DE2757284A1

DE2757284A1 - Vorrichtung zur behandlung von kunststoffbahnen

Info

Publication number: DE2757284A1
Application number: DE19772757284
Authority: DE
Inventors: Kazuo Asano
Original assignee: ASANO KENKYUSHO NAGOYA KK
Current assignee: ASANO KENKYUSHO NAGOYA KK
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1978-07-20
Also published as: US4150930A; FR2375974B1; DE2757284B2; IT1089256B; JPS5516824B2; DE2757284C3; JPS5385855A; FR2375974A1

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

£ Diplom-Physiker

" ^v Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch

Anwalttakte: 43 Essen 1, Theaterplatz 3, Pocrf. 789

51 238/Ti:th 19· Dezember 1977

Patentanmeldung

Kabushiki Kaisha Asano Kenkyusho

9 Aza-miyukiyama, Oaza-yagoto,

Tempaku-cho, Showa-ku,

Nagoya City, Aichi Prefecture, Japan

Vorrichtung zur Behandlung von Kunststoffbahnen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Kunststoffbahnen, insbesondere zur Herstellung von Formteilen aus j Kunststoffolien, bestehend aus Extruder und Pormgebungsmaschine mit Ober- und Untergesenk und einem beide Gesenke in vertikaler ■ Richtung intermittierend und periodisch auseinander und gegeneinander pressenden Antrieb, wobei eine synchron mit dem Antrieb

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betätigbare Fördereinrichtung für die in den Forragebungsbereich zwischen die auseinandergezogenen Gesenke einzuschiebende Kunststoffbahn vorgesehen ist.

Formgebungsmaschinen zur Herstellung verschiedener Gegenstände wie Näpfe oder dgl. aus einer thermoplastischen Kunststoffbahn sind in verschiedenen Ausbildungen bekannt. Derartige Maschinen besitzen im allgemeinen ein Ober- und ein Untergesenk, welche beide vertikal zueinander zwischen einer Öffnungslage und einer Schließlage bewegbar sind, wobei in der Öffnungslage die erwärmte und dadurch erweichte Kunststoffbahn von einer Vorratsrolle zugeführt und in Schließlage der beiden Gesenke zu dem gewünschten Formteil verformt wird. Wenn nach dem FormgebungsVorgang die beiden Gesenke wieder auseinandergezogen werden, werden die Formteile aus der Maschine entnommen oder ausgestoßen, bevor ein neues Stück der Kunststoffbahn in den Formgebungsbereich eingebracht wird. Für die Zufuhr der Kunststoffbahn von der Vorratsrolle durch den Erwärmungsbereich zu den Gesenken, d.h. den Formgebungsbereich, sind im allgemeinen ein endloses Förderband als Auflage für die Kunststoffbahn sowie zwei Gelenkketten vorgesehen, deren jede mehrere Greifklemmen besitzt, welche die beiden Seitenkanten der zwischen ihnen befindlichen Kunststoffbahn ergreifen und welche synchron und periodisch angetrieben werden.

Außerdem kennt man auch verschiedene nach dem Strangpreßverfahren arbeitende Kunststoffolien-Extruder, welche im allgemeinen einen mit Heizeinrichtungen versehenen Zylinder zur Erweichung des von einem Trichter einlaufenden Kunststoffmaterials wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen und

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dgl. besitzen, in welchem eine Schnecke das erweichte Material knetet und einer Profildüse zuführt, aus welcher fortlaufend die Kunststoffbahn in Längsrichtung extrudiert wird. Im Anschluß an einen derartigen Extruder ist außerdem im allgemeinen ein Band- und Kettenförderer vorgesehen, welcher mit der gleichen Lineargeschwindigkeit wie die extrudierte Kunststoffbahn angetrieben wird und diese Kunststoffbahn von der Profildüse abnimmt und weiter befördert, ohne daß die Kunststoffbahn durchgängen oder sich werfi^n kann. Die ständig dem Extruder entnommene Kunststoffbahn wird dann abgekühlt und beispielsweise in Form von Rollen aufgewickelt. Wenn das Material eine recht hohe Warm-Fließfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Olefin-Kunststoffe einschließlich Polyäthylen, Polypropylen und dgl., und wenn die herzustellende Kunststoffbahn reichlich breit und relativ dünn ist, ist das Problem des Durchhängens oder irgendeiner anderen Verformung der noch weichen Kunststoffbahn recht groß, sodaß der Lösung dieses Problems besondere Beachtung geschenkt werden muß.

Um auf möglichst einfache und wirtschaftliche Weise Formteile aus derartigen Kunststoffbahnen herzustellen, wäre es naturgemäß äußerst günstig, wenn man einen derartigen Folienextruder und eine derartige Formgebungsmaschine zu einem Ganzen zusammenfassen könnte, sodaß die gerade extrudierte Kunststoffbahn direkt der Formgebungsmaschine zugeleitet wird, wodurch zumindest die erneute Erwärmung der Kunststoffbahn und die doppelte Fördereinrichtung mit dem Förderband und dem Kettentrieb entfallen könnte. Dies ist jedoch unmöglich, ohne daß Gegenmaßnahmen getroffen werden, um die Diskrepanz in der Bewegung der Kunststoffbahn auszuschalten, welche durch das kontinuierliche Extrudieren

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der Kunststoffbahn einerseits und den intermittierenden Formgebungsvorgang andererseits verursacht wird.

Die Lösung dieses Problems könnte möglich sein, wenn es sich bei dem thermoplastischen Material um solches mit recht niedriger Warm-Fließfähigkeit handelt und wenn die Kunststoffbahn reichlich schmal und relativ dick ist, indem man beispielsweise ein kontinuierlich angetriebenes Kettenrad oder eine gleichartige Rolle und ein intermittierend angetriebenes Kettenrad oder eine gleichartige Rolle vorsieht, welche mit der endlosen Kette (oder Förderband) für deren Antrieb verbunden sind, und wobei außerdem zwei verschiebbare Ausgleichskettenräder oder -rollen vorgesehen werden, sodaß ein Teil des Trums der Kette oder des Förderbandes, welches zwischen einem der Ausgleichskettenräder und dem intermittierend angetriebenen Kettenrad verläuft, während des Formgebungsvorganges angehalten werden kann, indem das intermittierend angetriebene Kettenrad oder die entsprechende Rolle synchron angehalten wird, während der andere Teil des Trums fortlaufend angetrieben wird, um die kontinuierlich extrudierte Kunststoffbahn aufzunehmen, während dieser eine Teil des Trums durch synchrone Verschiebung des einen Ausgleichskettenrades oder der entsprechenden Rolle verlängert wird und der andere Teil des Trums durch synchrone Verschiebung des anderen Ausgleichskettenrades oder der Rolle gekürzt wird.

Diese Lösung ist jedoch keineswegs zufriedenstellend beziehungsweise sie ist in der Praxis nicht durchführbar, da die vom Förderband und/oder den Ketten getragene welche Kunststoffbahn durchgängen kann oder sonstwie verformt werden kann, wenn das

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Ausgleichskettenrad oder die Rolle verschoben werden, um die betreffende Trumlänge zu verlängern oder zu verkürzen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß die Diskrepanz in der Bahnlänge infolge der kontinuierlichen Extrudierung und des intermittierenden Formgebungsvorganges derart behoben wird, daß auf einfache, preiswerte und infolgedessen wirtschaftliche Art und Weise Formteile aus Kunststoffbahnen herstellbar sind. Dabei soll insbesondere jegliches unerwünschte Durchhängen oder eine sonstige Verformung der Kunststoffbahn verhindert werden, wenn der Kunststoff eine reichlich hohe Warm-Fließfähigkeit aufweist und wenn die Kunststoffbahn reichlich breit und relativ dünn ist.

Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch, daß der kontinuierlich eine Kunststoffbahn mit einer vorgegebenen Lineargeschwindigkeit erzeugende Extruder in Längsrichtung bewegbar einen von unter seinem Strangpreßkopf zu den beiden Gesenken der Formgebungsmaschine verlaufenden Rahmen aufweist, welcher im wesentlichen die gleiche Länge wie die zur Herstellung eines Formteiles in der Formgebungsmaschine benötigte Länge der Kunststoffbahn hat, daß für den Extruder ein erster Antrieb vorgesehen ist, durch welchen Extruder und Rahmen so weit verschiebbar sind, daß das Vorderende des Rahmens gerade an der Hinterkante des Untergesenkes der Formgebungsmaschine anliegt, daß ein zweiter Antrieb für den Extruder vorgesehen ist, durch welchen Extruder und Rahmen aus der vorgeschobenen Lage mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Extrusionsgeschwindigkeit um ein etwas kürzeres

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Stück als die für einen Formgebungsvorgang benötigte Länge der Kunststoffbahn zurückziehbar ist, daß die von einem Antrieb betätigbare Fördereinrichtung für die Kunststoffbahn in Form eines endlosen Förderbandes und/oder endloser Förderketten von einer Aufnahmestelle unter dem Strangpreßkopf, an welcher ein Führungsteil am rückwärtigen Ende des Rahmens angeordnet ist, zu einer Abgabestelle an die Gesenke verläuft, dessen und/oder deren oberes Trum durch mehrere Leitorgane eben gehalten wird und dessen und/oder deren unteres Trum durch mehrere Leit- und Ausgleichsorgane geführt wird, wobei letztere eine Längung oder Kürzung des oberen Trums infolge der hin und hergehenden Bewegung des Extruders ausgleichen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche synchron der zweite Extruder-Antrieb und der die Gesenke zusammenpressende Antrieb betätigbar sowie der Antrieb der Fördereinrichtung abschaltbar und dadurch das obere Trum durch entsprechende Verkürzung des unteren Trums verlängerbar ist, sowie eine Einrichtung, durch welche synchron der erste Extruder-Antrieb, der die Gesenke auseinanderdrückende Antrieb und der Antrieb für das Förderband und/oder die Ketten einschaltbar ist, sodaß diese mit einer Lineargeschwindigkeit angetrieben werden, welche gleich der Extrusionsgeschwindigkeit plus der schnellen Vorwärtsbewegung des Extruders ist und die Kunststoffbahn um die Länge in den Formgebungsbereich beförderbar ist.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung; es zeigt

Fig.l ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung von der Seite

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gesehen, wobei der in Längsrichtung bewegbare Extruder in seiner zurückgezogenen Stellung und die Formgebungsmaschine in Ruhelage dargestellt ist, wenn auch dies lediglich aus Gründen der Klarheit der Zeichnung geschehen ist, da die Formgebungsmaschine bei zurückgezogenem Extruder an und für sich in Betriebslage dargestellt sein müßte;

Fig.2 eine ausschnittsweise schematische Seitenansicht des linken Teiles der Fig.l von der Linie A-A aus in vergrößertem Maßstabe zur Darstellung der Ausgleichseinrichtung für die übermäßige Bahnlänge bei zurückgezogenem Extruder;

FigO einen Ausschnitt des rechten Teiles der Fig.l von der Linie A-A ab zur Darstellung des Ausgleichsmechanismus im wesentlichen im Zusammenhang mit der Formgebungsmas chine; und

Fig.4 eine schematische Darstellung der Kraftübertragung für den Antrieb des bewegbaren Extruders und der endlosen Förderband-Ketteneinrichtung synchron mit der Betätigung der Formgebungsmaschine.

Die in Fig.l im Ganzen dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf der rechten Seite eine Formgebungsmaschine 10 mit vier senkrechten Eckpfosten 11 auf, welche auf dem Masohinenunterbau montiert sind. Diese Eckpfosten 11 tragen eine untere Platte 12,

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auf welcher ein Untergesenk 13 befestigt ist, sowie eine obere Platte 12' mit einem Obergesenk 13' an seiner Unterseite, wobei beide Platten mit ihren Gesenken vertikal bewegbar durch die Pfosten geführt werden. Die Unterplatte 12 mit ihrem Untergesenk 13 sowie die Oberplatte 12* mit dem Obergesenk I3¹ werden durch vier hydraulische oder pneumatische Zylinder-Kolbenaggregate 14 bzw. 14* derart vertikal zueinander bewegt, daß die beiden Gesenke'13 und 13* in Ruhelage auseinandergeschoben werden, wie dies dargestellt ist, um das vordere Ende der extrudierten Kunststoffbahn in einer Länge L aufzunehmen, welche zur Formung der gewünschten Gegenstände erforderlich ist, und gegeneinandergepreßt werden, um die gewünschten Gegenstände zu formen.

Zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffbahnen sind verschiedene Verfahren bekannt. Da die Erfindung jedoch in keinerlei Verbindung mit diesen Verfahren an sich steht, kann die Formgebungsmaschine 10 auf beliebige Weise ausgebildet sein. So kann die Verformung der Kunststoffbahn durch Vakuum, durch Luftdruck oder durch Vakuum und Druck erfolgen, sodaß es nicht erforderlich erscheint, die Formgebungsmaschine selbst Im einzelnen zu erläutern. Hinzuzufügen ist lediglich, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinerlei Notwendigkeit besteht, irgendwelche Heizeinrichtungen vorzusehen, um die Kunststoffbahn zu erweichen, da die gerade extrudierte Kunststoffbahn direkt der Formgebungsmaschine zugeleitet wird und sich daher noch im plastischem Zustande befindet.

Auf der linken Seite der Fig.l ist ein in Längsrichtung bewegbarer Extruder 20 dargestellt, welcher einen Trichter 21 zum

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Einfüllen des thermoplastischen Materials, einen Extruderzylinder 22 mit einer Schnecke zum Kneten und Herauspressen des Materials, mit einer nicht dargestellten Heizeinrichtung zur Erhitzung des Materials sowie mit einem Strangpreßkopf 23 mit einer der gewünschten Kunststoffbahn entsprechenden Profildüse besitzt, während mehrere Räder 24 den Extruder tragen, um ihn als Ganzes auf dem Unterbau der Maschine ausgelegten Schienen zwischen der dargestellten zurückgezogenen Stellung und der vorgeschobenen Stellung verschieben zu können, wobei der Abstand S zwischen den beiden Endstellungen des Extruders 20 etwas kürzer ist als die bereits erwähnte Länge L, da der Extruder auch während seiner Vorwärtsbewegung die Kunststoffbahn mit konstanter Lineargeschwindigkeit kontinuierlich extrudiert.

Der vor und zurück bewegbare Extruder 20 trägt am vorderen Ende einen nach vorne herausragenden Arm 25, an welchem ein in Längsrichtung verlaufender Rahmen 26 mit seinem hinteren Ende befestigt ist. Dieser Rahmen 26 ist etwas breiter als die extrudierte Kunststoffbahn und besitzt im wesentlichen die gleiche Länge wie die bereits erwähnte Länge L. Dieser Rahmen 26 besteht aus einer rechten und einer linken Platte jeweils mit einer Rolle 28 als Führung längs zweier Schienen Jl, sodaß er sich zusammen mit dem Extruder 20 in Längsrichtung bewegen kann. Diese beiden parallelen Schienen J>1 erstrecken sich jeweils zwischen zwei senkrechten Pfosten J>2, welche unmittelbar unter dem vorderen Ende des Rahmens 26 in dessen dargestellter zurückgezogener Stellung auf dem Unterbau der Vorrichtung montiert sind, sowie zwei senkrechten Pfosten J$, welche unmittelbar am rückwärtigen Ende der Formgebungsmaschine 10 auf dem Unterbau befestigt sind.

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Um die extrudierte Kunststoffbahn vom Strangpreßkopf 23 an die Pormgebungsmaschine 10 weiterzuleiten, ist ein endloses Förderband 41 in etwas größerer Breite als die extrudierte Kunststoffbahn vorgesehen, welches zwischen einer querliegenden langen Rolle 42, die drehbar in den Seitenplatten des Rahmens 26 an dessen rückwärtigem Ende und infolgedessen unmittelbar unter dem Strangpreßkopf 23 gelagert ist, und einer ebenfalls querliegenden langen Rolle 43, welche unmittelbar am rückwärtigen Ende des Untergesenkes 13 der Pormgebungsmaschine IO drehbar gelagert ist. Das obere Trum dieses endlosen Förderbandes 41 muß naturgemäß gespannt gehalten werden, doch nähert sich die auf dem langgestreckten bewegbaren Rahmen 26 gelagerte Rolle der Rolle 43 um den Abstand S, wenn der Extruder 20 und mit ihm der Rahmen 26 nach vorne bewegt wird, sodaß das endlose Förderband 41 in einem Teil seines oberen Trums durchgängen würde, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen würden. Bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird dieses Durchhängen dadurch vermieden, daß eine erste Ausgleichsrolle 44 am vorderen Ende des bewegbaren Rahmens 26 sowie eine zweite Ausgleichsrolle 45 auf den beiden Pfosten 32 drehbar gelagert ist, wobei letztere unter und vorzugsweise hinter der ersten Ausgleichsrolle 44 liegt, wenn der Rahmen 26 sich in seiner zurückgezogenen Stellung befindet. Wenn das Förderband 41 gestreckt über die Rolle 42, die Ausgleichsrollen 44, 45, die Rolle 43 und außerdem eine Antriebsrolle 46 läuft, wobei letztere ebenfalls in Querrichtung zwischen den beiden Pfosten 33 unmittelbar hinter der Pormgebungsmas chine 10 gelagert ist und über im einzelnen noch zu erläuternde Zahnräder von einem Hauptantrieb angetrieben wird, so wird durch die Vorwärtsbewegung des Extruderrahmens 26 die

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Rolle 44 am Rahmen von der auf den feststehenden Pfosten 32 gelagerten Rolle 45 entfernt, sodaß eine Verkürzung des oberen Trums des Förderbandes 41 infolge der Vorwärtsbewegung des Extruders durch eine entsprechende Verlängerung des unteren Trums zwischen den Rollen 44 und 45 ausgeglichen wird und umgekehrt .

Es ist ferner erforderlich, eine Einrichtung vorzusehen, um die Kunststoffbahn über das vordere Ende 43 des umlaufenden Förderbandes 41 hinaus in den Formgebungsbereich zwischen den beiden Gesenken 13 und 13' weiter zu befördern. Zu diesem Zweck und um außerdem die extrudierte Kunststoffbahn genau auf dem umlaufenden Förderband 41 zu führen, sind zwei endlose Gelenkketten 51 vorgesehen, welche Jeweils mehrere Greifklemmen tragen, mit denen sie die Kunststoffbahn ergreifen. Diese beiden Gelenkketten laufen jeweils längs einer Seite des Förderbandes 41 von der Stelle unmittelbar unter dem Strangpreßkopf 23 an der betreffenden Seite des Untergesenkes 13 der Formgebungsmaschine vorbei zu einer etwas vor der Vorderkante der Formgebungsmaschine 10 liegenden Stelle. Zur Führung und zum Antrieb dieser Gelenkketten 51 sind zwei Kettenräder 52 drehbar jeweils an den Seitenplatten des bewegbaren Rahmens 26 an dessen rückwärtigem Ende gelagert, an welchem auch die rückwärtige Rolle 42 gelagert ist, während zwei weitere Kettenräder 53 auf zwei senkrechten Pfosten 3^ drehbar gelagert sind, welche kurz vor der Formgebungsmaschine 10 auf dem Unterbau befestigt sind. Um das im Zusammenhang mit dem endlosen Förderband 4l erläuterte Problem auch bei diesen Gelenkketten auszuschalten, sind zwei Ausgleichskettenräder 54 sowie zwei mit ihnen zusammenwirkende Ketten-

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räder 55 koaxial zur Ausgleichsrolle 44 bzw. zur mit dieser zusammenwirkenden Ausgleichsrolle 45 vorgesehen. Zwei Antriebskettenräder 56 sind jeweils auf den beiden senkrechten Pfosten 33 drehbar gelagert und werden in noch zu erläuternder Weise vom Hauptantrieb in Drehung versetzt.

Wie Flg.2 zeigt, sind auf dem Unterbau, nicht jedoch auf dem Extruder 20, ein Elektromotor 61 und ein Differentialgetriebe 62 montiert, wobei die Eingangswelle des Differentialgetriebes mit der Abtriebswelle des Elektromotors beispielsweise über einen Riementrieb verbunden sind. Die erste Ausgangswelle 66 dieses Differentialgetriebes 62 ist über ein in Fig.5 dargestelltes Untersetzungsgetriebe 67 mit einer Welle 68 verbunden, auf welcher ein Kettenrad 69 befestigt ist. Dieses Kettenrad 69 ist über eine Kette 71 mit einem Kettenrad 72 verbunden, auf dessen Welle ein Ritzel 73 befestigt ist. Das Kettenrad 72 und das Ritzel 73 sind in einem entsprechenden Lagerbock auf dem Unterbau drehbar gelagert.

Der Extruder 20 besitzt eine in Längsrichtung verlaufende Zahnstange 29, welche mit dem Ritzel 73 kämmt, sodaß, wenn die erste Ausgangswelle 66 des Differentialgetriebes 62 vom Motor 61 in Drehung versetzt wird, der Extruder von seiner vorgeschobenen Stellung in seine zurückgezogene Stellung mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden kann, mit welcher er die Kunststoffbahn extrudiert.

Um den Extruder 20 in umgekehrter Richtung, d.h. aus der zurückgezogenen Stellung in die vorgeschobene Stellung, zu bewegen,

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ist bei dem beovrzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein hydraultehes Kolben-Zylinderaggregat vorgesehen, dessen Kolbenstange 8l mit ihrem freien Ende am Extruder befestigt ist, während der Zylinder 82 am Unterbau befestigt ist, sodaß ein nicht dargestellter Grenzschalter vom Extruder 20 betätigt wird, sobald dieser in seiner zurückgezogenen Stellung angelangt ist, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt werden kann, welches die nicht dargestellte zugeordnete Hydraulikdruckeinrichtung betätigt, um die herausgedrückte Kolbenstange 81 in den Zylinder 82 mit recht hoher Geschwindigkeit zurückzuziehen. Wenn der Extruder 20 seine vordere Endlage erreicht, wird ein nicht dargestellter Grenzschalter betätigt, um das hydraulische Kolben-Zylinderaggregat 8l, 82 auszuschalten, sodaß der Extruder 20 über das vom Elektromotor angetriebene Ritzel 73 zurückgezogen werden kann. Eine Erläuterung dieser hydraulischen Einrichtung und ihrer Betätigung erscheint nicht erforderlich, da die Erfindung sich nicht mit dieser Einrichtung befasst und ihre Ausbildung von jedem Fachmann nach den jeweiligen Betriebsbedingungen ausgebildet werden kann.

Die zweite Ausgangswelle des Differentialgetriebes, welche nicht durch Verdrehung des AbtriebsZahnrades, sondern durch Verdrehung des Getriebegehäuses mit einem Eingangszahnrad, Zwischenzahnrädern zusätzlich zum Ausgangszahnrad des Differentialgetriebes 62 angetrieben wird, wie dies im einzelnen anhand der Fig.4 noch zu erläutern sein wird, ist über eine Kette 92 mit einem Kettenrad 93 verbunden, welches drehbar auf dem Unterbau gelagert ist. Koaxial zu diesem Kettenrad 93 sind ein weiteres Kettenrad 9^ sowie eine von einer elektromagnetischen Kupplung abbremsbare

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Scheibe 95 gelagert, sodaß der Motorantrieb vom Kettenrad 94 über eine Kette 97 an die auf den Pfosten 33 gelagerten Kettenräder 56 übertragen wird, um die Ketten 5I mit den Greiferklemmen anzutreiben.

Wie Fig.3 zeigt, ist diese Kette 97 jedoch nicht direkt mit dem Kettenrad 56 verbunden, um die Ketten 51 anzutreiben, sondern mit einem koaxial zu demselben auf der gleichen Welle befestigten Kettenrad 56¹. Zwei weitere auf der gleichen Welle wie die Kettenräder 56 befestigte Kettenräder 56" sind über zwei Ketten 98 mit zwei Kettenrädern 46' verbunden, welche auf der gleichen Welle wie die Antriebsrolle 46 für das endlose Förderband befestigt sind, sodaß dieses Förderband, welches die Kunststoffbahn trägt, vollkommen synchron mit den beiden beiderseits des Förderbandes 41 laufenden endlosen Ketten 51 angetrieben werden kann. Die Fig.3 bedarf keinerlei weiteren Erläuterung, es sei denn der Hinweis, daß das obere Trum des Förderbandes an der Rolle 43 unmittelbar hinter dem unteren Gesenk I3 endet, während die Ketten 51 durch den Formgebungsbereich der Formgebungsmaschine 10 hindurchlaufen, um die Kunststoffbahn auf das untere Gesenk 13 zu tragen, wie dies im Zusammenhang mit Fig.l bereits erläutert wurde.

Wie die Figuren 4 und 2 zeigen, ist die Eingangswelle 63 des Differentialgetriebes 62 mit der Abtriebswelle des Elektromotors 6l verbunden. In einem Getriebegehäuse 64 sind ein auf der Welle 63 befestigtes Eingangszahnrad 62a, zwei mit diesem Eingangszahnrad 62a kämmende Zwischenzahnräder 62b sowie ein mit jedem dieser Zwischenzahnräder 62b kämmendes Ausgangszahnrad 62c

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angeordnet. Das Getriebegehäuse 64 ist mit einem Zahnrad 65 verbunden, welches mit einem Zahnrad 65¹ kämmt, welches auf der zweiten Ausgangswelle befestigt ist, auf welcher das Kettenrad 91 befestigt ist.

Das Ausgangszahnrad 62c ist auf der ersten Ausgangswelle 66 befestigt, welche mit dem Untersetzungsgetriebe 67 verbunden ist, auf dessen Ausgangswelle 68 das Kettenrad 69 befestigt ist, wie dies Fig.2 zeigt. Das Kettenrad 69 ist über die Kette 71 mit dem Kettenrad 72 verbunden, welches wie bereits erwähnt auf der gleichen Welle wie das Ritzel 73 befestigt ist. Dieses Ritzel 73 kämmt mit der Zahnstange 29, welche am Extruder 20 befestigt ist. Vorzugsweise werden zwei Zahnstangen 29 parallel zueinander angeordnet, welche mit zwei entsprechenden Ritzeln kämmen, um den Extruder 20 möglichst gleichmäßig auf den Schienen zu verfahren.

Das Kettenrad 9I (Pig·4), welches von der zweiten Ausgangswelle des Differentialgetriebes 62 angetrieben wird, ist mit einem auf dem Unterbau drehbar gelagerten Kettenrad 93 verbunden (Fig.2). Dieses Kettenrad 93 sitzt auf der gleichen Welle wie das Kettenrad 9^ und die Bremsscheibe 95, welche mittels der elektromagnetischen Einrichtung 96 abbremsbar ist. Dieses Kettenrad 9^ ist mit den koaxial mit dem Kettenrad 56 verbundenen Kettenrädern 56' und 56" durch die bereits im Zusammenhang mit Fig.3 erwähnte Kette 97 verbunden. Wie bereits erwähnt, ist dabei das Kettenrad 56" mit dem Antriebskettenrad 46' und infolgedessen mit der Antriebsrolle 46 über die Kette 98 (Fig·3) verbunden, um das endlose Förderband 41 und die beiden Ketten synchron anzutreiben.

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Wenn man nun davon ausgeht, daß der Extruder 20 sich in seiner vorgeschobenen Stellung befindet, wird der nicht dargestellte Grenzschalter betätigt und erzeugt das entsprechende elektrische Signal. Dieses Signal wird zur Betätigung der hydraulischen Antriebe 14 und 14^! verwendet, um die Gesenke 13 und 13' in vertikaler Richtung zusammenzudrücken und dadurch zwischen ihnen aus dem Stück der Kunststoffbahn mit der Länge L, welches bereits der Formgebungsmaschine 10 zugeführt wurde, das gewünschte Formteil herzustellen.

Dieses elektrische Signal wird auch ausgenutzt, um die elektromagnetische Einrichtung 96 zu erregen und dadurch die Bremsscheibe 95 abzubremsen. Infolgedessen werden einmal das mit dieser Scheibe 95 verbundene Kettenrad 93 und Infolgedessen das über die Kette 92 mit diesem verbundene Kettenrad 9I abgebremst, sodaß die mit diesem Kettenrad 9I verbundene zweite Ausgangswelle des Getriebegehäuses 64 des Differentialgetriebes 62 abgebremst wird, wodurch der Motor 61 nicht die zweite, sondern die erste Ausgangswelle 66 infolge der Art dieses Differentialgetriebes und infolge der noch zu erläuternden Gründe antreibt. Andererseits wird infolgedessen das mit der Bremsscheibe verbundene Kettenrad 94 auf der zweiten Ausgangswelle nicht angetrieben und abgebremst, sodaß die Kettenräder 56, welche mit diesem Kettenrad 9^ über die Kette 97 verbunden sind, sowie das Kettenrad 56¹ und infolgedessen auch die beiden Ketten 51» welche mit ihren Greifklemmen die Kunststoffbahn ergreifen, nicht mehr angetrieben werden. Dadurch, daß das mit der Antriebsrolle 46 für das Förderband 41 durch das Kettenrad 46¹, die Kette 98 und das mit dem Kettenrad 46" verbundene Kettenrad 56' abgebremst wird und stillsteht, läuft infolgedessen auch das Förderband 41 nicht mehr.

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Durch das elektrische Signal wird das betreffende Ventil des Hydraulikdruck-Systems betätigt, um das hydraulische Kolben-Zylinderaggregat 81, 82 auszuschalten, sodaß dieses die Rückwärtsbewegung des Extruders durch die mit den Ritzeln 73 kämmenden Zahnstangen 29 nicht behindert.

Da die zweite Ausgangswelle abgebremst ist und die mit den Zahnrädern 73 über die genannten Zahntriebe verbundene erste Ausgangswelle 66 sich nunmehr frei drehen kann, treibt die Ausgangswelle 63 des Elektromotors 61 das Eingangszahnrad 62a, die Zwischenzahnräder 62b und das Ausgangszahnrad 62c, welches auf dieser ersten Ausgangswelle 66 befestigt ist und dadurch die Ritzel 73 in Drehung versetzt. Infolgedessen wird der Extruder 20 mit einer Geschwindigkeit zurückgezogen, welche gleich der Extrusionsgeschwindigkeit ist.

Während der rückläufigen Bewegung des Extruders 20 liegen das endlose Förderband 41 und die Ketten 5I nicht nur still, sondern sie sind sogar abgebremst, sodaß ihre oberen Trums mit Gewalt verlängert werden, wenn der Extruder 20 zusammen mit seinem nach vorne herausragenden Rahmen 26 zurückgezogen wird. Diese Verlängerung des oberen Trums des Förderbandes 41 und der Ketten 5I wird durch eine entsprechende Verkürzung des unteren Trums zwischen der Ausgleichsrolle 44 auf dem rückläufigen Rahmen 26 und der damit zusammenwirkenden frei verdrehbar auf den Ständern 32 gelagerten Rolle 45 ausgeglichen bzw. ermöglicht und außerdem durch die Ausgleichskettenräder 54 am Rahmen 26 und die damit zusammenwirkenden Kettenräder 55 auf den Pfosten 32, wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig.l erläutert wurde.

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Die oberen Trums des Förderbandes 41 und der Ketten 51 werden naturgemäß entsprechend der rückläufigen Bewegung des Extruders 20 und infolgedessen auch der Extrusionsgeschwindigkeit verlängert, sodaß sie das kontinuierlich extrudierte frische Teil der Kunststoffbahn aufnehmen können, obwohl das vordere Teil der Kunststoffbahn nicht vorgezogen und infolgedessen auch nicht in die Formgebungsmaschine 10 eingeführt wird. Es darf noch darauf hingewiesen werden, daß die Länge der rückläufigen Bewegung des Extruders auf den Abstand S eingestellt wird, welcher wie bereits erwähnt etwas kurzer ist als die Länge L, da der Extruder 20 auch während seiner schnellen Vorwärtsbewegung durch das hydraulische Kolben-Zylinderaggregat 81, 82 fortlaufend die Kunststoffbahn extrudiert.

Wenn nun der Extruder 20 seine zurückgezogene Stellung erreicht, wird ein nicht dargestellter weiterer Grenzschalter betätigt, sodaß das betreffende elektrische Signal erzeugt wird.

Dieses Signal wird zur Betätigung der hydraulischen Antriebe 14, 14' ausgenutzt, um die Gesenke 1} und IjJ¹ vertikal auseinanderzuziehen, sodaß das hergestellte Formteil durch die nicht dargestellten üblichen dafür vorgesehenen Einrichtungen ausgeworfen wird und die voneinander getrennten Gesenke nunmehr eine neue Bahnlänge L im Formgebungsbereich aufnehmen können.

Dieses Signal wird jedoch auch ausgenutzt, um die elektromagnetische Einrichtung 95 zu entregen und dadurch die Bremsscheibe 95 freizugeben, sodaß die zweite Ausgangswelle des Differentialgetriebes 62 ebenfalls freigegeben wird. Gleichzeitig wird durch

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dieses Signal das betreffende Ventil des hydraulischen Drucksystems betätigt, sodaß der Kolben 8l in den Zylinder 82 hineingezogen wird.

Infolgedessen wird der Extruder 20 recht schnell vorgeschoben, sodaß die Ritzel 73 in umgekehrter Richtung durch die am Extruder 20 befestigten Zahnstangen 69 verdreht werden. Es bedarf wohl keines besonderen Hinweises, daß, wenn die erste Ausgangswelle 66 des Differentialgetriebes abgebremst wird und die zweite Ausgangswelle sich frei drehen kann, durch den Antrieb der Eingangswelle diese zweite Ausgangswelle verdreht wird. Wenn daher die zweite Ausgangswelle 66 durch Verdrehung der Ritzel 73 kräftig in entgegengesetzter Richtung verdreht wird, wird die zweite Ausgangswelle und infolgedessen das mit ihr durch die Kegelräder 65, 65' verbundene Kettenrad 9I mit einer Drehzahl in Drehung versetzt, welche gleich der Drehzahl der Eingangswelle plus der Drehzahl der ersten Ausgangswelle ist.

Dadurch werden das Förderband 41 und die Ketten 51 mit der entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben, sodaß das vordere Teil der Kunststoffbahn mit einer Länge L dem Formgebungsbereich zwischen den auseinandergezogenen Gesenken 13» 13¹ zugeführt wird, während das rückwärtige Ende der oberen Trums des Förderbandes 41 und der Ketten 51 verkürzt werden, wenn der Extruder um den Abstand S vorgeschoben wird.

Wenn der Extruder 20 bis in seine vorgeschobene Stellung vorgerückt wird, wird der vorbeschriebene Funktionsablauf wiederholt.

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Leerse ite

Claims

Andreiewslei, Honke, Gesthuysen & Mosch, Ptennwälte in Essen

Patentansprüche:

Vorrichtung zur Behandlung von Kunststoffbahnen, insbesondere ir Herstellung von Formteilen aus Kunststoffolien, bestehend aus Extruder und Formgebungsmaschine mit Ober- und Untergesenk und einem beide Gesenke in vertikaler Richtung intermittierend und periodisch auseinander und gegeneinander pressenden Antrieb, wobei eine synchron mit dem Antrieb betätigbare Fördereinrichtung für die in den Formgebungsbereich zwischen die auseinandergezogenen Gesenke einzuschiebende Kunststoffbahn vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierlich eine Kunststoffbahn mit einer vorgegebenen Lineargeschwindigkeit erzeugende Extruder (20) in Längsrichtung bewegbar einen von unter seinem Strangpreßkopf (23) zu den beiden Gesenken (I3, I3¹) der Formgebungsmaschine (10) verlaufenden Rahmen (26) aufweist, welcher im wesentlichen die gleiche Länge wie die zur Herstellung eines Formteiles in der Formgebungsmaschine benötigte Länge (L) der Kunststoffbahn hat, daß für den Extruder ein erster Antrieb (8l, 82) vorgesehen ist, durch welchen Extruder und Rahmen so weit verschiebbar sind, daß das Vorderende des Rahmens gerade an der Hinterkante des Untergesenkes (13) der Formgebungsmaschine anliegt, daß ein zweiter Antrieb (6l, 62, 73) für den Extruder vorgesehen ist, durch welchen Extruder und Rahmen aus der vorgeschobenen Lage mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Extrusionsgeschwindigkeit um ein etwas kürzeres Stück als die für einen Formgebungsvorgang benötigte Länge der Kunststoffbahn zurückziehbar ist, daß die von einem Antrieb (46, 56) betätigbare Fördereinrichtung für die

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Kirnststoffbahn in Form eines endlosen Förderbandes (41) und/oder endloser Förderketten (51) von einer Aufnahmestelle unter dem Strangpreßkopf (23), an welcher ein Führungsteil (42, 52) am rückwärtigen Ende des Rahmens angeordnet ist, zu einer Abgabestelle an die Gesenke verläuft, dessen und/oder deren oberes Trum durch mehrere Leitorgane eben gehalten wird und dessen und/oder deren unteres Trum durch mehrere LeIt- und Ausgleichsorgane (44, 45, 46; 54, 55, 56) geführt wird, wobei letztere eine Längung oder Kürzung des oberen Trums infolge der hin und hergehenden Bewegung des Extruders ausgleichen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche synchron der zweite Extruder-Antrieb und der die Gesenke zusammenpressende Antrieb (14*) betätigbar sowie der Antrieb der Fördereinrichtung abschäl tbar und dadurch das obere Trum durch entsprechende Verkürzung des unteren Trums verlängerbar ist, sowie eine Einrichtung, durch welche synchron der erste Extruder-Antrieb, der die Gesenke auseinanderdrückende Antrieb und der Antrieb für das Förderband und/oder die Ketten einschaltbar ist, sodaß diese mit einer Lineargeschwindigkeit angetrieben werden, welche gleich der Extrusionsgeschwindigkeit plus der schnellen Vorwärtsbewegung des Extruders ist und die Kunststoffbahn um die Länge (L) in den Formgebungsbereich beförderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung für die Kunststoffbahn aus einem endlosen Förderband (4l) besteht, welches über mehrere verdrehbar gelagerte Führungsrollen einschließlich einer rückseitigen am rückwärtigen Ende des bewegbaren Rahmens (26) drehbar gelagerten Rolle (42), einer am rückwärtigen Ende des unteren Gesenkes

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der Formgebungsmaschine (10) drehbar gelagerten vorderen Umlenkrolle (43), einer am vorderen Ende des bewegbaren Rahmens drehbar gelagerten ersten Ausgleichsrolle (44) zur Führung des unteren Trums des Förderbandes an dessen Außenseite und einer am feststehenden Bett der Vorrichtung bei zurückgezogenem Extruder (20) unter der ersten Rolle drehbar gelagerten zweiten Ausgleichsrolle (45), sodaß, wenn der Extruder (20) zusammen mit seinem Rahmen nach vorne, d.h. zur Formgebungsmaschine hin, bewegt wird, das untere Trum des Förderbandes zwischen der ersten und der zweiten Ausgleichsrolle verlängert wird und eine entsprechende Verkürzung des oberen Trums des Förderbandes ermöglicht wird, und daß die Fördereinrichtung außerdem zwei Gelenkketten (51) aufweist, welche jeweils mehrere die zugeordnete Seitenkante der Kunststoffbahn ergreifende Greifklemmen tragen und über mehrere Führungskettenräder laufen, einschließlich zweier am rückwärtigen Ende des bewegbaren Rahmens drehbar gelagerter Kettenräder (52), zweier am vorderen Ende des Untergesenkes (13) der Formgebungsmaschine drehbar gelagerter Umlenkkettenräder (53)* wodurch die extrudierte Kunststoffbahn zwischen beiden Ketten vom Strangpreßkopf (23) zum unteren Gesenk der Formgebungsmaschine und über dieses Untergesenk hinaus beförderbar ist, um die erforderliche Länge (L) der Kunststoffbahn dem Untergesenk zuzuführen, ferner zwei am vorderen Ende des bewegbaren Rahmens drehbar gelagerte erste Ausgleichskettenräder (54), welche das untere Trum der beiden Ketten an der Außenseite führen, und zwei zweite Ausgleichskettenräder (55), welche auf dem Unterbau der Maschine verdrehbar an einer Stelle gelagert sind, welche unter den ersten Ausgleichskettenrädern liegt, wenn der Extruder sich in seiner

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zurückgezogenen Stellung befindet, sodaß, wenn der Extruder zusammen mit seinem Rahmen vorgeschoben wird, die unteren Trums der Ketten jeweils zwischen den Ausgleichskettenrädern verlängerbar und die oberen Kettentrums entsprechend kürzbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Extruderantrieb aus einem hydraulischen Kolben-Zylinderaggregat (8l, 82) besteht, dessen Kolben bzw. Kolbenstange (8l) am bewegbaren Extruder (20) und dessen Zylinder (82) am Unterbau befestigt ist, sodaß durch hydraulische Betätigung dieses Aggregates der Extruder mit einer höheren Geschwindigkeit in seine vordere Stellung bewegbar ist, in ausgeschaltetem Zustande des Aggregates Kolben und Zylinder jedoch frei gegeneinander bewegbar sind, daß der zweite Extruderantrieb aus einem drehbar auf dem Unterbau gelagerten Ritzel (73) und einer in Längsrichtung am bewegbaren Extruder befestigten Zahnstange (29) besteht, welche mit diesem Ritzel kämmt, sodaß durch Antrieb dieses Ritzels der Extruder mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Extrusionsgeschwindigkeit in seine zurückgezogene Stellung bewegbar ist, daß der Antrieb für das Förderband (41) und/oder die Ketten (51) aus einer Antriebsrolle (42) und/oder einem Antriebskettenrad (52) besteht, und daß die Synchronbetätigung einen Elektromotor (6l), ein Differentialgetriebe (62) mit einer mit der Ausgangswelle des Elektromotors verbundenen Eingangswelle (63) sowie mit einer ersten (66) und einer zweiten Ausgangswelle, von denen Jeweils eine beim Abbremsen der anderen antreibbar ist, wobei die zweite Ausgangswelle mit dem Ritzel (73) verbunden ist, während die erste Ausgangswelle mit der Antriebsrolle und/oder dem Antriebskettenrad

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des Förderbandes vmd/oder der Ketten über eine elektromagnetisch abbremsbare Bremsscheibe (95* 96) verbunden ist, wobei ein beim Eintreffen des Extruders in seiner vorderen Stellung erzeugtes erstes elektrisches Signal zum elektromagnetischen Abbremsen der Bremsscheibe ausgenutzt wird, um die erste Ausgangswelle stillzusetzen und infolgedessen ebenfalls das Förderband und/oder die Ketten und um das hydraulische Kolben-Zylinderaggregat abzuschalten, sodaß Kolben und Zylinder frei gegeneinander bewegbar sind, und wodurch die zweite Ausgangswelle und infolgedessen das Ritzel vom Motor antreibbar sind, sodaß der Extruder zurückfahrbar ist, während gleichzeitig der Antrieb (14) der Gesenke (IJ, Ij5^f) eingeschaltet wird und diese auseinandergedrückt werden, und wobei ein zweites beim Eintreffen des Extruders in seiner rückwärtigen Stellung erzeugtes elektrisches Signal zur elektromagnetischen Freigabe der Bremsscheibe und zur Betätigung des hydraulischen Kolben-Zylinderaggregates ausgenutzt wird, um den Extruder vorwärts zu treiben und dadurch das mit der Zahnstange kämmende Ritzel in umgekehrter Richtung zu verdrehen und infolgedessen auch die zweite Ausgangswelle, welche ihrerseits die erste Ausgangswelle antreiben läßt, um das Förderband und/oder die Ketten mit einer Lineargeschwindigkeit in Drehung zu versetzen, welche gleich der Extrusionsgeschwindigkeit plus der höheren Vorlaufgeschwindigkeit des Extruders ist und wobei das zweite elektrische Signal ausgenutzt wird, um den die Gesenke zusammenpressenden Antrieb (14*) einzuschalten.

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