CH702058A1 - Kalibrierroboter for slot jet. - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] Die Erfindung betrifft einen Kalibrierroboter für Breitschlitz-Düsen gemäss den Patentansprüchen. The invention relates to a calibration for slot dies according to the claims.
[0002] Breitschlitz-Düsen dienen der Herstellung von Tafeln und Flach-Folien durch Schmelzen durch einen zentrisch zugeführten Verteilkanal. Damit die Dicke des Presslings gleich bleibt, muss die Fliessmenge an jeder Stelle der Austrittsebene der Düse gleich sein. Um dieser Forderung zu entsprechen, wird der Verteilkanal der Schmelze kleiderbügelförmig ausgebildet und der längliche Spalt im Düsenaustritt so beendet, dass er zwischen einer festen und einer deformierbaren Breitschlitzlippe liegt. Als weitere konstruktive Massnahme kann je nach Bedarf zusätzlich die Spaltweite der länglichen Breitschlitz-Düse mit einem mit der Breitschlitzlippe parallelen Staubalken verengt und damit die Verteilung der Schmelze in der Düse verbessert werden. Um die örtliche Dicke des Extraktes zu kalibrieren, werden entlang der Spaltweite der deformierbaren Breitschlitzlippe in regelmässigen Abständen Spannmittel verteilt, die herkömmlicherweise Gewindebolzen wie Schrauben mit Sechskant- oder Innensechskantkopf sind, und beim Einfahren der Breitschlitz-Düse mit Handwerkzeug verstellt werden. Die fortlaufende Dickenmessung in Querrichtung zur Folienbahn ermöglicht die fortlaufende thermo-mechanische (US 2 938 231), piezotranslatorische (DE 3 427 912) oder elektromechanische (DE 4 106 487) Kalibrierung der Breitschlitz-Düsen, indem die Breitschlitzlippe in Funktion der Abweichung der örtlichen Dicke mit den Spannmitteln vom IST- auf SOLL-Mass verstellt und somit der Düsenschlitz mehr oder weniger zusammengepresst wird. Die häufige Anpassung der örtlichen Schlitzbreite ergab einen Sprung der Stetigkeit der angestrebten Dicke, so dass man die stetig kalibrierten Breitschlitz-Düsen treffend Automatikdüsen nennt. Die Vorteile der Innovation sind die gleichmässige Dicke und die gleichmässige Festigkeit der Folien trotz wesentlicher Werkstoffersparnis. Der Nachteil der Automatikdüse ist ihr Preis, denn die Ausrüstung der vielen Andrucksteilen mit geregelten Antriebsachsen summiert sich. Und hier will die Erfindung helfen. Slot dies are used for the production of sheets and flat films by melting through a centrally supplied distribution channel. So that the thickness of the compact remains the same, the flow rate at each point of the exit plane of the nozzle must be the same. In order to meet this requirement, the distribution channel of the melt is formed coat hanger-shaped and the elongated gap in the nozzle exit terminated so that it lies between a fixed and a deformable slot lip. As a further constructive measure, the gap width of the oblong slot nozzle can be narrowed as required with a parallel with the slot slot lip dust beams and thus the distribution of the melt can be improved in the nozzle. To calibrate the local thickness of the extract, clamping means are distributed along the gap width of the deformable slot lip at regular intervals, which are conventionally threaded bolts such as hexagon or hexagon head screws, and are adjusted when retracting the slot die with manual tools. The continuous thickness measurement in the transverse direction to the film web allows the continuous thermo-mechanical (US 2,938,231), piezotranslational (DE 3 427 912) or electromechanical (DE 4 106 487) calibration of the slot dies by the slot slot in function of the deviation of the local Thickness adjusted with the clamping means from actual to target size and thus the nozzle slot is more or less compressed. The frequent adaptation of the local slot width resulted in a jump in the consistency of the desired thickness, so that the steadily calibrated slot dies are aptly called automatic nozzles. The advantages of the innovation are the uniform thickness and the uniform strength of the films despite substantial material savings. The disadvantage of the automatic nozzle is its price, because the equipment of the many Andrucksteilen with controlled drive axles adds up. And here the invention wants to help.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Aufwand der Automatikdüsen zu reduzieren und zugleich die Aufrüstung der herkömmlichen Breitschlitz-Düsen zu Automatikdüsen zu ermöglichen. Object of the present invention is to reduce the cost of the automatic nozzles and at the same time to allow the upgrade of the conventional slot die to automatic nozzles.
[0004] Der Vorteil der Erfindung ist, dass der Aufwand der Automatikdüsen gesenkt und die Aufrüstung der herkömmlichen Breitschlitz-Düsen zu Automatikdüsen ermöglicht wird, weil für die Abschreibung der Investition die ermöglichte Einsparung an Rohmaterial und Energie wesentlich sind. Zugleich ist die Erfindung ein Schritt in die Richtung der Vorgaben der aktuellen Klima- und Energiediskussion. The advantage of the invention is that the cost of the automatic nozzles lowered and the upgrade of the conventional slot die nozzles is made possible to automatic nozzles, because for the depreciation of the investment, the possible savings in raw material and energy are essential. At the same time, the invention is a step in the direction of the requirements of the current climate and energy discussion.
[0005] Nachfolgend wird die Erfindung der Um- und Aufrüstung einer herkömmlichen Breitschlitz-Düse dargestellt. Die Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<sep>das Schema des Kalibrierroboters, <tb>Fig. 2<sep>die räumliche Ansicht einer Breitschlitz-Düse mit dem Kalibrierroboter in Portalbauweise, <tb>Fig. 3<sep>die Konstruktionszeichnung des Kalibrierroboters.The invention of the conversion and upgrade of a conventional slot die is shown below. The drawings show: <Tb> FIG. 1 <sep> the scheme of the calibration robot, <Tb> FIG. 2 <sep> the spatial view of a slot die with the gantry calibration gantry, <Tb> FIG. 3 <sep> the design drawing of the calibration robot.
[0006] Anschliessend wird die Erfindung an einem Anwendungsbeispiel dargestellt. Die Fig. 1zeigt die schematische Darstellung des Kalibrierroboters, beim Auspressen der Folie 1 ́ aus der Breitschlitz-Düse 1. Für die Dickenmessung wird beispielsweise die Absorptionsmessung verwendet, das heisst auf beiden Seiten der Folie 1 ́ befindet sich übereinander die Strahlungsquelle 30 ́ und der Absorptionssensor 30, mit welchen die äquivalente Dicke der Folie 1 ́ laufend für die jeweiligen Regulierschrauben der Breitschlitzlippe 4 und des Staubalkens 5 ermittelt wird. Aus der Messung des Absorptionssensors 30, der entlang der Breitschlitz-Düse 1 quer zur Bahn der Folie 1 ́ hin und her pendelt, errechnet der Rechner 31 für jede einzelne Spannstelle die Abweichung der Dicke vom Sollwert und übergibt diese dem Rechner 32, der beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist. Subsequently, the invention is illustrated by an application example. Fig. 1 shows the schematic representation of the calibration robot, when pressing the film 1 from the slot die 1. For the thickness measurement, for example, the absorption measurement is used, that is, on both sides of the film 1 is one above the other the radiation source 30 and Absorption sensor 30, with which the equivalent thickness of the film 1 is continuously determined for the respective adjusting screws of the slot slot 4 and the dust bar 5. From the measurement of the absorption sensor 30, which oscillates back and forth along the slot die 1 transversely to the web of the film 1, calculates the calculator 31 for each clamping point, the deviation of the thickness of the setpoint and passes them to the computer 32, for example, a programmable logic controller (PLC) is.
[0007] Die Dicke der Folie 1 ́ wird durch die Verstellung der Regulierschrauben 4 und 5 mit den Elektroschraubern 22 und 23 örtlich erzwungen. Für die Zustellung der Elektroschrauber 22 (23) zur Regulierschraube 4 dient der Portalschlitten 20, der auf der Brücke 14 auf zwei Schienen (15, 16) auf vier Gleitlagern (28) läuft und über ein Zahnrad vom Schlittenantrieb 21 bewegt wird. Um die zu verstellende Regulierschraube 5 zu finden, ist die Position der Regulierschraube 5 vom Rechner 32 vorgegeben und vom Koordinatenwandler 33 so erfasst, dass die Bewegung des Portalschlittens 20 über der Regulierschraube 5 dann aufhört, wenn der Sechskant- oder der Innensechskantschlüssel (auch Inbusschlüssel oder «Allen key» genannt) des Elektroschraubers 22 über der Regulierschraube 5 steht. The thickness of the film 1 is locally forced by the adjustment of the adjusting screws 4 and 5 with the electric screwdrivers 22 and 23. For the delivery of the electric screwdriver 22 (23) to the adjusting screw 4 is the portal slide 20 which runs on the bridge 14 on two rails (15, 16) on four plain bearings (28) and is moved by a gear from the carriage drive 21. In order to find the adjusting screw 5 to be adjusted, the position of the adjusting screw 5 is predetermined by the computer 32 and detected by the coordinate converter 33 so that the movement of the portal slide 20 on the adjusting screw 5 then stops when the hexagon or Allen key (Allen key or Allen key called) of the electric screwdriver 22 is above the regulating screw 5.
[0008] Sobald der Schlittenantrieb 21 diese Position erreicht hat, wird die Speisung des Schlittenantriebes 21 durch Abschalten des Schalters 36 von der Steuerung getrennt und damit der Portalschlitten 20 für die lokale Positionierung des Elektroschraubers freigegeben. Das Fassen von Sechskantschrauben wird vom Elektroschrauber 22 (23) mit Steckschlüsseln vorgenommen. Für den Aussensechskant sind Rohrschlüssel und für den Innensechskannt Inbusschlüssel geeignet. Weil das Einstecken des Inbusschlüssels mit mechanisch zugeführten Elektroschraubern in die Inbusschraube schwieriger ist als das Erfassen des Aussensechskants eines Schraubenkopfes mit dem Rohrschlüssel, wird die detaillierte Beschreibung der Erfindung mit der Zentrierung des Inbusschlüssels an Hand der Fig. 1, aus darstellungstechnischen Gründen des Schemas, mit dem Inbusschlüssel und dem Staubalken 1 ́ ́ vorgenommen. Damit wird die vorherrschende Realität ignoriert, dass der Staubalken 1» üblicherweise mit Sechskantschrauben und die Breischlitzlippe 1 ́ ́ ́ mit Inbusschrauben 4 bestückt sind. Von Moment der Freigabe des Portalschlittens 20 der Steuerung 32 orientiert sich die Feinpositionierung des Inbusschlüssels des Elektroschraubers 22 an der Zylinderfläche des Schraubenkopfes der Regulierschraube 5. Once the carriage drive 21 has reached this position, the supply of the carriage drive 21 is disconnected by switching off the switch 36 of the controller and thus the portal slide 20 released for the local positioning of the electric screwdriver. The gripping of hexagon screws is carried out by the electric screwdriver 22 (23) with socket wrenches. For the hexagon socket, pipe wrenches are suitable and for hexagon socket wrenches. Because the insertion of the Allen wrench with mechanically supplied electric screwdrivers in the Allen screw is more difficult than detecting the hexagon of a screw head with the pipe wrench, the detailed description of the invention with the centering of the Allen wrench with reference to FIG. 1, for illustrative reasons of the scheme, with made the Allen key and the jib 1. This ignores the prevailing reality that the jib 1 »is usually equipped with hexagon screws and the slip slot lip 1 with Allen screws 4. From the moment of release of the portal slide 20 of the controller 32, the fine positioning of the Allen wrench of the electric wrench 22 is based on the cylindrical surface of the screw head of the regulating screw 5.
[0009] Die Zentriervorrichtung 24 besteht aus zwei L-förmig gekröpften Hebeln 6, die gespiegelt angeordnet und miteinander im Endbereich des kürzeren Armes durch zwei eingelassene Laschen 7 mit durchgehenden Stiften mit den Feder 8 so verbunden sind, dass es zwischen den Hebeln 6 Platz gibt für den Schlüssel 22 ́ des Elektroschraubers 22 und die Enden der zugewandten kürzeren Seiten der Hebel 6 für die Aufnahme des Schraubenkopfes der Regulierschraube 5 zylindrisch vertieft sind. Die längeren Arme der Hebel 6 der Zentriervorrichtung sind locker durch einen zwischen vier Stiften gespreizten Federdraht oder eine nicht gezeigte Spiralzugfeder gehalten, damit die Aussparung für das Hereinschlüpfen des Kopfes der Regulierschraube 5 bei der Aktivierung der Pneumatikzylinder 40 (40 ́) erleichtert ist. Die Aktivierung der Zentriervorrichtung 24 steuert der Rechner 32 indem das Ventil 37 geschlossen und von der Druckluftquelle 41 Pressluft zu den beiden Druckzylindern 40 (40 ́) fliesst. Anschliessend wird der Elektroschrauber 22 von der Druckluftquelle 41 über das von der Steuerung 32 betätigte Druckluft-Ventil 37 (38) durch die Betätigung des Pneumatikzylinders 40 ́ so verschoben, dass das Schraubwerkzeug 9 des Elektroschraubers 22, der ein Inbusschlüssel ist, in den Kopf der Regulierschraube des Staubalkens 5 passt. The centering device 24 consists of two L-shaped cranked levers 6, which are arranged mirrored and connected to each other in the end of the shorter arm by two recessed tabs 7 with through pins with the spring 8 so that there is space between the levers 6 for the key 22 of the electric screwdriver 22 and the ends of the facing shorter sides of the lever 6 for receiving the screw head of the adjusting screw 5 are recessed cylindrical. The longer arms of the lever 6 of the centering device are loosely held by a spring wire spread between four pins or a spiral spring, not shown, so that the recess for the slip-in of the head of the adjusting screw 5 is facilitated in the activation of the pneumatic cylinder 40 (40). The activation of the centering device 24 is controlled by the computer 32 by closing the valve 37 and flowing compressed air from the compressed air source 41 to the two pressure cylinders 40 (40). Subsequently, the electric screwdriver 22 of the compressed air source 41 via the actuated by the control 32 compressed air valve 37 (38) by the operation of the pneumatic cylinder 40 is moved so that the screwing 9 of the electric screwdriver 22, which is an Allen wrench, in the head of Adjusting screw of the dust bar 5 fits.
[0010] Die Fig. 2 zeigt eine Breitschlitz-Düse 1 für die Bahnbreite von etwa 1,5 m Breite von der Beschickungsseite her gesehen, mit der Zuleitung der gepressten Schmelze 2 von einem nicht gezeigten Extruder. Da die Breitschlitz-Düse 1 über die Temperatur der Schmelze erhitzt sein muss, sind im Inneren der Breitschlitz-Düse nicht gezeigte elektrische Heizkörper installiert, die die Temperatur, je nach Art der Schmelze, auf etwa 180-280 °C erhöhen. Die Wärmeverluste der Breitschlitz-Düse 1 verringern Isolierplatten, die für die Abdeckung der planen Flächen gut geeignet sind. Aus demselben Grund wird, die Breitschlitz-Düse 1 bloss an ihren Enden auf das Stützgestell 3 gelegt. Das Stützgestell 3, hier nur andeutungsweise dargestellt, lässt die Nivellierung der Breitschlitz-Düse 1 zu und die Anpassung an die örtlichen Bedingungen. Für die Kalibrierung der Breitschlitzlippe 1 ́ ́ ́ der Breitschlitz-Düse 1 dienen etwa 60 Stück MIO Regulierungsschrauben 5, die auf der verdeckten Seite, analog der etwa 15 Staubalkenschrauben 4, der Grösse M 16 verteilt sind. Fig. 2 shows a slot die 1 for the web width of about 1.5 m width seen from the feed side, with the feed line of the pressed melt 2 from an extruder, not shown. Since the slot die 1 must be heated above the temperature of the melt, not shown in the interior of the slot die electrical radiators are installed, which increase the temperature, depending on the type of melt to about 180-280 ° C. The heat losses of the slot die 1 reduce insulating plates, which are well suited for covering the flat surfaces. For the same reason, the slot die 1 is placed on the support frame 3 only at its ends. The support frame 3, shown here only hinted, allows the leveling of the slot die 1 and the adaptation to the local conditions. For the calibration of the slot lip 1 of the slot die 1 serve about 60 pieces of MIO adjustment screws 5, which are distributed on the hidden side, analogous to the approximately 15 Daler screws 4, size M 16.
[0011] Über die Breitschlitz-Düse 1 erstreckt sich der Kalibrierroboter 10. Die tragenden Teile des Kalibrierroboters 10, die sich portalartig fügen, sind die Böcke 11 ́, 11 ́ ́ mit den Stützen 12 ́, 12 ́ ́, die Brücke 14 mit den Schienen 15, 16 und der Zahnstange 17, die auf der Brücke 14 planparallel verlaufen und den Portalschlitten 20 mit dem Schlittenantrieb 21 und den Elektroschrauber 22 (23) tragen. About the slot die 1, the calibration robot 10 extends. The supporting parts of the Kalibrierroboters 10, which join like a portal, the blocks 11, 11 with the supports 12, 12, the bridge 14 with the rails 15, 16 and the rack 17, which run plane-parallel on the bridge 14 and carry the gantry carriage 20 with the carriage drive 21 and the electric screwdriver 22 (23).
[0012] Auf der Brücke 14 läuft der Portalschlitten 20, vom Schlittenantrieb 21 angetrieben, der mit einem Winkelgetriebe über ein verdecktes Zahnrad (18) auf die Zahnstange 17 greift. Die Brücke 14 trägt den Elektroschrauber 22 mit der Zentriervorrichtung 24 und, als Hinweis ihrer Aufgabe, eine Regulierschraube der Breitschlitzlippe 4. On the bridge 14 of the portal slide 20, driven by the carriage drive 21, which engages with a bevel gear via a concealed gear (18) on the rack 17. The bridge 14 carries the electric screwdriver 22 with the centering device 24 and, as an indication of their task, a regulating screw of the slot slot 4th
[0013] Zur Kühlung der Brücke 14 dient das Gebläse 27, das die Luft aus der Umgebung in die Kühlkanäle 45, 46 drückt. To cool the bridge 14, the blower 27, which pushes the air from the environment in the cooling channels 45, 46 is used.
[0014] Der Kalibrierroboter 10 ist als Portalroboter mit den Böcken 11 ́ und 11» verbunden und mit der Arretierung (13 ́, 13 ́ ́) an der Breitschlitzdüse 1 positioniert. The Kalibrierroboter 10 is connected as a gantry robot with the blocks 11 and 11 »and positioned with the lock (13, 13) on the slot die 1.
[0015] Die Fig. 3 zeigt die Schnitte der Konstruktionszeichnung des Portalschlittens 20 mit dem Schlittenantrieb 21, dem Elektroschrauber 22 und der Zentriervorrichtung 24, sowie ein gekürztes Stück der Brücke 14 und eine Regulierschraube 4 mit den Schnitten A, C und D. Ergänzt werden die Unterlagen der Stückliste. <tb>1<sep>Breitschlitz-Düse <tb>1 ́<sep>Folie <tb>1 ́ ́<sep>Staubalken <tb>1 ́ ́ ́<sep>Breitschlitzlippe <tb>2<sep>Zuleitung der Schmelze <tb>3<sep>Stützgestell <tb>4<sep>Regulierschrauben der Breitschlitzlippe <tb>5<sep>Regulierschraube des Staubalkens <tb>6<sep>Hebel <tb>7<sep>Laschen <tb>8<sep>Feder <tb>9<sep>Schraubwerkzeug <tb>10<sep>Kalibrierroboter <tb>11<sep>Böcke <tb>12<sep>Stützen <tb>13 ́<sep>Arretierung <tb>13 ́ ́<sep>Arretierung <tb>14<sep>Brücke <tb>15<sep>Schiene <tb>16<sep>Schiene <tb>17<sep>Zahnstange <tb>18<sep>Zahnrad <tb>19<sep> <tb>20<sep>Portalschütten <tb>21<sep>Schlittenantrieb <tb>22<sep>Elektroschrauber <tb>23<sep>Elektroschrauber <tb>24<sep>Zentriervorrichtung <tb>25<sep>Mess und Stromkabel <tb>26<sep>Messleitung <tb>26<sep>Kabelraupe <tb>27<sep>Gebläse <tb>28<sep>Gleitlagern <tb>30<sep>Absorptionssensor <tb>30 ́<sep>Strahlungsquelle <tb>31<sep>Rechner <tb>32<sep>Rechner (SPS) <tb>33<sep>Koordinatenwandler <tb>34<sep>Koordinatenwandler <tb>35<sep>Bildschirm <tb>36<sep>Schalter <tb>37<sep>Druckluft-Ventil <tb>38<sep>Druckluft-Ventil <tb>39<sep> <tb>40<sep>Pneumatikzylinder <tb>40 ́<sep>Pneumatikzylinder <tb>41<sep>Druckluftquelle <tb>42<sep>Positionsgeber <tb>43<sep>Positionsgeber <tb>44<sep>Positionsgeber <tb>45<sep>Kühlluftkanal <tb>46<sep>Kühlluftkanal 2Fig. 3 shows the sections of the construction drawing of the portal slide 20 with the carriage drive 21, the electric screwdriver 22 and the centering device 24, as well as a shortened piece of the bridge 14 and a regulating screw 4 with the sections A, C and D. To be supplemented the documents of the parts list. <Tb> 1 <sep> slot die <tb> 1 <sep> slide <tb> 1 <sep> Dustbin <tb> 1 <sep> broadleaf lip <tb> 2 <sep> supply of the melt <Tb> 3 <sep> support frame <tb> 4 <sep> Adjusting screws of the slot lip <tb> 5 <sep> Adjusting screw of the dust bar <Tb> 6 <sep> Lever <Tb> 7 <sep> tabs <Tb> 8 <sep> Spring <Tb> 9 <sep> Wrench <Tb> 10 <sep> Kalibrierroboter <Tb> 11 <sep> goats <Tb> 12 <sep> Support <tb> 13 <sep> Lock <tb> 13 <sep> Lock <Tb> 14 <sep> Bridge <Tb> 15 <sep> rail <Tb> 16 <sep> rail <Tb> 17 <sep> rack <Tb> 18 <sep> Gear <Tb> 19 <sep> <Tb> 20 <sep> Portal spill <Tb> 21 <sep> carriage drive <Tb> 22 <sep> Electric Screwdriver <Tb> 23 <sep> Electric Screwdriver <Tb> 24 <sep> centering <tb> 25 <sep> measuring and power cables <Tb> 26 <sep> Test Lead <Tb> 26 <sep> Cable caterpillar <Tb> 27 <sep> Blower <Tb> 28 <sep> bearings <Tb> 30 <sep> Absorption Sensor <tb> 30 <sep> radiation source <Tb> 31 <sep> Calculator <tb> 32 <sep> Calculator (PLC) <Tb> 33 <sep> coordinate converter <Tb> 34 <sep> coordinate converter <Tb> 35 <sep> Screen <Tb> 36 <sep> Switches <Tb> 37 <sep> Air Valve <Tb> 38 <sep> Air Valve <Tb> 39 <sep> <Tb> 40 <sep> pneumatic cylinder <tb> 40 <sep> pneumatic cylinder <Tb> 41 <sep> compressed air source <Tb> 42 <sep> locator <Tb> 43 <sep> locator <Tb> 44 <sep> locator <Tb> 45 <sep> cooling air duct <tb> 46 <sep> Cooling air duct 2
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Legal Events
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AZW | Rejection (application) |