JP2005537161A - 押出成形品を引き取る方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも２つの無限軌道連鎖を備えた無限軌道式引取装置を用いて、押出成形品、特にプラスチック管体を引き取る方法および装置であって、無限軌道連鎖が、少なくとも引取の間、無限軌道式引込装置の長手軸線に関して対称的に配置されていて、かつ長手軸線に対する距離が可変になっているものに関する。公知の従来の無限軌道式引出装置の欠点によれば、押出成形品の横断面変化に際して手動で調節を行う必要がある。本発明によれば、押出成形品の横断面変化を測定して、該横断面変化に応じて、押出成形品の対称軸線が無限軌道式引取装置の長手軸線と一致するように、無限軌道式引取装置の長手軸線に対する無限軌道連鎖の距離を自動的に適合させる。

Description

本発明は、請求項１もしくは請求項６の上位概念に記載の形式の、押出成形品を引き取る方法もしくは装置に関する。

押出成形品（プラスチック管体も含まれる）を生産する際に、押出成形機から送られる熱可塑性プラスチック溶融物ストランドが成形型内で成形され、そのあとで強制的に形状維持して冷却されて、サイジングされる。押出成形ライン上でサイジング装置および冷却装置の後方に配置された引取装置によって、押出成形機から送られる溶融物ストランドが中間に設けられた装置を通って搬送される。このために押出成形品に成形されて、サイジングされた溶融物ストランドは、冷却後に十分な強さを有しており、この溶融物ストランドは引取装置によって把持されて、中間に位置する装置を通って一定の速度もしくは正確に調整された速度経過でスムーズに引き取られる。中間に位置する装置内で生じる摩擦力が大きいほど、成形設備の引取力はより強くする必要がある。同時に引取力は、搬送される押出成形品の大きさもしくは横断面、型および壁厚に関して調節する必要がある。

汎用の引取装置にいわゆる無限軌道式引取装置が属しており、無限軌道式引取装置はたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３３０５１７５号明細書に記載されている。ここでは必要な引取力は、押さえゴム（Gummistollen）を備えた循環走行する搬送連鎖、いわゆる無限軌道連鎖によって管体に導入される。搬送連鎖の搬送面は搬送される押出成形品に対して平行に延びている。押さえゴムは、できるだけ耐摩耗性であるのが望ましく、しかも押出成形品の表面に対する無限軌道連鎖の良好な保持性を有しているのが望ましい。無限軌道連鎖の不均等な摩耗、および引取装置における押出成形品の不都合な回動を回避するために、無限軌道連鎖はできるだけ対称的に押出成形品に作用する必要がある。管体の押出成形では、無限軌道は、搬送される管体の対称軸線と一致させる必要のある、無限軌道式引取装置の長手軸線に関して円筒対称的に取り付ける必要があり、これによって不都合な回動または管体の不均等な負荷を回避することができる。

管体の押出成形のために使用される無限軌道式引取装置では、管体直径に応じてたとえば４つの無限軌道連鎖を設けることが公知であり、４つの無限軌道連鎖は互いに引取装置の長手軸線を中心にＸ字形状に配置されている。管体に作用する負荷をできるだけ小さく維持するために、管体はセンタリングして引取装置に送り込む、つまり管体の対称軸線は引取装置の長手軸線と一致させる必要がある。このために下位の無限軌道は、機械的な移動装置を介して、それぞれＸ字形の脚部に沿って移動可能であり、これに対して上位の無限軌道は、ニューマチックシリンダによって管体に押し付けられる。上位の無限軌道の作用方向も同様にＸ字形の脚部に沿って位置する。ニューマチックシリンダに作用する圧力は、自由に調節可能であり、かつ管体の寸法および壁厚に適合させる必要がある。極めて小さな壁厚を有する管体を生産する場合、上位の無限軌道連鎖に作用する重力に抗して作用し、無限軌道連鎖の十分な力伝達を保証し、かつ押出成形品の破損を防止する、いわゆる対抗圧でニューマチックシリンダを負荷する必要がある。

公知の無限軌道式引取装置の欠点によれば、無限軌道式引取装置は、押し出される製品の直径変化を含む生産変更に際して、新たに手動で調節を行う必要がある。なぜならば調節を行わないと押出成形機の対称軸線がもはや引取装置の長手軸線と一致しないからである。このために押出成形ライン全体を停止する必要があり、生産中断につながる。

したがって本発明の課題は、押出成形品を引き取る方法および装置を改良して、押出成形品の横断面変化を検出して、無限軌道連鎖の位置を自動的に調節して、押出成形品の対称軸線が無限軌道式引取装置の長手軸線と一致するようにすることである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した方法および請求項６の特徴部に記載した装置によって解決される。

本発明によれば、引取装置は、自動的に、生産変更に起因する押出成形品の横断面変化を検出して、直ちに、押出成形品が引き続きセンタリングして引取装置に送り込まれるように無限軌道の位置を修正するためのステップを自動的に導入する。このような直径適合もしくは横断面適合は、成形設備の運転中に行われるので、もはや個別的に停止し、かつ始動する必要はなく、ひいてはこれに起因する制御されないプロセスパラメータ変化も回避される。本発明による引取装置によって、作業員にとって、極めて短時間の装備変更が達成される。

押出成形ラインの成形設備制御装置から、引取装置に、専ら所望のライン速度と、無限軌道連鎖から押出成形品に導入しようとする押圧もしくは対抗圧とが伝達される。変化した横断面に対する全自動式の適合の他に、適合は、引込装置において既に公知であるように手動で行うこともできる。

特に有利な方法では、元来の位置からの無限軌道連鎖の変位に基づいて押出成形品の横断面変化を測定して、確認された絶対値に応じて変位に対応し、それも引取装置の長手軸線に対する個々の無限軌道引取装置の間隔を次のように自動的に調節し、つまり押出成形品が再びセンタリングして引取装置を通って送られて、全ての力導入ができるだけ対称的に行われるように調節することによって対応する。

この場合専ら水平面と引取装置の長手軸線とによって規定された平面の上方に配置された無限軌道連鎖の変位を測定して、そこで確認された変位に応じて、この平面に位置するか、もしくはこの平面の下方に位置する無限軌道連鎖を移動させ、それも押出成形品および長手軸線を中心とする無限軌道連鎖の対称的な配置構造が再び形成されるように移動させることができる。

特に有利な方法では、上位に位置する無限軌道連鎖を、調整可能で弾性的な手段を用いて押出成形品に押し付け、これによって全ての無限軌道連鎖に均等な圧力を及ぼすことができる。この押圧力は、材料および寸法に応じて、押出成形ラインの成形設備制御装置によって設定される。

別の有利な方法によれば、測定された変位を直接的に制御装置に供給し、制御装置は、ここから必要な距離変化を求めて、距離変化を指示する。制御装置によって、同時に押圧力を調整することもできる。

この方法は、有利には無限軌道式引取装置によって行うことができ、この場合少なくとも２つの無限軌道連鎖は、無限軌道式引取装置の長手軸線に関して対称的に配置することができ、かつ押出成形品に押し付け可能である。公知の無限軌道式引取装置によれば、無限軌道連鎖は、少なくとも運転中、つまり引き込まれた押出成形品の搬送状態で、無限軌道引取装置の長手軸線に関して対称的に配置することができ、かつ押出成形品に、無限軌道連鎖と押出成形品との間の力伝達を改善する押圧力を及ぼす。押出成形品が極めて小さな横断面または薄い壁厚を有している場合、既に押出成形品の上方に配置された無限軌道連鎖の重力によって作用する押圧力は、対抗圧を及ぼすことによって低減することができ、これによって押出成形品の破損が回避される。しかしながらこの場合、押出成形機と引取装置との間に位置する装置を通って押出成形品を搬送するために、依然として十分な程度の引取力を伝達する必要がある。

本発明によれば、引取装置の長手軸線に対して実質的に直交方向の、無限軌道連鎖の、押出成形品の横断面変化に起因する変位を測定する手段が設けられている。

無限軌道連鎖に押圧力もしくは対抗力を形成するために、予め設定された圧力で負荷可能であり、かつピストンロッドで無限軌道式引取装置の長手軸線に対して直交方向で移動可能なピストンシリンダユニットを設けることができ、この場合ピストンシリンダユニットの作用ラインは長手軸線と交差する。特に有利には、専ら水平面と引取装置の長手軸線とによって規定された平面の上方に配置された無限軌道連鎖は、ピストンシリンダユニットによって、弾性的かつ調整可能に支承されており、これに対してこの平面に位置するか、もしくはこの平面の下方に位置する無限軌道連鎖は、機械的に移動可能かつ制御可能に形成されている。

単に維持しようとする所望の圧力を設定すればよい、自動的に調整可能なピストンシリンダユニットを使用することができる。特に有利にはこのためにニューマチックシリンダが使用される。

ピストンシリンダユニットと連結されていない無限軌道連鎖と、長手軸線との間の距離を機械的に変化させるために、少なくとも１つのモータを設ける必要がある。全ての無限軌道連鎖が不動に規定された長手軸線から同じ距離を有すること、つまり対称的な距離変化が望ましく、このためには単に１つのモータを設けるだけで十分であり、このモータは、伝動装置を介して、水平面に位置するか、または水平面の下方に位置する無限軌道連鎖と連結されている。

行われた押出成形品の直径変化もしくは横断面変化に対応して無限軌道連鎖の変位を測定するために、有利には距離センサが使用される。少なくとも１つの角度センサを使用することもできる。角度センサは、伝動装置もしくはモータの軸に取り付けられ、かつ水平面に位置するか、または水平面の下方に位置する無限軌道連鎖の位置を、長手軸線との結合ラインに沿って正確に移動させることができる。

ピストンシリンダユニットに有利には距離センサが設けられており、距離センサによって、変化した横断面を有する押出成形品による、ピストンシリンダユニットに弾性的に支承された無限軌道連鎖の変位を測定して、無限軌道式引取装置の制御装置に供給することができる。制御装置は、測定された変位から、水平面に位置するか、または水平面の下方に位置する無限軌道連鎖と引取装置の長手軸線との間の必要な距離変化を求めて、これに応じて無限軌道連鎖を移動させる。この平面の上方に位置する無限軌道連鎖は、この平面に位置するか、もしくは平面の下方に位置する無限軌道連鎖が位置変化する際に、無限軌道連鎖に作用する押圧力に基づいて、同様に長手軸線との結合ラインに沿って、かつ長手軸線に直交する方向で移動するので、無限軌道連鎖は、再び長手軸線を中心に対称的に配置される。

横断面変化の全自動式の検出、これに続く無限軌道連鎖の相対位置の調節および後調整に対して追加的に、本発明による無限軌道式引取装置は、従来の形式と同様に手動で調節することもでき、このことはたとえば押出成形ラインの生産パラメータを完全に変更する際に必要である。

次に図面につき本発明による管体を引き取る方法もしくは装置の実施例を詳しく説明する。

図１には、プラスチック管体を製作するための押出成形ライン１を示した。押出成形機２に管型（ダイ）３が続いており、管型３の後方に、押出成形された細長い溶融物塊としての溶融物チューブをサイジング（寸法規正）するための真空タンク４が配置されている。これに冷却装置５が続いており、冷却装置５は、管体８を冷却する必要があり、それも管体８が後続の本発明による無限軌道式引取装置６に生じる負荷に関して十分な形状安定性を有するようになるまで冷却する必要がある。無限軌道式引取装置６は、管体８に引取力を及ぼし、この引取力は、予め押出成形ライン、とりわけキャリブレーション、装置移行部およびシールに生じる摩擦力よりも大きくする必要がある。引取装置６に分離装置７および排出ユニット９が続いており、分離装置７は管体８を適当な長さに裁断する。

図２には、本発明による無限軌道式引取装置６を概略的に横断面図で示した。ここでは押出成形された管体８は、互いに対称的にＸ字形に配置された無限軌道連鎖１０，１０´によって搬送される。引取装置の長手軸線１２に関して無限軌道連鎖１０，１０´は対称的に配置されており、長手軸線１２は、管体８の対称軸線と一致する。押圧力は、ニューマチック式のシリンダ１４から及ぼされて、全ての無限軌道連鎖１０，１０´を管体８の壁に押し付ける。

押出成形される管体８の直径変化に際して、上方に位置する両方の無限軌道連鎖１０´は、押圧シリンダ１４から及ぼされる押圧力に抗して変位されるので、水平面と長手軸線１２とによって規定される平面の上方に位置する無限軌道連鎖１０´と、この平面の下方に位置する無限軌道連鎖１０との配置構造は、もはや機械長手軸線１２に関して対称的ではない。管体８の対称軸線は、もはや無限軌道式引込装置の長手軸線１２と一致しない。この状態は図３に示した。シリンダ１４に設けられた図示していない距離センサによって、無限軌道連鎖１０´の変位が確認され、測定され、かつ図示していない制御装置に伝達される。制御装置は、直ちにモータ１８に設けられた角度センサを用いて、機械長手軸線１２に対する下位の無限軌道連鎖１０の間隔を、次のように変化させ、つまり無限軌道連鎖１０，１０´の最小限の摩耗で管体８の最適な搬送を保証する、図４に示した無限軌道連鎖１０，１０´および機械長手軸線１２の対称的な配置が再設定されるように変化させる。

本発明の利点によれば、押出成形品を生産する際に押出成形ラインに生じる横断面変化を無限軌道式引取装置によって自動的に検出でき、また無限軌道式引取装置は自動的に新たな最適な適合状態に調整を行うことができる。このことによって摩擦のない運転が実現され、かつ手動式の適合に起因する、コストのかかる生産中断が回避される。

本発明による無限軌道式引取装置を備えた管体押出成形ラインを示す図である。 １直径を有する管体を備えた、本発明による無限軌道式引取装置を概略的に示す横断面図である。 寸法変化直後の、図２に示した無限軌道式引取装置を示す図である。 再調整された状態の、図３に示した無限軌道式引取装置を示す図である。

符号の説明

１ 押出成形ライン、 ２ 押出成形機、 ３ 管型、 ４ 真空タンク、 ５ 冷却装置、 ６ 無限軌道式引取装置、 ７ 分離装置、 ８ 管体、 ９ 排出ユニット、 １０ 下位の無限軌道連鎖、 １０´ 上位の無限軌道連鎖、 １２ 長手軸線、 １４ ニューマチックシリンダ、 １８ モータ

Claims (19)

1. 少なくとも２つの無限軌道連鎖を備えた無限軌道式引取装置を用いて、押出成形品、特にプラスチック管体を引き取る方法であって、
   無限軌道連鎖が、少なくとも引取の間、無限軌道式引込装置の長手軸線に関して対称的に配置されていて、かつ長手軸線に対する距離が可変になっている方法において、
   押出成形品の横断面変化を測定し、該横断面変化に応じて、押出成形品の対称軸線が無限軌道式引取装置の長手軸線と一致するように、無限軌道式引取装置の長手軸線に対する無限軌道連鎖の距離を自動的に適合させることを特徴とする、押出成形品、特にプラスチック管体を引き取る方法。
2. 押出成形品の横断面変化に際して、無限軌道式引取装置の長手軸線による水平面の上方に配置された無限軌道連鎖を変位させ、該変位を測定し、前記水平面に位置するか、もしくは前記水平面の下方に位置する無限軌道連鎖を、測定された変位に応じて、押出成形品の対称軸線が無限軌道引取装置の長手軸線と一致するように、移動させる、請求項１記載の方法。
3. 前記水平面の上方に配置された無限軌道連鎖を、調整可能で弾性的な手段を用いて、押出成形品に押し付ける、請求項２記載の方法。
4. 測定された変位を、制御装置に供給し、該制御装置が、必要な距離変化を求めて、かつ距離変化を指示する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 押出成形品、特にプラスチック管体を製作する方法であって、
   押出成形機から溶融物ストランドを押出成形し、型、特に管型で溶融物ストランドを溶融物チューブに成形し、押出成形品を冷却してサイジングし、少なくとも２つの無限軌道連鎖を備えた無限軌道式引取装置を用いて押出成形品を引き取り、かつ押出成形品を個々の成形部品に分離する方法において、
   測定された押出成形品の直径変化に応じた無限軌道引取装置の長手軸線に対する無限軌道連鎖の距離を、押出成形品の対称軸線が無限軌道引取装置の長手軸線と一致するように、押出成形品の直径変化に応じて自動的に調節することを特徴とする、押出成形品、特にプラスチック管体を製作する方法。
6. 押出成形品、特にプラスチック管体（８）を引き取るための無限軌道式引取装置であって、少なくとも２つの無限軌道連鎖（１０，１０´）が設けられており、無限軌道連鎖（１０，１０´）が、少なくとも引取の間、無限軌道式引取装置（６）の長手軸線（１２）に関して対称的に配置可能で、かつ押出成形品に押し付け可能に形成されており、幾つかの無限軌道連鎖（１０，１０´）と無限軌道式引取装置（６）の長手軸線（１２）との間の距離を変化させるための手段が設けられている形式のものにおいて、
   長手軸線（１２）に対して直交方向の無限軌道連鎖（１０，１０´）の変位を測定するための手段が設けられていることを特徴とする、押出成形品、特にプラスチック管体を引き取るための無限軌道式引取装置。
7. 無限軌道連鎖（１０，１０´）を押圧するためのピストンシリンダユニットが設けられており、該ピストンシリンダユニットのピストンロッドが、無限軌道式引取装置（６）の長手軸線（１２）に対して直交方向で移動可能に形成されている、請求項６記載の無限軌道式引取装置。
8. ピストンシリンダユニットが、専ら長手軸線（１２）による水平面の上方に配置された無限軌道連鎖（１０´）のために設けられている、請求項７記載の無限軌道式引取装置。
9. ピストンシリンダユニットの圧力が、自動的に調整可能である、請求項７または８記載の無限軌道式引取装置。
10. ニューマチック式シリンダ（１４）が、ピストンシリンダユニットとして設けられている、請求項７から９までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
11. ピストンシリンダユニットによって移動されない無限軌道連鎖（１０）と長手軸線（１２）との間の距離を変化させるために、少なくとも１つのモータ（１８）が設けられている、請求項７から１０までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
12. 少なくとも１つのモータ（１８）が、水平面内に位置するか、または水平面の下方に位置する無限軌道連鎖（１０）と結合されている、請求項１１記載の無限軌道式引取装置。
13. 単に１つのモータ（１８）が設けられており、該モータ（１８）が、伝動装置を介して、水平面内に位置するか、または水平面の下方に位置する無限軌道連鎖（１０）を移動させるようになっている、請求項１１または１２記載の無限軌道式引取装置。
14. 変位を測定するための手段が、距離センサを備えている、請求項６から１３までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
15. 変位を測定するための手段が、少なくとも１つの角度センサを備えている、請求項６から１４までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
16. モータ（１８）に、該モータ（１８）と結合された無限軌道連鎖（１０）の変位を測定するための角度センサが設けられている、請求項１５記載の無限軌道式引取装置。
17. ピストンシリンダユニットに、距離センサが設けられている、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
18. 変位を測定するための手段から受信した信号に従って、無限軌道式引取装置（６）の長手軸線（１２）に対する無限軌道連鎖（１０，１０´）の距離を調整するための制御装置が設けられている、請求項６から１７までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。
19. 無限軌道連鎖（１０，１０´）と無限軌道式引取装置（６）の長手軸線（１２）との間の距離を手動式に調整するための手段が設けられている、請求項６から１８までのいずれか１項記載の無限軌道式引取装置。

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