DE10333366A1 - Method for adjusting flow rate of material which does not flow well to plastics extrusion machine comprises weighing amount of material in feed hopper and pushing flexible sections of hopper walls inwards to increase rate of flow - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Massendurchsatzes eines schwer oder nichtrieselfähigen Schüttgutes durch eine Fördereinrichtung, insbesondere eine Förderschnecke, in einer Kunststoffextrusionsanlage mit einem chargenweise befüllbaren Aufgabetrichter zur Befüllung der Fördereinrichtung, der eine Vorrichtung zur Bestimmung der Masse des in ihm enthaltenen Schüttgutes aufweist.The The invention relates to a method for adjusting the mass flow rate a heavy or non-free-flowing bulk material by a conveyor, in particular a screw conveyor, in a plastic extrusion plant with a batch fillable Feed hopper for filling the conveyor, a device for determining the mass of the contained in it bulk material having.
Bei der Kunststoffextrusion liegt das zu verarbeitende Rohmaterial als Schüttgut in unterschiedlicher Form, beispielsweise als Pulver oder Granulat, vor. Als problematisch erweist sich insbesondere die Handhabung schwer oder nichtrieselfähiger Schüttgüter. Diese neigen zum Verklumpen und zum verstärkten Anhaften an der Wandung des Aufgabebehälters infolge übermäßiger Zusammenhaltkräfte unter den Partikeln des Schüttgutes. Während des laufenden Extrusionsprozesses kann dies dazu führen, daß der Materialstrom im Extruder abreißt und damit die Extrusion kurzzeitig unterbrochen wird.at Plastic extrusion is the raw material to be processed as bulk in different forms, for example as powder or granules. In particular, the handling proves to be problematic or non-gyratory Bulk materials. These tend to clump and stick to the wall of the task container as a result of excessive cohesive forces the particles of the bulk material. While of the current extrusion process, this can cause the material flow in the extruder breaks off and thus the extrusion is interrupted for a short time.
Eine weitere Folge einer ungenügenden Rieselfähigkeit des Schüttgutes sind Schwankungen in dessen Schüttdichte, so daß bei jeweils pro Zeiteinheit gleichen geförderten Volumina ein zeitlich schwankender Massendurchsatz des Schüttgutes vorliegt, was zwangsläufig zu einem ungleichmäßigen Extrusionsergebnis führt.A another consequence of an insufficient flowability of the bulk material are variations in its bulk density, so that at each time unit equal volumes funded a temporally fluctuating Mass flow rate of the bulk material is present, which inevitably to a non-uniform extrusion result leads.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mithilfe dessen sich der Massendurchsatz eines schwer oder nichtrieselfähigen Schüttgutes durch eine Fördereinrichtung in einer Kunststoffextrusionsanlage präzise und reproduzierbar einstellen läßt.It It is therefore an object of the invention to provide a method using the mass flow rate of a heavy or non-free-flowing bulk material by a conveyor set precisely and reproducibly in a plastic extrusion line leaves.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zur Änderung des Massendurchsatzes die Schüttdichte des Schüttgutes durch eine im Aufgabetrichter angeordnete, mechanische Förderhilfe erhöht bzw. gesenkt wird und/oder die Förderrate der Fördereinrichtung erhöht bzw. gesenkt wird.The Task is characterized by a method of the type mentioned by solved, that to change the mass flow rate, the bulk density of the bulk material by a arranged in the hopper, mechanical conveying elevated or is lowered and / or the delivery rate the conveyor increased or is lowered.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine präzise Einstellung des Massendurchsatzes durch die Fördereinrichtung durch zwei voneinander unabhängige Effekte möglich. Zum einen kann die Schüttdichte des Schüttgutes durch die im Aufgabetrichter angeordnete mechanische Förderhilfe gezielt erhöht oder gesenkt werden, so daß sich bei unveränderter Förderrate, d.h. dem pro Zeiteinheit durch die Fördereinrichtung geförderten Volumen, in der Fördereinrichtung unterschiedliche Massenströme ergeben. Zum anderen läßt sich ebenso die Förderrate der Fördereinrichtung selbst erhöhen oder senken, so daß z.B. im Falle einer Förderschnecke die zwischen den einzelnen Schneckenwindungen jeweils geförderten konstanten Volumeneinheiten in schnellerer bzw. langsamerer Folge transportiert werden, wodurch ebenfalls der Massendurchsatz beeinflußt wird. Die Erhöhung bzw. Absenkung der Förderrate kann bei einer Förderschnecke einfach durch eine entsprechende Einstellung der Schneckendrehzahl erreicht werden. Beide beschriebenen Maßnahmen, nämlich die Erhöhung bzw. Absenkung der Schüttdichte und der Förderrate, können auch in Kombination zur Beeinflussung des Massendurchsatzes eingesetzt werden.aid the method of the invention a precise one Setting the mass flow rate through the conveyor by two independent from each other Effects possible. On the one hand, the bulk density of the bulk material through the arranged in the hopper mechanical conveying purposefully increased or be lowered, so that at unchanged Production rate, i.e. funded by the conveyor per unit time Volume, in the conveyor result in different mass flows. On the other hand can be as well as the funding rate the conveyor increase yourself or lower so that e.g. in the case of a screw conveyor each funded between the individual screw turns constant volume units in a faster or slower sequence be transported, which also affects the mass flow rate. The increase or reduction of the delivery rate can with a screw conveyor simply by setting the screw speed accordingly be achieved. Both measures described, namely the increase or Lowering the bulk density and the delivery rate, can also used in combination to influence the mass flow rate become.
Als mechanische Förderhilfe können verschiedene gängige Vorrichtungen vorgesehen sein, z.B. ein Rührwerk. Insbesondere eignet sich als Förderhilfe jedoch ein Aufgabetrichter mit flexibler Wandung, wobei diese zumindest teilweise durch Druckluft oder Flüssigkeitsdruck oder mechanische Schiebemittel periodisch verformbar ist. Somit kann durch entsprechende Wahl der Frequenz, Amplitude und Abfolge der Verformung einfach das Schüttgut verdichtet, entlastet und auch im Aufgabetrichter weiter transportiert werden.When mechanical support can different common ones Devices may be provided, e.g. a stirrer. Particularly suitable as a support but a hopper with flexible wall, which at least partly by compressed air or liquid pressure or mechanical Sliding means is periodically deformable. Thus can by appropriate Choice of frequency, amplitude and sequence of deformation easy the bulk material compacted, relieved and also transported in the hopper on become.
Derartige mechanische Förderhilfen zum Austrag von Schüttgutes aus einem Behälter, insbesondere einem Aufgabetrichter, sind seit langem bekannt. So ist in der US-Patentschrift 1,570,795 eine Förderhilfe für Pulver oder Granulat beschrieben, die in eine geneigte Trichterwand bzw. allgemein in eine geneigte Förderstrecke integriert ist. Die Förderhilfe dieses Standes der Technik besteht aus mindestens einer flexiblen luftdichten Membran, beispielsweise aus Gummi, die durch Druckluftzufuhr unregelmäßig oder pulsierend aufgeblasen wird und sich somit in den Trichter bzw. die Förderstrecke hineinwölbt, wodurch das auf ihr lastende Pulver oder Granulat wieder in Bewegung gesetzt wird.such mechanical aids for the discharge of bulk material from a container, in particular a hopper, have long been known. So US Pat. No. 1,570,795 describes a conveying aid for powders or granules, in an inclined funnel wall or generally in an inclined conveyor line is integrated. The funding help this The prior art consists of at least one flexible airtight Membrane, for example made of rubber, irregular or by compressed air supply pulsating inflated and thus in the funnel or the conveyor line into arches, causing the powder or granules on it to move again is set.
In
einer in der deutschen Patentschrift
Beiden Vorrichtungen des Standes der Technik ist gemeinsam, daß sie lediglich der gleichmäßigen Förderung des Schüttgutes im Behälter dienen.Both Devices of the prior art have in common that they only the even promotion of the bulk material in the container serve.
Bei der Extrusion ist die Einhaltung eines vorgegebenen Massendurchsatzes von entscheidender Bedeutung für ein qualitativ hochwertiges Extrusionsergebnis. Daher ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Massendurchsatz durch die Fördereinrichtung und/oder die mechanische Förderhilfe auf einen Sollwert geregelt wird. In diesem Regelkreis fungieren die durch die mechanische Förderhilfe beeinflußbare Schüttdichte und die Förderrate der Fördereinrichtung somit als Stellgrößen mit dem Massendurchsatz als Regelgröße.In extrusion, compliance with a given mass flow rate is crucial the significance for a high-quality extrusion result. It is therefore provided according to an advantageous embodiment of the invention that the mass flow rate is controlled by the conveyor and / or the mechanical conveying aid to a desired value. In this control loop, the bulk density which can be influenced by the mechanical conveying aid and the delivery rate of the delivery device thus act as manipulated variables with the mass flow rate as the controlled variable.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an embodiment drawing closer explained. Show it:
Der
in
Der
Aufgabetrichter
Die
Wandung des Aufgabetrichters
Während des
Betriebs der Extrusionsanlage wird zunächst der Aufgabetrichter
Die
gemessene Massendifferenz pro Zeiteinheit wird an die Recheneinheit übertragen,
wo aus den Meßdaten
der Massendurchsatz berechnet wird. Anhand des errechneten Wertes
kann der Massendurchsatz auf den gewünschten Wert auf zweierlei Weise
eingestellt werden. Zum einen kann die Drehzahl der Extruderschnecke
erhöht
bzw. gesenkt werden, so daß die
zwischen den einzelnen Schneckenwindungen jeweils geförderten
konstanten Volumeneinheiten in schnellerer bzw. langsamerer Folge transportiert
werden. Zum anderen kann alternativ oder zusätzlich durch den oben beschriebenen
Mechanismus der nach innen auswölbbaren
Flächenabschnitte
In
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DE2003133366 DE10333366A1 (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Method for adjusting flow rate of material which does not flow well to plastics extrusion machine comprises weighing amount of material in feed hopper and pushing flexible sections of hopper walls inwards to increase rate of flow |
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Legal Events
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8131 | Rejection |