DE102020127191A1

DE102020127191A1 - Kunststoffformgebende anlage, verfahren zum prüfen einer relativposition von anlagenkomponenten einer derartigen kunststoffformgebenden anlage sowie verfahren zum betreiben und verfahren zum nachrüsten einer derartigen kunststoffformgebenden anlage

Info

Publication number: DE102020127191A1
Application number: DE102020127191.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lettowsky; Holger Schumacher; Christian Stelter; Uwe Süßmann; Ulrich Reifenhäuser
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Kunststoffformgebende Anlage, insbesondere zum Herstellen einer Folie, eines Vlieses oder eines Granulats, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten, welche zum Durchleiten eines Materialflusses eingerichtet sind, wobei die Anlage eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine kunststoffformgebende Anlage, insbesondere zum Herstellen einer Folie, eines Vlieses oder eines Granulats, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten, welche zum Durchleiten eines Materialflusses eingerichtet sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Prüfen einer Relativposition von Anlagenkomponenten an einer kunststoffformgebenden Anlage mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten, welche zum Durchleiten eines Materialflusses eingerichtet sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer kunststoffformgebenden Anlage.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Nachrüsten einer kunststoffformgebenden Anlage.
Kunststoffformgebende Anlagen, wie insbesondere Blasfolienanlagen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartigen Anlagen werden Kunststoffe oftmals in granulierter Form zugeführt, die dann in Extrudern unter hoher Druckeinwirkung zu einer viskosen Masse plastifiziert werden. Diese viskose Masse wird beispielsweise bei Blasfolienanlagen in einem Blaskopf ringförmig ausgebildet und entweicht dem Blaskopf durch eine Ringdüse. Ab dem Verlassen der Ringdüse bildet die Masse bereits einen Folienschlauch. Der Folienschlauch wird nach oben entlang einer Schlauchbildungszone abgezogen, in welcher Druckluft in das Innere des Folien-schlauchs eingebracht wird. Dies führt zu einem Querdehnen des Folienschlauchs. Durch ein aktives Kühlmittel für den aufsteigenden Folienschlauch wird in tolerierbarer Entfernung zur Ringdüse ein Abkühlen der Schmelze erreicht. Der Folienschlauch durchläuft auf seinem Weg nach oben einen Kalibrierkorb und anschließend eine Flachlegung, welche den Schlauch flachlegt. Die Flachlegeeinheit führt die Doppellagenfolienbahn einer Vorabquetschung zu. Dann folgt eine Abquetschung, in welcher aus dem Folienschlauch endgültig eine praktisch luftfüllungslose Doppellagenfolienbahn gebildet wird. Spätestens von dort an, eher sogar schon ab der Vorabquetschung, liegt eine Doppellagenfolienbahn vor.
Die Erfindung kann ebenso gut für die weiteren in den Patentansprüchen genannten Anlagentypen zur Anwendung kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern oder ihm eine Alternative anzubieten. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, gattungsgemäße kunststoffformgebende Anlagen, insbesondere Blasfolienanlagen, effizienter betreiben zu können.
Vorliegend löst diese Aufgabe jeder der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Die Unteransprüche geben optionale vorteilhafte Merkmale an.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem ersten Aspekt von einer kunststoffformgebenden Anlage, insbesondere zum Herstellen einer Folie, eines Vlieses oder eines Granulats, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten gelöst, welche zum Durchleiten eines Materialflusses eingerichtet sind, wobei die Anlage eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung aufweist.
Verfügt die kunststoffformgebende Anlage über eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung können in der Anlage vorhandene Anlagenkomponenten hinsichtlich ihrer Arbeitspositionen bzw. ihrer Relativpositionen zueinander oder ähnlichem detektiert, überwacht und gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Positionen in der Anlage automatisiert eingestellt werden, insbesondere auch in Bezug auf den durch die Anlage hindurchgeleiteten Materialfluss.
Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Anlage eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung aufweist, mittels welcher Relativpositionen von Anlagenkomponenten automatisch detektierbar und automatisch modellierbar sind.
Gegebenenfalls können kumulativ oder alternativ auch sich in der Anlage bewegende Materiaflüsse besser überwacht bzw. deren Relativposition äußerst präzise detektiert werden. Anhand hierbei ermittelter Daten kann eine Anlagensteuerung bzw. -regelung besonders frühzeitig in eine Verfahrensführung der Anlage eingreifen, wodurch vorzugsweise mit einem Materialfluss wechselwirkende Anlagenkomponenten hinsichtlich ihrer Relativpositionen in der Anlage verstellt werden können.
Hierdurch kann etwa auch die Menge an erzeugtem Ausschuss signifikant reduziert werden.
Ferner können durch ein automatisiertes und damit auch frühzeitiges Detektieren von kritischen Positionsabweichungen im Materialfluss vermeidbare Stillstandzeiten vermieden werden, etwa infolge eines Abrisses eines Materialflusses.
Auch kann hierdurch die Gefahr von Betriebsunfällen mit Personen reduziert werden, wenn die Anlage im Zweifel vor Abriss eines Materiaflusses „runtergefähren“ werden kann.
In Bezug auf eine spezielle Anwendung an einer kunststoffformgebenden Anlage sei beispielsweise an einen Folienschlauch bzw. eine Folienblase in einer Blasfolienanlage gedacht. Hierbei kann die Lage bzw. Relativposition eines derartigen Folienschlauchs insbesondere an einer Strecke zwischen einem Blaskopf und einem Kalibrier- bzw. Stützkorb einer Blasfolienanlage mittels einer automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung konstruktiv einfach geprüft werden.
Insbesondere zeichnet sich die vorliegende automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung bevorzugt auch dadurch aus, dass die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung in Abhängigkeit von Anlagen- und/oder Verfahrensparametern gesteuert bzw. geregelt werden kann. Beispielsweise kann die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit eines geförderten Materialflusses gesteuert bzw. geregelt werden.
Insbesondere können Prüfpunkte in Abhängigkeit von einer oder mehreren detektierten oder designierten Relativpositionen von Anlagenkomponenten oder des Materialflusses automatisiert ausgewählt bzw. moduliert werden, wodurch die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung besonders schnell bzw. präzise arbeiten und Ergebnisse liefern kann.
Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können.
An dieser Stelle sei auch noch erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen sei, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ zu verstehen.
Der Ausdruck „kunststoffformgebende Anlage“ beschreibt vorliegend Anlagen, mittels welchen eine Kunststoffschmelze in ein Halbzeug, Endprodukt oder dergleichen urgeformt, umgeformt oder ähnliches werden kann. Beispielsweise umfasst eine derartige kunststoffformgebende Anlage eine Blasfolienanlage zum Herstellen von Folien.
Die Begrifflichkeit „Anlagenkomponenten“ beschreibt vorliegend Einrichtungen der Anlage, welche mit einem durch die Anlage hindurch geführten Materialfluss direkt oder indirekt wechselwirken. Insofern wird ein solcher Materialfluss durch vorliegende Anlagenkomponenten vorzugsweise auch manipuliert. Beispielsweise im Falle einer Blasfolienanlage können derartige Anlagenkomponenten Einrichtungen zur Erzeugung bzw. zur Behandlung eines Folienschlauchs/-bahn bzw. einer Doppellagenfolienbahn umfassen, wie etwa einen Blaskopf, einen Stütz- und/oder Kalibrierkorb, eine Flachlegung, einen Abzug, eine Reversierung oder dergleichen, welche insbesondere an eher vertikal verlaufenden Streckenabschnitten, wie an einer Aufwärtsstrecke und/oder an einer Abwärtsstrecke, einer Bearbeitungsstrecke, entlang welcher der Materialfluss durch die Anlage hindurch geleitet wird, verteilt angeordnet sind.
Insofern kann die kunststoffformgebende Anlage insbesondere mit solchen Anlagenkomponenten ausgestattet sein.
Der Begriff „Materialfluss“ beschreibt vorliegend einen durch die Anlage geführten Materialfluss unabhängig von einem Aggregatzustand des Materialflusses, wobei der Materialfluss hierbei etwa als fließfähige oder erstarrende Schmelze, als Halbzeug oder Endprodukt oder dergleichen an der Anlage vorliegen kann.
Der Begriff „automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung“ beschreibt im Sinne der Erfindung jegliche Einrichtungen, mittels welchen eine oder mehrere Relativpositionen von Anlagenkomponenten und gegebenenfalls eines Materialflusses automatisch detektiert und ausgewertet werden können, insbesondere auch mit Sollpositionen verglichen werden können. Beispielsweise können Relativpositionen auch an mehreren Prüfstellen oder Prüfbereichen, kurz Prüfpunkten, von Anlagenkomponenten bzw. eines Materialflusses gleichzeitig oder zeitlich nacheinander geprüft werden.
Der Ausdruck „automatisch“ gekennzeichnet im Sinne der Erfindung unmittelbare oder mittelbare Aktionen bzw. Reaktionen der vorliegenden automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung und/oder von bzw. an Anlagenkomponenten vollautomatisch, also bevorzugt ohne manuellen Eingriff von Bedienpersonal oder aber halbautomatisch, wodurch eine äußerst schnelle Interaktion zwischen einem Materialfluss und hiermit wechselwirkenden Anlagenkomponenten realisiert ist.
Es versteht sich, dass eine solche automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung konstruktiv verschieden realisiert sein kann. Beispielsweise mittels Wegmesssensoren oder dergleichen, mittels welchen Raumpositionen einer Anlagenkomponente ermittelt werden können, etwa durch induktiv arbeitende Sensoren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung einen optischen Geber und einen optischen Aufnehmer aufweist. Hierdurch kann die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung von einer zu überwachenden Anlagenkomponente wesentlich unabhängiger in der Anlage integriert werden, vorzugsweise auch an weiter von der zu prüfenden Anlagenkomponente entfernten Orten.
Jedenfalls ist eine vorgeschlagene berührungslos arbeitende automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung besonders vorteilhaft, da diese auch entfernt von der jeweiligen Anlagenkomponente oder dergleichen angeordnet werden kann, und gegebenenfalls auch mehrere Anlagenkomponenten überwachen bzw. prüfen kann, etwa seriell oder parallel.
Vollständig oder zumindest teilweise optisch arbeitende automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung können verschiedenartig ausgebildet sein. Weist der optische Geber einen Laser auf, können Relativpositionen konstruktiv einfach sehr exakt detektiert und geprüft werden. Mit anderen Worten: Die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung kann durch einen Laser als optischen Geber hardwareseitig einfach und robust realisiert sein, wodurch die Betriebssicherheit der kunststoffformgebenden Anlage erheblich verbessert werden kann. Insbesondere kann bei einer solchen lasergestützten automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung etwa auch auf eine aufwendig bauende Auswerteeinrichtung verzichtet werden, sei es hard- und/oder softwaregestützt, wie eine Bildauswertungseinheit oder dergleichen einer sonstigen optisch arbeitenden automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung.
Weist die Anlage einen Warnungsgeber auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine Sicherheits-Warnung vor dem Durchführen einer Messung der Relativposition auszugeben, kann beispielsweise für Bedienpersonal einfach aber wirkungsvoll ein Hinweis einer bevorstehenden Messung gegeben werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass ein Messbereich, in welchem eine Messung erfolgen soll, zuverlässig geräumt bzw. freigegeben wird, wodurch die Gefahr von Fehlmessungen reduziert werden kann. Insbesondere, wenn laserunterstützte Messungen erfolgen, kann durch eine entsprechende Sicherheits-Warnung auch die Sicherheit von Bedienpersonal gewährleistet werden.
Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn die Anlage einen Alarmgeber aufweist, wobei bevorzugt der Alarmgeber verschiedene signalisierbare Alarmzustände aufweist, so dass die Sicherheit an der Anlage weiter verbessert werden kann. Verschiedene signalisierbare Alarmzustände können beispielsweise optisch oder akustisch erfolgen. Auch ist es durch verschiedene signalisierbare Alarmzustände möglich, die Art und/oder den Ort einer Fehlmessung oder dergleichen zu klassifizieren. Ferner kann mittels verschiedener signalisierbarer Alarmzustände gegebenenfalls auch bevorstehende Betriebszustandsänderungen an der Anlage aufgrund von durchgeführten Messungen angekündigt werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere Prüfpunkte für eine Relativposition vorgesehen sind, insbesondere mehrere Prüfpunkte pro Relativposition vorgesehen sind. Hierdurch kann eine Messung an einer Anlagenkomponente oder dergleichen noch präziser vorgenommen werden.
Weist ein Prüfsignalgeber, insbesondere ein optischer Geber, eine Verstelleinrichtung auf, um zu einer Mehrzahl Prüfpunkte gerichtet zu werden, kann die Anzahl an erforderlichen Prüfsignalgebern signifikant reduziert werden. Beispielsweise kann mittels eines einzigen solchen Prüfsignalgebers zwei unterschiedliche Anlagenkomponenten geprüft bzw. überwacht werden.
Ist ein pro Prüfpunkt ein Prüfsignalgeber vorgesehen, kann eine Prüfung gleichzeitig und damit in kürzester Zeit vorgenommen werden, insbesondere auch an mehreren Anlagenkomponenten gleichzeitig.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Betriebsdauerzähler vorgesehen ist, wodurch sichergestellt werden kann, dass Prüfungen von Relativpositionen im Sinne der Erfindung regelmäßig vorgenommen werden können, vorgenommen werden können, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von einem oder mehreren vorherigen Prüfergebnissen und/oder in Abhängigkeit von gefahrenen Anlagengeschwindigkeiten.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass 3D-Daten der Anlagenkomponenten und/oder ihrer Relativpositionen als Soll-Daten vorgegeben sind, wodurch die räumliche Anordnung bzw.
Lage von Anlagenkomponenten an der Anlage besonders exakt bestimmbar bzw. positionierbar sind. Hierdurch kann nicht zuletzt auch die optimale Führung eines Materialstroms durch die Anlage hindurch noch präziser manipuliert werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht ferner vor, dass die Anlage zwei, drei, vier oder mehr Anlagekomponenten aufweist, ausgewählt aus der Gruppe: eine Kreisringdüse, ein Wendestangenpaket, eine MDO-Einheit, ein Wickler, eine Breitschlitzdüse, ein Kalander, ein Mikrodüsenbalken, ein Faserluftzugkanal, ein Faserdiffusor, ein Transportband mit Luftdurchzugeinheit, eine Schneideeinheit. Insofern können mittels der vorliegenden automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung sogleich eine Vielzahl an vorhandenen Anlagenkomponenten geprüft und überwacht werden, wobei diese Anlagenkomponenten auch bevorzugt in Abhängigkeit voneinander präziser an erforderliche Relativpositionen eingestellt werden können.
Um die vorliegende automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung in die Anlagentechnik einer kunststoffformgebenden Anlage einbinden zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Anlage eine Datenschnittstelle zum Versenden von Ergebnissen der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung aufweist.
Insbesondere eine datentechnische Einbindung in eine Anlagensteuerung bzw. eine Anlagenregelung einer kunststoffformgebenden Anlage kann durch eine geeignete Datenschnittstelle einfach erfolgen, so dass die geprüften bzw. überwachten Anlagenkomponenten bei Bedarf in Abhängigkeit von ermittelten Daten der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung automatisiert nachgeführt werden können.
Darüber hinaus ist eine derartige Datenschnittstelle besonders vorteilhaft, um die dezentral platzierte automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung der kunststoffformgebenden Anlage mit einer zentralen Auswertestelle insbesondere datentechnisch miteinander verknüpfen zu können.
Insofern können mehrere dezentral betriebene kunststoffformgebende Anlagen technisch einfach im Sinne eines Datensystems mit einer zentral angeordneten Auswertestelle Daten austauschen und bei entsprechender technischer Ausgestaltung des Datensystems können diese an unterschiedlichen kunststoffformgebenden Anlagen gewonnenen Daten anlagenübergreifend verwendet werden.
Die vorliegende Aufgabe wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung von einem Verfahren zum Prüfen einer Relativposition von Anlagenkomponenten an einer kunststoffformgebenden Anlage, insbesondere an einer Anlage zum Herstellen einer Folie, eines Vlieses oder eines Granulats, vor allem an einer Anlage nach einem der hier erläuterten Merkmale, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten gelöst, welche zum Durchleiten eines Materialflusses eingerichtet sind, mit den Schritten (a) elektronisches Vermessen der Relativposition einer zweiten Anlagenkomponente gegenüber einer ersten Anlagenkomponente, anhand einer Richtung und/oder eines Abstands; (b) Melden der Relativposition und/oder Abgleich der Relativposition mit einer Sollrelativposition, (c) wobei das Prüfen vollautomatisch oder halbautomatisch durchgeführt wird.
Das vorliegende Verfahren, aber auch die hier vorgeschlagene kunststoffformgebende Anlage können hinsichtlich vorhandener Anlagenkomponenten online, also während der Produktion bzw. des Durchleitens des Materialflusses durch die Anlage hindurch, Relativpositionen automatisch prüfen und erforderlichenfalls automatisch just in time eine Verstellung bzw. Einstellung der entsprechenden Anlagenkomponenten vornehmen, so dass insbesondere eine Manipulation des Materialflusses möglichst verzögerungsfrei, das heißt unmittelbar im Betrieb des Verfahrens bzw. der Anlage erfolgen kann, und zwar vorzugsweise ohne, dass hierbei Bedienpersonal händisch bzw. manuell eine Einstellung bzw. Verstellung an einer Anlagenkomponente vornehmen muss.
Mit dem vorliegenden Verfahren bzw. einer zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen kunststoffformgebenden Anlage, wie etwa einer Blasfolienanlage, um an dieser Stelle nur ein Beispiel im Zusammenhang mit dem hier vorgestellten Verfahren zu nennen, können Anlagenkomponenten dieser Anlage und damit auch ein Materialfluss an der Anlage hinsichtlich ihrer bzw. seiner Relativpositionen besonders zielgerichtet und präzise aufeinander eingestellt werden, wenn ein elektronisches Vermessen der Relativposition einer zweiten Anlagenkomponente gegenüber einer ersten Anlagenkomponente usw. erfolgt.
Insbesondere, wenn das Verfahren darüber hinaus ein Melden von gemessenen Relativpositionen und/oder ein Abgleich von Relativpositionen mit Sollrelativpositionen automatisch durchführt, können insbesondere die geprüften bzw. überwachten Anlagenkomponenten sogleich automatisch verstellt bzw. eingestellt werden.
Vorteilhafterweise wird das Prüfen im Sinne der Erfindung vollautomatisch oder halbautomatisch durchgeführt, so dass ein Eingriff von Bedienpersonal bevorzugt gar nicht oder nur in einem sehr geringen Maße erforderlich ist.
Ferner sieht eine vorteilhafte Verfahrensvariante vor, dass regelmäßige Prüfintervalle angewandt werden, wodurch die Prüfqualität an einer kunststoffverarbeitenden Anlage weiter verbessert werden kann.
Wird das Prüfen anhand einer seit einer vorherigen oder einer aufsummierten Betriebsdauer durchgeführt, kann eine zeitgenaue Prüfung und Überwachung insbesondere von materialflussführenden Anlagenkomponenten sichergestellt werden. Beispielsweise kann eine Betriebsdauer für eine designierte Prüfung mit der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung in Abhängigkeit von der zuvor eingestellten und/oder aktuellen Anlagengeschwindigkeit gewählt werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Prüfen im Rahmen eines Anfahrens der Anlage erfolgt. Gerade Anfahrprozesse sind an kunststoffformgebenden Anlagen als besonders kritisch anzusehen, da in solchen Anfahrphasen sich Materialflüsse noch weniger stabil verhalten als in einem späteren stationären Betrieb der kunststoffformgebenden Anlage. Insofern ist es vorteilhaft, wenn beim Anfahren Relativpositionen von Anlagenkomponenten geprüft werden.
Wird die Relativposition zweier aufeinander folgender Anlagenkomponenten gegeneinander bestimmt, kann ein die Anlagenkomponenten durchlaufender Materialfluss mithilfe einer weiter stromauf angeordneten Anlagenkomponente unmittelbar nachfolgenden Anlagenkomponente manipuliert bzw. korrigiert werden; und zwar in Abhängigkeit von einem Messergebnis an der weiter stromauf angeordneten Anlagenkomponenten.
Kumulativ oder alternativ ist es zweckmäßig, wenn die Relativposition zweier voneinander entfernter Anlagenkomponenten gegeneinander bestimmt wird. Hierdurch können auch weiter stromab angeordnete Anlagenkomponenten in Abhängigkeit von irgendeiner oder mehreren vorherigen Anlagenkomponenten manipuliert werden.
Es versteht sich, dass durch die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung ermittelte Daten direkt an der jeweiligen kunststoffformgebenden Anlage verarbeitet werden können. Werden Daten zur Relativposition an eine zentrale Auswertestelle fernübertragen, können Anlagenkomponenten zentral gesteuert werden. Hierbei können Erkenntnisse von der zentralen Auswertestelle bezüglich von durch die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung ermittelten Daten einer ersten kunststoffformgebenden Anlage gegebenenfalls gespeichert und für einen späteren Herstellungsprozess an dieser ersten kunststoffformgebenden Anlage oder einer weiteren kunststoffformgebenden Anlage verwendet werden.
Werden anhand einer Lizenz unterschiedliche Auswertungen von der Auswertestelle vorgenommen, können einem Betreiber einer kunststoffformgebenden Anlage zuvor bereits an anderen kunststoffformgebenden Anlagen gewonnene Erkenntnisse als Serviceleistung zur Verfügung gestellt werden.
Diese unterschiedlichen Auswertungen können sich bevorzugt hinsichtlich Prüfintervallen und/oder hinsichtlich zu vergleichender Werte, oder dergleichen ergeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem dritten Aspekt auch von einem Verfahren zum Betreiben einer kunststoffformgebenden Anlage unter Verwendung eines Verfahrens zum Prüfen einer Relativposition von Anlagenkomponenten an einer kunststoffformgebenden Anlage nach einem der hier erläuterten Merkmale gelöst. Durch ein derartiges Verfahren kann eine kunststoffformgebende Anlage wesentlich effizienter betrieben werden.
Die vorliegende Aufgabe wird nach einem vierten Aspekt der Erfindung des Weiteren von einem Verfahren zum Nachrüsten einer kunststoffformgebenden Anlage gelöst, bei welchem die kunststoffformgebende Anlage mit einer Relativpositions-Prüfeinrichtung nachgerüstet wird, insbesondere zum Schaffen einer Anlage nach einem der beschriebenen Merkmale. Vorteilhafterweise lassen sich herkömmliche kunststoffformgebende Anlagen mit einer Relativpositions-Prüfeinrichtung einfach nachrüsten, so dass selbst bestehende Anlagen im Sinne vorliegender Erfindung nachträglich eingerichtet werden können.
An dieser Stelle sei noch beansprucht, dass die beschriebenen Verfahren auch noch durch weitere hier beschriebene technische Merkmale, insbesondere durch Merkmale der Anlage, ergänzt werden können, um die Verfahren vorteilhaft weiterzuentwickeln bzw. Verfahrensspezifikationen noch präziser darstellen bzw. formulieren zu können.
Ferner sei auch noch erwähnt, dass die Aufgabe der Erfindung nach einem weiteren Aspekt ebenfalls von einer Verwendung einer Lasereinrichtung an einer kunststoffformgebenden Anlage gelöst wird, und zwar zum Detektierten von Raumlagen von Anlagenkomponenten dieser Anlage, insbesondere als Bauteil oder Bauteilgruppe einer automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung zum Prüfen von Relativpositionen von Anlagenkomponenten, etwa an einer Blasfolienmaschine oder einer sonstigen kunststoffverarbeitenden Anlage.
Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine kunststoffformgebende Anlage mit einer automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung dargestellt und beschrieben ist.
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
Figurenliste

die einzige Figur schematisch eine perspektivische Ansicht einer ersten möglichen Ausführungsform einer kunststoffformgebenden Anlage in der Ausführung einer Blasfolienanlage insbesondere zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in der einzigen Figur gezeigte kunststoffformgebende Anlage 1 ist eine Blasfolienanlage 1A, wobei die kunststoffformgebende Anlage 1 in diesem Ausführungsbeispiel fünf Extruder 2 mit jeweils einer zugeordneten Dosierstation 2A umfasst, welche einen Blaskopf 3 mit Kunststoffschmelze speisen, welche in den Extrudern 2 aus Kunststoffgranulat erhalten von der jeweiligen Dosierstation 2A erzeugt worden ist.
Der Blaskopf 3 bläst in einer Extrusionsrichtung 4, hier vertikal nach oben, aus einer Ringschlitzdüse bzw. Kreisringdüse (hier nicht nochmals beziffert) einen Folienschlauch 5 aus.
Nach einer Flachlegung 6 durchläuft der Folienschlauch 5 ein Abzugswalzenpaar 7 (nicht im Einzelnen dargestellt).
Anschließend läuft der Folienschlauch 5 als flachgelegte endlose Folienbahn 8 (Doppellagenfolienbahn) zweilagig in Maschinenrichtung 9 durch die restliche Blasfolienanlage 1 bis zu einem Wickler 10.
Auf dem Weg vom Abzug, definiert durch das Abzugswalzenpaar 7, zum Wickler 10 durchläuft die Folienbahn 8 zunächst eine Längsdehneinrichtung 11 (nicht im Einzelnen gezeigt).
Darüber durchläuft die Folienbahn 8 eine Reversierung 12, anschließend eine Abwärtsstrecke 13 in Richtung zum Wickler 10.
Insbesondere der zuvor erläuterte Blaskopf 3 mit seiner Ringschlitzdüse, die Flachlegung 6, der speziell durch das Abzugswalzenpaar 7 gebildete Abzug, die Längsdehneinrichtung 11 usw. bilden im Sinne der Erfindung zumindest einige Anlagenkomponenten 15 der Anlage 1, ebenso wie hier nicht weiter gezeigte und/oder bezifferte Anlagenkomponenten 15: MDO-Einheit, Kalander Mikrodüsenbalken, Faserluftzugkanal, Faserdiffusor, Transportband mit Luftdurchzugeinheit, Schneideeinheit oder ähnlichem.
Die Kunststoffschmelze, der Folienschlauch 5 bzw. die flachgelegte endlose Folienbahn 8 (Doppellagenfolienbahn) symbolisieren im Sinne der Erfindung einen Materialfluss 16.
Erfindungsgemäß weist die Anlage 1 eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 auf, mittels welcher Relativpositionen (hier nicht explizit beziffert) von Anlagenkomponenten 15 automatisch erfasst, geprüft und insofern überwacht werden können.
Die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 kann hierbei die Relativpositionen der Anlagenkomponenten 15 kontinuierlich oder nach einem statischen oder dynamischen Prüfmuster messen, je nachdem welcher Prüfmodus an der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 gewählt ist.
Während der kontinuierliche Prüfmodus bevorzugt immerzu und daher lückenlos Echtzeitdaten zu den Relativpositionen von einzelnen Anlagenkomponenten 15 liefert, fallen entsprechend hohe Datenvolumen an.
Eine spürbare Reduzierung von Datenvolumen kann erzielt werden, wenn die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 beispielsweise nach einem statischen oder dynamischen Prüfmuster betrieben wird, wobei sich ein solches statische Prüfmuster beispielsweise durch regelmäßige Prüfintervalle auszeichnen kann, während ein dynamisches Prüfmuster beispielsweise in Abhängigkeit von einer gefahrenen Anlagengeschwindigkeit mit zeitlich hieran angepassten Prüfintervallen arbeiten kann, oder in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der kunststoffformgebenden Anlage 1, etwa beim Anfahren der kunststoffformgebenden Anlage 1.
Jedenfalls zeichnet sich die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 durch nur beispielhaft eingezeichnete optische Geber 21, 23 und optische Aufnehmer 22, 24 aus, wobei der erste optische Geber 21 und der erste optische Aufnehmer 22 eine erste optische Prüfeinheit 25 (erster Prüfsignalgeber) der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 bilden, welche im Wesentlichen der Flachlegung 6 (eine Anlagenkomponente 15) und dem Folienschlauch 5 (Materialfluss 16) zugeordnet sind. Eine zweite optische Prüfeinheit 26 (zweiter Prüfsignalgeber) ist durch den zweiten optischen Geber 23 und den zweiten optischen Aufnehmer 24 gebildet, welche im Wesentlichen der Reversierung 12 zugewiesen ist.
Die beispielhaft eingezeichneten optischen Geber 21 und 23 verfügen jeweils über einen Laser 30 zum Erzeugen von Laserstrahlen 31 (nur beispielhaft eingezeichnet), mittels welchen Prüfpunkte 33, 34, 35, 36 (nur beispielhaft eingezeichnet) usw. an den einzelnen Anlagenkomponenten 15 bzw. gegebenenfalls auch des Materialflusses 16 anvisiert werden können.
Da derartige mit Laser ausgestattete optischen Einheiten 25 bzw. 26 usw. aus dem Stand der gut bekannt sind, wird auf deren Aufbau und Funktionsweise vorliegend nicht genauer eingegangen.
Vorzugsweise weisen derartige an den Anlagenkomponenten 15 vorgesehene Prüfpunkte 33 bis 35 usw. geeignete laserlichtreflektierende Oberflächen (nicht gesondert beziffert) auf, um Laserlichtmessungen betriebssicherer und präziser durchführen zu können.
Um verschiedene Prüfpunkte 33, 34, 35, 36 insbesondere an unterschiedlichen Anlagenkomponenten mittels einem einzigen optischen Geber 21 bzw. 23 ansteuern zu können, sind entsprechende automatische Verstelleinrichtungen 37 (nur exemplarische eingezeichnet und beziffert) an der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 vorgesehen, wodurch Letztere insgesamt kompakter gebaut werden kann.
Eine Kommunikation zwischen den optischen Gebern 21 bzw. 23 und den optischen Aufnehmer 22 bzw. 24 einerseits und der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 anderseits wird hier kabellos mittels entsprechender Sende- und Empfängereinrichtungen 38 und 39 (etwa eine WLAN-Einrichtung oder dergleichen) gewährleistet, kann kumulativ oder alternativ aber auch kabelgebunden erfolgen.
Mittels der vorliegenden automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 können nahezu beliebig viele Relativpositionen 40 an den hiermit korrespondierenden Anlagenkomponenten 15 bzw. des Materialflusses 16 automatisch detektiert werden, wodurch unterschiedlichste Betriebszustände der kunststoffformgebenden Anlage 1, insbesondere hinsichtlich der relevanten Anlagenkomponenten 15, besonders engmaschig und präzise geprüft und überwacht werden können.
Die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 umfasst des Weiteren noch einen Warnungsgeber 42 (nur exemplarisch eingezeichnet und beziffert), mittels welchem akustisch und/oder optisch eine Sicherungs-Warnung einer bevorstehenden Messung signalisiert werden kann. Vorzugsweise werden unterschiedliche Sicherungs-Warnungen für unterschiedliche Anlagenkomponenten 15 ausgegeben, so dass Prüfungsorten an der kunststoffformgebenden Anlage 1 differenziert angezeigt werden können.
Darüber hinaus ist an der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 noch ein Alarmgeber 45 vorgesehen, mittels welchem vorhandene oder sich anbahnende Fehlzustände an der kunststoffformgebenden Anlage 1 gemeldet werden können.
Außerdem verfügt die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 über einen Betriebsdauerzähler 47, mittels welchen Prüfintervalle an der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 erzeugt werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, dass speziell in diesem Ausführungsbeispiel die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 noch über eine Datenschnittstelle 50 zum Versenden von Ergebnissen der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung 20 verfügt, so dass beispielsweise dezentral angeordnete kunststoffformgebenden Anlagen 1 mit einer entfernt vorgesehenen zentralen Auswertestelle 51 verknüpft zusammen arbeiten können.
Die kunststoffformgebende Anlage 1 oder mehrere solcher kunststoffformgebenden Anlagen 1, und die zentrale Auswertestelle 51 sind hierbei entfernt voneinander angeordnet, beispielsweise an unterschiedlichen Gebäudestandorten.
Es sei allgemein noch darauf hingewiesen, dass weitere optische Geber und Aufnehmer auch an anderen Stellen der kunststoffformgebenden Anlage 1 angeordnet sind, um auch weiteren Anlagenkomponenten 15 im Sinne der Erfindung zu prüfen.
An dieser Stelle sei explizit noch darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder der Figur beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen kunststoffformgebenden Anlage handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

1: kunststoffformgebende Anlage
1A: Blasfolienanlage
2: Extruder
2A: Dosieranlage
3: Blaskopf mit Ringschlitzdüse bzw. Kreisringdüse
4: Extrusionsrichtung
5: Folienschlauch
6: Flachlegung
7: Abzugswalzenpaar
8: Folienbahn
9: Maschinenrichtung
10: Wickler
11: Längsdehneinrichtung
12: Reversierung
13: Abwärtsstrecke
15: Anlagenkomponenten
16: Materialfluss
20: automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung
21: ein erster optischer Geber
22: ein erster optischer Aufnehmer
23: ein zweiter optischer Geber
24: ein zweiter optischer Aufnehmer
25: erste optische Prüfeinheit
26: zweite optische Prüfeinheit
30: Laser
31: Laserstrahlen (gestrichelt dargestellt)
33: ein erster Prüfpunkt
34: ein zweiter Prüfpunkt
35: ein dritter Prüfpunkt
36: ein vierter Prüfpunkt
37: Verstelleinrichtung
38: erste Sende- und Empfängereinrichtung
39: zweite Sende- und Empfängereinrichtung
40: Relativpositionen
42: Warnungsgeber
45: Alarmgeber
47: Betriebsdauerzähler
50: Datenschnittstelle
51: zentrale Auswertestelle

Claims

Kunststoffformgebende Anlage (1, 1A), insbesondere zum Herstellen einer Folie (5), eines Vlieses oder eines Granulats, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten (15), welche zum Durchleiten eines Materialflusses (16, 5, 8) eingerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1, 1A) eine automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung (20) aufweist.
Anlage (1, 1A) nach Anspruch 1, wobei die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung (20) einen optischen Geber (21, 23) und einen optischen Aufnehmer (22, 24) aufweist.
Anlage (1, 1A) nach Anspruch 2, wobei der optische Geber (21, 23) einen Laser (30) aufweist.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1, 1A) einen Warnungsgeber (42) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, eine Sicherheits-Warnung vor dem Durchführen einer Messung der Relativposition (40) auszugeben.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1, 1A) einen Alarmgeber (45) aufweist, wobei bevorzugt der Alarmgeber (45) verschiedene signalisierbare Alarmzustände aufweist.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die automatisierte Relativpositions-Prüfeinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Relativpositionen (40) zu prüfen.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere Prüfpunkte (33, 34, 35, 36) für eine Relativposition (40) vorgesehen sind, insbesondere mehrere Prüfpunkte (33, 34, 35, 36) pro Relativposition (40) vorgesehen sind.
Anlage (1, 1A) nach Anspruch 6 oder 7 und ggf. 3, wobei ein Prüfsignalgeber (25, 26), insbesondere ein optischer Geber (21, 23), eine Verstelleinrichtung (37) aufweist, um zu einer Mehrzahl Prüfpunkte (33, 34, 35, 36) gerichtet zu werden.
Anlage (1, 1A) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 und ggf. 3, wobei ein pro Prüfpunkt (33, 34, 35, 36) ein Prüfsignalgeber (25, 26) vorgesehen ist.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Betriebsdauerzähler (47) vorgesehen ist.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei 3D-Daten der Anlagenkomponenten (15) und/oder ihrer Relativpositionen (40) als Soll-Daten vorgegeben sind.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1, 1A) zwei, drei, vier oder mehr Anlagekomponenten (15) aufweist, ausgewählt aus der Gruppe: eine Kreisringdüse (3), ein Wendestangenpaket, eine MDO-Einheit, ein Wickler (10), eine Breitschlitzdüse, ein Kalander, ein Mikrodüsenbalken, ein Faserluftzugkanal, ein Faserdiffusor, ein Transportband mit Luftdurchzugeinheit, eine Schneideeinheit.
Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1, 1A) eine Datenschnittstelle (50) zum Versenden von Ergebnissen der automatisierten Relativpositions-Prüfeinrichtung (20) aufweist.
Verfahren zum Prüfen einer Relativposition von Anlagenkomponenten an einer kunststoffformgebenden Anlage (1, 1A), insbesondere an einer Anlage (1, 1A) zum Herstellen einer Folie, eines Vlieses oder eines Granulats, vor allem an einer Anlage (1, 1A) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Mehrzahl Anlagenkomponenten (15), welche zum Durchleiten eines Materialflusses (16, 5, 8) eingerichtet sind, mit den Schritten (a) elektronisches Vermessen der Relativposition (40) einer zweiten Anlagenkomponente (15) gegenüber einer ersten Anlagenkomponente (15), anhand einer Richtung und/oder eines Abstands; (b) Melden der Relativposition (40) und/oder Abgleich der Relativposition (40) mit einer Sollrelativposition, (c) wobei das Prüfen vollautomatisch oder halbautomatisch durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei regelmäßige Prüfintervalle angewandt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Prüfen anhand einer seit einer vorherigen oder einer aufsummierten Betriebsdauer durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Prüfen im Rahmen eines Anfahrens der Anlage (1, 1A) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Relativposition (40) (insbesondere immer) zweier aufeinander folgender Anlagenkomponenten (15) gegeneinander bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Relativposition (40) zweier voneinander entfernter Anlagenkomponenten (15) gegeneinander bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei Daten zur Relativposition (40) an eine zentrale Auswertestelle (51) fernübertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei anhand einer Lizenz unterschiedliche (hinsichtlich Prüfintervallen und/oder hinsichtlich zu vergleichender Werte) Auswertungen von der Auswertestelle (51) vorgenommen werden.
Verfahren zum Betreiben einer kunststoffformgebenden Anlage (1, 1A), unter Verwendung eines Verfahrens zum Prüfen nach einem der Ansprüche 14 bis 21.
Verfahren zum Nachrüsten einer kunststoffformgebenden Anlage (1, 1A), mit einer Relativpositions-Prüfeinrichtung (20), zum Schaffen einer Anlage (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.