DE3536329A1 - Verfahren und vorrichtung zum konstanthalten der wandstaerke bei extrudieren von blasfolien, rohren oder rohrfoermigen straengen aus kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Wandstärke beim gleichzeitigen Extrudieren von mehreren Blasfolien, Rohren oder rohrförmigen Strängen aus Kunststoff, bei dem bzw. der dem Einzug des Extruders Kunststoffmaterial in ausreichender Menge zugeführt wird und am Austritt des Extruders die fertigen Kunststoffstränge ständig abgezogen werden.

Verfahren und Vorrichtungen dieser Art zum Extrudieren einzelner Blasfolien, Rohre oder rohrförmiger Stränge aus Kunststoff sind bereits bekannt, wie bspw. aus der DE-PS 19 64 386 und der DE-OS 33 04 865 entnommen werden kann.

Nach der DE-PS 19 64 386 wird die Menge des Kunststoffgranulats vor dem Extruder in einem Meßzylinder mittels einer elektrische Impulse abgebenden Niveauschranke ermittelt und dabei der zeitliche Abstand der Impulse mit einer von der Abzugsgeschwindigkeit und vom Gewicht des Kunststoffstranges pro Längeneinheit abhängigen Sollwert verglichen und ein hieraus resultierendes Signal wird zur Regelung der Granulatzuführung an den Meßzylindern benutzt.

Hierdurch kann die Extrusions- bzw. Abzugsgeschwindigkeit für den Kunststoffstrang so beeinflußt werden, daß dessen Wandstärke innerhalb vorgeschriebener Grenzen konstant gehalten wird. Hierbei macht man sich die Tatsache zunutze, daß der meßtechnisch erfaßte Extrudereinzug mit dem Extruderausstoß zeitlich linear zusammenhängt. Mit der hierdurch erreichten Regelung läßt sich dabei gegenüber den üblicherweise eingesetzten, ungeregelten Vorrichtungen auch eine erhebliche Ersparnis im Verbrauch des Kunststoffmaterials erreichen.

Beim praktischen Einsatz kann hierbei über den jeweiligen Querschnitt des extrudierten Kunststoffstranges hinweg mit guter Näherung die rechnerisch vorgegebene, mittlere Wandstärke erhalten werden. Die absolute Wandstärke des extrudierten Kunststoffstranges kann jedoch gegenüber der rechnerisch vorgegebenen, mittleren Wandstärke innerhalb einer gewissen Bandbreite nach oben und nach unten abweichen, so daß die Brauchbarkeit des Kunststoffstranges, insbesondere wenn er zur Bildung von Vorformlingen für das Blasformen benutzt werden soll, nachhaltig beeinträchtigt wird. Trotz Einhaltung des einer bestimmten, mittleren Wandstärke entsprechenden Metergewichtes am extrudierten Kunststoffstrang kann also nach diesem Stand der Technik nicht sichergestellt werden, daß dessen absolute Wandstärke an allen Stellen seines Querschnitts der rechnerisch vorgegebenen, mittleren Wandstärke entspricht.

In Erkenntnis dieser Unzulänglichkeiten zielt daher die DE- OS 33 04 865 darauf ab, beim Extrudieren von Blasfolien, Rohren oder rohrförmigen Strängen aus Kunststoff eine Regelung zu erreichen, mit der sich aus der rechnerisch vorgegebenen, mittleren Wandstärke eine absolute, minimale Wandstärke ergibt. Hierzu wird hinter dem Extruder am extrudierten Kunststoffstrang eine Wandstärkenmessung mit einer quer zur Abtastrichtung verlaufenden Bewegungskomponente durchgeführt und dabei werden die über die volle Laufstrecke der Bewegung anfallenden Meßwerte zu einem Mittelwert integriert, woraufhin dann dieser Mittelwert mit dem Mittelwert aus der Messung vor dem Extruder verglichen und auf diesen nachgeführt, und es werden dann mit dem korrigierten bzw. geeichten Mittelwert fortwährend direkte Wandstärkenmessungen am Kunststoffstrang ausgeführt sowie die hieraus resultierenden Istwerte ständig als Regelaufschaltung dem Extruder und/oder dem Strangabzug aufgegeben.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die Regelung über eine vor dem Extruder rechnerisch erfaßte, mittlere Wandstärke und eine hinter dem Extruder meßtechnisch ermittelte, mittlere Wandstärke im Sinne einer Angleichung der letzteren an die erstere stattfindet. Auf diese Weise findet nämlich eine Eichung des hinter dem Extruder wirkenden Wandstärkenmeßsystems statt, dergestalt, daß dieses im Anschluß an die zunächst nur relativ erfaßte Wandstärke absolute Meßwerte liefert, über die der Extruder auf minimale Wandstärke geregelt wird.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der DE-OS 33 04 865 läßt sich jedoch eine einwandfreie Arbeitsweise nur beim Extrudieren eines einzelnen Kunststoffstranges sicherstellen. Hingegen ist hiermit der Betrieb von Extruderanlagen nicht möglich, welche für das gleichzeitige Extrudieren von mehreren Blasfolien, Rohren oder rohrförmigen Strängen aus Kunststoff ausgelegt sind, weil hierbei die Eichung der relativen Wanddickenmessung für jeden einzelnen Kunststoffstrang erhebliche Schwierigkeiten bereitet und folglich ähnliche Unzulänglichkeiten auftreten, wie nach der DE-PS 19 64 386 beim Extrudieren eines einzelnen Kunststoffstranges.

Ziel der Erfindung ist es, diese Unzulänglichkeiten auszuräumen sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, bei dem bzw. mit der die Eichung der relativen Wandstärkenverteilung für die verschiedenen Kunststoffstränge sichergestellt wird.

Die verfahrenstechnische Lösung dieser Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß einerseits die Menge des vom Extruder in der Zeiteinheit aufgenommenen Kunststoffmaterials durch Wägung ermittelt und andererseits die Länge jedes einzelnen von ihm ausgepreßten Kunststoffstranges gemessen wird, daß aus der Wägung und den Längenmessungen je eine Stellgröße gebildet und mittels dieser eine Regelung des Metergewichts für den zugehörigen Kunststoffstrang über die Schneckendrehzahl und/oder die Abzugsgeschwindigkeit bewirkt wird, daß weiterhin die Wandstärke an jedem Kunststoffstrang erfaßt und mit ihr über die Wichte des Kunststoffmaterials das relative Stranggewicht ermittelt wird, daß über diese Werte die einzelnen Wandstärkenerfassungen geeicht und sodann die absoluten Stranggewichte bestimmt werden, und daß schließlich über den einzelnen Gewichtsbestimmungen analoge Stellgrößen die Zentrierung und/oder Masseverteilung am Austritt jedes Strangpreßkopfes bzw. -werkzeuges geregelt werden.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß gemäß Anspruch 2 die Wägung des Kunststoffmaterials und dessen Transport zur Materialaufnahme kontinuierlich durchgeführt wird.

Gemäß Anspruch 3 besteht aber andererseits auch die Möglichkeit, daß die Wägung des Kunststoffmaterials diskontinuierlich durchgeführt und dessen Transport zur Materialaufnahme in seiner Geschwindigkeit durch den Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Wägungen geregelt wird.

Besonders wesentlich ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren, daß gemäß der Lehre des Anspruchs 4 die Wandstärkenerfassungen sämtlicher Kunststoffstränge mit übereinstimmender Kalibrierung gefahren werden, indem alle zur Wandstärkenerfassung eingesetzten Geräte auf die gleiche Grundeinstellung gebracht werden.

Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Verfahrensart verwirklichen, wenn gemäß Anspruch 5 sämtliche Kunststoffstränge mit gleicher Geometrie ausgepreßt werden. Verfahrenstechnisch möglich ist es jedoch nach Anspruch 6 auch, daß sämtliche Kunststoffstränge mit Dimensionen und/ oder Querschnitten ausgepreßt werden, die bei der Wandstärkenerfassung annähernd gleiche Materialtemperaturen aufweisen.

In jedem Falle besteht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung entsprechend der Lehre des Anspruchs 7 die Möglichkeit, daß mit mehreren parallelen Längenmessungen und Wandstärkenerfassungen die Zentrierung und/oder Massenverteilung mehrerer paralleler Austritte gleichzeitig und gleichmäßig geregelt werden kann.

Bewährt hat es sich in verfahrenstechnischer Hinsicht aber auch, wenn nach Anspruch 8 die Längenmessung an jedem Kunststoffstrang der Wanddickenerfassung nachfolgend durchgeführt wird. Vorteilhafterweise kann nach Anspruch 9 die Wanddickenerfassung an jedem Kunststoffstrang jeweils zwischen Kalibrator und Kühlstrecke durchgeführt werden, während die Längenmessung derselben im oder hinter dem Materialabzug vorgenommen wird.

Schließlich ist es in verfahrenstechnischer Hinsicht auch noch wichtig, daß gemäß Anspruch 10 die Eichung der Wanddickenerfassung mit der Beziehung

G = K · (G1r + G2r . . . . Gnr)

durchgeführt wird, wobei G = (G1, G2 . . . . Gn) den absoluten Stranggewichten entspricht, K der gemeinsame Eichfaktor für alle Wandstärkenerfassungen ist und (G1r + G2r . . . Gnr) den relativen Gewichten der einzelnen Kunststoffstränge entsprechen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei welcher das Kunststoffgranulat dem Extrudereinzug portionsweise oder kontinuierlich über eine Waage zuführbar ist und die Kunststoffstränge hinter dem Austritt des Extruders durch Abzugsvorrichtungen transportierbar sind, zeichnet sich nach Anspruch 11 hauptsächlich dadurch aus, daß jedem am Austritt des Extruders vorgesehenen Strangpreßkopf bzw. -werkzeug ein eigenes Wandstärkenmeßgerät und ein eigenes Längenmeßgerät nachgeordnet sind, die mit einem auch an die Waage angeschlossenen Rechner in Verbindung stehen, mittels dessen Stellgrößen erzeugbar sind, über die einerseits die Schneckendrehzahl des Extruders und/oder die Abzugsgeschwindigkeit für die einzelnen Kunststoffstränge sowie andererseits die Zentrierung und/oder Massenverteilung am Austritt jedes Strangpreßkopfes bzw. -werkzeuges regelbar ist.

Nach Anspruch 12 zeichnet sich diese Vorrichtung weiterhin dadurch aus, daß die Wandstärkenmeßgeräte jeweils dem Kalibrator für den betreffenden Kunststoffstrang nachgeordnet sind, während die Längenmeßgeräte sich hinter der Abzugsvorrichtung für den jeweiligen Kunststoffstrang befinden.

Ein weiterbildendes Erfindungsmerkmal beruht nach Anspruch 13 darauf, daß die Strangpreßköpfe bzw. -werkzeuge für sämtliche Kunststoffstränge gleiche Austrittsgeometrie aufweisen und die ihnen zugeordneten Wandstärkenmeßgeräte eine übereinstimmende Grundeinstellung haben. Wenn es sich bei den Wandstärkenmeßgeräten gemäß Anspruch 14 um Ultraschallmeßgeräte handelt, sind diese auf übereinstimmende Ultraschallgeschwindigkeit voreingestellt.

Nach Anspruch 15 liegt es ferner im Rahmen der Erfindung, daß die einzelnen Strangpreßköpfe bzw. -werkzeuge bei unterschiedlicher Geometrie für die verschiedenen Kunststoffstränge jeweils Querschnittsdimensionen an ihrem Austritt haben, bei denen in den extrudierten Kunststoffsträngen im Bereich der Wandstärkenmeßgeräte wenigstens annähernd gleiche Materialtemperatur erreichbar ist.

Schließlich wird nach Anspruch 16 für den Fall, daß die Strangpreßköpfe bzw. -werkzeuge übereinstimmende Austrittsgeometrie aufweisen, noch vorgeschlagen, daß sämtlichen Kunststoffsträngen eine gemeinsame Abzugsvorrichtung zugeordnet und dabei der Schmelzedurchsatz durch die einzelnen Strangpreßköpfe bzw. -werkzeuge ausschließlich durch Betätigung von Stauelementen innerhalb derselben beeinflußbar ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung eine Extruder mit Mehrfach-Strangpreßkopf bzw. -werkzeug und zugehörigem Meß-Dosiersystem,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Meß-Dosiersystems in Zuordnung zum Extruder und zum Mehrfach-Strangpreßkopf bzw. -werkzeug und

Fig. 3 eine schematische Übersichtsdarstellung des Aufbaues der Gesamtanlage.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Extruder 1 wiedergegeben, der ein Mehrfach-Strangpreßwerkzeug, bspw. Dreifach-Strangpreßwerkzeug 2 oder mehrere, z. B. drei Strangpreßköpfe 2 a, 2 b und 2 c aufweist, mit dessen bzw. deren Hilfe sich Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder rohrförmige Stränge sowie auch Blasfolien aus Kunststoff herstellen lassen.

Der Materialeinzug des Extruders 1 kann von einem angebauten Meßzylinder 4 mit Kunststoffgranulat gespeist werden, während der Meßzylinder 4 wiederum aus einem Vorratsbehälter 5 unter Vermittlung einer Waage 6, bspw. einer Bandwaage, dosiert mit dem Kunststoffgranulat beschickt werden kann.

Die Steuerung der Waage 6 und damit die Mengendosierung des Kunststoffgranulates in den Meßzylinder 4 wird durch die diesem zugeordnete Niveauschranke 7 bewirkt. Diese Niveauschranke 7 regelt dabei den Spiegel des Kunststoffgranulates im Meßzylinder 4 zwischen zwei Grenzwerten. Dabei wird durch den Abstand der durch die Niveauschranke 7 gelieferten Impulse eine Istwertzeit festgelegt, die dem Quotienten aus dem an der Waage 6 eingestellten Gewicht und dem Gesamt-Ausstoß des Extruders 1 proportional ist. Die Betätigung der Waage 6 z. B. die Laufgeschwindigkeit der Bandwaage, wird dabei von der Niveauschranke 7 geregelt.

Jedem Strangpreßkopf 2 a, 2 b, 2 c des Mehrfach-Strangpreßwerkzeugs 2 ist ein berührungslos arbeitendes Wandstärkenmeßgerät 8 a, 8 b, 8 c nachgeordnet, wobei diese Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c bspw. als Ultraschall-Meßgeräte ausgelegt sind, welche vorzugsweise nach dem Impulsecho-Prinzip bzw. als Reflektoskop arbeiten und zusammen mit dem Meßzylinder 4, der Waage 6 und der Niveauschranke 7 ein Meß-Dosiersystem für den Extruder 1 bilden.

Als weitere Komponenten weist das Meß-Dosiersystem nach dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 noch einen Rechner 9 auf, der als Funktion aus den Einstellungen der Mantelgewichte pro Längeneinheit der Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen und aus deren Abzugsgeschwindigkeit eine Sollwertzeit bildet.

Zur Einstellung des Mantelgewichtes pro Längeneinheit jedes Rohres 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen dienen Stellglieder 10 a, 10 b, 10 c, bspw. Potentiometer, während die Abzugsgeschwindigkeit der Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen jeweils von einem Tachogenerator 11 a, 11 b, 11 c ermittelt wird.

Die von der Niveauschranke 7 eingegrenzte Istwertzeit und die vom Rechner 9 gebildete Sollwertzeit gelangen über eine Zeitstufe 12 in eine Auswertstufe 13, in die wiederum von einem Tachogenerator 14 Ausgangsspannung geführt wird, welcher mit der Extruderschnecke gekoppelt ist und damit eine der Schneckendrehzahl proportionale Spannung liefert.

Die Differenz der Sollwert- und Istwertzeit wird von der Auswertstufe 13 in einen Zeitspannungswandler 15 gegeben, dessen Ausgangsgrößen als Regelaufschaltung zum Extruderabzug 16 oder zum Extruder 1 geführt wird.

Die dem Mehrfach-Spritzwerkzeug 2 bzw. dessen Spritzköpfen 2 a, 2 b, 2 c nachgeordneten Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c dienen zunächst nach Inbetriebsetzung des Extruders 1, also bei beginnendem Austritt der Kunststoffrohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen aus den Spritzköpfen 2 a, 2 b, 2 c, der Messung der Wandstärkenverteilung über die gesamte Querschnittsstrecke derselben hinweg. Diese Querschnittsstrecke entspricht dabei an Rohren oder rohrförmigen Strängen deren voller Umfang, während sie bei Blasfolien von deren Breite bestimmt ist.

Jeweils die erste über die gesamte Querschnittsstrecke durchgeführte Messung der Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c entspricht dabei einer die Wandstärkenverteilung ermittelnden Probemessung. Sämtliche dabei anfallenden Meßwerte werden in den Rechner 9 gegeben, der wiederum durch Integration aus allen diesen Meßwerten einen Mittelwert bildet. Dieser Mittelwert wird dann aus dem Rechner 9 in eine Vergleichsstufe 17 gegeben, der auch die Sollwertzeit aufgeschaltet ist, die aus dem Rechner 9 auf die Zeitstufe 12 geht und als Funktion der Einstellung des Rohrgewichtes pro Längeneinheit sowie der Abzugsgeschwindigkeit gebildet ist. Die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 17 wird sodann benutzt, um die Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c in Richtung auf die Sollwertzeit zu korrigieren, dieses also selbsttätig zu eichen. Der Gesamtaufbau der Extrusionsanlage ist als Blockschaltbild der Fig. 3 zu entnehmen. Dabei ist erkennbar, daß die Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c den Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen in einem Bereich zugeordnet sind, welcher zwischen den Kalibratoren 18 a, 18 b, 18 c und den Kühlstrecken 19 a, 19 b, 19 c liegt. Mit Abstand hinter den Kühlstrecken 19 a, 19 b, 19 c sind die Abzugsvorrichtung 20 bzw. deren den einzelnen Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen zugeordnete Komponenten 20 a, 20 b, 20 c vorgesehen, hinter denen wiederum Längenmeßvorrichtungen 21 a, 21 b, 21 c mit den einzelnen Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen zusammenwirken, bevor diese, insbesondere zur Durchführung von Probenschnitten, durch die Sägen 22 a, 22 b, 22 c laufen.

Die Längenmeßgeräte 21 a, 21 b, 21 c erfassen die in der Zeiteinheit ausgepreßte Länge jedes einzelnen Rohres 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen und führen ihre Meßwerte dem Rechner 9 parallel zu den von der Waage 6 kommenden Meßwerten zu.

Aus den von der Waage 6 kommenden Meßwerten sowie den von den Längenmeßgeräten 21 a, 21 b, 21 c kommenden Meßwerten wird im Rechner 9 jeweils eine Stellgröße gebildet, welche die Schneckendrehzahl und/oder die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 20 bzw. der Komponenten 20 a, 20 b, 20 c derselben beeinflußt und hierdurch eine Regelung des Metergewichts für die einzelnen Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen bewirkt.

Durch die mittels der einzelnen Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c an den Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen erfaßte Wandstärke wird im Rechner 9 über die Wichte des verarbeiteten Kunststoffmaterials auch das relative Stranggewicht pro Längeneinheit ermittelt.

Da diese Werte im Rechner 9 zur Eichung der einzelnen Wandstärkenerfassungen benutzt werden, lassen sich sodann die absoluten Stranggewichte der einzelnen Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen bestimmen und über diesen einzelnen Gewichtsbestimmungen analoge Stellgrößen, die am Ausgang des Rechners 9 anstehen, kann sodann die Zentrierung und/oder Masseverteilung am Austritt des Mehrfach-Strangpreßwerkzeuges 2 bzw. jedes einzelnen Strangpreßkopfes 2 a, 2 b, 2 c wirksam geregelt werden.

Voraussetzung für die optimale Arbeitsweise der Extrusionsanlage ist dabei einerseits, daß die Kalibrierung bzw. Grundeinstellung der allen Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen zugeordneten Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c gleich ist, daß also beim Einsatz von Ultraschallmeßgeräten diese auf gleiche Ultraschallgeschwindigkeit eingestellt sein müssen. Andererseits ist aber auch Voraussetzung, daß die Geometrie der zu Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen geformten Kunststoffstränge untereinander gleich ist oder aber ihre Dimensionen so gewählt sind, daß im Bereich der Wanddickenmessung ungefähr gleiche Temperaturen in den gleichzeitig extrudierten Kunststoffsträngen herrschen.

Da bei gleicher Kalibrierung bzw. Grundeinstellung der Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c für alle Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen ein gleicher gemeinsamer Eichfaktor K resultiert, kann über die jeweils ermittelten Wanddickenverteilungen für jedes Rohr 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen durch Beeinflussung der Abzugsgeschwindigkeit an jedem einzelnen Rohr dessen Mindestwandstärke optimal geregelt werden.

Beim gleichzeitigen Extrudieren von Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen ist es möglich, alle diese Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen mit übereinstimmender Abzugsgeschwindigkeit, also durch eine gemeinsame Abzugsvorrichtung 20 zu bewegen und deren Mindestwandstärke dann durch Betätigung von Stauelementen innerhalb des Mehrfach-Strangpreßwerkzeuges 2 bzw. der Strangpreßköpfe 2 a, 2 b, 2 c zu regeln, indem hierdurch der Schmelzedurchsatz variiert wird.

Die Eichung der Wanddickenerfassung im Rechner 9 wird mit der Beziehung

G = K · (G 1r + G 2r + . . . Gnr)

durchgeführt, in welcher G = (G 1, G 2 . . . Gn) für die absoluten Stranggewichte steht, K der gleiche gemeinsame Eichfaktor für alle Wanddickenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c ist und (G 1r + G 2r . . . . Gnr) für die relativen Gewichte der einzelnen Rohre 3 a, 3 b, 3 c oder dergleichen steht.

Die Wägung des Kunststoffmaterials und dessen Transport zur Materialaufnahme des Extruders kann nicht nur, wie in Fig. 1 gezeigt, mittels einer Bandwaage 6 kontinuierlich durchgeführt werden. Vielmehr ist es auch möglich, die Wägung des Kunststoffmaterials diskontinuierlich durchzuführen und dessen Transport zur Materialaufnahme in seiner Geschwindigkeit durch den Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Wägungen zu regeln.

Während bei der Herstellung von Rohren 3 a, 3 b, 3 c oder rohrförmigen Strängen die Wandstärkenmeßgeräte 8 a, 8 b, 8 c mit Umlaufbewegung um den Rohrumfang arbeiten, sind sie bei der Herstellung von Blasfolien mittels des Extruders 1 so angeordnet und ausgebildet, daß die über die Breite der jeweiligen Blasfolie hinweg eine hin- und hergehende Abtastbewegung ausführen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Konstanthalten der Wandstärke beim gleichzeitigen Extrudieren von mehreren Blasfolien, Rohren oder rohrförmigen Strängen aus Kunststoff, bei welchem dem Einzug des Extruders Kunststoffmaterial in ausreichender Menge zugeführt wird und am Austritt des Extruders die fertigen Kunststoffstränge ständig abgezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits die Menge des vom Extruder (1) in der Zeiteinheit aufgenommenen Kunststoffmaterials durch Wägung (6) ermittelt und andererseits die Länge jedes einzelnen von ihm ausgepreßten Kunststoffstranges (3 a, 3 b, 3 c) gemessen wird (21 a, 21 b, 21 c),
daß aus der Wägung (6) und den Längenmessungen (21 a, 21 b, 21 c) eine Stellgröße gebildet (9) und mittels dieser eine Regelung des Metergewichts für den zugehörigen Kunststoffstrang (3 a bzw. 3 b bzw. 3 c) über die Schneckendrehzahl und/ oder die Abzugsgeschwindigkeit bewirkt wird,
daß weiterhin die Wandstärke an jedem Kunststoffstrang (3 a, 3 b, 3 c) erfaßt (8 a, 8 b, 8 c) und mit ihr über die Wichte des Kunststoffmaterials das relative Stranggewicht ermittelt wird (9),
daß über diese Werte die einzelnen Wandstärkenerfassungen (8 a, 8 b, 8 c) geeicht und sodann die absoluten Stranggewichte bestimmt werden,
und daß schließlich über den einzelnen Gewichtsbestimmungen analoge Stellgrößen die Zentrierung und/oder Masseverteilung am Austritt jedes Strangpreßkopfes bzw. -werkzeuges (2; 2 a, 2 b, 2 c) geregelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wägung (6) des Kunststoffmaterials und dessen Transport zur Materialaufnahme (4) kontinuierlich durchgeführt wird (Fig. 1).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wägung (6) des Kunststoffmaterials diskontinuierlich durchgeführt und dessen Transport zur Materialaufnahme (4) in seiner Geschwindigkeit durch den Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Wägungen (6) geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärkenerfassungen (8 a, 8 b, 8 c) sämtlicher Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) mit übereinstimmender Kalibrierung gefahren werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) mit gleicher Geometrie ausgepreßt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) mit Dimensionen und/oder Querschnitten ausgepreßt werden, die bei der Wandstärkenerfassung (8 a, 8 b, 8 c) annähernd gleiche Materialtemperaturen aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit mehreren parallelen Längenmessungen (21 a, 21 b, 21 c) und Wandstärkenerfassungen (8 a, 8 b, 8 c) die Zentrierung und/oder Massenverteilung mehrerer paralleler Austritte (2 a, 2 b, 2 c) gleichzeitig und gleichmäßig geregelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmessung (21 a, 21 b, 21 c) an jedem Kunststoffstrang (3 a, 3 b, 3 c) der Wanddickenerfassung (8 a, 8 b, 8 c) nachfolgend durchgeführt wird (Fig. 3).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenerfassung (8 a, 8 b, 8 c) an jedem Kunststoffstrang (3 a, 3 b, 3 c) jeweils zwischen Kalibrator (18 a, 18 b, 18 c) und Kühlstrecke (19 a, 19 b, 19 c) durchgeführt wird, während die Längenmessung (21 a, 21 b, 21 c) derselben im oder hinter dem Materialabzug (20; 20 a, 20 b, 20 c) vorgenommen wird (Fig. 3).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichung der Wanddickenerfassung (8 a, 8 b, 8 c) mit der Beziehung G = K · (G 1r + G 2r . . . + Gnr) durchgeführt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher das Kunststoffgranulat dem Extrudereinzug portionsweise oder kontinuierlich über eine Waage zuführbar ist und die Kunststoffstränge hinter dem Austritt des Extruders durch Abzugsvorrichtungen transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem am Austritt des Extruders (1) vorgesehenen Strangpreßkopf (2 a, 2 b, 2 c) bzw. -werkzeug (2) ein eigenes Wandstärkenmeßgerät (8 a, 8 b, 8 c) und ein eigenes Längenmeßgerät (21 a, 21 b, 21 c) nachgeordnet sind, die mit einem auch an die Waage (6) angeschlossenen Rechner (9) in Verbindung stehen, mittels dessen Stellgrößen erzeugbar sind, über die einerseits die Schneckendrehzahl des Extruders (1) und/oder die Abzugsgeschwindigkeit (20; 20 a, 20 b, 20 c) für die einzelnen Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) sowie andererseits die Zentrierung und/oder Masseverteilung am Austritt jedes Strangpreßkopfes (2 a, 2 b, 2 c) bzw. -werkzeugs (2) regelbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärkenmeßgeräte (8 a, 8 b, 8 c) jeweils dem Kalibrator (18 a, 18 b, 18 c) für den betreffenden Kunststoffstrang (3 a, 3 b, 3 c) nachgeordnet sind, während die Längenmeßgeräte (21 a, 21 b, 21 c) sich hinter der Abzugsvorrichtung (20; 20 a, 20 b, 20 c) für den jeweiligen Kunststoffstrang (3 a, 3 b, 3 c) befinden (Fig. 3).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßköpfe (2 a, 2 b, 2 c) bzw. das Strangpreßwerkzeug (2) für sämtliche Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) gleiche Austrittsgeometrie aufweisen und die ihnen zugeordneten Wandstärkenmeßgeräte (8 a, 8 b, 8 c) eine übereinstimmende Grundeinstellung haben.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärkenmeßgeräte (8 a, 8 b, 8 c) Ultraschallmeßgeräte sind, die auf übereinstimmende Ultraschallgeschwindigkeit voreingestellt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Strangpreßköpfe (2 a, 2 b, 2 c) des Strangpreßwerkzeugs (2) bei unterschiedlicher Geometrie für die verschiedenen Kunststoffstränge (3 a, 3 b, 3 c) Querschnittsdimensionen an ihrem Austritt haben, bei denen in den extrudierten Kunststoffsträngen (3 a, 3 b, 3 c) im Bereich der Wandstärkenmeßgeräte (8 a, 8 b, 8 c) wenigstens annähernd gleiche Materialtemperatur erreichbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen Kunststoffsträngen (3 a, 3 b, 3 c) eine gemeinsame Abzugsvorrichtung (20) zugeordnet und dabei der Schmelzedurchsatz in den Strangpreßköpfen (2 a, 2 b, 2 c) bzw. im Strangpreßwerkzeug (2) ausschließlich durch Betätigung von Stauelementen in den einzelnen Strangpreßköpfen (2 a, 2 b, 2 c) bzw. im Strangpreßwerkzeug (2) beeinflußbar ist.