DE202013104655U1

DE202013104655U1 - Extrusionslinie für eine Cordschneidanlage

Info

Publication number: DE202013104655U1
Application number: DE202013104655U
Authority: DE
Original assignee: Karl Eugen Fischer GmbH
Current assignee: Karl Eugen Fischer GmbH
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2013-11-08
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: CN203818548U

Abstract

Extrusionslinie für eine Cordschneidanlage, umfassend einen Extruder, eine nachgeschaltete Kühlstrecke sowie einen dieser nachgeschalteten Materialspeicher, wobei die Kühlstrecke (1) mehrere separate, über ein gemeinsames oder separate Kühleinrichtungen mit einem Kühlmittel versorgbare Kühltrommeln (6, 7, 8) sowie wenigstens eine Antriebsrolle (5) aufweist, die über ein oder mehrere Zugmittel mit wenigstens einem Teil der mehreren Kühltrommeln (6, 7, 8) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Extrusionslinie für eine Cordschneidanlage, umfassend einen Extruder, eine nachgeschaltete Kühlstrecke sowie einen dieser nachgeschalteten Materialspeicher.
1 Generelles zu Extrusionslinien mit Kühlstrecke in Cordschneidanlagen
In der Regel wird in der bahnverarbeitenden Industrie bei Cordschneidanlagen das gummierte Material auf Rollen angeliefert. Für die Verarbeitung wird es abgerollt, in einem bestimmten Winkel geschnitten, wieder zusammengefügt, durch den Produktionsprozeß geführt und am Ende der Maschinenanlage wieder aufgerollt.
In bestimmten Anwendungsfällen sind Extrusionslinien in Cordschneidanlagen integriert. Diese Extrusionslinien haben die Aufgabe Gummiprofilstreifen während des Produktionsprozess zu erzeugen, und der Cordschneidanlage zuzuführen. Die Gummiprofilstreifen werden in der Regel an einer Belegestation auf die fördernde Cordmaterialbahn aufgetragen und mit dieser verbunden. Dieser Vorgang verläuft kontinuierlich mit der Anlagengeschwindigkeit. Die Kombination von Extruder, Kühlstrecke mit Materialspeicher, Schneideanlage und Zuführstrecke wird als „Extrusionslinie“ bezeichnet, weil die einzelnen Maschinenkomponenten dem Fertigungsablauf entsprechend in einer Achse hintereinanderstehen.
Zur Erzeugung der Gummiprofilstreifen werden Extruder verwendet, welche verschiedene Profile erzeugen können. Extruder sind Fördergeräte, die nach dem Funktionsprinzip des Schneckenförderers feste bis dickflüssige Massen unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmäßig aus einer formgebenden Öffnung herauspressen. Dieses Verfahren wird als Extrusion bezeichnet.
Bei der Extrusion werden feste bis dickflüssige härtbare Massen unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung herausgepresst. Dabei entstehen Körper mit dem Querschnitt der Öffnung in theoretisch beliebiger Länge, welche danach wieder getrennt werden können.
In den 2 bis 4 sind schematisch Beispiele von Gummiprofilstreifen dargestellt.
Ein Extruder besteht grundsätzlich aus der Schneckenwelle, auch Schnecke genannt. Sie steckt in dem so genannten Schneckenzylinder. Es gibt Extruder mit einer, zwei oder mehreren Schneckenwellen. Das zu verarbeitende Material, hier Gummimaterial, wird der Schnecke über einen Trichter von oben zugeführt. Die Schnecke selbst wird im Allgemeinen in drei Zonen aufgeteilt, die unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Im hinteren Bereich des Schneckenzylinders befindet sich die sogenannte Einzugszone. In dieser wird das zu extrudierende Material über einen Trichter eingespeist („Fütterung“), aufgeschmolzen und verdichtet. Je nach Produkt wird mit Drücken von 10 bis zu 300 bar und Temperaturen zwischen 60 bis 300 °C gearbeitet. An diese schließt sich die Kompressionszone an, in der das Material durch die verringerte Gangtiefe der Schnecke weiter verdichtet und damit der für den Austrag im Werkzeug notwendige Druck aufgebaut wird. Abschließend sorgt die Austragszone für einen homogenen Materialstrom zur Folgekomponente hin. In diesem letzten Teil der Schnecke, in der Auftragszone, wird der Spritzkopf, der z.B. mit Schlitzplatten das Material vorprofiliert, mit Material versorgt. Das aus der Schlitzdüse ausgepresste Material wird z.B. in einem anschließenden Rollenkalander auf die Fertigdicke kalandriert.
Das extrudierte und kalandrierte Material wird nach Verlassen des Extruders bzw. nach dem Verlassen des danach angeordneten Kalanders durch eine Kühlstrecke gefördert. Der Kühlvorgang ist derart zu gestalten, dass das Profil nicht beim Abkühlen in sich selbst zusammensackt und verformt wird.
Bei der Maschinenkomponente Kühlstrecke handelt es sich um eine Kühl- und Fördereinrichtung. Das heißt das extrudierte und kalandrierte Gummistreifenmaterial wird während des Förderprozesses heruntergekühlt bevor es in der Cordschneidanlage auf die Cordmaterialbahn aufgetragen wird.
Beim Abkühlen und Fördern des Profilstreifenmaterials innerhalb der Kühlstrecke können Schwierigkeiten auftreten, da sich das Material, das eine sehr hohe Temperatur hat, sich beim Abkühlen zusammenziehen kann, während es sich beim Fördern dehnen kann, so dass sich mitunter die Maßhaltigkeit der Profilstreifen während des Förderns ändert.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Extrusionslinie anzugeben, die eine Kühlung und Förderung ohne Gefahr einer inakzeptablen Verformung des Bandes ermöglicht.
Zur Lösung ist bei einer Extruisionslinie der genannten Art vorgesehen, dass die Kühlstrecke mehrere separate, über ein gemeinsames oder separate Kühleinrichtungen mit einem Kühlmittel versorgbare Kühltrommeln sowie wenigstens eine Antriebsrolle aufweist, die über ein oder mehrere Zugmittel mit wenigstens einem Teil der mehreren Kühltrommeln verbunden ist.
Die Antriebsrolle ermöglicht infolge der Kopplung der Kühltrommeln über das Zugmittel, z.B. eine Kette oder einen Riemen, einen gemeinsamen aktiven Antrieb der Kühltrommeln, so dass das Cordband aktiv durch die Kühlstrecke gefördert und gleichzeitig gekühlt wird. Eine spannungsfreie Förderung ist hierdurch möglich.
Dabei kann die eine oder können die mehreren am Einlauf der Kühlstrecke vorgesehenen Kühltrommeln einen eigenen Antrieb aufweisen, so dass dort eine separate Regelung möglich ist. Über eine Ausgleichsregelung kann eine Feinregelung der beiden Antriebssysteme erfolgen.
In einem nachgeschalteten Materialspeicher, bestehend aus einem Rahmengestell, einem angetriebenen Förderelement, zwei separaten Halteplatten mit daran auf separaten Achsen drehgelagerten Umlenkrollen, wobei die Halteplatten und damit die Umlenkrollen an einem gemeinsamen Führungssystem angeordnet und über dieses vertikal auseinanderfahrbar sind, kann das Material zwischengespeichert werden, was insbesondere deshalb zweckmäßig ist, als bei einem Maschinenstopp an der Cordschneidanlage der Extruder weiterfördern muss, so dass stets Material einläuft, auch wenn anlagenseitig nicht gearbeitet wird. Durch die beweglichen Rollenebenen kann das Speichervolumen entsprechend variiert werden und auch unterschiedliche Profile, die mitunter in der Handhabung variieren oder unterschiedliche Speichervolumina benötigen, gepuffert werden. Auch unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten können hierüber aufgefangen werden.
Über ein Erfassungssystem (Abfragesystem), insbesondere unterhalb der Umlenkrollen an der unteren Halteplatte, kann eine etwaige Dehnung des Materials erfasst und gegebenenfalls innerhalb des Materialspeichers durch Bewegen der Halteplatten nachgeregelt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt schematisch das Funktionsprinzip einer Extrusionslinie mit Kühlstrecke und Materialspeicher-System in der Vorderansicht
Die 2 bis 4 zeigen schematisch mögliche Beispiele von extrudierten Profilstreifenquerschnitten
Die 5 zeigt schematisch einen mittig geschnittenen Profilstreifen
Die 6 zeigt schematisch eine mögliche Draufsicht einer Cordbahn mit aufgelegten Streifen
Die 7 zeigt schematisch eine Cordbahn mit aufgelegten Profilstreifen im Idealfall
Die 8 zeigt schematisch eine Cordbahn mit aufgelegten Profilstreifen im Negativfall
Die 9 und 10 zeigt eine Kühlstrecke von der Bedienseite und Rückseite
Die 11 zeigt eine mögliche Ausführung einer Kühltrommel
Die 12 zeigt den Schnitt einer möglichen Ausführung einer Kühltrommel
Die 13 zeigt ein Materialspeicher-System
Die 14 zeigt schematisch das Materialspeicher-System in der Grundstellung
Die 15 zeigt das Materialspeicher-System mit geringer Materialschlaufe
Die 16 zeigt das Materialspeicher-System mit gespeicherter (befüllter) Materialschlaufe
Die 17 zeigt ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Karkassenanlage ohne Slitter mit Kühlstrecke in der Extrusionslinie
Die 18 zeigt ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Karkassenanlage mit Slitter mit Kühlstrecke in der Extrusionslinie
Die 19 zeigt ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Gürtelanlage ohne Slitter mit Kühlstrecke in der Extrusionslinie
Die 20 zeigt ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Gürtelanlage mit Slitter mit Kühlstrecke in der Extrusionslinie
1.1 Grundprinzip und Merkmale der Kühlstrecke mit Materialspeicher
Das Funktionsprinzip der Extrusionslinie mit den Maschinenkomponenten Kühlstrecke (1) und Materialspeicher-System (13) ist in 1 schematisch dargestellt.
Ein spiegelbildlicher Aufbau ist beispielweise ebenfalls problemlos möglich, wie auch das Vorsehen zusätzlicher oder das Weglassen einzelner Funktionen, Anlagen- oder Maschinenelemente.
Das extrudierte Profilstreifenmaterial (22) besitzt einlaufseitig der Kühlstrecke (1), also beim Verlassen des Extruders (24), eine Temperatur von ca. 80°–100°C und verläuft schlaufenförmig durch die Kühlstrecke (1). Dabei umschlingt der Profilstreifen (22) in gewissen Abständen die Außenfläche der Kühltrommeln (6–8), welche mit einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. Durch diesen Kühlprozess der Kühltrommeln (6–8) wird die Wärme von den erhitzten Profilstreifen (22) abgeleitet. Dadurch verringert sich die Temperatur des Profilstreifens (22) während er durch die Kühlstrecke (1) gefördert wird. Beim Verlassen der Kühlstrecke (1) besitzt der Profilstreifen (22) noch eine Temperatur von ca. 30°–40°C, welche für den Folgeprozess, das Aufbringen auf die Cordbahn (23), ausreichend ist.
In den 2 bis 4 sind Beispiele von extrudierten Profilstreifenquerschnitten (22) dargestellt. Die 5 zeigt schematisch ein Beispiel eines möglichen Profilstreifenquerschnittes (22) vor und nach dem Schneiden.
In den 6 und 7 ist das nachfolgende Auflegen von Profilstreifen (22) auf das Cordmaterial (23) in der Cordschneidanlage schematisch dargestellt. Das Auflegen des Profilstreifens (22) auf das Cordmaterial (23) kann mittig oder versetzt, sowie mit einem oder mehreren Profilstreifen erfolgen.
Wäre die Temperatur der Profilstreifen (22) beim Auflegen auf die Cordbahn (23) in einem höheren Temperaturbereich, würde sich der Profilstreifen (22) beim Abkühlen zusammenziehen. Dadurch würde das darunterliegende Cordmaterial (23) sich zusammen mit dem Profilstreifen (22) verziehen und Falten bilden, was sich wiederum auf das Endprodukt negativ auswirken würde. Dieser Negativeffekt ist in der 8 schematisch dargestellt.
Um das Profilstreifenmaterial (22) durch die Kühlstrecke (1) zu Fördern sind die Kühltrommeln (6–8) mit der Antriebsrolle (5) über Zugmittel wie Kette oder Riemen verbunden und werden entsprechend angetrieben.
Einlaufseitig kann optional eine Breiten- und Risskontrolle angebaut werden. Damit wird das Streifenprofilmaterial (22), welches aus dem Extruder (24) kommt, entsprechend überwacht.
Der Profilstreifen (22) beginnt sich bei den ersten beiden Kühltrommeln (6 + 7) abzukühlen und zieht sich an dieser ersten Stelle der Kühlstrecke (1) mehr zusammen als in den nachfolgenden Abschnitten. Deshalb kann bei der Verarbeitung von sensiblen, z.B. dünnen Profilstreifen (22) optional eine Ausgleichsregelung (9) in der Kühlstrecke (1) angeordnet werden. Dazu erhalten die ersten beiden Kühltrommeln (6 + 7) einen eigenen Antrieb (4). Die Ausgleichsregelung (9) übernimmt die Kompensierung im Materialverlauf. Die Ausgleichsregelung ist zwischen der zweiten (7) und dritten Kühltrommel (8) angeordnet. Die beiden Antriebe (4 + 5) der Kühltrommeln (6–8) können so ideal zueinander geregelt werden, was einen kontinuierlichen Materialverlauf ermöglicht. Die Ausgleichsregelung (9) kann als Tänzersystem oder als ein Regelarmsystem ausgeführt werden.
Nach der Kühlstrecke (1) wird der Profilstreifen (22) durch ein Materialspeicher-System (13) gefördert und durchläuft dabei die Schlaufen um die Umlenkrollen (18), welche zwischen der oberen Halteplatte (16) und unteren Halteplatte (17) angeordnet sind. Die beiden Halteplatten (16 + 17) sind am Rahmengestell (35) mit einem Führungssystem (15) verbunden. Ein angetriebenes Förderelement (19) hält die beiden Halteplatten in entsprechender Position. Das angetriebene Förderelement (19) verläuft oben und unten jeweils über Umlenkachsen (51). Eine der Halteplatten ist auf der linken, die andere Halteplatte auf der rechten Seite des Förderelementes (19) befestigt (52). Dadurch ergibt sich das Funktionsprinzip, daß wenn das Förderelement (19) betätigt wird, sich die Halteplatten (16 + 17) mit Umlenkrollen (18) aufeinander zu oder voneinander entfernt bewegen. Dabei nimmt die Menge des Profilstreifenmaterials (22) im Materialspeicher (13) ab bzw. wieder zu.
In der 13 ist ein Materialspeicher-System (13) abgebildet und in den 14–16 das Funktionsprinzip schematisch dargestellt.
Durch das Materialspeicher-Sysytem (13) wird die Ausbringung der Cordschneidanlage erhöht. Der Materialspeicher (13) hat die Aufgabe, das Profilstreifenmaterial (22) für die Folgekomponente bei Bedarf zu puffern, wenn diese z.B. aus Fertigungstechnischen Gründen angehalten werden muß, oder um Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Cordschneidanlage und dem Extruder auszugleichen. Dies gilt speziell für das Hoch- und Runterfahren der Cordschneidanlage.
Die Geschwindigkeitsunterschiede entstehen dadurch, daß die Cordschneidanlage sehr schnell beschleunigt und die Extrusionslinie dazu entsprechend nachgeregelt werden muß. Die Cordschneidanlage wird in der Regel mit einer Rampenzeit von einer Sekunde auf eine Anlagengeschwindigkeit von ca. 80 m/min. beschleunigt. Der Extruder hingegen benötigt bis zu 60 Sekunden um auf seine Fördergeschwindigkeit zu kommen. Das Gleiche gilt in umgekehrter Reihenfolge beim Verzögern.
Ein weiterer Punkt für die Anordnung des Materialspeicher-Systems ist, daß der Extruder langsam weiterlaufen muß, da bei Stillstand des Extruders das verarbeitete Material im Extruder zerstört werden würde.
Das Materialspeicher-System (13) ist in stetiger Funktion, d. h. der Materialschlaufe wird entsprechend Material entnommen, bzw. es wird entsprechend Material in den Materialspeicher gefördert. Damit im Materialspeicher keine Dehnung auf das Profilstreifenmaterial (22) kommt wird unterhalb der unteren Umlenkrollen (18) eine minimale Schlaufe erzeugt, damit das Material frei hängt. Dies wird mit einem Erfassung- oder Abfragesystem (20) überwacht. Es wird angestrebt das Signal des Erfassungs- oder Abfragesystems (20) immer bedeckt zu halten. Das Erfassungs- oder Abfragesystem (20) gibt dem Antrieb des Förderelements (19) entsprechend das Signal zum Nachregeln oder Stoppen.
In 14 ist das Prinzip des Materialspeichers schematisch dargestellt und lässt sich wie folgt erklären:
Zuführgeschwindigkeit > Entnahmegeschwindigkeit => Füllen des Materialspeichers => Drehrichtung A
Zuführgeschwindigkeit < Entnahmegeschwindigkeit => Leeren des Materialspeichers => Drehrichtung B
Bei Stopp der Cordschneidanlage fördert der Extruder (24) weiter Profilstreifenmaterial (22) durch die Kühlstrecke (1) in den Materialspeicher (13) und füllt den Materialspeicher (13). Beim Befüllen des Materialspeichers (13) entfernen sich die beiden Halteplatten (16 + 17) voneinander, wobei die obere Halteplatte (16) nach oben, und die untere Halteplatte (17) nach unten fährt. Der Abstand der oberen zu den unteren Umlenkrollen (18) wird größer und die Materialschlaufe wächst dabei. Dies ist in 16 schematisch abgebildet. Bei Start der Cordschneidanlage ist der Ablauf in umgekehrter Reihenfolge, die Materialschlaufe wird geringer. Dies ist in 15 schematisch abgebildet.
In der Extrusionslinie kann das Profilstreifenmaterial (22) optional beschnitten werden. Dieses Beschneiden kann mittiges Teilen, oder mittig teilen und seitliches Beschneiden auf Maß bedeuten. Die Position kann direkt auslaufseitig des Extruders (24) erfolgen. Dabei kann das seitliche Abfallprodukt, welches beim Schneiden entsteht, über das Rückführband (53) zum Extruder (24) zurück gefördert und wiederverwendet werden.
Optional kann dieses Beschneiden auch nach dem Materialspeicher-System (13) erfolgen. Der Vorteil bei dieser Anordnung ist, daß das Profilstreifenmaterial (22) maßhaltiger ist, da nach der Kühlstrecke (1) und dem Materialspeicher (13) bereits ein gewisser Verzug durch die Abkühlung stattgefunden hat. Ein Schneiden direkt vor dem Auflegen in der Cordschneidanlage ist am genauesten. Dabei kann das seitliche Abfallprodukt, welches beim Schneiden entsteht, über das Rückführband (31) zum Extruder (24) zurück gefördert und wiederverwendet werden.
Für Wartungszwecke an der Förderschnecke (32) des Extruders (24) kann die Kühlstrecke (1) mit wenig Aufwand nach hinten aus der Extrusionslinie geschoben werden.
1.2 Aufbau Kühlstrecke
Die 9 und 10 zeigen vereinfacht einen möglichen Aufbau der Kühlstrecke.
Der wesentliche Teil der Kühlstrecke (1) besteht aus einem Rahmengestell (2), einer Antriebsrolle (5) mit mehreren Kühltrommeln (6–8) mit Kühlsystem.
1.3 Aufbau Materialspeicher-System nach Kühlstrecke
Die 13 zeigt vereinfacht einen möglichen Aufbau eines Materialspeicher-Systems (13).
Das Materialspeicher-System (13) mit Abzugsrolle (14) besteht aus einem Rahmengestell (35), einem angetriebenen Förderelement (19), Umlenkachsen oben und unten (51), einer oberen Halteplatte (16), einer unteren Halteplatte (17), mehrere horizontal angeordnete Umlenkrollen (18), einem Erfassungs- oder Abfragesystem (20) und einem Führungssystem (15).
2 Feinheiten und Optionen
2.1 Rahmengestell
Das Rahmengestell (2) ist eine kompakte verwindungssteife Schweißkonstruktion mit einer großen Frontplatte (3). In dieser Frontplatte (3) sind in bestimmten Abständen die Kühltrommeln (6–8) gelagert. Das Rahmengestell (2) ist auf Laufrädern (12) angeordnet, welche einen Wartungshub zum Wechseln der Förderschnecke (32) im Extruder (24) zulassen.
2.2 Kühltrommel und Antriebe
Die Achsen der Kühltrommeln (6–8) und Antriebe (4 + 5) sind in der Frontplatte (3) des Rahmengestells (2) gelagert. Die Antriebseinheiten (4 + 5) mit Antriebssystem sind auf der Rückseite der Frontplatte (3) angeordnet und mit einem Schutzsystem abgedeckt. Dadurch ergibt sich eine kompakte schlanke Bauform der Kühlstrecke (1).
Die Anzahl und Baubreite der Kühltrommeln (6–8) kann variieren und ist von den geforderten Temperaturen und Materialparametern der Cordschneidanlage abhängig.
Die Achse der Kühltrommel (6–8) ist eine Hohlwelle (10) mit Drehdurchführung (11), durch die die Kühlflüssigkeit an die äußere Ringfläche der Kühltrommel (6–8) vor- und zurückgeleitet wird. Die Vorderseite der Kühltrommel (6–8) ist geschlossen, dadurch ist ein Eingriff in die Speichen nicht möglich.
Eine vereinfachte Ansicht und Schnitt einer Kühltrommel (6–8) ist in den 11 und 12 dargestellt.
2.3 Materialspeicher Grundstellung
Ein Vorteil des Materialspeichers ist die Grundstellung, wie in 14 schematisch dargestellt. Bei dieser Position kann das Material beim erstmaligen Befüllen in einer Linie einfach zwischen den Umlenkrollen in Materialförderrichtung durchgezogen werden.
2.4 Abfragesystem unterhalb der Umlenkrollen im Materialspeicher
Bei der oberen Halteplatte (16) liegt das Profilstreifenmaterial (22) auf den Umlenkrollen (18) auf und umschlingt diese. An der unteren Halteplatte (17) wird mittels einer parallel zur Materialförderrichtung (21) angeordneten Lichtschranke (20) oder ähnlichem Abfragesystem (20) darauf geachtet, daß im Bereich unter den Umlenkrollen (18) eine minimal lose Schlaufe zwischen Umlenkrolle (18) und Profilstreifen (22) entsteht und gehalten wird. Dadurch wird verhindert, daß beim Herausziehen aus dem Materialspeicher (13), Dehnung auf den Profilstreifen (22) kommt. Das Erfassungs- oder Abfragesystem (20) ist an der unteren Halteplatte (17) befestigt und macht die Auf- und Abwärtsbewegung der Halteplatte (17), Umlenkrollen (18) und loser Schlaufe mit. Bekommt das Erfassungs- oder Abfragesystem ein Signal, so wird entsprechend Profilstreifenmaterial nachgefördert, bzw. werden die Halteplatten (116 + 17) aufeinander zu gestellt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Profilstreifenmaterial immer entlastet ist und keine Dehnung erhält.
Der Anbau des Erfassungs- oder Abfragesystems (20) ist vereinfacht in den 14–16 dargestellt.
2.5 Schneiden nach Materialspeicher
Ein Schneiden direkt vor dem Auflegen in der Cordschneidanlage ist am genauesten. Dazu wird eine Schneidvorrichtung (30) nach dem Materialspeicher (13) angeordnet.
2.6 Materialrückführung zum Extruder
Wird der Profilstreifen (22) seitlich zugeschnitten, so kann über ein angetriebenes Rückführband (31) das seitliche Abfallprodukt, welches beim Schneiden entsteht, zum Fülltrichter (26) im Extruder (24) zurück gefördert und wiederverwendet werden.
Das Rückführband (31) ist in der Regel oberhalb der Kühlstrecke (1) angeordnet, damit der darunter liegende Freiraum für das Bedienpersonal genutzt werden kann.
3. Anlagenlayout-Optionen
Die 17–20 zeigen verschiedene Layouts für Gesamtanlagen, jeweils umfassend eine Extrusionslinie. Gleiche Anlagenkomponenten sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungen zu den Funktionen der einzelnen Anlagenkomponenten gelten, wenngleich detailliert nur zu einer Figur gegeben, auch für alle anderen in den Figuren beschriebenen Layoutbeispiele.
17 zeigt ein beispielhaftes Layout für eine Karkassenanlage ohne Slitter mit Extrusionslinie nebst Kühlstrecke.
Vorgesehen ist eine Abwickelstation 36, aus der das zu bearbeitende Cordband bezogen wird. In der Abwickelstation werden in ein geeignetes Gestell die zu verarbeitenden Materialrollen eingehängt und ausgewickelt. Hierbei wird die zu verarbeitende gummierte Cordbahn von einer Zwischenlage (Folie, Leinen oder Ähnliches) getrennt. Diese Zwischenlage wird verwendet, um das Verkleben der gummierten Materialbahn zu verhindern. Um verschiedene Schneidwinkel zu realisieren, kann wie ausgeführt der Abwickler 36 geschwenkt werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Es gibt unterschiedliche Ausführungsformen hinsichtlich eines solchen Abwicklers. Bekannt sind Einfachabwickler, in die eine Materialrolle eingehängt werden kann. Bei einem Doppelabwickler mit Drehtisch sind zwei Materialrollen zum Einhängen, eine davon wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Daneben ist ein Doppelabwickler mit Shuttlerrahmen zum Einhängen von zwei Materialrollen bekannt, eine wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Weiterhin sind Kassettenabwickler bekannt, in denen eine Materialrolle in eine Kassette gehängt wird und die Kassette sodann in den Abwickler transportiert wird. Diese Aufzählung ist nicht abschließend. Der Abwickler ist verschwenkbar.
Der Abwickelstation 36 folgt eine Schere 38, die zum Schneiden des von der Abwickelstation kommenden Cordbands dient. Die Schere 38 dient zum Abschneiden von Cordbandstreifen in einer definierten Breite und einem definierten Winkel. Als Schere werden verschiedene Typen verwendet:

– Guillotine Scheren mit feststehendem Untermesser und auf und abfahrbarbarem Obermesser,
– Rundmesserscheren mit einem feststehenden Untermesser und einen daran entlang fahrendem Rundmesser,
– Scheren mit einem schnell rotierenden Sägemesser (ähnlich einem Kreissägenmesser).

Je nach zu verarbeitenden Material der Kunden kommen verschiedene Scherenausführungen zum Einsatz. Hierbei ist entscheidend, welches Cordmaterial (ob Textil- oder Stahlcord) und in welchem Winkel dieses geschnitten werden muß (Anlagentypen Karkasse bzw. Gürtel), wobei in diesem Beispiel eine Schere für eine Karkassenanlage verwendet wird.
Der Scherentisch dient als Materialunterstützung 37 und ist mit der Abwickelstation 36 verbunden und schwenkt im Bedarfsfall gemeinsam mit dieser. Das zu verarbeitende Material liegt auf dem Scherentisch und wird auf diesem liegend in die Schere 38 gezogen. Am Anfang des Tisches oder darüber befindet sich sehr häufig eine Fördereinrichtung, die den Materialanfang in die Schere transportiert, z. B. eine angetriebene Förderrolle. Dies ist immer dann notwendig, wenn die Maschine komplett entleert ist und der Anfang einer neuen Materialrolle in die Schere 38 eingelegt werden muss, oder falls zum Schwenken des Abwicklers das Material ein Stück weit aus der Schere 38 zurückgezogen wurde.
Relevant für die Scherenbauform ist der Ablauf nach dem Schneiden. Um das geschnittene Material mit wenigen Bearbeitungsschritten in den Folgeprozess einzubinden sind weitere Maschinenkomponenten im Einsatz (Bänder, Hochhalter, Spleißer, etc.). Dafür ist es erforderlich so nah wie möglich mit diesen Komponenten an das Untermesser und in das Maschinengestell zu bauen. Das Material sollte hierzu so wenig wie möglich bewegt werden (u.a. Fallhöhe), um es in geschnittener Ablageposition weiter zu verarbeiten.
Um das Material durch die Schere zu fördern kommt in den meisten Fällen ein Rückzugsystem 39 zum Einsatz. Dabei muss mit einer Greifvorrichtung (Zange) sehr nahe an das Untermesser gefahren werden. Hierzu ist ein gewisser Platzbedarf erforderlich um Kollisionen mit dem Obermesser (bzw. Rundmesser) zu vermeiden. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Bauformen der Scheren.
Das Rückzugsystem 39 dient zum Fördern der Materialbahn in die Schere 38 bzw. zieht das gegriffene Band durch die Schere 38, wie zuvor beschrieben. Die Schere 38 weist ferner ein Transportband auf, das den geschnittenen Cordbandstreifen aufnimmt und ihn aus der Schere 38 transportiert. Ein solcher Förderer kann als einzelner Bandgurt, in Form mehrerer Bandgurte oder in Form mehrerer Bandgurte mit einer zwischengeschalteten Hochhebeeinrichtung ausgeführt sein.
Der Cordbandstreifen wird sodann auf die erste Fördereinrichtung in Form eines Bandes 40 einer Spleißvorrichtung, hier einem Überlappspleißer 41 gegeben, und der eigentlichen Spleißeinheit zugeführt. Diese erste Fördereinrichtung 40 kann grundsätzlich auch mit der Fördereinrichtung, die der Schere 38 zugeordnet ist, zusammenfallen. D. h., dass sich zwischen dem eigentlichen Überlappspleißer 41 und der Schere 38 nur eine, bezogen auf den Überlappspleißer dann erste Fördereinrichtung befindet. Der Überlappspleißer 41 dient zum Verbinden (rein mechanisch, ohne Zuhilfenahme von Zusatzstoffen) der zuvor geschnittenen Bandstreifen. Sie ist im Winkel verschwenkbar, um das Bandmaterial in verschiedenen Winkeln verarbeiten zu können.
Optional ist noch eine weitere Spleißvorrichtung Form eines Stumpfspleißers 42 gezeigt, der anstelle des Überlappspleißers 41 verwendet werden kann, wenn diese Spleißart erforderlich ist.
Dem Überlappspleißer 41 respektive seiner zweiten Fördereinrichtung (bzw. der alternativen Stumpfspleißvorrichtung 42) nachgeschaltet ist eine optional vorzusehende Beruhigungsrolle 43. Hierbei handelt es sich lediglich um eine angetriebene Rolle, die das Material, das von der Spleißvorrichtung 41/42 kommt, in die nächste Komponente transportiert. Hierbei erfährt das Material durch den Transport über die Rolle eine Gegenbiegung, durch die Gegenbiegung zieht sich das Material in Längsrichtung zusammen. Hintergrund ist somit die Dehnung des Materials in Längsrichtung bei der Verarbeitung in der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung 41/42 zu reduzieren. Diese Rolle ist jedoch nicht zwingend vorzusehen. Während des Abtransports wird in der Schere 38 bereits der nächste Bandstreifen geschnitten.
Gemäß 17 folgt sodann eine ebenfalls optionale Belegevorrichtung 48. In dieser Station werden auf die erzeugte Materialbahn noch weitere Gummistreifen, ein bis zwölf Stück, aufgelegt. Das Auflegen kann von oben und/oder von unten erfolgen. Des Weiteren werden häufig die Außenkanten der Materialbahn eingefasst, d. h. ein Gummistreifen wird von der Außenkante mit Überstand aufgelegt und um die Gummikante herumgelegt, um die an der Außenkante (= Schnittkante) freiliegenden Cordfäden zu ummanteln.
In jedem Fall vorgesehen ist eine Aufwickelstation 49. In dieser Station werden die erfolgten Materialbahnen wieder mit einer Zwischenlage, die das Verkleben verhindert, auf Spulen gewickelt. Auch hier gibt es verschiedene Ausführungsformen, die von recht einfachen Einfachaufwicklern, in denen das Material manuell abgeschnitten und an einer neuen Rolle aufgewickelt werden muss, bis hin zu vollautomatischen Aufwicklern, in denen für das Materialhandling keinerlei Bedieneingriffe notwendig sind, reichen.
Gezeigt ist ferner die Extrusionslinie mit dem Extruder 24, der Kühlstrecke 1, dem Materialspeicher 13, einem Profilstreifenslitter 30 sowie einem Rückführband 31.
18 zeigt ein zweites Layout einer Karkassenanlage, das dem aus 17 entspricht, das aber im Unterschied zu 17 einen Slitter 50 aufweist.
Neben der Abwickelstation 36, Schere 38, Rückzugsystem 39, Transportband 40 und Spleißvorrichtung 41/42 sowie der optionalen Beruhigungsrolle 43 ist hier ein sogenannter Slitter 50 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine Längsteilvorrichtung, d. h., die in der Spleißvorrichtung 41/42 erzeugte lange Materialbahn wird in zwei Streifen getrennt. Dies dient der Erhöhung der Ausbringung einer Maschine, da bei einer solchen Ausgestaltung ein Scherenschnitt zu zwei fertigen Streifen in den beiden hier vorgesehenen Aufwickelstationen 49 führt. Als Slittermesser finden unter anderem Rundmesser Verwendung.
Dem Slitter 50 sind, optional, zwei Belegevorrichtungen 48 nachgeschaltet, in jedem Fall aber zwei Aufwickelstationen 49.
Vorgesehen ist wiederum die Extrusionslinie mit ihren zuvor beschriebenen Komponenten, die hier in etwas anderer Position angeordnet ist.
Die 19 zeigt ein beispielhaftes Layout einer Gürtelanlage ohne Slitter. Komponenten, wie sie bereits in den Layouts der 17 und 18 beschrieben wurden, sind, sofern vorgesehen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, ihre Funktion ist die gleiche wie zu den 17 und 18 beschrieben.
Vorgesehen ist eine Abwickelstation 36, die hier jedoch um einen deutlich größeren Winkel verschwenkbar ist. Der Abwickler kann beliebigen Typs sein, wie bereits zuvor beschrieben.
Der Abwickelstation 36 folgt die Schere 38. Der Scherentisch dient als Materialunterstützung und ist mit der Abwickelstation 36 verbunden und schwenkt im Bedarfsfall gemeinsam ihr.
Die Schere 38 dient zum Abschneiden von Cordbandstreifen in einer definierten Breite und einem definierten Winkel. Als Schere 38 können die vorher beschriebenen Scherentypen, die für Gürtelanlagen geeignet sind, verwendet werden.
Der Schere 38 folgt ein Rückzugsystem 39, wie es zuvor beschrieben wurde. Es dient zum Fördern der Materialbahn in die Schere 38 bzw. zieht das gegriffene Band durch die Schere 38, wie zuvor beschrieben.
Der Cordbandstreifen wird sodann auf die erste Fördereinrichtung 40 einer Spleißvorrichtung 44, die als Überlapp- oder Stumpfspleißer ausgeführt sein kann, gegeben, und der eigentlichen Spleißvorrichtung zugeführt. Die Spleißvorrichtung ist um einen beachtlichen Winkel zur Einstellung des erforderlichen Spleißwinkels verschwenkbar. Sie weist ferner ein Abtransportband 45 auf, mit dem das gespleißte Band der nachgeschalteten Komponente zugeführt wird.
Optional kann der Spleißvorrichtung 44 noch ein Band 46 zum Handspleißen, also zur manuellen Verbindung der Bandabschnitte nachgeschaltet sein. Während dieser manuellen Bearbeitung ist die automatische Spleißvorrichtung 44 außer Betrieb. Ein solches Handspleißen ist bei bestimmten Cordbandmaterialien, sehr schmalen Abschnittsbreiten oder auf Kundenwunsch erforderlich.
Optional kann auch hier eine Beruhigungsrolle 43 vorgesehen werden. Weiterhin ist, ebenso optional, ein Reparaturband 47 vorgesehen. Sollten Fehler im Band erkannt werden, können sie hier repariert werden.
Gemäß 19 folgt sodann eine ebenfalls optionale Belegevorrichtung 48, wie bereits zuvor beschrieben.
In jedem Fall vorgesehen ist eine Aufwickelstation 49, die wie beschrieben unterschiedlich ausgeführt sein kann. In dieser Station werden die erfolgten Materialbahnen wieder mit einer Zwischenlage, die das Verkleben verhindert, auf Spulen gewickelt.
20 zeigt schließlich ein Anlagenlayout für eine Gürtelanlage entsprechend 19, jedoch ist hier zusätzlich ein Slitter 50 integriert. Die hierüber erfolgte Trennung der gespleißten Materialbahn führt dazu, dass in jedem Fall zwei Aufwickelstationen 49 vorzusehen sind, denen jeweils optional jeweils eine Belegevorrichtung 48 und/oder ein Reparaturband 47 vorgeschaltet sein kann.
Wenngleich in sämtlichen Darstellungen das Band von rechts nach links gefördert wird ist es selbstverständlich möglich, das Layout auch in umgekehrter, spiegelbildlicher Ausführung auszulegen, also den Streifen von links nach rechts zu transportieren. Alle als optional beschriebenen Komponenten können in unterschiedlicher Kombination zusammen mit den wesentlichen Komponenten vorgesehen werden. Deshalb sind unterschiedliche Layouts aus allen beschriebenen Komponenten erstellbar.
Bezugszeichenliste

1: Kühlstrecke
2: Rahmengestell
3: Frontplatte
4: Antrieb
5: Antriebsrolle
6: Kühltrommel 1
7: Kühltrommel 2
8: Kühltrommeln
9: Ausgleichsregelung
10: Hohlwelle
11: Drehdurchführung
12: Laufräder
13: Materialspeicher-System
14: Abzugsrolle
15: Führungssystem
16: Halteplatte oben
17: Halteplatte unten
18: Umlenkrollen
19: Förderelement
20: Lichtschranke
21: Materialförderrichtung
22: Profilstreifenmaterial
23: Cordmaterial
24: Extruder
25: Füllband
26: Fülltrichter
27: Rollenkalander
28: Gummi
29: Schneideinheit
30: Profilstreifenslitter
31: Rückführband
32: Schnecke
33: Bedienseite
34: Rückseite
35: Rahmengestell
36: Abwickelstation
37: Materialunterstützung
38: Schere
39: Rückzugsystem
40: Band
41: Überlappspleißer
42: Stumpfspleißer
43: Beruhigungsrolle
44: Spleißer
45: Abtransportband in Spleißer
46: Band für Handspleißen
47: Reparaturband
48: Belegevorrichtung
49: Aufwickelstation
50: Slitter
51: Umlenkachse
52: Befestigung
53: Rückführband
54: Materialzuführseite
55: Materialentnahmeseite

Claims

Extrusionslinie für eine Cordschneidanlage, umfassend einen Extruder, eine nachgeschaltete Kühlstrecke sowie einen dieser nachgeschalteten Materialspeicher, wobei die Kühlstrecke (1) mehrere separate, über ein gemeinsames oder separate Kühleinrichtungen mit einem Kühlmittel versorgbare Kühltrommeln (6, 7, 8) sowie wenigstens eine Antriebsrolle (5) aufweist, die über ein oder mehrere Zugmittel mit wenigstens einem Teil der mehreren Kühltrommeln (6, 7, 8) verbunden ist.
Extrusionslinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder können die mehreren am Einlauf der Kühlstrecke vorgesehenen Kühltrommeln (6, 7) einen eigenen Antrieb aufweisen.
Extrusionslinie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgleichsregelung (9) zur Feinregelung der beiden Antriebe vorgesehen ist.
Extrusionslinie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialspeicher (13) ein Rahmengestell (35), ein angetriebenes Förderelement (19), Umlenkachsen oben und unten (51), eine obere Halteplatte (16), eine untere Halteplatte (17), mehrere horizontal angeordnete Umlenkrollen (18), ein Führungssystem (15), über das die Halteplatten vertikal auseinander fahrbar sind, sowie eine Abzugsrolle (14) aufweist.
Extrusionslinie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassungssystem (20) zur Erfassung einer Materialdehnung unterhalb der Umlenkrollen (18) in der unteren Halteplatte (16) vorgesehen ist.