DD253485A1

DD253485A1 - DEVICE FOR REGULATING THE PLASTICITY OF CERAMIC MASSES

Info

Publication number: DD253485A1
Application number: DD29547886A
Authority: DD
Inventors: Eckard Baufeld; Steffen Fiedler; Rolf Scharf
Original assignee: Halle Ziegelwerke
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1988-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Plastizitaetsregelung an Strangpressen der keramischen Industrie. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Plastizitaet der Formlinge in der keramischen Produktion bei moeglichst geringer Wasserzugabe an der Strangpresse automatisch konstant zu halten und dabei den Einfluss von aeusseren Stoergroessen, wie z. B. Massedurchsatzschwankungen, Aenderungen in der Konsistenz der Masse, Netzschwankungen u. a., auszuschliessen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ueber dem aus dem Mundstueck der Strangpresse austretenden keramischen Strang zwei Druckkoerper, z. B. Rollen, angeordnet sind. Waehrend die eine Rolle nur durch ihr Eigengewicht belastet ist und an der Oberflaeche des Stranges verbleibt, wird die andere Rolle durch eine konstante Kraft (Gewicht) in Abhaengigkeit von der Plastizitaet des keramischen Stranges mehr oder weniger in den Strang eingedrueckt. Durch eine optoelektrische Auswerteelektronik wird die Differenz der Eindringtiefe der Rollen ermittelt, entsprechend vorgegebenem Programm ausgewertet und die Regelung der Wasserzufuhr an der Strangpresse vorgenommen.The invention relates to the field of Plastizitaetsregelung on extruders of the ceramic industry. The invention has for its object to automatically keep the plasticity of the moldings in the ceramic production at the lowest possible addition of water to the extruder and thereby the influence of external disturbances, such. B. Massedurchsatzschwankungen, changes in the consistency of the mass, network fluctuations u. a. to exclude. According to the invention, the object is achieved in that by way of the ceramic strand emerging from the mouthpiece of the extruder, two pressure bodies, e.g. B. roles, are arranged. While one roll is only loaded by its own weight and remains on the surface of the strand, the other roll is more or less forced into the strand by a constant force (weight), depending on the plasticity of the ceramic strand. By optoelectronic evaluation the difference in the penetration depth of the rollers is determined, evaluated according to predetermined program and made the control of the water supply to the extruder.

Description

Field of application of the invention

Die Vorrichtung zur Regelung der Plastizität keramischer Massen wird überwiegend an Strangpressen in der keramischen Industrie und überall dort angewendet, wo es notwendig ist, die Plastizität zu erfassen und möglichst konstant zu halten.The device for controlling the plasticity of ceramic materials is mainly used in extruders in the ceramic industry and wherever it is necessary to detect the plasticity and to keep it as constant as possible.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind Vorrichtungen zur Regelung der Plastizität bekannt, bei denen indirekte Meßgrößen für die Feuchte bzw. Plastizität, wie z. B. Stromaufnahme der Strangpresse, Preßdruck am Mundstück der Strangpresse, als Eingangsgrößen für entsprechende MSR-Anlagen dienen. Auf der Grundlage dieser Eingangsgrößen erfolgt dann die Regelung der Wasserzufuhr an den Strangpressen und damit der Plastizität des am Mundstück ausgepreßten Stranges.There are known devices for regulating the plasticity, in which indirect measures of the humidity or plasticity, such. B. current consumption of the extruder, pressing pressure on the mouthpiece of the extruder, serve as input variables for appropriate MSR systems. On the basis of these input variables, the regulation of the water supply to the extruders and thus the plasticity of the strand extruded on the mouthpiece takes place.

Bei diesen Meß- und Regelprinzipien können keine starken oder schnellen Änderungen von Störgrößen, wie z. B. Massedurchsatzänderungen, Änderungen in der Konsistenz der Masse kompensiert werden. Dadurch kommt es häufig zu Fehlmessungen und einer fehlerhaften Wasserdosierung an der Strangpresse, was zu erheblichen Qualitätseinbußen bei den Erzeugnissen, hohem Energieaufwand für das Trocknen der Rohlinge und auch zum Stillstand der Strangpresse führt. Die häufigste Methode zur Regelung der Plastizität keramischer Massen ist die labormäßige Bestimmung des Anmachwassergehaltes nach der Methode von Pfefferkorn und die daraus abgeleitete manuelle Regelung der Wasserzufuhr an der Strangpresse.In these measurement and control principles can no strong or rapid changes of disturbances, such. B. mass flow rate changes, changes in the consistency of the mass can be compensated. This often leads to incorrect measurements and erroneous water metering on the extruder, which leads to significant quality deterioration of the products, high energy consumption for the drying of the blanks and also to the stoppage of the extruder. The most common method for controlling the plasticity of ceramic materials is the laboratory determination of the mixing water content by the method of Pfefferkorn and the derived manual control of the water supply to the extruder.

Diese Methode ist sehr zeitaufwendig, erfordert stets zusätzliche Arbeitskräfte und gestattet lediglich eine periodische Grobeinsteilung der Plastizität der keramischen Massen.This method is very time consuming, always requires additional labor and allows only a periodic coarse division of the plasticity of the ceramic masses.

Object of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, über eine direkte, am keramischen Strang vorgenommene Bestimmung der Plastizität eine automatische Regelung der Wasserzugabe an der Strangpresse vorzunehmen und dadurch die exakte Einhaltung der erforderlichen Parameter, insbesondere der Plastizität, für die weiteren technologischen Abläufe zu erreichen. Dies führt zu einer Verbesserung der Qualität der Erzeugnisse, zur Verringerung des Ausschusses, zur Verringerung der Stillstandszeiten der Strangpresse und zu Einsparungen an Wärmeenergie beim Trocknungsprozeß.It is an object of the invention, via a direct, made on the ceramic strand determination of plasticity to make an automatic control of the addition of water to the extruder, thereby achieving the exact compliance with the required parameters, in particular the plasticity, for further technological processes. This leads to an improvement in the quality of the products, to reduce the rejects, to reduce the downtime of the extruder and to savings of heat energy in the drying process.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Plastizitätdes aus der Strangpresse austretenden Stranges automatisch zu bestimmen und auf der Basis dieses Meßergebnisses die Wasserzugabe an der Strangpresse automatisch zu steuern, um dadurch eine nahezu gleichbleibende Plastizität des austretenden Stranges zu erreichen. Dabei sollen technologisch bedingte Störgrößen ohne Einfluß auf die Regelung der Plastizität sein.The invention has for its object to automatically determine the plasticity of emerging from the extruder strand and based on this measurement result to automatically control the addition of water to the extruder, thereby achieving a nearly constant plasticity of the exiting strand. Technologically induced disturbances should be without influence on the regulation of plasticity.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über dem aus dem Mundstück der Strangpresse austretenden keramischen Strang zwei Druckkörper, ζ. B. Rollen, angeordnet sind. Die Druckkörper sind mit Schwingen in einem festen Drehpunkt gelagert. An einer Verlängerung der einen Schwinge ist ein Gewicht angeordnet. An der anderen Schwinge befindet sich ein Hebel, an dem ein Optokoppler befestigt' ist.According to the invention the object is achieved in that over the emerging from the mouthpiece of the extruder ceramic strand two pressure body, ζ. B. roles, are arranged. The pressure bodies are mounted with rockers in a fixed pivot point. At an extension of a rocker weight is arranged. At the other rocker is a lever to which an optocoupler is' attached.

An der Schwinge, an deren Verlängerung sich ein Gewicht befindet, dessen Masse, in Abhängigkeit vom jeweiligen keramischen Rohstoff, unterschiedlich sein kann, ist ein Hebel, z. B. ein Blechstreifen, befestigt, welcher mit einer Kante in dem OptokopplerOn the rocker, at the extension of which there is a weight whose mass, depending on the respective ceramic raw material, may be different, is a lever, for. B. a metal strip, fixed, which with an edge in the optocoupler

An den Optokoppler angeschlossen sind Linearverstärker, Analog/Digital-Wandler, Speicher, Taktgeber, Sollwertgeber, Vergleicher und Stellglieder zur Regulierung der Wasserzugabe.Connected to the optocoupler are linear amplifiers, analog-to-digital converters, memories, clocks, setpoint generators, comparators and actuators to regulate water addition.

Die Vorrichtung kann bei entsprechender Gestaltung auch unter dem Strang oder seitlich des Stranges angeordnet sein.The device may also be arranged under the strand or laterally of the strand with a corresponding design.

Der unbelastete Druckkörper bleibt beim Betrieb an der Strangoberfläche, während der durch das Gewicht belastete Druckkörper in Abhängigkeit von der Plastizität mehr oder weniger tief in den Strang eindringt.The unloaded pressure body remains in operation at the strand surface, while the loaded by the weight pressure body depending on the plasticity penetrates more or less deeply into the strand.

Durch den Optokoppler wird die Differenz der Eindringtiefe in ein elektrisches Signal umgewandelt.The optocoupler transforms the difference in penetration depth into an electrical signal.

Über eine elektronische Steuerung erfolgt die Auswertung des elektrischen Signals und die Regelung der Wasserzufuhr an der Strangpresse und damit der Plastizität des Stranges.Via an electronic control, the evaluation of the electrical signal and the regulation of the water supply to the extruder and thus the plasticity of the strand takes place.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.The invention will be explained below using an exemplary embodiment.

Fig. 1: Vorderansicht der Vorrichtung Fig.2: Seitenansicht der Vorrichtung Fig.3: BlockschaltbildFig. 1: front view of the device Fig.2: side view of the device Fig.3: block diagram

Die Rolle 3, der unbelastete Druckkörper, tastet die Oberfläche des Stranges 1 ab und bildet die Basis der Messung.The roller 3, the unloaded pressure body, scans the surface of the strand 1 and forms the basis of the measurement.

Die Rolle 2, der belastete Druckkörper, wird durch das Gewicht 7 beschwert und übt damit eine höhere Flächenpressung auf den Strang aus als Rolle 3, was zu einer stärkeren Einpressung führt.The roller 2, the loaded pressure body, is weighted by the weight 7 and thus exerts a higher surface pressure on the strand than roll 3, which leads to a greater pressure.

In Abhängigkeit von der Plastizität des Stranges 1 ändert sich die Einpressung von Rolle 2, die nur durch ihr Eigengewicht belastete Rolle 3 bleibt an der Strangoberfläche.Depending on the plasticity of the strand 1, the pressing of roll 2 changes, the only loaded by its own weight roll 3 remains at the strand surface.

In Abhängigkeit von der Eindringtiefe der Rolle 2 wird durch den Blechstreifen 9 die wirksame Fläche des Optokopplers verändert, was zu einem analogen Ausgangssignal führt.Depending on the penetration depth of the roller 2, the effective surface of the optocoupler is changed by the metal strip 9, resulting in an analog output signal.

Dieses Signal wird gemäß Fig.3 elektronisch ausgewertet. Das durch den Optokoppler erzeugte Leuchtstärkesignäl, in Form einer Spannung, wird im Linearverstärker verstärkt und dem Analog/Digital-Wandler zugeführt. Entsprechend einer vorgegebenen Taktfrequenz werden vom Analog/Digital-Wandler dem Speicher digitale Signale zugeführt.This signal is evaluated electronically according to FIG. The Leuchtstärkesignäl generated by the optocoupler, in the form of a voltage is amplified in the linear amplifier and fed to the analog / digital converter. In accordance with a predetermined clock frequency are supplied from the analog / digital converter to the memory digital signals.

Im Vergleicher wird die Differenz vom vorgegebenen Sollwert und den Speicherwerten zyklisch ermittelt.In the comparator, the difference between the specified setpoint and the stored values is determined cyclically.

Bei Abweichungen der Speicherwerte vom Sollwert wird die Wasserdosierung an der Strangpresse über Stellglieder entsprechend geändert.If the stored values deviate from the setpoint, the water metering on the extruder is changed accordingly via actuators.

Claims

Apparatus for controlling the plasticity of ceramic masses, characterized in that a pressure element (3) mounted in rocker (5) is arranged next to a pressure element (2) mounted in rocker (4), and in that the pressure element (2) is held by a weight (7 ) is complained, and that on rocker (5) on a lever, a detection unit (8), for. As optocoupler, initiator, potentiometer, is fixed, and in that on rocker (4), a lever (9) which projects into the effective range of the detection unit (8) is arranged, and that the detection unit (8) connected to an electronic control is at the output of actuators are arranged in a water pipe.

For this

2 pages drawings