FR2570642A1

FR2570642A1 - Procede et installation pour surveiller les dimensions d'une bande profilee en caoutchouc ou en matiere plastique, constituee d'un ou de plusieurs melanges et extrudee en continu

Info

Publication number: FR2570642A1
Application number: FR8513683A
Authority: FR
Inventors: Gerd Capelle
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1984-09-22
Filing date: 1985-09-16
Publication date: 1986-03-28
Also published as: ATA258785A; US4680152A; JPH0474173B2; SE8504366L; JPS6179616A; SE8504366D0; US4728278A; SU1382398A3; GB2166568B; NL8502376A; FR2570642B1; GB8521149D0; IT8521982A0; IT1200720B; GB2166568A

Abstract

INSTALLATION POUR SURVEILLER LES DIMENSIONS D'UNE BANDE PROFILEE CONSTITUEE DE PLUSIEURS MELANGES A EXTRUDER EN CONTINU. L'APPAREIL DE REGLAGE 8 EST RELIE, D'UNE PART, A UNE BASCULE DE MESURE DE POIDS AU METRE 9 ET, D'AUTRE PART, A DES EMPLACEMENTS DE MESURE 2A, 3A, 4A DE LA PRESSION ETOU DE LA TEMPERATURE D'EXTRUSION. INDUSTRIE DES MATIERES PLASTIQUES.

Description

Procédé et installation pour surveiller les dimensions d'une bande

profilée en caoutchouc ou en matière plastique, constitué d'un ou de plusieurs mélanges et

extrudée en continu.

L'invention concerne un procédé pour surveil- ler les dimensions d'une bande profilée, en caoutchouc

ou en matière plastique, constituée d'un ou de plu-

sieurs mélanges et extrudée en continu, qui consiste à extruder chaque mélange à une vitesse de transport

contrôlée, dans une filière commune pour une bande pro-

filée tout en mesurant individuellement les températu-

res et pressiorsd'extrusion des mélanges et à mesurer le poids par unité de longueur de la bande profilée

extrudée. L'invention concerne également une installa-

tion constituée d'une ou de plusieurs extrudeuses

raccordées à une filière commune pour une bande profi-

lée et présentant, dans les filières de sortie, des

emplacements de mesure de la pression et de la tempé-

rature d'extrusion, avec des dispositifs de réglage

de la vitesse de rotation qui sont reliés à un appa-

reil de réglage commandé par un microprocesseur et une bascule de mesure du poids au mètre disposée en aval

de la filière pour la bande profilée.

On connaît un dispositif de fabrication en

continu de bandesen deux mélanges différents de caout-

chouc par le brevet de la République Fédérale

d'Allemagne No. 22 01 631. Deux extrudeuses différen-

tes disposées l'une au-dessus de l'autre débouchent dans une tête d'extrusion, dans laquelle le matériau est réuni et est extrudé en une bande continue (voir également le brevet des Etats-Unis d'Amérique numéro

2 382 177).

La bande extrudée en continu est envoyée sur une bascule courroie donnant le poids de consigne et, en cas d'écarts par rapport au poids de consigne, la vitesse d'évacuation de la bande continue est augmentée

lorsque le poids de consigne est trop élevé pour par-

venir par un allongement à une réduction de poids.

En pratique, les installations pour des bandes ex-

trudéeen continu fonctionnent donc avec un débit légèrement suré-

valué et la bande extrudée en continu est mise à son

poids de consigne par un allongement.

Un dispositif de ce type offre, comme possi-

bilité de réglage, simplement un certain allongement de la bande extrudée en continupar une augmentation ou une diminution de la vitesse d'évacuation, la vitesse de sortie de la filière de la bande devant

être considérée comme la vitesse minimale du disposi-

tif d'évacuation de la bande, vitesse en-

dessous de laquelle on de doit pas aller en vue de la

régulation de l'épaisseur du profilé.

Une telle régulation par une bascule courroie

de mesure du poids de consigne fonctionne trop lente-

ment. Si la bascule constate, par exemple, un poids trop élevé de la bande en extrusion, déjà un très grand tronçon de la bande est inutilisable et, jusqu'à la correction de l'erreur, il se produit

encore bien trop de matière profilée de rebut.

Mais l'inconvénient le plus grave est qu'une bascule courroie ne peut mesurer que la somme des débits de matière extrudee sans pouvoir détecter les

débits individuels des extrudeuses. Si l'ex-

trudeuse inférieure extrudant par exemple les parois latérales d'un pneumatique de véhicule, débite trop

de matière, c'est-à-dire que la bascule courroie cons-

tate qu'il y a trop de matière, la vitesse d'évacua-

tion est augmentée.

Grace à cette mesure, on parvient certes à

nouveau, après un certain temps, à la valeur de con-

signe de la bande en extrusion,mais au détriment du second

mélange d'extrusion provenant de l'extrudeuse supérieu-

re, par exemple de la surface de roulement du pneuma-

tique de véhicule automobile.

Il se produit cependant, en dépit du maintien de la valeur de consigne de la bande extrudée en continu, des rapports différents entre les divers mélanges qui peuvent donner un affaiblissement considérable du

pneumatique de véhicule automobile.

Comme des bandes extrudées en continu pour pneumatiques de véhicules automobiles sont habituellement constituées même de trois ou de plusieurs mélanges différents, un réglage de la bande de roulement au moyen d'une bascule

courroie entraîne, même lors d'un fonctionnement im-

peccable, des résultats inacceptables du point de vue

des rapports pondéraux des divers mélanges entre eux.

Il fallait donc trouver une possibilité au moyen de laquelle il est possible de surveiller et de

contrôler aussi bien la quantité totale de la bande extru-

dée en continu que les quantités des mélanges indivi-

duels de caoutchouc réunies dans la tête d'extrusion

en une seule bande extrudée.

Par le brevet des Etats-Unis d'Amérique

No. 4 097 566, on connaît un procédé et une installa-

tion de fabrication de profilés constitués de plu-

sieurs mélanges.

La bande profilée sortant de la filière pour une bande profilée passe par un dispositif de mesure

d'épaisseur et est envoyée à 90 sur une bande trans-

porteuse, l'importance de la boucle de renvoi de la bande profilée étant mesurée entre-temps. La bande profilée est ensuite envoyée, après passage dans un rouleau compensateur dans une bascule de mesure du poids au mètre, et,en fonction de la valeur du poids

qui est déterminée, elle est envoyée sur une bande trans-

porteuse aval dont la vitesse peut être commandée.

La bande profilée est allongée par la bande transpor-

teuse dans le cas de valeurs de poids trop élevés ou subit une accumulation dans le cas de valeurs de poids trop faibles afin de parvenir au poids de

consigne de la bande.

Le procédé indiqué est très coûteux du point de vue de la technique de régulation et a, en outre, également, un inconvénient de principe. Quand par exemple, l'une des bascules de mesure du poids au mètre ou l'un des dispositifs de mesure de l'importance

des boucles de renvoi constate que le profilé fabri-

qué ne correspond pas aux dimensions souhaitées, il provoque également une correction en étirant ou en provoquant une accumulation de la bande profilée

constituants du mélange.

Tout processus d'étirage, par exemple par une

accélération des bandes transporteuses, donne cepen-

dant des dimensions tout à fait imprécises et incon-

trôlables à la bande profilée, qui se traduit, lors

de l'usage ultérieur, sous forme d'emplacements poten-

tiels d'affaiblissement.

Un autre inconvénient réside également dans le fait qu'entre la détermination des écarts par rapport au poids de consigne de la bande

profilée, et la correction, beaucoup de ma-

tière de rebut passe par l'installation très longue, parce qu'entre les endroits de mesure et la cause

de la source d'erreurs ou l'emplacement o se mani-

feste l'écart par rapport à la valeur de consigne, il passe beaucoup de bande profilée qui ne peut plus être utilisée.

L'invention vise un procédé et une installa-

tion qui pallient les inconvénients mentionnés ci-

dessus. On s'efforce d'assurer une correction très rapide des écarts par rapport à la valeur de consigne et des dimensions extérieures du profilé d'ensemble,

mais également aussi notamment des constituants indi-

viduels du profilé quand il est composé de divers mélanges pour produire aussi peu que possible de

tronçons de profilé de rebut.

Il faut, à cet effet, renoncer à toute ac-

tion physique sur la bande profilée fabriquée, parce que,par exemple,,un étirage d'une bande profilée est un moyen qui ne convient pas pour des corrections d'épaisseur et parce que tout processus d'étirage donne, lors du refroidissement du profilé, des

retraits incontrôlables.

Le procédé suivant l'invention est caracté-

risé en ce qu'il consiste à vérifier, dans le cas d'écarts la valeur mesurée pour le poids par unité de longueur

de la bande profilée par rapport à la valeur de con-

signe du poids par unité de longueur, les pressions et/ou températures respectives des mélanges et,dans le cas d'écarts par rapport à la valeur de consigne qui a été reglée, à modifier la vitesse de transport du mélange dans le sens permettant d'atteindre la

valeur de consigne.

L'installation suivant l'invention est carac-

térisée en ce que l'appareil de réglage est relié, d'une part, à la bascule de mesure du poids au mètre et, d'autre part, aux emplacements de la mesure de la

pression et/ou de la température d'extrusion.

En surveillant les pressions et/ou les tempé-

ratures d'extrusion respectives des mélanges indivi-

duels, par exemple à l'entrée dans la tête à plusieurs filières, on détermine, dans le cas o la bascule de mesure du poids au mètre constate des écarts par rapport au poids de consigne au mètre de la bande profilée extrudée, la quantité transportée par les extrudeuses individuelles, et on peut, sur la base de cela, agir individuellement sur les vitesses

de transport des extrudeuses individuelles.

Grâce à cette mesure, on redonne à la bande profilée son poids de consigne au mètre et, en fait, la proportion de matière sur l'ensemble de la bande profilée reprend sa proportion de consigne qui était

responsable des écarts par rapport au poids-de consi-

gne de l'ensemble de la bande profilée. On est sûr, ainsi, que les proportions de matière déterminées sont

maintenues exactementpour le poids d'ensemble du pro-

filé, sans avoir à exercer une action physique sur le profilé déjà extrudé, action qui emporte les inconvénients connus, comme un retrait incontrôlable dans la zone de refroidissement, lors de l'étirage préalable de la bande profilée, pour

obtenir une réduction de poids.

Quand la bascule de mesure du poids au mètre constate des écarts par rapport au poids de consigne, la pression à la sortie des extrudeuses individuelles

et la température peuvent être mesurées alternative-

ment. Mais on peut également cependant n'effectuer

qu'une vérification des pressions sur chaque extru-

deuse quand se produisent des écarts, par rapport au poids de consigne au mètre. Si l'on détermine par

exemple sur une extrudeuse une légère baisse de pres-

sion, et si le poids de consigne au mètre est trop faible, une constatation de ce type est un indice que cette extrudeuse transporte légèrement moins de matière que les autres extrudeuses. En augmentant légèrement la vitesse de rotation de la vis de cette extrudeuse, on augmente alors la quantité transportée, ce qui re-

donne le poids de consigne au mètre.

On peut cependant obtenir des résultats meil-

leurs et plus fiables quand on effectue, outre une vérification de la pression, une vérification de la température aux ouvertures individuelles de sortie

des extrudeuses ou aux entrées des filières.

Par une vérification de la température, on tient

mieux compte de la viscosité de la matière des mélan-

ges des extrudeuses individuelles.

Si, par exemple, en raison d'une augmentation

du poids de consigne au mètre, on constate, en véri-

fiant l'extrudeuse, une élévation de température sur l'extrudeuse sans enregistrer une chute de pression en raison d'une moindre viscosité, ceci est un indice que l'extrudeuse transporte trop de matière. Dans le cas d'une élévation de température, la viscosité de la matière, et donc également la pression à l'endroit

de mesure, s'abaissent légèrement. Mais comme cepen-

dant on n'a enregistré aucune chute de pression, on en déduit qu'il y a un transport de matière dans cette extrudeuse légèrement trop grand, c'est-à-dire que la

diminution de la viscosité de la matière due à l'élé-

vation de la température est compensée par l'augmenta-

tion de la capacité de transport de cette extrudeuse.

Des écarts par rapport au poids de consigne au mètre sont constatés par un comparateur entre la

valeur de consigne et la valeur réelle et sont en-

voyés à un appareil de réglage, par exemple à un calculateur de processus. Le calculateur de processus est programmé de manière à vérifier immédiatement, dans le cas d'écarts de ce type, la valeur réelle des températures et/ou des pressions de la matière qui

sont détectées respectivement aux entrées des filiè-

res ou aux extrémités des vis par des dispositifs correspondants de détection de la température et de la pression et qui sont comparés aux valeurs de consigne. Si l'appareil de réglage constate alors, en un point de détection de la pression et/ou de la température, une valeur réelle s'écartant de la valeur de consigne, il agit sur l'entraînement de

l'extrudeuse qui est associée au point de détection.

L'appareil de réglage est donc programmé de

manière à ce que par exemple pour un écart de pres-

sion vers le bas de 0,5 bar par rapport à la valeur de consigne, c'est-àdire pour une diminution de la pression, on procède à une augmentation de la vitesse

de rotation de la vis de l'extrudeuse de 2 tours.

Il en résulte que cette extrudeuse transporte légèrement plus de matière, de sorte que la pression de matière à l'entrée de la filière s'élève à nouveau par exemple de 0,5 bar pour atteindre la valeur de consigne prescrite. En même temps, en raison de la légère augmentation de la capacité de transport de cette extrudeuse, le poids de la bande profilée s'élève à nouveau jusqu'au poids de consigne, ce qui

est constaté par une comparaison de la valeur de con-

signe et de la valeur réelle des valeurs fournies par

la bascule de mesure du poids au mètre.

On peut rétablir ainsi le poids de consigne de la bande profilée extrudée cormposée, par exemple,

de trois mélanges différents, sans avoir à agir direc-

tement,de quelque façon que ce soit,sur la bande

déjà extrudée elle-même.

On décrit au dessin un exemple de réalisation

auquel l'invention n'est pas limitée.

La figure unique est une représentation schéma-

tique des trois extrudeuses avec un circuit de réglage.

Dans une tête d'extrusion 1 à filières multi-

ples pour des bandes extrudées en continu, il est prévu par exemple trois filières 2, 3, 4, pour divers mélanges de caoutchouc qui sont amenées par trois extrudeuses

distinctes 5, 6 et 7.

Aux entrées des filières 2, 3 et 4, sont disposés respectivement des dispositifs de mesure 2a, 3a et 4a

qui mesurent la pression et la température en ces en-

droits. Les dispositifs de mesure 2a, 3a et 4a sont

raccordés à un régulateur 8, par exemple à un calcula-

teur de processus.

Sur le régulateur, les valeurs de consigne, des pressions et des températures peuvent être réglées et peuvent être comparées aux valeurs réelles respectives

qui sont déterminées.

Au régulateur 8, sont en outre reliés par des liaisons 5a, 6a et 7a, les entrainements des extrudeuses , 6 et 7, en vue de régler les valeurs de consigne et de les comparer aux valeurs réelles des vitesses de rotation des vis. On peut régler n'importe quelle valeur de consigne

pour les vitesses de rotation des vis sur le régulateur 8.

Une bascule 9 de mesure du poids au mètre est en outre raccordée au régulateur 8 en vue de détecter le poids réel de la bande 10 en déplacement et constituée

de trois mélanges différents.

Sur le régulateur 8 on peut également régler une variation du poids de consigne de la bascule de mesure

du poids au mètre 9.

La bande 10, extrudée en continu par la tête d'ex-

trusion 1 à plusieurs filières et constituée de trois mélanges, passe sur la bascule de mesure de poids au mètre 9. Les écarts par rapport au poids de consigne au mètre prescrit pour la bande sont constatés

par le régulateur 8.

Un poids au mètre trop petit signifie, par exemple, qu'une ou plusieurs des filières 2, 3 et 4

extrudent trop peu de matière.

Si le régulateur 8 constate une valeur de poids au mètre trop petit, le régulateur 8 vérifie immédiatement la valeur réelle de la pression et de la température dans les filières individuelles 2, 3 et 4. S'il constate alors que la pression dans la filière 2 est abaissée, c'est-à-dire est inférieure à la valeur de consigne, cela peut être un indice que l'extrudeuse 5 transporte légèrement moins de matière

qu'il n'était prévu, de sorte que la bande extrudée cons-

tituée des trois mélanges est plus légère.

Il faut cependant détecter en même temps la température, parce que,par exemple, en cas d'élévation de température, la viscosité de la matière diminue, c'est-à-dire que la matière devient plus fluide, ce qui fait s'abaisser la pression de matière mesurée

sans que, pour autant, la quantité de matière trans-

portée soit plus petite. La bascule de mesure du poids au mètre ne constate donc pas de variation. Mais,

si la pression détectée diminue, sans que la tempéra-

ture s'élève, ceci est un indice que la quantité de

matière transportée par la vis d'extrudeuse a diminué.

Si, les valeurs de la pression et de la tempé-

rature qui sont détectées s'abaissent en même temps d'une quantitédéterminée à l'avance, et si ces valeurs sont constatées par le régulateur, une action a lieu

sur le dispositif de réglage de l'extrudeuse.

Le régulateur 8 établit la moyenne des valeurs de [l la pression et de la température qui sont détectées de sorte que les deux valeurs peuvent être considérées pour la commande de manière correspondante par le régulateur. Le poids au mètre de la bande extrudée en continu a diminué de la proportion trop faible de

matière qui était transportée par l'extrudeuse 5.

Sur la base de la constatation du poids au mètre trop petit de la bande, d'une part, et de la température trop basse mesurée par les dispositifs de mesure 2a sur la filière 2 de l'extrudeuse 5, le régulateur 8 augmente alors en conséquence la vitesse de rotation de l'extrudeuse 5 (par exemple de 1,5 tour), de manière à ce que cette extrudeuse ait à nouveau un débit faiblement croissant et que l'on retrouve le

poids au mètre de consigne prescrit de la bande mobi-

le 10.

Après avoir quitté la bascule de mesure du poids au mètre 9, la bande extrudée en continu 10 arrive dans une zone de retrait qui n'est pas représentée et

qui est constituée de deux zones de rouleaux inclinés.

En poursuivant sa course, la bande extrudée en continu arrive dans une zone de refroidissement et,

ensuite, dans un dispositif de tronçonnage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour surveiller les dimensions d'une bande profilée, en caoutchouc ou en matière plastique, constituée d'un ou de plusieurs mélanges et extrudée en continu, qui consiste à extruder chaque mélange à une vitesse de transport contrôlée, dans une filière commune pour une bande profilée tout en mesurant individuellement les températures et pressionsd'extrusion des mélanges et à mesurer le

poids par unité de longueur de la bande profilée ex-

trudée, caractérisé en ce qu'il consiste à vérifier,dans le cas d'écarts de la valeur mesurée pour le poids

par unité de longueur de la bande profilée par rap-

port à la valeur de consigne du poids par unité de

longueur, les pressions et/ou températures respecti-

ves des mélanges et,dans le cas d'écarts par rapport à la valeur de consigne qui a été réglée, à modifier la

vitesse de transport du mélange dans le sens permet-

tant d'atteindre la valeur de consigne.

2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, constituée d'une ou de

plusieurs extrudeuses reliées à une filière commu-

ne pour une bande profilée et présentant, dans les filières de sortie, des emplacements de mesure de la pression et de la température d'extrusion, avec des dispositifs de réglage de la vitesse de rotation qui sont reliés à un appareil de réglage commandé par un microprocesseur et une bascule de mesure du poids au mètre disposée en aval de la filière pour la bande profilée, caractérisée en ce que l'appareil de réglage (8) est relié, d'une part, à la bascule de mesure de poids au mètre (9) et, d'autre part, aux emplacements de mesure (2a, 3a, 4a) de la pression

et/ou de la température d'extrusion.