DE4343864A1

DE4343864A1 - Verfahren zum Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE4343864A1
Application number: DE19934343864
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Knoblauch
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-06-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunst stoff mit Hilfe eines Glättwerkes, welches zumindest ein Glättwerkswalzenpaar oder ein letztes Glättwalzenpaar auf weist, wobei das Glättwerk mit einem Glättwerksantrieb mit einem Zahnradgetriebe sowie einem elektromagnetischen Antriebsregler ausgerüstet ist und der Abtrieb des Zahn radgetriebes auf zumindest eine der Glättwalzen des Walzenpaares arbeitet. - Die plattenförmigen Extrudate dienen z. B. als Tischplatten, sie können auch aus Schaumkunststoff aufgebaut sein.

Bei dem aus der Praxis bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, regelt der Antriebsregler die Drehzahl der angetriebenen Glättwalze bzw. der angetriebenen Glättwalzen. Es versteht sich, daß diese Drehzahl der Extrusionsgeschwindigkeit des Extrudates angepaßt wird. An die Oberflächenqualität des geglätteten plattenförmigen Extrudates werden besondere Anforderungen gestellt. Auch bei sehr genauer Adaptation der Drehzahl der angetriebenen Glättwalze kommt es vor, daß die Oberfläche des geglätteten plattenförmigen Extrudates Topographiefehler aufweist, die sich periodisch wiederholen. Sie werden in der Praxis (analog zu ähnlichen Phänomenen, die bei der spanenden Formgebung oder beim Schleifen von Oberflächen metallischer Gegenstände auftreten) als Rattermarken bezeichnet. Zu ihrer Beseitigung oder Reduzierung wird bisher auf die beschriebene Adaptation Einfluß genommen, jedoch sind die bisher erreichten Ergebnisse häufig ver besserungsbedürftig. Störende Rattermarken können bisher, je nach den Betriebsbedingungen, nicht mit Sicherheit vermieden werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, beim Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermo plastischem Kunststoff die Entstehung von störenden Rattermarken zu unterdrücken.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Glättwerkes, welches zumindest ein Glättwerkswalzen paar oder ein letztes Glättwalzenpaar aufweist,
wobei das Glättwerk mit einem Glättwerksantrieb mit einem Zahnradgetriebe sowie einem elektromagnetischen Antriebs regler ausgerüstet ist und der Abtrieb des Zahnradge triebes auf zumindest eine der Glättwalzen des Glättwalzenpaares arbeitet, mit den folgenden Verfahrens schritten:

a) die der Rotation des Abtriebes überlagerte Zahnfrequenz des Zahnradgetriebes wird gemessen,
b) mit Hilfe eines Frequenzgenerators wird eine der Zahn frequenz möglichst nahekommende Aufschaltfrequenz erzeugt,
c) die Aufschaltfrequenz wird dem Antriebsregler aufge schaltet,

wobei die Superposition der Zahnfrequenz und der Aufschaltfrequenz eine Schwebungsfrequenz erzeugt, die am Abtrieb ermittelbar ist, und wobei danach die Schwebungs frequenz minimiert wird.

Rattermarken beruhen bei der spanenden oder schleifenden Bearbeitung der Oberflächen von metallischen Gegenständen nach allgemeinem Verständnis darauf, daß in der Antriebs kette des Bearbeitungswerkzeugs elastische Verformungen, z. B. Torsionsverformungen in Wellen, auftreten, die sich "springend" ausgleichen, wobei die Rattermarken gleichsam Abbildungen dieser Sprünge sind. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunststoff die als Rattermarken bezeichneten Störungen der Topographie der zu glättenden Oberflächen von dem Zahnradgetriebe des Glätt werkes generiert sind. Sie beruhen nach der Erkenntnis der Erfindung auf den der vorgegebenen, regelgesteuerten Drehzahl des Abtriebes bzw. der Glättwalze überlagerten, kleinen Drehzahländerungen, die von den Getriebezähnen und den Verzahnungstoleranzen, insbesondere der letzten Getriebestufe, erzeugt werden. Die Rattermarken treten, wie die Erfindung erkannt hat, regelmäßig in der Frequenz der Zähne pro Zeiteinheit (=Zahnfrequenz) auf. Nach der Lehre der Erfindung wird dieser Zahnfrequenz mit einer synchronen Frequenz entgegengearbeitet, - ähnlich wie in der Akustik Schall durch Gegenschall unterdrückt werden kann. Mit der Aufschaltfrequenz wird der Momentenbeein flussung durch die Zahnfrequenz entgegengewirkt. Man er reicht gleichsam eine vordenkende Steuerung des Antriebs reglers.

Im einzelnen kann die Lehre der Erfindung auf verschiedene Weise spezifiziert und weiter ausgebaut werden. So kann die Zahnfrequenz induktiv gemessen und in Form einer elektrischen Größe dem Frequenzgenerator als Sollgröße zu geführt werden, auf die sich der Frequenzgenerator ein stellt. Die Aufschaltfrequenz wird zweckmäßigerweise in Form einer elektrischen Größe dem Antriebsregler als Führungsgröße zugeführt. Die Schwebungsfrequenz läßt sich induktiv messen und wird einem Komparator zugeführt, wobei der Komparator den Frequenzgenerator auf Minimierung der Schwebungsfrequenz steuert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer Anlage zum Glätten von platten förmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunst stoff, welche für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtet ist,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Strang eines platten förmigen Extrudates mit Rattermarken, ausschnitts weise,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Strang eines platten förmigen Extrudates, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geglättet worden ist.

In der Fig. 1 erkennt man zunächst den Werkzeugkopf 1 eines Extruders, eine Kalibriereinrichtung 2 und ein Glättwerk 3 mit im Ausführungsbeispiel lediglich einem Glättwalzenpaar. Man erkennt außerdem das plattenförmige Extrudat 4, welches rechts in der Fig. 1 als geglättetes Extrudat abgezogen wird.

Das Glättwerk 3 ist mit einem Glättwerksantrieb 5 mit Zahnradgetriebe und elektromagnetischem Antriebsregler 6 ausgerüstet. Der Abtrieb 7 des Zahnradgetriebes arbeitet auf eine der Glättwalzen 8 des Glättwalzenpaares.

Die der Rotation des Glättwerksabtriebes 7 überlagerte Zahnfrequenz des Zahnradgetriebes wird mit Hilfe des Dreh zahlabnehmers 9 gemessen. Mit Hilfe eines Frequenzgenera tors 10 wird eine der Zahnfrequenz möglichst nahekommende Aufschaltfrequenz erzeugt. Die Aufschaltfrequenz wird dem Antriebsregler 6 aufgeschaltet. Im Ergebnis entsteht durch die Superposition der Zahnfrequenz und der Aufschaltfrequenz eine Schwebungsfrequenz, die am Abtrieb 7 ermittelbar ist. Danach wird die Schwebungsfrequenz minimiert.

Die Zahnfrequenz mag induktiv gemessen werden. Sie wird in Form einer elektrischen Größe dem Frequenzgenerator 10 als Sollgröße zugeführt, auf die sich der Frequenzgenerator 10 einstellt. Mit dem Drehzahlabnehmer 9 kann auch die Schwebungsfrequenz gemessen werden, beispielsweise integriert gemessen werden. Sie wird einem Komparator zugeführt, der mit dem Frequenzgenerator 10 integriert ist, so daß der Komparator 11 den Frequenzgenerator 10 auf Minimierung der Schwebungsfrequenz steuern kann.

In der Fig. 2 erkennt man einen Ausschnitt aus einem plattenförmigen Extrudat 4 aus thermoplastischem Kunst stoff, welches in der Draufsicht und ausschnittsweise dargestellt wurde. Die überlicherweise auftretenden Rattermarken 12 wurden durch eine Kreuzschraffur angedeutet.

Die Fig. 3 zeigt das plattenförmige Extrudat 4, wenn zum Glätten des plattenförmigen Extrudates 4 nach Maßgabe der Lehre der Erfindung verfahren wird. Rattermarken sind nicht zu erkennen.

Claims

1. Verfahren zum Glätten von plattenförmigen Extrudaten aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Glättwerkes, welches zumindest ein Glättwerkswalzenpaar oder ein letztes Glättwalzenpaar aufweist,
wobei das Glättwerk mit einem Glättwerksantrieb mit einem Zahnradgetriebe sowie einem elektromagnetischen Antriebsregler ausgerüstet ist
wobei der Antrieb des Zahnradgetriebes auf zumindest eine der Glättwalzen des Glättwalzenpaares arbeitet, mit den folgenden Verfahrensschritten:

a) Die der Rotation des Abtriebes überlagerte Zahn frequenz des Zahnradgetriebes wird gemessen,
b) mit Hilfe eines Frequenzgenerators wird eine der Zahnfrequenz möglichst nahekommende Aufschalt frequenz erzeugt,
c) die Aufschaltfrequenz wird dem Antriebsregler aufgeschaltet,

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zahnfrequenz induktiv gemessen und in Form einer elektrischen Größe dem Frequenzgenerator als Sollgröße zugeführt wird, auf die sich der Frequenzgenerator einstellt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Aufschaltfrequenz in Form einer elektrischen Größe dem Antriebsregler als Führungsgröße zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schwebungsfrequenz induktiv gemessen und einem Komparator zugeführt wird und der Komparator den Frequenzgenerator auf Minimierung der Schwebungsfrequenz steuert.