DE2621465C3 - Verfahren zum Extrudieren eines aus Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke bestehenden Kunstharzstrangs - Google Patents
Verfahren zum Extrudieren eines aus Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke bestehenden KunstharzstrangsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den im Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruches angegebenen
Merkmalen. Ein Verfahren mit diesen Merkmalen ist im wesentlichen aus der DE-AS 15 54 833
bekannt. Insbesondere ist es aus dieser Auslegeschrift bekannt, bei der Herstellung von Nylonfäden die
Schneckendrehzahl einer Extmderschnecke und die Geschwindigkeit, mit welcher das zu extrudierende
Material in den Extruder eingebracht wird, so zu steuern, daß von der Auslaßöffnung des Extruders ein
konstanter Druck aufrechterhalten wird. Ein leichter Anstieg der Druckanzeige ruft bei dem bekannten
Verfahren sofort eine entsprechende Verkleinerung der Schneckendrehzahl und/oder Einspeisgeschwindigkeit
hervor.
Aus der CH-PS 4 17 060 ist bereits ein Verfahren zum
Herstellen von Kunststoffrohren mit mindestens an einem Ende auf eine bestimmte Länge erhöhtem
Wandquerschnitt bekannt, bei welchem ein abschnittsweises Stauchen des Kunstharzstranges dadurch hervorgerufen
wird, daß in der Zeiteinheit mehr Werkstoff aus der Extruderdüse ausgepreßt als von einer
Abzugseinrichtung abgezogen wird. Dazu wird zeitweilig die Geschwindigkeit der Abzugseinrichtung verringert.
Als nachteilig am bekannten Stand der Technik, insbesondere an dem aus der DE-AS 15 54 833
bekannten Verfahren, wird empfunden, daß zwischen der Steigerung der dem Extruder zugeführten Menge
und dem Austreten einer erhöhten Extrudatmenge aus der Extruderdüse ein gewisser Zeitraum vergeht,
wodurch die Ansprechgenauigkeit und als Ergebnis wiederum die Maßhaltigkeit der verdickten Strangabschnitte
nur gering ist.
Somit führt das Arbeiten nach dem bekannten Stand der Technik zu einem Arbeitsablauf, bei welchem die
Extrudatmenge erst nach gewisser zeitlicher Verzögerung auf die veränderte Schneckendrehzahl und
veränderte Zufuhrmenge anspricht
Aus der CH-PS 4 06 620 ist ferner ein Verfahren
bekannt, bei welchem veränderte Extrudatmengen
dadurch hervorgebracht werden, daß der Austrittspalt
der Extruderdüse entsprechend der angestrebten Wanddickenänderung vergrößert bzw. verkleinert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren der aus der DE-AS 15 54 833 bekannten
ίο Gattung so auszubilden, daß ein rascheres Ansprechen
der erzielten Wanddickenänderung auf eine Änderung von Schneckendrehzahl und Zuführmenge erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß als
Folge der erfindungsgemäßen Über- und Unterregelungen von Zuführmenge und Schneckendrehzahl ein
rascheres Ansprechen der zu verändernden Extrudatmenge auf die Regefungsmaßnahmen erzieh wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezug auf die
Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt
F i g. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine zum Ausführen der Erfindung geeignete Vorrichtung
und die
F i g. 2 bis 5 graphische Schaubilder, bei welchen jeweils über die Zeit der Verlauf der in der Zeiteinheit
zugeführten Zuführmenge F, die Drehzahl N der Extruderschnecke, der Füllungsgrad K und die Kunstharzmenge
Q an ausgegebenem Extrudat dargestellt sind, wobei F i g. 3 den erfindungsgemäßen Arbeitsablauf illustriert.
F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Extrudieren von aus Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke bestehenden Kunstharzsträngen. Diese Vorrichtung besitzt eine Zuführeinrichtung 2, die das zu verarbeitende Material einem Extruder 3 zuführt. Ferner besitzt die Vorrichtung ein Mundstück 4, eine Einrichtung 5 zum Einstellen des Extrudat-Außendurchmessers, einen Kühlwasserbehälter 6 sowie eine Abzugseinrichtung 7.
F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Extrudieren von aus Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke bestehenden Kunstharzsträngen. Diese Vorrichtung besitzt eine Zuführeinrichtung 2, die das zu verarbeitende Material einem Extruder 3 zuführt. Ferner besitzt die Vorrichtung ein Mundstück 4, eine Einrichtung 5 zum Einstellen des Extrudat-Außendurchmessers, einen Kühlwasserbehälter 6 sowie eine Abzugseinrichtung 7.
Ein Kunstharzpulver oder -granulat wird von einem Vorratsbehälter 1 mit Hilfe der Zuführeinrichtung 2
dem Extruder 3 zugeführt. Das Kunstharz wird in dem Extruder 3 gemischt und geschmolzen, in Rohrform
durch das Mundstück 4 ausgestoßen, durch die Einrichtung 5 zur Einstellung des Außendurchmessers
geführt, im Kühlwasserbehälter 6 abgekühlt und von der Abzugseinrichtung 7 abgezogen.
Die Zuführeinrichtung 2 kann einen Schneckenförderer enthalten, wie in der Zeichnung dargestellt. Die
Zuführeinrichtung 2 wird mit Hilfe einer zweiten Antriebseinrichtung 21 angetrieben, um das Kunstharz
dem Extruder 3 zuzuführen.
Dieser Extruder 3 ist so gebaut, daß eine Vielzahl von Schnecken 31 unter gegenseitigem Eingriff in einem
Zylinder angeordnet sind. Die Schnecken 31 werden mit Hilfe einer ersten Antriebseinrichtung 32 angetrieben
und das vermischte und geschmolzene Kunstharz wird in Rohrform durch das Mundstück 4 extrudiert. Die
Drehzahlen der ersten Antriebseinrichtung 32 für die Schnecken 31 und der zweiten Antriebseinrichtung 21
für die Zuführeinrichtung 2 können mit Hilfe einer
*"> Steuereinrichtung 8 in vorbestimmter Beziehung zueinander
verändert werden.
Wird die Drehzahl der Schnecken 31 des Extruders 3 vergrößert oder vermindert, so bedeutet das, daß die
Menge an gefördertem Kunstharz vergrößert oder verringert wird, wozu gleichzeitig die Drehzahl der
Zuführeinrichtung 2 verändert wird. Dadurch ist es möglich, den Füllungsgrad K des Kunstharzes konstant
einzustellen. So wird z. B. die Drehzahl der Schnecken 31 des Extruders 3 mit Hilfe der Steuereinrichtung 8 um
etwa das zweifache der vorherigen Drehzahl über eine vorbestimmte Zeitdauer in vorbestimmten Abständen
während des Extrudierens gesteigert Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Zuführeinrichtung 2
geförderte Kunstharzmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schnecken 31 in dem Extruder 3 derart
erhöht, daß etwa die doppelte Menge geschmolzenen Kunstharzes in Rohrform an dem Mundstück 4
extrudiert wird, ohne daß sich der Füllungsgrad K im Extruder 3 wesentlich ändert, wobei der Außendurchmesser
des Rohres 9 mit Hilfe der Einrichtung 5 eingestellt wird, ohne daß die Abzugsgeschwindigkeit
des Rohres 9 in der Abzugseinrichtung 7 verändert wird. Dies hat zur Folge, daß die Dicke der Wand des Rohres
9 in radialer Richtung zunimmt und ein verdickter Abschnitt gebildet wird, der etwa doppelt so dick ist, wie
das Rohr 9, welches vor der Erhöhung der Drehzahl und der Zuführmenge erzeugt wurde.
Vorzugsweise sind in der Einrichtung 5 zur Einstellung des Außendurchmessers Nuten ausgebildet, um zu
erreichen, daß das Rohr 9 in engere Berührung mit der Innenoberfläche der Einrichtung 5 gelangt. Die Nuten
sind an ein Unterdruckrohr angeschlossen, mit dessen Hilfe die zwischen dem Rohr 9 und der Innenfläche der
Einrichtung 5 vorhandene Luft abgesaugt wird. Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß
ein unter Druck stehendes Medium, wie Druckluft, in das Rohr 9 eingeführt wird.
Auf diese Weise läßt sich kontinuierlich ein Rohr 9 herstellen, bei welchem abwechselnd wandungsmäßig
dünne Abschnitte 91 und wandungsmäßig dicke Abschnitte 92 vorhanden sind. Es ist auch möglich,
trogartig ausgebildete Erzeugnisse mit unterschiedlichen Wanddicken in Extruderrichtung herzustellen,
indem ein Mundstück 4 benutzt wird, welches einen trogartig gestalteten Austrittsspalt oder einen plattenartig
gestalteten Ausgangsschlitz besitzt. Es sind dann entsprechende Einrichtungen zur Gestaltung der
Außenoberfläche und Wasserbehälter für Kühlzwecke zu benutzen.
In den F i g. 2 bis 5 sind alle Kurvenzüge über der Zeit
als Abszisse aufgetragen. Mit dem Buchstaben Fist die
Zuführmenge an Kunstharz bezeichnet, die je Zeiteinheit dem Extruder 3 zugeführt wird. Mit dem
Buchstaben N ist die Drehzahl der Schnecken 31
ίο bezeichnet, während der Buchstabe K den Füllungsgrad
des Extruders bezeichnet und mit dem Buchstaben <?die
in der Zeiteinheit extrudierte Kunstharzmenge bezeichnet ist. Die Fig.4 und 5 beziehen sich auf Fälle, bei
denen lediglich die je Zeiteinheit zugeführte Zuführmenge F bzw. die Drehzahl N der Schnecken 31
vei^größert wurde. Die Einwirkungen auf die extrudierten
Kunstharzmengen ζ) sind in den Fi g. 4 und 5 durch die Kurven Q veranschaulicht. Dies ist mit der
Darstellung in Fig.2 zu vergleichen, weiche sich auf
den Fall bezieht, daß sowohl die je Zeiteinheit zugeführte Zuführmenge F als auch die Drehzahl N
verändert wurden. Es ist eine bessere Steuerung der exirudierten Kunstharzmenge Q zu beobachten als bei
der den F i g. 4 und 5 zugrunde liegende Arbeitsweise.
Trotzdem ist die Ansprechzeit der in der Zeiteinheit extrudierten Kunstharzmenge Qetwas verzögert, wie in
den vorstehend genannten Figuren durch gestrichelte Linien dargestellt, was die Folge einer Änderung des
Füllungsgrades K im Extruder ist, die wiederum durch den Wechsel des Fließwiderstandes des Kunstharzes
beim Fließen durch das Mundstück 4 hervorgerufen ist, der sich mit der extrudierten Kunstharzmenge ζ) ändert.
Um das verzögerte Ansprechen zu beseitigen, wird
die Drehzahl Λ/der Schnecken 31 und die Zuführmenge
J5 F anfänglich für eine kurze Zeitdauer stärker als
erforderlich gesteigert. Werden die Schnecken 31 wieder auf ihre ursprüngliche Drehzahl N gebracht, so
wird die Drehzahl N zunächst für eine kurze Zeitdauer unter die Ausgangsdrehzahl und die Zuführmenge F
unter die Ausgangsmenge abgesenkt. Dieser erfindungsgemäße Verfahrensverlauf ist in F i g. 3 dargestellt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1
Patentanspruch:
Patentanspruch:
Verfahren zum Extrudieren eines aus Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke bestehenden Kunstharzstrangs,
bei dem zur Vergrößerung bzw. Verminderung der Wanddicke während eines der jeweils angestrebten Abschnittslänge entsprechenden
Zeitraumes der Kunstharzstrang schneller bzw. langsamer ausgepreßt als abgezogen wird, indem
zur Konstanthaltung des Füllungsgrades der Extruderschnecke die dem Extruder zugeführte Zuführmenge
an Kunstharz und die Schreckendrehzahl gleichzeitig und in gleichem Maß gesteigert
bzw. verringert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem jeweils vorgesehenen
Zeitpunkt der Steigerung der Zuführmenge und der Schneckendrehzahl zunächst die Zuführmenge und
die Schneckendrehzahl über die vorgesehene gesteigerte Zuführmenge bzw. Schneckendrehzahl hinweg
gesteigert und sodann auf die vorgesehenen gesteigerten Werte gesenkt werden und zu dem
vorgesehenen Zeitpunkt der Verminderung der Zuführmenge und der Schneckendrehzahl zunächst
die Zuführmenge und die Schneckendrehzahl unter die vorgesehenen verminderten Werte gesenkt und
dann auf die vorgesehenen verminderten Werte angehoben werden.
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DE2621465B2 DE2621465B2 (de) | 1981-04-02 |
DE2621465C3 true DE2621465C3 (de) | 1981-11-05 |
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Family Applications (1)
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GB (1) | GB1553621A (de) |
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