DE4243285A1

DE4243285A1 - Centering system for extruder nozzle producing tubing w.r.t relaxation properties melt

Info

Publication number: DE4243285A1
Application number: DE4243285A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Hofmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-06-23

Abstract

Extruding tools with a circular nozzle are centred, using a main part round a mandrel and the nozzle; two eccentric rings are fixed axially between the shoulder on the main part and the nozzle piece; these rings are turned about the axis of the extruder tools, each rings having a drive arrangement.In the figure the layout has the inner nozzle mandrel, pref with annular nozzle and a device to centre the nozzle piece comprising two eccentric rings. These are turned about the centre axis by separate devices.The system to turn them has teeth and is round the circumference of the rings. Both rings have marks to indicate their positions. A low friction ring is located between the inner ring and nozzle piece to minimise wear.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zen trierung eines Extrusionswerkzeuges mit kreisförmigem Austrittsspalt entsprechend der im Anspruch 1 genannten Gattung.The invention relates to a device for Zen tration of an extrusion tool with circular Exit gap corresponding to that mentioned in claim 1 Genus.

Bei der Extrusion von kreisringförmigen Extrudaten, wie z. B. Rohren oder Schläuchen, sind in Umfangsrichtung stets Wanddickenunterschiede feststellbar. Diese können aus konstruktionsbedingten Stegen im Strömungskanal und in unvollkommener Auslegung und Fertigung von Verteiler systemen resultieren. Diese Erscheinungen können aber auch durch eine unsymmetrische Werkzeugbeheizung und durch Änderungen im Fließverhalten der Kunststoffschmel zen hervorgerufen werden.When extruding circular extrudates such as e.g. B. pipes or hoses are in the circumferential direction differences in wall thickness can always be determined. these can from construction-related webs in the flow channel and in imperfect design and manufacture of distributors systems result. But these phenomena can also by asymmetrical tool heating and due to changes in the flow behavior of the plastic melt zen are caused.

Die zulässigen Abweichungen der Wanddicke sind zumeist in Normen festgelegt. Ziel der Extrudathersteller ist es in der Regel, diese Normen weit zu unterbieten und nach Möglichkeit an der unteren Toleranzgrenze zu fahren. Deshalb ist der Einstellung des Werkzeugspaltes zwischen Düse und Dorn erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken und dessen Einstellbarkeit bei laufender Produktion unbe dingt zu gewährleisten. The permissible deviations in the wall thickness are mostly specified in standards. It is the aim of the extrudate manufacturers usually to undercut these standards far and wide Possibility to drive at the lower tolerance limit. Therefore the setting of the tool gap is between Pay close attention to nozzle and mandrel and its adjustability during production unbe to ensure things.

Üblicherweise erfolgt die Einstellung des Werkzeugspal tes durch mindestens drei, gleichmäßig am Umfang ver teilt angeordneten Zentrierschrauben, welche die Düse in radialer Richtung verschieben. Die Betätigung der Zen trierschrauben erfolgt von Hand unter Zuhilfenahme ge eigneter Werkzeuge.The tool gap is usually set tes by at least three, evenly on the circumference divides arranged centering screws, which the nozzle in radial direction. The actuation of the Zen trier screws is done by hand with the help of ge own tools.

In der DE 39 36 496 ist ein Schraubgerät beschrieben, welches die manuelle Tätigkeit übernimmt und mit einer Rechen- und Steuereinheit gekoppelt ist.DE 39 36 496 describes a screwing device, which takes over the manual activity and with a Computing and control unit is coupled.

Eine ähnliche Lösung ist aus der DE G 87 04 664 bekannt. Hier werden an Stelle der üblichen Zentrierschrauben vier Keiltrieb-Verstelleinrichtungen verwendet.A similar solution is known from DE G 87 04 664. Here are used instead of the usual centering screws four wedge drive adjustment devices used.

In den DE 32 16 377 und DE 35 05 837 sind anders gearte te Lösungen vorgestellt, in denen die Düse in einer ku gelkalottenartigen Lagerung gehalten wird. Die Spaltver stellung wird durch das Schwenken der Düse erreicht, welches durch axial angeordnete Schrägscheiben bzw. durch vier am Umfang angreifende Exzenter bewirkt wird. Alle genannten Lösungen haben Nachteile.DE 32 16 377 and DE 35 05 837 are of different types te solutions presented in which the nozzle in a ku gel dome-like storage is kept. The gap ver position is achieved by swiveling the nozzle, which by axially arranged swash plates or is effected by four eccentrics attacking the circumference. All of the solutions mentioned have disadvantages.

So ist bei den beiden letztgenannten Lösungen festzu stellen, daß nach einer Verstellung der Düse kein Paral lelspalt in der Bügelzone mehr vorhanden ist, was dem Relaxationsbedarf der Kunststoffschmelze entgegensteht. Allen genannten Lösungen gemeinsam ist der Nachteil, das die Düse meist in eine Richtung verschoben werden muß, die nicht mit der Kraftrichtung nur eines Verstellele mentes übereinstimmt. Daher ist streng genommen eine ex akte Verstellung der Düse nur dann möglich, wenn alle Verstellelemente in genauer Koordination betätigt wer den. Das erfordert bei der manuellen Verstellung ein ho hes Maß an Fingerspitzengefühl. So with the latter two solutions is to be fixed make sure that no Paral lelspalt is more in the ironing zone, what the The need for relaxation of the plastic melt stands in the way. The disadvantage of all the solutions mentioned is that the nozzle usually has to be moved in one direction, that not with the direction of force of only one adjustment mentes matches. Therefore, strictly speaking, an ex Actual adjustment of the nozzle only possible if all Adjusting elements operated in precise coordination the. This requires a high for manual adjustment hes level of instinct.

Dennoch bleibt die Verstellung ungenau und zeitaufwen dig. Hohe Ausschußkosten sind die Folge. Maschinell ar beitende Verstelleinrichtungen müssen gerätetechnisch aufwendig ausgelegt sein und verteuern daher die Anlage in unvertretbarer Weise.However, the adjustment remains inaccurate and time-consuming dig. The result is high reject costs. Machine ar Adjusting devices must be device-related be designed in a complex manner and therefore make the system more expensive in an unacceptable way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrier vorrichtung der genannten Art so zu gestalten, daß die Düse um einen vorgegebenen Betrag sehr präzise in eine beliebige und radiale Richtung verschiebbar ist und gleichzeitig dem Relaxationsbedarf der Schmelze entspro chen wird.The invention has for its object a centering device of the type mentioned so that the Nozzle very precisely into a predetermined amount any and radial direction is displaceable and at the same time corresponds to the relaxation requirements of the melt will.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß radial zwischen einer Schulter des Grundkörpers und der Düse zwei Exzen terringe axial gesichert und um die Achse des Extrusi onswerkzeuges drehbar gelagert sind und jeder Exzenter ring Antriebselemente für einen Drehantrieb besitzt. Zweckdienliche Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.This object is achieved in that radially between one shoulder of the body and the nozzle two eccentrics axially secured and around the axis of the extrusi onswerkzeuges are rotatably mounted and each eccentric has ring drive elements for a rotary drive. Appropriate embodiments of the invention result themselves from the features of claims 2 to 6.

Die Erfindung besitzt herausragende Gebrauchseigenschaf ten. Auf einfache Weise und in kürzester Zeit können jetzt Wanddicken- und Toleranzabweichungen äußerst prä zise korrigiert werden.The invention has outstanding utility properties In a simple way and in the shortest possible time Now extreme wall thickness and tolerance deviations be corrected.

Dabei besitzt die Vorrichtung einen einfachen Aufbau. Von Vorteil ist weiterhin, daß sich die Vorrichtung auf Grund ihrer Kompaktheit an bereits vorhandenen Extrusi onswerkzeugen nachrüsten läßt.The device has a simple structure. Another advantage is that the device on Because of their compactness to existing extrusi retrofit tools.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert. In the following the invention is carried out in an embodiment game explained in more detail.

Dazu zeigen:To show:

Fig. 1 Prinzipdarstellung eines Extrusions werkzeuges mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 1 schematic representation of an extrusion tool with the device according to the invention

Fig. 2 Extrusionswerkzeug mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt Fig. 2 extrusion tool with the inventive device on average

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Extrusionswerkzeuges mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 3 shows another embodiment of an extrusion tool with the device according to the invention.

Das Extrusionswerkzeug besteht in bekannter Weise aus den wesentlichen Elementen Dorn 1 und Düse 2, die in ih ren Abmessungen einen kreisförmigen Ringspalt 3 bilden. Dem Extrusionswerkzeug angepaßt ist eine Vorrichtung zur Zentrierung der Düse 2. Diese Zentriervorrichtung be steht im wesentlichen aus einem Grundkörper 4 und zwei, aufeinander abgestimmten Exzenterringen 5 und 6. Beide Exzenterringe 5 und 6 sind radial zwischen dem Grundkör per 4 und der Düse 2 angeordnet und um die Werkzeug längsachse drehbar gelagert, wobei sich der innere Ex zenterring 5 gegen die Düse 2 und der äußere Exzenter ring 6 gegen den Grundkörper 4 abstützt. Beide Exzenter ringe 5 und 6 besitzen voneinander getrennte Antriebs elemente 7 und 8 für je einen Drehantrieb nach beliebi ger Art. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind diese An triebselemente 7 zahnartig ausgebildet und am Umfang der Exzenterringe 5, 6 angeordnet. Zur Erkennung der einzel nen Positionen tragen beide Exzenterringe 5 und 6 ent sprechende Markierungen 9 und 10. Die axiale Sicherung beider Exzenterringe 5 und 6 werden von dem Grundkörper 4 und einer, über ein Distanzstück 11 an dem Grundkörper 4 befestigten Begrenzungsplatte 12 übernommen. Aus Ver schleißgründen kann zwischen dem inneren Exzenterring 5 und der Düse 2 ein Gleitring 13 angeordnet sein. Eine zwischen dem äußeren Exzenterring 6 und dem Grundkörper 4 befindliche hintere Begrenzungsplatte 14 gibt der Vor richtung die Kompaktheit, um sie nachrüstbar zu gestal ten.The extrusion tool consists in a known manner of the essential elements mandrel 1 and nozzle 2 , which form a circular annular gap 3 in their dimensions. A device for centering the nozzle 2 is adapted to the extrusion tool. This centering device consists essentially of a base body 4 and two coordinated eccentric rings 5 and 6 . Both eccentric rings 5 and 6 are arranged radially between the basic body by 4 and the nozzle 2 and rotatably supported about the tool longitudinal axis, the inner Ex center ring 5 against the nozzle 2 and the outer eccentric ring 6 being supported against the base body 4 . Both eccentric rings 5 and 6 have separate drive elements 7 and 8 each for a rotary drive according to arbitrary type. As FIGS . 2 and 3 show, these drive elements 7 are tooth-shaped and arranged on the circumference of the eccentric rings 5 , 6 . To detect the individual NEN positions, both eccentric rings 5 and 6 carry corresponding markings 9 and 10 . The axial securing of both eccentric rings 5 and 6 are carried out by the base body 4 and a limiting plate 12 fastened to the base body 4 via a spacer 11 . For reasons of wear and tear, a slide ring 13 can be arranged between the inner eccentric ring 5 and the nozzle 2 . A located between the outer eccentric ring 6 and the base 4 rear boundary plate 14 gives the direction before the compactness to make it retrofittable to th

Die ständige Dickenmessung während der laufenden Produk tion und die bedarfsgerechte Zentrierung der Düse 2 er folgt in einem geschlossenen Regelkreis. Zunächst werden die maßlichen Abweichungen der Wandstärke von der Soll größe und ihre Exzentrizität erfaßt und einem Auswerter zur Verfügung gestellt. Dieser Auswerter übermittelt entsprechende Signale an die Drehantriebe beider Exzen terringe 5 und 6. Daraufhin werden beide Exzenterringe 5 und 6 zunächst so verstellt, daß die beiden Markierungen 9 und 10 genau spiegelsymmetrisch zu der Geraden liegen, welche durch die Richtung der Exzentrizität und dem Kreismittelpunkt des Dornes 1 bestimmt ist. Im weiteren werden beide Exzenterringe 5 und 6 gleichermaßen so ver stellt, daß sich ihre Markierungen 9 und 10 auf die Ex tremstelle der Exzentrizität zu bewegen. Die Exzenter ringe werden so weit verschoben, bis sich der Abstand beider Markierungen 9 und 10 zueinander umgekehrt pro portional zum Betrag der Exzentrizität verhält. Durch die relative Verstellung der Exzenterringe 5 und 6 verändern sich, bezogen auf jeden radialen Punkt, die Summen der Stärken beider Exzenterringe 5 und 6. Dadurch kommt es zur Verschiebung der Düse 2 um den erforderlichen Betrag und in die erforderliche Richtung.The constant thickness measurement during production and the need-based centering of the nozzle 2 is carried out in a closed control loop. First, the dimensional deviations of the wall thickness from the target size and their eccentricity are recorded and made available to an evaluator. This evaluator transmits corresponding signals to the rotary drives of both eccentric rings 5 and 6 . Then both eccentric rings 5 and 6 are initially adjusted so that the two markings 9 and 10 are exactly mirror-symmetrical to the straight line, which is determined by the direction of the eccentricity and the center of the circle of the mandrel 1 . Furthermore, both eccentric rings 5 and 6 are equally adjusted so that their markings 9 and 10 move to the extreme point of eccentricity. The eccentric rings are shifted until the distance between the two marks 9 and 10 is inversely proportional to the amount of eccentricity. The relative adjustment of the eccentric rings 5 and 6 changes the sum of the strengths of both eccentric rings 5 and 6 with respect to each radial point. This causes the nozzle 2 to shift by the required amount and in the required direction.

Claims

1. Device for centering Extrusionswerkzeu gene with a circular annular gap consisting of egg nem base body, which comprises a mandrel and a nozzle of the extrusion tool, characterized in that radially between a shoulder of the base body ( 4 ) and the nozzle ( 2 ) two eccentric rings ( 5 , 6 ) are axially secured and rotatably mounted about the axis of the extrusion tool and each eccentric ring ( 5 , 6 ) has drive elements ( 7 , 8 ) for a rotary drive.

2. Device according to claim 1, characterized in that the externa ßere eccentric ring (6) the base body (4) and the inner eccentric ring (5), the outer eccentric ring (6) axially project beyond and at the free peripheral surfaces of the two eccentric rings (5, 6 ) Drive elements ( 7 , 8 ) are arranged.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the drive elements ( 7 , 8 ) are designed as external teeth.

4. The device according to claim 1, characterized in that for the axial securing of the eccentric rings ( 5 , 6 ) a front limiting plate ( 12 ) via a spacer ( 11 ) on the base body ( 4 ) is attached.

5. Device according to claims 1 and 4, characterized in that a rear boundary plate ( 14 ) is arranged axially between the base body ( 4 ) and the eccentric rings ( 5 , 6 ).

6. The device according to claim 1, characterized in that there is a slide ring ( 13 ) between the inner eccentric ring ( 5 ) and the nozzle ( 2 ).