DK164578B - Indretning til maaling af et roerstykkes vaegtykkelse under ekstrudering samt anvendelse af en saadan indretning - Google Patents

Description

i

DK 164578 B

Opfindelsen angår en indretning til måling af et ekstruderet rørstykkes vægtykkel se under ekstruder ing, og som omfatter et rørtykkelsesmå 1ei nst rument, som er indrettet til at kunne dreje rundt langs rørstykkets periferi, samt midler til at be-5 virke, at måleinstrumentet presses an imod rørstykkets væg. Desuden angår opfindelsen en anvendelse af en sådan indretning.

En sådan indretning til måling af et ekstruderet rørstykkes vægtykkelse kendes og har den fordel, at det ekstruderede rør-10 stykkes vægtykkelse kan måles kontinuerligt under ekstruderingen, og at der på basis af sådanne målinger kan træffes foranstaltninger til at hindre fremstillingen af et ekstruderet rørstykke med en ukorrekt vægtykkelse, som vil medføre et uønsket materialeforbrug.

15 I denne kendte indretning til måling af et ekstruderet røi— stykkes vægtykkelse, er måleinstrumentet hængslet anbragt på enden af en arm. Denne arm kan selv dreje i et plan parallelt med og igennem rørets akse, og hængslet er fastgjort til en 20 styrering, som strækker sig vinkelret på rørets akse koncentrisk omkring et rørstykke, der skal ekstruderes, så at hængslet kan dreje omkring rørstykket. Ved hjælp af en fjeder presses måleinstrumentet og en understøttende spids, som er placeret opstrøms i forhold til måleinstrumentet, an imod rør-25 stykkets væg.

Denne kendte indretning har den ulempe, at tyngdekraften har en stor indflydelse på måleresultaterne. I praktisk talt alle ekstruder ingsapparater er rørenes akser nemlig placeret vand-30 ret, hvilket medfører, at i ét øjeblik befinder måleinstrumentet sig under det ekstruderede rørstykke, og i næste øjeblik befinder det sig over. I førstnævnte tilfælde virker trykkraften modsat tyngdekraften. I sidstnævnte virker trykkraften og tyngdekraften i samme retning.

35

Dette medfører, at forskellen i måleinstrumentets påvirkningskraft er dobbelt så stor som selve måleinstrumentets vægt og

DK 164578 B

2 halvdelen af armen, således at den maksimale trykkraft, hvormed måleinstrumentet skal presses an imod rørstykkets væg, skal være mere end denne forskel. I mange tilfælde har dette vist sig at være for meget, hvorfor måleinstrumentet beskadig-5 es, eller det ekstruderede rørstykke deformeres. I hvert fald er målingerne ikke tilstrækkeligt nøjagtige, hvilket i visse tilfælde endog kan medføre sammenbrud.

Et andet problem ligger i, at måleinstrumentet i denne kendte 10 indretning bæres på rørets væg ved hjælp af fire bæreelementer, som er fikseret i forhold til hinanden, således at vinkeldrejning, indstillinger med forkert opretning og lignende, som generelt skyldes slitage og/eller ophobning af rotationspunkter eller hængsel punkter, medfører at alle bæreelementerne ikke 15 altid hviler på rørstykkets væg. Dette kan give anledning til forkerte målinger.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et apparat af den nævnte type, hvori disse ulemper ikke findes.

20

Dette opnås ved hjælp af en indretning ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved, at armen bærer en uden for ringen placeret kontravægt, og at der findes et indstilleligt trykelement, som virker på armen.

25

Ved brug af en arm med en vægt, som tjener som en kontravægt, kan armsystemet afbalanceres omkring et hængselpunkt. Derved er det indstillelige trykelement, for eksempel en let fjeder, tilstrækkelig til at holde måleinstrumentet presset an imod 30 rørstykkets væg med en forholdsvis lille og i alt væsentlig ensartet kraft, så at beskadigelser af måleinstrumentet eller deformering af røret eller utilstrækkeligt nøjagtige målinger eller sammenbrud er udelukket.

35 Især er det en fordel for trykelementet at være hængslet forbundet med armen og ringen.

3

DK 164578 B

Trykelementet er hensigtsmæssigt en fjeder, men fortrinsvis en to-vejsdrivbar luftcylinder. En sådan to-vejsdrivbar luftcylinder har den store fordel, at trykkraften kan indstilles på en enkel måde, og at denne trykkraft ikke afhænger af sammen-5 presningsgraden af en fjeder eller lignende. Hvis derudover måleinstrumentet ikke er i brug, f.eks. under igangsætningen af et ekstruder i ngsanlæg, men også når det af en eller anden årsag, som vil blive omtalt nedenfor, ikke arbejder i forbindelse med rørstykkets væg, kan måleinstrumentet presses udad 10 væk fra rørstykkets væg, således at det er muligt at arbejde uden risiko for at beskadige måleinstrumentet. Så snart ekstruderingen forløber effektivt, og det er fornuftigt at måle vægtykkelsen, kan operatørerne bringe indretningen i funktion ved at påvirke den to-vejsdrivbare luftcylinder. Til dette 15 formål er det endog muligt at indbygge et programpunkt i den igangsætningsprocedure, som automatisk udføres ved hjælp af ekstruderen.

Måleinstrumentet arbejder ifølge opfindelsen særligt fordelag-20 tigt, hvis det er forbundet med to bæreelementer, som er placeret på hver sin side af måleinstrumentet og har bæreflader, som er indrettet til at ligge an imod rørstykkets væg, og at vinklerne α imellem de to bæreflader og måleinstrumentets akse er ens og regulerbar.

25 Bæreelementer i form af to fingre kan på saksagtig måde bevæge sig udad eller indad, og måleinstrumentet kan således bevæges ind imod eller væk fra rørstykkets væg, medens dets akse opretholdes vinkelret på rørstykkets væg.

30

Positionen af bæreelementerne i form af fingre kan effektivt regulere positionen af måleinstrumentet ved hjælp af f.eks. en tandhjuls-tandstangskonstruktion.

35 Måleinstrumentet arbejder særligt fordelagtigt, hvis ifølge opfindelsen armen, som bærer måleinstrumentet, er frakobleligt koblet sammen med et fastgørelseselement, som er indrettet til

DK 164578 B

4 at holde armen på plads i aksial retning i forhold til ringen og muliggør, at måleinstrumentet fuldstændigt kan fjernes fra rørets væg, hvilket fastgørelseselement er fortrinsvis en magnet .

5

Et sådant fastgørelseselement har den fordel, at den arm, som bærer måleinstrumentet, kan holdes i et plan vinkelret på rørets akse, men når røret udøver en større aksial kraft på måleinstrumentet end fastgørelseselementet, fortrinsvis i form 10 af en magnet, kan optage, bevæges armen væk fra det vinkelrette plan, uden at rørstykket beskadiges af måleinstrumentet. Når den fejl, der har forekommet, er blevet elimineret, trækker fastgørelseselementet, fortrinsvis i form af en magnet, armen tilbage ind i den ønskede position igen, og der kan der-15 efter foregå nøjagtige målinger igen.

Som nævnt angår opfindelsen også en anvendelse. Denne anvendelse er udtrykt i krav 9.

20 Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en kendt indretning til måling af et ekstruderet rørstykkes vægtykkelse, 25 fig. 2 skematisk en afbildning af en indretning ifølge opfindelsen , fig. 3 den i fig. 2 viste indretning, set i snit, 30 fig. 4 en detalje af indretningen ifølge fig. 2, og fig. 5 en skematisk afbildning af et ekstruderingsapparat, som er forsynet med en indretning til måling af vægtykkelsen 35 ifølge opfindelsen.

Den i fig. 1 viste kendte indretning til måling af vægtykkelsen i et ekstruderet rørstykke under ekstruder i ngen omfatter 5

DK 164578 B

et rørtykkelsesmåleinstrument 7, som er indrettet til at kunne dreje omkring et rørstykkes 3 periferi, og som ved hjælp af ultralydbølger måler rørstykkets vægtykkelse ved forskellige punkter spredt ud over rørstykkets periferi. Dette kendte må-5 leinstrument 7 er forbundet med en arm 9, som selv ved hjælp af en hængsel forbindelse 16 er forbundet med en drejelig styrering 8, som strækker sig koncentrisk omkring et rørstykke. Med henblik på at understøtte vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 er dette forbundet med et understøtningsorgan 15, som er pla-10 ceret opstrøms i forhold til vægtykkelsesmåleinstrumentet 7. Armen 9 er endvidere forbundet ved hjælp af en hængsel forbin-delse med en forbindelsesliste 20 imellem understøtningselementet 15 og vægtykkelsesmåleinstrumentet 7. Armen 9 er også forbundet ved hjælp af en fjeder 16a med en arm 17, hvormed 15 armen 9 er forbundet ved hjælp af hængselforbindelsen 16. En indstilling af fjederkraften sikrer, at vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 hviler oven på den udvendige side 4 af rørstykket 3.

20 Bevægelse af armen 17 i styreringen 8 vil bevirke, at vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 drejer rundt langs rørstykkets periferi .

I den i fig. 1 viste position påvirker vægtykkelsesmåleinstru-25 mentets 7 trykkraft rørets udvendige side 4 i samme retning som tyngdekraften.

I den modsatte position, som er vist ved hjælp af punkterede linier, vil tyngdekraften imidlertid virke i en retning modsat 30 den trykkraft, der udøves ved hjælp af fjederen 16.

Dette fører i praksis ofte til beskadigelse af vægtykkelsesmåleinstrumentet 7, deformation af rørstykket 3, beskadigelse af rørstykkets udvendige side 4 eller fejlagtig eller utilstræk-35 kelig nøjagtig måling af vægtykkelsen.

Som det fremgår strækker armen 9 sig i et plan igennem rørstykkets 3 akse.

DK 164578 B

6 I indretningen ifølge den foreliggende opfindelse er ovennævnte ulemper elimineret som følge af, at armen er indrettet til at strække sig i et plan parallelt med styreringens 8 plan, som strækker sig i alt væsentligt vinkelret på rørets 5 akse. Armen 9 er også her forbundet med styreringen 8 ved hjælp af en hængsel forbinde!se 11.

Armen 9 består her imidlertid af en del 9b, som er placeret imellem hængselforbindelsen 11 og måleinstrumentet 7 samt en 10 del 9a, som er placeret uden for styreringen 8, og hvorpå der er fastgjort en kontravægt 10. Som følge af en korrekt indstilling kan armen 9 afbalanceres omkring hængsel punktet 11. Ved hjælp af et trykelement 12, f.eks. en fjeder, kan der sikres ensartet anpresning af måleinstrumentet 8 imod rørstyk-15 kets 3 udvendige side 4.

Trykelementet 12 kan bestå af en fjeder, men det kan med fordel også bestå af en to-vejsdrivbar luftcylinder, som er hængslet forbundet ved den ene side ved hjælp af en hængsel-20 forbindelse 13 med ringen 8, og ved den anden side ved hjælp af en hængsel forbi ndel se 14a med armen 9. Ved hjælp af en sådan to-vejsdrivbar luftcylinder kan den trykkraft, der udøves ved hjælp af trykelementet indstilles nøjagtigt, og denne kraft afhænger ikke af graden af sammentrykningen af f.eks. en 25 fjeder.

Ved hjælp af en sådan to-vejsdrivbar luftcylinder er det endvidere muligt at bevæge armen og dermed måleinstrumentet 7 væk fra rørstykkets udvendige side ved at standse lufttilførslen 30 og i stedet lade luften strømme ud.

Dette er særlig vigtigt under igangsætningen af den ekstruder, som skal producere rørstykket. Såsnart et rørstykke, som har de ønskede parametre, er blevet ekstruderet, kan vægtykkelses-35 måleinstrumentet 7 bevæges tilbage an imod rørstykkets 3 udvendige side. Om ønsket kan dette træk endog være indbygget i et program til en automatisk igangsætningsprocedure for en ekstruder.

DK 164578 B

7

For at sikre optimal anpresning af vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 imod et rørstykkes 3 udvendige side, forbindes vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 på begge sider heraf med bæreelementer 14, som er konstrueret i form af fingre. Positionen af disse 5 fingre 14 i forhold til hinanden kan variere. Ved hjælp af en tandhjuls-tandstangskonstruktion 16 er vinklen a, der dannes ved hjælp af fingrene 14 altid opdelt i to ens vinkler ved hjælp af måleinstrumentet 7, uafhængigt af de to fingres position, hvorfor måleinstrumentet altid holdes vinkelret i for-10 hold til rørets væg.

For at hindre måleinstrumentet 7 i at blive beskadiget, hvis røret skulle udøve en for stor aksial kraft på måleinstrumentet, findes der også et fastgørelseselement 13 i form af en ma-15 gnet, hvilken magnet arbejder i forbindelse med armen 9. Når som helst den kraft, der udøves af rørstykket på måleinstrumentet er større end den kraft, som fastgørelseselementet i form af magneten 13 kan absorbere, vil armen 9 blive frigjort fra fastgørelseselementet eller magneten 13 og derved blive 20 bevæget væk fra planet vinkelret på røret 8. Når den fejl, som har bevirket den aksiale kraft er blevet elimineret, kan armen 9 vende tilbage til dens udgangsstilling og blive forbundet med magneten 13, hvorefter målingen kan genoptages.

25 Endelig viser fig. 5 et arrangement, hvori et vægtykkelsesmåleinstrument ifølge opfindelsen anvendes.

Det ses, at en ekstruder 1 med et ekstruderingshoved 2 er i færd med at ekstrudere et plastrørstykke 3, som efter at have 30 passeret en kalibreringsindretning 19, afkøles ved hjælp af køleelementer 5, som sprøjter kølevand ud over røret. Vægtykkelsesmåleinstrumentet 7 måler vægtykkelsen, og afhængig af de målte værdier reguleres passagen inden i ekstruderingshovedet 2, så at der opnås et rør med en vægtykkelse, som har den øn-35 skede værdi over hele periferien.

Plastrøret fjernes ved hjælp af en aftrækningsbænk 6.

8

DK 164578 B

Indretningen ifølge opfindelsen muliggør også måling af vægtykkelsen ved hjælp af et ekko på en meget pålidelig måde. Denne måling udføres ved, at der opretholdes et tyndt vandlag 21 på rørets udvendige overflade, udsende en ultralydsimpuls, 5 som udsendes ved hjælp af måleindretningens hoved imod rørets væg samt at måle den tid ekkoet tager om at vende tilbage til måleindretningen som følge af rørets indvendige side. Forskellen imellem tidspunktet for udsendelsen af ultralydsimpulserne og tidspunktet for ekkoets tilbagekomst er et mål for vægtyk-10 kelsen.

I indretningen ifølge opfindelsen måles vægtykkelsen ved at sammenligne tidsforskellen imellem det første ekko, som skyldes rørets udvendige side og et andet ekko, som skyldes rørets 15 indvendige side, efter at måleindretningens hoved har udsendt en ultralydsimpuls. Dette kræver imidlertid opretholdelsen af et tykt vandlag 21 på den udvendige overflade. Hvis der ikke er et sådant tykt vandlag tilstede, vil der ikke blive udsendt et ekko af den ydre overflade, eller hvis det tykke vandlag 20 kun delvis er tilstede, vil målingerne blive forkerte.

Dette problem vil ikke forekomme i den foreliggende opfindelse, da et tyndt vandlag let kan opretholdes sammenlignet med vanskeligheden med at opretholde et tykt vandlag, således som 25 det er nødvendigt inden for den kendte teknik.

Ved hjælp af en indretning til at måle vægtykkelsen ifølge opfindelsen, kan der ekstruderes piastrørstykker, f.eks. fremstillet af polyvinylchlorid, polyethylen eller polypropylen 30 med meget nøjagtig vægtykkelse, da vægtykkelsesmåleinstrumentet måler det ekstruderede rørstykkes vægtykkelse på en optimal måde.

35

Claims (9)

1. Indretning til måling af et ekstruderet rørstykkes vægtyk-5 kelse under ekstruder i ng, og som omfatter et rørtykkel sesmåleinstrument (7), som er indrettet til at kunne dreje rundt langs rørstykkets (3) periferi, samt midler (13) til at bevirke, at måleinstrumentet presses an imod rørstykkets væg (4), hvilket måleinstrument (7) er forbundet med en fri ende 10 af en arm (9), som hængslet er forbundet med en ring (8), som er indrettet til at kunne rotere omkring dens akse, kendetegnet ved, at armen (9) bærer en uden for ringen (8) placeret kontravægt (10), som modvirker vægten af måleinstrumentet, og er placeret vinkelret på rørets a'kse, og at der 15 findes et indstilleligt trykelement (12), som virker på armen (9) .

2. Indretning iføgle krav l, kendetegnet ved, at trykelementet (12) er hængslet forbundet med armen (9) ved 20 hjælp af en første hængselforbindelse (14a) og med ringen (8) ved hjælp af en anden hængselforbindelse (13).

3 Indretning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at trykelementet (12) er en fjeder. 25

4. Indretning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at trykelementet (12) er en to-vejsdrivbar luftcylinder.

5. Indretning ifølge et eller flere af kravene 1-4, k e n -30 detegnet ved, at måleinstrumentet (7) er forbundet med to bæreelementer (14), som er placeret på hver sin side af måleinstrumentet (7) og har bæreflader, som er indrettet til at ligge an imod rørstykkets (3) væg (4), og at vinklerne (a) imellem de to bæreflader og måleinstrumentets (7) akse er ens 35 og regulerbar.

6. Indretning ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at armen (9), som bærer måleinstruraen- DK 164578 B tet (7) er frakobleligt koblet sammen med et fastgørelseselement (13), som er indrettet til at holde armen (9) på plads i aksial retning i forhold til ringen (8) og muliggør, at måleinstrumentet fuldstændigt kan fjernes fra rørets væg (4). 5

7. Indretning ifølge krav 6, kendetegnet ved, at fastgørelseselementet (13) er en magnet, som indgriber med armen (9).

8. Indretning ifølge et eller flere af kravene 1-7, ken detegnet ved, at måleinstrumentet måler ved hjælp af et ekko, som returneres fra den indvendige side af rørstykkets væg, når en ultralydsimpuls, som udsendes, ved hjælp af måleinstrumenterne, rammer denne indvendige side. 15

9. Anvendelse af en indretning ifølge krav 1-8 til måling af et ekstruderet rørstykkes vægtykkelse i et ekstruderingsappa-rat. 20 25 30 35