DE2634976A1 - Vorrichtung zur herstellung duennwandiger formlinge aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Description

• VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG DUNNWANDIGER
• FORMLINGE AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger Formlinge verschiedenster Gestalt aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem Extruder und einer Formeinrichtung, die beide starr ausgebildet sind und einem Transport zur Ubergabe der kontinuierlich extrudierten Folienbahn zu der intermittierend arbeitenden Formeinrichtung. Dabei wird die Folienbahn teilweise von beiderseits an den Folienrändern angreifenden Transportketten gehalten und geführt.
• Ein Problem bei der direkten Verkettung eines Extruders mit der Formeinrichtung besteht im Transport der Folienbahn. Zum einen, weil die Folienbahn weich und plastisch istj zum anderen weil der Extruder kontinuierlich arbeitet, die Formeinrichtung meist intermittierend.
• Es ist bekannt, den Transport der Folienbahn durch Bewegung der gesamten Formeinrichtung vorzunehmen (OS 1 479 059). Auch das Schwenken oder Bewegen des gesamten Extruders ist bekannt (GM 7 539 825). Bei schnell laufenden Automaten sind beide ungeeignet wegen den großen zu bewegenden Massen pro Takt.
• Folglich bietet sich an, Extruder und Formeinrichtung starr auszubilden und eine Transporteinrichtung vorzusehen. Diese muß über eine Zwischenschlaufe die Umsetzung zwischen kontinuierlicher Extrusion und intermittierender Verformung vornehmen. Eine solche Anlage zeigt die -DT-OS 2 252 219. Um die Folienbahn trans--portieren zu können wird in dieser DT-OS 2 252 219 vorgeschlagen, die Bahn unmittelbar nach Verlassen des Extruders soweit an der Oberfläche zu kühlen, daß sie tragfähig wird und dann über Walzen vorzuschieben. In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, die Folienbahn soweit zu kühlen, daß wirklich eine gute Stabilität erreicht wird, so daß die Folienbahn den Folienzug übertragen kann. Dazu ist eine Absenkung der Temperatur unter die Verformungstemperatur bei den meisten Kunststoffen nötig. Man kann folglich nur so weit abkühlen, daß die Folienbahn zum Verformen noch die erforderliche Temperatur aufweist - dann weist sie normalerweise keine genügende Stabilität zum Transport auf. Oder man muß die stärker abgekühlte Folienbahn vor dem Verformen erneut aufheizen. Beides ist nachteilig.
• Ein weiterer Nachteil bei einer Vorrichtung gemäß der DT-OS 2 252 219 besteht darin, daß die Folienbahn unterschiedlich lang mit den Umlenkwalzen zur Bildung der Zwischenschlaufe in Berührung steht. Die Folge ist eine Störung des natürlichen Temperaturgefälles der Folienbahn - bedingt durch deren Abkühlung an die Umgebungsluft, auch wenn die Walzen temperiert sind, denn eine genaue Übereinstimmung der Walzentemperatur und der Temperatur des gerade aufliegenden Folienbahnabschnittes ist in der Praxis nie gegeben.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Folienbahn ohne zu starke Abkühlung sicher geführt werden kann und ein gleichmäßiges Temperaturgefälle aufweist, da kein Stillstand zwischen der Folienbahn und einzelnen Walzen eintritt.
• Dies wird erreicht durch einen kontinuierlich arbeitenden Antrieb für eine nach der Extruderdüse angeordnete Kühlwalze, für die Einlaufwalze, die vor Transportketten angeordnet ist und für die mit den Transportketten kämmenden Kettenräder sowie durch Führungen für den gesamten Transport und einen Antrieb zur Verschiebung des Transportes in Vorschubrichtung der Folienbahn.
• Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß im Antrieb zwischen der Kühlwalze am Extruder und der Einlaufwalze des Transports ein stufenlos regelbares Getriebe eingebaut ist, so daß es möglich ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Einlaufwalze geringfügig höher als die Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze einzustellen. Dadurch kann eine sich evtl. bildende Folienverlängerung durch den Foliendurchhang der weichen Folienbahn ausgeglichen werden.
• In Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, eine Klemmeinrichtung für die Transportketten vorzusehen, so daß während des Verformungsvorganges, während dem der Rücklauf des Transportes erfolgt, diese Transportketten sicher gehalten werden.
• Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es auch vorteilhaft, den Antrieb für die Verschiebung des Transports mit dem Antrieb für die Formeinrichtung mechanisch zu koppeln, so daß wiederholgenaue Arbeitsabläufe stattfinden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der schematischen Zeichnungen naher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung bei Beginn des Verformungsvorganges.
• Fig. 2 dieselbe Ansicht nach Beendigung des Verformungsvorganges ktrz-vor Offenen des Werkzeuges.
• Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1 Auf einem Gestell 1 sind der Extruder 2, die Formeinrichtung 6 und der Transport 13 angeordnet. Extruder 2 und Formeinrichtung 6 sind unverschiebbar zueinander. Am Gestell 1 ist ein Regelantrieb 3 zur Drehung einer vor der Extruderdüse 4 angeordneten Kühlwalze 5 befestigt, die Kühlwalze 5 sitzt drehbar in Lagern 35. In an sich bekannter Weise wird die Kühlwalze 5 entsprechend den jeweiligen Anforderungen temperiert.
• Bei der Formeinrichtung 6 kann es sich um eine reine Formeinrichtung oder um eine kombinierte Form-Stanzeinrichtung handeln.
• Sie besteht im dargestellten Beispiel aus einer festen Brücke 7 mit dem Werkzeugoberteil 8, dem höhenbeweglichen Formtisch 9, der die Form 10 trägt und der Hubkurve 11 auf der Hauptwelle 30, bewegt vom Regelantrieb 12.
• Zwischen Extruder 2 und Formstation 6 verläuft der Transport 13. Er umfaßt die Teile Schlitten 14, Längsträger 15, Transportketten 16, Umlenkräder 17, 19 und Einlaufwalze 18.
• Der Schlitten 14 kann auf Führungen 34 verschoben werden. Die Verschiebung erfolgt beispielsweise, indem der Schlitten 14 eine Zahnstange 20 trägt, in der ein Zahnrad 21 kämmt. Dieses sitzt auf einer Welle 22. Auf derselben Welle 22 sitzt eine Magnetkupplung mit Zahnrad 23, in ihm kämmt eine Zahnstange 24. Nnn wird die Magnetkupplung so geschaltet, daß eine Mitnahme der Welle 22 erfolgt, wenn sich die Zahnstange 24 nach rechts bewegt. Der Schlitten 14 wird dann ebenfalls nach rechts in Richtung Formeinrichtung transportiert. Fährt die Zahnstange 24 nach links erfolgt keine Mitnahme der Welle 22, diese kann sich wahrend dieser Zeit frei drehen.
• Verbunden ist die Zahnstange 24 mit einem Hebel 25-, der im Drehpunkt 26 gelagert ist und über die Rurvenscheibe 27 geschwenkt wird, da in einer Kurvenbahn 28 eine am Hebel 25 gelagerte Rolle 29 umläuft. Vorzugsweise sitzt die Kurvenscheibe 27 auf der Hauptwelle 30, die die Hubkurve 11 trägt. Auf diese Weise ist ein wiederholgenauer und optimaler Arbeitsablauf zwischen Fontibewegung und Transportbewegung der Folienbahn 36 möglich.
• Zwischen den paarweisen Umlenkrädern 17, 19 verlaufen zwei Transportketten 16, die mit Klemmgliedern oder mit Spitzlaschen ausgebildet sind. Sie erfassen die extrudierte Folienbahn 36 an den Rändern nach der Einlaufwalze 18. Die Umlenkräder 17 sitzen auf einer Welle 46, diese wird kontinuierlich vom Regelgetriebe 3 aus angetrieben. Dazu ist zwischen der Kühlwalze 5 und der Einlaufwalze 18 ein Getriebe 31 frei aufgehängt,und zwar an Laschen 32,33.
• Die beiden Laschen 32 sitzen einerseits auf der Kühlwalze 5, andererseits auf der Antriebswelle 37 des Getriebes 31 bzw.
• auf einem mit dieser Antriebswelle 37 fluchtenden Bolzen 38.
• Getriebe 31 und die Lager 38 für den Bolzen 38 sitzen auf einer gemeinsamen Platte 40.
• Die Laschen 33 verlaufen zwischen der Einlaufwalze 18 und der Antriebswelle 41 des Getriebes 31 bzw. zwischen Einlaufwalze 18 und einem Bolzen 42, der mit der Abtriebswelle 41 fluchtet.
• Antriebs- und Abtriebswelle haben im dargestellten Beispiel gleiche Drehrichtung.
• Vom Regelantrieb 3 aus erfolgt kontinuierlich der Antrieb der Kühlwalze 5 über das Kettenrad 43. Das auf der gleichen Welle sitzende Kettenrad 44 treibt das Kettenrad 45 und damit die Antriebswelle 37 des Getriebes 31t Auf dessen Antriebswelle 41 sitzt ein Kettenrad 48, das ein -Kettenrad 46 auf der Einlaufwalze 18 dreht. Von diesem aus erfolgt weiter der Antrieb der Welle 46 die die Umlenkräder 17 für die beiden an den Rändern der Folienbahn 36 angreifenden Transportketten 16 trägt.
• In besonders vorteilhafter Weise wird ein Getriebe 31 eingebaut, dessen Abtriebsdrehzahl so eingestellt werden kann, daß sie geringfügig höher als die Antriebsdrehzahl ist. Dadurch kann -gleicher Durchmesser der Kühlwalze 5 und der Einlaufwalze 18 vorausgesetzt- eine evtl. auftretende Längung der Folienbahn 36 zwischen Kühlwalze 5 und Einlaufwalze 18 durch deren dehnung ausgeglichen werden.
• Nachfolgend der Arbeitsablauf, ausgehend von der Stellung in Fig. 1. Die Formeinrichtung 6 wurde durch Anheben des Formtisches 9 soeben geschlossen, hier wird die Folienbahn 36 in an sich bekannter Weise durch Differenzdruck verformt, der Behälter kühlt ab; er wird ggf. gleich in der Formeinrichtung 6 ausgestanzt. In dieser Zeit ist die Folienbahn 36 zwischen Werkzeugoberteil 8 und Form 10 fest eingespannt, so daß sich die Folienbahn 36 und das obere Trum der beiden Transportketten 16, mit dem sie formschlüssig oder kraftschüssig verbunden ist, nicht bewegen kann. Zusätzlich ist es aber noch möglich, die oberen Kettentrum durch eine Klemmeinrichtung 47 dauernd festzuhalten und nur freizugeben, wenn der Transport 13 in Richtung Formeinrichtung 6 bewegt wird, falls die Folienbahn 36 bei relativ hoher Temperatur verformt werden muß und folglich recht weich ist.
• Da sich#die Umlenkräder 17 kontinuierlich drehen bewegt sich der ganze Transport 13 dadurch nach links bis in die in Fig. 2 dargestellte Position. Unmittelbar danach öffnet die Form 10 durch Absenken des Formtisches 9, der Hebel 25 wird anschliessend im Uhrzeigersinn über die Kurvenbahn 28 geschwenkt. Dadurch bewegt sich die Zahnstange 24 nach rechts, verdreht die Welle 22 und damit das Zahnrad 21, da die Magnetkupplung auf Mitnahme geschaltet wurde, so daß der gesamte Schlitten 14 nach rechts bewegt wird und somit ein neues Stück der Folienbahn 36 in die Formeinrichtung 5 transportert. -Nun wird die Formeinrichtung 6 geschlossen und der Ablauf beginnt erneut.
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Claims (4)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger Formlinge aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem ortsfesten Extruder, einer ortsfesten Formeinrichtung und einem Transport zur Ubergabe einer kontinuierlich extrudierten Folienbahn zu der intermittierend arbeitenden Formeinrichtung, gekennzeichnet durch einen kontinuierlich arbeitenden Regelantrieb (3) für eine nach dem Extruder angeordnete Kühlwalze (5), für eine vor den Transportketten (16) angeordnete Einlaufwalze (18) sowie für die in den Transportketten (16) kämmenden Umlenkräder (17) sowie durch Führungen (34) für den Transport(13) und einen Antrieb zur Verschiebung des gesamten Transports (13) in Vorschubrichtung der Folienbahn (36).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ein stufenlos regelbares Getriebe (31) zwischen Kühlwalze (5) und Einlaufwalze (18), so daß es möglich ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Einlaufwalze .(18) geringfügig höher einzustellen als die Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze (5).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verschiebung des Transports (13) mechanisch vom Regelantrieb (12) aus über Kurvenscheibe (27) Hebel (25), Zahnstange (24), Zahnrad (22) und Zahnstange (20) erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Kleiiirneinrichtung (47) für die oberen Trum der Transportketten (16), die nur dann gelöst wird, wenn der gesamte Transport (13) in Richtung Formeinrichtung (6) bewegt wird.