DE3619113A1

DE3619113A1 - Kunststoff-blasformverfahren

Info

Publication number: DE3619113A1
Application number: DE19863619113
Authority: DE
Inventors: Akihiro Nomura; Hisahiko Fukase
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1987-02-12
Also published as: SE8602466D0; GB2178361A; IT8620626A0; CN86104270A; DE3619113C2; GB8618580D0; IT1204887B; SE8602466L; JPH035294B2; KR910000498B1; JPS6230020A; KR870001920A; GB2178361B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff-Blasformverfahren zur Regelung der Querschnittsdicke oder Wandstärke eines Formlings.

Zum Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, die schematisch eine herkömmliche Kunststoff-Blasformmaschine zeigt.

In dieser Maschine ist ein Doppelkegelkopf 2 zur Formung eines Formlings 1, nämlich eines zylindrischen, aus einer Düse extrudierten Kunststoffkörpers, an einer (nicht gezeigten) Hohlform der Maschine befestigt. Im Kopf 2 ist ein mit Hilfe eines Stellzylinders 3 vertikal bewegbarer Dorn 4 aufgenommen, um einen Düsenschlitz 5 zu bestimmen, wobei der Spalt zwischen dem unteren Ende des Dorns 4 und dem inneren unteren Ende des Doppelkegelkopfes 2 durch eine Vertikalbewegung des Dorns 4 eingestellt oder justiert werden kann. Ein hohler Spritzkolben 7, der das Material 6 in den zwischen dem Kopf 2 und dem Dorn 4 abgegrenzten Raum drückt, ist durch einen Spritzzylinder 8 vertikal zu bewegen. Ein Fühler 9, der der Ermittlung des Spritzhubs des Spritzkolbens 7 dient, ist an eine Einstellvorrichtung 10 angeschlossen, die eine Einrichtung, z. B. ein übliches Stift- bzw. Steckerfeld oder einen Schiebeschalter, zum Einstellen des Dickenprofils des Düsenschlitzes 5 umfaßt. Des weiteren sind mit der Einstellvorrichtung 10 ein dem Stellzylinder 3 zugeordnetes Stellventil 11 und ein Markierer 13, der zueinander einen bestimmten Abstand in der Längsrichtung des Formlings 11 d. h. in dessen Extrusionsrichtung, aufweisende Markierungen 12 auftragen kann, verbunden. Ein Dickenmeßgerät 14, z. B. ein Ultraschall-Dickenmeßgerät, zur Messung der Querschnitts- oder Wandstärke eines geformten Gegenstandes 15 ist ebenfalls mit der Eisntellvorrichtung 10 verbunden.

Bei der Kunststoff-Blasformmaschine mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Querschnitts- oder Wandstärke in der folgenden Weise festgelegt. Zuerst wird eine Menge, die in Abhängigkeit von der Extrusion des Formlings, z. B. des Spritzhubs des Spritzkolbens 7, schwankt, als eine unabhängige Variable behandelt und die Düsenschlitzweite S _i für jeden Vorschub des Spritzkolbens 7 um eine vorbestimmte Strecke im Hinblick auf eine Zunahme oder Änderung der Wandstärke des Formlings 1 abgeschätzt. Dann wird die geschätzte Düsenschlitzweite S _i an jeder der vorbestimmten Positionen des Spritzkolbens 7 in die Einstellvorrichtung 10 eingegeben, die das Profil der Düsenschlitzweite festsetzt, worauf der Extrusionsvorgang durch den Spritzzylinder 8 begonnen wird. Ein die Position des Spritzkolbens 7 kennzeichnendes Signal wird durch den Fühler 9 fortlaufend in die Einstellvorrichtung 10 eingegeben; an jeder der vorbestimmten Positionen des Spritzkolbens 7 wird der Stellzylinder 3 betätigt, um den Dorn 4 vertikal zu bewegen, so daß die Düsenschlitzweite S _i den festgesetzten Wert hat. Zugleich wird von der Einstellvorrichtung 10 dem Markierer 13 ein Signal zugeführt, so daß dieser an jeder der vorbestimmten Positionen des Spritzkolbens 7 die Markierung 12 am Formling aufträgt. Diese Markierungen 12 haben in der Längsrichtung des Formlings 1 einen Abstand zueinander, weil jede Markierung in Abhängigkeit vom Spritzhub des Spritzkolbens 7 angebracht wird.

Bei Beendigung des Extrudiervorgangs des Formlings 1 wird dieser aus der Hohlform entnommen und seine Querschnittsdicke oder Wandstärke an jeder der Markierungen 12 mittels des Dickenmeßgeräts 14 gemessen. Eine Bedienungsperson vergleicht die vorgegebene Dicke mit der tatsächlichen oder gemessenen Dicke und regelt die Einstellvorrichtung 10 so ein, daß, wenn die vorgegebene Dicke größer ist als die gemessene, die Düsenschlitzweite S _i vergrößert wird, während, wenn die vorgegebene Dicke geringer ist als die tatsächliche oder gemessene Dicke, die Düsenschlitzweite S _i verringert wird. Anschließend wird der Formvorgang wieder in der oben beschriebenen Weise ausgeführt und die Wandstärke des Formlings 1 an jeder Markierung 12 gemessen sowie mit der vorgegebenen Wandstärke oder -dicke verglichen. Eine weitestgehende Übereinstimmung zwischen der tatsächlichen Querschnitts- oder Wanddicke und der vorgegebenen Dicke bedeutet die Beendigung der Einjustierung der Düsenschlitzweite S _i, d. h., die kontinuierliche Produktion wird begonnen.

Das oben beschriebene Kunststoff-Blasformverfahren weist jedoch die folgenden Probleme auf:

a) Es setzt voraus, daß die Düsenschlitzweite S _i in der Umfangsrichtung gleichförmig ist. Wenn die Querschnitts- oder Wanddicke des Formlings 1 in dessen Umfangsrichtung stellenweise vergrößert wird, um z. B. eine Öffnung oder einen verstärkten Teil zu schaffen, so ist es unmöglich, das Spaltprofil in der Umfangsrichtung abzuschätzen.

b) Es wird lediglich die gemessene Querschnitts- oder Wandstärke zurückgemeldet, so daß in unpraktischer und nicht sachdienlicher Weise die Länge des Formlings nicht gewährleistet ist und der veränderte Teil nicht mit Sicherheit immer an der gleichen Stelle der Hohlform liegt.

c) Die Düsenschlitzweite wird durch die Bedienungsperson eingestellt, so daß der Arbeitsvorgang und Betrieb kompliziert und nicht rationell sind.

Die Erfindung wurde konzipiert, um die oben herausgestellten sowie weitere Probleme, die den herkömmlichen Kunststoff- Blasverfahren anhaften, zu beseitigen, und es ist ihre Aufgabe, gleichzeitig und selbsttätig das Schlitzprofil in der Umfangsri-chtung sowie die Länge des Formlings bei einem Kunststoff-Blasverfahren derjenigen Art, wobei die Konstantquerschnitts- oder Konstantwandstärke durch eine Vertikalbewegung des Dorns einerseits und der dicke Querschnitt oder die Wand durch wenigstens einen bewegbaren Block andererseits gesteuert werden, zu regeln.

Die Aufgabe wie auch weitere Ziele und die Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einer beispielhaften, jedoch bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes deutlich. Räumliche Angaben in der Beschreibung sind als auf die jeweilige Figur bezogen zu verstehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der bereits abgehandelten herkömmlichen Kunststoff- Blasformmaschine;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Kunststoff-Blasformverfahrens, wobei zu Fig. 1 gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen.

Bei der zur Durchführung des Blasformverfahrens gemäß der Erfindung ausgebildeten Maschine von Fig. 2 sind am unteren Ende des Doppelkegelkopfes 2 bewegbare Blöcke 17 angeordnet, die in der Umfangsrichtung des Kopfes 2 zueinander beabstandet sind und mit Hilfe von Stellantrieben 16 radial bewegt werden, um die dicken Querschnitte oder Wandteile g ₁ und g ₂ des Formlings 1 zu bestimmen. Ein Markierer 13 zum Anbringen der Markierungen 12 mit vorbestimmten Abständen in Längsrichtung des Formlings 1 ist unter jedem bewegbaren Block 17 angeordnet. Ferner ist ein (nicht gezeigter) Markierer 13 dazu vorgesehen, Markierungen am Konstantquerschnitts- oder Konstantwandstärkenteil G des Formlings 1 anzubringen. Im Ansprechen auf die Steuersignale von einem Steuergerät 24 werden die Stellantriebe 16, die Markierer 13 und der Stellzylinder 3 für die Vertikalbewegung des Dorns 4 betätigt.

Ein Längsmeßfühler 18, z. B. eine Photozelle, ist für die Ermittlung der Länge des Formlings 1 vorgesehen.

Das Längensignal 19 vom Längenmeßfühler 18, das Kolbenpositionssignal 20 vom Fühler 9 und das Querschnitts- oder Wandstärkensignal 21 vom Dickenmeßgerät 14 werden dem Steuergerät 24 zugeführt, so daß die Konstantwandstärke G und die Dicken g ₁ sowie g ₂ der dicken Querschnitte als eine Funktion der Länge des Formlings 1 sichtbar dargestellt werden.

Das Vorgabe-Wanddickensignal 22 für die vorgegebene Dicke des Konstantwandstärkenteils und die vorgegebene Dicke der dicken Wandteile sowie das eine vorgegebene Länge des Formlings kennzeichnende Signal 23 werden dem Steuergerät 24 eingegeben.

Deshalb erlangt das Steuergerät 24 im Ansprechen auf das Verhältnis zwischen der vorgegebenen Dicke 22 und der tatsächlichen Dicke 21 an jeder markierten Stelle des zur Dicke 21 an jeder der markierten Stellen des zur Prüfung geformten Gegenstandes 15 eine neue Schlitzweite in jeder der markierten Stellen i 9 n der Umfangsrichtung womit ein Schlitzprofil in der Umfangsri-chtung mit vorgegebenem Abstand in der Längsrichtung des Formlings erhalten wird. Im Ansprechen auf die auf diese Weise erhaltenen Schlitzprofile werden das Stellventil 11 des Stellzylinders 3 und die Stellantriebe 16 betätigt, so daß der Konstantquerschnitts- oder -wandstärkenteil G und die dicken Querschnitte oder Wandteile g ₁ sowie g ₂ jeweils selbsttätig eine vorbestimmte Querschnitts- oder Wanddicke erhalten können.

Darüber hinaus wird die Länge des Formlings 1 durch den Längenmeßfühler 18 erfaßt, dessen Längensignal 19 dem Steuergerät 24 zugeführt wird, so daß der Stellzylinder 3 und die Stellantriebe 16 gesteuert werden, um die Gesamtdicke in der Umfangsrichtung des Formlings 1 einzuregeln, so daß dieser eine vorgegebene Länge 23 aufweisen kann.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist und verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den grundsätzlichen Erfindungsgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise der bewegbare Block 17 durch das den Düsenschlitz bestimmende Bauteil selbst gebildet sein, wobei dieses Bauteil eine Elastizität aufweist, so daß die Bewegung des Blocks 17 durch eine elastische Verformung des Bauteils bewirkt wird. Ferner können verschiedene Verfahren zur Formung der dicken Querschnitte oder Wandteile, zum Anbringen der Markierungen oder zur Ermittlung der Länge des Formlings zur Anwendung kommen.

Die Wirkungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung können, wie folgt, ohne sich darin zu erschöpfen, zusammengefaßt werden:

1. Bei dem Formgebungsvorgang für einen Formling mit konstantem Querschnitt oder konstanter Wandstärke und mit Teilen von vergrößerter Dicke wird das Schlitzprofil in der Umfangsrichtung des Formlings ermittelt, und im Ansprechen hierauf kann die Wanddicke in der Umfangsrichtung selbsttätig gesteuert werden. Als Ergebnis dessen können komplizierte Einstellvorgänge beseitigt und die Regel- oder Einstellbarkeit gesteigert werden.

2. Die Positionen des Dorns und der bewegbaren Blöcke werden im Ansprechen auf die Ermittlung der Länge des Formlings eingeregelt. Als Ergebnis dessen kann die Länge des Formlings selbsttätig durch Einstellen der Gesamtdicke in der Umfangsrichtung gesteuert werden.

3. Die Genauigkeit, mit der die Querschnitts- oder Wanddicke eines geformten Gegenstandes geregelt wird, wird verbessert sowie gesteigert; ferner kann der Vergleich zwischen der Verteilung der Querschnittsdicke eines geformten Gegenstandes und einem vorgegebenen Düsenschlitzprofil leicht durchgeführt werden, wie auch deshalb die Verteilung der Querschnittsdicke und das vorgegebene Düsenschlitzprofil auf einfache Weise verändert werden können.

4. Das Messen der Querschnitts- oder Wanddicke von jeweiligen Teilen eines geformten Gegenstandes kann durch geeignete Ausgestaltung und Konstruktion einer Spann- oder steuernden Vorrichtung, auf der ein geformter Gegenstand angeordnet wird, automatisiert werden, so daß die direkt gekoppelte Produktion unter Verwendung eines Computers in die Tat umgesetzt werden kann.

Claims

1. Kunststoff-Blasformverfahren, wobei ein Teil mit konstantem Querschnitt oder konstanter Wanddicke durch die Vertikalbewegung eines Dorns geregelt wird, gekennzeichnet durch
- Einregelung der dicken Querschnitts- oder Wandteile durch bewegliche Blöcke,
- durch Anbringen von Markierungen an einem Formling mit vorbestimmten Abständen in dessen Längsrichtung an Konstantquerschnitts- oder Konstantwandstärkenteilen und an in der Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Teilen mit vergrößerter Dicke,
- durch Messen der Querschnittsdicke oder Wandstärke eines geformten Gegenstandes an jeder markierten Stelle,
- durch Vergleichen des gemessenen Querschnitts oder der gemessenen Wandstärke mit einer vorher in ein Steuergerät eingegebenen vorbestimmten Dicke,
- durch Ermitteln von durch den Dorn sowie die bewegbaren Blöcke, welche in einem nächsten Formgebungsschritt für den geformten Gegenstand gewegt werden, bestimmten Düsenschlitzweiten, so daß ein Unterschied zwischen dem gemessenen Querschnitt oder der gemessenen Wandstärke und dem vorbestimmten Querschnitt oder der vorbestimmten Wandstärke einen Minimumwert annimmt,
- durch Einregeln der Düsenschlitzweiten im Ansprechen auf die auf diese Weise erhaltenen Düsenschlitzweiten, - durch Messen der Länge des Formlings und Zuführen eines für die ermittelte Lägne kennzeichnenden Signals zum Steuergerät, in dem es mit einer dem Steuergerät vorher eingegebenen vorbestimmten Länge des Formlings verglichen wird, und
- durch Einregeln sämtlicher Positionen des Dorns sowie der bewegbaren Blöcke derart, daß der Unterschied zwischen der ermittelten und der vorbestimmten Länge des Formlings einen Minimalwert annimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät die Dicke der Konstantwandstärkenteile und die Dicke der Teile mit dickerem Querschnitt oder größerer Wandstärke als eine Funktion der Länge des Formlings anzeigt.