DE4132032C3

DE4132032C3 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen kontinuierlichen Herstellen mehrerer Strangprofile

Info

Publication number: DE4132032C3
Application number: DE4132032A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Klabunde; Wolfgang Kleiner; Guenter Boehm
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: DE4132032A1; DE4132032C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen kontinuierlichen Herstellen mehrerer Strangprofile aus thermoplastischem oder elastomerem Werkstoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 15 29 832 ist eine Strangpresse für Kautschuk und andere plastische Massen bekannt, die einen Spritzkopf mit mehreren Ausformwerkzeugen zum gleichzeitigen Auspressen mehrerer Strangprofile aufweist. Durch verschiedene Ursachen kann es zu geringfügigen Abweichungen in der Massezufuhr zu den Ausformwerkzeugen kommen. Störungen dieser Art im Massefluß wirken sich wiederum in Unregelmäßigkeiten in der Kontur der ausgepreßten Strangprofile und in unterschiedlichen Austrittsgeschwindigkeiten aus. Um derartige Schwankungen im Massefluß auszugleichen, sind bei dieser Strangpresse an den einzelnen Ausformwerkzeugen jeweils unabhängig voneinander einstellbare Dosiervorrichtungen vorgesehen, die den Durchflußquerschnitt des Masseflusses verändern. Durch diese mechanische Einstellmöglichkeit können die Fördermengen pro Zeiteinheit der einzelnen Strangprofile vergleichmäßigt werden.

Diese mechanischen Eingriffshilfen, die Querschnitts abweichungen an laufenden Strangprofilen korrigieren helfen, sind technisch aufwendig und bedürfen eines hohen Zeitaufwandes während ihrer Betätigung, da durch Verstellung eines Ausformwerkzeuges das gesamte Fördersystem neu eingestellt werden muß.

Aus der US-PS 38 19 777 ist es bekannt, den Differenzdruck zwischen zwei Ausformwerkzeugen eines Extruders zu ermitteln und eines der beiden Ausformwerkzeuge in Abhängigkeit davon zu temperieren. Die Ermittlung der Druckdifferenz bedeutet eine mittelbare Erfassung der Ausstoßqualität der einzelnen Strangprofile. Durch Werkzeugtoleranzen oder Fremdkörper vor dem Austrittsspalt kann die Ausstoßmenge eines Ausformwerkzeuges gegenüber dem anderen noch differieren. Trotz der Ermittlung der Druckdifferenz kann die Austrittsgleichmäßigkeit der verschiedenen Strangprofile unterschiedlich sein.

Aus dem technischen Aufsatz in der Zeitschrift "Kautschuk und Gummi, Kunststoffe" 38. Jahrgang Nr. 3/85, Seite 193 bis 199, ist eine Mehrfachextrusionsanlage bekannt, die mehrere Einzelextruder aufweist, die auf ein Werkzeugsystem arbeiten. Dabei sind die Materialströme bereits in der Zusammenführung der Zentralkopfeinheit untrennbar verbunden. Die Materialströme lassen sich nicht mehr individuell nach ihrem Austritt messen. Abweichungen des Materialausstoßes lassen sich nicht beeinflussen.

Aus der DE-A 39 41 120 ist es bekannt, die Geschwindigkeit eines Anlagenteils einer Extrusionsanlage in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines vorgeschalteten oder nachgeordneten Anlagenteils zu regeln. Dabei wird der Durchhang des Extrudats mit einem Sensor überwacht. Durch eine Geschwindigkeitsveränderung des Förderelementes wird der Schleifendurchhang des Extrudats beeinflußt. Aus der DE-A 28 14 184 ist eine Vorrichtung zum Aufwickeln von plastischen Strängen auf eine Wickelrolle bekannt. Die Stränge werden auf ein Trägerband extrudiert, wobei ein überwachter Durchhang zwischen dem Extruder und dem Trägerband vorgesehen ist. Die Wickelrolle wird in Abhängigkeit von der Tiefe des Durchhanges angetrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das die Extrusionskonstanz der Strangprofile zueinander sicher gewährleistet und schnell wieder hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Wird im Betrieb der Extrusionsanlage festgestellt, daß ein Strangprofil mit höherer Geschwindigkeit aus einem Ausformwerkzeug austritt als die anderen Strangprofile, so wird die Wandtemperatur des Ausformwerkzeuges herabgesetzt. Die pro Zeiteinheit austretende Material menge wird verringert, so daß das entsprechende Strang profil keine Querschnittsabweichung aufweist und auf der Abzugsanlage mit gleicher Geschwindigkeit zu den anderen Strangprofilen abläuft. Die einzelnen Strangprofile können nun gemeinsam gleichmäßig durch weitere Verarbeitungs strecken transportiert werden, beispielsweise durch eine UHF-Vulkanisieranlage.

Die Abweichung des Durchhanges eines Strangprofils gegenüber den anderen Strangprofilen wird als Wert für die Abweichung der Austrittsgeschwindigkeit ausgewertet.

Eine weitere Lösung wird im Anspruch 2 offenbart. Durch unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeiten kann es zu Querschnittsabweichungen eines Strangprofils gegenüber den anderen Strangprofilen kommen. Diese Querschnittsabweichung wird überwacht und als Steuergröße für die Temperierung des jeweiligen Ausformwerkzeuges benutzt.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Strangpresse, die einen Spritzkopf aufweist, der mehrere Ausformwerkzeuge enthält und einer dem Spritzkopf nachgeschalteten Abzugsvorrichtung. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ausformwerkzeug eine separat steuerbare Temperier einrichtung aufweist.

Werden nun Querschnittsabweichungen an den laufenden Strangprofilen erkannt oder kippt ein Strangprofil vor der Abzugsvorrichtung ab oder liegt auf dieser quer, liegt eine zu den anderen Strangprofilen unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeit der Formmasse vor. Über die Temperiervorrichtung wird die Wandtemperatur des entsprechenden Ausformwerkzeuges herab- oder heraufgesetzt. Dadurch wird das Wandgleiten in den Ausformwerkzeugen wesentlich beeinflußt. Der viskositätsmäßige Effekt in den Randschichten des Materials bewirkt eine schnellere oder langsamere Durchströmung des jeweiligen Ausformwerkzeuges. Bei Erkennen von Abweichungen der Austrittsgeschwindigkeit eines Strangprofils gegenüber den anderen, die sich auch in Querschnittsabweichungen darstellen können, kann so thermisch gegengesteuert werden.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungs beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zum gleichzeitigen kontinuierlichen Herstellen mehrerer Strangprofile,

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß Linie II-II in Fig. 3 durch einen Spritzkopf einer Strangpresse mit mehreren Ausformwerkzeugen,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Spritzkopfes gemäß Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Anlage weist eine Strangpresse 1 mit einem Mehrfachspritzkopf 2 auf, dem eine Abzugsvorrichtung 3 mit einem endlosen Förderband nachgeschaltet ist. Die aus dem Mehrfachspritzkopf 2 austretenden einzelnen Strangprofile 4 werden von dem Förderband 3 abgezogen und in eine UHF-Vulkanisations strecke 7 geleitet, durch die ebenfalls ein endloses Förderband 8 führt. Zwischen dem Mehrfachspritzkopf 2 und der Abzugsvorrichtung 3 ist eine Vorrichtung 5 zur Erfassung des Durchhangs der Strangprofile 4 angeordnet. Diese Vorrichtung 5 kann beispielsweise ein Lichtvorhang sein.

In den Fig. 2 und 3 ist der Mehrfachspritzkopf 2 in größerem Maßstab dargestellt. Der Spritzkopf 2 weist einen Flansch 11 auf, mit dem er an die Austrittsöffnung der Strangpresse 1 angeschraubt ist. In den Flansch 11 ist ein Verteilerstück 12 eingesetzt, in das ein zentrischer Verdränger 13 ragt.

In den Flansch 11 ist ein Werkzeugträger 15 eingeschraubt. Dieser Werkzeugträger 15 nimmt die Ausformwerkzeuge 14 auf. Die Ausformwerkzeuge 14 sind zur Erzeugung von Schlauchprofilen ausgebildet. Sie weisen jeweils eine hülsenartige, eingeschweißte Werkzeugaufnahme 16 auf. In dieser Werkzeugaufnahme 16 ist ein Dorn 17 angeordnet, der sich über die Länge des Ausformwerkzeuges 14 erstreckt. Mit 18 ist ein Fließeinsatz bezeichnet, dem in Auspreßrichtung ein hülsenartiger Einsatz 19 zur Erzielung des ringförmigen Auspreßspaltes 20 folgt. Dieser Einsatz 19 ist über radiale Stellschrauben 22 zentrierbar.

Der Formkanal des jeweiligen Ausformwerkzeuges 14 ist von einem elektrischen Düsenheizband 21 umgeben.

Das Düsenheizband 21 basiert auf dem Prinzip der Widerstandsheizung.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt.

Der Durchhang der Strangprofile 4 zwischen dem Spritzkopf 2 und der Abzugsvorrichtung 3 wird ausgewertet. Weicht der Durchhang eines Strangprofils 4 gegenüber den anderen Strangprofilen 4 ab und überschreitet diese Abweichung einen vorbestimmten Grenzwert, wird das entsprechende Ausformwerkzeug 14 durch Ein- bzw. Ausschalten des zugehörigen Düsenheizbandes 21 erhitzt oder gekühlt. Durch diese Temperierung wird eine Temperaturänderung in den Wänden des Ausformwerkzeuges 14 erzielt, was deshalb zu einer Änderung der Austrittsgeschwindigkeit der Formmasse führt, weil das Wandgleiten in dem Ausformwerkzeug 14 durch die Temperaturänderung wesentlich beeinflußt wird. Die Formmasse wird je nach Richtung der Temperierung entweder schneller oder langsamer durch das jeweilige Ausformwerkzeug 14 durchströmen. Die Temperierung wird solange durchgeführt, bis die Austrittsgeschwindigkeit des abweichenden Strangprofils 4 den Austrittsgeschwindig keiten der anderen Strangprofile 4 wieder angepaßt ist.

Claims

1. Verfahren zum gleichzeitigen kontinuierlichen Herstellen mehrerer Strangprofile aus thermoplastischem oder elastomerem Werkstoff, bei dem

1) die Strangprofile aus einem gemeinsamen, mit mehreren Ausformwerkzeugen versehenen, temperierbaren Spritzkopf einer Strangpresse ausgepreßt und
2) die ausgepreßten Strangprofile auf eine gemeinsame Abzugsvorrichtung geleitet werden,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

3) die Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Strangprofile wird dadurch überwacht, daß der Durchhang jedes Strangprofils zwischen Spritzkopf und nachgeordneter Abzugsvorrichtung erfaßt wird,
4) bei Über- oder Unterschreiten bestimmter Grenzwerte des Durchhanges wird die Temperierung des jeweiligen Ausformwerkzeuges zu oder abgeschaltet, um die Austrittsgeschwindigkeit den anderen Strangprofilen wieder anzupassen.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

3) die Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Strangprofile wird dadurch überwacht, daß die Querschnittsabweichung jedes Strangprofils zwischen Spritzkopf und nachgeordneter Abzugsvorrichtung erfaßt wird,
4) bei Über- oder Unterschreiten bestimmter Grenzwerte der Querschnittsabweichung wird die Temperierung des jeweiligen Ausformwerkzeuges zu- oder abgeschaltet, um die Austrittsgeschwindigkeit den anderen Strangprofilen wieder anzupassen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Strangpresse, die einen Spritzkopf aufweist, der mehrere Ausformwerkzeuge enthält und einer dem Spritzkopf nachgeschalteten Abzugsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ausformwerkzeug (14) eine separat steuerbare Temperiereinrichtung (21) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Temperiereinrichtung (21) eine elektrische Widerstandsheizung ist.