DE4310386C2 - Steuervorrichtung zum Verändern der Wanddicke eines Vorformlings in einer Blasform-Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-AS 16 29 340 ist eine derartige Steuer­ vorrichtung für den Vorformling in einer Blasformma­ schine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei dieser bekannten Steuervorrichtung wirkt ein Zahnrad des Getriebes auf eine Zahnradstange, die einen Hebel verschwenkt, an dem die mit dem Kern verbundene Stange gelenkig befestigt ist und hierdurch nach oben und unten verschoben werden kann.

Aus der US-PS 26 32 202 ist eine Steuervorrichtung für den Vorformling in einer Blasformmaschine zum Verändern der Wanddicke eines aus einer Ausstoßdüse extrudierten Vorformlings durch Verschieben eines in der Ausstoßdüse einer Form eines Querhauptes ange­ ordneten Kerns nach oben oder unten durch einen nicht näher beschriebenen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb bekannt. Der Antrieb wirkt hierbei auf eine in ein Zahnrad eingreifende Zahnstange. Das Zahnrad ist mittels eines Innengewindes auf eine Schraubspindel aufgeschraubt, die wiederum mit dem Kern verbunden ist. Alternativ ist eine mit dem Kern verbundene Stange gezeigt, die sich gegenüber dem Ge­ häuse mittels einer Feder abstützt und durch einen drehbaren Nocken verstellbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, eine Steuervorrichtung für den Vorformling in einer Blasformmaschine zu schaffen, die eine präzise Verschiebung des Kerns zum Bilden eines Ausstoß- Mundstückes zur Herstellung eines Vorformlings hoher Qualität und eine kompakte Bauweise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steu­ ervorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfin­ dungsgegenstandes ist der Motor drehzahlvariabel und er ist so ausgebildet, daß er durch eine Steuereinheit programmgesteuert werden kann.

Da bei der Steuereinheit für den Vorformling in der Blasformmaschine nach der vorliegenden Erfindung der Kern, der in der Form des Querhauptes angeordnet ist, durch einen programmgesteuerten Motor nach oben und unten bewegt wird, kann die Drehung des Motors selbst mit hoher Genauigkeit gesteuert werden, um die Verschiebung des Kerns mit hoher Genauigkeit auszu­ führen, wobei die Dicke des Vorformlings nach Gutdün­ ken gesteuert werden kann.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung hat die fol­ genden Vorteile:

Wenn beispielsweise ein Vorformling mit einem Durchmesser von 100 mm geformt werden soll, dann wird dazu eine Kraft von etwa 3 Tonnen über den Kern auf die Stange aufgebracht und um diese Stange gegen eine solche Kraft anzutreiben, wird ein Motor von 0,7 kW benötigt. Während bei einem hydraulischen Ser­ vosystem die Übertragungs-Wirksamkeit der Antriebs­ kraft geringer und dessen Verlust größer ist, kann mit Hilfe einer Vorrichtung, bei der ein Motor verwendet wird, eine höhere Genauigkeit erzielt und Energie ein­ gespart werden.

Da darüber hinaus die Messung der Stellung durch ein Stellungs-Meßgerät durchgeführt wird, das direkt mit dem Motor verbunden wird, wird ein Meßgerät für die Rückmeldung unnötig, wodurch die Konstruktion wiederum vereinfacht und in ihrer Größe vermindert werden kann.

Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung für den Vorformling in einer Blas­ formmaschine anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Konstruktion einer Steuervorrichtung für den Vorformling einer Blasformmaschine und

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt, der bestimmte Ab­ schnitte gemäß Fig. 1 im einzelnen darstellt.

Das, was mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, ist ein Querhaupt, dem von einem Extruder 2 geschmolzener Kunststoff 4 zugeführt wird. An einer Form 3, die im unteren Teil des Querhauptes 1 vorgesehen ist, ist eine ringähnliche Ausstoßdüse 5 zum Ausstoßen des ge­ schmolzenen Kunststoffes 4 vorgesehen.

Die Ausstoßdüse 5 ist mit Hilfe eines Kernes 6 ring­ förmig ausgebildet, der seinerseits in der Mitte der Form 3 verschiebbar angeordnet ist. Der Kern 6 hat einen kegelförmigen Teil 6a und einen geraden Teil 6b, der mit dem kegelförmigen Teil 6a einstückig verbun­ den ist. Die Wanddicke des ausgestoßenen Vorform­ lings 12 kann dadurch verändert werden, daß dieser Kern 6 in Richtung des Pfeiles "A" bewegt wird, um den Abstand zwischen der Außenseite des kegelförmigen Teiles 6a und der Innenwand der Ausstoßdüse 5 willkür­ lich zu verändern.

Der Kern 6 ist mit einer Stange 7 verbunden, die durch die Oberseite 1a des Querhauptes 1 so hindurch­ reicht, daß sie in der Lage ist, lediglich in Richtung des Pfeiles "A" nach oben und unten bewegt zu werden und im oberen Abschnitt der Stange 7 ist ein Innengewinde 7a vorgesehen.

In das Innengewinde 7a ist ein Außengewinde 20Aa einer Drehwelle 20A so eingeschraubt, daß es sich vor­ wärts und rückwärts verdrehen kann. Die Drehwelle 20A ist mit einem Untersetzungsgetriebe 21 verbunden, und zwar über ein Drucklager 20, das dazu vorgesehen ist, um den Druck des Kunststoffes aufzunehmen. Mit dem Untersetzungsgetriebe 21 ist die Drehwelle 22a eines Motors 22 verbunden. Der Motor 22 ist drehzahl­ veränderlich, zum Beispiel als Wechselstrommotor, aus­ gebildet, der einen Drehzahlmesser 22b aufweist, zum Beispiel einen Drehzahlkodierer, und mit dem Motor 22 ist eine Steuereinheit 11 verbunden, die einen nicht dar­ gestellten Speicher zum Speichern eines Programmes aufweist.

In Fig. 2 ist im einzelnen die Konstruktion nach Fig. 1 dargestellt, und zwar insbesondere des Drehzahlmeßge­ rätes 22b, des Servomotors 22, des Untersetzungsgetrie­ bes 21, des Drucklagers 20, der Stange 7 und des Quer­ hauptes 1.

Im einzelnen ist oberhalb einer Halteplatte 1a auf dem Querhaupt 1 mit Hilfe eines ersten Abstandshalters 30, der mit ersten Entlüftungslöchern 30a ausgebildet ist, eine Stangenführung 31 angeordnet und auf der Stan­ genführung 31 sitzt ein Drucklager-Kasten 20a mit ei­ nem Drucklager 20. Der Außengewindeabschnitt 20Aa der Drehwelle 20A des Drucklagers 20 ist darüber hin­ aus in den Innengewindeabschnitt 7a der Stange 7 ein­ geschraubt. Auf dem Drucklagerkasten 20a ist ein zwei­ ter Abstandshalter 32 mit einem zweiten Entlüftungs­ loch 32a vorgesehen und an diesem zweiten Abstands­ halter 32 ist ein Untersetzungsgetriebe 21 vorgesehen, dessen Konstruktion nicht im einzelnen beschrieben wird.

Auf dem Untersetzungsgetriebe 21 ist mit Hilfe eines dritten Abstandshalters 33, der seinerseits ein drittes Entlüftungsloch 33a hat, ferner der Servomotor 22 an­ geordnet.

Schließlich sind die Stange 7 und die Stangenführung 31 über eine Keilverbindung 34 miteinander verbunden, die eine Drehung der Stange 7 verhindert, so daß diese Stange 7 nur in Richtung nach oben und unten beweg­ bar, jedoch nicht verdrehbar ist. Der obere Abschnitt 7a der Stange 7 wird innerhalb einer Führungsbohrung 31a der Stangenführung 31 so geführt, daß er nach oben und unten bewegbar ist. Es sollte festgehalten werden, daß jeder der Abstandshalter 30, 32 und 33 als Rahmen oder als Säule ausgebildet ist und daß in jedem Fall Öffnun­ gen in ihnen enthalten sind, die den Luft- oder Entlüf­ tungslöchern 30a, 32a und 33a entsprechen. Der Raum 7A, der die Stange 7 umgibt, der obere Abschnitt 21A und der untere Abschnitt 21B des Untersetzungsgetrie­ bes 21 sind, wie beschrieben, so angeordnet, daß sie jeweils durch die Luft- oder Entlüftungslöcher 30a, 32a und 33a mit der Außenluft in Verbindung stehen, so daß die innen eingeschlossene Wärme abgeleitet wird; auf diese Weise wird eine Wärmeübertragung von dem ge­ schmolzenen Kunststoff auf den Motor 22 verhindert und damit eine wärmeverursachte Beschädigung des Motors 22.

Es wird nun die Wirkungsweise der Steuervorrich­ tung für den Vorformling in einer Blasformmaschine gemäß der obigen Konstruktion beschrieben.

Als erstes wird der Motor 22 durch ein in der Steuer­ vorrichtung 11 enthaltenes, voreingestelltes Programm so in Drehung versetzt, daß die Drehung des Motors 22 den Außengewindeabschnitt 22Aa über das Unterset­ zungsgetriebe 21, das Drucklager 20 und die Drehwelle 20A in Drehung versetzt, wobei lediglich die Stange 7 über den Innengewindeabschnitt 7a in Richtung des Pfeiles "A" verschoben wird, wobei die Stange 7 mit hoher Genauigkeit in ihrer Axialrichtung in Stellung gebracht wird. Der ringähnliche Zwischenraum in der Ausstoßdüse 5 kann auf diese Weise aufgrund der Be­ wegung des Kernes 6 in Richtung des Pfeiles "A" nach Gutdünken verändert werden.

Durch wunschgemäßes Einstellen des Programms der Steuereinheit 11 wird demzufolge die Stellung der Stan­ ge 7 in Richtung nach oben und unten eingestellt und gleichzeitig wird die Stellung des Kernes 6 nach oben und unten eingestellt. Auf diese Weise kann der benötig­ te Zwischenraum der Ausstoßdüse 5 verändert werden, so daß die Dicke des Vorformlings 12 kontinuierlich und in gewünschter Weise verändert werden kann.

Während bei der oben beschriebenen Ausführungs­ form der Servomotor 22 die Verschiebung der Stange 7 mit Hilfe des Drehzahlmeßgerätes 22b steuert, ist es beispielsweise dann, wenn anstelle des Servomotors ein Schrittmotor verwendet wird, möglich, die Verschie­ bung der Stange lediglich durch einen Schrittbefehl zu steuern, ohne daß es notwendig wäre, das Drehzahl­ meßgerät 22b zu verwenden. Obwohl die Baugröße ei­ nes Schrittmotors in diesem Fall dadurch größer wird, daß ein Schrittmotor eine Leistung benötigt, die zum Ausschalten des Verlustes an Synchronismus beim Schrittmotor fünf- bis sechsmal größer ist als die bei einem Servomotor, ist es in einem solchen Fall ferner möglich, die Stellung des Kernes 6 mit einer so hohen Genauigkeit zu steuern, die mit einem üblichen Hydrau­ liksystem nicht erreicht werden kann.

Claims (2)

1. Steuervorrichtung zum Verändern der Wanddic­ ke eines aus der Ausstoßdüse (5) einer Blasformma­ schine extrudierten Vorformlings (12) durch Ver­ schieben eines in der Ausstoßdüse (5) einer Form (3) eines Querhauptes (1) angeordneten Kerns (6) nach oben oder unten durch einen Servomotor (22), wobei der Kern (6) mittels einer Stange (7), auf die der Servomotor (22) über ein Getriebe wirkt, be­ wegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) im oberen Abschnitt der Stange (7) ein In­ nengewinde (7a) ausgebildet ist, in das eine Drehwelle (20A) einschraubbar ist, und die Stange (7) durch eine Keilverbindung (34) am Verdrehen gehindert ist;
• b) ein mit einem ersten Entlüftungsloch (30a) versehener Abstandshalter (30), in den ein Hohlraum (7A) eingeformt ist, auf dem Quer­ haupt (1) angeordnet ist;
• c) eine Stangenführung (31) zur Führung der Stange (7) auf dem ersten Abstandshalter (30) angebracht ist;
• d) das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe (21) ist und mit der Drehwelle (20A) verbunden ist, die in einem mit einem Drucklager­ kasten (20a) versehenen Drucklager (20) gelagert ist, wobei der Drucklagerkasten (20a) auf der Stangenfüh­ rung (31) angebracht ist;
• e) ein mit einem zweiten Entlüftungsloch (32a) versehener zweiter Abstandshalter (32) zwi­ schen dem Drucklagerkasten (20a) und dem Untersetzungsgetriebe (21) angeordnet ist;
• f) ein mit einem dritten Entlüftungsloch (33a) versehener dritter Abstandshalter (33) auf dem Untersetzungsgetriebe (21) angebracht ist, das an einen oberen Hohlraum (21A) und an einen unteren Hohlraum (21B) angrenzt,
• g) der Servomotor (22) auf dem dritten Ab­ standshalter (33) angebracht ist, und eine Mo­ tordrehwelle (22a) zwischen dem Servomotor (22) und dem Untersetzungsgetriebe (21) an­ gebracht ist; und
• h) ein Drehwinkel-Meßgerät (22b) auf dem Servomotor (22) angebracht ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Servomotor (22) drehzahl­ veränderlicher Bauart und so gebaut ist, daß er über eine Steuereinheit (11) programmgesteuert werden kann.