NL8501476A - Inrichting voor het vervaardigen van loopvlakstroken voor autobanden of andere profielen of banen. - Google Patents

Description

853050/Ti

Korte aanduiding: Inrichting voor het vervaardigen van loop- vlakstroken voor autobanden of andere profielen of banen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van loopvlakstroken voor autobanden of andere profielen of banen zoals nader beschreven in de aanhef van de hoofdconclusie.

5 Uit het Europees octrooischrift 0.005.077 is een zogenaam de enkelwalskop bekend voor het vervaardigen van rubberprofie-len en dergelijke. De extrusie-eenheid inclusief de kop wordt onder spanning tegen de wals gebracht waarbij tussen de wals en de kopdelen een lagerplaat is aangebracht die 10 bestaat uit een zelfsmerend materiaal, bijvoorbeeld molybdeen-sulfide of polytetrafluorethyleen.

Dergelijke lagerplaten zijn geen succes gebleken daar slijtage optreedt aan zowel de plaat als aan de wals. In het bijzonder is een bezwaar dat materiaal tussen de lager-15 plaat en het walsoppervlak dringt, daar door de wrijving en de voorspanningsdruk waarmee de lagerplaat tegen de kop wordt aangedrukt aanvulcaniseert of zelfs' verbrandt, terwijl de verbrande resten een aanzienlijke verontreiniging van het geëxtrudeerde profiel of de baan veroorzaakt.

20 Een nadeel van de enkelwalskop is voorts dat voor het wisselen van het mengsel en voor het reinigen van de kop de gehele kop moet worden gedemonteerd. Zelfs wanneer de wals met de spil horizontaal van de kop wordt wegbewogen is het niet mogelijk de schroef uit de extruder te trekken 25 zonder de kop vooraf te demonteren.

De uitvinding beoogt de in het Europese octrooischrift beschreven enkelwalskop te verbeteren. In het bijzonder wordt beoogd een aanzienlijk compactere constructie van de enkelwalskop, een gemakkelijker hanteren ervan bij mengsel-30 wisseling en een snelle reinigingsmogelijkheid voor de kop te realiseren.

Dit doel wordt bij een inrichting volgens de aanhef van conclusie 1 bereikt met de kenmerken zoals beschreven in het kenmerk van de conclusie.

p * .· - ' 7 £ i - » 2

Door het aanbrengen van de horizontale, dwars voor de kop aangebrachte wals, enigszins onder laagste lijn van de horizontaal aangebrachte extrudercylinderboring, waarin zich de transportschroef bevindt, wordt het mogelijk de 5 schroef uit de extrudercylinder te trekken, nadat het kopbo-vendeel omhoog geplaatst is om een grondige reiniging of uitwisseling van de schroef uit te voeren. Hiertoe behoeft aan de voor de kop aangebrachte wals niets te worden veranderd omdat de schroef daaroverheen kan worden weggetrokken.

10 Om een compacte constructie van de enkelwalskop te begunstigen zijn de draaischarnieren voor het kopbovendeel evenals de hydraulische cylinder voor het scharnieren aangebracht aan het kopbovendeel respectievelijk aan de huiszijde-len en niet, zoals bij de stand der techniek aan de extruder-15 cylinderflens. Door deze maatregel wordt verzekerd dat de kop zeer compact kan zijn en aan elke extruder kan worden aangeflensd zonder dat aan de extruder zelf bijzondere maatregelen noodzakelijk zijn.

Een bijzonder probleem voor wat betreft het snel roteren 20 van de kop is de vergrendeling van het opklapbaar kopbovendeel aan de huiszijdelen daar in de kop zeer hoge drukken, van tot 250 bar heersen, zodat het gevaar van lek zeer groot is. Een dergelijke vergrendeling zodanig uit te voeren dat desondanks een compacte constructie van de enkelwalskop 25 behouden blijft is bijzonder moeilijk, want door de gebruikelijke aan de zijkanten aangebrachte klemmen voor kopbovendeel en -onderdeel slechts met betrekkelijk veel elementen realiseerbaar is, bijvoorbeeld zoals beschreven in DE-AS-24.57.532, ' fig. 7 en 8.

30 Ook dit probleem wordt volgens de uitvinding zeer eenvou dig en bijzonder effectief opgelost doordat aan het kopbovendeel een hydraulische of pneumatisch bedienbare wigvergrende-lingsinrichting wordt bevestigd die twee conisch gevormde wiggen rechts en links naar buiten in conische openingen 35 in de huiszijdelen drukt, waarbij als gevolg van de coniciteit van de wiggen en de openingen het kopbovendeel met grote druk aanligt tegen het koponderdeel en zeer goed wordt afge- 9501476 € « 3 dicht.

Een dergelijke vergrendeling van de kopdelen in de werkstand vergt slechts weinig plaats zodat ook door deze maatregel een zeer compacte constructie van de kop is verze-5 kerd.

Een verdere maatregel voor het kompakt uitvoeren van de kop is de dwars voor aan de kop aangebrachte wals te legeren in de huiszijdelen van de kop. Door deze maatregel wordt in het bijzonder een exact toevoegen van de mondstuklijst 10 aan het walsoppervlak bereikt die bovendien steeds exact reproduceerbaar is {bijvoorbeeld bij het wisselen van de mondstuklijst) zolang het kopbovendeel door de wigvergrendeling tegen het koponderdeel is aangespannen.

Een belangrijke verbetering van de enkelwalskop ten 15 opzichte van de in het Europese octrooischrift 00.05.077 beschreven kop is de maatregel de lagerplaten met zelfsmerend materiaal tussen de kop en het walsoppervlak weg te laten waardoor ook de door slijtage veroorzaakte schade aan de plaat zelf en aan de wals vervallen. Bijzonder verrassend 20 is namelijk gebleken dat een aanbrengen van de, naar de wals toegekeerde kopdelen op afstand van het walsoppervlak ertoe leidt dat de uittreedbreedte van het profiel of de baan in betrekkelijke enge tolerantiezones kan worden gehouden nadat de installatie voor wat betreft de spuitdruk in de 25 kop en de omtreksnelheid van de wals eenmaal is ingesteld.

Wanneer bovendien voor het aanbrengen van de, naar de wals toegekeerde, kopdelen op afstand van de wals nog de spuitdruk in de kop wordt gemeten en voor de regeling van de uittreedbreedte van het profiel of de baan uit de 20 kop 1, aan de omtrekssnelheid van de wals of het toerental van de extruderschroef inwerkende stuurinrichting wordt toegepast worden nog betere resultaten bereikt. De materiaal-druk in de kop wordt bijvoorbeeld gemeten en in overeenstemming met deze waarden wordt via een stuurtoestel ingewerkt 25 op de omtreksnelheid van de wals en/of het toerental van de schroef.

Ook kunnen de profiel- of baanranden met behulp van • ΐ Λ Λ t-ί :, 0 Ί ! ^ « » 4 een fotodiode worden afgetast en kunnen de verkregen waarden worden toegevoerd aan een stuurtoestel dan dan de omtrekssnel-heid van de wals en/of het toerental van de schroef dienovereenkomstig regelt.

5 Door deze maatregel wordt de uit het Europese octrooi- schrift bekende lagerplaat uit bijvoorbeeld molybdeensulfide tussen wals en kopvoordeel met alle daardoor veroorzaakte, in de aanhef beschreven, nadelen vermeden.

De in het Europese octrooischrift beschreven lagerplaat 10’ heeft als doel de zijden van een profiel ten opzichte van cFe uittreedbreedte te vormen.

Door de lagerplaat moet worden vermeden dat het te extru-deren materiaal zijdelings uittreedt, respectievelijk dat het steeds in dezelfde breedte uit de kop uittreedt. Het materiaal 15 moet dus met een bepaalde druk tegen de zijdelingse begrenzingen van de lagerplaat worden geëxtrudeerd waardoor niet kan worden verhinderd dat ook kleine hoeveelheden materiaal onder de lagerplaat worden gedrukt en daar door wrijving verbranden met de daardoor veroorzaakte negatieve, gevolgen.

20 Wanneer nu door een verhoging van de walsomtreksnelheid meer materiaal uit de uittreedspleet van het mondstuk dat onder door de wals en boven door een profiellijst wordt begrensd uittreedt, wordt ook de geëxtrudeerde band of pro-fielsmalle, respectievelijk wanneer de walsomtreksnelheid 25 wordt verkleind, wordt de band of het profiel breder.

Zo kan met deze maatregel automatisch en zeer bewust worden ingewerkt op de uittreedbreedte van het rubberprofiel of de band zonder dat mechanisch afdichtingsplaten en dergelijke toegepast moeten worden.

30 Zijdelingse afdichtingsplaten tussen wals en kopfront- deel hebben bovendien het nadeel dat bij elke breedteverande-ring een nieuw stel platen moet worden geïnstalleerd waardoor een onderbreking der produktie onontkoombaar is.

Door het extra aanbrengen van een stuurinrichting, 35 zoals beschreven in de conclusies 2 en 3 kan een combinatie met profiellijsten voor verschillende kopuitreedbreedten elke profielbreedte respectievelijk baanbreedte automatisch s 3 ' j 1 4/o * * 5 gerealiseerd worden uitsluitend door een besturing van de omtreksnelheid van de wals respectievelijk het toerental van de schroef (dus de uitstoothoeveelheid van de extruder) afhankelijk van de materiaaldruk in de kop respectievelijk 5 de door de fotodiode afgetaste breedte van het extrudaat doch zonder geïnstalleerde zijbegrenzingen.

Door de maatregelen beschreven in de hoofdconclusie wordt een bijzonder verrassend totaalresultaat bereikt dat aanzienlijk meer is dan het resultaat van individuele maat-10 regelen die elkaar onderling beïnvloeden, begunstigen respectievelijk aanvullen.

Er wordt een zeer kompakte enkelwalskop verkregen die bovendien in de werking ervan, bijvoorbeeld voor wat betreft lek en nauwkeurigheid van het profiel respectievelijk de ge-15 ëxtrudeerde baan buitengewone waarden bereikt. Bovendien wordt het hanteren van de kop aanzienlijk vergemakkelijkt daar de kop zeer snel kan worden weggenomen (lossen van de zijdelingse wigvergrendeling, hechten van het kopbovendeel) waardoor bovendien het reinigen van de kop en een schroefwis-20 sel aanzienlijk worden vergemakkelijkt.

Een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding is afgeheeld in de figuren. Daarbij tonen:

Figuur 1 een langsdoorsnede door een enkelwalskop;

Figuur 2 een doorsnede over de lijn II-II in figuur 1.

25 De enkelwalskop bestaat uit een extruder 1, de kop 2, en de wals 3.

De kop 2 bestaat uit een bovendeel 4a en een onderdeel 4 dat om scharnierverbindingen 5 via hydraulische cylinders 6 naar boven kan worden verplaatst. De hydraulische cylinder 30 6 heeft twee aangrijpings- respectievelijk bevestigingspunten: 30 aan het kopbovendeel 4 en 29 aan de huiszijdelen 20 respectievelijk 19.

Via een hydraulische cylinder 9 en de daarmee verbonden bevestigingen 10 wordt de uitwisselbare profiellijst 11 35 zeker in de juiste stand gehouden.

Het kopbovendeel 4 kan in de richting van de pijl 12 worden verplaatst.

«531476 4 w 6

De in figuur 2 getekende wigvergrendelingsinrichting voor het kopbovendeel bestaat uit een bodemplaat 14 waarop aan weerskanten hydraulische cylinders 15 en 16 aangrijpen.

Aan de hydraulische cylinders zijn wiggen 17, 18 bevestigd, 5 die bijvoorbeeld conisch kunnen zijn uitgevoerd en passen in eveneens conisch uitgevoerde openingen 17a en 18a in de huiszijdelen 19 en 20.

In figuur 2 is de wig 17 uit de opening 17a teruggetrokken terwijl de wig 18 in de opening 18a zich in de vergrendel-10 stand bevindt.

Het openen van de kop 2 geschiedt doordat eerst de wiggen 17 en 18 uit de huiszijdelen 19 en 20 worden teruggetrokken. Dan wordt de hydraulische cylinder 6 bedient en het kopbovendeel 4 wordt om het scharnier 5 geheven in de 15 richting van de pijl 12.

Nu kunnen zonder verdere maatregelen de kop worden gereinigd, de stroominzetstukken of profiellijsten worden uitgewisseld en de schroef 21 van de extruder worden getrokken en eventueel uitgewisseld.

20 Na het beëindigen van deze werkzaamheden wordt het kopbo vendeel 4 weer via de dubbelwerkende hydraulische cylinder 6 omlaag bewogen en door het indringen van de wiggen 17 en 18 in de huisopeningen 17a en 18a vergrendeld waardoor een uitstekende vergrendeling van de kop is verzekerd.

25 Door het instandhouden van een afstand tussen de, naar de wals gekeerde, kopdelen en het walsoppervlak, bijvoorbeeld in een bereik van 50 tot 500 , wordt op verrassende wijze de uittreedbreedte van het profiel of een materiaalbaan binnen enge tolerantiegrenzen gehouden nadat de installatie 30 eenmaal is ingesteld voor wat betreft spuitdruk en walsomtrek-snelheid.

Nu deze eenmaal ingestelde toestand door de extra, echter niet beslist noodzakelijke bewakingsinrichtingen wordt waargenomen en overeenkomstige regelstappen worden 35 genomen, kan de enkelwalskop automatisch worden bedreven.

In het stroomkanaal 23 treden materiaaldrukken van tot 250 bar op die via een drukmeettoestel 22 worden waargeno- 550147ü c 7 men en door een stuurtoestel 24 worden geregistreerd.

Het stuurtoestel 24 werkt afhankelijk van de gemeten drukwaarde zodanig in op een in de tekening niet nader aangegeven aandrijving van de wals 3 dat vanaf een vooraf vastge-5 legde druk de aandrijving voor de wals 3 enigszins (bijvoorbeeld overeenkomstig) de omtreksnelheid van de wals 3 wordt verhoogd (tot 2%) om meer materiaal uit de kopbinnenruimte 23 te transporteren waardoor de breedte van het profiel of de band afneemt tot een voorafbepaalde waarde wordt be-10 reikt.

De exacte op de milimeter nauwkeurige breedte van het profiel 27 wordt verkregen met een randafsnij-inrichting die bestaat uit een snijmes 26 en een aangedreven snijwals 25. De snijmessen zijn zodanig aangebracht dat daarmee ook 15 schuin ten opzichte van de werkrichting verlopende sneden kunnen worden uitgevoerd.

Ook kan het stuurtoestel 24 overeenkomstig de gemeten drukwaarde in de kopruimte 23 op een niet getekende aandrijving van de schroef 21 inwerken om bij het overschrijden 20 van bepaalde drukwaarden het schroeftoerental enigszins te reduceren (bijvoorbeeld 2%) waardoor het transportvermogen van de extruder dienovereenkomstig wordt verkleind. Daardoor daalt de druk in de kopruimte 23 en de breedte van het uit de kop uittredend profiel wordt bij gelijkblijvende omtrek-25 snelheid van de wals enigszins kleiner, zodat de hoeveelheid aan de rand af te snijden materiaal eveneens wordt verkleind.

Door de drukaftasting via het drukmeettoestel 22 en het inwerken op de walsomtreksnelheid respectievelijk op het schroeftoerental wordt bereikt dat: 30 a) de kopdelen op een kleine afstand van de wals 3 kunnen worden aangebracht zonder dat beide delen in voorspanning ten opzichte van elkaar moeten hebben; b) de problemen met de druk- respectievelijk slijtplaten (slijtage aan de tussenplaat en aan de roterende wals) 35 volledig worden vermeden (zie Europese octrooischrift 00.05.077); 35014: 8 c) geen materiaal wordt verzameld tussen de plaat en wals-oppervlak, daar thermisch wordt overbelast en aanzienlijke verontreinigingen teweeg brengt.

Zijbegrenzingsplaten zijn dan ook niet meer nodig.

5 Alternatief kan ook de breedte van de uittredende baan 27 aan weerskanten worden afgetast met fotodioden 8. Bij een toename van de breedte van de baan of het profiel wordt door het stuurtoestel 24, waarmee de fotodioden 8 zijn verbonden eveneens ingewerkt op ofwel de omtreksnelheid van de wals 10 3 en/of op het toerental van de schroef 21.

580147 6

Claims (3)

1. Inrichting voor het vervaardigen van loopvlakstroken voor autobanden of van andere profielen of banen uit rubber, elastomeren of thermoplastische kunststof, bestaande uit een, aan de materiaaluittreedopening van een extruder aange-5 bracht mondstuk voor de profilering van het materiaal, waarbij de mondstukuittreedopening wordt gevormd door een met een uitwisselbare profiellijst uitgevoerd huisdeel en een roterende, dwars ten opzichte van de mondstukuittreedopening aangebrachte wals, met het kenmerk, 10 dat de horizontaal aangebrachte wals (3) enigszins onder laagste lijn (28) van de horizontaal aangebrachte extrudercy-linder binnenboring is aangebracht; dat de scharnierverbindingen (5) voor het scharnieren van het kopbovendeel (4) zijn aangebracht aan de kop (2); 15 dat de aangrijpingspunten (29, 30) van de hydraulische of pneumatische cylinder (6) voor het scharnieren van het kopbovendeel zijn aangebracht aan het kopbovendeel (3) en aan de huiszijdelen (19, 20); dat het kopbovendeel (4) door aan het kopbovendeel (4) beves-20 tigde en elk in openingen (17a, 18a) in de huiszijdelen (19, 20) ingrijpende, hydraulisch of pneumatisch bedienbare wigvergrendeling (15, 16, 17, 18) in de werkstand vergrendel-baar is uitgevoerd; dat de legers (31) voor de wals (3) zijn bevestigd aan het 25 koponderdeel (4a); en dat de naar wals (3) toegekeerde delen (4, 4a) van de kop (2) op afstand van het walsoppervlak zijn aangebracht.

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat aan de kop (2) bovendien een stuurinrichting voor het 30 regelen van de uittreedbreedte van het profiel of de baan uit de kop is toegevoegd, die gevormd wordt door een aan de kopbinnenruimte (23) toegevoegd drukmeettoestel (22), dat het drukmeettoestel (22) is verbonden met een stuurtoestel (24); en 35 dat het stuurtoestel (24) is verbonden met de aandrijving van de wals (3) en/of de aandrijving van de extruderschroef 5 3 Ö 3 4 ,· _ (21) . - V 10

3. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat aan de kop (2) bovendien een stuurinrichting voor de regeling van de uittreedbreedte van het profiel of de baan 5 uit de kop is toegevoegd, die gevormd wordt door de bandranden aftastende fotodiode (8), dat de fotodioden (8) zijn verbonden met een stuurtoestel (24) en dat het stuurtoestel (24) is verbonden met de aandrijving 10 van de wals (3) en/of de aandrijv van de extruderschroef (21). 5501476