DE102007038404A1

DE102007038404A1 - Korrugator zum Herstellen von Rohren mit einer querprofilierten Rohrwandung mit Formbacken unterschiedlicher Länge

Info

Publication number: DE102007038404A1
Application number: DE102007038404A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Neubauer; Hubert Kossner
Original assignee: Unicor GmbH
Current assignee: Unicor GmbH
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2009-02-19
Also published as: WO2009021643A3; WO2009021643A2

Abstract

Beschrieben wird ein Korrugator zum Herstellen von Rohren mit einer querprofilierten Rohrwandung mit Formbacken 101 bis 110, die entlang mindestens zweier Umlaufbahnen bewegt werden. Die Umlaufbahnen sind so ausgebildet, dass sie jeweils einen Arbeitsabschnitt 135 und einen Rückführungsabschnitt aufweisen. In ihrem Arbeitsabschnitt 135 führen die Umlaufbahnen die Formbacken 101 bis 110 unter Ausbildung eines gemeinsamen Formkanals. In den Rückführungsabschnitten erfolgt jeweils eine über eine Rückführungseinrichtung gesteuerte Rückführung der Formbacken 101 bis 110. Wesentlich ist, dass mindestens zwei in einer Umlaufbahn hintereinander angeordnete Formbacken unterschiedliche Länge aufweisen. Zur Steuerung des Formbackenantriebs ist eine Erfassungseinrichtung 141, 142 zur Erfassung eines Ist-Zustands der in den Umlaufbahnen geführten Formbacken 101 bis 110 vorgesehen. Die Steuerung erfolgt über eine elektronische Steuerungseinrichtung.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohren mit einer querprofilierten Rohrwandung.
Vorrichtungen zum fortlaufenden Erzeugen von Kunststoffrohren mit querprofilierter Wandung sind bereits seit langem bekannt. Ein solches als Korrugator bezeichnetes Gerät wird z. B. in der Patentschrift US 2 866 230 beschrieben, bei dem Formbacken abstandslos aufeinanderfolgend in Umlaufbahnen geführt werden.
Als Weiterentwicklung ist der Shuttle-Korrugator zu sehen, bei dem die Formbacken in einem Rückführungsabschnitt der Umlaufbahn mit einer höheren Geschwindigkeit als in einem Arbeitsabschnitt der Umlaufbahn transportiert werden. Dadurch ist es möglich, die Zahl der zum kontinuierlichen Betrieb des Korrugators erforderlichen Formbacken zu reduzieren. Ein derartiger Shuttle-Korrugator ist z. B. in der Patentschrift EP 0 270 694 B1 beschrieben.
Der Betrieb von Korrugatoren erfolgt bisher mit Formbacken jeweils gleicher Länge. Die Länge einer Formbacke ist als die entlang der Transportrichtung im Arbeitsabschnitt gemessene Längenausdehnung der Formbacke, zwischen vorderer und hinterer Stirnseite, definiert. Bei Verwendung sog. Muffen-Formbacken zum Ausbilden von Rohrmuffen an den Enden eines Rohres weisen diese die gleiche Länge wie die Normal-Formbacken zum Ausbilden der profilierten Standard-Wandung zwischen den Enden des Rohres auf. Je nach den Längenverhältnissen der Muffenbereiche eines Rohrs zu der Gesamtlänge des Rohrs kann dies zu einem unerwünschten Verschnitt bei der Endfertigung des Rohrs führen. Bei den in der Rohrproduktion üblichen Produktionsvolumina können damit erhebliche Material- und damit Wertverluste verbunden sein.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Korrugator bereitzustellen, der mit Formbacken unterschiedlicher Länge betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Korrugator nach Anspruch 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Formbacken unterschiedlicher Länge verwendet werden können und trotzdem ein kontinuierlicher Betrieb des Korrugators möglich ist.
Insbesondere kann die Länge der Muffen-Formbacken entsprechend der gewünschten Muffenlänge gewählt werden kann. Dadurch kann erreicht werden, dass beim Ablängen der Rohrstücke von dem im Korrugator produzierten Endlosrohr kein oder zumindest weniger Verschnitt anfällt.
Außerdem ergibt sich bei der Herstellung kürzerer Formbacken eine Material- und Arbeitsersparnis. Die kürzeren Formbacken können in der tatsächlich benötigten Länge gefertigt werden ohne sich an der Länge der „Normal"-Formbacken orientieren zu müssen. Durch das eingesparte Material ergeben sich zwangsläufig leichtere Formbacken, was auch eine Energieeinsparung beim Transport der Formbacken und beim Betrieb des Korrugators bedeutet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Es kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung den Ist-Zustand der Formbacken am Anfang des Arbeitsabschnitts oder am Ende des Arbeitsabschnitts oder sowohl am Anfang als auch am Ende des Arbeitsabschnitts erfasst. Es kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung den Ist-Zustand der Formbacken im Rückführungsabschnitt erfasst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Erfassungseinrichtung am Anfang des Arbeitsabschnitts oder am Ende des Arbeitsabschnitts oder sowohl am Anfang als auch am Ende des Arbeitsabschnitts angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung im Rückführungsabschnitt angeordnet ist.
Vorzugsweise weist die Erfassungseinrichtung eine Sensor- und/oder Schaltereinrichtung auf. Diese Sensor- und/oder Schaltereinrichtung kann den Ist-Zustand eines Formbackens mit Kontakt (Schalter) oder ohne Kontakt (berührungslos) zu dem Formbacken erfassen. Die Sensor- und/oder Schaltereinrichtung kann auf einer elektrischen und/oder elektro-magnetischen und/oder pneumatischen und/oder mechanischen und/oder optischen und/oder thermischen Erfassungsmethode beruhen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Sensor- und/oder Schaltereinrichtung eine Zwangssteuerung aufweist. Damit ist es möglich, daß die Sensor- und/oder Schaltereinrichtung bei Erreichen eines bestimmten Istwerts einens vorgegebenen Steuerungsablauf automatisch bewirkt.
Es kann vorgesehen werden, dass als Ist-Zustand der Formbacken die axiale Position und/oder die Winkelposition und/oder die Geschwindigkeit und/oder der Zeitverlauf der Formbacken in dem Rückführungsabschnitt und/oder in dem Arbeitsabschnitt erfasst wird. Die Erfassung der axialen Position der Formbacken umfasst z. B. die Erfassung einer relativen oder absoluten Position der Formbacken in Bezug auf eine Achse des Arbeitsabschnitts und/oder des Rückführungsabschnitts. Beispielsweise wird zur Erfassung der axialen Position der Formbacken die relative Lage der Formbacken zwischen dem Anfang des Arbeitsabschnitts (= relative Position 0) und dem Ende des Arbeitsabschnitts (= relative Position 1) erfasst. Die Erfassung der Winkelposition der Formbacken umfasst z. B. die Erfassung eines Winkels (z. B. Azimut) zwischen der Position eines Formbackens und einer beliebigen, vorgegebenen Richtung in der durch den Arbeitsabschnitts und den Rückführungsabschnitt aufgespannten Ebene, am Ort der Erfassungseinrichtung. Die Erfassung der Geschwindigkeit der Formbacken umfasst z. B. die Erfassung der Änderung einer axialen Position in Abhängigkeit von der Zeit (Bahngeschwindigkeit) oder der Änderung einer Winkelposition in Abhängigkeit von der Zeit (Winkelgeschwindigkeit). Die Erfassung des Zeitverlaufs der Formbacken umfasst z. B. die Erfassung von axialen Positionen/Winkelpositionen und/oder Geschwindigkeiten zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Der Zeitverlauf erlaubt eine Aussage oder Extrapolation zu einer Position bzw. Geschwindigkeit eines Formbackens zu einem gegebenen Zeitpunkt. Es ist auch möglich, dass als Ist-Zustand der Formbacken die Länge eines Formbackens erfasst wird.
Beispielsweise detektiert eine Sensoreinrichtung eine Muffenformbacke mittels eines an der Muffenformbacke angeordneten Magnets. Dazu weist die Sensoreinrichtung einen Magnetsensor auf, der auf eine Änderung des Magnetfelds regiert. Gerät eine Muffenformbacke in den Auslösebereich des Sensors, so detektiert der Sensor z. B. eine Änderung der magnetischen Feldstärke und signalisiert einer Steuereinrichtung, dass sich eine Muffenformbacke an dem Ort des Sensors befindet.
Vorzugsweise wird als Ist-Zustand der Formbacken die axiale Position und/oder die Winkelposition und/oder die Geschwindigkeit und/oder der Zeitverlauf der Formbacken am Ende und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts erfasst.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass über die Erfassung des Ist-Zustandes der Zeitpunkt erhalten wird, zu dem ein oder mehrere der Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts angeordnet sind. Wie bereits oben beschrieben, ist es möglich, dass die Erfassungseinrichtung den Zeitverlauf der Formbacken erfasst. Dadurch kann es möglich sein, eine Position bzw. eine Geschwindigkeit eines Formbackens zu einem gegebenen Zeitpunkt zu bestimmen. Insbesondere kann es dadurch möglich sein, den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem ein Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts oder am Anfang des Arbeitsabschnitts positioniert ist.
Vorzugsweise dient der Zeitpunkt, an dem ein oder mehrere der Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts angeordnet sind, der Rückführungseinrichtung als Bezugszeitpunkt für die Steuerung der Rückführung. Beispielsweise kann zu dem Zeitpunkt, an dem sich ein oder mehrere Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts befinden, die Rückführung dieser Formbacken über die Rückführungseinrichtung getriggert/begonnen wird. Es ist auch möglich, dass zu dem Zeitpunkt, an dem ein oder mehrere Formbacken den Anfang des Arbeitsabschnitts erreichen, die Rückführung dieser Formbacken über die Rückführungseinrichtung endet.
Es ist möglich, dass zu dem Zeitpunkt, an dem ein oder mehrere der Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts angeordnet sind, ein Auskuppeln der Formbacken bezüglich des Arbeitsabschnitts und/oder ein Einkuppeln bezüglich des Rückführungsabschnitts erfolgt. Es ist auch möglich, dass zu dem Zeitpunkt, an dem ein oder mehrere der Formbacken am Anfang des Arbeitsabschnitts angeordnet sind, ein Einkuppeln der Formbacken bezüglich des Arbeitsabschnitts und/oder ein Auskuppeln bezüglich des Rückführungsabschnitts erfolgt. Das Einkuppeln eines Formbacken bezüglich des Arbeitsabschnitts erfolgt vorzugsweise, indem der Formbacken mittels einer Kupplung an den gemeinsamen Formkanal angehängt wird. Das Einkuppeln eines Formbacken bezüglich des Rückführungsabschnitts erfolgt vorzugsweise, indem ein Mitnehmer der Fördereinrichtung in eine Aussparung des Formbacken eingreift.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im Rückführungsabschnitt eine Übergabe- und/oder Parkeinrichtung angeordnet. Die Parkeinrichtung dient dazu, einen Formbacken zwischenzulagern um ihn zu einem späteren Zeitpunkt wieder in dem Arbeitsabschnitt einzusetzen. Die Übergabeeinrichtung dient dazu, einen Formbacken aus dem Rückführungsabschnitt in die Parkeinrichtung zu transportieren und/oder ihn aus der Parkeinrichtung in den Rückführungsabschnitt zu transportieren. Es ist auch möglich, dass ein in der Parkeinrichtung angeordneter Formbacken nach außen, d. h. außerhalb des Korrugators, entfernt wird und/oder ein Formbacken von außen in die Parkeinrichtung transportiert wird, vorzugsweise mittels der Übergabeeinrichtung. Eine derartige (Austausch-)Aktion kann z. B. nach einer Beschädigung eines Formbackens nötig werden, wenn der Betrieb des Korrugators nicht unterbrochen werden soll.
Es kann vorgesehen sein, dass die Übergabe- und/oder Parkeinrichtung innerhalb des Rückführungsabschnitts angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Rückführungsabschnitt in zwei Teilstrecken gegliedert. Dabei kann die eine Rückführungsteilstrecke, die sich vom Ende des Arbeitsabschnitts bis zur Übergabe- und/oder Parkeinrichtung erstreckt, als erste Rückführungsteilstrecke bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die andere Rückführungsteilstrecke, die sich von der Übergabe- und/oder Parkeinrichtung zum Anfang des Arbeitsabschnitts erstreckt, als zweite Rückführungsteilstrecke bezeichnet werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Rückführungsabschnitt eine erste und eine zweite Querfördereinrichtung sowie eine Längsfördereinrichtung. Dabei transportiert die erste Querfördereinrichtung die Formbacken vom Ende des Arbeitsabschnitts (= Anfang der ersten Querfördereinrichtung) quer, z. B. rechtwinklig, zur Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt zum Beginn der Längsfördereinrichtung (= Ende der ersten Querfördereinrichtung). Die Längsfördereinrichtung schließt sich an die erste Querfördereinrichtung an und transportiert die Formbacken entgegengesetzt zu der Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt vom Ende der ersten Querfördereinrichtung (= Anfang der Längsfördereinrichtung) zum Anfang der zweiten Querfördereinrichtung (= Ende der Längsfördereinrichtung). Die zweite Querfördereinrichtung schließt sich an die Längsfördereinrichtung an und transportiert die Formbacken quer, z. B. rechtwinklig, zur Transportrichtung der Formbacken in dem Arbeitsabschnitt zum Anfang des Arbeitsabschnitts (= Ende der zweiten Querfördereinrichtung). Auf diese Weise ergibt sich eine ununterbrochene Fördereinrichtung zum Rücktransport von Formbacken vom Ende des Arbeitsabschnitts zum Anfang des Arbeitsabschnitts.
Es ist möglich, dass die erste Querfördereinrichtung, die zweite Querfördereinrichtung und die Längsfördereinrichtung abhängig von dem erfassten Ist-Zustand der Formbacken ihre Funktion, d. h. die Rückführung eines Formbackens, beginnen und/oder beenden. Der erfasste Ist-Zustand kann ein beliebiger Ist-Zustand sein, vorzugsweise ist er eine axiale Position der Formbacken. Zum Beispiel kann die erste Querfördereinrichtung den Transport eines Formbackens vom Ende des Arbeitsabschnitts dann beginnen, wenn die Erfassungseinrichtung signalisiert, dass sich der Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts befindet. Es ist auch möglich, dass eine der genannten Fördereinrichtungen abhängig von dem erfassten Ist-Zustand der Formbacken die Fördergeschwindigkeit, mit der ein Formbacken in der Fördereinrichtung transportiert wird, auf einen vorgegebenen Wert einstellt. Zum Beispiel kann eine Fördereinrichtung von einer ersten Fördergeschwindigkeit zu einer zweiten Fördergeschwindigkeit, die größer als die erste Fördergeschwindigkeit ist, wechseln, wenn die Erfassungseinrichtung signalisiert, dass ein Formbacken sich in einer Warteposition zum Transport durch die Fördereinrichtung befindet.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass am Anfang der ersten Querfördereinrichtung und/oder am Anfang der zweiten Querfördereinrichtung bzw. am Ende der Längsfördereinrichtung eine Anschlagseinrichtung mit einem Anschlag für die Formbacken angeordnet ist. Vorzugsweise entspricht die Position eines Formbackens am Ende der Längsfördereinrichtung der Position eines Formbackens am Anfang der zweiten Querfördereinrichtung. Die Anschlagseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sie den Anschlag abhängig von dem erfassten Ist-Zustand der Formbacken positioniert.
Es ist z. B. möglich, dass die Anschlagseinrichtung am Anfang der Querfördereinrichtung den Anschlag der Anschlagseinrichtung in einer ersten Position positioniert, wenn in der Längsfördereinrichtung ein Formbacken mit einer ersten Länge transportiert wird, und dass die Anschlagseinrichtung am Anfang der Querfördereinrichtung den Anschlag der Anschlagseinrichtung in einer zweiten Position positioniert, wenn in der Längsfördereinrichtung ein Formbacken mit einer zweiten Länge transportiert wird. Vorzugsweise liegt bei Anliegen der dem Anschlag zugewandten Stirnseite des Formbackens am Anschlag die von dem Anschlag abgewandte Stirnseite der Formbacke stets in derselben Ebene. Mit anderen Worten, die Position des Anschlags ist so anpassbar, dass bei Anliegen der Formbacke an dem Anschlag die von dem Anschlag abgewandte Stirnseite der Formbacke in einer definierten Ebene liegt. Auf diese Weise kann z. B. sichergestellt werden, dass die zweite Querfördereinrichtung die Formbacke unabhängig von der Länge der Formbacke stets in einer definierten Position vorfindet und in einer definierten Art und Weise zum Transport übernehmen kann.
Vorzugsweise entspricht die Länge jeder Formbacke einem ganzzahligen Vielfachen N einer Grundlänge. Da die Länge einer Formbacke nicht weniger als null Längeneinheiten betragen kann, ist mit dem ganzzahligen Vielfachen N die Menge aller positiven, ganzen Zahlen außer der Null gemeint. Zum Betrieb des Korrugators vorhandene Einrichtungen, insbesondere Anschlüsse zur Kühlung der Formbacken, sind auf diese Grundlänge abgestimmt. Beispielsweise beträgt diese Grundlänge 6 Zoll, die Länge einer Normal-Formbacke zur Ausbildung der Rohrwandung außerhalb eines Muffenabschnitts dem Vierfachen der Grundlänge (= 24 Zoll), die Länge einer Muffen-Formbacke zur Ausbildung der Rohrwandung innerhalb eines Muffenabschnitts dem Dreifachen der Grundlänge (= 18 Zoll), und die Wasseranschlüsse an der Oberseite der Muffen sind in einem Raster vom Zweifachen (= 12 Zoll) der Grundlänge angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jeder der Formbacken an seiner Unterseite eine längliche Vertiefung auf, in die ein entlang der Umlaufbahn angeordneter Mitnehmer zur Bewegung des Formbackens eingreift. Diese Bewegung erfolgt zumindest entlang eines Teilabschnitts der Umlaufbahn. Unter Mitnehmer wird ein Gegenstand bzw. ein Teil eines Gegenstandes verstanden, der in der Lage ist, eine Formbacke entlang der Umlaufbahn mitzunehmen. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen zur Nut korrespondierenden Kunststoffquader, der an einer umlaufenden Kette angebracht ist oder um einen zur Nut korrespondierenden Metallblock, dessen Position mithilfe von zwei senkrecht zueinander angeordneten Gewindespindeln sowohl quer bzw. parallel zur Transportrichtung der Formbacken als auch in vertikaler Richtung zum Eingreifen bzw. Ausgreifen in die Nut der Formbacken verändert werden kann. Alternativ ist es auch möglich, dass der Korrugator einen Greifer aufweist, der einen Formbacken zur Bewegung des Formbackens zumindest entlang eines Teilabschnitts der Umlaufbahn in Eingriff hält. Ein derartiger Greifer kann zwei Haltebacken aufweisen, die an beiden Stirnseiten einer Formbacke fest anliegen und so einen Transport der Formbacke sowohl quer als auch parallel zur Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt ermöglichen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung eine Führungsschiene aufweist, entlang der die in dem Arbeitsabschnitt geführten Formbacken gleiten. Die Führungsschiene gestattet den im Arbeitsabschnitt befindlichen Formbacken nur eine Bewegung parallel zur Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt, solange ein definierter Ist-Zustand der Formbacken nicht erreicht ist. Dieser definierter Ist-Zustand ist insbesondere nicht erreicht, solange die Formbacken entlang des Arbeitsabschnitts an der Führungsschiene entlang gleiten. Der definierte Ist-Zustand ist erreicht, sobald die Formbacken ein Ende der Führungsschiene im Bereich des Endes des Arbeitsabschnitts passiert haben. Wenn der definierte Ist-Zustand erreicht ist, liegen die Formbacken nicht mehr an der Führungsschiene an und eine Bewegung der Formbacken quer zu der Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt ist möglich. Ab diesem Zeitpunkt kann die erste Querfördereinrichtung die Formbacken quer zur Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt transportieren.
Vorzugsweise erfolgt die Steuerung des Korrugator, insbesondere die Steuerung der Rückführung der Formbacken vom Ende des Arbeitsabschnitts zurück zum Anfang des Arbeitsabschnitts und/oder das Ein- und Ausschleusen von Formbacken in die Parkeinrichtung bzw. aus der Parkeinrichtung, mittels einer Steuerung, die auf Steuerungselementen basiert. Die Steuerung ist vorzugsweise als elektronische Steuerung ausgebildet. Ein Steuerungselement definiert die Aktion einer Transporteinrichtung, z. B. eines auf einer umlaufenden Ketten oder einer Gewindespindel geführten Mitnehmers, zur Förderung einer Formbacke. Das Steuerungselement legt fest, zu welchem Zeitpunkt und wie lange sich die Transporteinrichtung mit Eingriff in eine Formbacke bewegt, zu welchem Zeitpunkt und wie lange sich die Transporteinrichtung ohne eine Formbacke bewegt (z. B. um zu einer Ausgangsposition zurückzukehren), und wann und wie lange sich die Transporteinrichtung nicht bewegt, d. h. eine Pausenphase hat.
Steuerungselemente sind jeweils der ersten Querfördereinrichtung, der zweiten Querfördereinrichtung, der Längsfördereinrichtung und der Parkeinrichtung zugeordnet. Ein Steuerungselement, das einer dieser Einrichtungen zugeordnet ist, hat eine für die jweilige Einrichtung spezifische Aufteilung mit drei Phasen. Eine erste Phase repräsentiert eine Bewegung einer Transporteinrichtung der jeweiligen Einrichtung mit einer Formbacke. Eine zweite Phase repräsentiert eine Bewegung einer Transporteinrichtung der jeweiligen Einrichtung ohne eine Formbacke. Eine dritte Phase repräsentiert eine Pause einer Transporteinrichtung der jeweiligen Einrichtung.
Es ist von Vorteil, wenn die Steuerung so konzipiert ist, dass bei einem Umlauf von gleichlangen Formbacken die Steuerungselemente alle zeitlich gleich lang sind und bei einem Umlauf von unterschiedlich langen Formbacken zeitlich unterschiedlich lange Steuerungselemente enthalten sind. Mit anderen Worten, die Existenz von unterschiedlich langen Formbacken spiegelt sich in einer zeitlich unterschiedlichen Länge der Steuerungselemente wieder. Dabei ist es möglich, dass kurzen Formbacken ein zeitlich verkürztes Steuerungselement zugeordnet ist. Langen Formbacken kann entweder ein zeitlich langes (Standard-)Steuerungselement oder ein zeitlich verkürztes Steuerungselement zugeordnet sein. Es ist möglich, dass die zeitliche Verkürzung der Steuerungselemente ungefähr proportional zu der Längenverkürzung der Formbacken ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die zeitliche Verkürzung der Steuerungselemente gegenüber den unverkürzten Steuerungselementen dadurch realisiert, dass die dritte Phase (Pause) zeitlich verkürzt wird, jedoch die zeitliche Länge der ersten Phase (Bewegung mit Formbacke) und der zweiten Phase (Bewegung ohne Formbacke) gegenüber den unverkürzten Steuerungselementen unverändert bleibt. Der Pausenanteil ist also variabel, während die erste und zweite Phase die für die jeweilige Transporteinrichtung spezifische Länge unverändert beibehalten. Die Kompensation der Längenverkürzung eines Steuerungselements erfolgt also stets nur über die Länge der dritten Phase (Pausenanteil).
Es ist besonders bevorzugt, dass ein Steuerungselement der ersten Querfördereinrichtung, der zweiten Querfördereinrichtung oder der Längsfördereinrichtung aus genau drei unmittelbar benachbarten Zeitintervallen besteht. Jedem der drei Zeitintervalle ist jeweils eine der drei Phasen zugeordnet. So weist z. B. ein Steuerungselement der zweiten Querfördereinrichtung die zeitliche Abfolge: erste Phase, zweite Phase, dritte Phase auf. Ein Steuerungselement der ersten Querfördereinrichtung oder der Längsfördereinrichtung weist z. B. die zeitliche Abfolge: zweite Phase, erste Phase, dritte Phase auf.
Die Steuerungselemente der Parkeinrichtung haben ein davon abweichendes System. Die Parkeinrichtung weist eine vierte Phase auf, die eine Abschaltung der Parkeinrichtung repräsentiert. Ein Steuerungselement der Parkeinrichtung weist z. B. nur ein einziges Zeitintervall der vierten Phase auf. Alternativ weist ein Steuerungselement der Parkeinrichtung drei Zeitintervalle mit der folgenden zeitlichen Abfolge auf: dritte Phase, erste Phase, dritte Phase.
Es kann auch vorgesehen sein, dass dem letzten Zeitintervall eines Steuerelementes stets die dritte Phase zugeordnet ist, d. h. dass die Pause stets am Ende eines Steuerungszyklus liegt. Die Reihenfolge (zeitliche Abfolge) der ersten und zweiten Phase kann bei den Steuerungselementen der zweiten Querfördereinrichtung umgekehrt zu der Reihenfolge bei den Steuerungselementen der ersten Querfördereinrichtung und der Längsfördereinrichtung sein.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Transport der Formbacken im Arbeitsabschnitt den Erfordernissen des Korrugationsprozesses angepasst. Zum Beispiel erfolgt der Vorschub im Arbeitsabschnitt (Hauptantrieb) mit einem Zahnrad, das in eine an der Unterseite der Formbacken angeordnete Zahnstange eingreift. Die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrads ist nicht konstant, sondern verändert sich, je nachdem, ob ein Muffenabschnitt (geringer Materialbedarf im Korrugationsprozess -> schneller Vorschub) oder ein Standard-Wellrohrabschnitt (hoher Materialbedarf im Korrugationsprozess -> langsamer Vorschub) extrudiert wird. Die Steuerung des Rückführungsabschnitts wird an den Transport der Formbacken im Arbeitsabschnitt angepasst. Die Master-Achse (= Arbeitsabschnitt) gibt die Leitfrequenz vor, an die sich die Slave-Achsen (= Rückführungsabschnitt) anpassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft verdeutlicht. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Korrugators als Übersichtszeichnung;
2a–k eine schematische Darstellung einer Abfolge von Betriebszuständen eines erfindungsgemäßen Korrugators, nur die rechte Hälfte des Korrugators zeigend;
3a–f eine prinzipielle Ablaufsteuerung eines erfindungsgemäßen Korrugators.
1 zeigt eine Draufsicht auf einen Korrugator 1 mit zwei bezüglich einer Symmetrieachse 120 symmetrischen Hälften. Zur Vereinfachung wird nur die eine, in Arbeitsrichtung gesehen rechte Hälfte des Korrugators 1 beschrieben. Alle im Folgenden beschriebenen Merkmale existieren in analoger, symmetrisch angeordneter Weise auch in der linken Hälfte des Korrugators 1. Der Korrugator 1 weist eine erste Querfördereinrichtung 131, eine Längsfördereinrichtung 132, eine zweite Querfördereinrichtung 134, sowie einen Arbeitsabschnitt 135 auf. In der Darstellung in 1 befinden sich in dem Arbeitsabschitt 135 sechs Normal-Formbacken 101–106, eine weitere Normal-Formbacke 107 befindet sich am Ende der ersten Querfördereinrichtung 131, eine weitere Normal-Formbacke 108 befindet sich am Ende der Längsfördereinrichtung 132, und zwei Muffen-Formbacken, die eine geringere Länge als die Normal-Formbacken aufweisen, befinden sich in einer Parkeinrichtung 170 des Korrugators 1.
Die erste Querfördereinrichtung 131 transportiert Formbacken aus dem Arbeitsabschnitt 135 quer zur Transportrichtung der Formbacken im Arbeitsabschnitt 135 zum Anfang der Längsfördereinrichtung 132. Die erste Querfördereinrichtung 131 weist einen Anschlag 151 auf, der in unterschiedlichen Positionen angeordnet sein kann. Wenn die erste Querfördereinrichtung 131 eine Formbacke zum Anfang der Längsfördereinrichtung 132 transportiert hat, kann diese Formbacke entweder in die Parkeinrichtung 170 eingerückt werden oder über die Längsfördereinrichtung 132 zum Anfang der zweiten Querfördereinrichtung 134 transportiert werden.
Die erste Querfördereinrichtung 131 und die zweite Querfördereinrichtung 134 weisen je zwei Mitnehmer zum Transport der Formbacken auf. Die Mitnehmer können mittels Gewindespindeln sowohl horizontal als auch vertikal bewegt werden.
Die Mitnehmer greifen in eine an der Unterseite der Formbacken angeordnete Nut 167 ein. In der in 1 gezeigten Position der Formbacke 108 werden die Mitnehmer unter die Nut 167 der Formbacke 108 gefahren und dann in vertikaler Richtung nach oben gefahren bis sie in die Nut 167 eingreifen. In dieser Stellung werden die Mitnehmer horizontal in Richtung zum Arbeitsabschnitt 135 verschoben. Dadurch wird die Formbacke 108 aus der Position am Ende der Längsfördereinrichtung 132 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 135 transportiert. Hat die Formbacke 108 diese Stellung am Anfang des Arbeitsabschnitts 135 erreicht, werden die Mitnehmer mittels der vertikalen Gewindespindel nach unten gefahren und aus der Nut 167 der Formbacke 108 herausgefahren und horizontal in die Ausgangsstellung zurückgefahren.
Die Längsfördereinrichtung 132 weist eine über zwei Umlenkrollen geführte Kette auf, an der zwei Mitnehmer zum Transport der Formbacken befestigt sind. Zum Transport der Formbacken in der Längsfördereinrichtung 132 umfasst die Längsfördereinrichtung 132 einen Mitnehmer 133, der an einer Stirnseite der Formbacke 107 anliegt und die Formbacke 107 vor sich herschiebt. Damit die Formbacke 107 während des Transports über die Längsfördereinrichtung 132 nicht verkantet, weist die Längsfördereinrichtung 132 eine Führungsschiene 153 auf, über die die Nut 167 der Formbacke 107 gleitet. 1 zeigt die Formbacke 108 am Ende der Längsfördereinrichtung 132. Die Längsfördereinrichtung 132 hat die Formbacke 108 soweit transportiert bis die Formbacke 108 an einem verstellbaren Anschlag 152 anliegt. Aus dieser Position wird die Formbacke 108 über die zweite Querfördereinrichtung 134 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 135 transportiert.
Die eine Umlaufbahn des Korrugators 1, die die Formbacken, von oben gesehen, im Uhrzeigersinn durchlaufen, besteht somit aus dem Arbeitsabschnitt 135, der ersten Querfördereinrichtung 131, der Längsfördereinrichtung 132 und der zweiten Querfördereinrichtung 134.
Die Parkeinrichtung 170 weist drei Parkplätze 173 auf, die um eine vertikale Achse 171 im Uhrzeigersinn 172 drehbar gelagert sind. Auf diesen Parkplätzen 173 können nicht benötigte Formbacken zwischengelagert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt einer Verwendung im Korrugator 1 wieder zugeführt zu werden.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung existieren an zwei der Parkplätze 173 der Parkeinrichtung 170 Sensoren 141, 142, die einen Ist-Zustand der dort geparkten Formbacken detektieren. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind am Ende des Arbeitsabschnitts 135 ein erster Sensor 143 und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts 135 ein zweiter Sensor 144 angeordnet. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden Muffen-Formbacken 109 und 110 auf ihrer Oberseite jeweils einen Magneten tragen, der durch die Sensoren 141, 142 in der Parkeinrichtung 170 erkannt werden kann. Die im Arbeitsabschnitt 135 angeordneten Sensoren 143, 144 messen z. B. die Dauer, die eine Formbacke für einen vollständige Passage des Sensors 143, 144 benötigt, und schließen daraus auf die Länge und damit die Art der Formbacke.
Die 2a bis 2k zeigen den Umlauf von Formbacken in einem erfindungsgemäßen Korrugator 2, von dem zur Vereinfachung nur die eine, in Arbeitsrichtung gesehen rechte Hälfte dargestellt ist. Ein derartiger Umlauf besteht aus mehreren Schritten, die zyklisch durchlaufen werden. Die Abfolge der 2a bis 2k gibt die Position der Formbacken zu Beginn von aufeinanderfolgenden Schritten wieder.
2a gibt die Grundstellung des Korrugators 2 wieder: zwei Muffen-Formbacken 209, 210 befinden sich in der Parkeinrichtung 270, acht Normal-Formbacken 201 bis 208 befinden sich in Umlauf in der Umlaufbahn 231, 232, 234, 235. Zu dem dargestellten Zeitpunkt sind die Normal-Formbacken 201 bis 206 im Arbeitsabschnitt 235 angeordnet. Eine Normal-Formbacke 207 befindet sich am Ende der ersten Querfördereinrichtung 231, eine Normal-Formbacke 208 befindet sich am Anfang der zweiten Querfördereinrichtung 234. Der bei der ersten Querfördereinrichtung 231 angeordnete Anschlag 251 befindet sich in einer ersten Position 251a, die auf die Länge der Normal-Formbacken 201 bis 208 abgestimmt ist; ebenso befindet sich der Anschlag 252 in einer ersten Position 252a, die ebenfalls auf die Länge der Normal-Formbacken 201 bis 208 abgestimmt ist. In der Parkeinrichtung 270 befinden sich die zwei Muffen-Formbacken 209, 210, die nur drei Viertel der Länge einer Normal-Formbacke 201 bis 208 aufweisen.
Die nachfolgenden Beschreibungen der einzelnen Schritte nehmen Bezug auf den jeweils davor liegenden Schritt, d. h. es wird beschrieben, welche Aktionen bzw. Änderungen seit dem davor liegenden Schritt erfolgt sind.
2b zeigt den zweiten Schritt des Zyklus. Die Formbacke 208 wurde an den Beginn des Arbeitsabschnitts 235 gefördert. Durch eine Drehung eines Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die Muffen-Formbacke 209 an den Anfang der Längsfördereinrichtung 232 gedreht und zum Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert. Dort liegt die Muffen-Formbacke 209 am Anschlag 252 an, der in eine Position 252b verschoben wurde, die auf die kürzere Länge der Muffen-Formbacke 209 angepasst ist. Die Normal-Formbacke 207 wurde durch die Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 in die Parkeinrichtung 270 eingerückt und die Normal-Formbacke 206 vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 zum Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert.
2c gibt den dritten Schritt des Zyklus wieder. Die Muffen-Formbacke 209 wurde an den Beginn des Arbeitsabschnitts 235 eingerückt, durch Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die zweite Muffen-Formbacke 210 an den Beginn der Längsfördereinrichtung 232 gebracht und über die Längsfördereinrichtung 232 zum Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der veränderten Position 252b, die auf die kurzen Muffen-Formbacken 209, 210 angepasst ist, anliegt. Gleichzeitig wurde die Normal-Formbacke 205 vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert und durch die Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 die Normal-Formbacke 206 in die Parkeinrichtung 270 eingerückt.
2d gibt den vierten Schritt des Zyklus wieder. Die zweite Muffen-Formbacke 210 wurde an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 eingerückt. Somit liegen die beiden Muffen-Formbacken 209 und 210 hintereinander im Arbeitsabschnitt 235 zur Ausbildung einer Rohrmuffe. Die Normal-Formbacke 205 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen, an die Länge der Normal-Formbacken angepassten Position 252a anliegt. Gleichzeitig wurde die Muffen-Formbacke 204 vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert. Die beiden Normal-Formbacken 206 und 207 sitzen unverändert in der Parkeinrichtung 270.
2e gibt den fünften Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 204 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Die Normal-Formbacke 205 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 in den Arbeitsabschnitt 235 transportiert. Die Normal-Formbacke 203 wurde vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert. Die Normal-Formbacken 206 und 207 sitzen unverändert in der Parkeinrichtung 270. Die beiden Muffen-Formbacken 209 und 210 wurden um die Länge einer Normal-Formbacke 201 bis 208 im Arbeitsabschnitt 235 in Arbeitsrichtung (= in 2e nach links) verrückt.
2f gibt den sechsten Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 204 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 transportiert. Die Normal-Formbacke 203 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Die Normal-Formbacke 202 wurde vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert. Die Normal-Formbacken 206 und 207 sitzen unverändert in der Parkeinrichtung 270. Die beiden Muffen-Formbacken 209 und 210 im Arbeitsabschnitt 235 wurden um eine Stellung, d. h. um die Länge einer Normal-Formbacke 201 bis 208, in Arbeitsrichtung verschoben.
2g gibt den siebten Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 203 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 transportiert. Die Normal-Formbacke 202 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Die Normal-Formbacke 201 wurde vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert. Die Normal-Formbacken 206 und 207 sitzen unverändert in der Parkeinrichtung 270. Die beiden Muffen-Formbacken 209 und 210 im Arbeitsabschnitt 235 wurden um eine Stellung, d. h. um die Länge einer Normal-Formbacke 201 bis 208, in Arbeitsrichtung verschoben.
2h gibt den achten Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 202 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 transportiert. Die Normal-Formbacke 201 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Die Normal-Formbacke 208 wurde vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert. Die Normal-Formbacken 206 und 207 sitzen unverändert in der Parkeinrichtung 270. Die beiden Muffen-Formbacken 209 und 210 im Arbeitsabschnitt 235 wurden um eine Stellung, d. h. um die Länge einer Normal-Formbacke 201 bis 208, in Arbeitsrichtung verschoben.
2i gibt den neunten Schritt des Zyklus wieder. Der Anschlag 251 an der ersten Querfördereinrichtung 231 wurde in die veränderte Position 251b verschoben, um der geringeren Länge der Muffen-Formbacke 209 Rechnung zu tragen. Über die erste Querfördereinrichtung 231 wurde die Muffen-Formbacke 209 vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 zum Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 verschoben. Die Normal-Formbacke 201 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 verschoben. Die Normal-Formbacke 208 wurde über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 verschoben, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Die Normal-Formbacken 206 und 207 befinden sich noch unverändert in der Parkeinrichtung 270.
2j gibt den zehnten Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 208 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 verschoben. Durch Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die Muffen-Formbacke 209 in die Parkeinrichtung 270 eingerückt. Ebenfalls durch diese Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die Normal-Formbacke 207 an den Anfang der Längsfördereinrichtung 232 transportiert und von dort über die Längsfördereinrichtung 232 an das Ende der Längsfördereinrichtung 232 verschoben, wo sie an den Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Vom Ende des Arbeitsabschnitts 235 wurde die Muffen-Formbacke 210 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 verschoben. Der Anschlag 251 an der ersten Querfördereinrichtung 231 bleibt, wie in dem neunten Schritt des Zyklus, in der veränderten Position 251b, um der verkürzten Länge der Muffen-Formbacke 210 Rechnung zu tragen.
2k gibt den elften Schritt des Zyklus wieder. Die Normal-Formbacke 207 wurde vom Ende der Längsfördereinrichtung 232 an den Anfang des Arbeitsabschnitts 235 verschoben. Durch Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die Muffen-Formbacke 210 in die Parkeinrichtung 270 eingerückt. Ebenfalls durch diese Drehung des Drehtellers der Parkeinrichtung 270 wurde die Normal-Formbacke 206 an den Anfang der Längsfördereinrichtung 232 eingerückt und von dort über die Längsfördereinrichtung 232 bis zum Ende der Längsfördereinrichtung 232 transportiert, wo sie an dem Anschlag 252 in der ursprünglichen Position 252a anliegt. Der Anschlag 251 wurde in die ursprüngliche Position 251a zurückgefahren und die Normal-Formbacke 205 an das Ende der ersten Querfördereinrichtung 231 transportiert.
Um ausgehend von der in 2k dargestellten Position zu der in 2a dargestellten Ausgangsposition zu gelangen, müssen noch sechs Schritte mit den Normal-Formbacken 201 bis 208 in zyklischer Weise, wie oben beschrieben, durchlaufen werden. Währenddessen bleiben die Muffen-Formbacken 209 und 210 unverändert in der Parkeinrichtung 270
Die 3a bis 3f beschreiben eine Steuerung, mit der der Zyklus, wie in den 2a bis 2k beschrieben, technisch realisierbar ist.
3a und 3b zeigen Schemata zur Visualisierung eines Ausführungsbeispiels der Steuerung eines erfindungsgemäßen Korrugators. 3a zeigt eine Dreiecksform 30, hier auch Steuerungselement genannt, mit der die Korrugator-Steuerung, d. h. die Auslösung bzw. Durchführung von Aktionen bezüglich der einzelnen Aktionseinheiten des Korrugators, hier auch „Steuerungsachsen" oder kurz: „Achsen" genannt, nämlich erste Querfördereinrichtung, Längsfördereinrichtung, zweite Querfördereinrichtung und Parkeinrichtung, visualisiert wird. Entlang der x-Achse gibt das Steuerungselement 30 eine Zeitachse wieder, die 45-Grad-Linie entspricht dem Ablauf der Steuerung innerhalb des jeweiligen Steuerungselements. Durch die flächige Darstellung der Steuerung als dreieckiges Steuerungselement wird die Steuerung anschaulich gemacht.
Das beispielhafte Steuerungselement 30 weist drei Phasen 31, 32, 33 auf: eine erste Phase 31, die eine Bewegung eines Mitnehmers mit einer Formbacke repräsentiert; eine zweite Phase 32, die eine Bewegung eines Mitnehmers ohne eine Formbacke repräsentiert; und eine dritte Phase 33, die eine Pause eines Mitnehmers repräsentiert. Die erste Phase 31 und die zweite Phase 32 können als eine Bewegungsphase 34 betrachtet werden. Analog dazu stellt die dritte Phase 33 dann eine Ruhephase 33 dar.
Jede der Aktionseinheiten des Korrugators, d. h. die erste Querfördereinrichtung, die Längsfördereinrichtung, die zweite Querfördereinrichtung und die Parkeinrichtung, weist mindestens zwei dieser Phasen 31, 32, 33 auf. In der ersten Querfördereinrichtung, in der Längsfördereinrichtung und in der zweiten Querfördereinrichtung existieren alle drei Phasen 31, 32, 33. In der ersten Phase 31 mit Formbacke wird in der jeweiligen Achse eine Formbacke transportiert; in der zweiten Phase 32 ohne Formbacke wird in der jeweiligen Achse keine Formbacke transportiert, d. h. ein Transportmittel, z. B., ein Mitnehmer läuft leer, d. h. ohne Formbacke; in der dritten Phase 33 bewegt sich die Transporteinheit nicht, sie pausiert. Die Parkeinrichtung weist die Phasen 31 (= Bewegung mit Formbacke) und 33 (= Pause) auf; darüber hinaus weist die Parkeinrichtung noch eine vierte Phase auf, die eine Abschaltung der Parkeinrichtung repräsentiert. Jedes der Steuerungselemente 30 enthält in der zeichnerischen Darstellung eine Markierung mit einem Buchstaben (N oder M) sowie einer Zahl 1 bis 8, die Aufschluss darüber gibt, ob es sich um eine Normal-Formbacke (= N) oder um eine Muffen-Formbacke (= M) handelt. Das in der 3a dargestellte beispielhafte Steuerungselement 30 bezieht sich also auf eine Formbacke N2, d. h. eine Normal-Formbacke mit der Nummer 2.
3b gibt eine Übersicht 300 über die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel möglichen Steuerungselemente. Dabei wird in den Zeilen 304 bis 307 die Steuerung einer Parkeinrichtung 304 (= Parkstation); einer Auslaufachse 305, d. h. der ersten Querfördereinrichtung; einer Rücklaufachse 306, d. h. der Längsfördereinrichtung; sowie einer Einlaufachse 307, d. h. der zweiten Querfördereinrichtung betrachtet. In den Spalten 301 bis 303 der Übersicht 300 wird unterschieden zwischen einem langen Steuerungszyklus 301 mit 1000 Inkrementen (z. B. zeitliche Einheiten, Vorschubeinheiten, etc.), einem um ein Achtel verkürzten Steuerungszyklus mit 875 Inkrementen 302, sowie einen um ein Viertel verkürzten Steuerungszyklus 303 mit 750 Inkrementen. Zeile 304a zeigt verschiedene Steuerungselemente einer aktiven Parkstation. Zwischen den Inkrementen 0 und 60 befindet sich die Parkstation in einer Pausenphase 33, zwischen den Inkrementen 60 und 190 befindet sich die Parkstation in einer Bewegungsphase 31 mit Formbacke, zwischen den Inkrementen 190 und 1000 bzw. 875 bzw. 750 befindet sich die Parkstation wieder in einer Pausenphase 33. Zeile 304b zeigt ein Steuerungselement, das die ausgeschaltete Parkstation beschreibt.
3c gibt den Steuerungsablauf für einen Umlauf von acht Normal-Formbacken N1 bis N8 wieder. In der Zeile 310 ist eine virtuelle Hauptachse, die als Inkrementgeber fungiert, dargestellt, mit Schritten 1 bis 18, d. h. 18 Steuerungszyklen. Diese Hauptachse 310 kann z. B. durch einen Inkrementgeber oder Resolver oder Absolutwertgeber realisiert sein. Daher repräsentiert die x-Achse der Hauptachse 310 eine Zeitachse. Die in der Darstellung in 3c vertikal über- bzw. untereinander liegenden Steuerungszyklen finden zu identischen Zeitpunkten statt. In den Zeilen 304 bis 307 gibt es bei kontinuierlichem Umlauf der acht Normal-Formbacken N1 bis N8 innerhalb der jeweiligen Achse identische Steuerungszyklen. Alle Steuerungselemente sind als langer Steuerungszyklus ausgebildet, d. h. mit 1000 Inkrementen. Dies ist durch die Einzeichnung der horizontalen Inkrementniveaus zu den jeweiligen Steuerungsachsen (Parkeinrichtung, Auslauf, Rücklauf, Einlauf) dargestellt.
Der Beginn der Steuerungszyklen der Einlaufachse 307 ist mit dem Beginn der Steuerungszyklen 1 bis 18 in der Hauptachse 310 synchronisiert. Der Beginn der Steuerungszyklen der Steuerungsachsen 305 und 306 ist entlang der Zeitachse (= x- Achse) soweit verschoben, dass die Pausenphase 33 stets am Ende eines Steuerungszyklus liegt.
3d zeigt in einer zu 3c vergleichbaren Darstellung einen Umlauf mit einem Einschleusevorgang von zwei Muffen-Formbacken M1, M2 aus einer Parkposition der Parkeinrichtung in den Umlauf. Ausgangsposition ist die Grundstellung des Korrugators, bei der die beiden Muffen-Formbacken M1 und M2 sich in der Parkeinrichtung befinden. Bei Schritt 8 der virtuellen Hauptachse 310 erscheint in der Parkstation die Muffen-Formbacke M1. Diese Muffen-Formbacke M1 wird daraufhin der Rücklaufachse 306 übergeben, die sie zur Einlaufachse 307 transportiert. Dasselbe passiert im nächsten Schritt 9 mit der Muffen-Formbacke M2. Es ist zu beachten, dass bei Steuerungselementen, die den Transport der Muffen-Formbacken M1, M2 beschreiben und bei dazu benachbarten Steuerungselementen die Inkremente der Steuerungselemente auf 750 oder 875 Inkremente verkürzt sind, während ansonsten die Inkremente bis 1000 gezählt werden.
Die Steuerungselemente der Muffen-Formbacken sind jeweils verkürzt, d. h. sie weisen nicht 1000 Inkremente, sondern lediglich 750 oder 875 Inkremente auf. Ferner ergibt sich mit dem Einschleusen der Muffen-Formbacken, dass Normal-Formbacken verkürzte Steuerungszyklen erhalten. Dies ist ersichtlich für den die Muffen-Formbacke M1 angrenzende Normal-Formbacke N8 im Auslauf 305.
In 3d ist erkennbar, dass in der Parkstation bei den Schritten 8 und 9 die Muffen-Formbacken M1, M2 nach ihrem Einschleusen jeweils unmittelbar ersetzt werden durch die Normal-Formbacken N1, N2. In den Schritten 8 und 9 sind daher in den Steuerungselementen 304 der Parkeinrichtung jeweils M1 und M2 sowie N1 und N2 übereinander dargestellt.
3e gibt den Umlauf von sechs Normal-Formbacken N3 bis N8 und zwei eingeschleusten Muffen-Formbacken M1, M2 wieder. Bei Schritt 6 durchläuft die Muffen-Formbacke M1 die Auslaufachse 305, passiert die Parkstation und wird im Schritt 7 in der Rücklaufachse 306 gefördert. Schließlich erreicht die Muffen-Formbacke M1 das Ende der Rücklaufachse 306 und wird im Schritt 7 und 8 über die Einlaufachse 307 in den Arbeitsabschnitt transportiert. Derselbe Ablauf ist mit einer Verzögerung von 750 Inkrementen auch bei der Muffen-Formbacke M2 realisiert.
3f schließlich gibt den Steuerungsablauf für das Ausschleusen der zwei Muffen-Formbacken M1, M2 aus der Umlaufbahn in die Parkeinrichtung wieder. Bei Schritt 6 durchläuft die Muffen-Formbacke M1 die Auslaufachse 305, erreicht die Parkstation, wo sie für die weiteren Steuerungsschritte verbleibt. Derselbe Ablauf ist mit einer Verzögerung auch bei der Muffen-Formbacke M2 in Schritt 7 realisiert. Dadurch sind beide Muffen-Formbacken M1 und M2 aus der Umlaufbahn in die Parkstation eingerückt worden. Gleichzeitig wurden, wie ersichtlich, die Normal-Formbacken N1 und N2 aus der Parkstation in den Umlauf eingeschleust.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2866230 [0002]
- EP 0270694 B1 [0003]

Claims

Korrugator (1) zum Herstellen von Rohren mit einer querprofilierten Rohrwandung mit Formbacken (101 bis 110), die entlang mindestens zweier Umlaufbahnen bewegt werden, wobei die Umlaufbahnen so ausgebildet sind, dass sie jeweils einen Arbeitsabschnitt (135) und einen Rückführungsabschnitt aufweisen, wobei die Umlaufbahnen in ihrem Arbeitsabschnitt (135) die Formbacken (101 bis 110) unter Ausbildung eines gemeinsamen Formkanals führen, und wobei in jedem Rückführungsabschnitt eine über eine Rückführungseinrichtung gesteuerte Rückführung der Formbacken (101 bis 110) erfolgt, die die Formbacken (101 bis 110) vom Ende des Arbeitsabschnitts (135) zum Anfang des Arbeitsabschnitts (135) rückführt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in einer Umlaufbahn hintereinander angeordnete Formbacken unterschiedliche Länge aufweisen, und dass eine Erfassungseinrichtung (141, 142) zur Erfassung eines Ist-Zustands der in den Umlaufbahnen geführten Formbacken (101 bis 110) vorgesehen ist und die Erfassungseinrichtung (141, 142) mit der Rückführungseinrichtung derart verbunden ist, dass die Rückführung der Formbacken (101 bis 110) abhängig von dem erfassten Ist-Zustand erfolgt.
Korrugator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie den Ist-Zustand der Formbacken am Ende und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts oder im Rückführungsabschnitt erfasst.
Korrugator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung am Anfang und/oder am Ende des Arbeitsabschnitts oder im Rückführungsabschnitt angeordnet ist.
Korrugator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung eine elektrische und/oder elektro-magnetische und/oder pneumatische und/oder mechanische und/oder optische und/oder thermische Sensor- und/oder Schaltereinrichtung aufweist.
Korrugator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor- und/oder Schaltereinrichtung eine Zwangssteuerung aufweist.
Korrugator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie als den Ist-Zustand eine axiale Position und/oder eine Winkelposition und/oder eine Geschwindigkeit und/oder einen Zeitverlauf der Formbacken in dem Rückführungsabschnitt und/oder in dem Arbeitsabschnitt, vorzugsweise am Ende und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts, erfasst.
Korrugator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass über die Erfassung des Ist-Zustandes der Zeitpunkt erhalten wird, zu dem ein oder mehrere der Formbacken am Ende des Arbeitsabschnitts und/oder am Anfang des Arbeitsabschnitts angeordnet sind.
Korrugator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Steuerung der Rückführung abhängig von dem erhaltenen Zeitpunkt erfolgt.
Korrugator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Rückführung von dem Ende des Arbeitsabschnitts zu dem erhaltenen Zeitpunkt beginnt und/oder dass die Rückführung an den Anfang des Arbeitsabschnitts zu dem erhaltenen Zeitpunkt endet.
Korrugator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Auskuppeln und/oder Einkuppeln der Formbacken bezüglich des Rückführungsabschnitts und/oder des Arbeitsabschnitts abhängig von dem erhaltenen Zeitpunkt erfolgt.
Korrugator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge jeder Formbacke einem N-fachen einer Grundlänge entspricht, wobei N = 1, 2, 3, usw., und zum Betrieb des Korrugators vorhandene Einrichtungen, insbesondere Anschlüsse zur Kühlung der Formbacken, auf diese Grundlänge abgestimmt sind.
Korrugator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Formbacken an seiner Unterseite eine Nut aufweist, in die ein entlang der Umlaufbahn angeordneter Mitnehmer zur Bewegung des Formbackens zumindest entlang eines Teilabschnitts der Umlaufbahn eingreift, oder dass der Korrugator einen Greifer aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er einen Formbacken zur Bewegung des Formbackens zumindest entlang eines Teilabschnitts der Umlaufbahn in Eingriff hält.
Korrugator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung eine Führungsschiene aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die in dem Arbeitsabschnitt geführten Formbacken entlang der Führungsschiene gleiten, wobei die Führungsschiene die Rückführung der Formbacken verhindert, insbesondere eine Querbewegung der Formbacken relativ zum Arbeitsabschnitt begrenzt, solange ein definierter Ist-Zustand der Formbacken nicht erreicht ist, insbesondere solange die Formbacken entlang des Arbeitsabschnitts an der Führungsschiene entlang gleiten, und wobei die Führungsschiene die Rückführung der Formbacken zulässt, insbesondere die Querbewegung erlaubt, sobald der definierte Ist-Zustand der Formbacken erreicht ist, insbesondere sobald die Formbacken ein Ende der Führungsschiene im Bereich des Endes des Arbeitsabschnitts passiert haben.
Korrugator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführungsabschnitt eine Übergabe- und/oder Parkeinrichtung aufweist, in die Formbacken aus dem Rückführungsabschnitt einrückbar sind und/oder aus der Formbacken in den Rückführungsabschnitt ausrückbar sind und/oder in die Formbacken parkbar und/oder von außen zuführbar sind.
Korrugator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabe- und/oder Parkeinrichtung den Rückführungsabschnitt in eine am Ende des Arbeitsabschnitts anschließende, erste Rückführungsteilstrecke und eine am Anfang des Arbeitsabschnitts endende, zweite Rückführungsteilstrecke unterteilt.
Korrugator nach Anpruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Übergabe- und/oder Parkeinrichtung eine Erfassungseinrichtung des Ist-Zustands der in der Umlaufbahn geführten Formbacken und/oder der in der Übergabe- und/oder Parkeinrichtung angeordneten Formbacken angeordnet ist.
Korrugator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückführungsabschnitt eine erste Querfördereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie die Formbacken vom Ende des Arbeitsabschnitts quer zur Transportrichtung der Formbacken in dem Arbeitsabschnitt fördert, eine an die erste Querfördereinrichtung anschließende Längsfördereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie die Formbacken entgegen der Transportrichtung der Formbacken in dem Arbeitsabschnitt fördert und eine an die Längsfördereinrichtung anschließende zweite Querfördereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie die Formbacken quer zur Transportrichtung der Formbacken in dem Arbeitsabschnitt zum Anfang des Arbeitsabschnitts fördert, aufweist.
Korrugator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Querfördereinrichtung, die zweite Querfördereinrichtung und die Längsfördereinrichtung so ausgebildet sind, dass sie abhängig von dem erfassten Ist-Zustand der Formbacken, vorzugsweise abhängig von der erfassten axialen Position der Formbacken, die Rückführung beginnen oder beenden und/oder ihre Fördergeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Wert einstellen.
Korrugator nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass am Anfang der ersten Querfördereinrichtung und/oder am Anfang der zweiten Querfördereinrichtung eine Anschlageinrichtung mit einem Anschlag für die Formbacken angeordnet ist, wobei die Anschlageinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie den Anschlag abhängig von dem erfassten Ist-Zustand der Formbacken positioniert.
Korrugator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Anschlags so anpassbar ist, dass bei Anliegen der Formbacke an dem Anschlag die von dem Anschlag abgewandte Stirnseite der Formbacke in einer definierten Ebene liegt.
Korrugator nach einem der Ansprüche 14 bis 16 in Verbindung mit einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Rückführung der Formbacken durch Steuerungselemente bestimmt wird, wobei der ersten Querfördereinrichtung, der zweiten Querfördereinrichtung, der Längsfördereinrichtung und der Parkeinrichtung jeweils Steuerungselemente zugeordnet sind, die eine spezifische Aufteilung mit mindestens zwei von drei Phasen aufweisen: i) eine erste Phase, die eine Bewegung einer Transporteinrichtung mit der Formbacke repräsentiert; ii) eine zweite Phase, die eine Bewegung der Transporteinrichtung ohne eine Formbacke repräsentiert; und iii) eine dritte Phase, die eine Pause der Transporteinrichtung repräsentiert.
Korrugator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung so aufgebaut ist, dass bei einem Umlauf von gleichlangen Formbacken die Steuerungselemente alle gleich lang sind und bei einem Umlauf von unterschiedlich langen Formbacken unterschiedlich lange Steuerungselemente enthalten sind.
Korrugator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Länge der Steuerungselemente dadurch realisiert wird, dass die dritte Phase unterschiedlich lang ist, jedoch die Länge der ersten Phase und der zweiten Phase unverändert bleibt.
Korrugator nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Aufteilung der der ersten Querfördereinrichtung, der der zweiten Querfördereinrichtung, und der der Längsfördereinrichtung zugeordneten Steuerungselemente aus genau drei unmittelbar benachbarten Zeitintervallen besteht, wobei jedem der drei Zeitintervalle jeweils eine der drei Phasen zugeordnet ist.
Korrugator nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem letzten Zeitintervall eines Steuerelementes immer die dritte Phase zugeordnet ist, dass bei den der zweiten Querfördereinrichtung zugeordneten Steuerungselementen dem ersten Zeitintervall die erste Phase zugeordnet ist, und dass bei den der ersten Querfördereinrichtung oder der Längsfördereinrichtung zugeordneten Steuerungselementen dem ersten Zeitintervall die zweite Phase zugeordnet ist.