DE10306607B4

DE10306607B4 - Anfahrhilfe für eine Kunststoffformanlage

Info

Publication number: DE10306607B4
Application number: DE10306607A
Authority: DE
Inventors: Hans Heinrich Hannebohm; Michael Dipl.-Ing. Roth
Original assignee: Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Current assignee: Battenfeld Cincinnati Germany GmbH
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2023-02-15
Also published as: DE10306607A1

Abstract

Anfahrhilfe (4) für eine Kunststoffformanlage (5),
wobei die Kunststoffformanlage (5) direkt mit dem zu verformenden Kunststoff (6) bestückt wird,
wobei die Bestückung über ein einem Extruder (1) nachgeschaltetes Glättwerk (2) und eine Überwachungseinheit (3) erfolgt,
mindestens über ein schwenkbares Walzenpaar, das der Überwachungseinheit nachgeschaltet ist, verfügt, und
an das sich die Anfahrhilfe (4) über eine Schneidvorrichtung (8) und eine Weiche (7) anschließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anfahrhilfe für eine Kunststoffformanlage, wobei die Kunststoffformanlage direkt mit dem zu verformenden Kunststoff bestückt wird, wobei die Bestückung über ein einem Extruder nachgeschaltetes Glättwerk und eine Überwachungseinheit erfolgt, sowie ein diesbezügliches Verfahren.
Anlagen der gattungsgemäßen Art sind allgemein bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 199 61 743 A1 eine Möglichkeit, wie eine Extruderleistung in Abhängigkeit der Förderkapazität in der Kunststoffformanlage angepasst werden kann. Es wird der Durchhang einer erzeugten Schlaufe überwacht und davon abhängig die Extruderleistung geregelt.
Aus der US 3,733,160 A ist ein „Material Handling System" bekannt, dass aufgrund eines Bypass eine Anfahrhilfe für Kunstoffformanlagen aufweist, wobei die Kunststoffformanlage direkt mit dem zu verformenden Kunststoff bestückt wird und die Bestückung über ein einem Extruder nachgeschaltetes Glättwerk erfolgt.
Die bekannten Systeme haben aber den Nachteil, dass bei auftretenden Störungen in der Kunststoffformanlage der Extruder abgeschaltet werden muss, da die Gesamtstrecke inklusive der Schlaufe keinen ausreichenden Puffer bietet. Aber auch während der Anlaufphase der Gesamtanlage kann die erzeugte Folie nicht sofort der Kunststoffformanlage zugeführt werden, da diese noch unterschiedliche Folienstärken aufweist oder noch nicht zentrisch geführt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung sowie eine Verfahren anzubieten, bei der bzw. dem bei auftretenden Störungen in der Kunststoffformanlage der Extruder nicht abgeschaltet werden muß und während der Anlaufphase der Anlage die erzeugte und noch nicht verwertbare Kunststofffolie sinnvoll zwischengepuffert wird.
Die Lösung der Aufgabe wird durch eine Anfahrhilfe für eine Kunststoffformanlage erreicht, wobei die Kunststoffformanlage direkt mit dem zu verformenden Kunststoff bestückt wird, wobei die Bestückung über ein einem Extruder nachgeschaltetes Glättwerk und eine Überwachungseinheit erfolgt, mindestens über ein schwenkbares Walzenpaar, das der Überwachungseinheit nachgeschaltet ist, verfügt, und an das sich die Anfahrhilfe über eine Schneidvorrichtung und eine Weiche anschließt.
Es wird hiermit möglich, im laufenden oder im unterbrochenen Prozeß den Vorschub des zu verformenden Kunststoffes kontinuierlich beizubehalten. Der zu verformende Kunststoffstrang wird abgetrennt, die Weiche umgestellt und somit aus dem Prozeß genommen.
Fortbildungsgemäß ist der Anfahrhilfe ein Bypass zugeordnet, in den nun der weiter geförderte zu verformende Kunststoffstrang umgeleitet wird. Da der Transport dieses Kunststoffstranges nun nicht mehr über die Kunststoffformanlage erfolgt, ist vorgesehen, dass der Schneidvorrichtung mindestens ein Walzenpaar vorgeschaltet ist, das den Transport sicherstellt. Insbesondere während des Anfahrprozesses wird dieser Strang nicht sofort mittig laufen. Um dies zu korrigieren wird vorgeschlagen, mindestens ein Walzenpaar in seiner Lage veränderbar, vorzugsweise schwenkbar, auszuführen.
Die Aufgabe wird auch durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Optimieren des Anfahrprozesses bei einer Kunststoffformanlage gelöst, wobei ein zu verformender Kunststoff von einem Extruder über ein Glättwerk mit nachgeschalteter Überwachungseinheit bereitgestellt wird, das die Schritte umfaßt: a) Stellen einer der Überwachungseinheit und mindestens einem Walzenpaar nachgeschalteten Weiche in eine erste Position, die den zu verformenden Kunststoff in einen Bypass leitet, b) Leiten des zu verformenden Kunststoffes über mindestens das eine Walzenpaar, wobei die Lage des zu verformenden Kunststoffes durch Schwenken des Walzenpaares verändert wird, bis dieser weitgehendst mittig über das Walzenpaar verläuft, c) Prüfen der Qualität des zu verformenden Kunststoffes, d) Betätigen einer dem Walzenpaar nachgeschalteten und der Weiche vorgeschalteten Schneidvorrichtung, sobald gemäß Schritt c) eine ausreichende Qualität festgestellt wurde, e) nach oder während Schritt d) Stellen der Weiche in eine zweite Position, die den zu verformenden Kunststoff der Kunststoffformanlage zuführt.
Durch diese Verfahrensschritte wird es ermöglicht, in den laufenden Prozess einzugreifen, ohne den Extruder abschalten zu müssen.
Vorteilhafter Weise wird die Prüfung der Qualität gemäß Schritt c) über optische Hilfsmittel erfolgen. Die Ergebnisse sind somit immer reproduzierbar, da die Meßgrößen zusätzlich gespeichert werden können.
Für die Verstellung aller beweglichen Teile, insbesondere die Verstellung der Weiche oder der Walzenpaare ist vorgesehen, dies hydraulisch oder pneumatisch auszuführen. Es könnten hierfür aber auch Stellmotore, wie Servomotore, eingesetzt werden. Damit der umgeleitete zu verformende Kunststoff weitgehend vorzerkleinert ist, wird die Schneidvorrichtung mehrfach betätigt und zwar so lange, bis gemäß Schritt c) eine ausreichende Qualität festgestellt wurde.
Alle Regel- oder Steuerimpulse können sowohl zeit- als auch längenabhängig erfolgen. Durch eine ausgewogene Steuer-/Regelelektronik ist hier eine Vielzahl an Varianten denkbar.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, es zeigt
1 eine Prinzipskizze der Gesamtanlage und
2 ein Detaillierung der Anfahrhilfe
In 1 ist schematisch als Blockschaubild der Aufbau einer derartigen Anlage dargestellt, wobei hier eine Flachfolienanlage zur Bestückung einer Tiefziehmaschine beschrieben wird, obgleich es denkbar ist, die Anfahrhilfe auch einzusetzen, wenn der zu verformende Kunststoff 6 von einer Rolle abgezogen wird oder andere von einer Folie abweichende Kunststoffhalbzeuge eingesetzt werden.
Im Extruder 1 wird Kunststoffmasse extrudiert und über eine Breitschlitzdüse einem Glättwerk 2 zugeführt. Im Glättwerk 2 wird die Kunststoffmasse über mehrere Walzen umgelenkt und verformt, bis ein gewünschtes Vorprodukt erreicht wird. Die Überwachungseinheit 3 ermöglicht, die Ausstoßleitung des Extruders 1 zu steuern oder zu regeln. Vorzugsweise wird über Lichtschranken der Durchhang einer Schlaufe überprüft. Dieser Durchhang ist beispielsweise bei einer Tiefziehanlage erforderlich, da diese diskontinuierlich, der Extruder jedoch kontinuierlich arbeitet. Anschließend wird die Folie 6 der Anfahrhilfe 4 zugeführt.
Die Anfahrhilfe 4 steuert den Weg der Folie 6 bis zum Erreichen einer vorgegebenen Qualität der Folie in einen Bypass 9, ansonsten direkt in die Kunststoffformanlage 5. Diese Steuerung der Folie 6 in den Bypass 9 kann aber auch genutzt werden, wenn beispielsweise bei Auftreten einer Störung in der Tiefziehanlage 5 eine weitere Bereitstellung der Folie 6 unterbleiben muß. Damit der Extruder 1 nicht abgeschaltet und dann die aufwendige Anlaufphase erneut gestartet werden muß, wird die Folie in den Bypass 9 geleitet, bis die Störung beseitigt ist.
In 2 ist eine detailliertere Ansicht der Anfahrhilfe 4 gezeigt. Die Folie 6 gelangt zunächst über ein erstes Walzenpaar 10a zu einem zweiten Walzenpaar 10b. Im Ruhezustand sind beide Walzenpaare 10 geöffnet und die Weiche 7 in Ausschußrichtung gestellt, also in einer ersten Position, in der die Folie in den Bypass 9 gelangen kann. Das Material wird durch die Walzen 10 geschoben. Der Anfahrprozeß startet mit dem Schließen des 2. Walzenpaares 10b. Integrierte Leitbleche führen die Folie verkantungs- und rollfrei. Eine Schlagschere als Schneidvorrichtung 8 zerkleinert das Material nach Wunsch, entweder zeit- oder längengesteuert. Eine Zeilenkamera als optisches Hilfsmittel 11 überwacht Breite und Lage der Folie. Liegt die Folie nicht mittig, wird das erste Walzenpaar 10a durch einen Pneumatikzylinder in die entsprechende Richtung geschränkt. Der Schrankwinkel ist durch einen Anschlag einstellbar, er beträgt typischerweise etwa 1°. Dann wird dieses Walzenpaar 10a geschlossen. Unmittelbar danach wird das 2. Walzenpaar 10b geöffnet. Das geschränkte Walzenpaar 10a verlegt die Folie. Nach einer definierten Zeit (oder entsprechend der Lagemessung) wird das 2. Walzenpaar 10b wieder geschlossen und das 1. Walzenpaar 10a wieder geöffnet. Dieser Prozeß wird innerhalb definierter Abweichungen von der Sollage wiederholt.
Währenddessen prüft der Bediener die Folienqualität. Wenn sie keine Fehler mehr aufweist (Löcher, starke Wölbung, Quetschstellen, ...) schaltet er die Einfädelautomatik ein. Wenn nach dieser Freigabe die Bedingungen für Breite und Lage erfüllt sind, fädelt die Maschine automatisch in den Thermoformautomaten 5 ein. Dazu wird die Folie 6 über die Schneidvorrichtung 8 abgetrennt und die Weiche 7 in ihre zweite Position in Richtung Thermoformautomat gestellt. Ein Sensor überwacht die Ankunft des Folienanfanges in der Spitzenkette. Danach wird auch das 2. Walzenpaar 10b geöffnet und der Folieneinzug vom Thermoformautomaten gesteuert.

1: Extruder
2: Glättwerk
3: Überwachungseinheit
4: Anfahrhilfe
5: Kunststoffformanlage
6: zu verformender Kunststoff
7: Weiche
8: Schneidvorrichtung
9: Bypass
10: Walzenpaar
11: optisches Hilfsmittel

Claims

Anfahrhilfe (4) für eine Kunststoffformanlage (5), wobei die Kunststoffformanlage (5) direkt mit dem zu verformenden Kunststoff (6) bestückt wird, wobei die Bestückung über ein einem Extruder (1) nachgeschaltetes Glättwerk (2) und eine Überwachungseinheit (3) erfolgt, mindestens über ein schwenkbares Walzenpaar, das der Überwachungseinheit nachgeschaltet ist, verfügt, und an das sich die Anfahrhilfe (4) über eine Schneidvorrichtung (8) und eine Weiche (7) anschließt.
Anfahrhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrhilfe (4) ein Bypass (9) zugeordnet ist.
Verfahren zum Optimieren des Anfahrprozesses bei einer Kunststoffformanlage (5), wobei ein zu verformender Kunststoff (6) von einem Extruder (1) über ein Glättwerk (2) mit nachgeschalteter Überwachungseinheit (3) bereitgestellt wird, das die Schritte umfaßt: a) Stellen einer der Überwachungseinheit und mindestens einem Walzenpaar (10) nachgeschalteten Weiche (7) in eine erste Position, die den zu verformenden Kunststoff (6) in einen Bypass (9) leitet, b) Leiten des zu verformenden Kunststoffes (6) über mindestens das eine Walzenpaar (10), wobei die Lage des zu verformenden Kunststoffes (6) durch Schwenken des Walzenpaares (10) verändert wird, bis dieser weitgehendst mittig über das Walzenpaar (10) verläuft, c) Prüfen der Qualität des zu verformenden Kunststoffes (6), d) Betätigen einer dem Walzenpaar (10) nachgeschalteten und der Weiche (7) vorgeschalteten Schneidvorrichtung (8), sobald gemäß Schritt c) eine ausreichende Qualität festgestellt wurde, e) nach oder während Schritt d) Stellen der Weiche (7) in eine zweite Position, die den zu verformenden Kunststoff (6) der Kunststoffformanlage (5) zuführt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung der Qualität gemäß Schritt c) über optische Hilfsmittel (11) erfolgt.
Verfahren Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Weiche (7) oder der Walzenpaare (10) hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.