CN107708961B - 在制膜机用挤出设备中准备物料转换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在制膜机用挤出设备(10)中准备物料转换的方法，该挤出设备具有至少一个用于给挤出机(30)供给装料(E)的供料装置(20)，具有以下步骤：‑预先确定挤出设备(10)的生产订单的结束，‑设定用于所述至少一个供料装置(20)的降低的转换料位(WF)，‑将所述至少一个供料装置(20)的料位(F)保持在所述降低的转换料位(WF)以便用该挤出设备(10)继续生产。

Description

在制膜机用挤出设备中准备物料转换的方法
技术领域
本发明涉及在制膜机用挤出设备中准备物料转换的方法以及可执行这样的方法的相应挤出设备。
背景技术
原则上已知的是，在制膜机用挤出设备中应该执行物料转换。例如可以在一台制膜机上制造不同的产品，它们尤其在其所用配方和进而其所用物料组成方面是不同的。为了不同的材料组成能在一台生产设备上进行，必须调整或转换不同的装料。换言之，可以在装料配方的物料与后续配方的物料之间进行物料转换。
这种已知解决方案的缺点是，在订单结束时，即当装料或装料配方的期望量的产品制成时，执行物料转换。此刻，在挤出设备中，相应装料位于用于将该装料供给挤出机的供料装置中。为了能执行物料转换，现在必须将装料从该供料装置人工排出并换上在此刻可被称为后续物料的后续装料。这导致此时尚位于供料装置内的装料的整个物料量必须被排出并被算为废料。此外，将装料从供料装置排出是一个费时的过程，因为必须等到所有的装料尤其通过重力帮助从供料装置流出。
发明内容
本发明的任务是至少部分消除上述缺点。本发明的任务尤其是以低成本的简单方式缩短物料更换用时并最好也减少废料量。
前述任务通过一种具有权利要求1的特征的方法以及一种具有权利要求9的特征的挤出设备完成。本发明的其它特征和细节由从属权利要求、说明书和附图中得到。此时，关于本发明方法所描述的特征和细节显然也与本发明的挤出设备相关是适用的，反之亦然，因此关于针对本发明多个方面的公开内容，总是相互参照或可以相互参照。
根据本发明的方法用于在制膜机用挤出设备中准备物料更换。这样的挤出设备配备有至少一个用于给挤出机喂给装料的供料装置。本发明的方法具有以下步骤：
-预先确定挤出设备的生产订单的结束，
-设定用于所述至少一个供料装置的降低的转换料位，
-将所述至少一个供料装置的料位保持在所述降低的转换料位，以便用该挤出设备继续生产。
根据本发明，该生产订单现在被监测且关于预期结束被预先确定。这例如可以通过基于生产订单余量计算剩余运行时间来完成。但也可以想到的是，该预先确定包含挤出设备的操作者人工输入。通过这种方式，现在挤出设备的控制装置(可在其上执行本发明方法)能够识别生产订单的结束并且能够作为加工过程的继续控制的基础。在此，生产订单尤其是指：在该生产订单期间制造成品薄膜产品。此时，该生产订单有别于两个生产订单之间的中间时间区间或转换时间区间，在上述时间区间内尚未加工后续配方并且装料配方也未处于加工过程中。该转换时间区间导致废料，其无法被称为成品薄膜产品。
如果现在控制装置在本发明方法的实施方式中识别到生产订单的结束，则可以基于此而设定用于至少一个供料装置的降低的转换料位。转换料位此时尤其相对于各供料装置内的正常运行料位被减小。为了保证在挤出设备连续运行中将挤出机空转危险降至最低程度，通常在供料装置内维持相对多的装料，具备相应较高的缓冲效果。在用于供料装置的输送装置机械故障时，这也可避免挤出机空转。但是，一旦生产结束或生产订单结束已被预先确定，现在就可以设定降低的转换料位。即，这导致了各供料装置内的料位随着继续生产时间而降低，直到达到相应的转换料位，作为相对于运行料位降低的转换料位。根据本发明，现在将至少一个供料装置的料位保持在降低的转换料位以便用该挤出设备继续生产。就是说，现在从此刻起凭借较弱的缓冲效果来执行后续工作过程。但是，因为这是已经预先确定了生产订单结束的时刻，故机器操作者通常在此时也位于生产地点。因此，不需要提供高的缓冲效果，因为从现在起，在故障时机器操作者可做出灵活快速的反应。
将料位保持在降低的转换料位此时既可以是按连续方式进行的，也可以是按批次方式进行的。这尤其取决于补料形式。因此，知道了所谓的分批处理(Batchprozess)，在此，尤其可以按批次方式或连续地执行从供料容器到竖管或称量漏斗的补充。也可以想到的是：借助抽吸输送机构实现按分批方式将装料补充到供料装置。即，在以分批方式保持料位的情况下，仅当料位达到降低的转换料位之时，才进行“批次补料”。保持料位尤其是指：料位不低于降低的转换料位，或者只比降低的转换料位低了例如为约10％的最小预定量。
执行前述的方法，直到开始实际的物料转换。此外，也可以按此方式根据所述方法以降低的转换料位进行延长生产，只要这符合机器操作者的灵活意愿。
在此，供料装置最好可以配备有称量漏斗、竖管和/或供料容器，在此，可以提供抽吸输送机构或批次进料用于供料装置的补充功能。制膜机不仅可以是吹塑膜制造，也可以是其它形式的薄膜制造，尤其是所谓的流延膜制造。
根据本发明的方法带来许多优点。尤其在开始物料更换的时刻，位于各供料装置内的装料量相对于降低的转换料位明显减小。就是说，少量的装料必须从供料装置被移除以便执行物料更换。这尤其具有两个重要作用。其一，通过这种方式明显缩短了用于通过这种方式所减少的剩余装料的排出用时。对于排出的装料不再是可再用物料的情况，通过这种方式也同时明显减少了随后而生的废品或废料。
可能有利的是，在本发明方法中，当料位降至低于转换料位时，该至少一个供料装置的料位以分批方式尤其在唯一的补料批次中被提高。这是指：正好没有发生连续补料，而是借助补料批次总是将一特殊规定的补料量加入供料装置。例如可以设置共用的抽吸装置，其借助负压和唯一的泵对所有供料装置提供抽吸加料。因此，总是可以借助一次补料或多次补料来服务于供料装置。对于限制到尤其是唯一一次补料的情况，导致了在批次补料之前和之后的波动，进而在执行本发明方法时实际料位的波动变化幅度得以减小。对于物料转换恰好始于“刚好将一批补料加入之时”的情况，通过这种方式显著减小了装料的最大排料量。就是说，出现了波动的料位，同时出现了装料的剩余缓冲与降低的转换料位的相应组合。
有利的是，在前一段落的实施方式中，分批提升料位是借助于唯一一次补料完成的，其补充的装料少于在挤出设备的正常生产运行中的“运行批料(Betriebsschub)”。就是说，在正常的生产运行中，应该基本上完全补充供料装置直至最高料位，以便继续提供最大缓冲作用。对于作为物料转换准备的本发明方法来说，现在可能有利的是：将运行批料减至批次补料。这尤其可以如下保证：例如与运行批料的时间长度相比，在抽吸输送装置中抽吸时间段得以缩减，即批次补料的时间长度得以缩减。这导致在分批提升料位时不仅可以获得补料批次数量的减少，也可以获得单次补料量的减少。借此，获得在真实料位与转换料位之间的进一步减小的变换幅度，从而此外也可以考虑到针对该补料批次的缩短补料时间。就是说，针对其它进料进行少量的封闭，因此通过这种方式也可以针对其它供料装置采取较弱的缓冲作用。
另一个优点是，在本发明方法中，装料的体积和/或重量(对应于供料装置中的转换料位)与补料批次的装料的体积和/或重量具有在0.5:1至10:1之间的补料比例。这意味着：预先给出了补料与装料余量之间的关系的规定性设定。优选在0.5:1至5:1之间的补料比，尤其更优选在1:1至4:1之间的补料比。在个别情况，可能优选的是，补料比在1.5:1至2.5:1之间变化。此时优选少量批次补料就足以将相应的装料量保持在转换料位的特定范围。一方面，通过降低的转换料位“绝对”减小该供料装置内的剩余料位是有利的。另一方面，相应幅值的减小对于针对物料转换的最不利情况(即在一个补料批次之后立即启动物料转换)维持以最低程度高于转换料位是有意义的。
另一个优点可能是，在本发明方法中，在生产订单结束前的规定时刻设定一个低于转换料位的最低料位，并且至少一个供料装置的料位被保持得高于最低料位，以便用挤出设备继续生产。在此是所谓的“双级”料位工艺。在本发明方法启动之后检查最低料位是否有意义。这可以是直接的，也可以是间接的。控制装置被人工或自动地置于本发明的转换状态且启动对应的转换料位。一旦操作者现在就在附近且期望开始材料转换，则可以进一步减弱在各供料装置内的缓冲作用，因为马上面临物料转换。组分特定的选择不仅可以人工直接进行，也可以通过规定设定以自动方式如依据约5分钟的规定时刻来进行。这导致了料位更进一步降低到最低料位，并且用于各供料装置的料位保持功能现在针对最低料位来进行。但这只在操作者实际上就在附近且现在处于实际待执行的物料转换前不久的最后阶段之时，才足够安全可靠。
另一个优点是，在本发明方法中设有至少两个供料装置，其中，针对挤出设备中的每个供料装置规定一个特定的转换料位。各供料装置也可以被描绘为组分或材料组分。因此，在各配方中的每个材料组分就用量和随之而来的输送速度而言是特定的。如果例如在一个供料装置中存放一种在整个装料配方中只动用很少的量的材料组分，则该供料装置的相应输送速度很低。如果相反另一种材料组分以大体积量装在另一个供料装置中，则在那里提供高输送量以便从该供料装置相应快速排出该物料。根据不同的排料速度，现在可以提供不同的转换料位。这样，在排料速度低的情况下，也可以借助于明显较低的转换料位来获得与相应另一个供料装置高速排料情况相近似的缓冲作用。即，实现特定物料的时间或物料减少，进而实现用于本发明方法执行的进一步优化的选项。
也有利的是，在本发明方法中，在预先确定生产订单结束之后，确定用于至少一个供料装置的降低时间，该降低时间是料位因继续生产而降低至转换料位所需要的时间，并且当直至生产订单结束的剩余时间等于降低时间时，设定降低的转换料位。就是说，当生产订单就其结束而言被预先确定时，同时根据实际生产参数预先确定料位降低持续多久。当用于供料装置的输送速度慢时，用于各供料装置的降低时间与此相应地较长，而当用于供料装置的输送速度快时，该降低时间较短。一旦直到生产订单结束的剩余时间现在等于降低时间，则具体针对该供料装置开始该降低的转换料位的设定。即，出现了快慢不同地下降的料柱，在这里，供料装置的各自料柱的降低可在不同时刻开始。实施条件(即剩余时间等于降低时间)显然是指技术性变化空间。因此，在因降低时间与剩余时间相同而触发时可以有达到±10％的误差。显然，也可以设定剩余缓冲，因此例如在一份相应生产订单结束之前或之后的五分钟，所有供料装置处于期望的转换料位且因此处于准备运行中。
还有利的是，在本发明方法中，为了保持料位而通过控制装置接收料位信号，该料位信号尤其包含以下信息中的至少一个：
-至少一个供料装置的至少部分填充的称量漏斗的重量，
-在该至少一个供料装置的称量漏斗内的料位，
-在该至少一个供料装置的竖管内的料位，
-在该至少一个供料装置的供料容器内的料位。
前述的列举并非是穷举名单。显然，料位信号可以由控制装置接收并且也包含两个以上的信息。因此可以想到：可提供不同的信号，或提供期望信号的不同传感器。
本发明的主题也是一种挤出设备，其具有挤出机和至少一个用于给挤出机供应装料的供料装置。这样的挤出设备具有用于确定至少一个供料装置内的料位的料位传感器。此外，控制装置设计用于预先确定该挤出设备的生产订单的结束、设定用于至少一个供料装置的降低的转换料位、将至少一个供料装置的料位保持在所述降低的转换料位以便用该挤出设备继续生产。有利的是，该控制装置被设计用于实施本发明方法。为此，本发明的挤出设备带来了与明确关于本发明方法所描述的一样的优点。
附图说明
从以下参照附图来详细说明本发明实施例的说明中得到本发明的其它的优点、特征和细节。在此，在权利要求书和说明书提到的特征可以分别单独地或以任何组合形式对本发明来说是重要的。在此示意性示出：
图1示出本发明的挤出设备的一个实施方式，
图2示出在料位降低时的图1的实施方式，
图3示出料位在转换料位水平时的图1和图2的实施方式，
图4示出在批次补料时图1-3的实施方式，
图5示出在最低料位时的图1-4的实施方式，
图6示意性示出料位变化过程，和
图7示出挤出设备的一个替代实施方式。
结合图1至图5来详述本发明的挤出设备10。它在此实施方式中示意性地例如配备有两个供料装置20。每个供料装置20具有供料容器26、竖管24和称量漏斗22。在正常运行模式中，各供料装置20在此填充满装料E，从而图1基本上示出了用于装料E的运行料位BF。
一旦识别出物料转换要求，则控制装置40可以执行相应的本发明方法。这导致：当前预先确定生产结束，并且依据所述预先确定尤其与降低时间AZ和针对生产结束的剩余时间RZ相关地执行供料装置20内的各料位F的相应降低。料位F降低过程中的瞬间记录如图2详细所示。
当达到根据图3的情况时，料位F的降低结束。为了识别出此情况，在此设有料位传感器42。在右侧的供料装置20中，料位传感器42以感应传感器形式构成，其能准确识别料位。由于在右侧和左侧的供料装置20中分别设有一个称量漏斗22，故现在也可以在左侧供料装置20中将料位传感器42与称量系统相连。因此，在这里可以根据重量评估来给出另一个转换料位WF。一旦各料位F现已达到相应的转换料位WF，则控制装置40尝试保持转换料位WF。此时应该避免“低于”，或者保持“最多低于约10％”。在图3所表明的时刻，现在进行在供料装置20中的补料。这尤其以分批形式进行，例如借助唯一一个补料批次。由此，在两个供料装置20中的料位F现在又明显提升到高于转换料位WF。一直保持此情况，直到现在实际进行物料转换。
图5示出了尤其根据机器操作者的人工输入，现在也能进行料位F的进一步降低和进而二次降低。在这里指出了最低料位MF，从而实现留在各供料装置20中的装料E的更进一步减少。如图1-5所示，为此进行须在待执行的物料转换中予以考虑的装料E余量的减少。因此，一方面，减少了废品或者说装料E的排出余料的废料。另一方面，从各供料装置20排出剩余装料E所需要的时长被明显缩短。
图6示意性示出了料位F可如何随时间变化。在左上方，料位F以运行料位BF开始，此时供料装置20装满。在这里，在生产过程中料位F也降低，但在这里，补料批次总是实现加满至运行料位BF。这导致了在图6中的左上方的相应锯齿特性。一旦生产结束预先确定，则可以采用本发明的方法，从而料位F现在下降。此时，尤其考虑作为降低时间AZ的相应时间，其在此实施方式中等于或基本上等于直至生产订单结束的剩余时间RZ。一旦现在料位F已经达到转换料位WF，则通过批次补料避免低于转换料位WF。如果设备保持在此情况下，则现在在右下方也形成锯齿形态，其避免料位F低于转换料位WF或者减至最低程度。
图7示出了挤出设备10的一个替代实施方式。它与本发明所述的优点相关地基于图1的实施方式，但因补料功能而有所区别。因此，在这里规定了所谓的“批料处理”用于补料。供料容器26配备有分隔开的容腔，从而供料容器26的每个容腔可被认为是供料装置20。设于其下方的呈竖管24和称量漏斗22形式的部件因此是不同供料装置20的共用部件。在称量漏斗22下方设有尤其具有混料器驱动机构的混料漏斗，其允许在进入挤出机之前的均质化。
前面对实施方式的说明只在例子范围内描述了本发明。显然，多个实施方式的一些特征只要技术上有意义就可以相互自由组合，而没有脱离本发明的范围。
附图标记列表
10 挤出设备
20 供料装置
22 称量漏斗
24 竖管
26 供料容器
28 定量螺旋输送机构
30 挤出机
40 控制装置
42 料位传感器
E 装料
BF 运行料位
WF 转换料位
MF 最低料位
F 料位
AZ 降低时间
RZ 剩余时间
t 时间

Claims (10)

1.一种在制膜机用挤出设备(10)中准备物料转换的方法，该挤出设备具有至少一个用于给挤出机(30)供给装料(E)的供料装置(20)，其具有以下步骤：
-监测挤出设备(10)的生产订单并且基于生产订单余量计算剩余运行时间来自动预先确定挤出设备(10)的生产订单的结束，其中根据生产订单预先确定的结束以及与降低时间和剩余时间相关地执行所述至少一个供料装置中料位的相应降低，
-设定用于所述至少一个供料装置(20)的相对于正常运行料位降低的转换料位(WF)，
-将所述至少一个供料装置(20)的料位(F)保持在所述降低的转换料位(WF)以便用该挤出设备(10)继续生产，其中设有至少两个供料装置(20)，其中，为该挤出设备(10)的每个供料装置(20)设定一个特定的转换料位(WF)，
其中控制装置识别生产订单的结束并且用所述生产订单的结束作为所述方法继续控制的基础，并且所述控制装置基于此设定用于至少一个供料装置的降低的转换料位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当该料位(F)降低到低于该转换料位(WF)时，该至少一个供料装置(20)的料位(F)是按照分批方式提升的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，分批提升料位(F)是借助于唯一一个补料批次进行的，其补充的装料(E)少于在该挤出设备(10)的正常生产运行中的运行批料。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，对应于该供料装置(20)内的转换料位(WF)的装料(E)的体积和/或重量与一个补料批次的装料(E)的体积和/或重量具有在1:1到2:1之间的补料比。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是，在生产订单结束前的规定时刻设定最低料位(MF)，该最低料位小于转换料位(WF)，并且该至少一个供料装置(20)的料位(F)被保持在最低料位(MF)之上以便用该挤出设备(10)继续生产。
6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是，在预先确定生产订单结束之后，确定用于所述至少一个供料装置(20)的、为了通过继续生产使料位(F)降低至转换料位(WF)所需要的降低时间(AZ)，并且当直至生产订单结束的剩余时间(RZ)等于降低时间(AZ)时，设定降低的转换料位(WF)。
7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征是，为了保持该料位(F)，由控制装置(40)接收料位信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，所述料位信号包含以下信息中的至少一个：
-该至少一个供料装置(20)的至少部分填充的称量漏斗(22)的重量，
-在该至少一个供料装置(20)的称量漏斗(22)内的料位(F)，
-在该至少一个供料装置(20)的竖管(24)内的料位(F)，
-在该至少一个供料装置(20)的供料容器(26)内的料位(F)。
9.一种挤出设备(10)，其具有挤出机(30)和至少一个用于给挤出机(30)供给装料(E)的供料装置(20)，
其具有用于确定在该至少一个供料装置(20)内的料位(F)的料位传感器(42)和控制装置(40)，
该控制装置监测挤出设备(10)的生产订单并且基于生产订单余量计算剩余运行时间来自动预先确定挤出设备(10)的生产订单的结束、设定用于所述至少一个供料装置(20)的相对于正常运行料位降低的转换料位(WF)以及将所述至少一个供料装置(20)的料位(F)保持在所述降低的转换料位(WF)以便用该挤出设备(10)继续生产，其中根据生产订单预先确定的结束以及与降低时间和剩余时间相关地执行所述至少一个供料装置中料位的相应降低，
其中设有至少两个供料装置(20)，其中，为该挤出设备(10)的每个供料装置(20)设定一个特定的转换料位(WF)，
其中所述控制装置识别生产订单的结束并且用所述生产订单的结束作为生产过程继续控制的基础，并且所述控制装置基于此设定用于至少一个供料装置的降低的转换料位。
10.根据权利要求9所述的挤出设备(10)，其特征是，该控制装置(40)被设计用于执行具有根据权利要求1至7之一的特征的方法。
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