DE19537132A1 - Blaskopf mit verstellbarer Düse - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Blaskopf für rohrförmige Hohlteile aus Kunststoff und be
zieht sich insbesondere auf einen Blaskopf mit einer verstellbaren Düse zur Steuerung
der Wandstärke der Hohlteile.
Die Wandstärke von mittels eines Blaskopfs hergestellten rohrförmigen Hohl- oder Blas
teilen aus Kunststoff wird durch den Spalt zwischen der Düse und einem im Innern der
Düse angeordneten Kern bestimmt.
Bei stark gekrümmten rohrförmigen Blasteilen ist die Wandstärke an der Außenseite und
an der Innenseite der Krümmung unterschiedlich, wobei dieser Unterschied mit zuneh
mendem Krümmungswinkel des Blasteils stärker wird. Fig. 4 zeigt links ein gerades
Blasteil mit konstanter, gleichmäßiger Wandstärke und rechts ein gewinkeltes Blasteil,
das krümmungsaußenseitig eine dünnere sowie krümmungsinnenseitig eine dickere
Wandstärke hat. Hierbei bestimmt die dünnere Wandstärke im äußeren Krümmungsra
dius, die gleich der vorgegebenen Mindestwandstärken des herzustellenden Hohlteils sein
muß, die Wandstärke des dem Blasautomaten zugeführten Blasteil-Vorformlings. Dies
kann zu sehr großen Wandstärken im inneren Krümmungsradius des hergestellten Hohl
teils führen. Fig. 5 zeigt einen Extremfall, in welchem die krümmungsinnenseitig zu gro
ße Wandstärke dort zu örtlichem Faltenwurf der gekrümmten Wand führt. Derartige
Falten schließen die Anwendbarkeit des Blasverfahrens für spezialisierte Bauelemente,
wie beispielsweise Ansaugstutzen von Automobilmotoren, aus oder erzwingen zumindest
eine unwirtschaftliche Nachbearbeitung der hergestellten Blasteile.
Es ist bereits bekannt, die Düse des Blaskopfs mittels hydraulisch verstellbarer Zugstan
gen in bzw. entgegen der Vorschubrichtung des Blaskopfs verfahren. In diesem Fall wird
die Wandstärke gleichmäßig entlang des gesamten Umfangs des Blasteils verändert.
Es ist auch bekannt, die Düse aus dünnem und federndem Material mittels radial in einem
unteren Düsenklemmring angeordneten Schrauben zu verformen. Auf diese Weise wird
ein elliptischer Düsenring erzeugt, der unterschiedliche Wandstärken über den Umfang
des Vorformlings ergibt. Hierbei muß die Form der Düse jedoch vor Beginn des Herstel
lungsvorgangs eingestellt werden, so daß für das gesamte hergestellte Blasteil nur eine
einzige und gleichbleibende Einstellung möglich ist.
Ferner ist es bekannt, anstelle der Schrauben eine Anordnung von Hydraulikzylindern zu
verwenden, um die Form der Düse und damit die Wandstärke während der Herstellung
ändern zu können. Hierzu sind jedoch eine Vielzahl von Hydraulikzylindern erforderlich,
die auch einen hohen Steuerungsaufwand erfordern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Blaskopf mit verstellbarer Düse
zu schaffen, der eine einfach handhabbare Einstellung der Wandstärke eines herzustellen
den Blasteils ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß umfaßt somit ein Blaskopf für rohrförmige Hohlteile eine relativ zu
einem feststehenden Kern verschiebbare Düse, und ist gekennzeichnet durch einen er
sten, die Düse außenseitig umschließenden und in einer ersten vorbestimmten Richtung
verstellbaren Stellring, eine erste an dem ersten Stellring angreifende Stelleinrichtung
zum gesteuerten Verschieben der Düse in der ersten vorbestimmten Richtung, einen zu
dem ersten Stellring winkelversetzt angeordneten zweiten, die Düse außenseitig um
schließenden und in einer zweiten vorbestimmten Richtung verschiebbaren Stellring, und
eine zweite an dem zweiten Stellring angreifende Stelleinrichtung zum gesteuerten Ver
schieben der Düse in der zweiten vorbestimmten Richtung.
Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, daß die Düse mit lediglich zwei Stelleinrich
tungen wahlfrei und während des Herstellungsvorgangs in einer durch die zwei Ver
schieberichtungen festgelegten Ebene verschoben werden kann und somit der hierzu er
forderliche Steuerungs- und Kostenaufwand gering gehalten wird.
Weiter wird auf diese Weise vorteilhaft ermöglicht, die Wandstärken des Vorformlings
eines gekrümmten, rohrförmigen Hohlteils so auszubilden, daß an Stellen, an welchen am
inneren Krümmungsradius eine geringere Wandstärke erforderlich ist, die Wandstärke
unter Beibehaltung der Mindestwandstärke an jeder Stelle des Umfangs des hergestellten
Blasteils bereits vor dem Umformen herabgesetzt wird und infolgedessen eine Faltenbil
dung zuverlässig vermieden wird.
Insbesondere vorteilhaft wird hierdurch eine deutliche Materialersparnis und Gewichts
reduktion erreicht, da die Wandstärke über den gesamten Vorformling insgesamt gerin
ger ausgelegt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den beigefügten Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Insbesondere ermöglicht der Blaskopf nach den Ansprüchen 2 bis 3, die einzelnen Stell
ringe in jeweils einer Ordinaten- bzw. Abszissenrichtung eines Koordinatensystems und
damit voneinander unabhängig derart zu verfahren, daß die Öffnung der Düse bezüglich
des Kerns in einer beliebigen Lage innerhalb eines durch jeweilige vorbestimmte Ver
schiebewege des ersten und des zweiten Stellrings vorgegebenen, bevorzugt quadrati
schen Bereichs positionierbar ist.
Ein Blaskopf nach Anspruch 4 ermöglicht auf einfache Weise die Einleitung der Ver
schiebekraft in den Stellring und umfaßt gleichzeitig ein an dem Blaskopf angeordnetes,
einfaches, zuverlässiges Gegenlager für die Stellringe.
Nach Anspruch 5 an Berührungsflächen eines der Stellringe mit der Düse und mit der
Haltevorrichtung vorgesehene Gleitringe führen vorteilhaft zu einer verbesserten, weil
reibungsarmen Verschiebbarkeit der Stellringe.
Als vorteilhafte Antriebe für die Stelleinrichtungen sind in den Ansprüchen 6 bzw. 7 hy
draulische Antriebe bzw. Hydraulikzylinder angegeben.
Gemäß Anspruch 8 wird durch jeweils an der ersten und der zweiten Stelleinrichtung
angeordnete Wegmeßeinrichtungen zum Erfassen des Verschiebewegs der Stelleinrich
tungen eine genaue Steuerung der Wandstärke des herzustellenden Blasteils ermöglicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausfürungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch den Blaskopf;
Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht des Blaskopfs entsprechend den Pfeilen II-II in Fig. 1;
Fig. 3a und b Ansichten des Blaskopfs entsprechend Fig. 2, jedoch nach einer gerichte
ten Verschiebung der Düse.
Fig. 4 links einen geraden Rohrstutzen mit konstanter Wandstärke, und rechts einen hier
aus hergestellten Krümmer;
Fig. 5 einen Krümmer mit Faltenbildung am innenseitigen Radius; und
Fig. 6 links einen mit der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellten Rohrstutzen und
rechts den hieraus hergestellten Krümmer.
Gemäß Fig. 1 ist der Blaskopf über Halte- und Führungsstangen 18, die in Vorschubrich
tung des Blaskopfs, also in oder entgegen der Materialflußrichtung durch den Blaskopf,
verfahrbar sein können, mit der (nicht dargestellten) Blasmaschine verbunden. Die Hal
testangen 18 führen einen zwischen diesen liegend angeordneten ersten Zentrierring 11.
Am vorschubseitigen Ende der Haltestangen 18 ist ein Haltering 13 mit einer ringförmi
gen Aussparung zur Aufnahme eines zweiten Zentrierrings 14 befestigt.
Eine in Vorschubrichtung des Blaskopfs nach außen öffnende Düse 17 ist mittels eines
zwischen dem ersten Zentrierring 11 und dem zweiten Zentrierring 14 angeordneten und
mit dem Haltering 13 verschraubten ersten Düsenklemmrings 12 und eines außenliegen
den und ebenfalls mit dem Haltering 13 verschraubten zweiten Klemmrings 15 lös- und
verschiebbar auf den Blaskopf gespannt. Die Zentrierringe 11 und 14 dienen zur Zentrie
rung der Düse 17 während und nach deren Montage.
Ein erster Stellring 22 und ein gleichartiger, in einer zu dessen Lageebene parallelen Ebe
ne angeordneter und um 90° zu diesem versetzter (sich in Fig. 1 in die Zeichenebene
hinein erstreckender) zweiter Stellring 32 umschließen die Düse 17 entlang ihres gesam
ten Umfangs.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf den Stellring 22 und die diesem zuge
ordneten Elemente, gilt jedoch sinngemaß auch für den Stellring 32. Entsprechende Ele
mente des Stellrings 32 sind daher nachfolgend durch Angabe der entsprechenden, aus
Fig. 2 ersichtlichen Bezugszeichen in Klammern mit einbezogen, werden jedoch nicht
eigens beschrieben.
Mit dem Stellring 22 (32) ist ein Arm 22a (32a) einsrückig verbunden, der über einen
Bolzen 28 (38) an die Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 23 (33) angelenkt ist, der
seinerseits über einen Zylinderaufnahmebolzen 29 (39) zwischen einer oberen Lagerplatte
27 (37) und einer unteren Lagerplatte 25 (35) schwenkbar gelagert ist. Die Lagerplatten
sind mit einer Zylinderhalteplatte 26 (36) verschraubt, die starr an dem Düsenklemmring
15 befestigt ist.
Der Stellring 22 (32) hat des weiteren einen Führungszapfen 21 (31), der in einer Füh
rungsbuchse 20 (30) des Düsenklemmrings 15 angeordnet ist und das Gegenlager des
Stellrings 22 (32) bildet.
Zur reibungsarmen Verschiebung der Stellringe 22 und 32 sind in die Berührungsflächen
zwischen der Düse 17 und den Düsenklemmringen 12 und 15 Gleitringe 16 eingesetzt,
die in verschlissenem Zustand einzeln auswechselbar sind.
Der Blaskopf hat einen ortsfesten und von der Innenwand der Düse 17 beabstandeten
Kern 10. Die Wandstärke eines herzustellenden Blasteils wird durch das Spaltmaß S zwi
schen der Innenwand der Düse 17 und der Mantelfläche des Kerns 10 bestimmt.
Die Hydraulikzylinder 23 bzw. 33 wirken längs der in Fig. 2 angegebenen Richtungen x
bzw. y. Zur Erfassung der Stellwege und zur Steuerung der Hydraulikzylinder sind je
weils an sich bekannte Wegmeßeinrichtungen 24 bzw. 34 an die Hydraulikzylinder ange
baut, die mit der Ablaufsteuerung der Blasmaschine oder mit einer eigenen elektroni
schen Steuerung für die Hydraulikzylinder zusammenwirken.
Um die Düse 17 in x-Richtung zu verschieben, wird der Hydraulikzylinder 33 angesteu
ert. Dann schwenkt der Stellring 32 um die Achse der Führungsbuchse 30. Die Verschie
bung der Düse 17 erfolgt also entlang einer durch die Achse der Führungsbuchse 20 des
Stellrings 22 und den Bolzen 28 verlaufenden Linie. Bei jeder durch den Hydraulikzylin
der 33 bewirkten Verschiebung der Düse 17 wird zwangsläufig der in y-Richtung wir
kende Stellring 22 mitgenommen. Die durch dessen mittelbare Abstützung auf dem Zy
linderaufnahmebolzen 29 verursachten Wegfehler sind jedoch vernachlässigbar.
Eine Verschiebung in y-Richtung erfolgt analog, wobei jeweils entsprechende Elemente
der an der Verschiebung beteiligten Kinematik die jeweils entsprechenden Funktionen
übernehmen. Der Hydraulikzylinder 23 verschiebt also die Düse 17 über den um die
Achse der Führungsbuchse 20 schwenkenden Stellring 22 in oder entgegengesetzt zu der
in Fig. 2 festgelegten y-Richtung, wobei die Verschiebung entlang der durch die Achse
der Führungsbuchse 30 des Stellrings 32 und den Bolzen 38 verlaufenden Linie erfolgt.
Fig. 3a und b zeigen den gleichen Blaskopf wie Fig. 2, jedoch nach einer gerichteten
Verschiebung der Düse 17 in negativer x-Richtung (Fig. 3a) bzw. in negativer y-Richtung
(Fig. 3b).
Die Hydraulikzylinder 23 und 33 sind unabhängig voneinander steuer- und verfahrbar, so
daß eine gleichzeitige Verschiebung in x- und y-Richtung möglich ist. Auf diese Weise
kann die Düse an jeden Punkt innerhalb eines durch die Verschiebewege der Stellringe
22 und 32 festgelegten Verschiebebereichs, beispielsweise eines quadratischen Bereichs,
verfahren werden.
Fig. 6 zeigt vereinfacht und ausschnittsweise ein mit dem vorstehend beschriebenen
Blaskopf mit verstellbarer Düse hergestelltes rohrförmiges Blasteil. Die ansonsten kon
stante Wandstärke des Blasteils variiert an der vorgegebenen Krümmungsstelle derart,
daß das Blasteil nach dem Krümmen auch im Bereich der Krümmung eine konstante
Wandstärke hat.
Claims (8)
1. Blaskopf für rohrförmige Hohlteile, mit einer relativ zu einem feststehenden Kern (10)
verschiebbaren Düse (17),
gekennzeichnet durch
einen ersten, die Düse (17) außenseitig umschließenden und in einer ersten vor bestimmten Richtung verstellbaren Stellring (22),
eine erste an dem ersten Stellring angreifende Stelleinrichtung (20, 21, 23) zum gesteuerten Verschieben der Düse in der ersten vorbestimmten Richtung,
einen zu dem ersten Stellring winkelversetzt angeordneten zweiten, die Düse (17) außenseitig umschließenden und in einer zweiten vorbestimmten Richtung verschiebba ren Stellring (32), und
eine zweite an dem zweiten Stellring angreifende Stelleinrichtung (30, 31, 33) zum gesteuerten Verschieben der Düse in der zweiten vorbestimmten Richtung.
gekennzeichnet durch
einen ersten, die Düse (17) außenseitig umschließenden und in einer ersten vor bestimmten Richtung verstellbaren Stellring (22),
eine erste an dem ersten Stellring angreifende Stelleinrichtung (20, 21, 23) zum gesteuerten Verschieben der Düse in der ersten vorbestimmten Richtung,
einen zu dem ersten Stellring winkelversetzt angeordneten zweiten, die Düse (17) außenseitig umschließenden und in einer zweiten vorbestimmten Richtung verschiebba ren Stellring (32), und
eine zweite an dem zweiten Stellring angreifende Stelleinrichtung (30, 31, 33) zum gesteuerten Verschieben der Düse in der zweiten vorbestimmten Richtung.
2. Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stellring (22) und
der zweite Stellring (32) in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind, und daß die
erste und die zweite Richtung zueinander orthogonal sind.
3. Blaskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der
zweite Stellring (22, 32) unabhängig voneinander so verschiebbar sind, daß die Düse
(17) wahlfrei innerhalb eines durch jeweilige Stellwege des ersten und des zweiten Stell
rings vorbestimmten Bereichs positionierbar ist.
4. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellrin
ge (22, 32) jeweils einen Arm (22a, 32a) umfassen, an welchem die jeweiligen Stellein
richtungen angelenkt sind, und daß die Stellringe jeweils gegenüber den Armen Füh
rungszapfen (21, 31) aufweisen, die in Führungsbuchsen (20, 30) einer Haltevorrichtung
(15) zum Halten der Düse auf dem Blaskopf gelagert sind.
5. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Gleitflächen zwischen den Stellringen (22, 32) und der Düse (17) sowie der Haltevor
richtung (15) Gleitringe (16) angeordnet sind.
6. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Stelleinrichtung und die zweite Stelleinrichtung jeweils einen hydraulischen Antrieb (23,
33) umfassen, der an dem Arm (22a, 32b) des ersten bzw. des zweiten Stellrings (22, 32)
angelenkt ist.
7. Blaskopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Antrieb ein
doppelt wirkender Hydraulikzylinder ist.
8. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch jeweils an der er
sten und der zweiten Stelleinrichtung angeordnete Wegmeßeinrichtungen (24, 34) zum
Erfassen des Verschiebewegs der Stelleinrichtungen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19537132A DE19537132C2 (de) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Blaskopf mit verstellbarer Düse |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19537132C2 DE19537132C2 (de) | 2003-08-07 |
Family
ID=7774114
Family Applications (1)
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DE19537132A Expired - Fee Related DE19537132C2 (de) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Blaskopf mit verstellbarer Düse |
Country Status (1)
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