DD250293A5

DD250293A5 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A SQUARE PRESSURE PRESSURE

Info

Publication number: DD250293A5
Application number: DD86295947A
Authority: DD
Inventors: Laszlo Erdoedi; Laszlo Krezinger; Gabor Szervanszky
Original assignee: Hiradastechnikai Gepgyar,Hu
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1987-10-08
Also published as: SU1431665A3; HUT57124A; DE3637353A1; PL262480A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Regulierung einer Schneckenstrangpresse. Nach dem erfindungsgemaessen Verfahren ist es wesentlich, dass zwecks Verminderung der Traegheit und Erhoehung der Genauigkeit der Regelung abhaengig von den Anforderungen der Verarbeitung erstens ein dem Temperaturunterschied des Strangpressenkopfes und des im letzteren vorhandenen Schmelzgutes entsprechendes Differenzsignal, zweitens ein dem ersten Sektor der Schneckenstrangpresse bei der Verarbeitung des zu bearbeitenden Stoffes zugeschriebene und nach einer vorbekannten Temperaturverteilung dem erwuenschten Sollwert der Temperatur dieses Sektors entsprechendes Basissignal, sowie drittens ein der erwuenschten Temperatur des Schmelzgutes entsprechendes Grundsignal erzeugt werden. Bei der erfindungsgemaessen Einrichtung ist es wesentlich, dass das Stoffthermometer im Strangpressenkopf angeordnet ist, der Ausgang des Grundsignalgenerators dem Eingang eines mit dem Ausgang des Differenzsignalgenerators verbundenen ersten Differenzverstaerkers sowie einem Summator zugefuehrt ist, wobei der Summator mit dem Ausgang des Signalumformers sowie durch einen Operationsverstaerker mit der Arithmetikeinheit verbunden ist, die durch Eingaenge dem ersten Differenzverstaerker sowie dem Signalgeber angeschlossen ist. Fig. 1The invention relates to a device and a method for regulating a screw extruder. According to the inventive method, it is essential that in order to reduce the trait and increase the accuracy of the regulation depending on the requirements of the processing first, a temperature difference of the extruder head and the present in the latter melt corresponding differential signal, and second, the first sector of the extruder screw during processing attributed to the material to be processed attributed and according to a known temperature distribution the desired target value of the temperature of this sector corresponding base signal, and thirdly, the desired temperature of the melt corresponding basic signal are generated. In the inventive device, it is essential that the fabric thermometer is arranged in the extruder head, the output of the basic signal generator to the input of a connected to the output of the differential signal generator first difference amplifier and a summator supplied, the summator with the output of the transducer and a Operationsverstaerker with the arithmetic unit is connected, which is connected by inputs to the first Differenzverstaerker and the signal generator. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regulierung einer Schneckenstrangpresse, wobei zwecks Gewährleistung einer hohen Qualität des Endproduktes die Bedingungen des Verarbeitungsprozesses bei einer mit einem Strangpressenkopf versehenen, aufheizbare und kühlbare Sektore aufweisenden Schneckenstrangpresse verbessert werden können. Beim Verfahren wird ein maßgebender Temperaturwert gemessen und mit einem Sollwert verglichen, danach wird dem Unterschied der zwei Werte ein Regelsignal zur Einstellung der Temperatur erzeugt, welches einem Temperaturregler zugeführt wird und derart wird der Sollwert der Temperatur eingestellt. Die vorgeschlagene Einrichtung ist auch zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und weist ein dem Strangpressenkopf zugeordnetes Stoffthermometer sowie eine Regeleinheit auf, welche miteinander verbunden sind, weiterhin ist die Regeleinheit mit einer zur Erzeugung von Eingriffsignalen zur Steuerung von die Temperatur in den Sektoren einstellenden Anlagen vorgesehenen Arithmetikeinheit verbunden.The invention relates to a method and a device for regulating a screw extruder, wherein in order to ensure a high quality of the final product, the conditions of the processing in a provided with an extruder head, can be heated and cooled sectors having screw extruder can be improved. In the method, a relevant temperature value is measured and compared with a setpoint, then the difference of the two values, a control signal for adjusting the temperature is generated, which is supplied to a temperature controller and so the target value of the temperature is set. The proposed device is also suitable for the implementation of the method according to the invention and has a the extruder head associated fabric thermometer and a control unit, which are interconnected, furthermore, the control unit is provided with an arithmetic unit for generating intervention signals for controlling the temperature in the sectors adjusting systems connected.

Characteristic of the known state of the art

Bei den Schneckenstrangpressen, die zur Verarbeitung von thermoplastischen Stoffen und insbesondere Kunststoffen verwendet werden, ist eine bestimmte Temperaturverteilung bei hohem Druck zu gewährleisten. Infolge des hohen Drucks müssen die Schneckenstrangpressen massive Wände aufweisen, deren Dicke die Temperaturmessung wesentlich erschwert. Die erhaltenen Meßwerte folgen nicht oder nur mit großer Verzögerung den Temperaturveränderungen des in der Schneckenstrangpresse verarbeiteten Stoffes. Das ist die Folge der Tatsache, daß die zur Temperaturmessung vorgesehenen Einheiten entweder in der Mitte der zur Temperaturänderung dienenden Anlagen oder auf der äußeren Wand der Schneckenstrangpresse angeordnet werden. Zwecks Vermeidung der mit der Temperaturmessung verbundenen Problemen wird eine Lösung von der Firma Hungäria Müanyagipari Vallalat, Budapest, vorgeschlagen, welche am 28. Juni 1985 unter der Nummer T/35398 in Ungarn veröffentlicht wurde. Das Wesen der vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß ein mathematisches Modell der Verteilung der zur Bearbeitung notwendigen Druck- und Temperaturwerte ausgearbeitet wird, die zu erwartenden Werte entlang der Längsachse der Schneckenstrangpresse bestimmt werden und als Sollwerte bei der Regelung verwendet werden. Entlang der Längsachse sind Meßeinheiten angeordnet, mit welchen dieDruck- und Temperaturwerte gemessen werden. Die gemessenen Werte werden mit den Sollwerten verglichen, und daraufhin können Regelsignale erzeugt werden. Da die Regulierung des Druckes im allgemeinen nicht einfach ist, wird eher die Temperaturregelung ausgewählt und verwirklicht. Das Verfahren macht es notwendig, eine hohe Anzahl von Detektoren zu verwenden, wobei die Genauigkeit der Regulierung von dem mathematischen Modell abhängig ist. Die das Verfahren verwirklichende Anlage kann mit kompliziertem Aufbau, hoher Trägheit der Regelung und manchmal mit niedriger Genauigkeit gekennzeichnet werden.In the screw extruders, which are used for processing of thermoplastic materials and in particular plastics, a certain temperature distribution at high pressure is to ensure. Due to the high pressure, the screw extruders must have solid walls whose thickness makes the temperature measurement much more difficult. The measured values obtained do not follow, or only with great delay, the temperature changes of the substance processed in the screw extruder. This is the consequence of the fact that the temperature measurement units are placed either in the middle of the temperature change equipment or on the outer wall of the screw extruder. In order to avoid the problems associated with temperature measurement, a solution is proposed by Hungaria Müanyagipari Vallalat, Budapest, which was published on June 28, 1985 under number T / 35398 in Hungary. The essence of the proposed solution is that a mathematical model of the distribution of the pressure and temperature values necessary for processing is worked out, the expected values along the longitudinal axis of the screw extruder are determined and used as setpoints in the control. Along the longitudinal axis measuring units are arranged, with which the pressure and temperature values are measured. The measured values are compared with the setpoints, and then control signals can be generated. Since the regulation of the pressure is generally not easy, the temperature control is selected and realized sooner. The method makes it necessary to use a high number of detectors, the accuracy of the regulation being dependent on the mathematical model. The equipment implementing the method can be characterized with complicated structure, high inertia of regulation and sometimes with low accuracy.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Schneckenstrangpressen auf kostengünstige Weise zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the utility properties of screw extruders in a cost effective manner.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung wird daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regulierung einer Schneckenstrangpresse zu erarbeiten, die eine niedrige Trägheit und eine hohe Genauigkeit der Regulierung der Schneckenstrangpressen gewährleisten.The invention is therefore an object of the invention to provide a method and a device for regulating a screw extruder, which ensure a low inertia and high accuracy of regulation of the screw extruders.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Regelung auf der beim Ausgang der Schneckenstrangpresse, im Strangpressenkopf verwirklichten Messung der Temperaturwerte basiert werden kann, falls die Ausgangstemperaturbedingungen im ersten Sektor der auf Sektore geteilten Presse nach einer sich aus den Erfahrungen ergebenden Funktion, ohne Einziehung komplizierter mathematischer Ausführungen eingestellt wird. Aufgrund dieser Werte kann ein Regelkreis niedriger Trägheit realisiert werden. Das Wesentliche der Erfindung kann daher auch darin gesehen werden, daß die zur Zeit im Strangpressenkopf eher ausnahmsweise und dann auch lediglich zur Gewinnung ergänzender Informationen vorgenommene Temperaturmessung als Ausgang der Regulierung dienen kann. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde ein Verfahren erarbeitet, wobei eine für den Bearbeitungsprozeß charakteristische Temperatur einer mit einem Strangpressenkopf versehbaren, aufheizbare und kühlbare Sektore aufweisende Schneckenstrangpresse gemessen wird, der gemessene Wert mit einem Sollwert verglichen wird und dem Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem Sollwert entsprechend ein Regelsignal zur Einstellung der Temperatur erzeugt wird, das Regelsignal einem Temperaturregler zugeführt und derart der Sollwert der Temperatur eingestellt wird, wobei erfindungsgemäß, zwecks Verminderung der Trägheit und Erhöhung der Genauigkeit der Regelung abhängig von den Anforderungen der Verarbeitung erstens ein dem Temperaturunterschied des Strangpressenkopfes und des im letzteren vorhandenen Schmelzgutes entsprechendes Differenzsignal, zweitens ein dem ersten Sektor der Schneckenstrangpresse bei derVerarbeitung des zu bearbeitenden Stoffes zugeschriebenes und nach einer vorbekannten Temperaturverteilung dem erwünschten Sollwert der Temperatur dieses Sektors entsprechendes Basissignal, sowie drittens ein der erwünschten Temperatur des Schmelzgutes entsprechendes Grundsignal erzeugt werden, die Temperatur des Schmelzgutes gemessen wird, oder ein für das Schmelzgut charakteristischer Temperaturwert bei einem vorbestimmten Punkt des Strangpressenkopfes bestimmt wird, und dann aufgrund der gemessenen Temperatur des Schmelzgutes oder des charakteristischen Temperaturwertes des Schmelzgutes ein Meßsignal erzeugt wird, und das Regelsignal aufgrund des Unterschieds des Meßsignalsund des Grundsignals, sowie in Betracht ziehend das Basissignal und das Differenzsignal erzeugt wird, weiterhin aufgrund des Regelsignals Eingriffsignale hergestellt werden, mit welchen in den Sektoren der Schneckenstrangpresse, von dem zweiten bis zum Strangpressenkopf die Temperaturwerte auf einen Pegel eingestellt werden, welcher die Temperaturverteilung nach dem vorbestimmten Ablauf sichert.The invention is based on the recognition that the control can be based on the measurement of the temperature values realized at the exit of the screw extruder in the extruder head, if the initial temperature conditions in the first sector of the sectored press are more complicated after a function resulting from experience, without confiscation mathematical versions is set. Based on these values, a low inertia control loop can be realized. The essence of the invention can therefore also be seen in the fact that the currently made in the extruder head rather exceptional and then only to obtain additional information temperature measurement can serve as an output of the regulation. To achieve the object, a method has been developed in which a characteristic of the processing temperature of a foreseeable with an extruder head, heatable and coolable sectors having screw extruder is measured, the measured value is compared with a setpoint and the difference between the measured value and the setpoint according to a control signal for adjusting the temperature is generated, the control signal is supplied to a temperature controller and the desired value of the temperature is set, according to the invention, for the purpose of reducing inertia and increasing the accuracy of the control depending on the requirements of processing, first, the temperature difference of the extruder head and second difference signal attributed to the first sector of the screw extruder in the processing of the material to be processed and after a vorbe knew temperature distribution the desired target value of the temperature of this sector corresponding base signal, and thirdly a desired temperature of the melt corresponding base signal is generated, the temperature of the melt is measured, or a temperature characteristic of the melt temperature value is determined at a predetermined point of the extruder head, and then due to the measured temperature of the melt or the characteristic temperature value of the melt, a measuring signal is generated, and the control signal due to the difference of the measuring signal and the fundamental signal, and taking into account the base signal and the difference signal is generated, further prepared on the basis of the control signal intervention signals, with which in the sectors of the screw extruder, from the second to the extruder head, the temperature values are set to a level which the temperature distribution after the predetermined Ablau f secures.

Es ist eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens, wenn zwecks präziser Einstellung der Verarbeitungsbedingungen ein vorbestimmtes Kennzeichen beim den Ausgang der Schneckenstrangpresse verlassenden Produkt bestimmt wird und daraufhin ein Korrektursignal zur Veränderung des Grundsignals erzeugt wird.It is an advantageous development of the method if, for the purpose of precise adjustment of the processing conditions, a predetermined characteristic is determined on the product leaving the outlet of the screw extruder and then a correction signal for changing the basic signal is generated.

In der zur Lösung der gestellten Aufgabe erarbeiteten Einrichtung, womit die gute Regulierung einer Schneckenstrangpresse gewährleistet werden kann, die ein Stoffthermometer, das mit einer auf Sektore unterteilten, mit einem Strangpressenkopf versehenen und aus einem zu verarbeitenden Stoff ein Schmelzgut erzeugenden Schneckenstrangpresse verbunden ist, sowie eine Regeleinheit enthält, die auf einem Eingang das Ausgangssignal des Stoffthermometers empfängt und mit einer Arithmetikeinheit versehen ist, die zur Erzeugung von Eingriffsignalen zur Steuerung von die Temperaturen der Sektore einstellenden Anlagen vorgesehen ist, ist es erfindungswesentlich, daß zwecks Verminderung derTrägheit und Erhöhung der Genauigkeit der Regelung das Stoffthermometer im Strangpressenkopf angeordnet ist, die Regeleinheit einen Signalgeber zur Einstellung der Temperatur des ersten Sektors der Schneckenstrangpresse nach einer vorgegebenen, die Verarbeitung kennzeichnenden Temperaturverteilungsfunktion, einen Signalumformer zur Erzeugung eines der im Strangpressenkopf durch das Stoffthermometer gemessenen Temperatur entsprechenden Signals, einen Differenzsignalgenerator zur Erzeugung eines Differenzsignals entsprechend dem durch Erfahrung bestimmten Unterschied zwischen den Temperaturen des Strangpressenkopfes und des darin enthaltenen Schmelzgutes, sowie einen Grundsignalgenerator zur Erzeugung eines Signals entsprechend der erwünschten Temperatur des Schmelzgutes enthält, wobei der Ausgang des Grundsignalgenerators dem Eingang eines mit dem Ausgang des Differenzsignalgenerators verbundenen ersten Differenzverstärkers sowie einem Summator zugeführt ist, wobei der Summator mit dem Ausgang des Signalumformers sowie durch einen Operationsverstärker mit der Arithmetikeinheit verbunden ist, die durch Eingänge dem ersten Differenzverstärker sowie dem Signalgeber angeschlossen ist.In the elaborated for solving the problem set-up device, whereby the good regulation of a screw extruder can be ensured, which is a fabric thermometer, which is connected to a subdivided, provided with an extruder head and a material to be processed a melt-producing screw extruder, and a It is essential to the invention that, in order to reduce the inertia and increase the accuracy of the control, it is essential to the control unit which receives the output signal of the fabric thermometer at one input and is provided with an arithmetic unit which is provided for generating intervention signals for the control of the temperatures of the sector the fabric thermometer is arranged in the extruder head, the control unit a signal generator for adjusting the temperature of the first sector of the screw extruder after a predetermined, the processing characterizing temperature distribution function n, a signal converter for generating a signal corresponding to the temperature measured in the extruder head by the fabric thermometer, a difference signal generator for generating a difference signal according to the difference between the temperatures of the extruder head and the melt contained therein, and a basic signal generator for generating a signal corresponding to the difference contains the desired temperature of the melt, wherein the output of the basic signal generator is supplied to the input of a connected to the output of the differential signal generator first differential amplifier and a summer, the summator is connected to the output of the transducer and an operational amplifier to the arithmetic unit by the inputs first differential amplifier and the signal generator is connected.

Es ist für das Inbetrachtziehen einiger maßgebender Parameter des Endproduktes bei der Einstellung der Verarbeitungsbedingungen insbesondere vorteilhaft, wenn beim den Ausgang der Schneckenstrangpresse verlassenden Produkt ein vorbestimmtes ergänzendes Kennzeichen bestimmt wird und daraufhin ein Korrektursignal zur Veränderung des Grundsignals erzeugt wird. Das Korrektursignal gelangt durch einen Speicher an einen Eingang eines zweiten Differenzverstärkers.It is particularly advantageous for the consideration of some decisive parameters of the final product when adjusting the processing conditions, when a predetermined additional characteristic is determined at the exit of the screw extruder product and then a correction signal for changing the basic signal is generated. The correction signal passes through a memory to an input of a second differential amplifier.

Die vorgeschlagene Einrichtung kann zur Verarbeitung mehrerer Stoffsorten oder zur Regulierung mehrerer Schneckenstrangpressen eingesetzt werden, falls die Arithmetikeinheit mit einem programmierbaren zentralen Prozessor versehen ist.The proposed device can be used to process multiple types of fabrics or to regulate multiple screw extruders if the arithmetic unit is provided with a programmable central processor.

Vorteilhaft ist es, wenn der Korrektursignalgenerator mit einem außerhalb der Schneckenstrangpresse angeordneten Meßfühler verbunden ist, der ein für ein Parameter des Endproduktes charakteristisches Signal erzeugt.It is advantageous if the correction signal generator is connected to a probe arranged outside the screw extruder, which generates a signal characteristic of a parameter of the end product.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Genauigkeit und Trägheit der Regulierung in erwünschter Richtung positiv beeinflußt werden.By the solution according to the invention, the accuracy and inertia of the regulation in the desired direction can be positively influenced.

embodiment

Die Erfindung soil nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung, in der das Blockschema der erfindungsgemäßen und zur Verwirklichung des vorgeschlagenen Verfahrens geeigneten Einrichtung dargestellt ist, näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below in several embodiments with reference to the accompanying drawing, in which the block diagram of the device according to the invention and suitable for the implementation of the proposed method is shown.

Bei der Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Temperatur des Stoffes eines Schmelzgutes gemessen, das durch den Strangpressenkopf einer auf kühlbare und aufheizbare Sektore unterteilten Schneckenstrangpresse weitergeleitet wird. Die andere Möglichkeit ist es, die Messung in einem solchen Punkt der Schneckenstrangpresse durchzuführen, wo ein Wert gewonnen werden kann, der eindeutig der Temperatur des Schmelzgutes entspricht (davon auf genau bestimmbare Weise abhängig ist). Aufgrund des gemessenen Wertes wird ein Meßsignal erzeugt. Vor dem Beginn der Verarbeitung wird aufgrund der Eigenschaften des eingegebenen Stoffes und des Aufbaues der verwendeten Schneckenstrangpresse bestimmt, welche Temperatur im ersten Sektor (Anfangssektor) herrschen soll, um bei Ausgang ein Schmelzgut erwünschter Temperatur (und Qualität) zu erhalten. Dieser Temperatur wird ein Basissignal und der erwünschten Temperatur des Schmelzgutes ein Grundsignal zugeschrieben. Gleichzeitig ist es festzustellen, wie hoch der Unterschied zwischen der Temperatur des Strangpressenkopfes gegebenen Aufbaues und der des Schmelzgutes ist, und diesem Unterschied wird ein Differenzsignal zugeordnet. Das Grundsignal, das Basissignal und das Differenzsignal werden zur Erzeugung von Regelsignalen verwendet, wobei diese bei der Erzeugung des Regelsignals in Betracht zu ziehenden Signale während der Verarbeitung desselben Kunststoffes unverändert bleiben.In the implementation of the method according to the invention, the temperature of the substance of a melt is measured, which is forwarded by the extruder head of a subdivided on coolable and heatable sectors screw extruder. The other possibility is to perform the measurement in such a point of the screw extruder, where a value can be obtained, which clearly corresponds to the temperature of the melt (it depends on exactly determinable manner). Based on the measured value, a measurement signal is generated. Before starting the processing, it is determined, based on the characteristics of the input material and the structure of the screw extruder used, which temperature in the first sector (initial sector) should prevail in order to obtain a melt of desired temperature (and quality) on exit. This temperature is a base signal and the desired temperature of the melt a basic signal attributed. At the same time it is to determine how high the difference between the temperature of the extruder head given structure and that of the melt, and this difference is associated with a difference signal. The fundamental signal, the base signal and the difference signal are used to generate control signals, which remain unchanged during the processing of the same plastic signals to be considered in the generation of the control signal.

Während der Verarbeitung eines Kunststoffes, wie es erwähnt wurde, wird die Temperatur des Stranpressenkopfes, genauer die Temperatur des durch die Verarbeitung erhaltenen Schmelzgutes gemessen, woraufhin ein Meßsignal erzeugt wird. Das Meßsignal wird mit dem Grundsignal verglichen, d.h. mit dem Signal, das den theoretischen Ausführungen und den praktischen Erfahrungen nach jene Temperatur des Schmelzgutes vertritt, die zur Erreichung der erwünschten Qualität des aus dem Schmelzgut herzustellenden Endproduktes notwendig ist. Das Grundsignal kann bedarfsweise durch ein Korrektursignal verändert werden, noch bevor der Vergleich dessen mit dem Meßsignal erfolgt, wenn ein Parameter des Endproduktes einer solchen Korrektur aufgrund eines im Strangpressenkopf nicht meßbaren Kennzeichens bedarf. Eine die Temperaturverteilung bestimmende Funktion der Schneckenstrangpresse kann aufgrund der theoretischen Ausführungen und der praktischen Erfahrungen bestimmt werden. Diese Funktion gibt die erwünschte Temperatur sowohl des ersten Sektors der auf η Sektore geteilten Schneckenstrangpresse sowie des (n + 1 )-ten Sektors, d.h. die des Strangpressenkopfes. Der Ausgang des vorgeschlagenen Verfahrens ist die Abweichung von der letzteren Temperatur, mit Einstellung der ersterwähnten und beim Inbetrachtziehen weiterer notwendiger Abänderungsfaktoren.During the processing of a plastic, as mentioned, the temperature of the strand press head, more precisely the temperature of the melt obtained by the processing is measured, whereupon a measurement signal is generated. The measuring signal is compared with the basic signal, i. with the signal representing, according to the theoretical statements and the practical experience, the temperature of the melt which is necessary to achieve the desired quality of the end product to be produced from the melt. If necessary, the basic signal can be changed by a correction signal, even before the comparison of this with the measurement signal takes place, if a parameter of the end product requires such a correction due to a characteristic that can not be measured in the extrusion head. A function of the screw extruder determining the temperature distribution can be determined on the basis of theoretical explanations and practical experience. This function gives the desired temperature of both the first sector of the screw extruder split on η sectors and the (n + 1) th sector, i. that of the extruder head. The output of the proposed method is the deviation from the latter temperature, with adjustment of the first-mentioned and taking into account further necessary modification factors.

Die gleichfalls zur Verwirklichung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignete erfindungsgemäße Einrichtung dient zur Einstellung der Verarbeitungsbedingurigen eines thermoplastischen Stoffes, insbesondere Kunststoffes in einer Schneckenstrangpresse, die auf Sektore 1,..., n-1, η unterteilt ist. Die Schneckenstrangpresse produziert aus dem zu verarbeitenden Stoff ein Schmelzgut, das durch den als (n + 1)-te Sektor der Presse betrachtbaren Strangpressenkopf weitergeleitet wird. Mit dem Strangpressenkopf ist ein Fühlelement eines Stoffthermometers I verbunden, das entweder im Strangpressenkopf oder in einem charakteristischen Punkt bei demselben angeordnet ist. Der Ausgang des Stoffthermometers I ist einem Signalumformer 2 angeschlossen, der ein Meßsignal 3 für einen Summator 4 erzeugt. Während seiner Arbeit zieht der Summator 4 das Vorzeichen des darin eingelangenen Signals in Betracht. Der Eingang des Summators 4 ist mit einem Grundsignalgenerator 5 verbunden, wodurch ein Grundsignal 9 weitergeleitet wird, das der erwünschten Temperatur des Schmelzgutes entspricht. Der Ausgang des Grundsignalgenerators 5 ist einem Eingang eines ersten Differenzverstärkers 10 zugeführt. Der andere Eingang des letzteren ist dem Ausgang eines Differenzsignalgenerators 15 angeschlossen, wobei der letztere den Unterschied der Temperatur des Schmelzgutes und des Strangpressenkopfes wiederspiegelt, der aufgrund von Erfahrungen bestimmt wird. Am Ausgang des Grundsignalgenerators 5 ist es möglich, einen zweiten Differenzverstärker 6 einzuschalten, dessen einer Eingang durch einen Speicher 7 mit einem Korrektursignalgenerator 8 verbunden ist. Der Ausgang des zweiten Differenzverstärkers 6 ist dem Summator 4 und dem ersten Differenzverstärker 10 angeschlossen. Am Ausgang 11 des Summators 4 ist ein Operationsverstärker 12 vorhanden, der ein erstes Regelsignal 13 zu einem Eingang einer Arithmetikeinheit 14 weiterleitet. Die letzte Einheit ist vorteilhaft programmierbar, und ihr anderer Eingang ist dem Ausgang des ersten Differenzverstärkers 10 zugeführt, wobei ein zweites Regelsignai 16 weitergeleitet wird. Ein weiterer Eingang der Arithmetikeinheit 14 ist mit einem Signalgeber 17 verbunden, der ein für die erwünschte Temperatur des ersten Sektors der Schneckenstrangpresse charakteristisches Signal erzeugt. Die Arithmetikeinheit 14 erzeugt Eingriffsignale 18, die durch die Ausgänge der letzten solcher Einheiten weitergeführt werden können, welche die erwünschte Temperatur der Sektore der Schneckenstrangpresse mittels Einheiten zur Abgabe erwünschter Leistungen einstellen können. Derart kann die erwünschte Temperaturverteilung der Sektore der Schneckenstrangpresse eingestellt werden.The device according to the invention, which is likewise suitable for implementing the proposed method, is used to adjust the processing conditions of a thermoplastic material, in particular plastic, in a screw extruder, which is subdivided into sectors 1,..., N-1,. The screw extruder produces from the material to be processed a melt, which is passed through the as (n + 1) -th sector of the press viewable extrusion head. Connected to the extruder head is a sensing element of a fabric thermometer I located either in the extruder head or at a characteristic point in the same. The output of the fabric thermometer I is connected to a signal converter 2, which generates a measuring signal 3 for a summer 4. During its work, the summer 4 takes into account the sign of the signal received therein. The input of the summer 4 is connected to a basic signal generator 5, whereby a basic signal 9 is passed, which corresponds to the desired temperature of the melt. The output of the basic signal generator 5 is fed to an input of a first differential amplifier 10. The other input of the latter is connected to the output of a differential signal generator 15, the latter reflecting the difference in the temperature of the melt and the extruder head, which is determined based on experience. At the output of the basic signal generator 5, it is possible to turn on a second differential amplifier 6, whose one input is connected through a memory 7 to a correction signal generator 8. The output of the second differential amplifier 6 is connected to the summer 4 and the first differential amplifier 10. At the output 11 of the summer 4, an operational amplifier 12 is present, which forwards a first control signal 13 to an input of an arithmetic unit 14. The last unit is advantageously programmable, and its other input is supplied to the output of the first differential amplifier 10, wherein a second Regelsignai 16 is forwarded. Another input of the arithmetic unit 14 is connected to a signal generator 17 which generates a signal indicative of the desired temperature of the first sector of the screw extruder. The arithmetic unit 14 generates intervention signals 18 which can be passed through the outputs of the last of such units which can set the desired temperature of the sectors of the screw extruder by means of desired power delivery units. In this way, the desired temperature distribution of the sectors of the screw extruder can be adjusted.

In der erfindungsgemäßen Einrichtung stellt der Signalumformer 2 ein Grundsignal 3 aus dem Signal des Stoffthermometers I her, erzeugt der Korrektursignalgenerator 8 — der zum Beispiel in einem Regelkreis angeordnet ist — ein Signal, das einem vorbestimmten Parameterwert entspricht, und dieser Wert wird automatisch im Speicher 7 so lange gehalten, bis die neue Messung des Parameters einen neuen Wert ergibt. Der Differenzsignalgenerator 15 erzeugt ein dem Temperaturunterschied zwischen dem Strangpressenkopf und des darin enthaltenen Schmelzgutes, und der Signalgenerator 17 generiert ein die Einstellung der Temperatur des ersten Sektors 1 der Schneckenstrangpresse gewährleistendes Signal, weiterhin leitet der Ausgang des Grundsignalgenerators 5 ein der erwünschten Temperatur des Schmelzpunktes entsprechendes Signal weiter. Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet auf folgende Weise:In the device according to the invention, the signal converter 2 produces a basic signal 3 from the signal of the fabric thermometer I, the correction signal generator 8 - which is for example arranged in a control loop - generates a signal which corresponds to a predetermined parameter value, and this value is automatically stored in the memory 7 held until the new measurement of the parameter gives a new value. The difference signal generator 15 generates a temperature difference between the extruder head and the melt material contained therein, and the signal generator 17 generates a setting the temperature of the first sector 1 Schneckenstrangpresse ensuring signal, also passes the output of the basic signal generator 5 a desired temperature of the melting point corresponding signal continue. The device according to the invention works in the following way:

Vordem Beginn der Verarbeitung ist eine Funktion festzustellen, die — aufgrund von praktischen Erfahrungen und theoretischen Ausführungen — abhängig vom Aufbau der Schneckenstrangpresse und dem zu verarbeitenden Stoff die charakteristische Temperaturverteilung entlang der Schneckenstrangpresse bestimmt, die bei der Herstellung von Endprodukten erwünschter Qualität notwendig ist. Diese Funktion wird in der Arithmetikeinheit 4 gespeichert, und die letztere ist am besten mit einer programmierbaren Dateneingabeeinheit zu realisieren, da derart die vom Stoff zum Stoff veränderliche Funktion auch leicht gespeichert werden kann. Aufgrund der gespeicherten Funktion soll es bestimmt werden, welche Temperatur der erste Sektor bei der erwünschten Temperatur des Schmelzgutes aufweisen soll. Die Einstellung dieser Temperatur wird durch den Signalgeber 17 im ersten Sektor 1 gewährleistet. Die Arithmetikeinheit 14 bestimmt aufgrund der gespeicherten Funktion, welche Temperatur in den einzelnen Sektoren einzustellen ist. Die bestimmten Werte werden im ersten Schritt nach der Einschaltung der Einrichtung eingestellt. Der einzige gemessene Wert bei der Verarbeitung ist die Temperatur des Schmelzgutes, die beim Ausgang des Strang pressen kopfes zu messen ist. Diese Temperatur weicht von der des Strangpressenkopfes in einem Bearbeitungszyklus immer mit einem gleichen Wert ab, und ein entsprechendes Signal wird durch den Differenzsignalsektor 15 erzeugt. Falls es notwendig ist, aufgrund eines gemessenen Kennzeichens des Endproduktes kann immer ein Korrektursignal durch den Korrektursignalgenerator 8 erzeugt werden. Derart kann der Extrusionsprozeß verbessert werden. Der Grundsignalgenerator 5 soll auf einen Pegel eingestellt werden, der der erwünschten Temperatur des Stoffes (gemessen durch das Stoffthermometer I) entspricht. Aufgrund des Signals des Stoffthermometers I erzeugen der erste Differenzverstärker 10 und der Operationsverstärker 12 ein Signal, das dem Unterschied zwischen der faktischen und der erwünschten Temperatur entspricht, und aufgrund dieses kann die Arithmetikeinheit 14 bestimmen, in welchem Maße ein Befehl bei den Sektoren notwendig ist. Aus der erwähnten Funktion wird die Einrichtung stufenweise in Schritten die notwendige Temperaturverteilung annähern, und in diesem Prozeß wird immer die Temperatur des Strangpressenkopfes als Ausgang dienen, wobei die Temperatur des ersten Sektors 1 immer die gleiche bleibt. Erfahrungsgemäß kann dieser Iterationsprozeß schnell und zuverlässig vorgenommen werden.Prior to commencement of the processing, a function is to be determined which, on the basis of practical experience and theoretical considerations, determines the characteristic temperature distribution along the screw extruder necessary for the manufacture of end products of desired quality, depending on the structure of the screw extruder and the material to be processed. This function is stored in the arithmetic unit 4, and the latter is best realized with a programmable data input unit, since in this way the substance-to-substance variable function can also be easily stored. Due to the stored function, it should be determined which temperature the first sector should have at the desired temperature of the melt. The setting of this temperature is ensured by the signal generator 17 in the first sector 1. The arithmetic unit 14 determines, based on the stored function, which temperature is to be set in each sector. The determined values are set in the first step after the device is turned on. The only measured value in the processing is the temperature of the melt, which is measured at the output of the extrusion head press. This temperature always deviates from that of the extrusion head in a machining cycle with an equal value, and a corresponding signal is generated by the difference signal sector 15. If necessary, due to a measured characteristic of the final product, a correction signal can always be generated by the correction signal generator 8. Thus, the extrusion process can be improved. The basic signal generator 5 should be set to a level corresponding to the desired temperature of the substance (measured by the fabric thermometer I). Due to the signal of the fabric thermometer I, the first differential amplifier 10 and the operational amplifier 12 generate a signal corresponding to the difference between the actual and the desired temperature, and because of this, the arithmetic unit 14 can determine to what extent an instruction is necessary at the sectors. From the mentioned function, the device will gradually approach the necessary temperature distribution in steps, and in this process will always serve the temperature of the extruder head as an output, the temperature of the first sector 1 always remains the same. Experience has shown that this iteration process can be performed quickly and reliably.

Das vorgeschlagene Verfahren sowie die erfindungsgemäße, das Verfahren gleichfalls verwirklichende, Einrichtung können bei der Regulierung der Schneckenstrangpressen die Zeitdauer der Regulierung vermindern, deren Genauigkeit verbessern und die leichte Erreichbarkeit der erwünschten Qualität des Endproduktes ermöglichen.The proposed method as well as the device according to the invention, which also realize the method, can reduce the duration of the regulation in the regulation of the screw extruders, improve their accuracy and allow easy accessibility of the desired quality of the end product.

Claims

claims:

Anspruch [en] A method of controlling a screw extruder, wherein a temperature indicative of the processing process - carried out in a screw extruder equipped with an extruder head, which is heatable and cooled - is measured, the measured value is compared with a setpoint and the difference between the measured Value and the setpoint according to a control signal for setting the temperature is generated, the control signal is supplied to a temperature controller and set the desired value of the temperature, characterized in that depending on the requirements of the processing, first, a temperature difference of the extruder head and the present in the latter melt good Second difference signal, secondly attributed to the first sector of the screw extruder in the processing of the substance to be processed and after a known temperature distribution the desired Sollwer t the base temperature corresponding to the temperature of this sector, and thirdly a base signal corresponding to the desired temperature of the melt, that the temperature of the melt is measured or a temperature value characteristic of the melt at a predetermined point of the extruder head is determined, and based on the measured temperature of the melt Melting good or the characteristic temperature value of the melt a measurement signal is generated, that the control signal due to the difference of the measurement signal and the fundamental signal, taking into account the base signal and the difference signal is generated, and further prepared on the basis of the control signal intervention signals, which in the sectors the screw extruder, from the second to the extruder head, the temperature values are set to a level which ensures the temperature distribution after the predetermined sequence.

2. The method according to claim 1, characterized in that a predetermined characteristic at the output of the screw extruder leaving product is determined and then a correction signal for changing the basic signal is generated.

3. A device for regulating a screw extruder, which comprises a fabric thermometer, which is connected to a sectored, provided with an extruder head and.from a material to be processed a melt-producing screw extruder, and a control unit, the output signal of the fabric thermometer on an input receives and is provided with an arithmetic unit, which is provided for generating intervention signals for the control of the temperatures of the sector adjusting equipment, characterized in that the fabric thermometer (I) is arranged in the extruder head, the control unit a signal generator (17) for adjusting the temperature of the first sector of the screw extruder according to a predetermined, the processing characterizing temperature distribution function, a transducer (2) for generating a signal in the extruder head by the fabric thermometer (I) corresponding temperature signal, a difference zsignalgenerator (15) for generating a difference signal according to the determined by experience difference between the temperatures of the extruder head and the melt contained therein, and a basic signal generator (5) for generating a signal corresponding to the desired temperature of the melt, wherein the output of the basic signal generator (5 ) is supplied to the input of a first differential amplifier (10) connected to the output of the differential signal generator (15) and to a summer (4), the summer (4) being connected to the output of the signal converter (2) and to an operational amplifier having the arithmetic unit (14 ) connected by inputs to the first differential amplifier (10) and the signal generator (17).

4. Device according to claim 3, characterized in that the basic signal generator (5) is connected to an input of a second differential amplifier (6) whose other input is coupled by a memory (7) to the output of a correction signal generator (8).

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the arithmetic unit (14) is provided with a programmable central processor.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the correction signal generator is connected to a sensor arranged outside the extruder screw, which generates a characteristic of a parameter of the end product signal.

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