CH420593A - Vorrichtung mit einer Schlauchdüse zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung mit einer Schlauchdüse zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Schlauchdüse zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mit einem relativ zu dem Düsenmantel verstellbaren Düsenkern, dessen Kopf kegelförmig gestaltet ist und der zusammen mit einer entsprechend gestalteten Fläche des Düsenmantels einen verstellbaren Austrittsspalt bildet.



   Es ist bereits bekannt, bei derartigen Schlauchdüsen den verstellbaren Austrittsspalt nach Art eines Ventils zu benutzen, durch das der Austritt der Spritzmasse ab- bzw. angestellt oder durch Zwischenstellungen zwischen vollem Abschluss und voller Öffnung eine Regelung der Menge der Spritzmasse vorgenommen werden konnte. Dadurch, dass der Austrittsspalt während des Auspressens des Schlauches an denjenigen Stellen entlang seiner Länge, an denen sich seine Stärke ändern soll, selbsttätig, z. B. entsprechend der ausgespritzten Schlauchlänge vergrösserbar oder verkleinerbar ist, ist es möglich, einen Hohlkörper, z. B. eine Flasche, herzustellen, die am Boden stark, am Mantel dünn und am Hals wieder stark ist, oder aber umgekehrt, am Boden und Hals schwach und am Mantel stark oder aber sich starke und schwache Stellen wiederholt abwechseln.



   Die selbsttätige Steuerung des Düsenspaltes in Abhängigkeit von der ausgepressten Schlauchlänge kann, z. B. durch Fotozellen, die in entsprechenden Entfernungen voneinander unterhalb der Spritzdüse angeordnet sind und von dem Schlauch, sobald dieser die betreffende Länge erreicht hat, an der die Stärke des Schlauches zu ändern ist, abgedeckt werden und dadurch z. B. einen die Änderung des Austrittsspaltes bewirkenden Impuls erteilen.



   Bei Maschinen, bei denen das für die Schlauchlänge erforderliche Material durch Kolbenhub oder durch axial verschiebbare Schnecken zugeführt wird, kann die Verstellung des Düsenspaltes während des Auspressens in Abhängigkeit von dem Kolbenweg bzw. von der Schneckenverschiebung unmittelbar über ein die Düse verstellendes Gestänge oder mittelbar über von dem   Kolben- bzw.    Schneckenvorschub vorgenommene Erregung der Fotozellen erfolgen.



  Der Kolben bzw. die verschiebbare Schnecke kann auch, z. B. durch mehrere Nocken, deren Abstand dem Verhältnis des Abstandes der Schlauchverdikkungen entspricht, Arbeits- und Ruhekontakte betätigen, die wiederum z. B. Magnetventile betätigen, die über einen Hydraulik- oder Pressluftzylinder den   Düsensp alt    verstellen.



   Schliesslich sind auch beliebige andere Steuerungsarten möglich, z. B. mit Hilfe einer Schaltwalze, die während eines Arbeitsablaufes einen ganzen Umlauf ausführt und daher die Vorrichtung steuert- oder mit Hilfe von mehreren Schaltuhren, welche die einzelnen Arbeitsvorgänge steuern, derart, dass das Verstellen des Düsenspaltes in Abhängigkeit von der Bewegung der Mittel zum Auspressen des Kunststoffes erfolgt. Man kann zur Verstellung auch einen hydraulischen Motor verwenden, an dessen Stelle auch ein Federpaket treten kann, wobei während des Auspressvorganges des Schlauches die Austrittsgeschwindigkeit, d. h. der Staudruck, geändert wird, der dem Federdruck entgegenwirkt. Bei hohem Staudruck wird der Düsenspalt entgegen der Federkraft vergrössert bzw. bei niedrigem Staudruck durch die Federkraft verkleinert.

   Die Steuerung des hydraulischen Motors, wie die Steuerung des Staudruckes erfolgt in der bisher beschriebenen Weise.



   Soweit bisher ein sich nach dem Ausspritzende zu verjüngender Kopf angewendet wurde, ergab sich der   Nachteil, dass sich das in dem Schlauchkopf auf einen kleineren Durchmesser gebrachte Material kurz nach dem Austritt aus der Düse im Durchmesser wieder ändert, dieser Nachteil tritt aber nicht ein, wenn der Kopf, wie ebenfalls bereits bekannt, einen sich nach dem Austrittsende hin erweiternden Konus hat.



  Durch eine solche Gestaltung des Düsenkopfes kann zwar erreicht werden, dass das Material nach dem Verlassen der Düse zylindrisch weiterläuft, es ist jedoch erforderlich, dass der sich zum Austritt hin erweiternde kegelförmige Kopf einen für die verschiedenen thermoplastischen Rohstoffe durch Versuche zu ermittelnden, der jeweils verwendeten Spritzmasse entsprechenden Winkel hat, bei dem der Durchmesser des ausgespritzten Schlauches gleich dem Düsendurchmesser bleibt. Für Niederdruck-Polyäthylen z. B. ist dieser Winkel etwa   450.   



   Bei einem anderen bekannten Verfahren, bei dem mit zylindrischen Düsen gearbeitet wird, wird der Querschnitt des Schlauches und dadurch des geblasenen Hohlkörpers, dadurch verändert, dass der Schlauch aus der Düse mit ungleicher Geschwindigkeit abgezogen wird. Der Schlauch wird im Anfang mit höherer Geschwindigkeit als die Austrittsgeschwindigkeit des Schlauches abgezogen und durch die allmählich verminderte Abzugsgeschwindigkeit der Querschnitt des Schlauches vergrössert, so dass ein Hohlkörper mit zunehmender Wandstärke bzw.



  Querschnitt entsteht. Es ist jedoch unbedingt erforderlich, dass der Schlauch am Düsenaustritt gefasst und abgezogen wird. Bei diesem Verfahren ist es nicht möglich, den Querschnitt des Schlauches wiederholt zu verändern bzw. den Schlauchquerschnitt erst dick und anschliessend dünn auszuführen, da durch die erhöhte Abzugsgeschwindigkeit der Schlauch über die gesamte ausgetretene Länge gleichmässig gereckt wird.



   Eine andere neue Möglichkeit der Einstellung des Düsenspaltes ist eine Verstellung des Düsenmantels bei feststehendem Düsenkern, wobei der Düsenmantel zweiteilig ausgeführt, der obere Teil festgelegt und der untere Teil, der den Hohlkegel hat, gegenüber dem oberen verschiebbar ist. Man kann beide Teile z. B. mittels Gewinde verbinden, so dass durch Drehen des unteren Teiles eine axiale Verschiebung und damit eine Verstellung des Austrittsspaltes erfolgt.



   Um bei einer Drehung der beiden Teile gegenein ander jegliche Verschiebung zu vermeiden, können nach einer weiteren Ausführung die beiden Teile des Düsenmantels durch eine Führung, z. B. durch Stifte, aneinandergeführt und an der Aussenseite mit Rechts- und Linksgewinde versehen sein, so dass sie durch eine aufgesetzte, mit Rechts- und Linksge winde versehene Mutter gegeneinander oder ausein ander bewegt werden können.



   Das Verdrehen des unteren   Düsenteiles,    bzw. das Verdrehen der mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Mutter kann auf die verschiedenste Art erfolgen. Z. B. durch einen Schneckenantrieb, wobei die Schneckenspindel durch einen Motor gedreht wird oder durch einen Hydraulik- oder Pressluftzylinder, der an zwei Hebeln angreift, die an dem feststehenden bzw. drehbaren Teil befestigt sind.



   Die Zeichnung zeigt als Beispiel mehrere Ausführungsformen der Verstellmöglichkeit von Düsenkern und Düsenmantel relativ zueinander, und zwar ist:
Fig. 1 ein Winkelschlauchkopf, bei dem die Verstellung des Dornkopfes durch einen hydraulischen Zylinder erfolgt,
Fig. la ist ein Teil von Fig. 1, bei der jedoch die Einstellung der Düse durch ein Federpaket erfolgt,
Fig. 2 ein axialer Schlauchkopf, bei dem die Einstellung der Düsenhälften durch einen mit Rechtsund Linksgewinde versehenen Ring erfolgt.



   Fig. 3 eine Ausführung, bei der der untere Düsenteil unmittelbar durch Gewinde mit dem oberen Düsenteil verbunden ist und durch Drehung in axialer Richtung eingestellt wird, und
Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der die Teilung des Düsenmantels gegenüber der Ausführung nach Fig. 2 insofern abgeändert ist, als sich der untere Teil der Düse innen in dem oberen Teil führt.



   In Fig. 1 ist der an dem Düsenkern 3 vorgesehene Kegel mit 1 bezeichnet. Dieser kegelförmige Kopf ist an einer Stange 2 angebracht, die durch eine Bohrung des   Düsenkerns    hindurchgeht und deren oberes Ende durch einen hydraulischen Zylinder 4 hindurchgeführt ist, dessen Kolben 5 fest auf der Stange sitzt.



  Die Stange trägt einstellbare Muttern 6, die als Anschlag zur Hubbegrenzung dienen. Der Zylinder ist an dem Mantel 7 des Schlauchkopfes durch Schrauben 8 befestigt.



   Die Zuführung der Spritzmasse erfolgt durch eine in der Querrichtung verlaufende Düse 9, die in eine Aussparung 10 des Düsenkerns mündet. Von letzterer erstreckt sich der   Spritzkanal    11 bis an den Düsenkopf 1.



   Durch Zuführen einer hydraulischen Flüssigkeit über Rohre 5a, Sb auf die eine oder andere Seite des Kolbens 5 wird die Stange 2 und mit ihr der Kopf 1 gehoben und gesenkt und dadurch der Austrittsspalt
12 vergrössert oder verkleinert.



   Die Spitze des kegelförmigen Kopfes ist nach innen gerichtet, so dass das durch den Spritzkanal 11 in den Austrittsspalt 12 eintretende Material durch die Vergrösserung des Querschnitts bei gleichzeitiger Verkleinerung des Spaltes entspannt wird. Der ausgespritzte Schlauch wird hierbei vollkommen zylindrisch mit einem Innendurchmesser, der etwa dem grössten Durchmesser des Kegels entspricht.



   Anstelle des hydraulischen Motors kann auch ein Federpaket 5a treten, dessen Spannung durch den Staudruck geregelt wird, d. h., wenn der Staudruck sich erhöht, wird der Düsenspalt entgegen dem Federdruck vergrössert und bei vermindertem Staudruck wieder verringert (Fig. la).



   Die Änderung des Staudruckes geschieht in bekannter Weise, indem man bei Maschinen, die eine Förderschnecke haben, die Schnecke rascher oder langsamer laufen lässt und bei Maschinen mit einem   Förderkolben den Strom der plastifizierten Masse durch ein Ventil entsprechend drosselt.



   Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 handelt es sich um einen Axialschlauchkopf, dem das Material über Kanäle zugeführt wird. Der Düsenkern ist zweiteilig ausgeführt, deren unterer Teil 14 trägt den sich nach unten erweiternden Kegel und ist an dem oberen Teil 15, z. B. durch Verschraubung befestigt.



  Der Düsenmantel ist zweiteilig, die beiden Teile 16 und   1 6a    werden dadurch zusammengehalten, dass sie an den einander zugekehrten Seiten mit rechts- bzw. linksgängigen Aussengewinden versehen sind, auf die ein mit Rechts- und Linksgewinde versehener Ring
17 aufgesetzt ist. Der Ring kann mit Hilfe eines Hebels 18 gedreht, und dadurch können die beiden Teile einander genähert und voneinander entfernt werden. Ein Stift 19 verhindert eine Verdrehung des unteren Teiles 16 gegenüber dem oberen Teil   1 6a    bei der Verstellung.



   Die Fig. 3 entspricht im wesentlichen der Fig. 2, nur erfolgt hier die Verstellung der beiden Teile 20 und 21 des Düsenmantels dadurch, dass der Teil 20 in den Teil 21 eingeschraubt ist. Er trägt einen   Hebel    22, durch den er gedreht und dadurch in senkrechter Richtung verstellt werden kann, um den Austrittsspalt einzustellen.



   Soweit die Teile einander entsprechen, sind sie mit denselben Bezugszeichen versehen.



   Schliesslich zeigt Fig. 4 noch eine Ausführungsform, die im wesentlichen der Fig. 2 entspricht, nur ist hier die Teilung des Düsenmantels in der Weise durchgeführt, dass der untere Teil 23 sich an der Innenseite des oberen Teils 24 führt. Beide Teile haben ebenfalls an der Aussenseite   Rechts- bzw.    Linksgewinde und können durch den Ring 17 mit Hilfe des Hebels 18 verstellt werden.



   Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen für die Verstellung ergeben gute Erfolge, je nachdem kleinere oder grössere Austrittsdurchmesser verwendet werden sollen.



   Die Ausführung nach Fig. 4 hat sich insbesondere bei grösserem Düsendurchmesser bewährt, während die Ausführungsform nach Fig. 3 für kleinere Austrittsdurchmesser besser verwendbar ist.



   Die selbsttätige Steuerung erfolgt bei allen Ausführungen der Schlauchdüse mit an sich bekannten Steuerungsmitteln, vorzugsweise durch Fotozellen 26   (Fig.    3), die entlang dem auszuspritzenden Schlauch 25 an denjenigen Stellen unterhalb der Spritzdüse angeordnet sind, an denen der Schlauch, sobald dieser die Stelle erreicht hat, eine   Änderung    seiner Stärke erfahren soll. Der Schlauch deckt dann die Fotozelle ab, so dass diese einen Steuerimpuls abgibt.



  Der Impuls dient dazu, während des Auspressens des Schlauches in Abhängigkeit von der ausgespritzten Schlauchlänge eine Verstellung der Düse vorzunehmen, um die notwendig werdende Vergrösserung oder Verkleinerung der auszuspritzenden Materialmenge einzustellen.



   Bei Maschinen, bei denen das für eine Schlauchlänge erforderliche Material durch einen Kolbenhub zugeführt wird, kann die Verstellung des Düsenspaltes während des Auspressens auch in Abhängigkeit von dem Kolbenweg oder bei Maschinen mit axialverschiebbaren Schnecken in Abhängigkeit von der Schneckenverschiebung erfolgen, wobei der Kolben bzw. die verschiebbare Schnecke z. B. durch mehrere Nocken, deren Abstand dem Verhältnis des Abstandes der Schlauchverdickungen entspricht, Arbeitsund Ruhekontakte betätigen, die wiederum   z.B.   



  Magnetventile betätigen, die über einen Hydraulikoder Pressluftzylinder den Düsenspalt verstellen. Es können dadurch ebenfalls Hohlkörper mit in der Länge abwechselndem Querschnitt hergestellt werden.



   Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird dabei die Zuführung der hydraulischen Flüssigkeit über bzw. unter den Kolben mengenmässig durch Ventile 5c, 5d gesteuert, die durch die von den Fotozellen 26 in bekannter Weise erzeugten Stromstösse geschaltet werden, und bei den anderen Ausführungsformen wird der Hebel 18 bzw. 22 durch die Stromstösse über Magnetventile, die pneumatische oder hydraulische Zylinder betätigen, gedreht. Natürlich kann die Verstellung auch durch andere Mittel, z. B. durch Schaltwalzen, einstellbare Zeitschalter und dgl. erfolgen.



  Da derartige Steuerungen vielfach bekannt sind, ist eine besondere Darstellung nicht erforderlich.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung mit einer Schlauchdüse, zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mit einem einstellbaren Austrittsspalt für den auszupressenden Schlauch, der zwischen einem Düsenkern, dessen Kopf kegelförmig gestaltet ist, und einem mit einer entsprechend gestalteten Fläche versehenen Düsenmantel gebildet ist, wobei das Einstellen des Austrittsspaltes durch eine relative Verschiebung von Düsenkern und Düsenmantel gegeneinander erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung von Düsenkern und Düsenmantel gegeneinander während des Auspressens des Schlauches durch eine durch die ausgespritzte Schlauchlänge beeinflussbare oder durch eine die Bewegung der Mittel zum Auspressen des Kunststoffes beeinflussende Steuerung regelbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Düsenspaltes entsprechend der jeweiligen Schlauchlänge Fotozellen dienen, die in entsprechenden Entfernungen voneinander unterhalb der Schlauchdüse angeordnet sind, und von dem Schlauch, sobald dieser die betreffende Länge erreicht hat, an der die Stärke des Schlauchs zu ändern ist, abgedeckt werden und dadurch einen die Änderung des Austrittsspaltes bewirkenden Impuls erteilen.

   2. Vorrichtung nach dem Patentanspruch zur Verwendung für Düsen, denen das Material durch Kolbenhub oder durch axial verschiebbare Schnekken zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Änderung des Düsenspaltes während des Auspressens durch die Kolbenbewegung bzw. die Schneckenverschiebung oder über von der Kolbenbzw. Schneckenverschiebung erzeugte Impulse erfolgt.

   3. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Düsenspaltes durch eine Schaltwalze gesteuert wird.

   4. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Düsenspaltes durch einen einstellbaren Zeitschalter gesteuert wird.

   5. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sich zum Austritt hin erweiternde kegelförmige Kopf einen solchen Winkel hat, dass der Durchmesser des ausgespritzten Schlauches gleich dem Düsendurchmesser bleibt.

   6. Vorrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung des Düsenspaltes ein auf den verstellbaren Düsenteil in axialer Richtung wirkendes Federpaket vorgesehen ist, und während des Auspressvorganges des Schlauches der die Austrittsgeschwindigkeit beeinflussende, dem Federdruck entgegenwirkende Staudruck in Abhängigkeit von der Schlauchlänge änderbar ist.

   7. Vorrichtung nach dem Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Düsenspaltes bei feststehendem Düsenkern eine Verstellung des Düsenmantels erfolgt, wobei dieser zweiteilig ausgeführt, der obere Teil festgelegt und der untere Teil, der den Hohlkegel hat, gegenüber dem oberen verstellbar gemacht ist.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der beiden Teile des Düsenmantels gegeneinander dadurch erfolgt, dass sie mittels Gewinde verbunden sind, so dass durch Drehen des unteren Teiles dessen axiale Verschiebung und damit eine Verstellung des Eintrittsspaltes erfolgt.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile des Düsenmantels durch eine Führung aneinander geführt und mit Rechts- und Links gewinde versehen sind, so dass sie durch eine aufgesetzte, mit Rechts- und Linksgewinde versehene Mutter gegeneinander oder auseinander bewegbar sind.