DE3330076C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Wanddicke eines Vorformlings bei Kunststoffformmaschinen, bei dem das Wanddickenprofil in Form einer Reihe von äquidistanten Dickesollwerten über die Länge des Vorformlings vorgegeben wird und zur Einstellung eines verstellbaren Düsendorns dient.

Kunststoff-Blasformmaschinen extrudieren einen Kunststoffschlauch, den Vorformling, der von einer Form umschlossen und dann von einem Blasdorn aufgeblasen wird. Die Wanddicke des Vorformlings muß über seine Länge bei der Extrusion so verändert werden können, daß sich beim Aufblasen eine z. B. gleichmäßige Wanddicke des gesamten Produktes, z. B. einer Flasche, ergibt. Liegen bestimmte mechanische Belastungen beim späteren Gebrauch des Produktes vor, so können auch örtliche Versteifungen (Dickstellen) gewünscht sein.

In einer entsprechenden Steuerung können z. B. 64 äquidistante Wanddickensollwerte über die Länge des Vorformlings mit einer Bedientastatur vorgegeben und auf einem Bediensichtgerät dargestellt werden. Diese Sollwerte werden dann abhängig vom Weg des Speicherkolbens, d. h. dem ausgestoßenen Volumen bei Speicherkopfmaschinen oder zeitlich im Laufe des Zyklus bei der kontinuierlichen Extrusion in äquidistanten Abständen zur Düsendornverstellung wirksam gemacht. Bei diesen Verfahren stimmt bei der Schlauchextrusion der Längsschnitt des vorgegebenen Profils nicht korrekt mit dem Längsschnitt des extrudierten Schlauches überein, da das vorgegebene Profil nicht gleichmäßig auf die Schlauchlänge verteilt, sondern an den Dickstellen gestaucht und an den Dünnstellen gestreckt wird. Zum Ausgleich dieser Abweichungen wird daher ein empirisch ermitteltes Sollprofil vorgegeben, das nicht mit dem eigentlich gewünschten Profil übereinstimmt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin das Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Längsverteilung des vorgegebenen Profils mit der Längsverteilung des extrudierten Schlauchprofils übereinstimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgabeabstand vom Beginn eines Dickensollwertes bis zum Beginn des jeweils nächsten Dickensollwertes selbsttätig um das Verhältnis des laufenden Dickensollwertes zur mittleren Wanddicke des Vorformlings korrigiert wird. Auf diese Weise stimmt das vorgegebene Profil mit dem tatsächlich erzielten Profil überein, empirische Korrekturen müssen beim Einrichten nicht mehr vorgenommen werden.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1, 2 den Extrusionsvorgang eines Schlauches und das durch Aufblasen erzielte Produkt,

Fig. 3, 4 das Dickenlängsprofil des Schlauches und den zugehörigen Dornweg in der Verstelldüse, und

Fig. 5-8 das neuartige Steuerverfahren in Gegenüberstellung zum bisher vorgesehenen Verfahren.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird aus der Extrusionsdüse 3 einer Kunststoff-Blasformmaschine ein Kunststoffschlauch 1, der Vorformling, ausgestoßen. Die jeweilige Schlauchdicke D kann durch einen Dorn 2 eingestellt werden. Die Verstellung des Dorns 2 wird durch ein Steuergerät 6 in Form eines Prozeßrechners gesteuert, in dem die einzelnen Dickensollwerte D _m des Längsprofils eingegeben sind und abhängig von der Bewegung X des nicht gezeigten Spritzkolbens wirksam gemacht werden. Einer definierten Bewegung X des Speicherkolbens entspricht dabei jeweils auch eine vorgegebene Volumenmenge V.

Wie ferner aus Fig. 1 ersichtlich, wird die Wanddicke D des Schlauches 1 in Längsrichtung S so gewählt, daß sich nach dem Aufblasen des Schlauches - vgl. Fig. 2 - eine z. B. annähernd gleichmäßige Wanddicke der Flansche 4 ergibt.

Fig. 3 zeigt das Längsprofil der Schlauchdicke D des aufgeschnittenen Schlauches 1, während in Fig. 4 der entsprechende prozentuale Dornweg W, d. h. die entsprechende Einstellung des Dorns 2, gezeigt ist.

Wie bereits bemerkt, befindet sich bei Speicherkopfmaschinen der Kunststoff in einem Zylinder (Speicher) und wird durch einen Spritzkolben über die durch den Dorn 2 verstellbare Düse 3 ausgestoßen.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist das gewünschte Längsprofil des Schlauches 1 in Form von sieben äquidistanten Dickensollwerten D _m (m = 0 bis m = 6) vorgegeben, wobei der Übersichtlichkeit halber die Verhältnisse etwas vereinfacht dargestellt sind, z. B. setzt sich das Profil noch um 58 Sollwerte fort.

Um das Profil an Volumen ausgeben zu können, ist die in Fig. 5 gestrichelt angedeutete Volumenmenge notwendig, die über die Schlauchlänge l einer mittleren Schlauchdicke D _mi entspricht. Diese Volumenmenge wird kontinuierlich bei der Bewegung des Spritzkolbens ausgegeben. Gibt man die Dickensollwerte D _m äquidistant durch die Steuerung als Funktion des Weges X bzw. des Volumens aus, so ergeben sich folgende Beziehungen:

Gemäß dieser Beziehung arbeiten die herkömmlichen Wanddickensteuerungen, so daß sich eine verzerrte Schlauchdicke ergibt (vgl. Fig. 6).

Hierbei bedeuten:
V _ges = Gesamtvolumen, das benötigt wird, um einen Schlauchvorformling der Länge l zu erzeugen, K= Anzahl der Dickensollwerte, m= 0-K Nr. des betreffenden Dickensollwertes, und Δ V _m = das Volumen zwischen den Ausgabesollwerten m und (m + 1).

Die Ausgabepunkte, in denen das Steuergerät 6 die Verstellbefehle an den Dorn 2 ausgibt, werden nun erfindungsgemäß selbsttätig korrigiert, und zwar so, daß die Ausgabeabstände Δ V _m , d. h. die Ausgabeschrittwerte der einzelnen Dickensollwerte folgender Beziehung gehorchen:

wobei

d. h. Mittelwert bedeutet.

Auf den vorliegenden Fall nach Fig. 5 bezogen, würden sich also dann die in Fig. 7 gezeigten variablen Ausgabeabstände Δ V _m der einzelnen Dickensollwerte D _m ergeben. Hierdurch kommt dann am fertigen Schlauch das in Fig. 8 gezeigte Längsprofil zustande. Dies stimmt mit dem in Fig. 5 vorgegebenen Profil überein.

Bei der kontinuierlichen Extrusion wird der Kunststoff direkt über die verstellbare Düse ausgestoßen. Wählt man hier zeitlich äquidistante Ausgabepunkte der einzelnen Dickensollwerte, so ergibt sich als Ausgabepunkt t _m des einzelnen Dickensollwertes Dm der Wert:

oder als Abstand zwischen zwei Ausgabesollwerten der Wert

Hierbei bedeuten
t _ges die Zeit, während der ein Schlauch extrudiert wird (Zykluszeit), KZahl der bedienten Wanddickenprofilsollwerte, mNummer des betreffenden Sollwertes und Δ t _m Zeit zwischen den ausgegebenen Dickensollwerten D _m und D _{m +1}

Bei der Ausgabekorrektur wird die Zeit zwischen den Dickensollwerten nach nachstehender Formel korrigiert:

Damit stimmen auch wieder das vorgegebene Profil und das tatsächliche ausgegebene und erreichte Schlauchprofil überein.

Claims (1)

1. Verfahren zur Steuerung der Wanddicke eines Vorformlings bei Kunststoff-Blasformmaschinen, bei dem das Wanddickenprofil in Form einer Reihe von äquidistanten Dickesollwerten über die Länge des Vorformlings vorgegeben wird und zur Einstellung eines verstellbaren Düsendorns dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeabstand ( Δ V _m ) vom Beginn eines Dickensollwertes (D _m ) bis zum Beginn des nächsten Dickensollwertes (D _{m +1}) selbsttätig um das Verhältnis des laufenden Dickensollwertes (Dm) zur mittleren Wanddicke (Dmi) des Vorformlings (1) korrigiert wird.