DE4007608A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von rohren aus kunststoff - Google Patents

Description

Auf dem Fachgebiet, welches die Erfindung betrifft, ist es bekannt, gewellte Rohre oder Fliesen aus thermoplastischem Werkstoff für Drainage- und Wasserleitungssysteme unter Ver­ wendung von gewöhnlich als Wellungsvorrichtung bezeichneten Vorrichtungen herzustellen. Eine übliche Vorrichtung für die­ sen Zweck umfaßt insbesondere ein Paar komplementärer oberer und unterer Formwerkzeug-Gruppen, je mit einer endlosen Kette gelenkig miteinander verbundener Formwerkzeugblöcke, und eine Einrichtung zum Führen der Formwerkzeugblöcke entlang einer endlosen Bahn mit einem Arbeitstrum und einem Rücklauftrum. Jeder Formwerkzeugblock ist zu einem entsprechenden Formwerk­ zeugblock der anderen Gruppe komplementär, und die Formwerk­ zeugblöcke wirken paarweise am Arbeitstrum in der Weise zu­ sammen, daß ein axialer Tunnel entsteht, welcher ein rohrför­ miges Formwerkzeug mit einer gewellten Wand begrenzt. Die Formwerkzeug-Gruppen sind so angeordnet, daß sich der Extru­ sionskopf am Eingang zum Tunnel gleichachsig dazu befindet, und extrudierter thermoplastischer Werkstoff wird durch Blas­ formen ausgedehnt und an die Innenfläche des Formwerkzeugs angeschmiegt. Bei einer derartigen Anordnung ist es auch üblich, die Formwerkzeugblöcke zu kühlen, um die Ausbildung des thermoplastischen Rohrmaterials zu verbessern, und zwi­ schen dem extrudierten Kunststoff und der Wand des Formtun­ nels zur Anpassung an denselben einen Unterdruck zu erzeu­ gen. Eine Wellungsvorrichtung der angegebenen Art ist aus der US-PS 39 81 663 bekannt.

Der Umlauf der Formwerkzeugblöcke erfordert notwendigerweise komplexe Strukturen und führt zu Schwierigkeiten bei der Aus­ bildung der Anschlüsse für Kühlmittel und Unterdruck, weil eine zuverlässige Formwerkzeugkühlung nur während des Rück­ laufs der Formwerkzeugblöcke entlang der endlosen, nicht um­ schaltbaren Umlauf- oder im wesentlichen wendelförmigen Bahn vorgenommen wird. Ziemlich schwerfällige drehende Schlauch- Trennstellen sind eine der in der Fachwelt bekannten Maßnah­ men zur Milderung dieser Schwierigkeit.

Die Wellungsvorrichtung muß zum Formwerkzeugwechsel auch völ­ lig abgeschaltet werden. Hierzu sei erläutert, daß außer vor­ geschriebenen Längen gewellten flexiblen Rohr- und Fliesenma­ terials aus Kunststoff Rohrarmaturen, z. B. Kupplungen, Zwi­ schenstücke, Endstöpsel u. dgl. erforderlich sind. Die Her­ stellung solcher Armaturen macht das Wechseln der Formwerk­ zeuge der Wellungsvorrichtung erforderlich, mit daraus sich ergebenden Brachzeiten der gesamten Vorrichtung. Auf diesen Umstand wird kurz vor Ende der US-PS 44 39 130 hingewiesen.

In Spalte 9 derselben Patentschrift ist auch angegeben, daß die nicht zur Formtunnelbildung herangezogenen Formwerkzeug- Gruppen in der Rücklaufbahn kontinuierlich zurückgeleitet und dabei gekühlt werden. Es leuchtet ein, daß die Bereitstellung einer größeren Anzahl von Formwerkzeug-Gruppen, als tatsäch­ lich für die Produktion nötig ist, die Werkzeugkosten be­ trächtlich erhöht, und daß sich daraus natürlich weitere Nachteile ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.

Die vorstehend angegebenen und weitere Nachteile des Standes der Technik werden wirkungsvoll mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Herstellen von Rohren und zugehörigen Form­ stücken aus Kunststoff überwunden, bei denen den Formwerk­ zeug-Gruppen eine lineare Bewegung erteilt wird, derart, daß sie sich in einer geraden Bewegungsbahn relativ zu einer Formstation mit einer Pendelbewegung hin- und herbewegen. Die lineare Bewegung der Formwerkzeugblöcke oder Formwerkzeug- Gruppen kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, und Betätigungseinrichtungen hierfür können z.B. Fluid- oder Zahnrad-Systeme sein. Ein bedeutendes und weiteres neues Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung einer oder mehrerer Parkstationen, an denen eine oder mehrere Formwerk­ zeug-Gruppen vorübergehend in Stellung gebracht werden kön­ nen, bevor sie zur Formstation für die Aufnahme von extru­ dierfähigem thermoplastischem Werkstoff zurückgefahren wer­ den. Diese neue Lösung für die Herstellung von Wellrohren aus Kunststoff überwindet wirkungsvoll die angegebenen Nachteile des Standes der Technik.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ chematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die Endansicht 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 die Endansicht 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 bis 16 vereinfachte Darstellungen des Pendel- und Parksystems der Vorrichtung,

Fig. 17 eine Teilseitenansicht einer mit in Segmente geteil­ ten Formwerkzeugblöcken arbeitenden Wellungsvorrich­ tung,

Fig. 18 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform einer gegenseitigen Formwerkzeug-Verriegelung, und

Fig. 19 eine Endansicht einer Ausführungsform einer Form­ werkzeug-Zuhaltevorrichtung.

Gemäß Fig. 1, 2 und 3 kann das tragende Rahmenwerk einer bei­ spielhaft dargestellten Vorrichtung A zum Herstellen von Wellrohren und Rohrarmaturen aus Kunststoff vielgestaltig ausgeführt sein und ein Paar mit Längsabstand angeordnete Stirnrahmen 10 und 12 aufweisen, die mit Befestigungsteilen 14 am Fundament verankert sind, und einen Oberrahmen 16, der mit den Stirnrahmen 10 und 12 in zweckdienlicher Weise ver­ bunden ist. Der Rahmen kann (nicht dargestellte) zusätzliche Tragglieder umfassen. Der Rahmen kann auf einem zweckdien­ lichen Schlitten o. dgl. angeordnet sein, wenn Beweglichkeit gegenüber einem Extruder E gewünscht ist. Die Stirnrahmen 10 und 12 können als Teile Ständer 10a und 12a aufweisen.

Lineare Bewegung von Formwerkzeugblöcken M-1 und M-2, von denen in Fig. 1 zwei mit durchgezogenen Linien gezeichnet sind, in bezug aufeinander und auch auf den Extruder E sowie das Öffnen und Schließen dieser Formwerkzeuge nacheinander wird mittels einer Vielzahl in gegenseitiger Abhängigkeit wirkender Betätigungseinrichtungen nach Maßgabe einer elek­ trischen und elektronischen Steueranlage bekannter handels­ üblicher Ausführung, in die Zeit- bzw. Synchronisierfunk­ tionen eingebaut sind, ausgeführt. Die nachfolgende Beschrei­ bung bezieht sich im einzelnen auf die Vorrichtungen, welche die linearen Pendel- und Parkbewegungen der Wellungsvorrich­ tung A ausführen.

An den oberen und unteren Enden und auf beiden Seiten des Stirnrahmens 10 ist eine Vielzahl von Konsolen 18 befestigt, die Getriebekästen 20 tragen. Auf einer Seite des Stirnrah­ mens 10 ist unten in zweckdienlicher Weise ein Motor 22 an­ geordnet, der über ein zweistufiges Untersetzungsgetriebe 24 eine Welle 26 antreibt, welche über den Getriebekasten 20 auf eine Welle 28 treibt. Das Untersetzungsgetriebe 24 und mit ihm verbundene Bauteile sind von einem bei 32 an eine fest­ stehende Konstruktion angeschlossenen Verbinderteil 30 ge­ tragen.

Zwischen den Stirnrahmen 10 und 12 erstreckt sich horizontal ein Paar feststehender Holme 36, die Lager 34 tragen, welche den Drehpunkt für nicht gezeichnete Lager darstellen, mittels derer Halterungen 38 das Öffnen und Schließen der beiden in Fig. 1 in der Schließstellung gezeichneten Formwerkzeugblöcke M-1 und M-2 ermöglichen. Auf einer feststehenden Konstruktion ist ein Paar oberer und unterer Getriebekasten 40 und 42 an­ geordnet, durch die obere und untere Antriebswellen 44 und 46 hindurchgehen, welche gemäß Fig. 3 in zugehörigen oberen und unteren Getriebekästen 48 und 50 enden. Der Motor 22 treibt über das zweistufige Untersetzungsgetriebe 24 die Antriebs­ welle 26 und über den Getriebekasten 20 die Welle 28 an. Letztere treibt auf die Getriebkästen 20, die die Welle 26 drehantreiben, wodurch eine Drehung der oberen und unteren Wellen 44 und 46 hervorgerufen wird, welche in den zugehöri­ gen oberen und unteren Getriebekasten 48 und 50 enden.

Dank der vorstehend beschriebenen miteinander zusammenwirken­ den Vorrichtungen wird der Formwerkzeugblock auf dem Schlit­ ten M-2 mit einer exakt eingestellten Geschwindigkeit vor­ wärtsbewegt in eine Arbeits- oder Schmelzeempfangs-Stellung relativ zu einer in Fig. 1 mit gestrichelten Linien gezeich­ neten Extruderdüse N. Nach dem Füllen der nicht dargestellten Formhöhlung des Formwerkzeugs M-2 werden die nachstehend be­ schriebenen Schritte unter Verwendung der in Fig. 2 darge­ stellten Vorrichtung ausgeführt. Die lineare Bewegung der Formwerkzeug-Gruppen oder Formwerkzeugblöcke und ihr Öffnen und Schließen werden besser verstanden, wenn zuerst das Trag­ werk für die Formwerkzeugblöcke M-1 und M-2 beschrieben wird. In zweckdienlicher Weise am Oberrahmen 16 und mit seinen ent­ gegengesetzten Enden an den Stirnrahmen 10 und 12 ist ein stangenförmiges Trag- und Führungsteil 52 befestigt, an dem Lager 54 und eine Wellen-Gruppe 56 anliegen. Gemäß Fig. 3 kann für die obere Welle ein zusätzlicher Träger 58 vorgese­ hen sein. In der Nähe des vorstehend beschriebenen Tragwerks ist eine erste Betätigungsvorrichtung für die exakte Steue­ rung der Bewegung eines Formwerkzeugschlittens in eine Ar­ beits- oder Schmelzeempfangs-Stellung angeordnet, die in Fig. 1 für den Formwerkzeugschlitten bzw. Formwerkzeugblock M-2 dargestellt ist. Die erste Betätigungsvorrichtung ist beim gezeigten Beispiel als Zahnritzel- und Antriebszahnstangen- Anordnung ausgeführt. Es leuchtet jedoch ein, daß an ihrer Stelle eine fein abgestimmte Fluidanlage, Verstellgewinde­ spindeln oder Ketten verwendet werden können.

Gemäß Fig. 1 und 3 wird eine lineare Bewegung der Formwerk­ zeugschlitten M-1 und M-2 in einer im wesentlichen geraden Bewegungsbahn vorwärts und rückwärts mit einem Paar zumindest annähernd gleicher erster Betätigungsvorrichtungen ausge­ führt. Der grundlegende Unterschied besteht darin, daß die erste Betätigungsvorrichtung für den Formwerkzeugschlitten M-1 an dessen Oberseite angeschlossen ist, wogegen die erste Betätigungsvorrichtung für den Formwerkzeugschlitten M-2 an dessen Unterseite oder Basis angebracht ist. Mit den Halte­ rungen 38 der Formwerkzeugblöcke M-1 und M-2 sind Antriebs­ zahnstangen 60 verbunden, welche mit Zahnritzeln 62 in Zahn­ eingriff stehen, die von den in den zugehörigen Getriebe­ kästen 48 und 50 endenden Wellen 26 angetrieben werden. Die Wellen 26 sind in Lagern 64 drehbar gelagert.

Die Arbeitsweise der ersten Betätigungsvorrichtung ist fol­ gende: Der Motor 22 treibt über das Untersetzungsgetriebe 24 die Welle 26 und über den Getriebekasten 20 die Welle 28 an.

Letztere treibt auf die Getriebekästen 20, welche die Wellen 26 drehantreiben, wodurch Drehung der oberen und unteren Wel­ len 44 und 46 hervorgerufen wird, die in den zugehörigen obe­ ren und unteren Getriebekästen 48 und 50 enden. Die Getriebe­ kästen 48 und 50 betätigen über die Wellen 26 die Zahnritzel 62, die mit den von den Formwerkzeug-Gruppen M-1 und M-2 ge­ tragenen Antriebszahnstangen 60 in Zahneingriff stehen, wo­ durch eine lineare Verstellung der Formwerkzeug-Gruppen M-1 und M-2 mit exakter Steuerung ausgeführt wird, bis die Form­ werkzeugblöcke M-1 und M-2 die in Fig. 1 gezeichneten Stel­ lungen einnehmen.

Es folgt eine kurze Beschreibung des Zusammenwirkens zwischen der vorstehend beschriebenen ersten Betätigungsvorrichtung und einer zweiten und einer dritten Betätigungsvorrichtung.

Zweite Betätigungsvorrichtungen sind hauptsächlich dafür vor­ gesehen, das Öffnen und Schließen der Formwerkzeug-Gruppen M-1 und M-2 auszuführen. Wie am deutlichsten in Fig. 3 zu erkennen, ist jede der Formwerkzeug-Gruppen geteilt oder zweischalig ausgeführt und umfaßt folglich ein Paar halb­ zylindrischer Formwerkzeugsegmente 70 und 72 mit Endflächen 70a und 70b bzw. 72a und 72b. Wenn eine Formwerkzeug-Gruppe vollständig geschlossen ist, im wesentlichen unmittelbar vor, während oder im wesentlichen unmittelbar nach dem Einspritzen von Kunststoff, liegen gemäß Fig. 2 die Endflächen 70a und 72a sowie 70b und 72b fest aneinander an. Weiter unten wird je eine Ausführungsform einer Formwerkzeug-Verriegelungsvor­ richtung und einer Formwerkzeug-Zuhaltevorrichtung beschrie­ ben.

Die zweite Betätigungseinrichtung zum Schwenken der Formwerk­ zeugsegmente 70 und 72 aus der Offen- in die Schließstellung, die in Fig. mit strichpunktierten bzw. durchgezogenen Linien dargestellt sind, kann in Form von fluid-, vorzugsweise von hydraulisch betätigten Zylindern verwirklicht sein. Es können jedoch zumindest annähernd äquivalente Ersatzvorrichtungen verwendet werden, und besondere Umstände können die Verwen­ dung von Zahnrad-Systemen, Verstellgewindespindeln, Ketten o. dgl. möglich machen. Gemäß Fig. 2 sind obere und untere hydraulische Zylinder 74 und 76 an Stellen 78a mit an festen Konstruktionsteilen befestigten Halterungen 78 verbunden und mit ihren entgegengesetzten Enden an Stellen 80 mittels Zy­ linderstangen und Halterungen 84 angeschlossen, welche an den Formwerkzeugsegmenten 70 und 72 angeschweißt oder auf andere Weise befestigt sind. Die Werkzeugsegmente 70 und 72 sind an ihren inneren Enden mittels Lagern 34 schwenkbar gelagert, die gemäß Fig. 1 auf festen Stangen 36 angeordnet sind.

Die Arbeitsweise der zweiten Betätigungseinrichtung wird in Verbindung mit einer dritten Betätigungseinrichtung kurz be­ schrieben, die im Zusammenwirken mit der ersten Betätigungs­ einrichtung die lineare Bewegung der Formwerkzeug-Gruppen M-1 und M-2 steuert. Die zweite Betätigungseinrichtung öffnet und schließt die Formwerkzeugsegmente 70 und 72, und die dritte Betätigungseinrichtung sorgt in neuartiger und wirkungsvoller Weise dafür, daß eine offene Formwerkzeug-Gruppe nach beende­ tem Zyklus in die Ausgangsstellung zurückfährt, sowie in Kom­ bination mit der ersten Betätigungseinrichtung dafür, daß sich eine geschlossene Formwerkzeug-Gruppe exakt an die Stel­ le für den Empfang von Schmelze aus der Düse N des Extruders E linear vorwärtsbewegt.

Die dritte Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise als obere und untere fluidbetätigte Zylinder 90 und 92 des pneumati­ schen oder hydraulischen Typs ausgeführt. Es können jedoch auch hier Ersatzvorrichtungen in Form von Zahnrad-Systemen, Verstellgewindespindeln, Ketten o. dgl. verwendet werden.

Unter Bezugnahme auch auf Fig. 1 ist zu erkennen, daß der obere fluidbetätigte Zylinder 90 mit einem Kolben 90a aus­ gestattet ist, der mit dem Formwerkzeugblock oder der Form­ werkzeug-Gruppe M-1 über eine Halterung 94 verbunden ist. In ähnlicher Weise wird die lineare Bewegung des Formwerkzeug­ blocks oder der Formwerkzeug-Gruppe M-2 von einer mit dem Formwerkzeug verbundenen Halterung 96, die an einen Kolben 92a des fluidbetätigten Zylinders 92 angeschlossen ist, aus­ geführt. Der Stirnrahmenständer 10a weist gemäß Fig. 3 Öff­ nungen 98 und 100 zur Aufnahme der Zylinder 90 und 92 auf.

Das Zusammenwirken der drei Betätigungseinrichtungen wird anhand der Fig. 4 bis 16 besser verstanden. Jedoch, unter nochmaliger Bezugnahme auf insbesondere Fig. 1 und 2, nach dem Öffnen der Formwerkzeugsegmente 70 und 72 der Formwerk­ zeug-Gruppe M-2 mittels der fluidbetätigten Zylinder 76 be­ wirkt die dritte Betätigungseinrichtung in Form des fluid­ betätigten Zylinders 92 nach Aktivierung durch die Steuerung der Wellungsvorrichtung, daß sich die offene Formwerkzeug- Gruppe M-2 nach hinten oder, entsprechend Fig. 1 nach links, bewegt. Im wesentlichen zur gleichen Zeit, und unter der An­ nahme, daß die fluidbetätigten Zylinder 74 die Segmente 70 und 72 der Formwerkzeug-Gruppe M-1 geschlossen haben, wird letztere durch die erste Betätigungseinrichtung in Form des Zahnstangen- und Ritzel-Triebes 60, 62 in eine Schmelzeemp­ fangs-Stellung vorwärtsbewegt. Im wesentlichen zur gleichen Zeit befindet sich die in Fig. 1 mit M-2 bezeichnete Form­ werkzeug-Gruppe links von der anderen Formwerkzeug-Gruppe. Die geschlossene Formwerkzeug-Gruppe M-2 wird von ihrer ersten Betätigungseinrichtung vorwärtsbewegt und von ihrer dritten Betätigungseinrichtung - Zylinder 90 und 92 - zur exakten Anlage an der stromab angeordneten Baugruppe bewegt. Es kann nunmehr Schmelze eingespritzt werden.

Es sollte nunmehr deutlich sein, daß die Erfindung für die Herstellung von Wellrohren und zugehörigen Teilen aus Kunst­ stoff ein Verfahren und eine Vorrichtung schafft, die sich durch ein neuartiges und verbessertes System der Formwerk­ zeugbewegung in einer linearen oder im wesentlichen gerad­ linigen Bewegungsbahn vorwärts und rückwärts in bezug auf eine Extrudierstation und ohne wesentliche Unterbrechung in der linear umschaltbaren Formwerkzeug-Pendelbewegung aus­ zeichnen. Auf diese Weise sind die weiter oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik, insbesondere die Nach­ teile, die mit den älteren Verstelleinrichtungen verbunden sind, bei denen ein Endlosband nicht umschaltbar in einer im wesentlichen wendelförmigen Bahn läuft, wirkungsvoll besei­ tigt.

Aus dem vorstehend beschriebenen neuen Konzept der Form­ werkzeugbewegung ergibt sich eine neuartige Anordnung der Bauteile und der diesbezüglichen Verfahrensschritte, bei denen eine Formwerkzeug-Gruppe vorübergehend in einem Be­ reitschaftszustand vor oder nach der Extrudierstation geparkt oder in Stellung gebracht und gehalten wird. Durch dieses zusätzliche Abweichen vom Stand der Technik wird die Notwen­ digkeit, die Wellungsvorrichtung zum Formwerkzeug-Wechsel auszuschalten, vermieden. Es ist in der Industrie bekannt, daß periodisch Bedarf an Rohrarmaturen, z. B. Kupplungen, Zwischenstücke u. dgl., entsteht. Für die Herstellung solcher Bauteile mußten bisher Formwerkzeuge der Wellungsvorrichtung selbst ausgewechselt werden, woraus sich Brachzeiten mögli­ cherweise der gesamten Anlage ergaben.

In den beigefügten Zeichnungen ist mit strichpunktierten Linien eine dritte Formwerkzeug-Gruppe M-3 dargestellt, für die anhand der übrigen Zeichnungen die Parkfunktion nach­ stehend erläutert wird. Wenngleich darin nicht speziell dar­ gestellt, ergibt sich aus Fig. 1, daß die dritte Formwerk­ zeug-Gruppe M-3 mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Betätigungseinrichtung sowie mit anderen zugehörigen Strukturen ausgestattet ist, so daß sie in der weiter oben näher beschriebenen Weise linear oder geradlinig bewegt wer­ den kann.

Die Konzepte der linearen Bewegung und des Parksystems werden in Verbindung mit den Ansichten gemäß Fig. 4 bis 16 beschrie­ ben, wenngleich die Fachwelt erkennen wird, daß für bestimmte Anwendungen die Merkmale der linearen Bewegung an sich genü­ gen. Durch die Kombination von geradliniger Formwerkzeugbewe­ gung und Park-Funktion ergeben sich jedoch noch größere kosten- und betriebsmäßige Vorteile.

Die erste Betätigungseinrichtung wurde anhand Fig. 1 und 3 als Antriebszahnstangen 60 und Zahnritzel 62 mit entsprechen­ den Antriebsvorrichtungen, die zweite Betätigungseinrichtung als Fluidzylinder 74 und 76 mit entsprechenden Antriebsvor­ richtungen umfassend beschrieben. Die dritte Betätigungsein­ richtung hat gemäß vorstehender Beschreibung Fluidzylinder 90 und 92 mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen. In den Fig. 4 bis 16 sind nur bestimmte Bauteile aus den drei Betäti­ gungseinrichtungen mit Bezugszeichen angegeben. Folglich wird im Zuge der Beschreibung auf Fig. 1 und 3 Bezug genommen wer­ den, in welchen diese Bauteile im einzelnen dargestellt sind.

Gemäß Fig. 4 liegen die Formwerkzeug-Schlitten M-1 und M-2 der Wellungsvorrichtung A im wesentlichen stirnseitig anein­ ander an, und jeder ist in Schließstellung, wobei das Form­ werkzeug M-2 Schmelze aus der Düse N des Extruders E emp­ fängt. Der Formwerkzeug-Schlitten M-3, der vorgesehen sein kann für die Herstellung von Rohrarmaturen, z. B. von Kupp­ lungen, Zwischenstücken, Endkappen u. dgl., nimmt eine strom­ ab gelegene Parkstellung ein. Nach beendetem Füllen der Form­ höhlung des Formwerkzeugblocks M-2 bewegen die von Zahnrit­ zeln 62 und Antriebszahnstangen 60 gebildeten ersten Betäti­ gungseinrichtungen mit Steuerung durch Antriebsvorrichtungen die Formwerkzeug-Gruppen M-1 und M-2 in die in Fig. 5 ge­ zeichneten Stellungen.

Die gemäß vorstehender Beschreibung zusammengesetzte Steu­ erungsanlage der Wellungsvorrichtung A aktiviert die von den oberen und unteren fluidbetätigten Zylindern 74 und 76 gebil­ dete zweite Betätigungseinrichtung, wodurch der Formwerkzeug­ block M-2 geöffnet wird (Fig. 6). Die Formwerkzeug-Schlitten M-1 und M-3 verändern zu diesem Zeitpunkt ihre Lage nicht, wie ebenfalls in Fig. 6 deutlich zu erkennen. Daraufhin schaltet die Steuerungsanlage die von den fluidbetätigten Zylindern 90 und 92 gebildete dritte Betätigungseinrichtung ein, wodurch der offene Formwerkzeugblock M-2 am Formwerk­ zeugblock M-1 vorbei nach hinten in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung bewegt wird.

Die die zweite Betätigungseinrichtung bildenden pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 74 und 76 bewirken dann bei Betä­ tigung durch die Steuerungsanlage der Vorrichtung A das Schließen des Formwerkzeugblocks M-2. Die dritte Betätigungs­ einrichtung, mit den fluidbetätigten Zylindern 90 und 92 oder ihnen äquivalenten Vorrichtungen, bewegt dann den geschlosse­ nen Formwerkzeugblock M-2 vorwärts bis zum Anlegen an den Formwerkzeugblock M-1 (sh. Fig. 8). Dies führt zum Eingriff der Antriebszahnstangen 60 in die Zahnritzel 62 (erste Betä­ tigungseinrichtung) der Getriebekästen 48 und 50, wodurch die Bewegung oder Positionierung des arbeitenden Formwerkzeugs M-1 in die exakte Stellung für den Empfang von Schmelze vom Extruder E gesteuert wird.

Gemäß Fig. 9 ist der Formwerkzeugblock M-1 mittels der zwei­ ten Betätigungseinrichtung nach Beendigung des Formvorganges geöffnet worden. Die Formwerkzeugblöcke M-2 und M-3 nehmen in Fig. 9 die gleichen Stellungen ein wie in Fig. 8.

Gemäß Fig. 10 sind mittels der zugehörigen dritten Betäti­ gungseinrichtungen, die obere und untere fluidbetätigte Zylinder 90 und 92 oder ihnen im wesentlichen äquivalente Vorrichtungen umfassen, die Formwerkzeugblöcke M-1 und M-3 in geöffnetem Zustand nach hinten an dem geschlossenen arbeiten­ den Formwerkzeugblock M-2 vorbei in eine rückwärtige Parkpo­ sition bewegt worden. Ein Vergleich zwischen Fig. 8 und 10 macht deutlich, daß eine Parkplatzposition entweder vor oder hinter einem arbeitenden Formwerkzeug gelegen sein kann.

Gemäß Fig. 11 wird der Formwerkzeugblock M-3 durch die zweite Betätigungseinrichtung geschlossen und durch die dritte Betä­ tigungseinrichtung bis zur Anlage am Formwerkzeugblock M-2 vorwärtsbewegt. Zu diesem Zeitpunkt steuert die erste Betäti­ gungseinrichtung in Form des Zahnritzels 62 und der Antriebs­ zahnstange 60 in der weiter oben beschriebenen Weise die exakte Positionierung des arbeitenden Formwerkzeugs (M-2) in bezug auf die Extruderdüse N.

Gemäß Fig. 12 bleibt der Formwerkzeugblock M-1 in einer sta­ tionären Parkposition, der Formwerkzeugblock M-2 wird durch die zweite Betätigungseinrichtung geöffnet, und Formwerkzeug­ block M-3 wird von der dritten Betätigungseinrichtung etwas vorwärtsbewegt. Gemäß Fig. 13 bleibt der Formwerkzeugblock M- 1 in einer rückwärtigen Stellung geparkt, und der offene Formwerkzeugblock M-2 wird von der dritten Betätigungsein­ richtung am arbeitenden Formwerkzeug M-3 vorbei nach hinten bewegt.

Gemäß Fig. 14 ist der Formwerkzeugblock M-2 von der von fluidbetätigten Zylindern 74 und 76 oder äquivalenten Vor­ richtungen gebildeten zweiten Betätigungseinrichtung ge­ schlossen worden, wogegen die Formwerkzeugblöcke M-1 und M-3 etwa die gleiche Position wie in Fig. 13 beibehalten. Gemäß Fig. 15 wird jedoch die Folge neuer Schritte vom Formwerk­ zeugblock M-2, der durch Einschalten der dritten Betätigungs­ einrichtung in die Arbeitsstellung vorwärtsbewegt wird, und vom Formwerkzeugblock M-3, der von der zweiten Betätigungs­ einrichtung geöffnet wurde, fortgesetzt. Die Schrittfolge kann als beendet betrachtet werden, wenn sich der offene Formwerkzeugblock M-1 aus einer hinteren Parkposition heraus nach vorn bewegt, und, wie Fig. 16 zeigt, der Formwerkzeug­ block M-3 von der dritten Betätigungseinrichtung in eine stromab gelegene Parkposition nach vorn bewegt wird. Der Formwerkzeugblock M-2 bleibt in einer Arbeitsstellung. Mit dem Schließen des Formwerkzeugblocks M-1 beginnt die Wieder­ holung des Zyklus (sh. Fig. 4).

Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, einen Formwerk­ zeugaufbau zu schaffen, bei dem jedes Paar Formwerkzeugblöcke von einer Vielzahl getrennt zu öffnender Segmente oder Teile gebildet ist, welche beim Schließen für den Empfang von ex­ trudierfähigem thermoplastischem Werkstoff mit ihren End­ flächen aneinander anlegbar sind. Ein von Segmenten gebilde­ tes Formwerkzeug entsprechend der erfindungsgemäßen Konzep­ tion ermöglicht die Verwendung eines verkürzten Extruder­ kopfes, vereinfacht die Schmelzeabgabe von einem in Querrich­ tung arbeitenden Extruder, und bietet eine bessere Abstützung der extrudierten Rohrform durch die Möglichkeit, die Form­ werkzeugsegmente nacheinander zu öffnen. Öffnen und Schließen der Formwerkzeugsegmente kann für den Formwerkzeugschlitten nicht nur nacheinander, sondern auch gleichzeitig geschehen.

Eine mit den vorstehend angegebenen und weiteren Vorteilen ausgestattete Vorrichtung ist in Fig. 17 dargestellt. Beim gezeigten Beispiel weist die Wellungs-Vorrichtung C einen tragenden Rahmen 100′ auf, der im wesentlichen wie in Fig. 1 bis 3 beschrieben aufgebaut sein kann. Wenngleich in Fig. 17 nicht speziell dargestellt, umfaßt die Wellungs-Vorrichtung C die weiter oben beschriebenen Betriebseinrichtungen, ein­ schließlich Steuerung, Antriebe sowie erster, zweiter und dritter Betätigungseinrichtungen.

Die Vorrichtung C zum Herstellen von Wellrohren aus Kunst­ stoff ist einem stationären Extruder E-1 mit einer Düse N-1 zugeordnet. Entlang einem Rahmen 100′ vorwärts und rückwärts bewegbar mittels der dritten Betätigungseinrichtungen oder äquivalenter Vorrichtungen sind Formwerkzeugschlitten 102 und 104, die über Wellen 106 und 108 eine Vielzahl von zweiten Betätigungseinrichtungen 110 tragen, die als fluidbetätigte Zylinder oder äquivalente Vorrichtungen ausgebildet sein können. Mit jeder der zweiten Betätigungseinrichtungen 110 ist eine gleiche Anzahl Paare Formwerkzeugsegmente 112 ein­ zeln oder getrennt in zweckdienlicher Weise verbunden. Diese Anzahl ist beim gezeigten Beispiel sechs, kann aber in weiten Grenzen variieren.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung C ergibt sich aus der vor­ stehenden Beschreibung in Verbindung mit Fig. 17. Die Form­ werkzeugsegmente 112 werden von den dritten Betätigungsein­ richtungen vorwärts und rückwärts bewegt, wie in Verbindung mit Fig. 1, 2 und 3 beschrieben wurde. In ähnlicher Weise geschieht das Öffnen und Schließen der Paare Formwerkzeug­ segmente 112 nach Bedarf mittels der zweiten Betätigungsein­ richtungen, die weiter oben näher beschrieben wurden. Erste Betätigungseinrichtungen in Form von Zahnritzeln und An­ triebszahnstangen zur Steuerung der Formwerkzeugbewegung sind Teil des in Fig. 17 dargestellten erfindungsgemäßen Konzepts.

Es kann gelegentlich wünschenswert sein, stirnseitig aneinan­ der anliegende Formwerkzeugblöcke oder Segmente davon mitein­ ander zu verriegeln, insbesondere dann, wenn einer der Form­ werkzeugblöcke in Arbeits- oder Schmelzeempfangs-Stellung ist und der anliegende oder stromauf angeordnete Formwerkzeug­ block eine Bereitschaftsstellung einnimmt. Dies wurde weiter oben in Verbindung mit den Formwerkzeugblöcken M-1 und M-2 in Fig. 1 mit besonderem Bezug auf die Wirkungsweise der erste Betätigungseinrichtungen darstellenden Zahnritzel 62 und An­ triebszahnstangen 60 beim Steuern der genauen Bewegung des arbeitenden Formwerkzeugs M-2 in eine exakte Stellung zum Empfang von Schmelze von der Extruderdüse N beschrieben. Unter den sich aus einer Verriegelung der Formwerkzeuge er­ gebenden Vorteilen besteht einer darin, daß die Möglichkeit eines Schmelzeaustritts zwischen den aneinander anliegenden Formwerkzeugblöcken vermieden wird, ebenso wie möglicher Luftaustritt, wenn das extrudierte Material durch Blasformen mittels Vakuumkräften an die Formhöhlungskonturen ange­ schmiegt wird.

Eine Ausführungsform einer Formwerkzeug-Verriegelung ist in Fig. 18 für ein in Segmente geteiltes Formwerkzeug darge­ stellt, jedoch ist die Konzeption ohne weiteres auf Formwerk­ zeugblöcke der in Fig. 1 und 3 dargestellten Art anwendbar. Gemäß Fig. 18 ist jedes Formwerkzeugsegment 210 an seinem Außenumfang durch Bearbeiten oder auf andere Weise komple­ mentär ausgebildet, derart, daß daran eine gestufte oder federähnliche Fläche 210a als Gegenstück für den verriegeln­ den Eingriff mit einer vertieften oder nutähnlichen Fläche 210b an einem unmittelbar daneben angeordneten Werkzeugseg­ ment 210 vorhanden ist. Auf diese Weise ist die Möglichkeit eines Schmelze- oder Luftaustritts zumindest annähernd völlig ausgeschlossen.

Bei einer zweischaligen Formwerkzeugkonstruktion entsprechend Fig. 3 kann es gelegentlich wünschenswert sein, die Formwerk­ zeughälften nach dem Schließen durch die zweite Betätigungs­ einrichtung in Form z. B. von fluidbetätigten Zylindern 74 und 76 oder äquivalenten Vorrichtungen noch fester zuzuhalten. Bei einer in Fig. 19 dargestellten Blockier- oder Zuhalte­ vorrichtung zum festeren Zuhalten der Formwerkzeughälften 300 und 302 sind letztere an einem Ende mit Halterungen 304 und 306 verbunden, die auf einer Welle 308 angeordnet sind. Die Formwerkzeughälfte 300 weist an ihrem entgegengesetzten Ende eine Raste 310 auf, in welche eine Klaue oder Finger 312 einzugreifen vermag, der mittels eines Zapfens 314 in einer an der Formwerkzeughälfte 302 angeordneten gabelförmigen Halterung 316 schwenkbar gelagert ist. Der Zapfen 314 und die Halterung 316 tragen ferner einen Hebelarm 318, der mittels eines Bauteils 320 z. B. in Form eines Zapfens mit einer Anschlußvorrichtung 322 verbunden ist, welche mit einem Bauteil 324 an der Formwerkzeughälfte 302 befestigt ist. Die dargestellte und beschriebene Zuhaltevorrichtung gewähr­ leistet ein sicheres Zuhalten der Formwerkzeughälften bei enger gegenseitiger Anlage.

Claims (12)

1. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus Kunststoff, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeits­ schritte:

• - Einleiten geschmolzenen Kunststoffmaterials in eine Formhöhlung,
• - Formen dieses Materials während seines Aufenthalts in der Formhöhlung nach deren Konturen, derart, daß ein vorbe­ stimmtes Stück Rohr aus Kunststoff herstellbar ist,
• - Abheben der Formhöhlung von dem Stück Rohr aus Kunststoff und Bewegen der Formhöhlung in einer linearen Bewegungs­ bahn nach vorn zu einer stromab gelegenen Stelle,
• - Bewegen der Formhöhlung in einer linearen Bewegungsbahn von der stromab gelegenen Stelle nach hinten geradlinig zu einer stromauf gelegenen Stelle, und
• - Bewegen der Formwerkzeughöhlung von der stromauf gelege­ nen Stelle in einer linearen Bewegungsbahn bis in große Nähe zu einer zweiten Formwerkzeughöhlung, in welche ge­ schmolzenes Kunststoffmaterial eingeleitet wird, bevor es in die eng benachbarte Formwerkzeughöhlung eingeleitet wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Kunst­ stoff, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeits­ schritte:

• - Anordnen von ersten und zweiten geschlossenen Form­ werkzeughöhlungen bei zumindest annähernd vollständiger Anlage aneinander,
• - Einleiten von geschmolzenem Kunststoffmaterial in die zweite geschlossene Formwerkzeughöhlung, derart, daß darin ein Gegenstand aus Kunststoff formbar ist,
• - Öffnen der zweiten geschlosssenen Formwerkzeughöhlung und Bewegen derselben in einer linearen Bewegungsbahn nach vorn zu einer stromab gelegenen Stelle, im wesentlichen gleichzeitig mit dem Bewegen der ersten geschlossenen Formwerkzeughöhlung in einer linearen Bewegungsbahn nach vorn für das Einleiten von geschmolzenem Kunststoffmate­ rial in sie,
• - Bewegen der offenen Formwerkzeughöhlung von der stromab gelegenen Stelle in einer linearen Bewegungsbahn nach hinten zu einer in großer Nähe stromauf von der geschlos­ senen ersten Formwerkzeughöhlung gelegenen Stelle, und
• - Schließen der offenen Formwerkzeughöhlung und Instellung­ bringen derselben für das spätere Einleiten von geschmol­ zenem Kunststoffmaterial in sie.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeits­ schritte:

• - Instellungbringen einer dritten Formwerkzeughöhlung in geöffnetem Zustand in einer im Abstand stromab von der ersten und der zweiten Formwerkzeughöhlung gelegenen Reservestellung, und
• - bei Bedarf, Bewegen der dritten Formwerkzeughöhlung in einer linearen Bewegungsbahn aus der Reservestellung geradlinig nach hinten zu einer stromauf von der ersten und der zweiten Formwerkzeughöhlung gelegenenen Stelle für das spätere Einleiten von geschmolzenem Kunststoff­ material in sie.

4. Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Kunst­ stoff, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte:

• - Bewegen einer Vielzahl von Formwerkzeughöhlungen nachein­ ander geradlinig in einer linearen Bewegungsbahn nach vorn und nach hinten in bezug auf eine Quelle extrudier­ fähigen geschmolzenen Kunststoffmaterials,
• - Schließen einer der Formhöhlungen beim Einleiten von geschmolzenem Kunststoffmaterial in sie,
• - Öffnen der einen Formwerkzeughöhlung nach dem Ausbilden eines Gegenstandes aus Kunststoff in ihr,
• - Leiten der offenen Formhöhlung stromab in einer linearen Bewegungsbahn,
• - Schließen einer weiteren der Formwerkzeughöhlungen für das Einleiten von geschmolzenem Kunststoffmaterial in sie,
• - Leiten der stromab angeordneten offenen Formwerkzeughöh­ lung in einer linearen Bewegungsbahn nach hinten an der anderen geschlossenen Formwerkzeughöhlung vorbei in eine stromauf von ihr gelegene Stellung,
• - Schließen der einen Formwerkzeughöhlung, und
• - Vorwärtsbewegen der einen geschlossenen Formwerkzeughöh­ lung zur zumindest annähernd völligen Anlage an der ande­ ren geschlossenen Formwerkzeughöhlung für das spätere Verfahren in eine Stellung für den Empfang von geschmol­ zenem Kunststoffmaterial.

5. Verfahren zum Herstellen von Wellrohren aus Kunststoff, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeits­ schritte:

• - Verfahren einer Vielzahl von Formwerkzeughöhlungen in einer linearen Bewegungsbahn mit einer Pendelbewegung in Richtung auf und weg von einer Quelle extrudierfähigen Kunststoffmaterials,
• - Öffnen und Schließen der Formwerkzeughöhlungen nacheinan­ der nach und vor dem Einleiten von Kunststoffmaterial in sie, und
• - während der Pendelbewegung in einer linearen Bewegungs­ bahn, Bewegen einer offenen Formwerkzeughöhlung nach hinten an einer geschlossenen Formwerkzeughöhlung vorbei in eine unmittelbar stromauf davon gelegene Stellung für den nachfolgenden Empfang von geschmolzenem Kunststoff­ material.

6. Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Kunststoff, gekennzeichnet durch

• - einen Tragrahmen (10, 12, 10a, 12a, 16),
• - eine am Tragrahmen (10, 12, 10a, 12a, 16) linear verfahrbar angeordnete Vielzahl von Formwerkzeugschlitten,
• - ein mit jedem der Schlitten verbundenes Paar Formwerk­ zeugblöcke (M-1, M-2, M-3),
• - eine erste Betätigungseinrichtung (60, 62) zum Bewegen eines der Schlitten und der Formwerkzeugblöcke (M-1, M-2 oder M-3) daran in einer linearen Bewegungsbahn zu einer Extrudierstation (E) für die Einleitung eines geschmolze­ nen Kunststoffmaterials,
• - eine zweite Betätigungseinrichtung (74, 76) zum Schließen und Öffnen der Formwerkzeugblöcke (M-1, M-2 oder M-3) vor und nach dem Einleiten von Kunststoffmaterial in sie,
• - eine dritte Betätigungseinrichtung (90, 92) zum Bewegen eines anderen der Schlitten und der offenen Formwerkzeug­ blöcke (M-1, M-2 oder M-3) daran in einer linearen Bewe­ gungsbahn nach hinten an einem Paar geschlossener Form­ werkzeugblöcke vorbei, und
• - eine Antriebsvorrichtung (Getriebekästen 20, Motor 22, Untersetzungsgetriebe 24, Wellen 26, 28) für die Steue­ rung der ersten, zweiten und dritten Betätigungseinrich­ tung (60, 62; 74, 76; 90, 92).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche die erste mit der dritten Betätigungs­ einrichtung (60, 62; 90, 92) so verbindet, daß die Stellung der Formwerkzeugschlitten und der Formwerkzeugblöcke (M-1,M-2,M- 3) daran relativ zur Extrudierstation (E) genau ansteuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste Betätigungseinrichtung ein Anordnung mit einem Zahnritzel (62) und einer Antriebszahnstange (60) umfaßt, und
• - die zweite und die dritte Betätigungseinrichtung fluidbe­ tätigte Zylinder (74, 76, 90, 92) sind.

9. Vorrichtung zum Herstellen von Wellrohren aus Kunst­ stoff, gekennzeichnet durch

• - einen Tragrahmen (10, 12, 10a, 12a, 16),
• - einen dem Tragrahmen (10, 12, 10a, 12a, 16) zugeordneten Ex­ truder (E) zum Abgeben von geschmolzenem Kunststoff,
• - mit dem Tragrahmen (10, 12, 10a, 12a, 16) verbundene, daran umschaltbar linear verfahrbare Befestigungsvorrichtungen (Halterungen 38),
• - mit den Befestigungsvorrichtungen (38) verbundene Vor­ richtungen, die eine Vielzahl voneinander unabhängig be­ treibbarer, gelenkig angeschlossener Formwerkzeughöhlun­ gen bilden,
• - eine mit den Befestigungsvorrichtungen (38) und den Form­ werkzeughöhlungen bildenden Vorrichtungen verbundene Vielzahl von Betätigungseinrichtungen (60, 62, 74, 76, 90, 92) zum Öffnen und Schließen der Formwerkzeughöhlungen nach­ einander und zum Bewegen der Befestigungsvorrichtungen (38) und der mit ihnen verbundenen Formwerkzeughöhlungen in einer linearen Bewegungsbahn nach vorn und hinten in bezug auf den Extruder (E), und
• - eine Antriebsvorrichtung (Getriebekästen 20, Motor 22, Untersetzungsgetriebe 24, Wellen 26, 28) zum Steuern der Betätigungseinrichtungen (60, 62, 74, 76, 90, 92).

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar Formwerkzeugblöcke (M-1, M-2, M-3) am Außenumfang komplementär mit zusammenpassenden Flächen (210a,210b) aus­ gebildet ist, derart, daß zwischen ihnen ein zumindest an­ nähernd völliger Verriegelungseingriff herstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar Formwerkzeugblöcke (M-1, M-2, M-3) eine Vielzahl voneinander trennbarer, unabhängig voneinander steuerbarer Formwerkzeug-Segmente (70, 72) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - jedes Paar Formwerkzeugblöcke (M-1, M-2, M-3) von einer an einem Ende gelenkig angeschlossenen Zweischalen-Konfigu­ ration ist, und
• - am entgegengesetzten Ende eine Zuhaltevorrichtung (Raste 310, Finger 312, Zapfen 314, Halterung 316) zum festen Zusammenhalten der einem Schalengreifer ähnlichen Form­ werkzeugblöcke (M-1, M-2, M-3) angeordnet ist.