DE2558780B2 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Extrusions-Blasverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Extrusions-Blasverfahren, die wenigstens zwei vorzugsweise mit einem gemeinsamen Extruder versehene Strangpreßköpfe zum Herstellen von Vorformlin- gen sowie wenigstens eine Blasform aufweist, in welcher diese Vorformlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei jeder Strangpreßkopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austnttsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist. Diese Austnttsöffnung ist im Falle der Herstellung von schlauchartigen Vorformlingen als Ringspalt ausgebildet Da dies in der Praxis der häufigste Anwendungsfall ist, werden im folgenden immer das Herstellen eines schlauchförmigen Vorformlinges und ein entsprechend ausgebildeter Speicherraum sowie ein ringförmiger Austrittsspalt vorausgesetzt Allerdings ist die Erfindung auch auf Formlinge, die eine andere Gestalt aufweisen, anwendbar, z. B. im Zusammenhang mit dem Strangpressen von band- oder folienartigen Formungen, wobei auch hierbei unterschiedliche Querschnittsformen möglich sind.

Die Verwendung von Strangpreßköpfen mit Speicherraum, wie sie z. B. durch die DE-OS 17 04 791 und die US-PS 36 11 494 bekannt ist, hat zur Folge, daß das Material diskontinuierlich durch die Austrittsöffnung austritt und zwar im wesentlichen unter der Einwirkung des Kolben.s, der den Speicherraum entleert Dabei wird ein geringer Teil des den Vorformling bildenden Materials auch direkt von dem den Strangpreßköpfen vorgeschalteten Extruder stammen, der beispielsweise bei der Vorrichtung gemäß den beiden vorstehend genannten Vorveröffentlichungen kontinuierlich arbeitet und somit auch während des die Bildung des Vorformlinges bewirkenden Ausstoßvorganges Material in den Strangpreßkopf hineinfördert.

In jedem Fall, also unabhängig davon, ob das die Vorformlinge bildende Material ausschließlich aus dem jeweils zugeordneten Speicherraum stammt oder teilweise auch direkt vom Extruder kommend aus dem Strangpreßkopf austritt, ist es bei bekannten Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art unvermeidbar, daß die die Speicherräume entleerenden Kolben für den Ausstoßhub unterschiedliche Zeitabschnitte brauchen. Dies gilt auch unter der Voraussetzung, daß die Kolben sämtlicher Strangpreßköpfe ihren Ausstoßhub gleichzeitig beginnen. Die Unterschiede in bezug auf die Dauer des Ausstoßhubes sind auf mehrere Einflüsse zurückzuführen, unter anderem auf die Tatsache, daß es praktisch niemals möglich ist, eine genau gleichmäßige Beaufschlagung beispielsweise sämtlicher hydraulischer Zylinder zu erreichen, die die den Speicherräumen zugeordneten Kolben antreiben. Hinzu kommen Einflüsse, die sich z. B. aus unterschiedlichen Temperaturen und damit unterschiedlichen Druckverhältnissen in den Strangpreßköpfen ergeben. Der vorbeschriebene Sachverhalt hat einige Nachteile zur Folge. Wenn — wie es allgemein üblich ist — die Strangpreßköpfe mit einer gemeinsamen Blasform zusammenwirken, die eine der Anzahl der Strangpreßköpfe entsprechende Anzahl von gleichen Formnestern aufweist, hängen aufgrund der unterschiedlichen Zeitpunkte, zu denen die Ausstoßvorgänge beendet sind, derjenige oder diejenigen Vorformling^), bei dem bzw. bei denen der Ausstoßvorgang früher beendet war, während einer bestimmten Zeitdauer am Strangpreßkopf, bis der Ausstoßvorgang des letzten Vorformlinges beendet ist und die Blasform geschlossen werden kann. Zwangsläufig muß für den Schließvorgang der Blasform die Fertigstellung des letzten Vorformlings und damit die Beendigung des Ausstoßvorganges dieses letzten Vorformlinges abgewartet werden. In der Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt

der Beendigung der bereits früher fertiggestellten Vorformlinge und dem Zeitpunkt der Beendigung des zuletzt fertiggestellten Vorformlinges vergeht, könnnen die Längen der früher fertiggestellten Vorformlinge Änderungen erfahren, und zwar je nach Beschaffenheit des Materials durch das Eigengewicht, welches eine Verlängerung bewirkt oder aber auch durch Kontraktion, die zu einer Verringerung der Länge führt Selbstverständlich werden die Zeiträume, um die es s-ch hierbei handelt, immer sehr kurz sein. Trotzdem reichen sie aus, um diese unerwünschten Erscheinungen zu ermöglichen.

Diese Länge mänderungen sind insbesondere deshalb nachteilig, weil die Wanddicke des Vorformlinges vielfach nach einem vorgegebenen Programm geregelt wird. Dies geschieht durch Änderung der Spaltbreite der Austrittsöffnung während des Ausstoßvorganges. Bei größerer Spaltbreite nimmt die Wanddicke zu; bei kleinerer Spaltbreite ergibt sich eine geringere Wanddicke. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den Vorformling über seine Länge mit unterschiedlichen Wanddicken zu versehen, wobei Lage und Verteilung der einzelnsn Wanddickenbeieiche bestimmten Erfordernissen, die sich aus dem Enderzeugnis ergeben können, angepaßt ist Die Programmierung der V/anddicke und damit die dazu erforderliche Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung werden normalerweise in Abhängigkeit vom Ausstoßhub des den Speicherraum entleerenden Kolbens geregelt, wobei von einer normalen Länge des Vorformlinges und einer bestimmten Lage desselben relativ zur Blasform ausgegangen wird.

Der Gesamthub des die Entleerung des Speicherraumes bewirkenden Kolbens wird dem Programmierer so zugeordnet, daß die Endstellung des Kolbens, die dieser bei Beginn des Ausstoßvorganges einnimmt, der Ausgangsposition des Programmierers und die Endstellung des Kolbens am Ende des Ausstoßhubes der Endposition des Programmierers zugeordnet sind.

Bei Änderung der Länge des Vorformlinges erfahren auch die einzelnen Bereiche mit bestimmter Wanddicke entsprechende Änderungen ihrer relativen Lage entlang der Längsachse des Vorformlinges, so daß die einzelnen Bereiche dann nicht mehr die richtige Position relativ zur Blasform und dem darin befindlichen Formnest einnehmen.

Ein anderer wesentlicher Vorteil, der mit der unterschiedlichen Dauer der Ausstoßvorgänge zusammenhängt, besteht, darin, daß jedem Strangpreßkopf für das Aufbringen des Wandstärkenprogrammes auf den Vorformling eine gesonderte Programmeinrichtung zugeordnet werden muß. In Anbetracht des verhältnismäßig hohen Preises für eine derartige Programmeinrichtung erfährt dadurch die Gesamtvorrichtung eine erhebliche Verteuerung. Die Verwendung nur einer gemeinsamen iProgrammeinrichtung für alle Strangpreßköpfe ist bei bekannten Vorrichtungen nicht möglich, da die durch unterschiedliche Kolbengeschwindigkeiten bewirkten unterschiedlichen Ausstoßgeschwindigkeiten der einzelnen Vorformlinge zwangsläufig ebenfalls dazu führen würden, daß die einzelnen Bereiche bestimmter Wanddicke eine falsche relative Lage entlang der Längsachse des Vorformlinges einnehmen.

Durch die GB-PS 12 26 366 ist zwar eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren bekannt, bei welcher anstelle des üblichen Extruders ein Gehäuse vorgesehen ist, das an seinem Austritlsende mk einem rotierenden Körper versehen ist Der zu verarbeitende Kunststoff wird in dieses Gehäuse in der üblichen Weise in Form eines Granulats eingefüllt und durch einen Kolben, der in das Gehäuse eingreift, gegen der. rotierenden Körper gedrückt Auf diese Weise wird der Kunststoff plastifiziert und durch eine Austrittsöffnung in Gestak eines Vorformglinges ausgepreßt Die bekannte Vorrichtung sieht dabei die Anordnung mehrtrer derartiger Gehäuse mit jeweils einem Kolben, einer Austrittsöffnung und einem rotierenden Körper vor, wobei die Kolben sämtlicher Gehäuse mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung versehen sind. Dabei handelt es sich um eine Zylinder-Kolben-Einrichtung, deren Kolbenstange auf eine Traverse einwirkt, mit welcher die Kolben sämtlicher Gehäuse verbunden sind. Eine derartige Anordnung und Ausgestaltung sind unvorteilhaft Einmal hat das Vorhandensein der mit dem Kolben sämtlicher Gehäuse verbundenen Traverse einen großen Platzbedarf zur Folge. Zum anderen sind die Kräfte, die jedenfalls bei Verwendung von den bei der Erfindung vorgesehenen Strangpreßköpfen auftreten können, unter Umständen so groß, daß die Betätigung aller Kolben von einem gemeinsamen Antrieb allein aus Gründen, die mit der Übertragung dieser Kräfte zu tun haben, nicht in Frage kommen wird. Hinzu käme noch, daß ein derartiger gemeinsamer Antrieb die Austauschbarkeit der Strangpreßköpfe und auch deren Anpaßbarkeit an unterschiedliche Bedarfsfälle erschweren würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß bei Verwendung von zwei oder mehr Strangpreßköpfen mit Speicherräumen eine gleichzeitige und gleichmäßige Herstellung der Vorformlinge möglich ist, insbesondere auch mit dem Ziel, daß die Ausstoßvorgänge sämtlicher Strangpreßköpfe und damit die Herstellung sämtlicher Vorformlinge im wesentlichen gleichzeitig beendet sind. Dabei soll die Kontur der Wandung des Vorformlinges über eine Wanddickensteuerung veränderbar sein. Es soll ferner die Möglichkeit bestehen, die Vorrichtung zu vereinfachen und ihre Gestehungskosten zu verringern.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß jeder Kolben mit einem Antrieb und einem Positionsgeber versehen ist und den Positionsgebern sämtlicher Kolben eine Vergleichseinrichtung nachgeschaltet ist, mit der beim Ausstoßen die Kolben in bezug auf Position und/oder Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs vergleichmäßigbar sind.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Kolben auch beim Füllhub zu vergleichmäßigen. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß auch der Füllhub der Kolben sämtlicher Strangpreßköpfe im wesentlichen zum selben Zeitpunkt abgeschlossen ist, so daß der folgende Ausstoßhub sämtlicher Strangpreßköpfe ohne Verzögerung beginnen kann.

Die Vergleichmäßigung kann dadurch erreicht werden, daß der Kolben eines der Strangpreßköpfe den Bezugskolben für Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben aller anderen Strangpreßköpfe bildet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß Positionen und/oder Geschwindigkeiten der Kolben sämtlicher Strangpreßköpfe in Abhängigkeit von einem mittleren Bezugswert regulierbar sind, der vorgegeben sein kann.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, sämtlichen Strangpreßköpfen eine gemeinsame Programmiereinrichtung zuzuordnen. Daraus ergibt sich —

abgesehen von dem geringeren Aufwand für die Gesamtvorrichtung — auch der Vorteil einer einfacheren Handhabung, da bei Verwendung von zwei oder mehr Programmiereinrichtungen eine Änderung des Programms jeder Programmiereinrichtung gesondert eingegeben werden muß. Hierbei können sich Bedienungsfehler oder Fehler durch mangelnde Reproduzierbarkeit der Einstellung ergeben, weshalb vorsorglich ein erheblicher Kontrollaufwand an den hergestellten Artikeln durchgeführt werden muß. Diese zusätzlichen Aufwendungen entfallen, wenn für sämtliche Strangpreßköpfe nur eine gemeinsame Programmiereinrichtung verwendet wird.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Spaltbreite der Austrittsöffnung jedes Strangpreßkopfes in Abhängigkeit von der Endlänge des zugehörigen Vorformlinges verstellbar sein. Dadurch besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, die richtige Länge des jeweiligen Vorformlinges einzuhalten. Insbesondere macht dies bekannte Maßnahmen zur Regulierung der Endlänge des Vorformlinges überflüssig, die darin bestehen, daß der Füllhub des Speicherkolbens und damit das Volumen des Speichers in Abhängigkeit von der Endlänge des Vorformlinges geändert werden. Diese letztgenannte Maßnahme ist deshalb unzweckmäßig, weil dadurch das Gewicht des Vorformlinges und damit auch des daraus herzustellenden Fertigerzeugnisses Schwankungen unterliegt Demgegenüber trägt die vorstehend beschriebene Art der Steuerung der bereits erwähnten Tatsache Rechnung, daß Längenänderungen des Vorformlinges bei konstantem Volumen des Speicherraumes im wesentlichen nur auf Änderungen des Quellverhaltens oder Schwellverhaltens des thermoplastischen Kunststoffes unmittelbar nach dem Passieren der Austrittsöffnung des Strangpreßkopfes zurückzuführen sind, die durch eine entsprechende Änderung der Spaltbreite der Austrittsöffnung ausgeglichen werden können. Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, daß bei Anwendung der Lehre gemäß der Erfindung die Vorformlinge und damit auch die Endprodukte ein einheitliches Gewicht aufweisen.

Im übrigen kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Spaltbreite der Austrittsöffnung erst nach Überschreiten eines vorherbestimmten Toleranzbereiches in bezug auf die Änderung der Endlänge des zugehörigen Vorformlinges verstellbar ist

In die Leitungen der als Zylinder ausgebildeten Antriebe für die Kolben können durch die Vergleichseinrichtung steuerbare Stellglieder eingeschaltet sein, durch die beim Ausstoßhub und/oder beim Füllhub der Kolben Geschwindigkeit und/oder Position derselben regelbar sind.

Eine andere Möglichkeit, den gleichzeitigen Beginn des Ausstoßhubes der Kolben sämtlicher Strangpreßköpfe zu erreichen, besteht darin, daß am Ende des Füllhubes derjenige oder diejenigen Kolben, die vor dem "letzten Kolben die Endsteüung erreichen, in bezug auf den Beginn des Ausstoßhubes eine Verzögerung bis zu dem Zeitpunkt erfahren, an welchem auch der Kolben jenes Strangpreßkopfes, bei dem der Füllhub als letzter beendet wird, den Ausstoßhub beginnt

Um eine Oberfüllung des dem voreilenden Kolben zugeordneten Speichers zu verhindern, wird in diesem Fall der aus dem Ausstoßzylinder zu verdrängende ölstrom durch ein ohnehin vorhandenes Ventil unterbrochen.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung können in

bezug auf die Einstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung der Strangpreßköpfe zwei Regulierungsvorgänge einander überlagern: Einmal erfolgt die Einstellung eines Grundspaltes, die der Regulierung der -, Endlänge des Vorformlinges dient. Zum anderen wird die Gesamtspaltbreite während des Auspreßvorganges in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programm verändert, und zwar zur Regulierung der Wandstärke des Vorformlinges. Dabei besteht die Möglichkeit, die

iii sich aus der Wanddicken-Programmierung ergebenden Änderungen der Spaltbreite einfach zur Breite des Grundspaltes zu addieren. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die sich aus dem jeweiligen Wanddicken-Programm während des Auspreßvorganges ergebenden

ι > Änderungen der Spaltbreite proportional zum jeweiligen Gesamtspalt auf den Grundspalt aufzubringen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum

_>n Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren, F i g. 2 die dazugehörige Vorderansicht, F i g. 3 die dazugehörige Draufsicht, Fig.4 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung mit

r> zugehörigen Steuereinrichtungen,

F i g. 5 einen Ausschnitt aus F i g. 4, wobei einige der miteinander zusammenwirkenden Teile eine andere Position einnehmen. Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbei-

·..■ spiel weist einen Extruder 10 auf, dessen Schnecke H über ein Getriebe 12 durch einen Motor 13 angetrieben wird. Das thermoplastische Material wird dem Extruder 10 über einen Trichter 14 zugeführt Dem Extruder 10 sind zwei Strangpreßköpfe 15,16 nachgeschaltet die im

.. wesentlichen jeweils aus einem Gehäuse 17, einem stationären Dorn 18, einem darin axial verschiebbar angeordneten Kern 19, einem Speicherraum 20 sowie einem Kolben 21 bestehen. Letzterer ist ebenfalls axial hin- und herverschiebbar angeordnet Der Kern 19 stellt

.<< an seinem unteren Ende die innere Begrenzung einer ringförmigen Austrittsöffnung 22 dar. Im oberen Endbereich ist der Kern 19 mit einem Kolben 24 versehen, der innerhalb eines Zylinders 23 geführt ist, dessen Zu- und Ableitungen für das normalerweise

-i". hydraulische Druckmittel mit 25 und 26 bezeichnet sind.

Der Kolben 21 ist mittels über seinen Umfang verteilt

angeordneter Bolzen 28 od. dgL mit der Kolbenstange 29 eines Kolbens 30 verbunden, der in einem Zylinder 31 geführt ist Die Zu- bzw. Ableitungen für das im

~.i> allgemeinen hydraulische Druckmittel sind mit 32 bezeichnet

Das Gehäuse 17 jedes der beiden Strangpreßköpfe 15 und 16 ist mit einer Eintrittsöffnung 34 für das thermoplastische Material versehen, das über zwei

>-> einander gegenüberliegende, sich nach unten verbreiternde Kanäle 35 in eine ringförmige Querschnittsform gebracht wird und über den Zwischenkanal 36 in den Speicherraum 20 strömt und dabei den Kolben 21 nach oben bis in seine obere in Fig.5 dargestellte Endlage

:.'i verschiebt Die Konstruktion des Strangpreßkopfes kann insoweit mit dem Gegenstand der DE-OS 17 04 791 und dem der US-PS 36 11 494 übereinstimmen. Unterhalb der Strangpreßköpfe 15, 16 ist eine aus

ι. j zwei Formhälften 38a, 38b bestehende Blasform 38 angeordnet, die mit zwei gleichen Formnestern 39, 40 versehen ist Das Formnest 39 ist dem Strangpreßkopf 15, das Formnest 40 dem Strangpreßkopf 16 zugeord-

net, so daß der aus dem Strangpreßkopf 15 ausgepreßte Verformung 41 innerhalb des Formnestes 39 und der aus dem Strangpreßkopf 16 ausgepreßte Vorformling 42 im Formnest 40 aufgeweitet wird. Dies geschieht über ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft. Jedem der beiden Formnester 39, 40 ist ein Dorn 43 bzw. 44 zugeordnet, über den die Zufuhr des Druckmittels erfolgt. Zu diesem Zweck ist jeder der beiden Dorne 43 bzw. 44 mit einer Bohrung 45 bzw. 46 versehen. Beide Dorne 43 und 44 sind auf und ab bewegbar angeordnet, so daß sie nach oben in den Bereich der Blasform 38 und der darin befindlichen Vorformlinge 41 bzw. 42 bewegt und aus diesem Bereich nach unten wegbewegt werden können. Im Zuge der Aufwärtsbewegung in dem Bereich der Blasform 38 hinein werden die Dorne 43, 44 in das jeweils untere Ende des zugehörigen Vorformlinges 41 bzw. 42 eingeführt. Abweichend von der in der Zeichnung dargestellten Lage der Teile kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, daß die Dorne von oben in den Bereich der Blasform und in die oberen Enden der darin befindlichen Vorformlinge gebracht werden können. Diese Möglichkeiten gehören zum Stand der Technik.

Die Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß das im kontinuierlich laufenden Extruder 10 plastifizierte 2s Material zunächst aus dem Extruder 10 in ein Zwischenstück 47 strömt und dort in zwei Teilströme unterteilt wird, derart, daß jedem der beiden Strangpreßköpfe 15, 16 einer der Teilströme zugeführt wird. Jeder der beiden Teilströme tritt durch eine der beiden Eintrittsöffnungen 34 in einen der beiden Strangpreßköpfe 15 bzw. 16 ein. In jedem der Strangpreßköpfe 15, 16 strömt das plustifizierte Material zunächst durch die Kanäle 35 und die Zwischenkanäle 36 in den ringförmigen Speicherraum 20 hinein, wobei mit fortschreitender Füllung des Speicherraumes 20 der zugehörige Kolben 21 nach oben in die Lage gemäß F i g. 5 verdrängt wird. Am Ende des Füllhubes, wenn die Kolben 21 ihre — einstellbare — obere Position erreicht haben, werden über geeignete bekannte Mittel die Kolben 30 durch die Leitungen 32 beaufschlagt, so daß die Kolben 21 nach unten in ihre in F i g. 4 dargestellte untere Endlage bewegt werden. Dabei wird das in den Speicherräumen 20 befindliche thermoplastische Material durch die Austrittsöffnungen 22 in Gestalt von schlaufchförmigen Vorformlingen 41 bzw. 42 zwischen die beiden Formhälften 38a, 3Sb der zu diesem Zeitpunkt zumindest teilweise geöffneten Blasform 38 ausgepreßt.

Sobald die beiden Vorformlinge 41,42 ihre Soll-Länge erreicht haben, wird — ausgelöst durch Steuerimpulse, deren Entstehung im folgenden beschrieben wird — die Blasform 38 um die beiden Vorformlinge 41 und 42 geschlossen, wobei vor oder nach dem Schließvorgang der jeweils zugehörige Dorn 43 bzw. 44 in das untere Ende des Vorformlinges 41 bzw. 42 bewegt wird.

Nach dem Aufweitvorgang bleiben die hergestellten Hohlkörper noch für eine bestimmte Zeitdauer innerhalb der Blasform 38, damit das thermoplastische Material abkühlt und sich verfestigt Alsdann wird die Blasform 38 geöffnet Die fertigen Hohlkörper, an denen sich vielleicht noch einige Abfallteile befinden, werden aus der Blasform 38 herausgenommen, so daß letztere nunmehr die nachfolgenden Vorformlinge 41 und 42 aufnehmen kann. Diese Situation ist in Fig.4 dargestellt

Jedem der beiden Kolben 21 ist ein Positionsanzeiger 50 zugeordnet, dessen Bewegungen von denen des Kolbens 21 abhängig sind. Dieser Positionsanzeiger 50 wirkt mit zwei Signalgebern 51, 52 zusammen. In der unteren Stellung des Kolbens 21 und damit des Positionsanzeigers 50 löst letzterer über den Signalgeber 52 ein Signal aus, welches besagt, daß der Ausstoßhub des Kolbens 21 in Richtung auf die Austrittsöffnung 22 und damit die Bildung des Vorformlinges 41 bzw. 42 beendet sind. Dieses vom Signalgeber 50 kommende Signal geht über eine Leitung 53 an eine Vergleichseinrichtung 54.

Unterhalb der Blasform 38 sind jedem der beiden Strangpreßköpfe 15, 16 bzw. jedem Formnest 39, 40 zwei Fotozellen 56, 57 so zugeordnet, daß die ihnen zugehörigen Lichtschranken 58, 59 durch das untere Ende der Vorformlinge 41, 42 unterbrochen werden, sobald diese eine bestimmte Länge erreicht haben. Die Fotozellen 56 und 57 und die Lichtschranken 58 und 59 sind derart in Auspreßrichtung der Vorformlinge 41,42 hintereinander angeordnet, daß zunächst die Lichtschranke 58 und mit zunehmender Länge des Vorformlinges auch die Lichtschranke 59 unterbrochen werden. Die Lichtschranke 58 gibt die Mindestlänge an, welcher der Vorformling 41 bzw. 42 erreichen muß, um ein einwandfreies Fertigerzeugnis herzustellen.

Die Fotozellen 56 und 57 sind über Leitungen 60, 61 ebenfalls mit den jeweiligen Vergleichseinrichtungen 54 verbunden. Letztere stellen fest, ob zu dem Zeitpunkt, zu welchem Positionsanzeiger 50 und damit Kolben 21 jedes Strangpreßkopfes 15,16 die Stellung am Ende des Ausstoßhubes erreicht haben (Fig.4), die zugehörige Lichtschranke 58 und gegebenenfalls die Lichtschranke 59 unterbrochen sind. Wenn von der jeweiligen Fotozelle 56 zu dem genannten Zeitpunkt kein Signal in der zugehörigen Vergleichseinrichtung 54 eingetroffen ist, bedeutet dies, daß der Vorformling 41 bzw. 42 zu kurz ist. Im anderen Fall, wenn ein Signal von der Fotozelle 56 in der Vergleichseinrichtung 54 bereits zu dem Zeitpunkt vorhanden ist, in welchem das Signal vom Signalgeber 50 in der Vergleichseinrichtung 54 eintrifft, ist der zugehörige Vorformling 41 bzw. 42 zu lang. Dies gilt in noch stärkerem Maße, wenn zu dem genannten Zeitpunkt auch ein Signal von der Fotozelle

57 in der Vergleichseinrichtung 54 eintrifft, oder bereits vorhanden ist, d. h. auch die Lichtschranke 59 unterbrochen ist. Wenn keine der beiden Lichtschranken 58 und 59 unterbrochen ist also ein zu kurzer Vorformling 41 bzw. 42 vorliegt oder aber wenn beide Lichtschranken

58 und 59 unterbrochen sind, also ein viel zu langer Vorformling 41 und 42 vorhanden ist, wird vor der jeweils zugeordneten Vergleichsvorrichtung 54 ein Signal an eine Einstelleinrichtung 62 gegeben, die eine Verstellung des Grundspaltes der Austrittsöffnung 22 des jeweiligen Strangpreßkopfes 15 bzw. 16 bewirkt Zwischen Vergleichseinrichtung 54 und Einstelleinrichtung 62 ist ein Schaltglied 63 vorgesehen, welches der Festlegung der Korrekturgröße, also des Ausmaßes, im welches jeweils bei einem eine Änderung bewirkenden Signal der Grundspalt verstellt wird, dient Die entsprechende Betätigung der Einstelleinrichtung 62 erfolgt dabei über einen Stellmotor 64.

Abweichend von der in Fig.4 der Zeichnung dargestellten Ausführung kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß unterhalb jedes Formnestes 39 bzw. 40 nur eine Lichtschranke 58 angeordnet ist In diesem Fall bedeutet ein von der jeweiligen Fotozelle 56 in der zugehörigen Vergleichseinrichtung 54 eintreffendes Signal, daß der Vorformling 41 bzw. 42 langer als notwendig ist Im anderen Fall, wenn kein Signal von der

Fotozelle 56 vorliegt, ist der zugehörige Vorformling 41 bzw. 42 zu kurz. In jedem der beiden Fälle wird von der in Frage kommenden Vergleichseinrichtung 54 ein Signal an die zugehörige Einstelleinrichtung 62 gegeben, so daß auch in jedem Fall eine Verstellung des Grundspaltes erfolgt. Das heißt, daß hierbei ein Toleranzbereich bezüglich der Endlänge des Vorformlinges 41,42 nicht vorhanden ist.

Die Einstelleinrichtungen 62, bei welchen es sich z. B. um Motorpotentiometer handeln kann, sind jeweils mit einer Verknüpfungseinrichtung 65 verbunden, deren anderer Eingang mit einem Programmierer 67 verbunden ist. In letzterem ist ein bestimmtes Programm hinsichtlich der Verteilung der Wanddicke der Vorformlinge 41 und 42 über deren Länge eingestellt. Die im Programmierer 67 dargestellte Kurve 68 entspricht dem Programm der Wanddickensteuerung. Der Abstand zwischen der ebenfalls im Programmierer 67 dargestellten Linie 66 und dem jeweils gegenüberliegenden Punkt der Kurve 68 definiert die jeweils gegebene Breite des Teilspaltes, der gemeinsam mit der Breite des Grundspaltes die jeweils gegebene Breite des Gesamtspaltes der Austrittsöffnung 22 definiert. Die Breite des letzteren erfährt während des Auspressens des Vorformlinges 41 bzw. 42 eine Änderung entsprechend dem Verlauf der Kurve 68. Zusätzlich wird auf die bereits beschriebene Weise der Grundspalt verändert, falls die Endlänge der Vorformlinge 41 bzw. 42 dies erforderlich macht. Dabei erfolgt die Veränderung der Grundspalte der beiden Strangpreßköpfe 15 und 16 unabhängig voneinander. Dies geschieht in der bereits beschriebenen Weise über die beiden Einstelleinrichtungen 62. Bei zu langem Vorformling 41 bzw. 42 wird die Breite des zugehörigen Grundspaltes und damit auch die des Gesamtspaltes eine Vergrößerung erfahren. Im umgekehrten Fall, also bei zu kurzem Vorformling 41 bzw. 42, erfahren Grundspalt und damit der jeweilige Gesamtspalt eine Verringerung ihrer Breite.

In den Verknüpfungseinrichtungen 65 werden die vom Programmierer 67 und der jeweiligen Einstelleinrichtung 62 kommenden Signale, beispielsweise elektrische Spannungen, addiert.

Die Ausgänge beider Verknüpfungseinrichtungen 65 sind über Leitungen 70 mit jeweils einer Regeleinrichtung 71 verbunden, deren anderer Eingang mit jeweils einem Positionsanzeiger 72 verbunden ist. Diese Positionsanzeiger 72 sind den Kolben 24 zugeordnet, die die Lage der die Austrittsöffnungen 22 innenseitig begrerzenden Kerne 19 verstellen. Der Ausgang jeder Regeleinrichtung 71 ist über eine Leitung 73 mit einem Servoventil 74 verbunden, welches seinerseits in die Zu- und Ableitungen 25, 26 des jeweils zugehörigen Zylinders 23 eingescha'tet ist.

Das im Programmierer 67 entsprechend der Kurve 68 in bezug auf die Wandstärke der Vorformlinge 41 und 42 eingestellte Programm wird in Abhängigkeit vom Ausstoßhub des Kolbens 21 des Strangpreßkopfes 15 abgefahren. Die dazu notwendige Verbindung mit der Programmiereinrichtung wird über die Leitungen 76 und 75 hergestellt Die Regeleinrichtungen 71 vergleichen die über den jeweils zugehörigen Positionsanzeiger 72 eingegebene tatsächliche Lage des zugehörigen Kernes 19 mit dessen Soll-Lage, die sich aus zwei Einflußgrößen ergibt, nämlich aus dem Punkt der Kurve 68, der der jeweiligen Stellung des Kolbens 21 entspricht, und der jeweiligen Stellung der Einstelleinrichtung 62. Bei Abweichungen der Ist-Lage von der Soll-Lage werden entsprechende Signale auf das jeweilige Servoventil 74 gegeben, die zu einer Korrektur der Position des Kernes 19 und damit der Breite des Spaltes führen, der die jeweilige Austrittsöffnung 22 bildet. Dabei kann es zusätzlich auch zu einer Veränderung des Grundspaltes kommen, falls die Länge der Vorformlinge 41 bzw. 42 außerhalb des Toleranzbereiches zwischen den beiden Lichtschranken 58 und 59 liegt.
Auf die vorbeschriebene Weise ist es ohne weiteres

ίο möglich, bei konstantem Volumen der Speicherräume 20 und somit der Vorformlinge 41 und 42 die Länge der letzteren zu regulieren, so daß eine wirtschaftlichere Fertigung des Endproduktes erreicht wird, da dieses nicht mehr Material enthält als zu seiner Funktion

is notwendig ist.

Die Einstellung der Breite des Grundspaltes erfolgt bei beiden Strangpreßköpfen 15, 16 unabhängig voneinander. Hingegen erfolgt die Steuerung der Wandstärke der Vorformlinge 41 und 42 für beide Strangpreßköpfe 15,16 gemeinsam durch den Programmierer 67. Dazu ist es erforderlich, daß beim Auspreßvorgang die beiden Kolben 21 weitgehend synchron bewegt werden, damit das Wanddickenprogramm auch relativ zur Längserstreckung jedes Vorformlinges 41 bzw. 42 richtig positioniert wird. Dazu ist jeder der beiden Positionsanzeiger 50, der die Lage des jeweils zugeordneten Kolbens 21 angibt, über die beiden erwähnten Leitungen 76 — und im Falle des dem Strangpreßkopf 15 zugeordneten Positionsgebers 50 zusätzlich durch eine Leitung 77 — mit einer Regel- und Vergleichseinrichtung 79 verbunden, deren Ausgänge über Leitungen 80,81 mit jeweils einem als Servoventil ausgebildeten Stellglied 82, 83 verbunden sind. Das Stellglied 82 ist in die Zuleitung 32 des dem Strangpreßkopf 15 zugeordneten Zylinders 31, das Stellglied 83 in die Zuleitung 32 des dem Strangpreßkopf 16 zugeordneten Zylinders 31 eingeschaltet. Durch die Vergleichseinrichtung 79 werden die beiden von den Positionsgebern 50 angegebenen Stellungen zunächst miteinander verglichen. Im Fall einer Abweichung der Stellung des Kolbens 21 des einen Strangpreßkopfes 15 bzw. 16 vom Kolben 21 des anderen Strangpreßkopfes 16 bzw. 15 wird die Zufuhr des im allgemeinen hydraulischen Druckmittels in wenigstens einen der Zylinder 31 so geregelt, daß die Bewegungen der Kolben 21 beider Strangpreßköpfe 15, 16 in bezug auf Position und Geschwindigkeiten einander angeglichen werden mit dem Ergebnis, daß das Auspressen beider Vorformlinge 41, 42 weitestgehend im Gleichlauf und synchron erfolgt. Dadurch ist auch gewährleistet, daß beide Auspreßvorgänge praktisch gleichzeitig beendet sind. Die Grundspalte beider Strangpreßköpfe 15, 16 werden — wie bereits gesagt — unabhängig voneinander reguliert, da hier aufgrund unterschiedlicher Betriebsbedingungen in den einzelnen Strangpreßköpfen 15,16 durchaus auch Unterschiede in bezug auf das Fließverhalten usw. des thermoplastischen Kunststoffes in den Strangpreßköpfen 15, 16 und durch die Austrittsöffnung 22 hindurch auftreten können.

Der Gleichlauf der Ausstoßvorgänge hat auch den weiteren wesentlichen Vorteil, daß zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem eine oder mehrere der Vorformlinge 41,42 ihre Soll-Länge ereicht haben, und dem Zeitpunkt, zu welchem die Blasform 38 geschlossen wird, kein zeitlicher Abstand liegt, der dadurch verursacht sein könnte, daß die Ausstoßvorgänge in den einzelnen Strangpreßköpfen 15, 16 unterschiedlich lange dauern. Aufgrund des erzielbaren Gleichlaufs

beim Auspressen der Formlinge 41 und 42 ist es auch möglich, das Signal zum Schließen der Blasform nur von einem der beiden Strangpreßköpfe 15 bzw. 16 abzunehmen. Bei dem in Fig.4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist es der rechts angeordnete Strangpreßkopf 16. In der unteren Stellung des Kolbens 21 dieses Strangpreßkopfes 16 löst dessen Positionsanzeiger 50 bei Erreichen des unteren Signalgebers 52 ein Signal aus, welches in die zugeordnete Vergleichseinrichtung 54 gelangt. Dieses Signal, welches anzeigt, daß die Bildung des Vorformlinges 42 beendet ist, geht über eine Leitung 84 auch an ein Steuerglied 85, welches auf ein Ventil 86 einwirkt. Letzteres ist in die Zu- und Ableitungen 87, 88 eines Zylinders 89 eingeschaltet. Der in letzterem geführte Kolben 90 öffnet und schließt die Blasform 38 durch entsprechendes Bewegen der Formhälften 38a, 386. Das vom Signalgeber 52 kommende Signal bewirkt eine Beaufschlagung des Kolbens 90 mit einem durch die Leitung 88 zugeführten Druckmittel, wodurch die Blasform 38 geschlossen wird. Die Formhälfte 38a kann in an sich bekannter Weise indirekt mit dem Kolben 90 verbunden sein. Es besteht auch die Möglichkeit, der Formhälfte 38a einen eigenen Antrieb zuzuordnen, der dann ebenfalls über das Steuerglied 85 gesteuert werden 2^r> würde. Zur Erzielung einer besseren Übersichtlichkeit ist der Zylinder 89 mit den zugehörigen Teilen so angeordnet, daß die Kolbenstange 91 des Kolbens 90 außermittig an der Halteplatte 92 für die Formhälfte 38b angreift. jo

Abweichend von der zeichnerischen Darstellung wird im allgemeinen die Anordnung so getroffen sein, daß die Kolbenstange 91 mittig an der Halteplatte 92 bzw. den Formhälften 38a, 3Sb angreift.

Der den beiden Positionsanzeigern 50 jeweils js zugeordnete obere Signalgeber 51 zeigt an, wenn der zugeordnete Kolben 21 seine obere Endlage erreicht hat. Es kann dann ein Signal ausgelöst werden, welches z. B. über das Stellglied 82 bzw. 83 die Beaufschlagung des Kolbens 30 bewirkt, wodurch die Bewegung des Kolbens 21 in Richtung auf die Austrittsöffnung 22 und damit das Ausstoßen des Vo, formlinges 41 bzw. 42 ausgelöst werden.

Die Vergleichseinrichtung 79 sowie die beiden Stellglieder 82 und 83 können auch dazu benutzt werden, während des Füllens der beiden Speicherräume

20 die Bewegung der beiden Kolben 21 von der Austrittsöffnung 22 weg derart zu synchronisieren, daß beide Kolben 21 den Füllhub gleichzeitig beenden. Damit ist eine Gewähr dafür gegeben, daß auch der nachfolgende Ausstoßhub beider Kolben 21 gleichzeitig beginnt. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß beide Kolben 21 — oder gegebenenfalls auch nur einer der beiden Kolben 21 — in der oberen Endlage einen Endschalter betätigen, der zu einer Beaufschlagung der beiden Zylinder 31 oberhalb der beiden Kolben 30 führt.

Im allgemeinen werden beide Signalgeber 51, 52 verstellbar angeordnet sein, damit das System an das für die Herstellung eines bestimmten Hohlkörpertyps notwendige Speichervolumen angepaßt werden kann.

Abweichend von der Darstellung in der Zeichnung kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß — wie eingangs bereits erwähnt worden war — beiden Kolben

21 ein gemeinsamer Antrieb zugeordnet ist. Dazu genügt es, beispielsweise beide Kolbenstangen 29 durch eine Traverse miteinander zu verbinden, an welcher die Kolbenstangen eines vorzugsweise mittig angeordneten einzigen Zylinders 31 angreift.

Der vorstehend benutzte Ausdruck »Programmierer« soll alle geeigneten Programmiereinrichtungen einschließen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff in Extrusions-Blasverfahren, die wenigstens zwei vorzugsweise mit einem gemeinsamen Extruder versehene Strangpreßköpfe zum Herstellen von Vorformlingen sowie wenigstens eine Blasform aufweist, in welcher diese Vorformlinge unter Verwendung eines Druckmittels aufgeweitet werden, wobei jeder Strangpreßkopf mit einer Eintrittsöffnung, einem mittels eines Kolbens entleerbaren Speicherraum und einer spaltartigen Austrittsöffnung für das thermoplastische Material versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (21) mit einem Antrieb und einem Positionsgeber (50) versehen ist und den Positionsgebern (50) sämtlicher Kolben (21) eine Vergleichseinrichtung (79) nachgeschalist ist, mit der beim Ausstoßen die Kolben (21) in bezug auf Position und/oder Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches vergleichmäßigbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (21) auch beim Füllhub vergleichmäßigbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) eines der Strangpreßköpfe (15, 16) den Bezugskolben für Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben (21) aller anderen Strangpreßköpfe (15,16) bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position und/oder Geschwindigkeit der Kolben (21) sämtlicher Strangpreßköpfe (15, 16) in Abhängigkeit von einem mittleren Bezugswert regulierbar sind, der vorgegeben sein kann.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen Strangpreßköpfen (15, 16) eine gemeinsame Programmiereinrichtung zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite der Austrittsöffnung (22) jedes Strangpreßkopfes (15, 16) in Abhängigkeit von der Endlänge des zugehörigen Vorformlings (41,42) verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite der Austrittsöffnung (22) erst nach Überschreiten eines vorherbestimmten Toleranzbereiches in bezug auf die Änderung der Endlänge des zugehörigen Vorformlings (41 bzw. 42) verstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen der als Zylinder (31) und Kolben (30) ausgebildeten Antriebe für die Kolben (21) durch die Vergleichseinrichtung (79) steuerbare Stellglieder (82, 83) eingeschaltet sind, durch die beim Ausstoßhub und/oder beim Füllhub der Kolben (21) Geschwindigkeit und/oder Position derselben regelbar sind.