WO1997011833A1

WO1997011833A1 - Vorrichtung zur veränderlichen begrenzung eines flachen fliesskanals und verfahren zum austragen einer massebahn mit veränderlicher geometrie

Info

Publication number: WO1997011833A1
Application number: PCT/EP1996/004183
Authority: WO
Inventors: Heinz Gross
Original assignee: Heinz Gross
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1997-04-03
Also published as: RU2176595C2; PT937568E; CA2231533C; CN1058216C; CA2544444C; EP0937568B1; AU7214096A; ATE204531T1; JP4292194B2; JP4153993B2; BR9610718A; EP0852532A1; EP0937568A3; ATE191879T1; CA2544444A1; CN1197421A; JP2006205739A; ES2147395T3; JPH11511408A; ES2162502T3

Abstract

Die Geometrie eines Fließkanals (1) kann in weiten Bereichen verändert werden, wenn man wenigstens eine Wand des Fließkanals (1) als Blechpaket (2) ausbildet, das mittels Stellmitteln (7) von der Rückseite mehr oder weniger in den Kanal hineingeschoben wird. Die Verstellung kann entweder gleichmäßig über der gesamten Breite des Fließkanals (1) oder nur lokal an bestimmten Stellen des Fließkanals (1) erfolgen. Damit ist man in der Lage von außen, während ein Medium durch den Fließkanal (1) fließt, entweder den Fließwiderstand des Gesamtkanals oder aber den Fließwiderstand an bestimmten Stellen zu verändern und damit den Gesamtmassestrom oder die Massestromverteilung in gewünschter Weise zu verändern. Durch die erhöhte Flexibilität des Blechpakets (2) gegenüber massiven Kanalwänden ergeben sich neue verfahrenstechnische Möglichkeiten.

Description

Vorrichtung zur veränderlichen Begrenzung eines flachen Fließkanals und Verfahren zum Austragen einer Massebahn mit veränderlicher Geometrie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Form eines Werkzeugs mit einem Fließkanal, der ein Verhältnis von Fließkanalbreite bzw. Fließkanalumfang zur Fließkanalhöhe von größer 10 besitzt, und einer Einrichtung zur absolut dichten Begrenzung eines flachen Fließkanals, wobei mittels dieser Einrichtung die Position wenigstens einer Fließkanalwand über von außen zugängliche Stellmittel in ihrer Lage sowohl insgesamt, das heißt, gleichmäßig über der gesamten Breite als auch lokal, das heißt in über der Breite eng begrenzten Teilbereichen in Bezug zur gegenüberliegenden Begrenzung des Fließkanals möglichst weit verstellt werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, bei dem unter Benutzung einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Massebahn mittels eines Werkzeugs mit mindestens einer verstellbaren Wand kontinuierlich ausgetragen wird, bei dem während des Masseaustrags die Höhe des Fließkanals mittels eines ersten Stellsystems in seiner Gesamtheit eingestellt wird und über ein vom ersten Stellsystem unabhängiges zweites Stellsystem mittels eines zweiten Steuer- oder Regelsystems bereichsweise eingestellt wird, so daß sich über die Dauer des Austrags die Dicke der Massebahn entweder in ihrer Gesamtheit oder nur lokal an bestimmten Stellen oder aber beides gleichzeitig ändert. Ebenso war bisher kein Verfahren bekannt, bei dem die Breite der Massebahn während des Austrags durch Veränderung der Geometrie des Fließkanals im Werkzeug geändert werden konnte.

Vorrichtungen, wie oben beschrieben, sind in vielfältiger Form bekannt. Sie werden speziell im Bereich der Kunststoffverarbeitung in Fließkanälen für Thermoplastschmelzen eingesetzt, um den Fließkanalwiderstand verändern zu können. In EP 0 367 022, DE 35 30 383 A1 , DE 44 00 069 C1 und DE-AS 12 31 412 werden Extrusionsdüsen beschrieben, bei denen die Fließkanalhöhe verändert werden kann. Diese bekannten Lösungen bestehen aus einer mehr oder minder dicken, massiven, einstückigen, metallischen Wand, die über Stellmittel, die von der Rückseite auf die Wand drücken, deformiert werden kann. Sie funktionieren nur solange, wie die massive Wand bei der Deformation den linear elastischen Deformationsbereich nicht überschreitet, da sie darauf angewiesen sind, daß die Wand beim Rückstellen der Stellmittel wieder exakt in die ursprüngliche Ausgangslage zurückkehrt. Wegen der bei diesen Vorrichtungen aus Festigkeitsgründen notwendigen relativ dicken Wand sind sowohl der gleichmäßigen Verstellung der Wand über der gesamten Breite des Fließkanals (Gesamtverstellung) als auch der lokal auf einen kleinen Wandbereich begrenzten Verstellung (Relativverstell un g) enge Grenzen gesetzt. In DE-OS 23 05 877 wird eine Fließkanalbegrenzung beschrieben, die sich aus mehreren dünnen, flächig aufeinanderliegenden Einzelblechen zusammensetzt und damit eine größere Flexibilität aufweist. Die Flexibilität wird jedoch damit erkauft, daß bei dieser Lösung das wichtige Kriterium der absoluten Dichtigkeit gegenüber dem im Fließkanal strömenden Fluid nicht erfüllt wird, da für die Verstellung eine Beweglichkeit aller Einzelbleche in den Randbereichen erforderlich ist. Die Bleche ragen dazu in ihren Randbereichen in Nuten hinein, die sich zwischen den beiden Hälften des Fließkanalkörpers befinden. Die für eine Abdichtung in diesen Randbereichen notwendige Flächenpressung kann damit nicht aufgebracht werden, da sie keine Relativbewegung zwischen den Blechen und den Fließkanalhälften mehr zulassen würde.

Lösungen mit einem großen Verstellbereich bei gleichzeitiger absoluter Dichtigkeit des Fließkanals sind demnach mit den bekannten Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art nicht vorbeschrieben. Auch bieten die bekannten Vorrichtungen ebensowenig die Möglichkeit ein Verfahren durchzuführen, bei dem ein Massestrang durch einen absolut dichten Werkzeugkanal gepreßt wird, wobei mittels zweier im Werkzeug integrierter unabhängiger Stellsysteme, die auf eine Fließkanalwand einwirken, die Dicke der Massebahn während des Masseaustrags entweder in Ihrer Gesamtheit oder nur lokal an bestimmten Stellen oder aber beides gleichzeitig verändert werden kann, oder bei dem die Breite der Massebahn während des Austrags durch Veränderung der Geometrie des Fließkanals im Werkzeug geändert werden kann.

Da derartige Vorrichtungen, um einen Fließkanal mit einem großen Stellweg mittels zweier auf eine Fließkanalwand arbeitender unabhängiger Stellmittel gleichzeitig sowohl in seiner Gesamthöhe als auch nur bereichsweise in seiner Höhe zu verstellen, bisher nicht zur Verfügung standen, sind bis jetzt auch keine Verfahren bekannt, mit denen eine Massebahn während ihres Austrags in dieser Weise verändert werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einerseits eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß vergrößerte Gesamt- und Relativverstellbereiche bei gleichzeitiger absoluter Dichtheit der Vorrichtung möglich sind, andererseits darauf aufbauend Verfahren zu entwickeln, mit denen eine Massebahn während ihres Austrags gleichzeitig in ihrer Gesamtdicke und bereichsweise in ihrer lokalen Dicke, sowie in ihrer Breite verändert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Stellmittel von hinten auf eine flexible Fließkanalwand, die durch flächiges aufeinanderlegen von Einzelblechen erzeugt wird, einwirken, wobei das Einzelblech, an dem das strömende Medium entlang fließt, als Fließkanalblech ausgebildet ist, welches mit dem Fließkanal eine gemeinsame Wand bildet und ringsum fest in den Fließkanalkörper eingeschweißt ist. Das Verfahren zum Austragen einer Massebahn wird dadurch realisiert, daß bei der Erzeugung der Massebahn mittels eines Werkzeugs bei dem zwei unabhängige Stellmittel, die mindestens auf eine der beiden Austrittslippen wirken, während des Masseaustrags mittels dieser Stellmittel die Höhe des Austrittsspalts des Werkzeugs sowohl in seiner Gesamtheit als auch nur an einzelnen Stellen über der Breite verändert wird, so daß sich über die Dauer des Austrags die Dicke der Massebahn entweder in ihrer Gesamtheit oder aber auch nur lokal an bestimmten Stellen oder in ihrer Breite zeitlich ändert.

Unter einem Blechpaket ist ein Stapel von Blechen, deren Unterseiten jeweils dicht auf den Oberseiten des darunter befindlichen Blechs liegen, zu verstehen. Ein Blech, dessen eine Oberfläche eine Fließkanalwand bildet kann nach Anspruch 2 auch in einem Rahmen eingebunden sein, der in den Fließkanal eingeschraubt, eingeschweißt oder ähnlich dicht eingebunden ist. Die gewünschte Flexibilität des Blechpakets wird erreicht, wenn die Einzelbleche nach Anspruch 3 eine Dicke kleiner 2 mm, vorzugsweise jedoch kleiner 1 mm besitzen. Für die Funktion der Vorrichtung kann es nach Anspruch 4 sinnvoll sein, daß die Einzelbleche wenigstens an einer ihrer Kanten mit einem Rahmen oder mit dem Körper, in den der Fließkanal eingebunden ist, verschweißt sind. Es ist ebenfalls für die Flexibilität des Blechpakets besonders vorteilhaft, wenn das Paket nicht eben ist, sondern nach Anspruch 5 eine Krümmung aufweist. Eine weitere Vergrößerung des Stellbereichs wird erreicht, wenn man nach Anspruch 6 die Stellelemente kraftschlüssig an das Blechpaket anbindet, so daß es über Zug und Druck deformiert werden kann.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn nach Anspruch 7 zwei unabhängige Stellmittel auf eine flexible Wand der Vorrichtung einwirken, wobei mittels der ersten Stellmittel eine gleichmäßige Verstellung der Wand über der gesamten Breite vorgenommen werden kann, und mittels der zweiten Stellmittel die Wand zusätzlich über der Breite lokal begrenzt deformiert werden kann. Eine maximale Verstellung erreicht man, wenn man nach Anspruch 8 auf zwei Wände des Fließkanals jeweils zwei unabhängige Stellmittel einwirken läßt, wobei mittels der ersten Stellmittel eine gleichmäßige Verstellung der jeweiligen Wand über der gesamten Breite vorgenommen werden kann, und mittels der zweiten Stellmittel die jeweilige Wand zusätzlich über der Breite lokal begrenzt deformiert werden kann. Die kraftschlüssige Anbindung nach Anspruch 9 vergrößert den Stellbereich nochmals, da damit die Wand nicht nur in den Fließkanal hineingedrückt, sondern auch herausgezogen werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 Eine Vorrichtung nach der Erfindung im Inneren eines Fließkanals in teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1 ,

Fig. 3 eine andere konstruktive Lösung der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der das

Blechpaket in einen separaten Rahmen eingeschweißt ist, Fig. 4 eine weitere konstruktive Lösung der Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Zug- und Druckanbindung der Stellschrauben, Fig. 5 einen Schnitt durch eine Lösungsvariante der Vorrichtung nach der Erfindung, die sich am Ende eines Fließkanals befindet, Fig. 6 ein anderes Beispiel einer VerStelleinrichtung in Schnittdarstellung, die eine

Verstellung der Wand auf Zug und Druck erlaubt, Fig. 7 ein Ausschnitt aus einem Werkzeug, bei dem beide Werkzeugwände mit einer

Versteileinrichtung versehen sind, die jeweils unabhängige Stellschrauben für eine

Gesamtverstellung und für eine Relativverstellung besitzen, Fig. 8 skizziert ein Verfahren zum gesteuerten bzw. geregelten Austragen einer Massebahn mit veränderlicher Geometrie.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, befindet sich die Einrichtung zur veränderlichen Begrenzung eines flachen Fließkanals innerhalb eines Werzeugs, das aus einer oberen (28) und einer unteren Werkzeughälfte (29) besteht. Der Fließkanal (1) besitzt mindestens eine Wand, die aus einem Paket (2) dünner Einzelbleche (3, 4 und 5) gebildet wird. Das Paket (2) wiederum setzt sich aus einem Fließkanalblech (3), das mit dem Fließkanal eine gemeinsame Wand besitzt, und das aus Gründen der Dichtheit gegenüber dem im Fließkanal strömenden Medium ringsum fest in die Werkzeughälfte (28) eingeschweißt ist, sowie mindestens einem Stützblech (4), zusammen. Prinzipiell können für das Fließkanalblech (3) auch andere Verbindungsmethoden mit der Werkzeughälfte (28), der den Fließkanal (1 ) bildet, benutzt werden, solange diese eine absolute Dichtheit gegenüber dem im Fließkanal (1) strömenden Medium garantieren. Je nach Anwendung können auch beliebig viele weitere Stützbleche (4 und 5) verwendet werden. Die Stützbleche (4 und 5) sind entweder wie in Fig. 1 dargestellt nur an einer Seite mit dei Werkzeughälfte (28) verschweißt oder verbunden, sie können aber auch nur auf das Fließkanalblech aufgelegt sein. Über einen Kraft- oder Formschluß sollte jedoch sichergestellt sein, daß zumindest an einem Punkt oder auf einer Linie keine Relativbewegungen der Einzelbleche (3 - 5) untereinander auftreten können, um die generelle Lage der Einzelbleche zueinander sicherzustellen. Um den bei der Deformation erforderlichen Längenausgleich der Einzelbleche (3 - 5) untereinander zuzulassen, sollten sich die Oberflächen der Einzelbleche (3

- 5) jedoch zumindest bereichsweise relativ zueinander verschieben lassen. Die Einzelbleche (3

- 5) können aus metallischen Werkstoffen bestehen, hier insbesondere aus elastischen Federstählen, sie können aber auch aus anderen Werkstoffen, wie zum Beispiel aus Kunststoffen sein. Sie müssen auch nicht alle aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Die Blechdicke (d) der Einzelbleche (3 - 5) hängt von dem jeweiligen Einsatzfall und dem gewählten Werkstoff ab. Bei Metallen sollte sie, um eine große Deformation zu ermöglichen, in der Regel kleiner, gleich 2 mm, vorzugsweise jedoch kleiner, gleich 1 mm sein. Die Dicke (d) der Einzelbleche (3 - 5) muß nicht notwendigerweise gleich sein, im Einzelfall kann es von Vorteil sein, abgestufte Blechdicken (d) einzusetzen. Das Blechpaket (2) kann eben sein, es ist jedoch von Vorteil, wenn es wie in Fig. 1 dargestellt, gekrümmt ist, da durch die Krümmung die Bildung von Zugspannungen speziell im fest eingeschweißten Fließkanalblech (3), reduziert werden kann. Auf das Blechpaket (2) wirken von der Rückseite Stellmittel (7) ein, mit denen die Position des Blechpakets verändert werden kann. Die Länge (I) vom Beginn des Blechpakets (2) bis zum Kraftangriffspunkt der Stellmittel (7) sollte möglichst lang sein, um einen großen Stellweg (s) erreichen zu können. Sie sollte mindestens 20 mm betragen, vorzugsweise jedoch größer 30 mm sein.

Die Art der einsetzbaren Stellmittel ist vielfältig. Es können im einfachsten Fall, wie in Bild 1 dargestellt, Schrauben sein, es können aber auch Dehnbolzen, Motoren, Piezotranslatoren oder ähnliche Elemente eingesetzt werden. Prinzipiell kann der Stellweg (s) auch über ein Fluid erzeugt werden. Die Vorrichtung ist bereits mit einem Stellmittel funktionsfähig, vorteilhaft ist jedoch die Verwendung mehrerer Stellmittel über der Breite (b) des Kanals, die in definiertem Abstand voneinander positioniert sind, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Figur zeigt den Querschnitt des Fließkanals (1 ) entsprechend dem Schnitt A - A aus Fig. 1 . Man erkennt darin, daß mehrere Stellschrauben (7), die über ein Gewinde in der oberen Werkzeughälfte (28) eingebunden sind, von oben auf das Blechpaket (2) einwirken. Fig. 2 zeigt auch, daß die Stützbleche (4 und 5) des Blechpakets (2) seitlich nicht mit der Werkzeughälfte (28) verbunden sind. Unter einem flachen Fließkanal sei ein Fließkanal mit einem Verhältnis der Fließkanalbreite (b) zu der Fließkanalhöhe (h) von mindesten 10 verstanden. Der Fließkanal kann auch rund sein. In diesem Fall wird zur Ermittlung des Verhältnisses statt der Fließkanalbreite der mittlere Fließkanalumfang herangezogen.

Fig. 3 zeigt eine andere Form der Integration des Blechpakets (2) in die Werkzeughälfte (28). Dabei ist das Blechpaket (2), auf das die Stellschrauben (7) zur Verstellung der Geometrie des Fließkanals (1) von oben einwirken, in einen separaten Rahmen (8) eingeschweißt, der dann in die Werkzeughälfte (28) eingeschraubt ist. Diese Lösung hat den Vorteil, daß das Blechpaket (2) mit geringem Aufwand ausgetauscht werden kann.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 1 mit einem nochmals vergrößerten Stellbereich. In diesem Fall ist das Blechpaket (2) mittels eines angeschweißten partiell geschlitzten Rohres (10) formschlüssig mit den Gewindehülsen (9) verbunden. Der Formschluß wird hergestellt indem ein Rundstab (26) durch das im unteren Bereich (27) mit dem Blechpaket verschweißte und bis auf die Tiefe des Blechpakets partiell geschlitzte Rohr (10) und durch die in diese Schlitze hineinragenden am Ende der Gewindehülsen (9) befindlichen Ösen (25) gesteckt wird. Durch Drehen der Stellschrauben (7), die sich durch ein Gewinde in der oberen Werkzeughälfte (28) abstützen und in ihrem unteren Bereich in die Gewindehülsen (9) hineinragen, kann nun die Höhe (h) des Fließkanals (1 ) sowohl vergrößert als auch verkleinert werden. Außerhalb des verschweißung Bereiches (27) können sich die Oberflächen der Einzelbleche (3 - 5) wiederum relativ zueinander bewegen, wodurch die hohe Flexibilität im Blechpaket (2) erhalten bleibt. Bei dieser Lösung werden die Stützbleche (3,4, 5) nicht mit der Werkzeughälfte verschweißt. Vorteil der formschlüssigen Anbindung ist, daß man die Fließkanalhöhe (h) nicht nur verringern , sondern auch vergrößern kann. Weiterhin ist man nicht auf die elastische Rückstellung des Blechpakets angewiesen, so daß der mögliche Stellweg (s) nochmals größer sein kann. Bei flächenmäßig groß dimensionierten Blechpaketen sind mit dieser Konstruktion Stellwege (s) im Bereich größer 20 mm erreichbar.

Zur eindeutigen Identifikation sind ab Fig. 5 Positionen mit gleicher Funktion auch mit der gleichen Ziffer unter Zusatz eines für jede Zeichnung eigenen Buchstabens gekennzeichnet. Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Lösungsvariante einer VerStelleinrichtung nach der Erfindung, die sich am Ende eines Fließkanals befindet. Dabei bildet das Ende des Blechpakets (2a) gleichzeitig das Ende des Fließkanals (1a). Die Stellschrauben (7a), die in einem Gewinde in der Werkzeugoberhälfte (28a) sitzen, wirken wiederum von oben auf das Blechpaket (2a) mit den Einzelblechen (3a, 4a, und 5a) ein. Durch manuelles Drehen oder durch Drehen mittels eines Stellmotors (1 1 a) kann somit die Höhe (h) des Fließkanals (1a) verringert werden.

Die Fig. 6 zeigt in Schnittdarstellung eine andere Einrichtung zur Verstellung der Position des Blechpakets (2b). Auf Grund der formschlüssigen Anbindung der Stellschrauben (7b) die mit dem Fließkanalblech (3b) verschweißte Profilleiste (31b) kann die Lage des Blechpakets (2b) mittels Zug oder Druck in seiner Lage verändert werden. Dazu sind auf die Enden der Stellschrauben (7b) Kugeln (30b) angeschweißt, die in einer Bohrung einer mit dem Blechpaket (2b) verschweißten Profilleiste (31 b) sitzen. Die Stellschrauben (7b) sind über ein Gewinde, das sich in einem Zylinderstück (32b) befindet, verbunden. Das Zylinderstück (32b) sitzt seinerseits in einer Bohrung des Werzugoberteils (28b). Durch Drehen der Stellschrauben von Hand oder mittels eines Stellmotors (1 1b) kann das Blechpaket (2b) nun hochgezogen oder heruntergedrückt werden. Das Deckblech (4b) ist nicht mit der Profilleiste (31 b) verschweißt. Es liegt in einer Nut, die sich zwischen der Profilleiste (31b) und dem Fließkanalblech (3b) befindet. Am Ende dieser Nut bleibt zwischen dem Deckblech (4b) und der Profilleiste (31b) ein Spalt (12) um die Flexibilität des Blechpakets (2b) zu erhalten.

Fig. 7 zeigt in Schnittdarstellung ein Beispiel für ein Werkzeug mit zwei gegenüberliegend angeordneten verstellbaren Wänden. Bei dieser Lösung wirken auf die Blechpakete (2c, d) jeweils zwei unabhängige Stellmittel (13c,d und 14c,d) , wobei die Stellmittel (13c,d) jeweils nur aus zwei Stellschrauben bestehen, die an den beiden Rändern des Werkzeugs positioniert sind. Mit ihrer Hilfe können die Verstellbalken (15c,d) in ihrer Gesamtheit verschoben werden, das heißt, auch die Blechpakete (2c,d) über ihre vollen Breiten verbogen werden. Zwischen den Verstellbalken (15c,d) und den Blechpaketen (2c, d) sind nochmals eine Vielzahl von Stellmitteln (14c,d) über der Breite der Vorrichtung angeordnet, mit denen die Blechpakete (2c, d) zusätzlich an definierten Stellen lokal begrenzt verschoben werden können. Die Lösung c erlaubt von der Neutralstellung des Blechpakets (2c) aus betrachtet nur eine Verringerung der Fließkanalhöhe (h) um den Stellweg (sc). Sie funktioniert wiederum nur solange, wie eine vollständige elastische Rückstellung des Blechpakets (2c) garantiert ist. Allerdings bietet sie ein Höchstmaß an Verstellkomfort und Bedienungsfreundlichkeit, da Gesamt- und Relativeinstellung entkoppelt sind und erlaubt unter Beibehaltung der Relatiwerstellung die Fließkanalhöhe (h) insgesamt zu verstellen, was in der Praxis häufig gewünscht ist. Diese Lösung ist prinzipiell auch statt mit einem Blechpaket mit einer massiven Fließkanalwand ausführbar. Das Blechpaket sorgt dabei lediglich für einen nochmals vergrößerten Verstellbereich. Die Konstruktion kann wiederum entweder nur in eine Fließkanalwand oder auch in zwei Fließkanalwände integriert werden. Das Gleiche gilt auch für die Ausführung d, bei der die Stellmittel (13d und 14d) jeweils formschlüssig an den Verstellbalken (15d) bzw. an das Blechpaket (2d) angeschlossen sind. Diese Lösung bietet das Maximum an Verstellmöglichkeit, wenn sie in zwei Fließkanalwände integriert ist, da sie wie bereits für Fig. 6 erläutert auch die Möglichkeit bietet, mit den Stellschrauben (13d und 14d) die Fließkanalhöhe (h) zu vergrößern. Der erreichbare Verstellweg (sd) beträgt dabei mehr als das zweifache des Verstellwegs (sc), da bei dieser Konstruktion das Blechpaket (2d) auch in geringem Maß plastisch deformiert werden kann. Es sind Stellwege von größer 10 mm realisierbar.

Fig. 8 skizziert ein Verfahren zum Austragen einer Massebahn mit veränderlicher Geometrie. Durch den mit den beschriebenen Vorrichtungen erreichbaren erheblich vergrößerten Stellweg und durch die Integration von zwei unabhängigen jeweils formschlüssig angebundenen Stellmitteln (13e und 14e), die auf mindestens eine flexible Wand (2e) eines Fließkanals (1e) wirken, ergeben sich neue verfahrenstechnische Möglichkeiten. Die Skizze zeigt beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Austragen einer Massebahn (16), wobei die Dicke (y) und die Breite (z) der Massebahn (16) während des Austrags verändert werden können. Dabei wird die Masse mittels eines Extruders (17) mit Druck durch ein Werkzeug (18) gefördert. In dem Werkzeug (18) befindet sich der Fließkanal (1e) mit der flexiblen Wand (2e), die über unabhängige Stellmittel (13e und 14e) in ihrer Lage verändert werden kann. Der Fließkanal (1e) kann natürlich auch eine andere geometrische Form haben. So kann er zum Beispiel auch rund sein. Über die Stellmittel (13e), die auf den Verstellbalken (15e) wirken, kann man nun während des Masseaustrags die Höhe (h) des Austrittsspalts über der gesamten Breite gleichmäßig vergrößern oder verkleinern. Der Stellbereich sollte größer 8 mm vorzugsweise jedoch größer als 12 mm sein. Mittels der Stellmittel (14e), die in den Verstellbalken (15e) integriert sind, kann die Wand (2e) zusätzlich lokal an bestimmten Stellen über der Breite um die mittels der Stellmittel (13e) eingestellte Position herum verstellt werden. In diesem Fall sollte ein Verstellbereich von größer 2 mm vorzugsweise jedoch größer als 4 mm vorhanden sein.

Beide Verstellungen können prinzipiell manuell vorgenommen werden. In aller Regel ist es aber sinnvoll, diese Verstellung über ein Steuer- beziehungsweise über ein Regelgerät (19 bzw.20) vorzunehmen. Dazu ist jedes einzelne Stellmittel mit einem ansteuerbaren Stellantrieb (21 bzw. 22) verbunden. Für den geregelten Betrieb muß natürlich noch die Dicke (y) und die Breite (z) der Massebahn (16) kontinuierlich erfaßt werden. Die Dicke (y) wird dabei während des Masseaustrags mit einem Dickenmeßsystem (23) und die Breite (z) mit einem Breiten meßsystem (24) erfaßt und an den Regler übertragen, der dann einen Soll-Ist Vergleich durchführt, die neuen Stellgrößen ermittelt und an die Stellantriebe (21 bzw. 22) weitergibt. In Fällen, wo es auf extrem große Stellwege ankommt, ist es vortelhaft beide Wände (2e) des Fließkanals (1e) flexibel zu gestalten und mit Stellmitteln (13) sowie mit Steuer- bzw. Regelgeräten (19 bzw. 20) auszustatten. Dies empfiehlt sich besonders dann, wenn während des Masseaustrags auch gleichzeitig die Breite (z) der Massebahn (16) verändert werden soll. Das Verfahren kann zum Beispiel eingesetzt werden, um Preßwerkzeuge mit komplexer Geometrie mit Schmelze zu füllen, wobei das Preßwerkzeug und das Austragswerkzeug sich relativ zueinander bewegen. Im Bereich des Extrusionsblasformens kann das Verfahren eingesetzt werden, um während des Schlauchaustragsvorgangs neben der bekannten zeitabhängigen Profilierung des Vorformlings in Extrusion srichtung auch eine zeitabhängige Profilierung des Vorformlings in Umfangsrichtung vorzunehmen. Damit kann die im Blasteil entstehende Dickenverteilung in erheblich verbessertem Maß positiv beeinflußt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur veränderlichen Begrenzung eines flachen Rießkanals, dessen Verhältnis von Fließkanalbreite (b) zur Fließkanalhöhe (h) größer als 10 ist, bei der mindestens eine Wand des Fließkanals (1) flexibel ausgebildet ist und mit Stellmitteln (7), die an der Rückseite über die Breite der flexiblen Wand so angeordnet sind, daß die Höhe des Rießkanals (1) insgesamt oder in Teilbereichen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Wand aus einem Paket (2) aus flächig aufeinanderliegenden Einzelblechen (3 - 5) besteht, wobei das Einzelblech, an dem das strömende Medium entlangfiießt, als Fließkanalblech (3)^' ausgebildet ist, welches mit dem Rießkanal (1) eine gemeinsame Wand bildet und ringsum absolut dicht in die Werkzeughälfte (28) integriert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Rießkanalblech (3) in einem Rahmen (8) absolut dicht eingebunden ist, der in die Werkzeughälfte 28 eingeschraubt , eingeschweißt oder ähnlich dicht eingebunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbleche (3 - 5) eine Dicke (d) kleiner, gleich 2 mm, vorzugsweise jedoch kleiner, gleich 1 mm besitzen.

4. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbleche (4 und 5) des Blechpakets (2) wenigstens an einer ihrer seitlichen Kanten mit einem Rahmen oder mit einer Werkzeughälfte (28), in der der Rießkanal (1) eingebunden ist, verschweißt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (3 - 5) im nicht ausgelenkten Zustand gekrümmt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (7) kraftschlüssig an das Blechpaket (2) angebunden sind, und daß die Einzelbleche (3 - 5) des Blechpakets (2) in einer Linie verschweißt sind.

7. Vorrichtung zur veränderlichen, absolut dichten Begrenzung eines flachen Rießkanals (1 ) mit einem Verhältnis von Rießkanalbreite (b) bzw. Rießkanalumfang zu Rießkanalhöhe (h) von größer 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unabhängige Stellmittel (13 und 14) auf eine Wand (2) der Vorrichtung einwirken, wobei mittels der Stellmittel (13) eine gleichmäßige Verstellung der Wand (2) über der gesamten Breite vorgenommen werden kann, und mittels der Stellmittel (14) die Wand (2) zusätzlich über der Breite lokal begrenzt deformiert werden kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei Wände (2c bzw.2d) des Rießkanals (1)jeweils zwei unabhängige Stellmittel (13c bzw. 13d und 14c bzw. 14d) einwirken, wobei mittels der Stellmittel (13c bzw. 13d) eine Verstellung der Wände (2c bzw. 2d) über der gesamten Breite erfolgt, und mittels der Stellmittel (14c bzw. 14d) die Wände (2c bzw. 2d) über der Breite lokal deformierbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (14d) kraftschlüssig mit der flexiblen Wand (2d) verbunden sind, so daß die Wand (2d) zurückzieh bar ist.

10. Verfahren zum Austragen einer Massebahn (16), bei dem die Masse mittels eines Speiseaggregats (17), zum Beispiel eines Extruders, unter Druck durch ein mit einem flachen Rießkanal versehenes Werkzeug (18) gefördert wird und bei dem die Masse das Werkzeug (18) über einen Austrittsspalt, der mindestens eine verstellbare Wand (2e) aufweist, dadurch gekennzeichnet daß während des Masseaustrags durch bereichsweise Veränderung der Position der Wand (2e), mittels eines ersten Stellsystems (13e) die Höhe (h) des Rießkanals (1e) in seiner Gesamtheit und über ein zweites vom ersten Stellsystem (13e) unabhängiges Stellsystem (14e) über der Breite des Rießkanals (1e) bereichsweise verstellt wird, so daß sich über die Dauer des Austrags die Dicke (y) der Massebahn (16) entweder in ihrer Gesamtheit oder nur an lokal bestimmten Stellen ändert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des Rießkanals (1e) während des Masseaustrags in mindestens einem Randbereich des Werkzeugs (18) bis auf 0 mm geschlossen wird, so daß sich die Breite (z) der Massebahn (16) während des Austrags zeitlich ändert.

12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des Rießkanals (1e) bereichsweise um die jeweilige vom ersten Stellsystem (13e) eingestellte Mittellage herum um mehr als 2 mm verstellt wird.

13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließkanalhöhe (h) über der Breite des Rießkanals (1e) mittels mindestens zweier voneinander unabhängiger Stellsysteme (13e) und (14e), die auf die gleiche Fließkanalwand (2e) wirken, über Steuer- bzw. über Regelgeräte (19 bzw. 20) nach vorgegebenen Algorithmen gesteuert oder geregelt wird.