DE102010040317A1 - Device for production of double-walled corrugated plastic pipes, has memory plate provided for reproducible assembly of extrusion tool so that adjustment of tool remains maintained during reinsertion of tool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Produktionseinrichtung für Kunststoffwellrohre und insbesondere eine Produktionseinrichtung, bei der die Werkzeugwechselzeiten bei einem Dimensionswechsel, also bei einer Veränderung des Durchmessers des Kunststoffwellrohres reduziert werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein dafür angepasstes Extrusionswerkzeug und ein Verfahren zur Reduzierung der Werkzeugwechselzeiten beim Dimensionswechsel bei einer solchen Produktionseinrichtung.The invention relates to a production device for plastic corrugated pipes and in particular to a production device in which the tool change times are reduced during a dimensional change, that is to say when the diameter of the plastic corrugated pipe changes. Furthermore, the invention relates to an adapted extrusion tool and a method for reducing the tool change times in the dimensional change in such a production device.
Eine solche Produktionseinrichtung wird insbesondere für Kunststoffverbundrohre mit gewelltem Außenrohr und glattem, mit dem Außenrohr verschweißten, Innenrohr verwendet. Zur Erzeugung einer angeformten Muffe an einem solchen Kunststoffwellrohr bzw. Kunststoffverbundrohr (Doppelwandrohr) kann ebenfalls eine derartige Produktionseinrichtung verwendet werden. Als Doppelwandrohr wird hier ein Rohrprodukt bezeichnet, welches im Aufbau aus zwei Wänden besteht. Eine glatte Innenwand ist mit einem gewellten Außenrohr fest verbunden. Die Wellungen des Außenrohres sind quer zur Rohrachse am Umfang des Rohres angeordnet. Die glatte Innenwand dient der optimalen hydraulischen Abflusseigenschaft des Rohrsystems. Die gewellte Außenhaut verleiht dem Doppelwandrohr die gewünschten statischen Eigenschaften zur Aufnahme des Erddruckes beim Einbau unter Boden.Such a production device is used in particular for plastic composite pipes with corrugated outer tube and smooth, welded to the outer tube, inner tube. To produce a molded sleeve on such a plastic corrugated pipe or plastic composite pipe (double wall pipe) can also be used such a production device. As double-wall pipe here is a pipe product referred to, which consists of two walls in construction. A smooth inner wall is firmly connected to a corrugated outer tube. The corrugations of the outer tube are arranged transversely to the tube axis on the circumference of the tube. The smooth inner wall serves the optimal hydraulic drainage characteristic of the pipe system. The corrugated outer skin gives the double wall pipe the desired static properties for absorbing the earth pressure when installed under ground.
Eine Fertigungslinie einer solchen Produktionseinrichtung umfasst mehrere Komponenten, von denen einige im Folgenden detaillierter beschrieben werden. Zwei bzw. eine Strangpresse, auch Extruder genannt, plastifizieren den Kunststoff und pressen diesen durch ein Extrusionswerkzeug. Das Extrusionswerkzeug wiederum ist vor einer Wellrohrmaschine platziert und dient der Erzeugung eines Kunststoffschlauches für den Außenstrang und gleichzeitig weiter stromabwärts der Erzeugung eines Kunststoffschlauches für den Innenstrang. Je nach Spritzkopf bzw. Rohrwerkstoff werden die Kunststoffschläuche von einem Extruder oder getrennt von zwei Extrudern erzeugt.A production line of such a production facility comprises several components, some of which will be described in more detail below. Two or one extruder, also called extruder, plasticize the plastic and press it through an extrusion die. The extrusion die in turn is placed in front of a corrugated tube machine and serves to produce a plastic tube for the outer strand and at the same time further downstream of the production of a plastic tube for the inner strand. Depending on the spray head or pipe material, the plastic hoses are produced by an extruder or separately from two extruders.
Aus dem Außenstrang entsteht im Anschluss durch Formung in Formbacken das gewellte Außenrohr. Die Formung wird vorzugsweise unter Verwendung von Vakuum in das Profil der Formbacken bewerkstelligt. Die Formung kann aber auch durch Überdruck von innen in das Profil der Formbacken erfolgen. Kombinationen, wie Vakuum von außen und Überdruck von innen, sind auch möglich. Mit Hilfe eines gekühlten Kalibrierdornes entsteht durch Auflegen des Innenstranges die glatte Innenwand des Kunststoffverbundrohres. Durch die Restwärme werden die beiden Stränge (der Außenstrang mit dem Innenstrang) verschweißt. Durch den vorgegebenen Spalt zwischen dem Kalibrierdorn und dem Formbackeninnendurchmesser werden beide Stränge in Form gehalten und verpresst, bis beide Wandstärken miteinander verschweißt sind.The corrugated outer tube is then formed from the outer strand by shaping into shaped jaws. The molding is preferably accomplished by using vacuum in the profile of the mold jaws. The shaping can also be done by overpressure from the inside into the profile of the mold jaws. Combinations, such as vacuum from the outside and positive pressure from the inside, are also possible. With the help of a cooled calibration mandrel, the smooth inner wall of the plastic composite pipe is created by placing the inner strand. The residual heat, the two strands (the outer strand with the inner strand) are welded. Due to the predetermined gap between the Kalibrierdorn and the inner mold cavity both strands are held in shape and pressed until both wall thicknesses are welded together.
Die Wellrohrmaschine dient der Bewegung der Formbacken. Im Formbereich wird durch die Formbacken ein Formkanal gebildet. Die Formbacken werden auf dem stromaufwärts gerichteten Weg (upstreamseitig) dem Formkanal zugeführt und auf dem stromabwärts gerichteten Weg (downstreamseitig) wieder entnommen. Die Rückführung der Formbacken zum Einlauf erfolgt mittels der sogenannten Rücklaufstrecke. Bei einer Kettenmaschine werden diese in einem geschobenen geschlossenen Verbund (Kette) zum Einlauf zurückgeschoben. Bei größeren Wellrohrmaschinen wird die Rückförderung im Rücklauf aufgelöst, d. h. die Formbacken werden vereinzelt, und mit höherer Geschwindigkeit zurück zum Einlauf transportiert. Das Funktionsprinzip einer derartig gestalteten Maschine wird Shuttle-Prinzip genannt. Durch den Einsatz von Sonderformbacken können Sonderformen wie Inlinemuffen, Spitzenden, Gravuren, Markierungen usw. auf dem Endprodukt Rohr erzeugt werden.The corrugated pipe machine serves to move the mold jaws. In the molding area, a molding channel is formed by the mold jaws. The mold jaws are supplied to the mold channel on the upstream path (upstream side) and taken out on the downstream path (downstream side). The return of the mold jaws to the inlet by means of the so-called return path. In a chain machine, these are pushed back in a pushed closed compound (chain) to the inlet. For larger corrugated pipe machines, the return is dissolved in the return, d. H. The mold jaws are singulated and transported at higher speed back to the inlet. The principle of operation of such a machine is called the shuttle principle. By using special forming jaws special shapes such as inline joints, spigots, engravings, markings etc. can be produced on the final product pipe.
Das Ändern des Durchmessers bzw. der Nennweite des zu produzierenden Wellrohres bzw. Kunststoffverbundrohres wird als Dimensionswechsel bezeichnet. Zum Zwecke des Dimensionswechsels der im Anschluss zu fertigenden Rohrnennweite, müssen an den Komponenten der Fertigungslinie dimensionsabhängige Bauteile gewechselt und Einstellungen geändert werden.Changing the diameter or the nominal diameter of the corrugated pipe or plastic composite pipe to be produced is referred to as dimensional change. For the purpose of the dimensional change of the pipe size to be produced subsequently, dimensionally dependent components must be exchanged and settings changed on the components of the production line.
Bei bekannten Produktionseinrichtungen zur Herstellung eines Kunststoffwellrohres verbleibt ein Unterteil bzw. ein Grundgestell einer Spritzkopfstütze in der Fertigungslinie. Das Grundgestell der Spritzkopfstütze ist so ausgeführt, dass es bei, allen Dimensionen verwendet werden kann. Die Feinjustierung, also die Linienausrichtung und das Fluchten der Mittelachse der Kalibrierung und des Spritzkopfs zum Extrusionszentrum erfolgt so, dass das Extrusionswerkzeug mit einem Oberteil der Spritzkopfstütze auf das Grundgestell aufgesetzt und verschraubt wird. Die Ausrichtung erfolgt anschließend an einem Verstellmechanismus des Grundgestells. Die Einrichtung des Spritzkopfs erfolgt also am Grundgestell und erfolgt bei jedem Durchmesser- bzw. Nennweiten-Wechsel erneut, wobei die Einstellung nicht reproduzierbar ist. Die Verstellung wird durchgeführt, um die Anlagenkomponenten zu einander auszurichten und um später den Produktionsprozess stabil und präzise zu halten. Die Verstellung ist erforderlich, um Montage- und Fertigungsungenauigkeiten (Toleranzen) der Bauteile auszugleichen. Nachteilig ist hierbei die aufwändige und zeitraubende immer wiederkehrende Suche der optimalen Positionseinstellung an den Verstellgliedern. Dazu kommt, dass die Verstellglieder kompliziert zu bedienen und meist an schwer zugänglichen Stellen angebracht sind.In known production facilities for producing a plastic corrugated pipe, a lower part or a base frame of a spray head rest remains in the production line. The base frame of the spray head rest is designed so that it can be used in all dimensions. The fine adjustment, ie the line alignment and the alignment of the center axis of the calibration and the spray head to the extrusion center is carried out so that the extrusion tool is placed with an upper part of the spray head rest on the base frame and screwed. The alignment then takes place on an adjustment mechanism of the base frame. The device of the spray head thus takes place on the base frame and takes place at each diameter or nominal diameter change again, the setting is not reproducible. The adjustment is made to align the plant components and later to keep the production process stable and accurate. The adjustment is required to compensate for assembly and manufacturing inaccuracies (tolerances) of the components. The disadvantage here is the time-consuming and time-consuming recurrent search of the optimal position setting on the adjustment. On top of that, the Adjustment complicated to use and are usually attached to hard to reach places.
Weiterhin müssen Formbacken paarweise nacheinander mit geeignetem Hebezeug auf einer Übergabeposition (Parkstation) gesucht, gegriffen und ausgehoben werden. Im Anschluss müssen die neuen Formbackenpaare anderer Dimension einzeln per Kran und Hebezeug in eine Übergabeposition eingesetzt werden. Dabei wird das Formbackenpaar von einer Trägerplatte einer Formbackentransportsystems gelöst und das neu eingesetzte Formbackenpaar wieder auf der Trägerplatte befestigt. Dadurch wird der Wechsel der Formbacken bzw. der Dimensions-Einsätze zeit- und personalaufwändig. Der dafür notwendige Produktionsstillstand dauert aufgrund der vielen Handarbeit lange, und ist durch den Zeitstress fehlerbehaftet.Furthermore, forming jaws have to be searched, picked up and lifted in pairs one after the other with suitable hoisting gear on a transfer position (parking station). Afterwards, the new pairs of shaped jaws of different dimensions must be individually placed in a transfer position by crane and hoist. In this case, the mold jaw pair is released from a carrier plate of a Formbackentransportsystems and the newly used mold jaw pair fixed again on the support plate. As a result, the change of the mold jaws or the dimension inserts is time-consuming and labor-intensive. The necessary production shutdown takes a long time due to the many manual labor, and is subject to errors due to the time stress.
Die Aufgabe der Erfindung ist also eine Verkürzung der Werkzeugwechsel- bzw. Rüstzeiten bei Dimensionswechsel und die damit verbundene Reduzierung der nichtproduktiven Fertigungszeit, d. h. eine Nutzungserhöhung. Daraus resultieren wiederum niedrigere Stückkosten und eine höhere Produktivität.The object of the invention is thus a shortening of the tool change or set-up times with dimensional change and the associated reduction of non-productive production time, d. H. an increase in use. This in turn results in lower unit costs and higher productivity.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden die abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Further embodiments of the invention form the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Produktionseinrichtung für Kunststoffwellrohre umfasst einen Extruder, der mit einem auswechselbaren Extrusionswerkzeug verbindbar ist. Das Extrusionswerkzeug umfasst zur Erzeugung eines bestimmten Rohrdurchmessers einen Spritzkopf und einen Kalibrierdorn. Das Extrusionswerkzeug ist in Bezug zu einer Wellrohrmaschine mit Formbacken zur Erzeugung eines bestimmten Rohrdurchmessers einstellbar. Die Einstellung erfolgt durch eine Memoryplatte zur reproduzierbaren Montage des Extrusionswerkzeugs, sodass die Einstellung beim erneuten Einsetzen des Extrusionswerkzeugs erhalten bleibt.The production device for plastic corrugated pipes according to the invention comprises an extruder which can be connected to a replaceable extrusion tool. The extrusion tool comprises a spray head and a calibration mandrel for producing a specific pipe diameter. The extrusion tool is adjustable with respect to a corrugated tube machine with forming jaws to produce a given pipe diameter. The adjustment is made by a memory plate for reproducible assembly of the extrusion tool, so that the setting is maintained when re-inserting the extrusion tool.
Vorzugsweise ist die Memoryplatte nach der Einstellung fest mit dem Extrusionswerkzeug verbunden. Vorzugsweise ist das Extrusionswerkzeug bezüglich seiner Querpositionierung, seines Niveaus und seiner Drehung um die eigene Achse einstell- und fixierbar. Um das Extrusionswerkzeug samt Memoryplatte auf dem Grundgestell zu positionieren, können Zentrierbolzen auf dem Grundgestell vorgesehen sein. Um eine hohe Reproduzierbarkeit beim Zusammenfügen des Extrusionswerkzeugs samt Memoryplatte mit dem Grundgestell zu erreichen, kann eine Präzisionsfixierung zwischen der Memoryplatte und dem Grundgestell vorgesehen sein.Preferably, the memory disk is firmly connected after adjustment with the extrusion tool. Preferably, the extrusion tool with respect to its transverse positioning, its level and its rotation about its own axis can be adjusted and fixed. To position the extrusion tool together with the memory plate on the base frame, centering bolts can be provided on the base frame. In order to achieve a high reproducibility when assembling the extrusion tool together with the memory plate with the base frame, a precision fixation between the memory plate and the base frame can be provided.
Möglich sind auch mit gezieltem Spiel behaftete Vorfixierungen zwischen der Memoryplatte und dem Grundgestell, um ein relativ grobes Aufsetzen des Spritzkopfs samt Memoryplatte auf das Grundgestell zu erlauben. Um den Spritzkopf samt Memoryplatte abschließend auf dem Grundgestell zu positionieren, können Endfixierungen zwischen der Memoryplatte und dem Grundgestell vorgesehen sein.It is also possible with targeted game afflicted prefixes between the memory disk and the base frame to allow a relatively coarse placement of the spray head including memory disk on the base frame. In order to finally position the spray head together with the memory plate on the base frame, end fixations can be provided between the memory plate and the base frame.
Der Extruderanschluss, also des Adapterteils zwischen dem Extruder und dem Versorgungsrohr, kann mittels einer Segmentausführung als zweiteiliger Radial-Segment-Spannflansch ausgeführt sein, was Schrauben und damit Zeitaufwand beim Werkzeugwechsel spart. Bei der Demontage verbleiben die Schrauben durch eine sog. Verliersicherung immer am Spannflansch. Durch ein „Scharnier” sind die beiden Hälften des Spannflansches miteinander verbunden, sodass keine separaten Teile (Hälften) vorhanden sind. Das integrierte zweiteilige Heizband verbleibt ebenfalls an den Flanschflächen, und muss nicht wie gewöhnlich bei einem Wechsel entnommen werden.The extruder connection, that is, the adapter part between the extruder and the supply pipe, can be designed as a two-part radial-segment clamping flange by means of a segment design, which saves screws and thus expenditure of time when changing tools. During disassembly, the screws always remain on the clamping flange due to a so-called captive protection. By a "hinge", the two halves of the clamping flange are connected to each other, so that no separate parts (halves) are present. The integrated two-piece heating tape also remains on the flange surfaces, and does not need to be removed as usual when changing.
Durch die Verwendung einer sogenannten Spritzkopfaufheizstation kann die Werkzeugwechselzeit weiter reduziert werden. Die Spritzkopfaufheizstation ist ein zusätzlicher Elektroschrank mit integrierten Heizzonen, die an die maximale Anzahl der Heizungen am Spritzkopf angepasst sind. Über diese Spritzkopfaufheizstation kann der Spritzkopf vor und während des Dimensionswechsels auf Starttemperatur gebracht und gehalten werden, bevor er mit den Heizzonen des Extruders verbunden wird.By using a so-called spray head heating station, the tool changing time can be further reduced. The spray head heating station is an additional electrical cabinet with integrated heating zones, which are adapted to the maximum number of heaters on the spray head. This spray head heating station allows the spray head to be brought to the starting temperature before and during the dimensional change and held before it is connected to the heating zones of the extruder.
Kodierte Steckverbindungen können ein verwechslungssicheres und schnelles Verbinden der Heizleistungskabel mit zugehörigen Temperaturfühlern sichern.Coded plug-in connections can ensure a mix-up-safe and fast connection of the heating power cables with associated temperature sensors.
Steckdosen können an einer Sammelleiste und möglicherweise in einem Kabelverbindungsschrank kompakt zusammengeführt werden. Aufgeräumte Kabelführung und vereinfachte Störungssuche sind zusätzliche Vorteile. Es können Schnellspanner an Dichtungseinrichtungen einer Nachkühleinheit vorgesehen sein, um die Nachkühleinheit schnell an eine neue Dimension anzupassen.Sockets can be brought together compactly on a busbar and possibly in a cable junction box. Tidy cable routing and simplified troubleshooting are additional benefits. There may be provided quick release on sealing devices of a post-cooling unit, to quickly adapt the post-cooling unit to a new dimension.
Ein Transportrahmen kann das sichere Heben bzw. Transportieren der Extrusionseinheit aus Spritzkopf und Kalibrierdorn ermöglichen. Desweiteren kann der über die Spritzkopfdüse und den Kalibrierdorn gestülpte Transportrahmen dem Schutz des Werkzeuges gegen Beschädigungen dienen. Die Extrusionseinheit kann zur weitern Reduzierung der Rüstzeiten durch Ziehbolzen statt durch Verschraubungen mit dem Transportrahmen verbunden sein.A transport frame can enable the safe lifting or transporting of the extrusion unit from the spray head and calibration mandrel. Furthermore, the slide over the spray nozzle and the calibration mandrel transport frame can serve the protection of the tool against damage. The extrusion unit can be connected by draw bolts instead of by screwing to the transport frame to further reduce the setup times.
Zur weiteren Beschleunigung des Werkzeugwechselvorganges kann ein sogenannter Konsolen-Rollentisch am Ende einer Parkstation der Wellrohrmaschine angebracht werden. Über diesen Konsolen-Rollentisch können die Formbacken oder die Profileinsätze aus der Wellrohrmaschine heraus gefahren werden. Diese Tatsache ermöglicht eine gute Zugangssituation zum Wechseln von Formbacken, Profileinsätzen und Vakuumadapterplatten. Der Werkzeugwechselvorgang wird noch weiter beschleunigt, wenn ein automatisiertes Formbacken-Speichersystem mit einem Rüstplatz zum Umrüsten der Formbacken während der Fertigung vorgesehen wird, um Produktionsausfall durch den Formbackenwechselvorgang zu reduzieren. Dabei können Greiferaufnahmen an den Formbacken vorgesehen sein, um von einem Greifsystem eines Portalroboters gegriffen zu werden, der die Formbacken zwischen einer Übergabeposition und einem Speichersystem transportiert. To further accelerate the tool change process, a so-called console roller table can be attached to the end of a parking station of the corrugated pipe machine. The shaped jaws or the profile inserts can be moved out of the corrugated tube machine via this console roller table. This fact allows a good access situation for changing mold jaws, profile inserts and vacuum adapter plates. The tool change operation is further accelerated when an automated mold jaw storage system with a set-up station is provided for retrofitting the mold jaws during manufacture to reduce production loss through the mold jaw changing operation. In this case, gripper receptacles may be provided on the forming jaws to be gripped by a gripping system of a gantry robot, which transports the forming jaws between a transfer position and a storage system.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren gezeigt, in denen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures, in which:
Die Nachkühleinheit
Die
Die Einrichtung des Extrusionswerkzeugs
Bei erstmaligem Einrichten des Extrusionswerkzeugs
Das System zeichnet sich durch eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit (0,02 mm) bei tonnenschweren Werkzeugen aus. Erreicht wird dies z. B. durch die Kombination von mit gezieltem Spiel behafteten Vorfixierungen
Formbacken
Eine weitere Ausführungsform stellt eine Einrichtung ohne Querförderer und Speichersystem dar. Wie in
Unter Verwendung der beschriebenen Komponenten (Spannflansch, Memoryplatte, automatisiertes Formbacken-Speichersystem) reduziert sich die Werkzeugwechselzeit z. B. von 10 Stunden auf 6 Stunden. Eine weitere Werkzeugwechselzeitreduzierung von z. B. 6 Stunden auf 4,8 Stunden ist durch die Spritzkopfaufheizstation realisierbar.Using the components described (clamping flange, memory disk, automated mold-jaw storage system) reduces the tool change time z. From 10 hours to 6 hours. Another tool change time reduction of z. B. 6 hours to 4.8 hours can be realized by the spray head heating station.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021028203A1 (en) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | Fränkische Industrial Pipes GmbH & Co. KG | Variable corrugator |
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WO2009049690A1 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-23 | Unicor Gmbh | Device for producing thermoplastic corrugated pipes |
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2010
- 2010-09-07 DE DE102010040317A patent/DE102010040317A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
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