用于生产成型塑料部段的方法和装置与流程

塑料型材在挤出生产线中生产，其中，挤出机首先推出初始热的且可塑性变形的型材股线，然后在校准工具中将其加工成具有精确限定的几何特性的塑料型材。这种挤出生产线的调整非常耗时，因为必须为各个工具定义大量参数。这些参数以复杂的方式相互作用以生产具有某些特性的产品。这种挤出生产线的操作需要合格的人员，以便将废品保持为最少。然而，通常情况是，略微改变的环境条件会导致所生产的塑料型材的不期望的特性，由此，如果不立即注意到需要改进的调整并且不采取适当的修正动作，则可能生产大量有缺陷的塑料型材。

重新调整挤出生产线是特别困难的任务，这在进行显著改变时、特别是在要生产不同的塑料型材时是必要的。即使已经在类似情况下得到有利设定参数的经验值，通常也难以快速高效地实现稳定的制造过程。

本发明的目的在于，避免上述缺点，并且阐明一种方法，该方法一方面使得能够对于挤出过程最佳地利用现有的经验值，以便能够快速有效地执行完成初始调整过程，另一方面，使得可以优化管理正在进行的挤出过程。

根据本发明，通过设置中央控制单元来实现这些目的，该中央控制单元连接到工具，并且一方面接收来自所述工具的数据以唯一地识别工具，而另一方面，接收关于工具状态的数据，且其传回关于该工具和其他工具的调整数据。

本发明的一个方面是直接使用在工具处确定的测量值和工具上的数据来确定调整数据。已经认识到，由于实际操作中不可察觉的差异，相同类型的工具不一定在挤出生产线中以相同的方式表现。因此，对于本发明必不可少的是，每个工具是可唯一识别的，并且相应地管理涉及该工具的所有相关调整数据。

在本发明的上下文中，挤出生产线的所有部件都称为工具。由数据得到的测量值例如是挤出机、干燥校准单元、校准槽罐等上的各个点处的温度、压力、流速等。

此处的调整数据例如是挤出速度，并且一般可以是能够控制挤出生产线的阀、泵等的全部设置。

本发明的一个重要方面在于，工具尽可能直接且无误地连接到水或真空的供应装置并连接到控制单元，从而保证数据的完整性。

根据本发明的特别有利的实施例变型，设置成控制装置具有数据库，数据库中存储有大量调整数据，并且该数据库将用于确定调整数据。该数据库在对应工具的使用框架内持续扩展和补充，以使可用的经验值的数量持续增加。

通过由存储在用于确定调整数据的数据库中的数据创建挤出模型，可以实现对调整数据的特别清楚和易于理解的确定。挤出模型描述了调整数据与所得测量值之间的基本关系，从而在挤出过程处于不令人满意的状态时允许有针对性的干预。

调整数据优选地以修正值的形式输出。例如，这种修正值包括特定工具的特定点处的冷却水量的特定增量。例如，可以设置成修正值涉及挤出速度。例如，修正值也可能涉及挤出机模具区域中的部分型材横截面的选择性冷却，或者修正值可能涉及校准槽罐的至少一个截面中的冷却水流量的控制。

本发明还涉及一种用于在由多个工具组成的挤出生产线中生产塑料型材的装置，其中，布置在校准台上的至少一个校准槽罐和至少一个干燥校准单元设置在挤出机的下游。

根据本发明，设置成设置连接到多个工具的控制单元。

特别有利的是，至少一个工具经由直接连接件连接到校准台。在常规挤出生产线中，例如，干燥校准单元经由软管连接到供应装置的水或真空连接，供应装置典型地位于校准台中。由此，无法在工具与供应装置之间进行明确的分配，或者这可能会出错。

直接连接优选地包括水和真空以及数据连通。以这样的方式，不仅减少了错误连接的风险，而且挤出生产线的转换也可能特别快速且高效地执行，这是因为基本上只需要工具与校准台的机械连接来确保功能完整。

在设计方面特别有利的方案是至少一个干燥校准单元具有支承表面，该支承表面具有与校准台上的相关连接件相对应的标准化连接件。

可以增加装置的灵活性、特别是在于校准台具有用于未使用连接件的检测装置。并非每个工具都必须具有相同数量的连接件，而是也可根据型材几何形状使用不同数量的工具。由于未使用的连接件被自动关闭，检测装置由此确保例如水不会逸出。这同样适用于真空。

可通过至少一个干燥校准单元实现特别高的能量效率，该干燥校准单元具有彼此分离的多个水回路。干燥校准单元的冷却通道通常具有不同的横截面。因此，必须相对于最不利的部段设定冷却水可用的压力。同样，冷却水只可用一个温度等级。在根据本发明的方案的框架内，现在设置了多个水回路，在这些水回路中，可以不同地设定流过它们的冷却水的量和温度。特别地，因此能够通过具有大横截面的相邻冷却水钻孔来冷却型材的某些大面积区域，其中，在适度低温下以相对较低流速使用冷却水。另一方面，关键型材部段、比如具有密封槽等的末端被相对精细的冷却水孔包围，这些冷却水孔暴露于高压和极低温度的冷却水中。由于仅需要提供少量的高压低温冷却水，因此可以实现显著的节能。

提供了一种特别实用的方案，其中，在校准台中设置冷却装置，该冷却装置为至少一个冷却回路提供特别低温的水。这使得能够从通用供应装置中取出大部分冷却水，而仅在该设备本身中、即在冷却台中调节其一小部分。

有利的是，校准台上的校准槽罐可以在纵向方向上移动。如果使用不同数量的干燥校准单元，这使得很容易调整挤出生产线。

在下文中，将基于附图中描绘的实施例变型更详细地阐述本发明，附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的挤出生产线；

图2示出了包括干燥校准单元的校准台的细节的斜视图；

图3示出了挤出模具的细节；

图4示出了干燥校准单元的正视图；

图5示出了挤出模具的正视图；

图6示意性地示出了安装在校准台中的冷却单元；以及

图7示意性地示出了校准台和校准工具中的水引导件。

图1的挤出生产线由具有挤出模具1a的挤出机1和布置在其下游的校准台2构成，在该校准台2上布置有多个干燥校准单元3和多个校准槽罐4(校准工具)，以冷却并校准从挤出机1排出的塑料型材100。

校准槽罐4可以在校准台2上纵向移动，以允许快速适应不同数量的干燥校准单元3，这是因为，期望的是，校准槽罐4直接邻接干燥校准单元3。

随后，塑料型材100被馈送入履带式拉出装置5，履带式拉出装置5提供必要的拉力以将塑料型材100拉过校准工具。在测量工位6中，测量塑料型材100，然后在锯7中将塑料型材100切割成塑料型材101，塑料型材101放置在倾斜台8上。

挤出生产线由控制单元10控制，控制单元10经由控制线11、12连接到挤出生产线的各个部件。示意性地，在倾斜台8中示出了天平13，天平13确定每个塑料型材101的重量并将其传输到控制单元10。

以相同的方式，关于型材几何形状等的数据从测量工位6输出到控制单元10。用附图标记15表示该数据的性质，即几何测量值、颜色、光泽和划痕。另外，其他部件的所有相关数据以此处未描述的方式传输，这些数据比如是由履带拉出装置5施加的拉出力、来自校准工具的压力和温度的测量值等，且尤其是可以唯一识别每个工具的识别数据。

在挤出生产线的操作期间，控制单元10不仅接收数据还发出控制命令，以便最佳地管理挤出过程，而且还将它们记录在数据库中，以便获得用于后续挤出过程的经验值。

图2示出了干燥校准单元3a、3b可以容易地安装在校准台2上，这是因为只需要经由快速释放紧固件16建立机械连接。所有连接件都设置在干燥校准单元3a、3b下侧的接触表面上，该接触表面在此处是不可见的。它们与校准台2的安装位置处的连接件相互作用，这些连接件在此处也是不可见的。因此，不需要软管来将校准工具3a、3b、4连接到校准台2，这最小化了杂乱或错误的风险。

在本发明的范围内，也能够在根据本发明设计的挤出生产线中继续使用现有的校准工具。基板牢固地附连于这些工具的下侧，基板在其下侧具有必要的连接件，并经由内部连接线横向连接到其他连接件。然后，这些附加连接件经由连接软管连接到常规校准工具的典型侧面安装的连接件。然后，原始工具与基板和连接软管形成一个单元，该单元在拆卸和组装工具期间也不再分开。对于本发明的用途，该单元被视为校准工具。同样，没有杂乱的危险，因为在初始安装后没有对连接软管的进一步操纵。

图3示出了挤压模具1a的快速更换系统，其可以侧向折叠。快速释放紧固件与挤出模具1a的预热相结合允许在更换挤出模具1a时小于10分钟的极短的循环时间。

图4示出了干燥校准单元3的端面，其中，模具板18a、18b磁性地固定在开口19的两侧，塑料型材100穿过该开口。此处不可见的多个模具可以通过连接件20供应有压缩空气，以选择性地冷却进入开口19的塑料型材100。测量空气体积以产生可再现的条件。以这种方式，壁厚可以独立于塑料型材100的外面积调整，并且所制造的塑料型材的重量(米重量)可以被精确地调节。

图4中示出了类似的方案，其中，八个模具板21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g和21h也磁性地安装在挤出机模具1a的表面上。模具板21a和21e指向塑料型材100的可见表面，而模具板21b、21c、21d、21f和21h指向极端，这在挤出过程中始终是一个挑战。

图6示出了布置在校准台2中的冷却装置，该冷却装置将从外部引入用于挤出生产线的通用冷却水冷却到例如5℃至8℃的更低温度。经由流动管线24和返回管线25供应分配器23，其用于在校准工具中供应专用冷却回路。

图7示出了用于干燥校准单元3a、3b的通用冷却水引导件。分配器23经由水槽罐26通过供应管线29被供应通用冷却水。此外，冷却单元22供应如上所示的低温水。

处于第一压力等级的通用冷却水经由具有小横截面的第一供应管线26a馈送至干燥校准单元3a、3b中的某些回路。具有小横截面的第二供应管线26b将低温冷却水引导至另外的回路。通过具有大横截面的第三供应管线26c供应处于另一压力水平的通用冷却水。返回管线27、28使用过的冷却水返回。