SE500696C2 - Förfarande vid extrudering av plaströr - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 sker, är beläget pà stort avstànd frän extrudern - det x är fräga om ett avstànd pä 15 a 20 meter - blir res- ponsen i regleringen trög, eftersom det tar läng tid, innan det parti av röret, som lämnar extrudermun- stycket efter ändrad inställning av värmeeffekten, när fram till mätstället och det sålunda tar läng tid, innan reglersystemet indikerar och korrigerar even- tuellt förekommande avvikelse. Även av en annan anled- ning är emellertid placeringen av mätstället otill- fredsställande. När röret lämnar kylrännan, har det redan skinn pá sàväl utsidan som insidan, eftersom det genomgått kylning först i den omedelbart efter extru- dermunstycket anordnade kalibratorn och sedan i kyl- rännan, där röret sprayas med vatten frän ovanför rö- ret anordnade dysor. Pà grund av kylningen av röret pà detta sätt i kylrännan, kommer röret inte att ha ens- artad temperatur pà plastmaterialet mellan skinnen över hela sin omkrets. Temperaturen är lägre i rörets övre parti än i dess nedre parti. Eftersom mätningen av väggtjockleken medelst ultraljud är beroende av materialets temperatur, kan mätningen och regleringen inte ske med den noggrannhet som vore önskvärd. Följ- den härav är att man häller gott mätt pá väggtjock- leken för att inte komma under det lägre toleransvär- det. Med tanke pä att materialkostnaden svarar för ca 75% av den totala tillverkningskostnaden för röret, innebär detta en icke oväsentlig merkostnad vid till- verkningen. Det är naturligtvis mest ekonomiskt att kunna hälla väggtjockleken sä nära det lägre tolerans- värdet som möjligt utan risk för att detta värde underskrides.

Till detta kommer sä att anordningen för att driva ultraljudsensorn i en bana runt plaströret är komplicerad och lätt blir utsatt för driftstörningar och att mät- och reglersystemet är svärt att trimma in. 10 15 20 25 30 35 500 696 Trots de uppenbara nackdelarna med det nu före- kommande mät- och reglersystemet, har det hittills inte framkommit nàgot annat, bättre system.

Uppfinningen har tillkommit i syfte att möjlig- göra en mera noggrann och tillförlitlig mätning och reglering med enklare och driftsäkrare utrustning Enligt uppfinningen avses sàlunda ett sätt vid extrudering av plaströr frän ett extrudermunstycke med ett antal värmeelement, som är fördelade periferiellt omkring extrudermunstycket, varvid det extruderade rörets väggtjocklek mätes medelst ultraljud pà ställen utmed rörets omkrets och effekten i värmeelementen regleras i beroende av uppmätta tjockleksvärden för reglering av friktionen och därmed väggtjockleken i de mot vàrmelementen svarande sektorerna av rörväggen, varvid detta sätt i angivet syfte erhållit de känne- tecken som framgàr av patentkravet 1.

Att förlägga mätställena till kalibratorn har hittills inte ansetts vara lämpligt eller ens möjligt, eftersom kalibratorn är en förhållandevis komplicerad apparat i extruderlinjen, antingen den är av vakuumtyp eller övertryckstyp, dà den inneháller ett antal ven- tiler och pumpar för luft och kylvatten, och inte heller har man tidigare insett att man därigenom skulle kunna vinna nägra fördelar. Tvärtom har det varit den allmänna uppfattningen att ingrepp i kalib- ratorn skulle kunna leda till drift- och kvalitets- störningar. När nu mätningen vid sättet enligt uppfin- ningen likväl sker i kalibratorn stick i stäv mot vad som ansetts lämpligt eller möjligt, har det visat sig att man därigenom utan att i nagot avseende äventyra extruderlinjens funktion uppnår en betydligt mera exakt reglering av väggtjockleken. Detta torde i första hand bero pà att materialet i rörväggen vid passagen genom kalibreringshylsan ännu har ett tämli- 500 696 10 15 20 25 30 35 gen homogent temperaturtillstànd runt rörets omkrets, dä röret efter att ha lämnat extrudern ännu inte har hunnit kylas ned under uppkomst av temperaturdifferen- ser i rörmaterialet, sä att en tillförlitlig tjock- leksmätning kan ske i mätpunkterna, men också pà att responsen i regleringen blir snabbare, eftersom mät- punkterna befinner sig avsevärt närmare extrudermun- stycket, högst ca 0,5 meter frän denna.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, pà vilken FIG. lär en schematisk sidovy av en extruderlinje, FIG. 2 är till hälften en sidovy och till hälften en axialsektionsvy av kalibreringshylsan i en kalibrator av vakuumtyp, försedd med ultraljud- sensorer, och FIG. 3 är ett schema som visar anslutningen av sensorerna till extrudermunstyckets värmeelement via en mikroprocessor.

I FIG. 1 visas en extruderlinje för extrudering av rör i sin enklaste form. Extrudern är delvis visad vid 10, och frän dennas munstycke 10A (som utgör del av extruderverktyget) utpressas ett rör 11, som pas- serar genom en kalibrator 12 och sedan genom en kyl- ränna 13 till en avdragare 14. Vid det mät- och reg- lersystem som idag tillämpas och som beskrivits ovan, är ultraljudsonden placerad vid det ställe som är mar- kerat med en pil 15 i kylrännans utgàngsände.

Vid tillämpning av sättet enligt uppfinningen an- vändes i ett utförande tre stationärt anordnade ultra- ljudsensorer, som är placerade inuti kalibratorn. I FIG. 2 visas kalibratorhylsan 16 till en kalibrator av vakuumtyp, och den är pä känt sätt utförd med ett an- tal genomgående slitsar 17, som förbinder hylsans in- sida med en hylsan omgivande vakuumkammare 18. Plast- röret 11 kommer frän extrudermunstycket och passerar 10 15 20 25 30 35 500 696 in i kalibratorhylsans vänstra ände, varvid det suges mot hylsans insida under inverkan av vakuumet för att kalibreras mot denna. I hylsans utgàngsände, den högra i figuren, skall vara anordnade tre ultraljudsensorer 19A, 19B och l9C, fördelade med 1200 mellanrum sásom visas schematiskt i FIG. 3, men i FIG. 2 är för enkel- hets skull visade endast tvà av sensorerna, nämligen 19A och 19B. Varje sensor är infäst i en hällare 20 pä en ring 21, som är fäst utanpá kalibratorhylsan 16, varvid frán sensorn är anordnad en passage 22 genom hàllaren. ringen och hylsan till det genom hylsan pas- serande röret, och denna passage hálles fylld med vat- ten, som tillföres vid en nippel 23 och tjänar som transmissionsmedium för ultraljudet mellan sensorn och röret.

I FIG. 3 visas att de tre ultraljudsensorerna 19A, 19B och 19C är anslutna till en mikroprocessor 24, vilken över ett reglerdon 25 (se även FIG. 1) styr tre elektriska värmelement 26A, 26B och 26C, som är anordnade i extrudermunstycket 10A och sträcker sig vartdera över ungefär en tredjedel av munstyckets om- krets. De tre sensorerna är anordnade stationärt centralt i var sin av de sektorer av rörets omkrets. som motsvarar de tre värmelementen, och vardera sen- sorn är anordnad att via mikroprocessorn och regler- donet styra det motsvarande värmelementet.

När extruderlinjen är i drift, mäter sàlunda varje sensor tjockleken hos röret ll pä det mot- svarande mätstället pà röret, och denna signal vidare- befordras till mikroprocessorn, där signalen jämföres med signaler, som representerar inprogramerade gräns- värden, varav ett representerar det nedre toleransvär- det för väggtjockleken hos röret och det andra repre- senterar det övre toleransvärdet eller företrädesvis ett värde pà väggtjockleken, vilket ligger närmare det 500 696 10 15 20 25 30 35 nedre toleransvärdet. Om signalen fràn sensorn ligger under resp. över det lägre resp. det övre gränsvärdet, lämnar mikroprocessorn en styrsignal till reglerdonet för det motsvarande värmelementet, för att dettas ef- fekt skall ökas resp. minskas, sä att ytfriktionen mellan materialet och munstyckskanalens vägg i den sektor av munstycket, som värmes av det ifrågavarande värmelementet, blir mindre med päföljd att väggtjock- leken hos röret ökas resp. minskas i denna sektor.

Responsen i regleringen är snabb, eftersom avstàndet mellan sensor och värmeelement är förhållandevis litet.

Tre sensorer har visat sig vara ett lämpligt an- tal för rör upp till 200 mm diameter, men för större rör kan ett större antal sensorer vara anordnade.

I ett annat utförande av sättet enligt uppfinningen är sensorerna anordnade rörliga i omkretsled, varvid de föres fram och äter över den tillordnade sektorn av röret och det i mikroprocessorn beräknas ett medelvärde av de i sektorn uppmätta tjockleksvärdena. Medelvärdet användes sedan till reglering av det tillordnade värmeelementets effekt sàsom tidigare beskrivits.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 500 696 PATENTKRAV

1. Sätt vid extrudering av plaströr (11) frän ett ex- trudermunstycke (10A) med ett antal värmeelement (26A, 26B, 26C), som är fördelade periferiellt omkring extru- dermunstycket, varvid det extruderade rörets väggtjocklek mätes medelst ultraljud pä ställen utmed rörets omkrets och effekten i värmeelementen regleras i beroende av upp- mätta tjockleksvärden i ett antal runt Omkretsen av röret fördelade mätpunkter (19A, 19B, l9C), som motsvarar anta- let värmeelement i extrudermunstycket för reglering av yt- friktionen och därmed väggtjockleken i de mot värmelemen- ten svarande sektorerna av rörväggen, k ä n n e t e c k - n a t av att mätningen av väggtjockleken sker pä kalibre- ringshylsan (16) i en i extruderlinjen ingàende vakuum- eller övertryckskalibrator (12).

2. Sätt enligt krav 1, mätningen sker vid kalibratorhylsans (12) utgängsände.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, n a t av att mätningen sker i fasta mätpunkter.

4. Sätt enligt krav 1 eller 2, av att mätpunkterna föres fram och äter i omkrets- k ä n n e t e k n a t av att k ä n n e t e c k - k ä n n e t e c k - n a t led över den sektor av röret. som motsvarar det tillordna- de värmeelementet, och att regleringen ästadkommes i be- roende av ett beräknat medelvärde av väggtjockleken inom sektorn.