DE102018126192A1 - Method and device for determining and regulating the entry angle of a melt hose into a calibration sleeve - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels (α) eines Schmelzschlauchs (6) in die Kalibrierhülse (10) einer Kalibrier- und Kühleinheit (8), wobei eine Berechnungseinheit (31) anhand von ermittelten Werten (D1) den Soll-Einlaufwinkel (α_soll) bestimmt und an eine Steuereinheit (30) ausgibt, wobei die Steuereinheit (30) dem Soll-Einlaufwinkel entsprechend eine Antriebseinheit (26) zum Verfahren der Kalibrier- und Kühleinheit (8) in Längsrichtung ansteuert, wobei die Antriebseinheit (26) zum Einstellen eines Ist-Einlaufwinkels (α_ist) verfährt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels (α) des Schmelzschlauchs (6) in die Kalibrierhülse (10) zum Ausführen des vorstehend definierten Verfahrens.The invention relates to a method for determining and regulating the inlet angle (α) of a melt hose (6) into the calibration sleeve (10) of a calibration and cooling unit (8), a calculation unit (31) using the determined values (D1) to determine the target Inlet angle (α_soll) is determined and output to a control unit (30), the control unit (30) controlling a drive unit (26) for moving the calibration and cooling unit (8) in the longitudinal direction in accordance with the desired inlet angle, the drive unit (26) moves to set an actual inlet angle (α_act). The invention also relates to a device for determining and regulating the inlet angle (α) of the melt hose (6) into the calibration sleeve (10) for carrying out the method defined above.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels eines Schmelzschlauchs in eine Kalibrierhülse gemäß Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels gemäß Anspruch 11.The present invention relates to a method for determining and regulating the entry angle of a melt hose into a calibration sleeve according to claim 1, and a device for determining and regulating the entry angle according to claim 11.

In Rohrextrusionslinien läuft ein aus der Ringspaltdüse eines Rohrkopfes eines Extruders austretender heißer, noch verformbarer Schmelzschlauch in eine Kalibrier- und Kühleinheit ein. Diese weist einen Vakuumtank auf, an dessen Eingang eine verstellbare Kalibrierhülse angeordnet ist, in der das herzustellende Rohr auf einen gewünschten Nenndurchmesser fixiert wird. Nach dem Austritt aus der Kalibrierhülse wird das Rohr im Vakuumtank weiter durch eingesprühtes Wasser gekühlt. Da das Rohr an dieser Stelle noch nicht formstabil ist, läuft es nach der Kalibrierhülse über im Vakuumtank angeordnete Rohrunterstützungen, so dass es zentriert eine ausgangsseitige Dichtung des Vakuumtanks durchläuft. Hierzu wird das Rohr von einem Raupenabzug durch den Vakuumtank und sich an den Vakuumtank anschließende Kühltanks gezogen.In pipe extrusion lines, a hot, still deformable melt hose emerging from the annular gap nozzle of a pipe head of an extruder runs into a calibration and cooling unit. This has a vacuum tank, at the entrance of which an adjustable calibration sleeve is arranged, in which the pipe to be manufactured is fixed to a desired nominal diameter. After exiting the calibration sleeve, the tube in the vacuum tank is further cooled by sprayed water. Since the pipe is not yet dimensionally stable at this point, it runs after the calibration sleeve over pipe supports arranged in the vacuum tank, so that it passes through a center seal on the outlet side of the vacuum tank. For this purpose, the pipe is pulled from a caterpillar take-off through the vacuum tank and cooling tanks connected to the vacuum tank.

Zur Einstellung der geometrischen Abmessungen des Rohres, insbesondere des Außendurchmessers und einer Wandstärke, können in der Extrusionslinie bestimmte Prozessparameter eingestellt werden. Der Rohraußendurchmesser wird hierbei durch einen Innendurchmesser der Kalibrierhülse festgelegt. Die Wandstärke wird durch eine am Raupenabzug eingestellte Abzugsgeschwindigkeit sowie einen im Extruder eingestellten Materialfluss bestimmt. Wird eine bestimmte geometrische Abmessung für das zu produzierende Rohr vorgegeben, kann beispielsweise ein entsprechendes Rezept geladen und aktiviert werden, in dessen Abhängigkeit die jeweiligen Prozessparameter eingestellt werden. Eine derartige Extrusionslinie mit einer beispielhaften Kalibrierhülse ist in DE 10 2005 002 820 B3 beschrieben.Certain process parameters can be set in the extrusion line to adjust the geometric dimensions of the tube, in particular the outside diameter and a wall thickness. The outer tube diameter is determined by an inner diameter of the calibration sleeve. The wall thickness is determined by a take-off speed set on the caterpillar take-off and a material flow set in the extruder. If a specific geometric dimension is specified for the pipe to be produced, a corresponding recipe can be loaded and activated, for example, depending on which the respective process parameters are set. Such an extrusion line with an exemplary calibration sleeve is shown in DE 10 2005 002 820 B3 described.

In einer Extrusionslinie nach dem Stand der Technik, mit verstellbarer Kalibrierhülse und weiteren flexiblen Einrichtungen, kann während des Fertigungsprozesses ein Dimensionswechsel von einem ersten Außendurchmesser auf einen zweiten Außendurchmesser stattfinden. Dies kann zum Beispiel durch einen Wechsel von einem ersten Rezept auf ein zweites Rezept erfolgen. Wird beispielsweise lediglich der Innendurchmesser der Kalibrierhülse verfahren, ergibt sich hierdurch eine Veränderung des Einlaufwinkels des Schmelzschlauchs in die Kalibrierhülse. Resultierend aus einem sehr kleinen Einlaufwinkel oder einem sehr großen Einlaufwinkel können Prozessinstabilitäten entstehen, die zu mangelhaften Rohren und somit zu erhöhtem Ausschuss sowie zu Abrissen des Schmelzschlauchs während des Extrusionsvorgangs und somit zum Abbruch des Extrusionsprozesses führen. Zu kleine Einlaufwinkel führen hierbei zu einer mangelhaften Abdichtung des Schmelzschlauchs zur Kalibrierhülse und somit zu einer Belüftung des Vakuumtanks, dem ein Abbruch des Extrusionsprozesses folgt. Zu große Einlaufwinkel führen zu Materialaufstauungen am Einlauf der Kalibrierhülse und führen dadurch zu Inhomogenitäten der Wandstärke sowie der Materialbeschaffenheit sowie zu Abrissen des Schmelzschlauchs.In an extrusion line according to the prior art, with an adjustable calibration sleeve and other flexible devices, a dimension change from a first outer diameter to a second outer diameter can take place during the production process. This can be done, for example, by changing from a first recipe to a second recipe. If, for example, only the inside diameter of the calibration sleeve is moved, this results in a change in the inlet angle of the melt hose into the calibration sleeve. As a result of a very small inlet angle or a very large inlet angle, process instabilities can arise which lead to defective pipes and thus to increased rejects as well as to the melt hose being torn off during the extrusion process and thus to the termination of the extrusion process. Inlet angles that are too small lead to inadequate sealing of the melt hose to the calibration sleeve and thus to ventilation of the vacuum tank, which is followed by termination of the extrusion process. Inlet angles that are too large lead to material build-up at the inlet of the calibration sleeve and thus lead to inhomogeneities in the wall thickness and material properties as well as to the melt hose being torn off.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der auch bei einem Dimensionswechsel in laufender Produktion eines Rohres ein einfacher, zuverlässiger und sicherer Fertigungsprozess gewährleistet wird.The invention is therefore based on the object of specifying a method and a device with which a simple, reliable and safe manufacturing process is ensured even when there is a change in dimension in the ongoing production of a tube.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a device according to claim 11. The sub-claims describe preferred further developments.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für den Einsatz in Extrusionslinien vorteilhaft, mit denen ein Dimensionswechsel bei laufender Produktion fahrbar ist. Sie bietet aber auch bei Extrusionslinien, die keinen Dimensionswechsel bei laufender Produktion ermöglichen, eine erhöhte Prozesssicherheit.The method according to the invention is particularly advantageous for use in extrusion lines with which a change in dimension can be carried out during production. However, it also offers increased process reliability for extrusion lines that do not allow dimension changes during ongoing production.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich der Einlaufwinkel eines Schmelzschlauchs in die Kalibrierhülse einer Kalibrier- und Kühleinheit bestimmen und auf einen Soll-Einlaufwinkels regeln.With the method according to the invention and with the device according to the invention, the entry angle of a melt hose into the calibration sleeve of a calibration and cooling unit can be determined and regulated to a desired entry angle.

Hierzu kann eine Berechnungseinheit anhand von ermittelten Werten, die zum Beispiel von vorab durchgeführten Simulationsrechnungen bzw. Algorithmen festgelegt werden oder aber aus vorigen Versuchen folgen, einen Soll-Einlaufwinkel bestimmen, der typischerweise zwischen 3° und 20° liegen kann, beispielweise bei 7°. Prozessparameter, die einen Einfluss auf den ermittelten Soll-Einlaufwinkel haben, sind zum Beispiel der Innendurchmesser der Kalibrierhülse, die Geometrie der Ringspaltdüse, insbesondere die Durchmesser, die den vorläufigen Innen- und Außendurchmesser und somit auch die Wandstärke des Rohres vorgeben, die Werkstofftemperatur sowie die Abzugsgeschwindigkeit und der Werkstoff des Rohres.For this purpose, a calculation unit can determine a target entry angle, which can typically be between 3 ° and 20 °, for example 7 °, on the basis of determined values, which are determined, for example, by previously performed simulation calculations or algorithms or which follow from previous experiments. Process parameters that have an influence on the determined inlet angle are, for example, the inside diameter of the calibration sleeve, the geometry of the annular gap nozzle, in particular the diameters, which specify the preliminary inside and outside diameter and thus also the wall thickness of the pipe, the material temperature and the Take-off speed and the material of the tube.

Der durch die Berechnungseinheit ermittelte Soll-Einlaufwinkel wird an eine Steuereinheit ausgegeben, die des Weiteren Messwerte zum Ermitteln eines Ist-Einlaufwinkel erhält, die sie beispielsweise über ein Abstands- oder Positionsmessgerät, das den Abstand zwischen dem Rohrkopf und der Kalibier- und Kühleinheit misst oder aber durch Messwerte eines Antriebsmotors einer Antriebseinheit erhält. Die Steuereinheit bildet eine Differenz zwischen dem Soll-Einlaufwinkel und dem Ist-Einlaufwinkel und gibt Ansteuersignale an die Antriebseinheit aus, die mit der Kalibrier- und Kühleinheit verbunden ist, um den Ist-Einlaufwinkel dem Soll-Einlaufwinkel anzupassen. Die Antriebseinheit, die einen Antriebsmotor und geeignete Antriebsmittel aufweist, wie z. B. eine Gewindespindel, kann die Kalibrier- und Kühleinheit verfahren und somit den Abstand zwischen dem Einlauf der Kalibrierhülse und dem Rohrkopf verändern und hierdurch den Ist-Einlaufwinkel an den Soll-Einlaufwinkel anpassen.The target entry angle determined by the calculation unit is output to a control unit, which furthermore receives measured values for determining an actual entry angle, which it receives, for example, via a distance or position measuring device that measures the distance between the pipe head and the calibration and cooling unit measures or is obtained from measured values of a drive motor of a drive unit. The control unit forms a difference between the desired entry angle and the actual entry angle and outputs control signals to the drive unit, which is connected to the calibration and cooling unit, in order to adapt the actual entry angle to the desired entry angle. The drive unit, which has a drive motor and suitable drive means, such as. B. a threaded spindle, the calibration and cooling unit can move and thus change the distance between the inlet of the calibration sleeve and the pipe head and thereby adjust the actual inlet angle to the target inlet angle.

Die erfindungsgemäß zu regelnde Größe ist der Einlaufwinkel des Schmelzschlauchs in die Kalibrierhülse, es versteht sich jedoch von selbst, dass sich aus einem vorläufigen Schmelzschlauchaußendurchmesser, der durch die Ringspaltdüse vorgegeben wird, dem Rohrinnendurchmesser der Kalibrierhülse, die den endgültigen Rohraußendurchmesser vorgibt und dem Abstand zwischen dem Einlauf der Kalibrierhülse und dem Rohrkopf, der Einlaufwinkel ergibt, so dass der Einlaufwinkel für eine Regelung des Einlaufwinkels nicht explizit berechnet werden muss. Ersatzweise kann das erfinderische Verfahren auch mit dem genannten Abstand sowie mit dem vorläufigen Rohraußendurchmesser sowie mit dem endgültigen Rohraußendurchmesser betrieben werden. Das ins Verhältnis Setzen des vorläufigen Rohraußendurchmessers und des endgültigen Rohraußendurchmessers und das Zuordnen eines entsprechenden Abstandes entspricht also dem Ermitteln eines Einlaufwinkels.The variable to be controlled according to the invention is the inlet angle of the melt hose into the calibration sleeve, but it goes without saying that a preliminary melt hose outer diameter, which is predetermined by the annular gap nozzle, determines the inner pipe diameter of the calibration sleeve, which specifies the final outer pipe diameter, and the distance between the two Entry of the calibration sleeve and the tube head, which results in the entry angle, so that the entry angle does not have to be calculated explicitly for regulating the entry angle. Alternatively, the inventive method can also be operated with the stated distance and with the preliminary tube outer diameter and with the final tube outer diameter. The relationship between the provisional outer tube diameter and the final outer tube diameter and the assignment of a corresponding distance thus corresponds to the determination of an inlet angle.

Bevorzugterweise wird der Soll-Einlaufwinkel des Schmelzschlauchs in die Kalibrierhülse bereits während der Verstellung der Kalibrierhülse und somit während der Verstellung des Rohraußendurchmessers ermittelt und eingestellt, so dass nicht nur nach der Umstellung des Rohraußendurchmessers ein sicherer Prozess sowie ein mangelfreies Rohr ermöglicht werden kann, sondern auch Prozessbedingungen, die zum Abbruch des Extrusionsprozesses führen können, während der Verstellung der Kalibrierhülse vermieden werden können.Preferably, the target inlet angle of the melt hose into the calibration sleeve is already determined and adjusted during the adjustment of the calibration sleeve and thus during the adjustment of the outer tube diameter, so that not only can a safe process and a defective tube be made possible after the outer tube diameter has been changed, but also Process conditions that can lead to the termination of the extrusion process while the calibration sleeve can be avoided.

Insbesondere wird bevorzugt, dass der Soll-Einlaufwinkel während der Verstellung der Kalibrierhülse konstant gehalten wird, also der Abstand zwischen dem Einlauf der Kalibrierhülse und dem Rohrkopf direkt zum Verhältnis des vorläufigen Rohraußendurchmessers zum Innendurchmesser der Kalibrierhülse angepasst werden kann. Alternativ kann der Soll-Einlaufwinkel hierzu auch variabel eingestellt werden, wenn z. B. während der Verstellung der Kalibrierhülse weitere Prozessparameter zu einem sich verändernden idealen Soll-Einlaufwinkel führen.In particular, it is preferred that the target inlet angle is kept constant during the adjustment of the calibration sleeve, that is to say the distance between the inlet of the calibration sleeve and the pipe head can be directly adapted to the ratio of the preliminary pipe outer diameter to the inner diameter of the calibration sleeve. Alternatively, the target inlet angle can also be set variably if, for. B. during the adjustment of the calibration sleeve further process parameters lead to a changing ideal target entry angle.

In einer bevorzugten Ausführungsform ermittelt die Berechnungseinheit einen Soll-Einlaufwinkel nicht nur in Abhängigkeit des Rohraußendurchmessers, sondern auch in Abhängigkeit der endgültigen Wandstärke des Rohres und/oder aber in Abhängigkeit des Massespalts der Ringspaltdüse, da sich in Abhängigkeit der vorläufigen und der endgültigen Wandstärke des Rohres unterschiedliche Geometrien oder auch Biegelinien des Rohres zwischen dem Einlauf der Kalibrierhülse und dem Auslauf der Ringspaltdüse ausbilden können.In a preferred embodiment, the calculation unit determines a target inlet angle not only as a function of the pipe outer diameter, but also as a function of the final wall thickness of the pipe and / or as a function of the mass gap of the annular gap nozzle, since the provisional and the final wall thickness of the pipe vary can form different geometries or bending lines of the tube between the inlet of the calibration sleeve and the outlet of the annular gap nozzle.

In einer bevorzugten Ausführungsform können die durch die Berechnungseinheit ermittelten Soll-Einlaufwinkel auch auf Werkstoffparametern basieren, da unterschiedliche Werkstoffe sich hinsichtlich ihrer Biegelinie, aber auch hinsichtlich ihres Fließ- und Haftverhaltens, vor allem am Einlauf der Kalibrierhülse, unterscheiden können.In a preferred embodiment, the target inlet angles determined by the calculation unit can also be based on material parameters, since different materials can differ in terms of their bending line, but also in terms of their flow and adhesion behavior, especially at the inlet of the calibration sleeve.

Des Weiteren ist bevorzugt, dass die Berechnungseinheit bei der Ermittlung des Soll-Einlaufwinkels die Prozesstemperatur, also insbesondere die Werkstofftemperatur des Schmelzschlauchs zwischen dem Rohrkopf und dem Einlauf der Kalibrierhülse, berücksichtigt, da die Prozesstemperatur einen Einfluss auf die Biegelinie und das Haftverhalten des Schmelzschlauchs, vor allem am Einlauf der Kalibrierhülse, haben kann.It is further preferred that the calculation unit takes into account the process temperature, i.e. in particular the material temperature of the melt hose between the pipe head and the inlet of the calibration sleeve, when determining the desired inlet angle, since the process temperature has an influence on the bending line and the adhesive behavior of the melt hose everything at the inlet of the calibration sleeve.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ist-Einlaufwinkel mittels eines Winkelmessgeräts ermittelt, dessen Messverfahren z.B. auf optischen oder akustischen physikalischen Größen beruht, wobei das Messverfahren z.B. axial oder radial zur Extrusionsrichtung ausgerichtet sein kann. Der gemessene Ist-Einlaufwinkel kann der Steuereinheit 31 zugeführt werden, um den berechneten Ist-Einlaufwinkel zu verifizieren. Hierdurch kann die Prozesssicherheit weiter erhöht werden, da der anhand der Geometrien der Ringspaltdüse, dem Einlass der Kalibrierhülse und dem Abstand zwischen den beiden zuletzt genannten Komponenten errechnete Ist-Einlaufwinkel durch das Fließverhalten des Schmelzschlauchs von dem tatsächlich vorliegenden Ist-Einlaufwinkel abweichen kann. Insbesondere wird hierbei bevorzugt, dass der gemessene Ist-Einlaufwinkel der Steuereinheit zugeführt wird, um eine Regelung auf den gemessenen Ist-Einlaufwinkel vornehmen zu können.In a preferred embodiment, the actual entry angle is determined by means of an angle measuring device, the measuring method of which is based, for example, on optical or acoustic physical quantities, the measuring method being able to be oriented, for example, axially or radially to the extrusion direction. The measured actual entry angle can be the control unit 31 can be supplied to verify the calculated actual entry angle. This can further increase process reliability, since the actual inlet angle calculated on the basis of the geometries of the annular gap nozzle, the inlet of the calibration sleeve and the distance between the latter two components can deviate from the actual inlet angle due to the flow behavior of the melt hose. In particular, it is preferred that the measured actual entry angle is fed to the control unit in order to be able to regulate the measured actual entry angle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Abstand zwischen dem Rohrkopf und der Kalibrierhülse mittels eines Abstands- oder Positionsmessgeräts ermittelt und der Steuereinheit zugeführt werden. Hierdurch kann der Abstand zwischen dem Rohrkopf und der Kalibrierhülse besonders genau und sicher bestimmt werden.According to a preferred embodiment, the distance between the pipe head and the calibration sleeve can be determined by means of a distance or position measuring device and fed to the control unit. As a result, the distance between the pipe head and the calibration sleeve can be determined particularly precisely and reliably.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich der Einlaufwinkel eines Schmelzschlauchs in die Kalibrierhülse einer Kalibrier- und Kühleinheit mit dem soeben beschriebenen Verfahren bestimmen und regeln.With the device according to the invention, the inlet angle of a melt hose can be in Determine and regulate the calibration sleeve of a calibration and cooling unit using the procedure just described.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Extrusionslinie;
  • 2a einen ersten Einlaufwinkel in eine Kalibrierhülse;
  • 2b einen zweiten Einlaufwinkel in eine Kalibrierhülse;
  • 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic side view of an extrusion line;
  • 2a a first entry angle into a calibration sleeve;
  • 2 B a second entry angle into a calibration sleeve;
  • 3rd a flowchart of the method according to the invention.

Die in der 1 dargestellte Extrusionslinie zur Herstellung von Rohren 6 umfasst eine Extruder-Einheit 1 mit einem Aufgabetrichter 2, eine Extruderschnecke 3 und einem Rohrkopf 4. Über den Aufgabetrichter 2 wird ein thermoplastischer Kunststoff 5 in Granulat- oder Pulver-Form der Extruder-Einheit 1 zugeführt. In dieser wird das Granulat bzw. Pulver erwärmt, geknetet und plastifiziert. Anschließend wird der thermoplastische Kunststoff 5 als formbare Masse durch die Extruderschnecke 3 in den Rohrkopf 4 gefördert und dort durch eine Ringspaltdüse 20, die in den 2a und 2b dargestellt ist, gedrückt.The in the 1 Extrusion line shown for the production of pipes 6 comprises an extruder unit 1 with a feed hopper 2nd , an extruder screw 3rd and a pipe head 4th . Via the feed hopper 2nd becomes a thermoplastic 5 in granular or powder form of the extruder unit 1 fed. The granulate or powder is heated, kneaded and plasticized in this. Then the thermoplastic material 5 as a malleable mass through the extruder screw 3rd in the pipe head 4th conveyed and there through an annular gap nozzle 20th that in the 2a and 2 B is shown.

Nach dem Austritt aus der Ringspaltdüse 20 wird der heiße, noch verformbare Schmelzschlauch 6 mittels eines am Ende der Extrusionslinie angeordneten Raupenabzugs 7 durch eine Kalibrier- und Kühleinheit 8 gezogen, die einen Vakuumtank 9 aufweist, an dessen Einlauf 13 eine einstellbare, perforierte Kalibrierhülse 10 angeordnet ist. Der Rohraußendurchmesser Da des Schmelzschlauchs 6 ist vor dessen Eintritt in die Kalibrierhülse 10 zunächst größer als der Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10, so dass die Außenwandung des Schmelzschlauchs 6 nach dem Eintritt in die Kalibrierhülse 10 an einer Innenwandung der Kalibrierhülse 10 anliegt. Unterstützt wird dies durch den in der Kalibrier- und Kühleinheit 8 vorherrschenden Unterdruck von beispielsweise 500 Millibar, durch den der Schmelzschlauch 6 aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Rohrinnenraum und der Kalibrier- und Kühleinheit 8 gegen die Kalibrierhülse 10 gedrückt wird und dem Rohr 6 den Rohraußendurchmesser Da aufgezwungen wird, der dem Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10 entspricht. Ein verstellbarer Einlauf 13 des Vakuumtanks 9 ist als eine Einheit mit der Kalibrierhülse 10 ausgeführt und verfährt gemeinsam mit der Kalibrierhülse 10.After exiting the annular gap nozzle 20th becomes the hot, still deformable melting hose 6 by means of a caterpillar take-off arranged at the end of the extrusion line 7 through a calibration and cooling unit 8th pulled the a vacuum tank 9 has at the inlet 13 an adjustable, perforated calibration sleeve 10th is arranged. The pipe outside diameter There of the melt hose 6 is before it enters the calibration sleeve 10th initially larger than the inside diameter D1 the calibration sleeve 10th so that the outer wall of the melt hose 6 after entering the calibration sleeve 10th on an inner wall of the calibration sleeve 10th is present. This is supported by the in the calibration and cooling unit 8th prevailing negative pressure of, for example, 500 millibars, through which the melting hose 6 due to the pressure difference between the pipe interior and the calibration and cooling unit 8th against the calibration sleeve 10th is pressed and the pipe 6 the pipe outside diameter There is forced on the inside diameter D1 the calibration sleeve 10th corresponds. An adjustable inlet 13 of the vacuum tank 9 is as a unit with the calibration sleeve 10th executed and moves together with the calibration sleeve 10th .

Durch das Anliegen des Schmelzschlauchs 6 an dem Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 wird die Kalibrier- und Kühleinheit 8 gleichzeitig eingangsseitig gegen die Atmosphäre abgedichtet, wobei der Schmelzschlauch 6 zur Verbesserung der Dichtwirkung mit einer Flüssigkeit benetzt wird. Die Länge der Kalibrierhülse 10 ist auf den Fertigungsprozess abgestimmt, so dass der Rohraußendurchmesser Da nach dem Verlassen der Kalibrierhülse 10 beibehalten wird und sich durch den vorherrschenden Unterdruck in der Kalibrier- und Kühleinheit 8 nicht vergrößert.By the application of the melt hose 6 at the inlet 13 the calibration sleeve 10th becomes the calibration and cooling unit 8th sealed against the atmosphere on the inlet side at the same time, the melting hose 6 is wetted with a liquid to improve the sealing effect. The length of the calibration sleeve 10th is matched to the manufacturing process so that the outer tube diameter There after leaving the calibration sleeve 10th is maintained and by the prevailing negative pressure in the calibration and cooling unit 8th not enlarged.

Nach dem Verlassen der Kalibrierhülse 10 wird das Rohr 6 durch im Vakuumtank 9 angeordnete Rohrunterstützungen 12 gestützt, auf denen das Rohr 6 mit seiner Außenwandung aufliegt. Die Rohrunterstützungen 12 sorgen insbesondere dafür, dass ein Durchhängen und ein Deformieren des noch nicht endgültig ausgehärteten Rohres 6 vermieden wird. Die Mittelachse des Rohres 6 wird hierbei zur Mittelachse der Kalibrierhülse 10 ausgerichtet, die Rohrunterstützungen 12 werden also in Abhängigkeit des Rohraußendurchmessers Da in ihrer Höhe verfahren. Wird ein Dimensionswechsel während des laufenden Betriebs durchgeführt und der Rohraußendurchmesser Da verändert, werden die Höhen der Rohrunterstützungen 12 entsprechend schrittweise an die Rohraußendurchmesser Da angepasst.After leaving the calibration sleeve 10th becomes the pipe 6 through in the vacuum tank 9 arranged pipe supports 12th supported on which the pipe 6 rests with its outer wall. The pipe supports 12th ensure in particular that sagging and deformation of the not yet fully hardened pipe 6 is avoided. The central axis of the pipe 6 becomes the central axis of the calibration sleeve 10th aligned, the pipe supports 12th are depending on the outside diameter of the pipe There proceed in height. If a dimension change is carried out during operation and the pipe outer diameter There the heights of the pipe supports are changed 12th correspondingly step by step to the outer pipe diameter There customized.

Ausgangsseitig weist der Vakuumtank 9 eine Dichtung 14 auf, die wie die Kalibrierhülse 10 die Kalibrier- und Kühleinheit 8 an den Enden abdichtet, so dass in der Kalibrier- und Kühleinheit 8 ein Unterdruck eingestellt werden kann. Der Kalibrier- und Kühleinheit 8 nachgeordnet ist mindestens ein Kühltank 11, in dem das Rohr 6 auf etwa Raumtemperatur abgekühlt wird. Es findet eine endgültige Aushärtung des Rohres 6 statt, wodurch eine hohe Formstabilität des Rohres 6 erreicht wird. Dem Kühltank 11 nachgelagert ist der Raupenabzug 7, der ein Ziehen des Rohres 6 durch die Extrusionslinie gewährleistet.The vacuum tank has an outlet 9 a seal 14 on that like the calibration sleeve 10th the calibration and cooling unit 8th seals at the ends, so that in the calibration and cooling unit 8th a negative pressure can be set. The calibration and cooling unit 8th at least one cooling tank is arranged downstream 11 in which the pipe 6 is cooled to about room temperature. The pipe is finally cured 6 instead, which ensures a high dimensional stability of the tube 6 is achieved. The cooling tank 11 the caterpillar take-off is located downstream 7 who is pulling the pipe 6 guaranteed by the extrusion line.

Die Kalibrier- und Kühleinheit 8 ist mittels einer Antriebseinheit 26 in Längsrichtung verfahrbar gelagert. Hierzu ist die Antriebseinheit 26 mit der Kalibrier- und Kühleinheit 8 verbunden und erzeugt eine Relativbewegung zwischen dem Rohrkopf 4 und dem verstellbaren Einlauf 13. Die Antriebseinheit 26 weist einen Antriebsmotor 27 auf, der ein Elektromotor wie z. B. ein Schrittmotor sein kann. Der Antriebsmotor 27 kann jedoch auch hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden. Der Antriebsmotor 27 kann hierbei derart ausgeführt sein, dass anhand der Bewegung des Antriebsmotors 27 auf die Relativbewegung zwischen der Kalibrier- und Kühleinheit 8 und dem Rohrkopf 4 zurückgeschlossen werden kann. Zur Realisierung der Relativbewegung steht der Antriebsmotor 27 mit Antriebsmitteln 28 in Wirkverbindung, die als Zahnräder ausgeführt sein können, die mit einer ortsfesten Zahnstange zusammenwirken und die Relativbewegung erzeugen. Alternativ können auch der Antriebsmotor 27 sowie die Antriebsmittel 28 ortsfest sein und mit einer Gewindestange zusammenwirken, die an der Kalibrier- und Kühleinheit 8 befestigt ist. In vergleichbarer Weise kann das Antriebsmittel 28 auch eine Gewindestange sowie eine Mutter aufweisen, die in einer dem Fachmann bekannten Weise eine Relativbewegung erzeugen.The calibration and cooling unit 8th is by means of a drive unit 26 supported in the longitudinal direction. This is the drive unit 26 with the calibration and cooling unit 8th connected and creates a relative movement between the pipe head 4th and the adjustable inlet 13 . The drive unit 26 has a drive motor 27 on the an electric motor such. B. can be a stepper motor. The drive motor 27 can also be driven hydraulically or pneumatically. The drive motor 27 can be designed in such a way that based on the movement of the drive motor 27 on the relative movement between the calibration and cooling unit 8th and the pipe head 4th can be inferred. The drive motor is used to implement the relative movement 27 with drive means 28 in operative connection, which can be designed as gear wheels, which interact with a fixed rack and generate the relative movement. Alternatively, the drive motor 27 as well as the drive means 28 be stationary and interact with a threaded rod, on the calibration and cooling unit 8th is attached. In a comparable manner, the drive means 28 also have a threaded rod and a nut which produce a relative movement in a manner known to the person skilled in the art.

Die Kalibrier- und Kühleinheit 8 weist weiterhin eine Positionserfassung auf, die das Bestimmen eines Abstandes A1 (siehe 2a), also dem Abstand zwischen der Kalibrier- und Kühleinheit 8 und dem Rohrkopf 4 ermöglicht. Die Positionserfassung kann in das Antriebsmittel 28 integriert sein, also wie oben bereits beschrieben, mittels einer Auswertung der Bewegung eines Schrittmotors realisiert sein. Alternativ oder auch zusätzlich kann hierzu ein Abstands- oder Positionsmessgerät 29 vorgesehen sein, das z. B. mittels Ultraschall den Abstand A1 zwischen der Kalibrier- und Kühleinheit 8 und dem Rohrkopf 4 ermittelt. Dem Fachmann sind eine Vielzahl von Messgeräten bekannt, die mittels optischer, elektrischer oder magnetischer Signale eine Positionserfassung ermöglichen.The calibration and cooling unit 8th furthermore has a position detection which enables the determination of a distance A1 (please refer 2a) , i.e. the distance between the calibration and cooling unit 8th and the pipe head 4th enables. The position detection can be in the drive means 28 be integrated, that is, as already described above, by means of an evaluation of the movement of a stepping motor. Alternatively or additionally, a distance or position measuring device can be used for this 29 be provided, the z. B. the distance by means of ultrasound A1 between the calibration and cooling unit 8th and the pipe head 4th determined. A large number of measuring devices are known to the person skilled in the art which enable position detection by means of optical, electrical or magnetic signals.

Zur Ansteuerung der Antriebseinheit 26 ist diese sowie das Abstands- oder Positionsmessgerät 29 mit einer Steuereinheit 30 elektrisch leitend verbunden. Die Steuereinheit 30 erhält von einer Berechnungseinheit 31 Soll-Abstände oder Soll-Einlaufwinkel α_soll, die die Steuereinheit 30 mit den Ist-Abständen oder Ist-Einlaufwinkel α_ist, die sie z.B. von dem Abstands- oder Positionsmessgerät 29 erhält, vergleicht. Entsprechend der Soll-Ist-Differenz wird der Antriebsmotor 27 von der Steuereinheit 30 angesteuert und der IstWert dem Soll-Wert angenähert. Die Berechnungseinheit 31 berechnet die Soll-Abstände oder Soll-Einlaufwinkel α_soll anhand ihr vorliegender Prozessparameter und gegebenenfalls anhand von Daten, die ihr über eine Benutzerschnittstelle 32, mit der sie leitend verbunden ist, zur Verfügung gestellt werden. Ein relevanter Parameter zur Ermittlung des Soll-Abstandes oder Soll-Einlaufwinkel α_soll ist hierbei die Differenz des Innendurchmessers D2 der Düse 21 zum Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10.To control the drive unit 26 is this as well as the distance or position measuring device 29 with a control unit 30th electrically connected. The control unit 30th received from a calculation unit 31 Target distances or target entry angle α_set that the control unit 30th with the actual distances or actual entry angle α_act which you can get from the distance or position measuring device 29 receives, compares. The drive motor corresponds to the target-actual difference 27 from the control unit 30th controlled and the actual value approximates the target value. The calculation unit 31 calculates the target distances or target entry angle α_set on the basis of its existing process parameters and, if appropriate, on the basis of data that it receives via a user interface 32 with which it is conductively connected. A relevant parameter for determining the target distance or target entry angle α_set is the difference of the inside diameter D2 the nozzle 21 to the inside diameter D1 the calibration sleeve 10th .

In der 2a ist die Ringspaltdüse 20, die in dem Rohrkopf 4 angeordnet ist, dargestellt. Die Ringspaltdüse 20 weist einen Dorn 22 sowie eine Düse 21 auf, die den Dorn 22 konzentrisch umgibt und somit einen Massespalt 23 ausbildet. In der 2a gelangt der thermoplastische Kunststoff 5 von rechts, von der Extruderschnecke 3 angetrieben, in den Massespalt 23 und erhält hierdurch eine rohrförmige Geometrie. Der vorläufige Schmelzschlauchaußendurchmesser Da wird durch die Düse 21 vorgegeben, der vorläufige Schmelzschlauchinnendurchmesser Di von dem Dorn 22. Hierdurch wird zugleich eine vorläufige Wandstärke M des Schmelzschlauchs 6 festgelegt.In the 2a is the annular gap nozzle 20th that in the pipe head 4th is arranged, shown. The annular gap nozzle 20th has a thorn 22 as well as a nozzle 21 on the thorn 22 surrounds concentrically and thus a mass gap 23 trains. In the 2a gets the thermoplastic 5 from the right, from the extruder screw 3rd driven into the ground gap 23 and thereby gets a tubular geometry. The provisional outer tube diameter There is through the nozzle 21 given the provisional inner diameter of the melt hose Tue from the thorn 22 . This also becomes a preliminary wall thickness M of the melt hose 6 fixed.

Der Auslauf der Düse 21 weist einen Abstand A1 zu dem Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 auf. Der Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10 gibt hierbei den endgültigen Rohraußendurchmesser Da vor. Der endgültigen Rohrinnendurchmesser Di resultiert aus dem Rohraußendurchmesser Da, dem von der Extruder-Einheit 1 durch den Massespalt 23 bereitgestellten Volumenstrom V und der Rohrabzugsgeschwindigkeit v, die durch den Raupenabzug 7 erzeugt wird.The nozzle outlet 21 has a distance A1 to the enema 13 the calibration sleeve 10th on. The inside diameter D1 the calibration sleeve 10th gives the final pipe outside diameter There in front. The final pipe inside diameter Tue results from the outside diameter of the pipe There , that of the extruder unit 1 through the mass gap 23 provided volume flow V and the pipe take-off speed v by the caterpillar trigger 7 is produced.

Der Innendurchmesser D2 der Düse 21 bildet mit dem Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10 und dem Abstand A1 zwischen der Düse 21 und dem Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 einen Winkel W aus, in welchem der Schmelzschlauch 6 im Wesentlichen in die Kalibrierhülse 10 relativ zur Extrusionsrichtung einläuft. Wie folgend beschrieben entspricht der Winkel W im Wesentlichen einem Einlaufwinkel α des Schmelzschlauchs 6, jedoch entsprechen sich die Winkel nicht genau. Aufgrund des Fließverhaltens des Schmelzschlauchs 6 und der sich hierdurch ergebenden Biegelinie des Schmelzschlauchs 6, verbindet der Schmelzschlauch 6 den Austritt aus der Ringspaltdüse 20 mit dem Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 nicht geradlinig, es bildet sich viel mehr ein Biegeradius an der Ringspaltdüse 20 und an dem Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 aus, es resultiert somit ein Einlaufwinkel α, der nicht dem Winkel W entspricht.The inside diameter D2 the nozzle 21 forms with the inner diameter D1 the calibration sleeve 10th and the distance A1 between the nozzle 21 and the enema 13 the calibration sleeve 10th an angle W in which the melt hose 6 essentially in the calibration sleeve 10th runs in relative to the direction of extrusion. As described below, the angle corresponds W essentially an entry angle α of the melt hose 6 , but the angles are not exactly the same. Due to the flow behavior of the melt hose 6 and the resulting bending line of the melt hose 6 , connects the melting hose 6 the exit from the annular gap nozzle 20th with the enema 13 the calibration sleeve 10th not rectilinear, rather a bending radius is formed at the annular gap nozzle 20th and at the inlet 13 the calibration sleeve 10th off, this results in an entry angle α that is not the angle W corresponds.

Für einen sicheren Prozessablauf ist der Einlaufwinkel α in einem bestimmten Bereich einzustellen, wobei der optimale Einlaufwinkel α in Abhängigkeit von Parametern variiert.The inlet angle is for a safe process flow α set in a certain range, with the optimal entry angle α varies depending on parameters.

Wird ein zu kleiner Winkel α gefahren, dichtet der Schmelzschlauch 6 nicht zuverlässig zum Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10 ab, so dass der Unterdruck in der Kalibrier- und Kühleinheit 8 nicht aufrechterhalten bleibt und in Folge eines Druckanstieges in der Kalibrier- und Kühleinheit 8 der Extrusionsvorgang zum Erliegen kommt. Werden zu große Einlaufwinkel α gefahren, führt dies zu Materialanstauungen im Einlauf 13 der Kalibrierhülse 10, dieses führt zu Materialinhomogenitäten, Geometrieabweichungen und auch zu Rissen im Rohr 6 oder aber auch zum Abreißen des Schmelzschlauchs 6, was zu einem Erliegen des Extrusionsprozesses führt.If the angle is too small α driven, the melting hose seals 6 not reliable to the enema 13 the calibration sleeve 10th so that the vacuum in the calibration and cooling unit 8th is not maintained and as a result of an increase in pressure in the calibration and cooling unit 8th the extrusion process comes to a standstill. If the inlet angles are too large α driven, this leads to material build-up in the inlet 13 the calibration sleeve 10th , this leads to material inhomogeneities, geometrical deviations and also to cracks in the pipe 6 or also to tear off the melt hose 6 , which leads to a standstill in the extrusion process.

2b zeigt die gleichen Komponenten wie die 2a. Die 2b zeigt die Kalibrierhülse 10, die eine verstellbare Kalibrierhülse 10 ist, mit einem kleiner eingestellten Innendurchmesser D1. Der Innendurchmesser D2 der Düse 21 sowie der Massespalt 23 und der Abstand A1 bleiben unverändert. Hieraus ergibt sich, insbesondere aus dem unveränderten Abstand A1, dass der sich ergebene Einlaufwinkel α deutlich größer ist, als der in 2a dargestellte. Um eine derartige Vergrößerung des Einlaufwinkels α zu verhindern, verfährt die Kalibrier- und Kühleinheit 8 mittels der Antriebseinheit 26 relativ zur Ringspaltdüse 20 und verändert somit den Abstand A1. 2 B shows the same components as that 2a . The 2 B shows the calibration sleeve 10th that have an adjustable calibration sleeve 10th with a smaller inner diameter D1 . The inside diameter D2 the nozzle 21 as well as the mass gap 23 and the distance A1 stay unchanged. This results, in particular, from the unchanged distance A1 that the resulting entry angle α is significantly larger than that in 2a shown. Such an increase in the inlet angle α to prevent the calibration and Cooling unit 8th by means of the drive unit 26 relative to the annular gap nozzle 20th and thus changes the distance A1 .

Zum Bestimmen eines Ist-Einlaufwinkels α-ist, ist an der Kalibrierhülse 10 ein Winkelmessgerät 19 angeordnet. Durch den gemessenen Ist-Einlaufwinkel α-ist können die berechneten Ist-Einlaufwinkel α-ist verifiziert werden, alternativ können die gemessenen Ist-Einlaufwinkel α-ist auch zur Regelung des Abstandes A1 der Steuereinheit 30 zugeführt werden.To determine an actual inlet angle α-ist is on the calibration sleeve 10th an angle measuring device 19th arranged. The calculated actual entry angle α-actual can be verified by the measured actual entry angle α-ist, alternatively the measured actual entry angle α-ist can also be used to regulate the distance A1 the control unit 30th be fed.

Gemäß 3 ist beispielhaft ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem Initialisierungsschritt ST0 wird über die Benutzerschnittstelle 32 ein Dimensionswechsel angefordert, beispielsweise durch einen Wechsel von einem ersten Rezept R1 zu einem zweiten Rezept R2. Die Rezepte weisen hierbei beispielweise Informationen über den Rohraußendurchmesser Da, die Wandstärke M, das Metergewicht, den Rohrinnendurchmesser Di und über die Dichte des verwendeten Materials auf.According to 3rd a flow chart of the method according to the invention is shown as an example. In an initialization step ST0, the user interface 32 requested a change of dimension, for example by changing from a first recipe R1 to a second recipe R2 . The recipes show, for example, information about the outside diameter of the pipe There , the wall thickness M , the meter weight, the pipe inside diameter Tue and the density of the material used.

Wird bei der Umstellung vom ersten Rezept R1 auf das zweite Rezept R2 der Rohraußendurchmesser Da des Rohres 6 verändert, ergibt sich ein konischer Bereich des Rohres 6 mit einem Rohraußendurchmesser Da der zwischen dem Rohraußendurchmesser Da des Rezepts R1 und dem Rohraußendurchmesser Da des Rezepts R2 liegt. Der konische Bereich weist eine Übergangslänge LU auf.When switching from the first recipe R1 to the second recipe R2 the pipe outside diameter There of the pipe 6 changed, there is a conical area of the tube 6 with an outer tube diameter There the one between the pipe outside diameter There of the recipe R1 and the pipe outer diameter There of the recipe R2 lies. The conical area has a transition length LU on.

Das Rezept R2 wird in die Berechnungseinheit 31 geladen. Im Schritt ST1 wird die Übergangslänge LU des konischen Rohrabschnitts sowie die Geometrie dieses Rohrabschnitts festgelegt. Im Schritt ST2 werden entsprechend der Geometire des Rohrabschnitts die zeitlichen Verläufe der Prozessparameter bestimmt. Hierzu werden zuerst die Größe des Massespalts 23, insbesondere der Innendurchmesser D2 der Düse 21, sowie auch der Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10 und die Abzugsgeschwindigkeit v bestimmt. Basierend auf der definierten Geometrie des konischen Rohrabschnitts werden folgend die entsprechenden Abstände A1 sowie die Einstellungen der Rohrunterstützungen 12 ermittelt. In einem dritten Schritt ST3 wird der konische Rohrabschnitt gefertigt, wobei der Abstand A1 zumindest in Abhängigkeit des Verhältnisses des Innendurchmessers D2 der Düse 21 zu dem Innendurchmesser D1 der Kalibrierhülse 10 geregelt wird.The recipe R2 is in the calculation unit 31 loaded. In step ST1 the transition length LU of the conical pipe section and the geometry of this pipe section. In step ST2 the temporal courses of the process parameters are determined according to the geometry of the pipe section. First, the size of the mass gap 23 , especially the inside diameter D2 the nozzle 21 , as well as the inside diameter D1 the calibration sleeve 10th and the pull-off speed v certainly. Based on the defined geometry of the conical pipe section, the corresponding distances are as follows A1 as well as the settings of the pipe supports 12th determined. In a third step ST3 the conical pipe section is manufactured, the distance A1 at least depending on the ratio of the inner diameter D2 the nozzle 21 to the inside diameter D1 the calibration sleeve 10th is regulated.

BezugszeichenlisteReference list

11
Extruder-EinheitExtruder unit
22nd
AufgabetrichterFeed hopper
33rd
ExtruderschneckeExtruder screw
44th
RohrkopfPipe head
55
Thermoplastischer KunststoffThermoplastic plastic
66
Rohr, SchmelzschlauchPipe, melting hose
77
RaupenabzugCaterpillar take-off
88th
Kalibrier- und KühleinheitCalibration and cooling unit
99
VakuumtankVacuum tank
1010th
KalibrierhülseCalibration sleeve
1111
KühltankCooling tank
1212th
RohrunterstützungenPipe supports
1313
Verstellbarer EinlaufAdjustable inlet
1414
Dichtungpoetry
1919th
WinkelmessgerätAngle measuring device
2020th
RingspaltdüseAnnular gap nozzle
2121
Düsejet
2222
Dornmandrel
2626
AntriebseinheitDrive unit
2727
AntriebsmotorDrive motor
2828
AntriebsmittelDrive means
2929
Abstands- oder PositionsmessgerätDistance or position measuring device
3030th
SteuereinheitControl unit
3131
BerechnungseinheitCalculation unit
3232
BenutzerschnittstelleUser interface
A1A1
Abstand (zwischen dem Einlauf der Kalibrierhülse 10 und dem Auslauf der Düse 21)Distance (between the inlet of the calibration sleeve 10th and the nozzle outlet 21 )
D1D1
Innendurchmesser der Kalibrierhülse 10 Inner diameter of the calibration sleeve 10th
D2D2
Innendurchmesser der Düse 21 Inside diameter of the nozzle 21
DaThere
Rohraußendurchmesser, SchmelzschlauchaußendurchmesserPipe outside diameter, melt hose outside diameter
DiTue
Rohrinnendurchmesser, SchmelzschlauchinnendurchmesserInner pipe diameter, inner melt hose diameter
LULU
ÜbergangslängeTransition length
MM
WandstärkeWall thickness
R1R1
Rezept 1 recipe 1
R2R2
Rezept 2 recipe 2nd
VV
VolumenstromVolume flow
vv
RohrabzugsgeschwindigkeitPipe take-off speed
WW
Winkelangle
α α
EinlaufwinkelEntry angle
α_istα_act
ist-Einlaufwinkelis entry angle
α_sollα_set
soll-Einlaufwinkeltarget entry angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102005002820 B3 [0003]DE 102005002820 B3 [0003]

Claims (11)

Verfahren zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels (α) eines Schmelzschlauchs (6) in eine Kalibrierhülse (10) einer Kalibrier- und Kühleinheit (8), wobei eine Berechnungseinheit (31) anhand von ermittelten Werten (D1) einen Soll-Einlaufwinkel (α_soll) bestimmt und an eine Steuereinheit (30) ausgibt, wobei die Steuereinheit (30) dem Soll-Einlaufwinkel entsprechend eine Antriebseinheit (26) zum Verfahren der Kalibrier- und Kühleinheit (8) in Längsrichtung ansteuert, wobei die Antriebseinheit (26) zum Einstellen eines Ist-Einlaufwinkels (α_ist) verfährt.Method for determining and regulating the inlet angle (α) of a melt hose (6) into a calibration sleeve (10) of a calibration and cooling unit (8), a calculation unit (31) using a determined value (D1) to determine a target inlet angle (α_set) is determined and is output to a control unit (30), the control unit (30) controlling a drive unit (26) for moving the calibration and cooling unit (8) in the longitudinal direction in accordance with the desired inlet angle, the drive unit (26) for setting an actual value -Incoming angle (α_act) moves. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Einlaufwinkel (α_soll) des Schmelzschlauchs (6) in die Kalibrierhülse (10) während der Verstellung der Kalibrierhülse (10) ermittelt und eingestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the target inlet angle (α_soll) of the melt hose (6) into the calibration sleeve (10) is determined and adjusted during the adjustment of the calibration sleeve (10). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Einlaufwinkel (α_soll) des Schmelzschlauchs (6) in die Kalibrierhülse (10) während der Verstellung der Kalibrierhülse (10) variabel ist oder konstant gehalten wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the target inlet angle (α_soll) of the melt hose (6) into the calibration sleeve (10) is variable or kept constant during the adjustment of the calibration sleeve (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (31) den Soll-Einlaufwinkel (α_soll) basierend auf empirisch ermittelten Daten und/oder durch Simulationen ermittelten Daten und/oder durch Algorithmen bestimmt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation unit (31) determines the target entry angle (α_set) based on empirically determined data and / or data determined by simulations and / or by algorithms. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (31) anhand von ermittelten Werten einen Soll-Einlaufwinkel (α_soll) in Abhängigkeit zumindest einer Wandstärke (M) und/oder eines Massespalts (23) berechnet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation unit (31) calculates a target inlet angle (α_set) as a function of at least one wall thickness (M) and / or a mass gap (23) on the basis of determined values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (31) anhand von ermittelten Werten einen Soll-Einlaufwinkel (α_soll) in Abhängigkeit eines Werkstoffs berechnet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation unit (31) calculates a target inlet angle (α_set) as a function of a material on the basis of determined values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (31) anhand von ermittelten Werten einen Soll-Einlaufwinkel (α_soll) in Abhängigkeit einer Prozesstemperatur berechnet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation unit (31) calculates a target inlet angle (α_set) as a function of a process temperature on the basis of determined values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (30) zur Verifizierung des Ist-Einlaufwinkels (α_ist) mittels eines Winkelmessgeräts (19) ermittelte Werte zugeführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (30) is supplied with values determined by means of an angle measuring device (19) in order to verify the actual entry angle (α_actual). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) den Ist-Einlaufwinkel (α_ist) basierend auf den Messwerten regelt.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the control unit (30) regulates the actual entry angle (α_actual) based on the measured values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) in Längsrichtung mittels eines Abstands- oder Positionsmessgeräts (29) einen Abstand (A1) zwischen einem Rohrkopf (4) und der Kalibrierhülse (10) bestimmt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (30) in the longitudinal direction by means of a distance or position measuring device (29) determines a distance (A1) between a pipe head (4) and the calibration sleeve (10). Vorrichtung zum Bestimmen und Regeln des Einlaufwinkels (a), eines Schmelzschlauchs (6) in die Kalibrierhülse (10), einer Kalibrier- und Kühleinheit (8), aufweisend eine Berechnungseinheit (31) zum Bestimmen eines Soll-Einlaufwinkels (α_soll) anhand von ermittelten Werten (D1) und Ausgeben des Soll-Einlaufwinkels (α_soll), eine Steuereinheit (30) zum Empfangen des Soll-Einlaufwinkels (α_soll) und zum Ausgeben von Steuersignalen, eine Antriebseinheit (26) zum Empfangen der Steuersignale und zum Einstellen eines Ist-Einlaufwinkels (α_ist) zumindest in Abhängigkeit eines verstellbaren Rohraußendurchmessers (Da).Device for determining and regulating the inlet angle (a), a melt hose (6) into the calibration sleeve (10), a calibration and cooling unit (8), comprising a calculation unit (31) for determining a target inlet angle (α_set) on the basis of determined Values (D1) and output of the target entry angle (α_set), a control unit (30) for receiving the target entry angle (α_set) and for outputting control signals, a drive unit (26) for receiving the control signals and for setting an actual entry angle (α_actual) at least as a function of an adjustable outer tube diameter (Da).
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DE102005002820B3 (en) 2005-01-20 2006-05-11 Inoex Gmbh Stepless adjustable calibration sleeve for extruded plastic pipe comprises overlapping toothed radial segments and variable braid and segment ends contact pipe and connect to segments with flush joints
DE102005060099A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Battenfeld Extrusionstechnik Gmbh Material transfer from extruder to sizing die for producing extruded sections includes use of adjustable guides to give the optimum entry angle into sizing die
DE102016109087A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Inoex Gmbh Method for controlling and controlling pipe extrusion plants

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