DE2541845C2

DE2541845C2 - Vorrichtung zum Beeinflussen der Schließgeschwindigkeit der beiden gegeneinander bewegbaren Formteile einer Blasform

Info

Publication number: DE2541845C2
Application number: DE2541845A
Authority: DE
Inventors: Reinold Dr. 5300 Bonn Hagen
Original assignee: Kautex Werke Reinold Hagen 5300 Bonn De GmbH
Current assignee: Kautex Werke Reinold Hagen 5300 Bonn De GmbH
Priority date: 1973-12-24
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1985-03-14
Also published as: NL7416776A; DE2541845A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um Beeinflussen der Schlicßgcschwindigkcit der beiden gegeneinander bewegbaren Formteile einer Blasform zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein schlauch- oder folienförmiger Vorformling in der mit Quetschkanten versehenen Blasform eingeschlossen wird und bei dem Bereiche des Vorformlings bei der Schließbewegung der Ausnehmungen aufweisenden Formteile festgeklemmt, miteinander verschweißt und unter Bildung von Abfallsiücken abgequetscht werden, wobei die Schließgcschwindigkeit der Formteile nach einer ersten Phase des das Verschweißen und das Abquetschen umfassenden Quelschvorganges mit einer für die Bildung der Schweißnaht optimalen Größe in einer zweiten Phase des Quetschvorganges erhöht ist.

Eine derartige Vorrichtung ist Gegenstand der älteren DE-PS 23 64 510. Die Erfindung bezweckt eine weitere Ausgestaltung dieses älteren Vorschlages, der im wesentlichen darauf gerichtet ist, den Schließvorgang so ablaufen zu lassen, daß einerseits in der ersicn Phase desselben ausreichend Zeit zur Bildung einer guien Schweißverbindung und andererseits in der /weiten Phase günstige Bedingungen für die Beendigung des Abquetschvorganges vorhanden sind.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie einfach und übersichtlich ist. insbesondere auch bezüglich der Einstellbarkeit, und eine leichte Anpassung an alle denkbaren Erfordernisse bezüglich des Ablaufs des SchlicUvorgnngcs ermöglicht. Dabei soll auch ein nachtraglicher F.inbau möglich sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen Regler für das Regeln der Schlicßgeschwindigkeil und einen dem Regler vorgeschalteten Programmierer für das Verändern des Sollwertes für den Regler gelöst.

Die Anwendung der Lehre gemäß der Erfindung cr-■5 möglicht einen von Arbeitszyklus zu Arbeitszyklus gleichbleibenden Ablauf des Schlicßvorgangcs. wobei außen: Störgrößen./. B. Verschleiß und Änderungen im Antriebssystem für die Formteile, ohne Auswirkungen auf die Vorrichtung bzw. den durch diese geregelten ίο Schlicßvorgang bleiben. Aufgrund des Vorhandenseins des Programmierers bereitet die Festlegung des Ablaufs keinerlei Schwierigkeiten. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil in sehr vielen Fällen die Blasvorrichtungen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen auf r> die Produktion anderer Hohlkörper umgestelit werden müssen.

Der Programmierer kann das Verändern des Sollwertes in Abhängigkeit von der Zeit und/oder vom i-chließweg der Formteile oder in Abhängigkeit von der Zeit 2« und/oder vom Quelschdruck bewirken.

Der Programmierer k:inn beispielsweise als Kurve ausgebildet sein.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht nur bei hydraulischen oder pneumatischen Antrieben fürdic 2^r> Formteile, sondern auch bei elektrischen Antricbsmitteln möglich.

In der Zeichnung κ t ein Ausführungsbeispiel der crfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenteilansichl einer Blasformvorrichj<) lung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Regler zum Beeinflussen der Schließgcschwindigkeit der Formieile.

F i g. 2 einen Ausschnitt der Blasformvorrichtung nach F i g. 1 nach dem Schließen der Formteile in größcji rer Darstellung.

Fig.3 den Ausschnitt der Blasformvorrichiung nach F i g. 2 vor dem Schließen der Formteile und

Fig.4 und 5 je ein Wcg-Zcit-Diagramm eines Schließprogrammcs für die Formteile τκ:η F i g. 3. 4ti Die Ulasformvorrichiung weist eine zweigeteilte Blasform 10 mit zwei Formhälflen Um und 106 auf. Die Formhälflen Μ);/ und 106 sind an einem Grundkörper 11.7 bzw. 116 lösbar angebracht. Oberhalb der Blasform 10 ist ein Spritzkopf 12 angeordnet, in den der ihcrmo-4^r> plastische Kunststoff durch zwei Extruder 13.7 und 136 gefördert wird. Der Spritzkopf 12 ist an seiner Unterseite 14 mit einer niehl dargestellten Ringdüse zum Auspressen eines schlauehförmigcn Vorformlings 15 versehen.

5« Nachdem der Vorformling 15 die für die Hcrslcllung eines nicht dargestellten Hohlkörpers erforderliche I .ii'ige erreicht hat. wird die Blasform 10 durch Bewegen der beiden Formhälflen 10.;, 106 in Richtung der Pfeile 16.7, 166 geschlossen. Jede Formhälfte 10;; bzw. 106 v, weist eine Ausnehmung 17 auf. Beide Ausnehmungen 17 bilden in geschlossenem Zustand der Blasform 10 gemeinsam ein Foritiriesi, dessen Gestalt der äußeren Konitir des Hohlkörpers entspricht. |cde Formhälftc 10.7,10/; ist mil Quclschkanlcn 18 verschen. W) Die Aiifweilung des Vorformlings 15 innerhalb der Blasform 10 erfolgt durch ein Druckmittel, welches über eine Blasdüse 20 zugeführt wird. Die Blasdüse 20 isi auf- und abbewegbar angeordnet.

Die Hin- und Herbewegung der beiden Formhälflen tr, 10.;. 10Λ zum Zwecke des Schließens und öffnens der Blasform 10 wird durch hydraulische Zylinder 21.;. 216 bewirkt. Die Kolbenstangen 22.7. 226 der in den Zylindern 21.;, 216 geführten Kolben sind mit jeweils einem

der Grundkörper I la, I Ib verbunden. Die Zylinder 21a, 21b werden von senkrechten Ständern 23a, 23b eines rechteckigen Rahmens getragen, der durch zwei Querträger 24 und 25 vervollständigt wird. Jeder der Grundkörper 11a, 11b ist oberseitig mit Fortsätzen 30,31 versehen, an denen Rollen 33 angebracht sind. Diese laufen auf den oberen Begrenzungsflfichen 34 des Querträgers 24.

Während der Schließbewegung der beiden Formhälften 10a, 10b in Richtung der Pfeile 16a, 16b kommen die Quetschkanten 18 und 19 an der Außenfläche des Vorformlings 15 zur Anlage. Letzteres wird im Verlauf der weiteren Schließbewegung im Bereich der Quetschkanten 18 und 19 flachgedrückt, so daß sich im Bereich der oberen Quetschkanten 18 zunächst zwei zueinander parallele Wandteile 15a bilden, die einander gegenüberliegen und kurz vor Abschluß der Schließbewegung aneinander :/ur Anlage kommen (Fig.3). Dabei ist davon auszugehen, daß im Bereich der Quetschkanten 18 der Boden 54 (F i g. 2) des Behälters gebildet wird. Die beiden einander gegenüberliegenden Windteile 15a des Vorformlings 15 werden durch einen Schweißvorgang miteinander fest verbunden. Gleichzeitig wird dabei das oberhalb der Quetschkanten 18 befindliche Material des Vorformlings 15 abgetrennt, wobei ein Abfallslück 55 sich /wischen Spritzkopf 12 und Blasform 10 befindet.

Dem Grundkörper 11a ist ein wegerfassendes Potentiometer 49 zugeordnet, auf dessen Widerstand ein Kontakt 51 verschiebbar ist. der von Grundkörper I la getragen wird. Das Potentiometer 49 ist mit einem Regler 47 verbunden, dem ein Programmierer 48 vorgeschaltet ist. Der Energiefluß (Ölstrom) für den Antrieb (Zylinder 21a, 21 b) von der als Ölpumpe 45 ausgebildeten Energiequelle wird über ein Servoventil 36 geregelt, das die jeweilige Stellgröße vom Regler 47 erhält. Letz- y, tcrer vergleicht den vom Potentiometer 49 gelieferten Ist-Wert, der den tatsächlichen Zustand angibt, mit dem vom Programmierer 48 gelieferten Soll-Wert. Auf diese Weise ist ein genauer, im Programmierer 48 vorgegebener Ablauf df s Schlicßvorganges er/.iclbar.

Die tatsächlichen Positionen der Formhälften 10a. !Ob und damit der Quclschkantcn 18 und 19 werden über das Potentiometer 49 an den Regler 4/ gegeben und dort mit den vom Programmierer 4S gelieferten Soll-Werten verglichen. Abweichungen werden als Vi Stellgröße in das Servoventil 36 gegeben, das seinerseits den Energiefluß für die beiden Zylinder 21a, 2) b derart regelt, daß das vorgegebene Gcschwindigkeilsprogramm durchfahren wird. Es kann jeder Geschwindigkciisvcrlauf erzielt werden, den der Programmierer liefern kann (Fi g. 4 —b).

Die in den Diagrammen gemäß den I·' i g. 4 und 5 eingetragenen Punkte 52 entsprechen dem Punkt 52 in Fig. 3, der die Lage der Queischkanten 18 und 19 angibt. Das heißt, daß in jedem Fall die Vcrlangsanuing « der Schlicßgeschwindigkeit /um Zwecke der Herstellung der Schweißnaht vor dem Punkt 52 abgeschlossen sein sollte. In welchem Abstand der Punkt 5 I vor dem Punkt 52 liügt, wird von den jeweiligen Gegebenheiten, unter anderem auch von dem Weg abhängig sein, der t>o zur Durchführung der Verzögerung von Vn auf Vv noiwendig ist.

In der letzten Phase des Schließvorgangcs wird die Schließbewegung wieder beschleunig!, bis schließlich am Knde der Schließbewegung die Blasform 10 gc- e>^r> schlossen ist. Diese letzte Phase mit der Geschwindigkeit Vsch dient da/u, cla.s Abquetschen des Abfallstückes 55 /u vervollständigen. Das heißt, daß die Dicke des Films 56 möglichst weitgehend, eventuell auf Null, reduziert wird.

Die endgültige Schließstellung der beiden Formhälften 10a, 10b kann somit auch hierbei einen Abstand zwischen den Queischkanten 18 und 19 beinhalten, wobei dann das Abfallstück 55 nur noch über einen ganz dünnen Film 56 mit dem Hohlkörper verbunden bleibt, in F i g. 4 ist das Weg-Zeit-Diagramm zur Regelung der Geschwindigkeit der Schließweg durch mehrere Punkte in Abschnitte unterteilt und an jedem Punkt wird ein Befehl für eine Veränderung des Energieflusses, der den Antrieb der Formhälften 10a und 10b bewirkt, gegeben. Somit ist der von jedem Formteile 10a, 10b zurückzulegende Schließweg in drei Abschnitte aufgeteilt, von denen der erste Abschnitt mit der schnellen Schließgeschwindigkeit Vn durchfahren wird, die höher liegt als die Geschwindigkeit, die zur Herstellung der Schweißnaht zwischen den beiden Wandteilen 15a zulässig wäre. Durch die Erteilung eines Befehls am Punkt 5 1 wird der Energiefluß, der die Schließbewegung bewirkt, so verändert, daß eine Verzögerung erfolg? -it dem Ergebnis, daß im folgenden Abschnitt die resultierende Geschwindigkeit Vv in einem Bereich liegt, welcher für die Herstellung der Schweißnaht optimal ist. Die Bewegung der Queischkanten 18 und 19 mit der Geschwindigkeit Vv erfolgt K:s zum Punkt S3, in welchem der Quetschvorgang soweit fortgeschritten ist, daß die Bildung der Schweißnaht weitgehend abgeschlossen ist. in diesem Punkt 53 wird ein Befehl erteilt, welcher den Energiefluß in der Art ändert, daß ein Geschwir.digkeitsanstieg der Formhälften 10a, 10b und damit der Quetschkanten 18 und 19 auf die Geschwindigkeit Vsch erfolgt. Die Wahl der Geschwindigkeit Vsch und die zu deren Erreichen notwendige Beschleunigung werden von den jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere von der erforderlichen kinetischen Energie zur Erzielung des angestrebten Effektes abhängen. Letzten Endes wird jedoch in der Mehrzahl der Fälle die Geschwindigkeit Vsch der Geschwindigkeit Vn entsprechen, da dies die einfachste Lösung sein wird. Unabhängig von der Größe der gewähllcn Geschwindigkeit Vsch ist unter allen Umständen eine Gewähr dafür gegeben, daß — bezogen auf eine bestimmte Geschwindigkeit — die Bewegungsenergie mit der Größe bzw. der Masse der Bissform 10 und/oder der zugehörigen Teile wächst.

Die Befehle für die Punkte 51 bzw. 53 erfolgen in Abhängigkeit von der Zeit und/oder vom Weg. Da die unterschiedlichen Geschwindigkeiten an bestimmte Wegstrecken gebunden sind, ist es zweckmäßig, die Befehle wegabhängig zu erzeugen. In vielen Fällen, bei denen die Schlicßbeviegung nicht fortlaufend alle Wegstrecken durchfährt, kann auch eine zeitabhängige Erteilung der Befehle in F.'age kommen. Es kann auch wcgci. einer anderen Funktion der Maschine oder des Gesamtverfahrens die Schließbewegung zeitweise an einem Punkt, z. B. i I völlig unterbrochen werden, um nach einer vorgegebenen Zeit dann mit der zum Verschweißen optimalen Geschwindigkeit bis zum Punkt 53 zu fahren. Bei ^iner solchen anderen Verfahrensfunktion kann es sich z. B. darum handeln, daß der Vorformling 15 vor (JcrriiVöHigen Schließen der Blasform 10 bereits teilweise durch das Druckmittel aufgeweitet wird. Auch am Punkt 53 kann der Befehl zeitabhängig erteil! werden, und /war insbesondere dann, wenn der räumliche Abstand d .r Punkte 5 1 und 53 sehr klein ist und eine wegabhängige Regelung nur mit sehr großem gerätclcehnischem Aufwand realisiert werden könnte oder auch hier (S3) eine Unterbrechung der Bewegung

zweckmäßig ist.

In der allerletzten Phase des Abquctschvorgangcs und somit der SchlieBbewegung erfolgt zwangsläufig wieder eine Verzögerung der Schließbewegung bis zum Stillstand, da die Formhälften 10a und Wb aufeinander- ^r, stoßen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beeinflussen der Schließgeschwindigkeit der beiden gegeneinander bewegbaren Formteile einer Blasform zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein schlauch- oder folienförmiger Vorformling in der mit Quetschkanten versehenen Blasform eingeschlossen wird und bei dem Bereiche des Vorformlings bei der Schließbewegung der Ausnehmungen aufweisenden Formteile festgeklemmt, miteinander verschweißt und unter Bildung von Abfallstücken abgequetscht werden, wobei die Schließgeschwindigkeit der Formteile nach einer ersten Phase des das Verschweißen und das Abquetschen umfassenden Quetschvorganges mit einer für die Bildung der Schweißnaht optimalen Größe in einer zweiten Phase des Quetschvorganges erhöht ist, gekennzeichne; durch einen Regler (47) für das Regeln der SvAließgesehwindigkeit und einen dem Regler (47) vorgeschalteten Programmierer (48) für das Verändern des Sollwertes für den Regler (47).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmierer (48) das Verändern des Sollwertes in Abhängigkeit von der Zeil und/ oder vom Schlicßweg der Formteile (10) bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmierer(48) das Verändern des Sollwertes in Abhängigkeit von der Zeil und/ oder vom Qu?tschdruck bewirkt.