NL8502376A - Werkwijze en inrichting voor het bewaken van de afmetingen van een uit een of meer mengsels bestaande continue geextrudeerde profielband uit rubber of thermoplastische kunststof. - Google Patents

Description

4 853083/Ti

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het bewaken van de afmetingen van een uit een of meer mengsels bestaande continue geëxtrudeerde pro-fielband uit rubber of thermoplastische kunststof.

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd: Gerd Capelle

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze zoals beschreven in de aanhef van conclusie 1 en op een inrichting volgens de aanhef van conclusie 2.

Een inrichting voor het vervaardigen van loopstroken 5 uit twee verschillende rubbermengsels is bekend uit het Duitse octrooischrift 22.01.631. Twee boven elkaar aangebrachte wormpersen werken in een spuitkop, waarin het materiaal tot een loopstrook wordt verenigd en wordt uitgeperst (zie ook Amerikaans octrooischrift 2.382.177).

10 De geëxtrudeerde loopstrook wordt geleid over een band- weegsphaal en bij afwijkingen van het nominale gewicht wordt bij een te hoog nominaal gewicht de aftreksnelheid van de loopstrook vergroot om door verlenging een reductie van het gewicht te bereiken.

15 In de praktijk worden dan ook de loopstrookinstallaties bedreven met een te hoge produktie en wordt de geëxtrudeerde loopstrook door verlenging gebracht op het nominale gewicht.

Als regelmogelijkheid biedt een dergelijke inrichting slechts het in een bepaalde mate verlengen van de geëxtrudeer- 20 de loopstrook door verhoging respectievelijk reductie van de aftreksnelheid, waarbij de uittreedsnelheid van de loopstrook in het mondstuk moet worden beschouwd als minimum-snelheid van de loopstrookaftrekinrichting, die voor het regelen van de profieldikte niet mag worden onderschreden.

25 Een dergelijke regeling met een nominale gewichtbepa- lingsinrichting werkt te langzaam. Wanneer de weegschaal bijvoorbeeld een te hoog gewicht van de loopstrook vaststelt, is reeds een zeer lang loopstrookdeel onbruikbaar en tot aan de correctie van de fout ontstaat voorts zeer veel uit- 30 schotprofielmateriaal.

Het grootste nadeel is echter dat een bandweegschaal slechts de som van de extruderprestatie kan meten zonder dat de individuele prestaties der extruder kunnen worden 8502370

V

2 bepaald. Wanneer de onderste, bijvoorbeeld de zijwanden van een band spuitende, extruder teveel materiaal uitstoot, wat betekent dat de bandweegschaal teveel materiaal vaststelt, wordt de aftreksnelheid vergroot.

5 Door deze maatregel wordt weliswaar na enige tijd het nominale gewicht van de loopstrook weer bereikt, doch dit gaat ten koste van het tweede extrudermengsel uit de bovenste extruder, bijvoorbeeld het loopvlak van de voertuigband.

Zo ontstaan ondanks een in stand gehouden nominaal 10 gewicht van de loopstrook verschillende verhoudingen der individuele mengsels, die kunnen leiden tot een aanzienlijke verzwakking van de voertuigband.

Daar de gebruikelijke loopstroken voor voertuigbanden bestaan uit drie of meer verschillende mengsels, leidt een 15 regeling van de loopstrook via een bandweegschaal zelfs bij een goede werking daarvan niet tot acceptabele resultaten voor wat betreft de onderlinge gewichtsverhoudingen der individuele mengsels.

Er bestaat dus behoefte aan een mogelijkheid met behulp 20 waarvan zowel de totale hoeveelheid van de loopstrook als ook de individuele hoeveelheden van de in de spuitkop tot een loopstrook verenigde rubbermengsels kunnen worden bewaakt en gestuurd.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.097.566 is een 25 werkwijze en een inrichting voor het vervaardigen van uit meerdere mengsels bestaande profielen bekend.

De uit de profielband mondstuk uittredende profielstrook passeert een diktemeetinrichting en wordt onder afbuiging van 90° toegevoerd aan een transportband, waarbij in de 30 tussentijd de breedte van de ombuiglus van de profielband wordt gemeten. De profielband wordt dan na het passeren van een dansrol geleid door een metergewichtweegschaal en in overeenstemming met de bepaalde gewichtswaarden beïnvloed door een daaropvolgende, in de snelheid bestuurbare transport-35 band. De profielband wordt door de transportband bij te hoge gewichtswaarden verlengd en bij te lage gewichtswaarden gestuikt om het nominale gewicht van de band te bereiken.

8502 37 6 \ 3

De beschreven werkwijze is regeltechnisch zeer gecompliceerd en heeft bovendien een principieel bezwaar. Wanneer bijvoorbeeld een van de metergewichtweegschalen of meetinrich-tingen voor de breedte van de ombuiglus vaststelt, dat het 5 vervaardigde profiel niet overeenkomt met de gewenste afmeting wordt een compensatie uitgevoerd door uit elkaar trekken of stuiken van de uit twee mengcomponenten bestaande profiel-band.

Elk trekproces, bijvoorbeeld door een versnelling van 10 de transportbanden leidt tot onnauwkeurige en oncontroleerbare afmetingen van de profielband, die bij later gebruik potentiële zwakke plekken zijn.

Een verder nadeel is dat vanaf het moment van het vaststellen van afwijkingen van het nominale gewicht der profiel-15 band tot aan het correctiemoment veel uitschotmateriaal door de inrichting gaat, terwijl tussen de momentane meet-plaats en de oorzaak van de foutbron respectievelijk de plaats waar de nominale waarde afwijkt veel profielband gaat die niet meer kan worden gebruikt.

20 De uitvinding beoogt een werkwijze en een inrichting aan te geven waarmee bovengenoemde nadelen worden ondervangen. Verzekerd moet worden dat een zeer snelle correctie van < afwerkingen van het nominale gewicht respectievelijk de uitwendige afmetingen van het totaalprofiel, in het bijzonder 25 echter ook van de individuele samenstellende delen van het profiel, wanneer dit uit verschillende mengsels is samengesteld, kan worden uitgevoerd om zo min mogelijk uitschotpro-fiellengte te produceren.

Daarbij moet worden afgezien van elke physische inwerking 30 op de vervaardigde profielband, daar bijvoorbeeld een uiteentrekken van een profielband een ongeschikt diktecorrectie-middel is en bovendien elk trekproces bij een afkoelen van het profiel leidt tot bepaalde, niet controleerbare terug-krimpingen.

35 Dit doel wordt bereikt door de in het kenmerk van conclu sie 1 beschreven werkwijzestappen en door een inrichting zoals beschreven in het kenmerk van conclusie 2.

6502 376 4

Door het testen van de momentane extrusiedrukken en/of temperaturen der individuele mengsels, bijvoorbeeld aan de ingang van het meervoudige mondstuk, wanneer de meterge-wichtweegschaal afwijkingen van het nominale lengtegewicht 5 van de geëxtrudeerde profielband vaststelt, wordt een vaststelling van de transporthoeveelheden der individuele extruders verkregen en kan op grond daarvan individueel worden ingewerkt op de transportsnelheden der individuele extruders.

Door deze maatregel herkrijgt de profielband zijn nomina-10 le metergewicht en wordt het materiaalaandeel aan de totale profielband teruggevoerd op het nominale aandeel dat verantwoordelijk is voor de afwijkingen van het totaal nominale gewicht van de profielband. Zo wordt verzekerd dat de vastgelegde materiaalaandelen aan het totaalprofielgewicht exact 15 worden aangehouden zonder dat een physische inwerking op het reeds gespoten profiel moet worden uitgevoerd, wat gepaard gaat met de bekende nadelen, zoals oncontroleerbare terugkrimp in de koelbaan bij voorafgaande rek van de profielband om een gewichtreductie te realiseren.

20 Wanneer de metergewichtweegschaal afwijkingen van het nominale gewicht vaststelt, kan ook de druk aan de uitgang van de individuele extruders en de temperatuur worden gemeten. Echter kan ook slechts een bepaling van de druk aan elke extruder worden uitgevoerd, wanneer afwijkingen van het 25 nominale lengtegewicht optreden. Wanneer bijvoorbeeld aan een extruder een lichte drukdaling wordt vastgesteld, wanneer het nominale lengtegewicht te laag is, is een dergelijke vaststelling een aanwijzing voor het feit dat deze extruder enigszins minder materiaal levert dan de andere extruder.

30 Door een geringe verhoging van het wormtoerental van deze extruder wordt dan de getransporteerde hoeveelheid vergroot, waardoor het nominale lengtegewicht weer herkregen wordt.

Betere en betrouwbaarder resultaten worden echter verkregen wanneer aanvullend aan de drukbepaling nog een tempera-35 tuurbepaling wordt uitgevoerd aan de individuele extruder-uittreedopeningen of aan de mondstukingangen.

850 2 3 7 6 5

Door een temperatuurbepaling wordt beter mede rekening gehouden met de materiaalviscositeit der mengsels der individuele extruders.

Wanneer bijvoorbeeld op grond van een toename van het 5 nominale lengtegewicht bij het testen van de extruder een temperatuurtoename aan een extruder wordt vastgesteld zonder dat een drukdaling door een lagere viscositeit wordt geregistreerd is dit een aanwijzing, dat deze extruder teveel materiaal transporteert. Bij een temperatuurtoename daalt de materi-10 aalviscositeti enigszins en daarmee ook de druk aan de meet-plaats. Daar echter desondanks geen drukdaling wordt geregistreerd, moet ervan worden uitgegaan dat sprake is van een enigszins verhoogd materiaaltransport van deze extruder, met andere woorden dat de daling van de materiaalviscositeit 15 veroorzaakt door de temperatuurtoename, wordt gecompenseerd door het toegenomen transportdebiet van deze extruder.

Afwijkingen van het nominale metergewicht worden vastge- ; steld door een nominale waarde/feitelijke waardevergelijker en doorgegeven aan een regeltoestel, bijvoorbeeld een proces-20 regeltoestel. Het procesregeltoestel is zodanig geprogrammeerd dat bij dergelijke afwijkingen direct de feitelijke waarden van temperaturen en/of materiaaldrukken worden bepaald die aan de respectievelijke ingangen der mondstukken respectievelijk aan de wormpunten kunnen worden gemeten door geschikte 25 temperatuur- en druktasters en die worden vergeleken met de nominale waarden.

Wanneer het regeltoestel dan aan een van de aftastpunten voor druk en/of temperatuur een van de nominale waarden afwijkende feitelijke waarden vaststelt, dan werkt het regel-30 toestel in op de aandrijving van de extruder, die behoort bij het aftastpunt.

Het regeltoestel is dus zodanig geprogrammeerd dat bijvoorbeeld bij een drukafwijking van de nominale waarde van 0,5 bar naar onder, dus bij een drukreductie, een toename 35 van het wormtoerental van de betreffende extruder met twee omwentelingen wordt uitgevoerd.

Daardoor transporteert deze extruder wat meer materiaal, 1512376 6 zodat de materiaaldruk van de mondstukingang weer over bijvoorbeeld 0,5 bar tot de voorafbepaalde nominale waarde toeneemt. Gelijktijdig stijgt door de geringe verhoging van de transportcapaciteit van deze extruder het gewicht 5 van de profielband weer tot op het nominale gewicht wat wordt vastgesteld door een nominale waarde/feitelijke waarde-vergelijking van de waarden der metergewichtweegschaal.

Op deze wijze wordt het nominale gewicht van de geextru-deerde, bijvoorbeeld uit drie verschillende mengsels samenge-10 stelde profielband hersteld, zonder dat op enige wijze direct moet worden ingewerkt op de reeds geëxtrudeerde band.

Een uitvoeringsvoorbeeld waartoe de uitvinding echter niet beperkt is, wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

De figuur toont schematisch de drie extruders met een 15 regelketen.

In een meervoudige spuitkop 1 voor loopstroken zijn bijvoorbeeld drie mondstukken 2, 3, 4 werkzaam voor verschillende rubbermengsels; zij worden gevoed door drie aparte extruders 5, 6, 7.

20 Aan de ingang van elk der mondstukken 2, 3 en 4 zijn meetinrichtingen 2a, 3a en 4a aangebracht, bestemd voor het meten van de druk en de temperatuur.

De meetinrichtingen 2a, 3a en 4a zijn aangesloten aan een regelaar 8, bijvoorbeeld een procesrekentoestel.

25 Aan de regelaar kunnen de verschillende nominale waarden voor de drukken en temperaturen worden ingesteld en vergeleken met elk der bepaalde feitelijke waarden.

Aan de regelaar 8 zijn voorts de aandrijvingen der extruders 5, 6 en 7 aangesloten via verbindingen 5a, 6a 30 en 7a voor het instellen van de nominale waarden en het vergelijken met de feitelijke waarden van de wormtoerentallen. Aan de regelaar 8 kunnen de verschillende nominale waarden voor de wormtoerentallen worden ingesteld.

Voorts is aan de regelaar 8 aangesloten een metergewicht-35 weegschaal 9 voor het bepalen van het feitelijke gewicht van de uit drie verschillende mengsels bestaande loopstrook 10.

7

Aan de regelaar 8 kan ook een verandering van het nominale gewicht voor de meterweegschaal 9 worden ingesteld.

De uit de meervoudige spuitkop 1 geëxtrudeerde, uit drie mengsels bestaande loopstrook 10 beweegt over de meterge-5 wichtweegschaal 9. Afwijkingen van het voorafbepaalde nominale gewicht van de loopstrook per meter worden vastgesteld door de regelaar 8.

Een te laag metergewicht wijst erop dat uit een of meer der mondstukken 2, 3 en 4 te weinig materiaal wordt 10 geëxtrudeerd.

Wanneer de regelaar 8 een waarde die wijst op een te laag metergewicht vaststelt, dan test de regelaar 8 direct de feitelijke waarden voor druk en temperatuur in de individuele mondstukken 2, 3 en 4.

15 Wanneer dan wordt vastgesteld dat de druk in het mondstuk 2 is gedaald, dus ligt onder nominale waarde, dan kan dit een aanwijzing zijn dat de extruder 5 enigszins minder materiaal transporteert dan gewenst, zodat de, uit alle drie de mengsels samengestelde, loopstrook lichter worddt.

20 Tegelijk moet echter ook de temperatuur worden bepaald, daar bijvoorbeeld bij een temperatuurverhoging de materiaal-viscositeit afneemt, dus het materiaal dun vloeibaarder wordt, waardoor de gemeten materiaaldruk daalt zonder dat daardoor de opgevoerde hoeveelheid materiaal kleiner wordt.

25 De metergewichtweegschaal stelt dus geen verandering vast. Wanneer echter de afgetaste druk daalt zonder dat de temperatuur toeneemt is dit een aanwijzing dat de door de extruder-worm getransporteerde hoeveelheid materiaal is afgenomen.

Wanneer zowel de druk als de temperatuurwaarden in 30 een voorafbepaalde mate dalen en deze waarden door de regelaar worden vastgesteld wordt ingewerkt op de wormtoerental instel inrichting .

De diverse gemeten feitelijke druk en temperatuurwaarden worden gemiddeld door de regelaar 8, zodat beide waarden met 35 overeenkomstige aandelen door de regelaar in aanmerking worden genomen bij de besturing.

8

Het metergewicht van de loopstrook is verminderd over het aandeel dat door de extruder 5 te weinig was getransporteerd.

Op grond van het vaststellen van het te lage meterge-5 wicht van de loopstrook enerzijds en op grond van de te lage druk en temperatuur, gemeten door de meetinrichting 2a aan het mondstuk 2 van de extruder 5 anderzijds verhoogt de regelaar 8 dienovereenkomstig het toerental van de extruder 5 (bijvoorbeeld over 1,5 omwentelingen), zodat deze extruder 10 weer een enigszins grotere produktie levert, totdat de vooraf-bepaalde nominale druk en temperatuur in het mondstuk 2 en daarmee het nominale metergewicht van de loopstrook 10 zijn herkregen.

Na het verlaten van de metergewichtweegschaal 9 komt 15 de loopstrook 10 in een niet getekende krimpbaan, die bestaat uit twee schuingeplaatste rollenbanen.

Daarna wordt de loopstrook 10 toegevoerd aan een koelbaan en aansluitend daaraan aan een afkantinrichting.

1102376

Claims (2)

1. Werkwijze voor het bewaken van de afmetingen van een uit een óf meer mengsels bestaande continue geëxtrudeerde profielband uit rubber of thermoplastische kunststof, waarbij elk mengsel met een gestuurde transportsnelheid in een gemeen- 5 schappelijke profielbandmondstuk wordt geëxtrudeerd en daarbij de extrusiedrukken en -temperaturen der mengsels individueel worden gemeten en het gewicht per lengte-eenheid van de geëxtrudeerde profielband doorlopend wordt gemeten, met het kenmerk dat bij afwijkingen van de meetwaarden van de lengtegewichtme-10 ting van de profielband van het nominale lengtegewicht der verschillende extrusiedrukken en/of temperaturen der mengsels worden bepaald en bij afwijkingen van de verschillende ingestelde nominale waarden de transportsnelheid van het betreffend mengsel in de zin voor het bereiken van de nominale waarde 15 wordt veranderd.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 bestaande uit een of meerdere aan een gemeenschappelijke profielbandmondstuk aangesloten, in de uittreed-mondstukken van meetplaatsen voor de extrusiedruk en de -tempe- 20 ratuur voorziene extruders met toerentalinstelinrichtingen die zijn verbonden met een microprocessor gestuurd regeltoestel en met een op de profielbandmondstuk volgende metergewicht-weegschaal, met het kenmerk, dat het regeltoestel (8) enerzijds is verbonden met de metergewichtweegschaal (9) en ander-25 zijds met de extrusiedruk en/of temperatuurmeetplaatsen (2a, 3a, 4a) . t 8502 376