bleiben die hergestellten Hohlkörper noch für eine bestimmte Zeitdauer innerhalb der Form, damit das thermoplastische Material abkühlt und sich verfestigt. Alsdann wird die Form geöffnet. Die fertigen Hohlkörper, an denen sich vielleicht noch einige Abfallteile befinden, werden aus der Form herausgenommen, so dass letztere nunmehr die folgenden Formlinge 41 und 42 aufnehmen kann. Diese Situation ist in Fig.

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4 dargestellt.

Jedem der beiden Ringkolben 21 ist ein Positionsanzeiger 50 zugeordnet, dessen Bewegungen von denen des Ringkolbens abhängig sind. Dieser Positionsanzeiger 50 wirkt mit zwei Signalgebern 51, 52 zusammen. In der unteren Stellung des Ringkolbens 21 und damit des Positionsanzeigers 50 löst letztere über den Signalgeber 52 ein Signal aus, welches besagt, dass der Ausstosshub des Ringkolbens 21 in Richtung auf die Austrittsöffnung 22 und damit die Bildung des Formlinges 41 bzw. 42 beendet sind. Dieses vom Signalgeber 50 kommende Signal geht über eine Leitung 53 an eine Vergleichseinrichtung 54.

Unterhalb der Blasform 38 sind jedem der beiden Strangpressköpfe 15, 16 bzw. jedem Formnest 39, 40 zwei Fotozellen 56, 57 so zugeordnet, dass die ihnen zugehörigen Lichtschranken 58, 59 durch das untere Ende der Formlinge 41, 42 unterbrochen werden, sobald diese eine bestimmte Länge erreicht haben. Die Fotozellen 56 und 57 und die Lichtschranken 58 und 59 sind derart in Ausspritzrichtung der Formlinge 41, 42 hintereinander angeordnet, dass zunächst die Lichtschranke 58 und mit zunehmender Länge des Formlinges auch die Lichtschranke 59 unterbrochen werden. Die Lichtschranke 58 gibt die Mindestlänge an, welcher der Formling 41 bzw. 42 erreichen muss, um ein einwandfreies Fertigerzeugnis herzustellen.

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Die Fotozellen 56 und 57 sind über Leitungen 60, 61 ebenfalls mit den jeweiligen Vergleichseinrichtungen 54 verbunden. Letztere stellen fest, ob zu dem Zeitpunkt, zu welchem Positionsanzeiger und damit Ringkolben 21 jedes Strangpresskopfes die Stellung am Ende des Ausstosshubes erreicht haben (Fig. 4) die zugehörige Lichtschranke 58 und gegebenenfalls die Lichtschranke 59 unterbrochen sind. Wenn von der jeweiligen Fotozelle 56 zu dem genannten Zeitpunkt kein Signal in der zugehörigen Vergleichseinrichtung 54 eingetroffen ist, bedeutet dies, dass der Formling 41 bzw. 42 zu kurz ist. Im anderen Fall, wenn ein Signal von der Fotozelle 56 in der Vergleichseinrichtung 54 bereits zu dem Zeitpunkt vorhanden ist, in welchem das Signal vom Signalgeber 50 in der Vergleichseinrichtung 54 eintrifft, ist der zugehörige Formling 41 bzw. 42 zu lang. Dies gilt innoch stärkerem Masse, wenn zu dem genannten Zeitpunkt auch ein Signal von der Fotozelle 57 in der Vergleichseinrichtung 54 eintrifft, oder bereits vorhanden ist, d. h. auch die Lichtschranke 59 unterbrochen ist. Wenn keine der beiden Lichtschranken 58 und 59 unterbrochen ist, also ein zu kurzer Formling 41 bzw. 42 vorliegt oder aber wenn beide Lichtschranken 58 und 59 unterbrochen sind, also ein viel zu langer Formling 41 und 42 vorhanden ist, wird von der jeweils zugeordneten Vergleichsvorrichtung 54 ein Signal an eine Einstelleinrichtung 62 gegeben, die eine Verstellung des Grundspaltes der Austrittsöffnung 22 des jeweiligen Strangpresskopfes 15 bzw. 16 bewirkt. Zwischen Vergleichseinrichtung 54 und Einstelleinrichtung 62 ist ein Schaltglied 63 vorgesehen, welches der Festlegung der Korrekturgrösse, also des Ausmasses, um welches jeweils bei einem eine Änderung be-

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wirkenden Signal der Grundspalt verstellt wird, dient. Die entsprechende Betätigung der Einstelleinrichtung 62 erfolgt dabei über einen Stellmotor 64.

Abweichend von der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Ausführung kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass unterhalb jedes Formnestes 39 bzw. 40 nur eine Lichtschranke 58 angeordnet ist. In diesem Fall bedeutet ein von der jeweiligen Fotozelle 56 in der zugehörigen Vergleichseinrichtung eintreffendes Signal, dass der Formling 41 bzw. 42 langer als notwendig ist. Im anderen Fall, wenn kein Signal von der Fotozelle vorliegt, ist der zugehörige Formling zu kurz. In jedem der beiden Fälle wird von der in Frage , kommenden Vergleichseinrichtung 54 ein Signal an die zugehörige Einstelleinrichtung 62 gegeben, so dass auch in jedem Fall eine Verstellung des Grundspaltes erfolgt. D. h., dass hierbei ein Toleranzbereich bezüglich der Endlänge des Formlinges nicht vorhanden ist.

Die Einstelleinrichtungen 62, bei welchen es sich z. B. um Motorpotentiometer handeln kann, sind jeweils mit einer Verknüpfungseinrichtung 65 verbunden, deren anderer Eingang mit einem Programmierer 67 verbunden ist. In letzterem ist ein bestimmtes Programm hinsichtlich der Verteilung der Wanddicke der Formlinge 41 und über deren Länge eingestellt. Die im Programmierer 67 dargestellte Kurve 68 entspricht dem Programm der Wanddickensteuerung. Der Abstand zwischen der ebenfalls im Programmierer 67 dargestellten Linie 66 und dem jeweils gegenüberliegenden Punkt der Kurve 68 definiert die jeweils gegebene Breite des Teilspaltes, der gemein-

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sam mit der Breite des Grundspaltes die jeweils gegebene Breite des Gesamtspaltes der Austrittsöffnung 22 definiert. Die Breite des letzteren erfährt während des Auspressens des Formlinges 41 bzw. 42 eine Änderung entsprechend dem Verlauf der Kurve 68. Zusätzlich wird auf die bereits beschriebene Weise der Grundspalt verändert, falls die Endlänge der Formlinge 41 bzw. 42 dies erforderlich macht. Dabei erfolgt die Veränderung der Grundspalte der beiden Strangpressköpfe 15 und 16 unabhängig voneinander. Dies geschieht in der bereits beschriebenen Weise über die beiden Einstelleinrichtungen 62. Bei zu langem Formling 41 bzw. 42 wird die Breite des zugehörigen Grundspaltes und damit auch die des Gesamtspaltes eine Vergrösserung erfahren. Im umgekehrten Fall, also bei zu kurzem Formling 41 bzw. 42, erfahren Grundspalt und damit der jeweilige Gesamtspalt eine Verringerung ihrer Breite.

In den Verknüpfungseinrichtungen 65 werden die vom Programmierer 67 und der jeweiligen Einstelleinrichtung 62 kommenden Signale, beispielsweise elektrische Spannungen, addiert.

Die Ausgänge beider Verknüfpungseinrichtungen 65 sind über Leitungen 70 mit jeweils einer Regeleinrichtung 71 verbunden, deren anderer Eingang mit jeweils einem Positionsanzeiger 72 verbunden ist. Diese Positionsanzeiger sind den Kolben 24 zugeordnet, die die Lage der die Austrittsöffnungen 22 innenseitig begrenzenden Kerne 19 verstellen. Der Ausgang jeder Regeleinrichtung 71 ist über eine Leitung 73 mit einem Servoventil 74 verbunden, welches seinerseits in die Zu- und Ableitungen 25, 26 des jeweils zugehörigen Zylinders 23 eingeschaltet ist.

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Das im Programmierer 67 entsprechend der Kurve 68 in Bezug auf die Wandstärke der Formlinge 41 und 42 eingestellte Programm wird in Abhängigkeit vom Ausstosshub des Kolbens 21 des Strangpresskopfes 15 abgefahren. Die dazu notwendige Verbindung mit der Programmiereinrichtung wird über die Leitungen 76 und 75 hergestellt. Die Regler 71 vergleichen die über den jeweils zugehörigen Positionsanzeiger 72 eingegebene tatsächliche Lage des zugehörigen Kernes 19 mit dessen Soll-Lage, die sich aus zwei Einflussgrössen ergibt, nämlich aus dem Punkt der Programmkurve 68, der der jeweiligen Stellung des Speicherkolbens 21 entspricht, und der jeweiligen Stellung der Einstelleinrichtung 62. Bei Abweichungen der Ist-Lage von der Soll-Lage werden entsprechende Signale auf das jeweilige Servoventil 74 gegeben, die zu einer Korrektur der Position des Kernes 19 und damit der Breite des Spaltes führen, der die jeweilige Austrittsöffnung 22 bildet. Dabei kann es zusätzlich auch zu einer Veränderung des Grundspaltes kommen, falls die Länge der Formlinge 41 bzw. 42 ausserhalb des Toleranzbereiches zwischen den beiden Lichtschranken 58 und 59 liegt.

Auf die vorbeschriebene Weise ist es ohne weiteres möglich, bei konstantem Volumen der Speicherräume 20 und somit der Formlinge 41 und 42 die Länge der letzteren zu regulieren, so dass eine wirtschaftliche Fertigung des Endproduktes erreicht wird, da dieses nicht mehr Material enthält als zu seiner Funktion notwendig ist.

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Die Einstellung der Breite des Grundspaltes erfolgt bei beiden Strangpressköpfen 15, 16 unabhängig voneinander. Hingegen erfolgt die Steuerung der Wandstärke der Formlinge 41 und 42 für beide Strangpressköpfe 15, 16 gemeinsam durch die Programmeinrichtung 67. Dazu ist es erforderlich, dass beim Auspressvorgang die beiden Kolben 21 weitgehend synchron bewegt werden, damit das Wanddickenprogramm auch relativ zur LängserStreckung jedes Formlinges 41 bzw. 42 richtig positioniert wird. Dazu ist jeder der beiden Positionsanzeiger 50, der die Lage des jeweils zugeordneten Ringkolbens 21 angibt, über die beiden erwähnten Zweigleitungen 76 - und im Falle des dem Strangpresskopf 15 zugeordneten Positionsgebers 5O zusätzlich durch eine Leitung 77 - mit einer Regel- und Vergleichseinrichtung 79 verbunden, deren Ausgänge über Leitungen 80, 81 mit jeweils einem Servoventil 82, 83 verbunden sind. Das Servoventil 82 ist in die Zuleitung 32 des dem Strangpresskopf 15 zugeordneten Zylinders 31, das Servoventil 83 in die Zuleitung 32 des dem Strangpresskopf 16 zugeordneten Zylinders 31 eingeschaltet. Durch das Vergleich- und Regelglied 79 werden die beiden von den Positionsgebern 50 angegebenen Stellungen zunächst miteinander verglichen. Im Fall einer Abweichung der Stellung des Kolbens 21 des einen Strangpresskopfes vom Kolben 21 des anderen Strangpresskopfes wird die Zufuhr des im allgemeinen hydraulischen Druckmittels in wenigstens einen der Zylinder 31 so geregelt, dass die Bewegungen der Kolben 21 beider Strangpressköpfe in Bezug auf Position und Geschwindigkeiten einander angeglichen werden mit dem Ergebnis, dass das Auspressen beider Formlinge 41, 42 weitestgehend im Gleichlauf und synchron erfolgt. Dadurch ist auch gewährleistet, dass beide Auspressvor-

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gänge praktisch gleichzeitig beendet sind. Die Grundspalte beider Strangpressköpfe 15, 16 werden - wie bereits gesagt - unabhängig voneinander reguliert, da hier aufgrund unterschiedlicher Betriebsbedingungen in den einzelnen Strangpressköpfen durchaus auch Unterschiede in Bezug auf das Fliessverhalten usw. des thermoplastischen Kunststoffes in den Strangpressköpfen und durch die Austrittsöffnung hindurch auftreten können.

Der durch die Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung erreichbare Gleichlauf der Ausstossvorgänge hat auch den weiteren wesentlichen Vorteil, dass zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem einer oder mehrere der Formlinge·ihre Soll-Länge erreicht haben, und dem Zeitpunkt, zu welchem die Blasform 38 geschlossen wird, kein

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zeitlicher Abstand liegt, der dadurch verursacht sein könnte, dass die Ausstossvorgänge in den einzelnen Strangpressköpfen unterschiedlich lange dauern. Aufgrund der bei Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung erzielbaren Gleichlauf beim Auspressen der Formlinge 41 und 42 ist es auch möglich, das Signal zum Schliessen der Form nur von einem der beiden Strangpressköpfe abzunehmen. Bei dem in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispxel ist es der rechts angeordnete Strangpresskopf 16. In der unteren Stellung des Ringkolbens 21 dieses Strangpresskopfes löst dessen Positionsanzeiger 50 bei Erreichen des unteren Signalgebers 52 ein Signal aus, welches in die zugeordnete Vergleichseinrichtung 54 gelangt. Dieses Signal, welches anzeigt, dass die Bildung des Formlinges 42 beendet ist, geht über eine Leitung 84 auch an ein Steuerglied 85, welches auf ein Ventil 86 einwirkt. Letzteres ist in die Zu- und Ableitungen 87, 88 eines Zylinders 89 eingeschaltet. Der in letzterem geführte Kolben 90 öffnet und schliesst die Blasform 38 durch entsprechendes Bewegen der Formteile 38a, 38b. Das vom Signalgeber 52 kommende Signal bewirkt eine Beaufschlagung des Kolbens 90 mit einem durch die Leitung 88 zugeführten Druckmittel, wodurch die Blasform 38 geschlossen wird. Die Formhälfte 38a kann in an sich bekannter Weise indirekt mit dem Kolben 90 verbunden sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dem Formteil 38a einen eigenen Antrieb zuzuordnen, der dann ebenfalls über das Steuerglied 85 gesteuert werden würde. Zur Erzielung einer besseren Üersichtlichkeit ist der Zylinder 89 mit den zugehörigen Teilen so angeordnet, dass die Kolbenstange 91 des Kolbens 90 aussermittig an der Halteplatte 92 für das Formteil 38b angreift.

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Abweichend von der zeichnerischen Darstellung wird im allgemeinen die Anordnung so getroffen sein, dass Kolbenstange 91 mittig an der Halteplatte 92 bzw. den Formteilen angreift.

Der den beiden Positionsanzeigern 50 jeweils zugeordnete obere Signalgeber 51 zeigt an, wenn der zugeordnete Ringkolben 19 seine obere Endlage erreicht hat. Es kann dann ein Signal ausgelöst werden, welches z. B. über das Servoventil 82 bzw. 83 die Beaufschlagung des Kolbens 30 bewirkt, wodurch die Bewegung des Ringkolbens 21 in Richtung auf die Austrittsöffnung 22 und damit das Ausstossen des Formlinges 41 bzw. 42 ausgelöst werden.

Vergleichs- und Steuerglied 79 sowie die beiden Servoventile 82 und 83 können auch dazu benutzt werden, während des Füllens der beiden Speicherräume 20 die Bewegung der beiden Ringkolben 21 von der Austrittsöffnung 22 weg derart zu synchronisieren, dass beide Ringkolben 21 den Füllhub gleichzeitig beenden. Damit ist eine Gewähr dafür gegeben, dass auch der nachfolgende Ausstosshub beider Ringkoüten 21 gleichzeitig beginnt. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass beide KOlben 21 - oder gegebenenfalls auch nur einer der beiden Kolben - in der oberen Endlage einen Endschalter betätigen, der zu einer Beaufschlagung der beiden Zylinder 31 oberhalb der beiden Kolben 30 führt.

Im allgemeinen werden beide Signalgeber 51, 52 verstellbar angeordnet sein, damit das System an das für die Herstellung eines bestimmten Hohlkörpertyps notwendige Speiehervolumen angepasst werden kann.

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Abweichend von der Darstellung in der Zeichnung kann die Anord- ' nung auch so getroffen sein, dass - wie eingangs bereits erwähnt worden war - beiden Kolben 21 ein gemeinsamer Antrieb zugeordnet ist. Dazu genügt es, beispielsweise beide Kolbenstangen 29 durch eine Traverse miteinander zu verbinden, an welcher die Kolbenstange eines vorzugsweise mittig angeordneten einzigen Zylinders 31 angreift.

Der vorstehend benutzte Ausdruck "Programmierer" soll alle geeigneten Programmiereinrichtungen einschliessen.

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Claims

DIPL-ING. HELMUT KOEPSELL 5 KÖLN 1

P AT EN TA NWA LT «CObo/öU Mittelstrasse 7

Tetefon (02 21) 219423 Telegrammadresse: Koepsellpatent Köln

Hg/496 j

Reg.-Nr. bitte angeben

Patentansprüche

f1.] Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren, die wenigstens zwei vorzugsweise mit einem gemeinsamen Extruder versehene Strangpressköpfe zum Herstellen von Formungen sowie wenigstens eine Blasform aufweist, in welcher diese Formlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei jeder Strangpresskopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austrittsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (21) sämtlicher Strangpressköpfe (15, 16) beim Ausstosshub in Bezug auf Position und/oder Geschwindigkeit vergleichmässigt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichmässigung auch beim Füllhub der Kolben (21) erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (21) sämtlicher Strangpressköpfe (15, 16) mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) jedes Strangpresskopfes (15, 16) mit einem eigenen Antrieb (30, 31) und einem Positionsgeber (50) versehen ist und die von den Positionsgebern (50) sämtlicher Strangpress-

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original inspected

köpfe (15, 16) ausgelösten Signale einer Vergleichseinrichtung (79) zugeführt werden und die Vergleichmassigung in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtlichen Strangpressköpfen (15, 16) eine gemeinsame Programmiereinrichtung zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) einer der Strangpressköpfe (15, 16) als Bezugskolben für Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben aller anderen Strangpressköpfe dient.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen und/oder Geschwindigkeiten der Kolben (21) sämtlicher Strangpressköpfe (15, 16) in Abhängigkeit von einem mittleren Bezugswert regulierbar sind, der vorgegeben sein kann.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite der Austrittsöffnung (22) jedes Strangpresskopfes (15, 16) in Abhängigkeit von der Endlänge des zugehörigen Formlinges (41, 42) verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung (22) erst nach Überschreiten eines vorher bestimmten Toleranzbereiches in Bezug auf die Änderung der Endlänge des zugehörigen Formlinges (41 bzw. 42) erfolgt.

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10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherräume (20) sämtlicher Strangpressköpfe (15, 16) ein konstantes Volumen aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leitungen der Antriebszylinder (31) für die den Speicherräumen (20) zugeordneten Kolben (21) Stellglieder (82,83) eingeschaltet sind, durch die beim Ausstosshub und/oder beim Füllhub der Kolben (21) Geschwindigkeit und/oder Position derselben regelbar sind.

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