DE102019208321A1

DE102019208321A1 - System und Verfahren zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder

Info

Publication number: DE102019208321A1
Application number: DE102019208321.8A
Authority: DE
Inventors: Christoph Bederna; Raymund Lederhofer; Matthias Diekmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Die Erfindung betrifft System (2) zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder (4), wobei das System den Extruder (4) und eine Prozessoreinheit (6) aufweist. Der Extruder (4) ist zum Fördern von Gummirohmaterial (12) durch einen Mundstückkanal (10) mit einer Durchlassöffnung (14) ausgebildet, so dass ein strangförmiges Extrudat (16) herauspressbar ist. Die Prozessoreinheit (6) ist konfiguriert ist, den Extruder (4) mittels eines Rechenmodells zu simulieren, das durch Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist. Die Prozessoreinheit (6) ist außerdem konfiguriert, in einem Kalibrierungsvorgang den Druckparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer Höhe G herauszupressen, die der Höhe A des tatsächlichen Extrudats (16) entspricht. Außerdem ist die Prozessoreinheit (6) konfiguriert, in einem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer der Sollhöhe E entsprechenden Höhe G herauszupressen. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein zum System (2) korrespondierendes Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder. Extruder sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Ein Extruder kann beispielsweise als ein Schneckenextruder ausgebildet sein. Andere Bauformen sind jedoch auch möglich. So kann der Extruder beispielsweise als Kolbenextruder ausgebildet sein. Der Extruder ist zum Fördern von Gummirohmaterial ausgebildet. Gummirohmaterial ist vorzugsweise unvulkanisiertes oder zumindest nicht vollständig vulkanisiertes Kautschukmaterial, das Füllstoffe und/oder Zusatzstoffe umfassen kann. Das Gummirohmaterial kann durch mechanische Krafteinwirkung verformt und verdichtet werden. Das dem Extruder zugeführte Gummirohmaterial wird mittels des Extruders verdichtet und in Richtung eines Mundstücks des Extruders gepresst, so dass das von dem Extruder geförderte Gummirohmaterial verdichtet ist. Die zur Verdichtung notwendige Verformung basiert jedoch zumindest teilweise auf einer elastischen Verformung des Gummirohmaterials.
Das Mundstück des Extruders weist einen Mündungskanal auf, durch den das Gummirohmaterial gefördert wird, bevor das Gummirohmaterial als ein durch eine Durchlassöffnung des Mundstückkanals geformtes, strangförmiges Extrudat herausgepresst wird. Die Durchlassöffnung des Mundstückkanals prägt die Querschnittsform des strangförmigen Extrudats. Ist die Durchlassöffnung des Mundstückkanals beispielsweise rechteckförmig, so wird auch das strangförmige Extrudat einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Durchlassöffnung des Mundstückkanals wird vorzugsweise durch die kleinste Querschnittsform des Mundstückkanals repräsentiert. Oftmals erstreckt sich der Mundstückkanal bis zu einer Spitze des Mundstücks, an der der Querschnitt des Mundstückkanals am kleinsten ist. An dieser Stelle befindet sich somit die für das Extrudat relevante Durchlassöffnung des Mundstückkanals.
Das Gummirohmaterial wird mittels des Extruders durch den Mundstückkanal gepresst, so dass es zu einer zumindest teilweisen elastischen Verformung des Gummirohmaterials kommt. Wird das Gummirohmaterial als strangförmiges Extrudat aus dem Mundstückkanal herausgepresst, wirken die zur elastischen Verformung notwendigen Kräfte nicht mehr und das Extrudat weitet sich eigenständig nach außen auf. Daraus resultiert, dass die Maße des Querschnitts des Extrudats größer sind als die Maße des Querschnitts der Durchlassöffnung des Mundstückkanals. Die Höhe und Breite des Mundstückkanals müssen also kleiner gewählt werden als eine zu erzielende Höhe und Breite des Querschnitts des Extrudats, um die eigenständige, elastische Rückverformung des Extrudats zu kompensieren. In der Praxis wurde jedoch festgestellt, dass sich gegenseitig beeinflussende Faktoren des Extruders und des Gummirohmaterials auf die elastische Aufweitung des Extrudats auswirken. So beeinflusst beispielsweise der Druck, mit dem das Gummirohmaterial vom Extruder durch den Mundstückkanal gefördert wird, eine elastische Verformung des Gummirohmaterials im Mundstückkanal und in entsprechender Weise die elastische Aufweitung des Extrudats. Auch die Temperatur des Gummirohmaterials und/oder andere gummirohmaterialspezifische Eigenschaften können einen Einfluss auf die elastische Aufweitung des Extrudats haben. Wechselseitige Einflüsse können beispielsweise entstehen, wenn die Durchlassöffnung des Mundstückkanals vergrößert wird, um eine größere Höhe und/oder Breite des Querschnitts des Extrudats zu erzielen. Denn dies hat beispielsweise zur Folge, dass das Gummirohmaterial mit einer höheren Geschwindigkeit und/oder einer geringeren Temperatur durch den Mundstückkanal mittels des Extruders gefördert werden kann. Dies wiederum hat ebenfalls Einfluss auf die elastische Rückverformung des Extrudats.
In der Praxis sind deshalb eine Vielzahl von zumeist kleinen Anpassungsmaßnahmen in Bezug auf die Größe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals notwendig, bis mit dem Extruder ein strangförmiges Extrudat herstellbar ist, dessen Querschnitt eine gewünschte Höhe und/oder Breite aufweist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Aufwand zum Anpassen des Extruders für die Herstellung eines Extrudats mit gewünschten Querschnittsmaßen zu reduzieren.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorgesehen ist also ein System zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder. Das System weist den Extruder und eine Prozessoreinheit auf. Der Extruder weist ein Mundstück mit einem Mundstückkanal auf. Der Extruder ist zum Fördern von Gummirohmaterial durch den Mundstückkanal ausgebildet, so dass vom Extruder ein durch eine Durchlassöffnung des Mundstückkanals geformtes, strangförmiges Extrudat herauspressbar ist, dessen Höhe von einer Öffnungshöhe des Mundstückkanals und eine Breite des Extrudats von einer Öffnungsbreite der Durchlassöffnung abhängen. Die Prozessoreinheit des Systems ist zum Empfang von Extrudatmessdaten ausgebildet und/oder konfiguriert, die eine Höhe des Extrudats repräsentieren. Die Prozessoreinheit ist außerdem konfiguriert, den Extruder mittels eines Rechenmodells zu simulieren, das durch einen Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist. Der Druckparameter repräsentiert den Druck des im Mundstückkanal des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders geförderten Gummirohmaterials. Die Durchlassparameter repräsentieren die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders. Für einen ersten Kalibrierungsvorgang sind die Durchlassparameter durch die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Extruders vorbestimmt. Die Prozessoreinheit ist konfiguriert, in dem ersten Kalibrierungsvorgang den Druckparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einer Höhe herauszupressen und/oder zu erzeugen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe des Extrudats bis auf einen vorbestimmten Höhenrestwert entspricht. Für einen Anpassungsvorgang ist der Druckparameter durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter vorbestimmt. Die Prozessoreinheit ist konfiguriert, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt, ein Simulationsextrudat mit einer von der Sollhöhe um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe herauszupressen und/oder zu erzeugen.
Dem System liegt der Gedanke zugrunde, anhand der Messdaten über das vom Extruder hergestellten Extrudats und der bekannten Höhe und Breite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals in einem ersten Kalibrierungsvorgang die Druckparameter für das Rechenmodell anzupassen, so dass das derart angepasste Rechenmodell eingestellt, um den Extruder derart zu simulieren, dass das vom Rechenmodell durch Simulation erzeugbare Simulationsextrudat dem tatsächlich mittels des Extruders hergestellten Extrudats entspricht, zumindest in Bezug auf die Höhe und Breite des jeweiligen Extrudats bzw. Simulationsextrudats. Das mittels des Extruders hergestellte Extrudat weist einen Querschnitt mit einer Höhe und einer Breite auf, die zumeist von einer Sollhöhe bzw. Sollbreite für das Extrudat abweichen. Es hat sich deshalb als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Rechenmodell in einem (weiteren) Anpassungsvorgang durch Verändern der Durchlassparameter so eingestellt wird, dass das vom Rechenmodell erzeugbare Simulationsextrudat einen Querschnitt mit einer Höhe aufweist, die der Sollhöhe für das Extrudat entspricht. Die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentieren eine Höhe und/oder Breite für die Durchlassöffnung des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders. Wird das Mundstück des tatsächlichen Extruders derart angepasst, dass die Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Mundstücks eine Höhe bzw. Breite aufweist, die zu der durch die Durchlassparameter im Anpassungsvorgang ermittelten Höhe bzw. Breite korrespondiert, konnte in der Praxis festgestellt werden, dass das vom derart angepassten Extruder hergestellte Extrudat eine Höhe aufweist, die mit einer allenfalls sehr kleinen Abweichung der Sollhöhe für das Extrudat entspricht. Insbesondere konnte in der Praxis festgestellt werden, dass bei bekannten Ansätzen zur Anpassung des Mundstücks oftmals mehrere mechanische Anpassungsschritte notwendig gewesen wären, um zum gleichen Ergebnis zu gelangen, wie es eine einmalige Anpassung des Mundstücks des Extruders basierend auf den im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparametern ermöglicht. Das System bietet deshalb eine vorteilhafte Möglichkeit, um eine schnelle und zielgenaue mechanische Veränderung des Mundstückkanals des Mundstücks basierend auf den ermittelten Durchlassparameter zu gewährleisten.
Bevor jedoch die Simulation des Rechenmodells im Anpassungsvorgang mittels der Prozessoreinheit des Systems ausgeführt werden kann, wird zumindest ein erster Kalibrierungsvorgang mittels des Rechenmodells und der Prozessoreinheit ausgeführt. Dazu bedarf es der Extrudatmessdaten, die zumindest die Höhe des vom Extruder hergestellten Extrudats repräsentieren. Die Höhe bezieht sich hierbei auf die Höhe des Querschnitts des hergestellten Extrudats. Die Höhe des Extrudats kann mittels eines Sensors erfasst worden sein, der direkt oder indirekt mit der Prozessoreinheit gekoppelt ist, um ein Eingangssignal vom Sensor an eine Eingangsschnittstelle der Prozessoreinheit zu senden, wobei das Eingangssignal die Extrudatmessdaten repräsentiert. Dadurch gelangt die Information über die Höhe des hergestellten Extrudats in die Prozessoreinheit. Das Rechenmodell kann von einem Datenspeicher der Prozessoreinheit gespeichert sein. Die Prozessoreinheit kann einen Prozessor aufweisen, der mit dem Datenspeicher gekoppelt ist und so auf das Rechenmodell zugreifen kann, um das Rechenmodell auszuführen. Durch das Ausführen des Rechenmodells wird der Extruder simuliert. Dabei ist das Rechenmodell durch Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar. Die Durchlassparameter repräsentieren eine Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders. Beim tatsächlichen Extruder sind die Öffnungshöhe der Durchlassöffnung und die Öffnungsbreite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals bekannt und/oder vorbestimmt. Die Öffnungshöhe und/oder die Öffnungsbreite können mittels eines Messwerkzeugs gemessen sein und/oder aufgrund der Herstelldaten des Mundstücks bekannt sein. Für den ersten Kalibrierungsvorgang sind die Durchlassparameter zum Einstellen des Rechenmodells deshalb durch die vorbestimmte Öffnungshöhe und/oder Öffnungsbreite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders vorbestimmt. Ziel des ersten Kalibrierungsvorgangs ist es, den Druckparameter des Rechenmodells derart einzustellen, so dass der Querschnitt des Simulationsextrudats dem Querschnitt des tatsächlichen Extrudats entspricht. Dazu wird der Druckparameter iterativ durch mehrere Simulationen des Rechenmodells ermittelt. Nach jedem Simulationsvorgang mit einem Druckparameter kann die Differenz zwischen dem Querschnitt des Simulationsextrudats und des tatsächlichen Extrudats darüber Aufschluss geben, wie der Druckparameter für den nächsten Simulationsschritt zu verändern ist, beispielsweise zu verkleinern oder zu vergrößern. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von iterativen Optimierungsverfahren bekannt, die für die iterative Ermittlung des Druckparameters durch mehrere Simulationen des Rechenmodells verwendet werden können. Entspricht der Querschnitt des Simulationsextrudats dem Querschnitt des tatsächlich hergestellten Extrudats, ist der für die entsprechende Simulation des Rechenmodells verwendete Druckparameter ermittelt. Für die Übereinstimmung der beiden genannten Querschnitte kann es ausreichend sein, wenn die Höhe des Simulationsextrudats der Höhe des tatsächlichen Extrudats bis auf einen vorbestimmten Höhenrestwert entspricht. Der Höhenrestwert kann beispielsweise maximal 10 % der Höhe des tatsächlichen Extrudats, vorzugsweise maximal 5 % der Höhe des tatsächlichen Extrudats sein. Für das Rechenmodell ist nach dem ersten Kalibrierungsvorgang deshalb ein Druckparameter ermittelt. Die Durchlassparameter wurden wie zuvor erwähnt durch die tatsächliche Höhe und/oder Breite des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders bestimmt. Damit liegen die Einstellungen für das Rechenmodell des Extruders vor. Mit dem Rechenmodell kann somit ein Simulationsextrudat erzeugt werden, dessen Querschnitt dem Querschnitt des tatsächlichen Extrudats zumindest im Wesentlichen entspricht. Der Querschnitt des tatsächlichen Extrudats weist jedoch bezüglich der Höhe einer Abweichung zu der Sollhöhe für das Extrudat auf.
Welche Anpassung in Bezug auf die Durchgangshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Extruders vorgenommen werden sollte, so dass mittels des Extruders ein Extrudat herstellbar ist, dessen Höhe der Sollhöhe entspricht, kann mittels der Prozessoreinheit in einem Anpassungsvorgang ermittelt werden. Für den Anpassungsvorgang wird mittels der Prozessoreinheit ebenfalls das Rechenmodell ausgeführt. Das Rechenmodell ist durch den Druckparameter und die Durchlassparameter einstellbar. Für den Druckparameter wird das Rechenmodell mit dem im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter eingestellt. Im Anpassungsvorgang werden mittels der Prozessoreinheit mehrere Simulationen des Rechenmodells ausgeführt, wobei die Durchlassparameter iterativ derart verändert und schlussendlich derart ermittelt werden, so dass die Höhe des Querschnitts des Simulationsextrudats der Sollhöhe entspricht. Die Ermittlung der Durchlassparameter erfolgt ebenfalls iterativ durch mehrere Simulationen des Rechenmodells, bis die Übereinstimmung der zuvor genannten Höhe des Simulationsextrudats und der Sollhöhe erreicht ist. Durch die Ermittlung der Durchlassparameter wird durch das System also festgestellt, wie groß die Öffnungshöhe der Durchlassöffnung und/oder wie groß die Öffnungsbreite der Durchlassöffnung sein müsste, um mittels des Extruders ein Extrudat herzustellen, dessen Querschnittshöhe der Sollhöhe entspricht. Durch die ermittelten Durchlassparameter werden also Daten bereitgestellt, die für die mechanische Anpassung des Mundstücks bzw. des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders verwendet werden können. Dabei kann die Anpassung der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders basierend auf den Durchlassparametern derart erfolgen, dass die Öffnungshöhe und/oder die Öffnungsbreite zu der durch die Durchlassparameter repräsentierten Öffnungshöhe bzw. Öffnungsbreite passen. In der Praxis wurde diese Anpassung an Beispielen ausgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die sonst nicht selten hohe Anzahl an kleinen Anpassungsschritten übersprungen werden können, und eine sehr schnelle und präzise, mechanische Anpassung des Extruders basierend auf den ermittelten Durchlassparametern möglich ist, so dass mittels dieses Extruders ein Extrudat herstellbar ist, dessen Höhe der Sollhöhe bis auf ein sehr kleine Abweichung entspricht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Extrudatsolldaten die Sollhöhe und Sollbreite des Sollquerschnitts des Extrudats repräsentieren, wobei die Prozessoreinheit konfiguriert ist, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einer von der Sollhöhe um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe und mit einer von der Sollbreite um maximal einen vorbestimmten Breitenrestwert abweichende Breite herauszupressen und/oder zu erzeugen. Das durch Simulation des Extruders erzeugte Simulationsextrudat soll das mittels des tatsächlichen Extruders herausgepresste Extrudat repräsentieren. Wenn im Zusammenhang mit der Simulation von einem Herauspressen des Simulationsextrudats gesprochen wird, ist dies virtuell gemeint, also durch eine Simulation des Rechenmodells. Für die Ausgestaltung des Systems ist der Anpassungsvorgang also derart ausgestaltet, dass bei der iterativen Simulation des Rechenmodells nicht nur die Höhe des Simulationsextrudats, sondern auch die Breite des Simulationsextrudats im Verhältnis zu der Sollhöhe bzw. Sollbreite berücksichtigt wird. Die Höhe und Breite des Simulationsextrudats bezieht sich dabei auf den Querschnitt des Simulationsextrudats. Der Anpassungsvorgang durch iteratives Simulieren des Rechenmodells mit entsprechender Anpassung der Durchlassparameter kann beendet werden, wenn ein Simulationsextrudat mit einer Höhe und Breite erzeugt wird, die um den vorbestimmten Höhenrestwert bzw. vorbestimmten Breitenrestwert von der zugehörigen Sollhöhe bzw. Sollbreite abweicht. Der Höhenrestwert beträgt vorzugsweise höchstens 10 % oder höchstens 5 % der Sollhöhe. Der Breitenrestwert beträgt vorzugsweise höchstens 10 % oder höchstens 5 % der Sollbreite. Die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentieren somit eine Öffnungshöhe und/oder Öffnungsbreite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des simulierten Extruders. Die von den Durchlassparametern repräsentierte Öffnungshöhe und/oder Öffnungsbreite können deshalb dazu verwendet werden, um das Mundstück des tatsächlichen Extruders so anzupassen, dass die Öffnungshöhe und Öffnungsbreite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders auf die von den Durchlassparametern repräsentierte Öffnungshöhe bzw. Öffnungsbreite angepasst werden. Dadurch können die zuvor erläuterten Vorteile in analoger Weise erzielt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass der Extruder zum Fördern von Gummirohmaterial ausgebildet ist, das nach dem Herauspressen aus dem Mundstückkanal in Breitenrichtung und Höhenrichtung aufquellt, so dass die Breite des entstehenden Extrudats um eine Quellbreite größer als die Öffnungsbreite der Durchlassöffnung und die Höhe des Extrudats um eine Quellhöhe größer als die Öffnungshöhe der Durchlassöffnung ist. Ein Quellverhältnis ist durch ein Verhältnis zwischen der Quellbreite zur Quellhöhe bestimmt. Die Prozessoreinheit ist vorzugsweise konfiguriert, basierend auf der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Breite und Höhe des Extrudats ein als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis zu ermitteln. Außerdem ist das Rechenmodell vorzugsweise durch einen Quellparameter einstellbar, wobei der Quellparameter das Quellverhältnis von einem mittels des Rechenmodells simulierten Extruder herausgepressten Simulationsextrudat repräsentiert. Für einen zweiten Kalibrierungsvorgang sind die Durchlassparameter vorzugsweise durch die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Extruders vorbestimmt. Außerdem ist die Prozessoreinheit vorzugsweise derart konfiguriert, in dem zweiten Kalibrierungsvorgang den Quellparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einem Quellverhältnis herauszupressen, dass dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmten Quellrestwert entspricht. Das Rechenmodell wird außerdem für den Anpassungsvorgang verwendet. Ist das Rechenmodell also außerdem durch den Quellparameter anpassbar, so ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Quellparameter für den Anpassungsvorgang durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt ist. Der Quellrestwert beträgt vorzugsweise maximal 10 % oder maximal 5 % des Istquellverhältnisses.
Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass der erste Kalibrierungsvorgang für jeden Iterationsschritt des zweiten Kalibrierungsvorgangs ausgeführt wird. Der zweite und erste Kalibrierungsvorgang können also verschachtelt ausgeführt werden. Wird der erste Kalibrierungsvorgang in einem Iterationsschritt des zweiten Kalibrierungsvorgangs ausgeführt, so kann der in diesem Kalibrierungsvorgang ermittelte Druckparameter für das Rechenmodell verwendet werden, mit dem der weitere Iterationsschritt des zweiten Kalibrierungsvorgangs ausgeführt wird.
Die Anpassung des Quellparameters ist von praktischer Bedeutung. Denn nicht selten wird mittels des Extruders ein strangförmiges Extrudat hergestellt, dass eine rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Die Höhe des Extrudats ist in diesem Fall also meistens deutlich kleiner als die Breite des Extrudats. Das Extrudat kann deshalb in Breitenrichtung weiter aufquellen als in Höhenrichtung. Dies gilt vorzugsweise bei einer quantitativen Betrachtung. In der Praxis wurde außerdem festgestellt, dass das Quellverhältnis nicht notwendigerweise eine konstante Größe ist, die für unterschiedlich große Querschnitte eines Extrudats mit dem gleichen Seitenverhältnis gelten muss. Es hat sich deshalb als vorteilhaft herausgestellt, wenn im zweiten Kalibrierungsvorgang der Quellparameter iterativ ermittelt wird, um eine genauere Einstellung des Rechenmodells zu erlauben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit eine Signaleingangsschnittstelle aufweist, die zum Empfang der Extrudatmessdaten ausgebildet ist. So kann die Signaleingangsschnittstelle beispielsweise zum Empfang eines Eingangssignals ausgebildet sein, dass die Extrudatmessdaten repräsentiert. Das Eingangssignal kann von einem Sensor an die Eingangsschnittstelle übertragen sein. Der Sensor kann zur Erfassung der Höhe und/oder Breite des Extrudats ausgebildet sein. Mittels der Signaleingangsschnittstelle können der Prozessoreinheit die Extrudatmessdaten zur Verfügung gestellt werden. Diese können für den ersten Kalibrierungsvorgang verwendet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit eine Ausgangsschnittstelle aufweist, die zum Übertragen eines Ausgangssignals ausgebildet ist, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert. Mittels der Ausgangsschnittstelle kann also das Ausgangssignal an eine weitere Einheit, beispielsweise an eine CNC-Fräse, übermittelt werden. Die von dem Ausgangssignal repräsentierten Durchlassparameter können von der CNC-Fräse verwendet werden, um die Durchlassöffnung des Mundstückkanals des tatsächlichen Extruders mechanisch anzupassen. Das Mundstück des Extruders kann dazu von der CNC-Fräse gehalten sein. Die Durchlassparameter repräsentieren eine Öffnungshöhe und eine Öffnungsbreite, die die Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Mundstücks aufweisen soll. Die CNC-Fräse kann diese Daten verwenden, um einen Fräsvorgang auszuführen, so dass die Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Mundstücks nach dem Fräsvorgang eine Öffnungshöhe und/oder Öffnungsbreite aufweist, wie sie durch die Durchlassparameter repräsentiert sind. Wird das Mundstück nun für den Extruder verwendet, ohne die weiteren Einstellungen des Extruders zu verändern, wird mittels des Extruders ein Extrudat herausgepresst, dessen Höhe und Breite sehr wahrscheinlich der gewünschten Sollhöhe bzw. Sollbreite entspricht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit einen Datenspeicher aufweist, von dem das Rechenmodell gespeichert ist. Das Rechenmodell kann dabei durch einen vom Datenspeicher gespeicherten Programmcode gebildet sein. Die Prozessoreinheit kann außerdem einen Prozessor aufweisen, der zum Ausführen des Programmcodes ausgebildet ist. Der Programmcode kann von dem Prozessor aus dem Datenspeicher geladen werden und im Anschluss ausgeführt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit den oder einen Datenspeicher aufweist, von dem die Extrudatsolldaten, der Höhenrestwert, der Breitenrestwert und/oder der Quellrestwert gespeichert sind. Die genannten Werte und/oder die Extrudatsolldaten können also von dem gleichen Datenspeicher gespeichert sein, der auch das Rechenmodell speichert. Es ist jedoch auch möglich, dass unterschiedliche Datenspeicher verwendet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorgesehen ist also ein Verfahren zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder mittels einer Prozessoreinheit, wobei der Extruder ein Mundstück mit einem Mundstückkanal aufweist und zum Fördern von Gummirohmaterial durch den Mundstückkanal ausgebildet ist, so dass vom Extruder ein durch eine Durchlassöffnung des Mundstückkanals geformtes, strangförmiges Extrudat herauspressbar ist, dessen Höhe von einer Öffnungshöhe der Durchlassöffnung und eine Breite des Extrudats von einer Öffnungsbreite der Durchlassöffnung abhängen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Empfang von Extrudatmessdaten mittels der Prozessoreinheit, wobei die Extrudatmessdaten die Höhe des Extrudats repräsentieren;
b) Zugreifen auf ein Rechenmodell mittels der Prozessoreinheit, wobei das Rechenmodell durch einen Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist, wobei der Druckparameter den Druck des im Mundstückkanal des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders geförderten Gummirohmaterials repräsentiert, wobei die Durchlassparameter die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders repräsentieren;
c) Zugreifen auf vorbestimmte Extrudatsolldaten mittels der Prozessoreinheit, die eine Sollhöhe eines Sollquerschnitts für das Extrudat repräsentieren;
d) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit für einen ersten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Extruders;
e) Iteratives Ermitteln des Druckparameters in dem ersten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit, so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einer Höhe herauszupressen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe des Extrudats bis auf einen vorbestimmte Höhenrestwert entspricht;
f) Bestimmen des Druckparameters für einen Anpassungsvorgang mittels der Prozessoreinheit durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter; und
g) Iteratives Ermitteln der Durchlassparameter in dem Anpassungsvorgang durch mehreren Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einer von der Sollhöhe um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe herauszupressen.

Bezüglich des Verfahrens wird auf die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile Bezug genommen, wie sie in analoger Weise für das System gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einer der zugehörigen Ausgestaltungen erläutert worden sind. Entsprechendes gilt für jede der im Folgenden angegebenen, vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens. Auf Wiederholungen wird deshalb verzichtet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Extrudatsolldaten die Sollhöhe und Sollbreite des Sollquerschnitts für das Extrudat repräsentieren, wobei in Schritt g) das iterative Ermitteln der Durchlassparameter in dem Anpassungsvorgang durch mehreren Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit derart erfolgt, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einer von der Sollhöhe um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe und mit einer von der Sollbreite um maximal einen vorbestimmten Breitenrestwert abweichende Breite herauszupressen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Extruder zum Fördern von Gummirohmaterial ausgebildet ist, das nach dem Herauspressen aus dem Mundstückkanal in Breitenrichtung und Höhenrichtung aufquellt, so dass die Breite des entstehenden Extrudats um eine Quellbreite größer als die Öffnungsbreite der Durchlassöffnung des Mundstückkanals und die Höhe des Extrudats um eine Quellhöhe größer als die Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals ist, wobei ein Quellverhältnis durch ein Verhältnis zwischen Quellbreite zu Quellhöhe bestimmt ist, wobei das Rechenmodell außerdem durch einen Quellparameter einstellbar ist, wobei der Quellparameter das Quellverhältnis von einem mittels des Rechenmodells simulierten Extruder herausgepressten Simulationsextrudat repräsentiert, und wobei das Verfahren außerdem die Schritt aufweist:

e1) Ermitteln eines als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis aus der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Breite und Höhe des Extrudats mittels der Prozessoreinheit,
e2) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit für einen zweiten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite und/oder Öffnungshöhe der Durchlassöffnung des Mundstückkanals des Extruders; und
e3) Iteratives Ermitteln des Quellparameters in dem zweiten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit, so dass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einem Quellverhältnis herauszupressen, das dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmte Quellrestwert entspricht, wobei der Quellparameter für den Anpassungsvorgang in Schritt g) durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit die Extrudatmessdaten in Schritt a) mittels einer Signaleingangsschnittstelle der Prozessoreinheit empfängt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit eine Ausgangsschnittstelle aufweist, und wobei das Verfahren einen weiteren Schritt h) aufweist: Übertragen eines Ausgangssignals, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit einen Datenspeicher aufweist, von dem das Rechenmodell gespeichert ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessoreinheit den oder einen Datenspeicher aufweist, von dem die Extrudatsolldaten, der Höhenrestwert, der Breitenrestwert und/oder der Quellrestwert gespeichert sind.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems in einer schematischen Ansicht.
2 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Mundstücks für das System aus 1.
3 zeigt den Querschnitt eines Extrudats.
4 zeigt einen Sollquerschnitt für das Extrudat.
5 zeigt eine Vorderansicht für eine weitere Ausgestaltung des Mundstücks.
6 zeigt den Querschnitt eines Simulationsextrudats.
7 zeigt einen Ablaufplan für eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens.
8 zeigt einen Ablaufplan einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens.

In der 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 schematisch dargestellt. Das System 2 weist einen Extruder 4 und eine Prozessoreinheit 6 auf. Der Extruder 4 dient zum Herstellen eines strangförmigen Extrudats 16, das aus Gummirohmaterial 12 besteht. Dazu weist der Extruder 4 ein Mundstück 8 mit einem Mundstückkanal 10 auf. Der Extruder 4 ist zum Fördern des Gummirohmaterials 12 durch den Mundstückkanal 10 ausgebildet, sodass vom Extruder 4 das durch eine Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 geformte, strangförmige Extrudat 16 herauspressbar ist. Das Gummirohmaterial 12 kann in einem (nicht dargestellten) Vorratsbehälter des Extruders 4 gelagert sein und dem Extruder 4 derart zugeführt sein, sodass das Gummirohmaterial 12 durch den Mundstückkanal 10 gefördert werden kann. Das Gummirohmaterial 12 kann jedoch auch auf einem anderen Weg zugeführt sein oder der Extruder 4 zieht sich das Gummirohmaterial 12 selbstständig, beispielsweise als Streifen von einem Vorratsplatz. Der Extruder 4 kann eine Antriebseinheit aufweisen, die zum Fördern des Gummirohmaterials 12 durch den Mundstückkanal 10 ausgebildet ist. So kann der Extruder 4, wie es beispielhaft in 1 dargestellt ist, nach Art eines Schneckenextruders ausgebildet sein. Der Extruder 4 kann also beispielsweise eine motorisch angetriebene Schnecke 36 aufweisen, die zum Fördern des Gummirohmaterials 12 durch den Mundstückkanal 10 ausgebildet ist.
Das Gummirohmaterial 12 ist vorzugsweise von einer Mischung aus Kautschukmaterial gebildet, das Zusatzstoffe und/oder Füllstoffe umfassen kann. Das Gummirohmaterial 12 ist plastisch verformbar und zum Teil auch elastisch verformbar. Um das Gummirohmaterial 12 mittels des Extruders 4 durch den Mundstückkanal 10 zu fördern bzw. zu pressen, wird mittels des Extruders 4, beispielsweise mittels der zugehörigen Schnecke 36, eine mechanische Kraft auf das Gummirohmaterial 12 ausgeübt, das durch den Mundstückkanal 10 gefördert wird. Wie es rein schematisch und beispielhaft in 1 dargestellt ist, weitet sich das Gummirohmaterial 12 nach Austritt aus dem Mundstück 8 jedoch wieder auf. Dies ist zurückzuführen auf die elastische Verformbarkeit des Gummirohmaterials 12. Dennoch beeinflusst die Querschnittsgröße des Mundstückkanals 10 die Querschnittsgröße des Extrudats 16.
So ist die Höhe A des Extrudats 16 von einer Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 abhängig. Außerdem ist eine Breite B des Extrudats 16 von einer Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 abhängig. Schematisch soll dies anhand der 2 und 3 beispielhaft erläutert werden.
Die 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Mundstück 8 des Extruders 2 aus 1. Der Mundstückkanal 10 weist eine Durchlassöffnung 14 auf, die eine Öffnungshöhe C und eine Öffnungsbreite D aufweist. Grundsätzlich kann die Form der Durchlassöffnung 14 beliebig sein. Rein beispielhaft hat die Durchlassöffnung 14 in 2 eine rechteckige Form.
Der Querschnitt des Extrudats 16, das mittels des in 1 dargestellten Extruders 4 hergestellt werden kann, wobei dieser Extruder 4 ein Mundstück 8 aufweist, das in einer schematischen Draufsicht in 2 dargestellt ist, korrespondiert in der Grundform vorzugsweise zu der Form des Querschnitts der Durchlassöffnung 14. Aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Gummirohmaterials 12 findet jedoch die elastische Aufweitung des Extrudats 16 bzw. des zugehörigen Gummirohmaterials 12 statt. Der Querschnitt des Extrudats 16, wie dieser beispielhaft in 3 dargestellt ist, ist deshalb größer als der Querschnitt der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 (2). Die Höhe A des Extrudats 16 wird jedoch von der Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 beeinflusst und/oder geprägt. Es besteht deshalb eine Abhängigkeit zwischen der Höhe A des Extrudats 16 und der Öffnungshöhe C. Entsprechendes gilt für die Breite B des Extrudats 16. Die Breite B des Extrudats 16 ist von der Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 beeinflusst und/oder davon geprägt. Die Breite B des Extrudats 16 hängt deshalb von der Öffnungsbreite D ab.
Die Höhe A und Breite B des Extrudats 16 kann jedoch auch von anderen den Extruder 4 charakterisierenden Eigenschaften und/oder von Eigenschaften des Gummirohmaterials 12 abhängen. So ist die Höhe A und Breite B des Extrudats 16 beispielsweise auch von dem mechanischen Druck abhängig, mit dem das Gummirohmaterial 12 durch den Mundstückkanal 10 gepresst wird. Je höher der Druck gewählt wird, mit dem das Gummirohmaterial 12 durch den Mundstückkanal 10 gepresst wird, desto stärker wird das Gummirohmaterial 12 elastisch verformt. Nachdem das Gummirohmaterial 12 durch den Mundstückkanal 10 herausgepresst ist, findet sodann wieder die elastische Aufweitung des Gummirohmaterials 12 des Extrudats 16 statt. Die Aufweitung ist dabei auch umso größer, desto stärker die vorherige, elastische Verformung beim Fördern durch den Mundstückkanal 10 war. Die Höhe A und die Breite B des Extrudats 16 wird also auch von dem Druck des Mundstückkanals 10 des mittels des Extruders 4 geförderten Gummirohmaterials 12 beeinflusst.
Um eine gewünschte Höhe des Extrudats 16, die auch als Sollhöhe E des Extrudats bzw. um eine gewünschte Breite des Extrudats, die auch als Sollbreite F des Extrudats bezeichnet wird, zu erreichen, ist deshalb oftmals eine mechanische Anpassung durch Abtrag von Material an der Innenseite des Mundstücks 8 zum Mundstückkanal 10 notwendig, sodass die Durchlassöffnung 14 verändert, vorzugsweise vergrößert wird, bis mittels des Extruders 4 ein Extrudat 16 hergestellt wird, dessen Höhe A der Sollhöhe E und die Breite B des Extrudats 16 der Sollbreite F entspricht. Rein beispielhaft ist die Sollhöhe E und die Sollbreite F eines entsprechenden Sollquerschnitts für das Extrudat 16 in 4 schematisch dargestellt.
Mittels der Prozessoreinheit 6 ist das System 2 dazu ausgebildet, um (in einem Anpassungsvorgang) Durchlassparameter zu ermitteln, die die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 repräsentieren, wobei die Durchlassparameter dazu verwendet werden können, das Mundstück 8 des Extruders 4 mechanisch derart anzupassen, sodass der Mundstückkanal 10 des Mundstücks 8 die Durchlassparameter repräsentierte Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C aufweist. Dies erleichtert die Anpassung des Mundstücks 8 und führt darüber hinaus besonders schnell zu einer mechanischen Einstellung des Extruders 4, mit dem ein Extrudat 16 herstellbar ist, dessen Höhe A und Breite B der Sollhöhe E bzw. der Sollbreite F entspricht.
Damit das System 2 mittels der Prozessoreinheit 6 die zuvor genannten Durchlassparameter (im Anpassungsvorgang) ermitteln kann, werden zunächst Extrudatmessdaten und weitere Daten von der Prozessoreinheit 6 berücksichtigt, um mit diesen Daten ein Rechenmodell des Extruders 4 auszuführen, sodass das Rechenmodell in zumindest einem ersten Kalibrierungsvorgang soweit eingestellt wird, bis das Rechenmodell durch Simulation ein Simulationsextrudat 24 erzeugen kann, das das tatsächlich mittels des Extruders 4 hergestellte Extrudat 16 repräsentiert.
Die Prozessoreinheit 6 ist deshalb zum Empfang von Extrudatmessdaten ausgebildet und/oder konfiguriert. Die Extrudatmessdaten repräsentieren zumindest eine Höhe A des Extrudats 16. Die Extrudatmessdaten können jedoch auch zusätzlich die Breite B des Extrudats 16 repräsentieren. Zur Erzeugung der Extrudatmessdaten kann ein Sensor 34 verwendet werden, der zur Erfassung der Höhe A und/oder Breite B des Extrudats 16 ausgebildet ist. Der Sensor 34 kann beispielsweise zur kontaktlosen Erfassung der Höhe A und/oder Breite B des Extrudats 16 ausgebildet sein. Der Sensor 34 ist vorzugweise über eine Signalleitung mit einer Eingangsschnittstelle 26 der Prozessoreinheit 6 gekoppelt, sodass ein Sensorsignal von dem Sensor 34 über die Signalleitung an die Prozessoreinheit 6 übertragen werden kann, wobei das Sensorsignal die Extrudatmessdaten repräsentiert.
Außerdem ist die Prozessoreinheit 6 konfiguriert, den Extruder 4 mittels des Rechenmodells zu simulieren, wobei das Rechenmodell durch einen Druckparameter und einen Durchlassparameter einstellbar ist. Die Prozessoreinheit 6 kann konfiguriert sein, die entsprechenden Einstellungen des Rechenmodells vorzunehmen. Der Druckparameter repräsentiert den Druck des im Mundstückkanal 10 des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4 geförderten Gummirohmaterials 12. Dadurch kann der simulierte Extruder 4 in Bezug auf den Druck des Gummirohmaterials 12 im Mundstückkanal 10 angepasst werden. Die Durchlassparameter repräsentieren die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4. Die Durchlassparameter können also dazu dienen, um den simulierten Extruder 4 im Hinblick auf die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4 einzustellen. Hierzu kann die Prozessoreinheit 6 ausgebildet sein.
Außerdem ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Prozessoreinheit 6 konfiguriert ist, auf Extruderistdaten zuzugreifen, die eine tatsächliche Öffnungsbreite D und/oder tatsächliche Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Mundstücks 8 repräsentieren, das für den Extruder 4 verwendet wurde, um das Extrudat 16 herzustellen, dessen Höhe A und/oder Breite B die Extrudatmessdaten repräsentieren. Für einen ersten Kalibrierungsvorgang sind die Durchlassparameter durch die Öffnungshöhe C und/oder Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des tatsächlichen Extruders 4 vorbestimmt. Die Öffnungsbreite D und die Öffnungshöhe C können von der Prozessoreinheit 6 aus den Extruderistdaten entnommen werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Öffnungsbreite D und/oder die Öffnungshöhe C in der Prozessoreinheit 6 hinterlegt sind. Die für den ersten Kalibrierungsvorgang vorbestimmten Durchlassparameter repräsentieren also die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Extruders 4, mit dem das Extrudat 16 hergestellt wurde, dessen Höhe A und/oder Breite B durch die Extrudatmessdaten repräsentiert sind.
Die Prozessoreinheit 6 ist konfiguriert, den Extruder 4 mittels des Rechenmodells zu simulieren. Für den ersten Kalibrierungsvorgang sind die Durchlassparameter vorbestimmt und das Rechenmodell entsprechend eingestellt. Indem der Extruder 4 mittels des Rechenmodells simuliert wird, wird auch ein durch den simulierten Extruder 4 simuliertes Extrudat, das als Simulationsextrudat 24 bezeichnet wird, simuliert bzw. durch Simulation des Extruders 4 erzeugt. Rein beispielhaft ist der Querschnitt des Simulationsextrudats in 6 schematisch dargestellt. Das Simulationsextrudat 24 weist eine Höhe G und eine Breite H auf.
Die Prozessoreinheit 6 ist konfiguriert, in dem ersten Kalibrierungsvorgang den Druckparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, sodass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell ein Extruder 4 repräsentiert bzw. der Extruder 4 damit simulierbar ist, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einer Höhe G zu erzeugen und/oder herauszupressen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe A des tatsächlichen Extrudats 16 bis auf einen vorbestimmten Höhenrestwert entspricht. Durch die iterative Simulation des Rechenmodells werden für jeden Iterationsvorgang ein Druckparameter gewählt und die Differenz zwischen der tatsächlichen Höhe A des Extrudats 16 und der Höhe G des Simulationsextrudats 24 dazu herangezogen, um den Druckparameter für den nächsten Iterationsschritt festzulegen bzw. zu ermitteln, Hierzu gibt es bekannte Iterationsverfahren bzw. bekannte Optimierungsverfahren, die angewendet werden können, um den Druckparameter durch iteratives Simulieren des Rechenmodells zu ermitteln. Ist die Differenz zwischen der tatsächlichen Höhe A des Extrudats 16 und der Höhe G des Simulationsextrudats 24 kleiner als der Höhenrestwert, kann die Simulation abgeschlossen werden und der zuletzt ermittelte Druckparameter repräsentiert den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter. Durch den Kalibrierungsvorgang wird das Rechenmodell also derart eingestellt, dass mittels des simulierten Extruders 4 ein Simulationsextrudat 24 erzeugt werden kann, das insbesondere bis auf den vorbestimmten Höhenrestwert zumindest in der Höhe dem tatsächlich hergestellten Extrudat 16 entspricht, das vom tatsächlichen Extruder 4 erzeugt wird. Das Rechenmodell kann somit durch den Kalibrierungsvorgang zumindest in der Hinsicht des Druckparameters eingestellt sein.
Das Rechenmodell ist nach dem ersten Kalibrierungsvorgang zwar eingestellt, um ein Simulationsextrudat 24 zu erzeugen, das das tatsächliche Extrudat 16 repräsentiert. Jedoch weist das tatsächliche Extrudat 16 eine Höhe A und Breite B auf, die eine Abweichung zu der Sollhöhe E bzw. Sollbreite F für das Extrudat 16 aufweist. Die Prozessoreinheit 6 ist deshalb dazu ausgebildet und/oder konfiguriert, den Druckparameter für das Rechenmodell in dem Anpassungsvorgang durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter einzustellen. Der Druckparameter für das Rechenmodell bleibt also im Anpassungsvorgang durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter vorbestimmt. Die Prozessoreinheit 6 ist jedoch konfiguriert und/oder ausgebildet, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, sodass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G zu erzeugen und/oder herauszupressen. Die Durchlassparameter werden im Anpassungsvorgang in einem initialen Schritt bzw. durch die Durchlassparameter bestimmt, die die tatsächliche Öffnungshöhe C und/oder Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Extruders 4 repräsentieren. Die Durchlassparameter werden im Anpassungsvorgang jedoch angepasst und/oder derart verändert, dass durch das Rechenmodell ein Extruder 4 simuliert wird, von dem das Simulationsextrudat 24 mit einer zugehörigen Höhe G erzeugt wird, die von vorbestimmten Sollhöhe E höchstens um den Höhenrestwert abweicht. Die im Anpassungsvorgang iterativ ermittelten Durchlassparameter repräsentieren also eine neue Öffnungsbreite D und/oder neue Öffnungshöhe C für die Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10. Mit diesen im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparametern ist es deshalb besonders effizient und schnell möglich, eine mechanische Anpassung des Mundstücks 8 des tatsächlichen Extruders 4 vorzunehmen, sodass die tatsächliche Durchlassöffnung 14 die neue Öffnungshöhe C und/oder neue Öffnungsbreite D aufweist.
In der 5 ist das Mundstück 8 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, nachdem die mechanische Anpassung des Mundstückkanals 10 basierend auf den im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparametern erfolgt ist. Die Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des in 5 dargestellten Mundstücks 8 ist größer als die Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des in 2 dargestellten Mundstücks 8. Entsprechend der Vergrößerung der Durchlassöffnung 14 wird also mit dem in 5 dargestellten Mundstück 8 auch ein Extrudat 16 mit einem größeren Querschnitt erzeugt bzw. herausgepresst werden. Basierend auf den vorangegangenen Erläuterungen wird mit dem Mundstück 8, wie es in 5 dargestellt ist, sehr wahrscheinlich ein Extrudat 16 erzeugt werden, dessen Querschnitt zu dem Simulationsextrudat 24 aus der 6 korrespondiert. Der Querschnitt des in 6 dargestellten Simulationsextrudats 24 weist eine Höhe G und eine Breit H, die im Wesentlichen der Sollhöhe E bzw. der Sollhöhe F (aus 4) entsprechen.
In der Praxis können die Durchlassparameter also dazu verwendet werden, um diese an eine CNC-Fräsmaschine zu übertragen, in der zumindest das Mundstück 8 des Extruders 4 eingespannt ist, sodass die CNC-Fräsmaschine den Mundstückkanal 10 des Mundstücks 8 durch Abtragen von Material des Mundstücks 8 derart bearbeitet, dass der dadurch entstehende, angepasste Mundstückkanal 10 eine Durchlassöffnung 14 mit der neuen Öffnungshöhe C bzw. Öffnungsbreite D aufweist. Wird das Mundstück 8 nach der Bearbeitung durch die CNC-Fräsmaschine für den Extruder 4 verwendet, der ansonsten durch keine anderen Einstellungen verändert wurde, so wird von dem Extruder 4 im Anschluss mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit ein Extrudat 16 erzeugt werden, dessen Höhe A allenfalls bis auf eine sehr kleine Abweichung der Sollhöhe E entspricht.
Mit dem System 2 lassen sich also Durchlassparameter für den Extruder 4 ermitteln, die es erlauben, dass der Extruder 4 besonders schnell derart anzupassen, dass das von dem Extruder 4 erzeugte Extrudat 16 eine Höhe A und Breite B aufweist, die entsprechenden Sollgrößen entsprechen.
Um die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter besonders schnell und einfach an eine andere Einheit, insbesondere der CNC-Fräsmaschine, zu übertragen, kann die Prozessoreinheit 6 eine Ausgangsschnittstelle 28 aufweisen. Die Ausgangsschnittstelle 28 kann zum Übertragen eines Ausgangssignals ausgebildet sein, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert. Das Ausgangssignal kann also beispielsweise an die CNC-Fräsmaschine übertragen werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass das Ausgangssignal an eine andere Einheit übertragen wird. So kann das Ausgangssignal beispielsweise zunächst an einen Server übertragen werden, von dem die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter extrahiert und für weitere gekoppelte Geräte zur Verfügung gestellt werden. Eines dieser gekoppelten Geräte kann beispielsweise die CNC-Fräsmaschine sein. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig.
Außerdem hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Prozessoreinheit 6 einen Datenspeicher 30 aufweist. Von dem Datenspeicher 30 kann das Rechenmodell gespeichert sein. Somit kann die Prozessoreinheit 6 besonders einfach auf das Rechenmodell zugreifen. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Prozessoreinheit 6 einen Prozessor 32 aufweist. Der Prozessor 32 kann mit dem Datenspeicher 30 derart gekoppelt sein, um auf das Rechenmodell zuzugreifen. Der Prozessor 32 kann auch direkt oder indirekt mit der Eingangsschnittstelle 26 gekoppelt sein, sodass die Extrudatmessdaten an den Prozessor 32 übertragen werden können. Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn die Ausgangsschnittstelle 28 direkt oder indirekt mit dem Prozessor 32 gekoppelt ist. Dadurch ist es möglich, dass die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter an die Ausgangsschnittstelle 28 übertragen werden, sodass von der Ausgangsschnittstelle 28 das Ausgangssignal übertragen werden kann, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Prozessoreinheit 6 den oder einen weiteren Datenspeicher 30 aufweist, von dem die Extrudatsolldaten, der Höhenrestwert, ein Breitenrestwert und/oder ein Quellrestwert gespeichert sind. Auf die zuvor genannten Werte wird im Folgenden noch weiter eingegangen. Vorzugsweise ist der zuletzt genannte Datenspeicher von dem Datenspeicher 30 gebildet. Es kann jedoch auch möglich sein, dass für die Prozessoreinheit 6 ein weiterer Datenspeicher vorgesehen ist, der zur Speicherung der zuvor genannten Werte ausgebildet und/oder konfiguriert ist.
Um eine besonders gute Anpassung des Rechenmodells im Anpassungsvorgang zu erreichen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Extrudatsolldaten sowohl die Sollhöhe E des Sollquerschnitts für das Extrudat 16 als auch die Sollbreite F des Sollquerschnitts für das Extrudat 16 repräsentieren. In diesem Fall können die Sollhöhe E und die Sollbreite F verwendet werden, um die Durchlassparameter iterativ zu ermitteln. Die Prozessoreinheit 6 ist deshalb konfiguriert, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, sodass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G und mit einer von der Sollbreite F um maximal einen vorbestimmten Breitenrestwert abweichende Breite H herauszupressen und/oder zu erzeugen. Die Anpassung der Durchlassparameter zur Simulation des Extruders 4 ermittelten Rechenmodells erfolgt also nicht nur unter Maßgabe einer Abweichung zwischen der Höhe G des Simulationsextrudats 24 und der Sollhöhe E, sondern auch zusätzlich unter der Maßgabe einer Abweichung zwischen der Breite H des Simulationsextrudats 24 und der Sollbreite F. Die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter bieten deshalb den Vorteil, dass diese verwendet werden können, um sowohl die neue Öffnungshöhe C als auch die neue Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10, beispielsweise mittels einer CNC-Fräsmaschine, anzupassen, sodass nach der Anpassung ein Extrudat 16 mittels des Extruders 4 erzeugbar ist, dessen Höhe A und Breite B zu der Sollhöhe E bzw. Sollbreite F korrespondieren.
Der Extruder 4 des Systems 2 ist außerdem zum Fördern von Gummirohmaterial 12 ausgebildet, das nach dem Herauspressen aus dem Mundstückkanal 10 in Breitenrichtung M und Höhenrichtung N aufquellt, sodass die Breite B des entstehenden Extrudats 16 um eine Quellbreite größer als die Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 und die Höhe A des Extrudats 16 um einen Quellhöhe größer als die Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 ist.
Das Aufquellen des Gummirohmaterials 12 in Breitenrichtung M bzw. in Höhenrichtung N erfolgt aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Gummirohmaterials 12. Das Gummirohmaterial 12 wird beim Fördern und Hindurchpressen durch den Mundstückkanal 10 elastisch verformt. Nach Verlassen des Mundstückkanals 10 weitet sich das Gummirohmaterial 12 des Extrudats 16 selbstständig wieder auf, was auch als Aufquellen bezeichnet sein kann. Ein Quellverhältnis ist durch das Verhältnis zwischen der Quellbreite zu der Quellhöhe des Extrudats 16 bestimmt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Prozessoreinheit 6 konfiguriert ist, basierend auf der durch die Extrudatmessdaten repräsentierte Breite B und Höhe A des Extrudats 16 ein als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis zu ermitteln. Hierbei wird also das Verhältnis zwischen der Quellbreite des Extrudats 16 zu der Quellhöhe des Extrudats 16 ermittelt und als Istquellverhältnis bezeichnet. Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, wenn das Rechenmodell außerdem durch einen Quellparameter einstellbar ist, der das Quellverhältnis von einem mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4 herauspressbaren bzw. erzeugbaren Simulationsextrudat 24 repräsentiert. Diese weitere Einstellmöglichkeit des Rechenmodells erlaubt die noch weitere und präzisere Kalibrierung des Rechenmodells. Für einen zweiten Kalibrierungsvorgang, der vorzugsweise nach dem ersten Kalibrierungsvorgang ausgeführt werden kann, sind die Durchlassparameter weiterhin durch die tatsächliche Öffnungsbreite D und/oder die tatsächliche Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Extruders 4 vorbestimmt. Auf die entsprechenden, zuvor genannten Erläuterungen wird in analogerweise Bezug genommen. Die Prozessoreinheit 6 ist konfiguriert, in dem zweiten Kalibrierungsvorgang den Quellparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, sodass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einem Quellverhältnis herauszupressen bzw. zu erzeugen, das dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmten Quellrestwert entspricht. Der Quellparameter für den Anpassungsvorgang ist sodann durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt. Der im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelte Quellparameter erlaubt also die Einstellung des Rechenmodells an die unterschiedlichen Quellverhältnisse und/oder Eigenschaften des Extrudats 16, das von dem Extruder 4 erzeugbar ist. Durch den zweiten Kalibrierungsvorgang kann das Rechenmodell also noch besser auf den tatsächlichen Extruder 4 kalibriert werden. Dadurch erfolgt auch eine bessere Simulation des Extruders 4. In entsprechender Weise kann auch eine bessere Anpassung im Anpassungsvorgang erfolgen.
In der 7 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ablaufplans des Verfahrens dargestellt. Das Verfahren wird mittels des zuvor erläuterten Systems 2 ausgeführt. Vorzugsweise weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

a) Empfang von Extrudatmessdaten mittels der Prozessoreinheit 6, wobei die Extrudatmessdaten die Höhe des Extrudats 16 repräsentieren;
b) Zugreifen auf ein Rechenmodell mittels der Prozessoreinheit 6, wobei das Rechenmodell durch einen Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist, wobei der Druckparameter den Druck des im Mundstückkanal 10 des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4 geförderten Gummirohmaterials 12 repräsentiert, wobei die Durchlassparameter die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders 4 repräsentieren;
c) Zugreifen auf vorbestimmte Extrudatsolldaten mittels der Prozessoreinheit 6, die eine Sollhöhe E eines Sollquerschnitts für das Extrudat 16 repräsentieren;
d) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit 6 für einen ersten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Extruders 4;
e) Iteratives Ermitteln des Druckparameters in dem ersten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit 6, so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einer Höhe G herauszupressen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe A des Extrudats 16 bis auf einen vorbestimmte Höhenrestwert entspricht;
f) Bestimmen des Druckparameters für einen Anpassungsvorgang mittels der Prozessoreinheit 6 durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter; und
g) Iteratives Ermitteln der Durchlassparameter in dem Anpassungsvorgang durch mehreren Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit 6, so dass das mit den ermittelten

Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat 24 mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G herauszupressen.
In der 8 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens dargestellt. Dabei weist das Verfahren ebenfalls die Schritte a) bis g) auf, wie sie zuvor erläutert worden sind. Darüber hinaus weist das Verfahren die Verfahrensschritte e1), e2) und e3) auf. Diese Verfahrensschritte sind im Folgenden wiedergegeben:

e1) Ermitteln eines als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis basierend auf der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Breite B und Höhe A des Extrudats 16 mittels der Prozessoreinheit,
e2) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit 6 für einen zweiten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung 14 des Mundstückkanals 10 des Extruders 4; und
e3) Iteratives Ermitteln des Quellparameters in dem zweiten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit 6, so dass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder 4 repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat mit einem Quellverhältnis herauszupressen, das dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmte Quellrestwert entspricht, wobei der Quellparameter für den Anpassungsvorgang in Schritt g) durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt ist.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

A: Höhe des Extrudats
B: Breite des Extrudats
C: Öffnungshöhe der Durchlassöffnung
D: Öffnungsbreite der Druchlassöffnung
E: Sollhöhe des Extrudats
F: Sollbreite des Extrudats
G: Höhe des Simulationsextrudats
H: Breite des Simulationsextrudats
M: Breitenrichtung
N: Höhenrichtung
2: System
4: Extruder
6: Prozessoreinheit
8: Mundstück
10: Mundstückkanal
12: Gummirohmaterial
14: Durchlassöffnung
16: Extrudat
24: Simulationsextrudat
26: Signaleingangsschnittstelle
28: Ausgangsschnittstelle
30: Datenspeicher
32: Prozessor
34: Sensor
36: Schnecke

Claims

System (2) zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder (4), aufweisend: einen Extruder (4), und eine Prozessoreinheit (6), wobei der Extruder (4) ein Mundstück (8) mit einem Mundstückkanal (10) aufweist, wobei der Extruder (4) zum Fördern von Gummirohmaterial (12) durch den Mundstückkanal (10) ausgebildet ist, so dass vom Extruder (4) ein durch eine Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) geformtes, strangförmiges Extrudat (16) herauspressbar ist, dessen Höhe A von einer Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) und eine Breite B des Extrudats (16) von einer Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung (14) abhängen, wobei die Prozessoreinheit (6) zum Empfang von Extrudatmessdaten ausgebildet und/oder konfiguriert ist, die eine Höhe A des Extrudats (16) repräsentieren, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, den Extruder (4) mittels eines Rechenmodells zu simulieren, das durch einen Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist, wobei der Druckparameter den Druck des im Mundstückkanal (10) des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders (4) geförderten Gummirohmaterials (12) repräsentiert, wobei die Durchlassparameter die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders (4) repräsentieren, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, auf vorbestimmte Extrudatsolldaten zuzugreifen, die eine Sollhöhe E eines Sollquerschnitts für das Extrudat (16) repräsentieren, wobei die Durchlassparameter für einen ersten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des Extruders (4) vorbestimmt sind, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, in dem ersten Kalibrierungsvorgang den Druckparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer Höhe G herauszupressen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe A des Extrudats (16) bis auf einen vorbestimmte Höhenrestwert entspricht, wobei der Druckparameter für einen Anpassungsvorgang durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter vorbestimmt ist, und wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G herauszupressen.
System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrudatsolldaten die Sollhöhe E und Sollbreite F des Sollquerschnitts für das Extrudat (16) repräsentieren, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, in dem Anpassungsvorgang die Durchlassparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G und mit einer von der Sollbreite F um maximal einen vorbestimmten Breitenrestwert abweichende Breite H herauszupressen.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder (4) zum Fördern von Gummirohmaterial (12) ausgebildet ist, das nach dem Herauspressen aus dem Mundstückkanal (10) in Breitenrichtung und Höhenrichtung aufquellt, so dass die Breite B des entstehenden Extrudats (16) um eine Quellbreite größer als die Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) und die Höhe A des Extrudats (16) um eine Quellhöhe größer als die Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) ist, wobei ein Quellverhältnis durch ein Verhältnis zwischen Quellbreite zu Quellhöhe bestimmt ist, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, basierend auf der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Breite B und Höhe A des Extrudats (16) ein als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis zu ermitteln, wobei das Rechenmodell außerdem durch einen Quellparameter einstellbar ist, wobei der Quellparameter das Quellverhältnis von einem mittels des Rechenmodells simulierten Extruder (4) herausgepressten Simulationsextrudat (24) repräsentiert, wobei die Durchlassparameter für einen zweiten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des Extruders (4) vorbestimmt sind, wobei die Prozessoreinheit (6) konfiguriert ist, in dem zweiten Kalibrierungsvorgang den Quellparameter iterativ mit mehreren Simulationen des Rechenmodells derart zu ermitteln, so dass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einem Quellverhältnis herauszupressen, das dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmte Quellrestwert entspricht, und wobei der Quellparameter für den Anpassungsvorgang durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt ist.
System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) eine Signaleingangsschnittstelle (26) aufweist, die zum Empfang der Extrudatmessdaten ausgebildet ist.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) eine Ausgangsschnittstelle (28) aufweist, die zum Übertragen eines Ausgangssignals ausgebildet ist, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) einen Datenspeicher (30) aufweist, von dem das Rechenmodell gespeichert ist.
System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) den oder einen Datenspeicher (30) aufweist, von dem die Extrudatsolldaten, der Höhenrestwert, der Breitenrestwert und/oder der Quellrestwert gespeichert sind.
Verfahren zum Ermitteln von Durchlassparametern für einen Extruder (4) mittels einer Prozessoreinheit (6), wobei der Extruder (4) ein Mundstück (8) mit einem Mundstückkanal (10) aufweist und zum Fördern von Gummirohmaterial (12) durch den Mundstückkanal (10) ausgebildet ist, so dass vom Extruder (4) ein durch eine Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) geformtes, strangförmiges Extrudat (16) herauspressbar ist, dessen Höhe von einer Öffnungshöhe der Durchlassöffnung (14) und eine Breite des Extrudats (16) von einer Öffnungsbreite der Durchlassöffnung (14) abhängen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Empfang von Extrudatmessdaten mittels der Prozessoreinheit (6), wobei die Extrudatmessdaten die Höhe A des Extrudats (16) repräsentieren; b) Zugreifen auf ein Rechenmodell mittels der Prozessoreinheit (6), wobei das Rechenmodell durch einen Druckparameter und Durchlassparameter einstellbar ist, wobei der Druckparameter den Druck des im Mundstückkanal (10) des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders (4) geförderten Gummirohmaterials (12) repräsentiert, wobei die Durchlassparameter die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des mittels des Rechenmodells simulierten Extruders (4) repräsentieren; c) Zugreifen auf vorbestimmte Extrudatsolldaten mittels der Prozessoreinheit (6), die eine Sollhöhe E eines Sollquerschnitts für das Extrudat (16) repräsentieren; d) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit (6) für einen ersten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des Extruders (4), e) Iteratives Ermitteln des Druckparameters in dem ersten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit (6), so dass das mit dem ermittelten Druckparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer Höhe G herauszupressen, die der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Höhe A des Extrudats (16) bis auf einen vorbestimmte Höhenrestwert entspricht; f) Bestimmen des Druckparameters für einen Anpassungsvorgang mittels der Prozessoreinheit (6) durch den im ersten Kalibrierungsvorgang ermittelten Druckparameter; und g) Iteratives Ermitteln der Durchlassparameter in dem Anpassungsvorgang durch mehreren Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit (6), so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G herauszupressen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrudatsolldaten die Sollhöhe E und Sollbreite F des Sollquerschnitts für das Extrudat (16) repräsentieren, wobei in Schritt g) das iterative Ermitteln der Durchlassparameter in dem Anpassungsvorgang durch mehreren Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit (6) derart erfolgt, so dass das mit den ermittelten Durchlassparametern eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einer von der Sollhöhe E um maximal einen vorbestimmten Höhenrestwert abweichende Höhe G und mit einer von der Sollbreite F um maximal einen vorbestimmten Breitenrestwert abweichende Breite H herauszupressen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 9, wobei der Extruder (4) zum Fördern von Gummirohmaterial (12) ausgebildet ist, das nach dem Herauspressen aus dem Mundstückkanal (10) in Breitenrichtung M und Höhenrichtung N aufquellt, so dass die Breite B des entstehenden Extrudats (16) um eine Quellbreite größer als die Öffnungsbreite D der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) und die Höhe A des Extrudats (16) um eine Quellhöhe größer als die Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) ist, wobei ein Quellverhältnis durch ein Verhältnis zwischen Quellbreite zu Quellhöhe bestimmt ist, wobei das Rechenmodell außerdem durch einen Quellparameter einstellbar ist, wobei der Quellparameter das Quellverhältnis von einem mittels des Rechenmodells simulierten Extruder (4) herausgepressten Simulationsextrudat (24) repräsentiert, und wobei das Verfahren außerdem die Schritt aufweist: e1) Ermitteln eines als Istquellverhältnis bezeichnetes Quellverhältnis basierend auf der durch die Extrudatmessdaten repräsentierten Breite B und Höhe A des Extrudats (16) mittels der Prozessoreinheit (6), e2) Bestimmen der Durchlassparameter mittels der Prozessoreinheit (6) für einen zweiten Kalibrierungsvorgang durch die Öffnungsbreite D und/oder Öffnungshöhe C der Durchlassöffnung (14) des Mundstückkanals (10) des Extruders (4); und e3) Iteratives Ermitteln des Quellparameters in dem zweiten Kalibrierungsvorgang durch mehrere Simulationen des Rechenmodells mittels der Prozessoreinheit (6), so dass das mit dem ermittelten Quellparameter eingestellte Rechenmodell einen Extruder (4) repräsentiert, der eingestellt ist, ein Simulationsextrudat (24) mit einem Quellverhältnis herauszupressen, das dem Istquellverhältnis bis auf einen vorbestimmte Quellrestwert entspricht, wobei der Quellparameter für den Anpassungsvorgang in Schritt g) durch den im zweiten Kalibrierungsvorgang ermittelten Quellparameter vorbestimmt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) die Extrudatmessdaten in Schritt a) mittels einer Signaleingangsschnittstelle (26) der Prozessoreinheit (6) empfängt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) eine Ausgangsschnittstelle (28) aufweist, und wobei das Verfahren einen weiteren Schritt h) aufweist: Übertragen eines Ausgangssignals, das die im Anpassungsvorgang ermittelten Durchlassparameter repräsentiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) einen Datenspeicher (30) aufweist, von dem das Rechenmodell gespeichert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (6) den oder einen Datenspeicher (30) aufweist, von dem die Extrudatsolldaten, der Höhenrestwert, der Breitenrestwert und/oder der Quellrestwert gespeichert sind.