Verfahren und Vorrichtung zur automatischen, weitestgehend trägheitslosen Regelung der Abzugsgeschwindigkeit bei der Herstellung stranggepresster Plastprofile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen, weitestgehend trägheitslosen Regelung der Geschwindigkeit mindestens der Abzugsvorrichtung und der dieser folgenden Wickelvorrichtung bei der Herstellung stranggepresster Plastprofile.
Bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen werden die erforderlichen Bewegungen sowie die benötigten Geschwindigkeiten mittels handbetätigter Elemente erzeugt oder eingestellt. Diese Verfahren arbeiten diskontinuierlich und meist manuell bzw. mit einem eingegebenen Abzugwert. Die unterschiedlichen Ausstossgeschwindigkeiten beim Extrudieren und die dadurch hervorgerufenen Schwankungen können mit den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht berücksichtigt bzw. ausgeglichen werden. Bei der Anwendung der bekannten Verfahren zur Herstellung von Plastprofilen auf Extrudern kommt es auf Grund der Diskontinuität zu unkontrollierten Stauchungen oder Reckungen des Profils, während gewünschte Stauchungen und Reckungen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können. Eine Automatisierung ist mit den bisher bekannten Verfahren nicht möglich.
Ferner tritt eine überhöhte Ausschussquote ein.
Zweck vorliegender Erfindung ist es, eine weitestgehend trägheitslose Regelung und damit einen ständig der unterschiedlichen Ausstossgeschwindigkeit beim Extrusionsvorgang angepassten Strangabzug zu gewährleisten, weiterhin gewünschte Stauchungen oder Reckungen mit grösster Genauigkeit durchzuführen und die der Abzugsvorrichtung nachfolgende Wickelvorrichtung und nötigenfalls auch Vorrichtungen, wie Verpackungs-, Wiege- und Ablegevorrichtungen, sowie Stauch- und Reckvorrichtungen, Längs- und Querschneidevorrichtungen, Stanz- und Fräsvorrichtungen weitestgehend zu automatisieren.
Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass die Bewegung des Plastprofils bei Austritt aus einer Strangpresse mit der Bewegung an der Abzugsvorrichtung und diese mit der Bewegung des Plastprofils an der Wickelvorrichtung verglichen und bei Abweichungen ein Signal ausgelöst wird, mit dessen Hilfe die Bewegungen aller Vorrichtungen der Gesamtanlage wieder in Übereinstimmung gebracht werden.
Dabei kann die an oder unmittelbar hinter der Strangpresse von einer Vorrichtung beispielsweise einem Drehzahl aufnehmer, erzeugte Messgrösse mittels einer elektrischen Vergleichsschaltung in Steuersignale umgewandelt, mit Hilfe von Verstärkern verstärkt und danach zur Regelung der Antriebsorgane der Abzugsvorrichtung und Wickelvorrichtung benutzt werden.
Die Umwandlung der Messgrösse, beispielsweise durch einen Drehzahl aufnehmer, sowie die Verstärkung und gesamte Regelung können ausser mit elektrischer, auch mit hydraulischer und/oder pneumatischer Hilfsenergie durchgeführt werden. Der bei der Bewegung des Plastprofils möglicherweise auftretende Schlupf kann durch einen Regelarm, welcher zusätzlich die Regelung der Geschwindigkeit korrigiert, ausgeglichen werden und die Aufwickelgeschwindigkeit kann mittels eines zweiten Regel armes zwischen der Abzugsvorrichtung und der Wickelvorrichtung abgenommen und die erforderliche Korrektur durchgeführt werden.
Weiterhin kann das von der Abzugsvorrichtung kommende Plastprofil auf eine Spule geleitet werden, die nach Erreichen der vollen Packungseinheit weitergeschaltet wird, wonach das Plastprofil abgetrennt, die Packungseinheit durch eine Verpackungsanlage in eine Umhüllung gebracht, auf eine automatische Waage abgelegt und nach dem Wiegen einem Förderband zugeleitet werden, wonach eine Spule in die Wickelvorrichtung eingelegt wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es möglich, die entsprechenden Abzugs- und Wickelgeschwindigkeiten den jeweiligen Anforderungen entsprechend zu regeln.
Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche sich dadurch auszeichnet, dass nach einer Spritzdüse, aus der das Plastprofil austritt, zwei mit je einem Drehzahlaufnehmer ausgerüstete Rollen angeordnet sind, über die das Plastprofil über eine mit einer Transportwalze versehene Abzugsvorrichtung auf eine Leerspule geleitet wird.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine automatische Abzugsvorrichtung mit dazugehöriger Aufwickel-, Verpackungs-, Wiege- und Ablegevorrichtung von der Längsseite gesehen und
Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 von der Querseite gesehen.
Das aus einer Spritzdüse 1 austretende Plastprofil 2 wird über eine Rolle 3 in eine Kühlwanne 4 geleitet und von dieser über eine weitere Rolle 5, die mit einer Transportwalze 6 verbunden ist, zu einer Spule 7 über eine Changierung 13 in bekannter Ausführung. An den Rollen 3, 5 befindet sich je ein Drehzahlaufnehmer 8 bekannter Ausführung, beispielsweise mit Zahnscheibe und photoelektrischer Abtastung, dessen Drehzahl mit einer Vergleichsschaltung 9 verglichen wird. Der bei Abweichungen entstehende Messwert wird in einem Verstärker 10 verstärkt und steuert über ein entsprechendes Antriebsorgan 11 die Drehzahl der Antriebsrolle 5. Der auftretende Schlupf auf den Rollen 3, 5 wird durch einen Regelarm 12, welcher den Sollwert der Vergleichsschaltung 9 verstellt, berücksichtigt.
Ein weiteres entsprechendes Antriebsorgan 14, welches mit Hilfe eines Regelarmes 15 geregelt wird, überträgt die entsprechenden Drehzahlen auf die Spule 7, die Changierung 13 und die Schaltung des Spulensternes 16. Die unterschiedlichen Drehzahl- und Ge schwindigFeitsverhältnisse, die sich auf Grund des beim Wickeln veränderlichen Spulendurchmessers ergeben, werden mit Hilfe eines mechanischen Übersetzungsgetriebes 17, welches mit dem Antriebsorgan 14 verbunden ist, erreicht. Nach Erreichen einer vollen Pak kungseinheit 18 wird der Spulen stern 16 eine Viertelumdrehung weitergeschaltet. Dabei wird dem Spulenstern 16 eine Spule 7 und mit Hilfe von Greifern 19 der Spule 7 das Plastprofil zugeführt.
Durch ein Trennmesser 20 wird die volle Packungseinheit 18 abgetrennt. Der vollen Packungseinheit 18 wird mit Hilfe einer Verpackungsanlage 21 die Umhüllung 22 zugeführt. Die Packungseinheit 18 wird verpackt und auf einer automatischen Waage 23 abgelegt. Nach dem Wiegen wird die Packungseinheit 18 durch einen Ableger 24 einem Förderband zugeleitet.
Method and device for automatic, largely inertia-free control of the take-off speed in the manufacture of extruded plastic profiles
The invention relates to a method for the automatic, largely inertia-free control of the speed of at least the take-off device and the winding device following this in the production of extruded plastic profiles.
In the previously known methods and devices, the required movements and the required speeds are generated or set by means of hand-operated elements. These processes work discontinuously and mostly manually or with an entered deduction value. The different ejection speeds during extrusion and the fluctuations caused thereby cannot be taken into account or compensated with the methods and devices known up to now. When the known processes for producing plastic profiles are used on extruders, the discontinuity leads to uncontrolled compression or stretching of the profile, while desired compression and stretching cannot be produced with the required accuracy. Automation is not possible with the previously known methods.
Furthermore, there is an excessive reject rate.
The purpose of the present invention is to ensure a largely inertia-free control and thus a continuous take-off of the strand that is constantly adapted to the different output speed during the extrusion process, to continue to carry out desired compressions or stretching with the greatest accuracy and to use the winding device following the take-off device and, if necessary, devices such as packaging, weighing and depositing devices, as well as upsetting and stretching devices, lengthways and cross cutting devices, punching and milling devices to the greatest possible extent.
This object is achieved in the method according to the invention in that the movement of the plastic profile when it emerges from an extruder is compared with the movement on the haul-off device and this is compared with the movement of the plastic profile on the winding device and, in the event of deviations, a signal is triggered with the aid of which the movements of all Devices of the entire system are brought back into agreement.
The measured variable generated on or directly behind the extrusion press by a device, for example a speed sensor, can be converted into control signals by means of an electrical comparison circuit, amplified with the aid of amplifiers and then used to control the drive elements of the take-off device and winding device.
The conversion of the measured variable, for example by a speed sensor, as well as the amplification and overall regulation can be carried out with electrical, also with hydraulic and / or pneumatic auxiliary energy. The slippage that may occur during the movement of the plastic profile can be compensated for by a control arm, which also corrects the speed control, and the winding speed can be removed by means of a second control arm between the take-off device and the winding device and the necessary correction can be made.
Furthermore, the plastic profile coming from the take-off device can be directed onto a spool, which is switched on after the full packaging unit is reached, after which the plastic profile is separated, the packaging unit is wrapped in a packaging system, placed on an automatic scale and, after weighing, fed to a conveyor belt after which a coil is inserted into the winding device.
The method according to the invention makes it possible to regulate the corresponding take-off and winding speeds in accordance with the respective requirements.
The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, which is characterized in that two rollers, each equipped with a speed sensor, are arranged after a spray nozzle from which the plastic profile emerges, via which the plastic profile is via a take-off device provided with a transport roller is directed to an empty reel.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing shows:
Fig. 1 an automatic take-off device with associated winding, packaging, weighing and depositing device seen from the long side and
FIG. 2 shows the arrangement of FIG. 1 seen from the transverse side.
The plastic profile 2 emerging from a spray nozzle 1 is passed via a roller 3 into a cooling trough 4 and from this via a further roller 5, which is connected to a transport roller 6, to a reel 7 via a traversing 13 in a known design. On each of the rollers 3, 5 there is a speed sensor 8 of known design, for example with a toothed disk and photoelectric scanning, the speed of which is compared with a comparison circuit 9. The measured value resulting from deviations is amplified in an amplifier 10 and controls the speed of the drive roller 5 via a corresponding drive element 11. The slip that occurs on the rollers 3, 5 is taken into account by a control arm 12 which adjusts the setpoint value of the comparison circuit 9.
Another corresponding drive element 14, which is controlled with the aid of a control arm 15, transmits the corresponding speeds to the spool 7, the traversing 13 and the circuit of the spool star 16. The different speed and speed ratios that change due to the changing during winding Spool diameter result, are achieved with the help of a mechanical transmission gear 17, which is connected to the drive member 14. After reaching a full Pak kung unit 18, the coil star 16 is switched a quarter turn. A coil 7 is fed to the coil star 16 and the plastic profile is fed to the coil 7 with the aid of grippers 19.
The full pack unit 18 is cut off by a cutting knife 20. The wrapping 22 is fed to the full packing unit 18 with the aid of a packaging system 21. The packaging unit 18 is packaged and placed on an automatic scale 23. After weighing, the pack unit 18 is conveyed to a conveyor belt by an offshoot 24.