DE1454787C

DE1454787C - Device for keeping constant the flow rate based on the unit of time of processed thermoplastic plastics in a plasticizer with a screw conveyor

Info

Publication number: DE1454787C
Authority: DE
Inventors: Arthur William Rochester NY Spencer (V St A)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Publication date: 1971-04-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der auf die Zeiteinheit bezogenen Durchflußmenge von in einem Plastifikator mit einer Förderschnecke aufbereiteten thermoplastischen Kunststoffen einer bestimmten Temperatur mit einer dem Plastifikator nachgeschalteten und mit diesem über eine erste Rohrleitung verbundenen Dosiervorrichtung und Dosierschnecke, mit einer über eine zweite Rohrleitung mit der Dosiervorrichtung verbundenen Filter- oder Formvorrichtung und mit jeweils dem Plastifikator als erste Stufe und der Dosiervorrichtung als zweite Stufe zugeordneten, in ihren Drehzahlen unabhängig voneinander verstellbaren Antriebsmotoren. The invention relates to a device for keeping constant the flow rate related to the time unit of thermoplastics processed in a plasticizer with a screw conveyor a certain temperature with a downstream of the plasticizer and with this above a first pipeline connected metering device and metering screw, with one connected via a second Pipeline with the metering device connected to the filter or shaping device and each with the The speed of rotation of the plasticizer is assigned as the first stage and the metering device as the second stage independently adjustable drive motors.

Strangpressen für thermoplastische Kunststoffe sind sowohl mit einstufiger Schneckenförderung als auch mit mehrstufig erfolgender Schneckenförderung bekannt. Bei den bekannten Strangpressen tritt der Nachteil auf, daß die auf die Zeiteinheit bezogene Durchflußmenge des thermoplastischen Kunststoffs, im folgenden einfach Durchfluß genannt, nicht mit hinlänglicher Genauigkeit auf einen bestimmten konstanten Wert eingeregelt werden kann. Ähnlich verhält es sich mit der Temperatur des ausgetragenen Kunststoffstroms, die häufig nur auf ±0,6 bis ± 6? C konstant gehalten werden kann. Darüber hinaus besitzt der aus bekannten Strangpressen ausgetragene Kunststoffstrom häufig Einschlüsse von nicht vollständig aufgeschmolzenen Teilen und ist nicht immer vollständig homogen.Extrusion presses for thermoplastics are available with single-stage screw conveying as well as also known with multi-stage screw conveying. In the known extrusion presses occurs The disadvantage that the flow rate of the thermoplastic material based on the unit of time, in the following simply called flow rate, not with sufficient accuracy to a certain constant Value can be adjusted. It is similar with the temperature of the discharged Plastic stream, which is often only to ± 0.6 to ± 6? C can be kept constant. Furthermore the plastic flow discharged from known extrusion presses often does not have inclusions completely melted parts and is not always completely homogeneous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bei einer zweistufigen Strangpresse der Durchfluß sehr genau auf einem bestimmten Wert konstant gehalten werden kann.The invention is based on the object of creating a device with which in a two-stage Extrusion press the flow rate can be kept constant very precisely at a certain value can.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art an der ersten Rohrleitung eingangs der Dosiervorrichtung ein Druckmeßgerät und an der zweiten Rohrleitung ausgangs der Dosiervorrichtung ein Druckmeßgerät angeordnet sind und daß die Druckmeßgeräte mit einer Steuervorrichtung zur Drehzahlregelung des Antriebsmotors und der Förderschnecke des Plastifikators gekuppelt sind. Dadurch läßt sich der Durchfluß auf äußerst einfache Weise unabhängig von möglichen Schwankungen der übrigen Arbeitsparameter auf einen konstanten Wert einregeln.According to the invention, this object is achieved in that in a device of the aforementioned Kind on the first pipeline at the entrance of the metering device a pressure gauge and on the second pipeline output of the metering device, a pressure gauge are arranged and that the Pressure measuring devices with a control device for regulating the speed of the drive motor and the screw conveyor of the plasticizer are coupled. This makes the flow extremely easy Way regardless of possible fluctuations in the other work parameters to a constant value adjust.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung schematisiert und teilweise geschnitten dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. In the following, the invention is schematized and partially cut with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in detail.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß zwei Maschinen vorgesehen sind: eine erste Maschine, ein sogenannter Plastifikator 1, und eine zweite Maschine, eine sogenannte Dosiervorrichtung 2. Der Plastifikator 1 weist einen herkömmlichen Zylinder 3 und eine Schnecke 4 auf. Die Schnecke 4 hat üblicherweise eine Beschickungs-, eine Druck- und eine Dosierungszone, die mit A, B bzw. C bezeichnet ist. Die Zone C ist nicht wichtig und könnte weggelassen werden. Ihr Vorhandensein ist jedoch von Vorteil. Ein Beschickungstrichter 5 ist zum Einführen fester Kunststoffe in Granulat-, Pulver- oder in ähnlicher Form vorgesehen. Ein Motor mit regelbarer Drehzahl und ein Untersetzungsgetriebe sind gemeinsam mit der Bezugszah! 6 bezeichnet. Entsprechende Beheizunas- und Kühlanlagen befinden sich in bekannter Weise im oder am Zylinder 3. Obwohl die Schnecke 4 gewöhnlich eine Beschickungs-, eine Druck- und eine Dosierungszone aufweist, ist dies nicht als Beschränkung aufzufassen, da eine zweistufige Schnecke mit zu den obenerwähnten Zonen zusätzlichen Extraktions- und Pumpzonen, wie auch andere bekannte Anordnungen, die nicht Schneckenpressen sein müssen, sondern z. B. Zahnradpumpmaschinen sein können, verwendet werden können.The drawing shows that two machines are provided: a first machine, a so-called plasticizer 1, and a second machine, a so-called metering device 2. The plasticizer 1 has a conventional cylinder 3 and a screw 4. The screw 4 usually has a feed, a pressure and a metering zone, designated A, B and C, respectively. Zone C is not important and could be left out. However, their presence is beneficial. A feed hopper 5 is provided for introducing solid plastics in granulate, powder or similar form. A variable speed motor and a reduction gear are common to the reference number! 6 designated. Corresponding heating and cooling systems are located in or on the cylinder 3 in a known manner. Although the screw 4 usually has a loading, a pressure and a metering zone, this is not to be regarded as a restriction, since a two-stage screw with additional zones to the above-mentioned Extraction and pumping zones, as well as other known arrangements that do not have to be screw presses, but z. B. gear pumping machines can be used.

Im Anschluß an die letzte Zone der Schnecke 4 befindet sich eine Rohrleitung 7, durch die der geschmolzene Kunststoff unter Überdruck in die Dosiervorrichtung fließt. In der Rohrleitung? ist ein Druckmeßgerät 8 angeordnet, dessen Aufgabe nachstehend erläutert wird. Die Dosiervorrichtung 2 weist einen gekürzten Zylinder 9 und eine Dosierschnecke 10 auf. Die Dosierschnecke 10 weist eine kurze Druckzone D und eine lange Dosierzone E auf. Ein Motor mit regelbarer Drehzahl und ein Untersetzungsgetriebe oder ein anderer Antrieb sind gemeinsam durch die Bezugszahl 11 bezeichnet. Entsprechende Beheizungsund Kühlanlagen sind in bekannter Weise im oder am Zylinder 9 angeordnet. Im Anschluß an die Dosierzone E ist eine Rohrleitung 12, die zu einem Filter, einer Form oder ähnlichem führt. Diese Vorrichtungen sind gemeinsam mit der Bezugszahl 13 bezeichnet. In der Rohrleitung 12 ist ein Druckmeßgerät 14 angeordnet, dessen Zweck nachstehend beschrieben wird. Die Rohrleitung 7 bildet einen Druckstutzen zwischen der letzten Zone der Schnecke 4 und der ersten oder der Druckzone D der Schnecke 10. Die Rohrleitungen 7 und 12 sind mit geeigneten Einrichtungen zur Beheizung versehen. Eine Stopfbüchsenmuffe 16 verschließt das hintere angetriebene Ende der Dosierschnecke 10. Eine schematisch dargestellte Steuervorrichtung 15 ist zwischen den Druckmeßgeräten 8 und 14 und dem Motor 6 des Plastifikators 1 angeordnet.Following the last zone of the screw 4 is a pipe 7 through which the molten plastic flows under excess pressure into the metering device. In the pipeline? a pressure measuring device 8 is arranged, the task of which is explained below. The metering device 2 has a shortened cylinder 9 and a metering screw 10. The metering screw 10 has a short pressure zone D and a long metering zone E. A variable speed motor and a reduction gear or other drive are identified collectively by the reference numeral 11. Corresponding heating and cooling systems are arranged in or on the cylinder 9 in a known manner. Following the metering zone E is a pipe 12 which leads to a filter, a mold or the like. These devices are denoted jointly by the reference number 13. In the pipeline 12 there is arranged a pressure measuring device 14, the purpose of which will be described below. The pipeline 7 forms a pressure connection between the last zone of the screw 4 and the first or the pressure zone D of the screw 10. The pipelines 7 and 12 are provided with suitable devices for heating. A stuffing box sleeve 16 closes the rear driven end of the metering screw 10. A control device 15, shown schematically, is arranged between the pressure measuring devices 8 and 14 and the motor 6 of the plasticizer 1.

Im Betriebszustand wird der granulierte oder pulverisierte Kunststoff dem Plastifikator 1 durch den Beschickungstrichter 5 zugeführt, während die Zylinder 3 und 9 und die Rohrleitungen 7 und 12 bis an den Erweichungspunkt des Kunststoffes und darüber hinaus erhitzt werden. Durch das Drehen der Schnecke 4 wird der Kunststoff weiterbefördert und geschmolzen. Bei Verwendung einer zweistufigen Schnecke findet eine Extraktion der niedrigsiedenden flüchtigen Bestandteile nach dem Schmelzen auf der Schnecke 4 statt. Der geschmolzene Kunststoff wird unter Überdruck durch die Rohrleitung 7 in die Druckzone D der Dosierschnecke 10 gepumpt. Der in den Zylinder 9 angeführte geschmolzene Kunststoff wird durch die Drehung der Dosierschnecke 10 weiterbefördert. Dann wird der geschmolzene Kunststoff durch die Rohrleitung 12 in die einen konstanten Zufluß erfordernde Form- und Filtervorrichtung 13 befördert, in der er endgültig verarbeitet wird, wie z. B. durch Filtern oder weiteres Extrudieren. Zum Konstanthalten der Durchflußmenge pro Zeiteinheit sind jedoch Änderungen im Druck von Zeit zu Zeit notwendig.In the operating state, the granulated or pulverized plastic is fed to the plasticizer 1 through the feed hopper 5, while the cylinders 3 and 9 and the pipes 7 and 12 are heated up to the softening point of the plastic and beyond. By turning the screw 4, the plastic is transported further and melted. If a two-stage screw is used, the low-boiling volatile constituents are extracted on the screw 4 after melting. The molten plastic is pumped through the pipeline 7 into the pressure zone D of the metering screw 10 under excess pressure. The molten plastic fed into the cylinder 9 is conveyed onward by the rotation of the metering screw 10. The molten plastic is then conveyed through the conduit 12 into the constant flow forming and filtering device 13 in which it is finally processed, e.g. B. by filtering or further extrusion. In order to keep the flow rate constant per unit of time, however, changes in the pressure are necessary from time to time.

Die Umdrehungszahl der Schnecke 4 ist so bemessen, daß am Druckmeßgerät 8 Drücke von etwa 3,5 bis 210 kg/cm² erhalten werden. Die Drehzahl der Schnecke 4 wird automatisch durch Signale vom Druckmeßgerät 8 über die Steuervorrichtung 15 reguliert, um in der Rohrleitung 7 einen bestimmten Druck konstant zu halten. Die Dosierschnecke 10 ist eine Schnecke mit geringer Gangtiefe und äußerstThe number of revolutions of the screw 4 is such that pressures of about 3.5 to 210 kg / cm ² are obtained at the pressure measuring device 8. The speed of the screw 4 is automatically regulated by signals from the pressure measuring device 8 via the control device 15 in order to keep a certain pressure constant in the pipeline 7. The metering screw 10 is a screw with a shallow pitch and extremely

große Ganghöhe, die Drücke von etwa 350 bis 700 kg/cm², gemessen am Druckmeßgerät 14, entwickeln kann. Ein großer Teil der zum Antrieb der Dosierschnecke 10 erforderlichen Kraft wird durch Reibung im sich im Zylinder 9 befindlichen Kunststoff in Wärme umgewandelt. Durch die Kühlanlagen, die sich im oder am Zylinder 9 befinden, wird diese überschüssige Hitze abgeleitet, wodurch eine Feinregulierung der Temperatur des geschmolzenen Kunststoffes möglich ist.large pitch which can develop pressures of about 350 to 700 kg / cm ² , measured on the pressure measuring device 14. A large part of the force required to drive the metering screw 10 is converted into heat by friction in the plastic in the cylinder 9. This excess heat is dissipated by the cooling systems that are located in or on the cylinder 9, whereby a fine regulation of the temperature of the molten plastic is possible.

Die Umdrehungszahl der Dosierschnecke 10 der Dosiervorrichtung 2 kann auf einen bestimmten Wert einreguliert werden, um einen erwünschten konstanten Durchfluß zu erhalten. Die Steuervorrichtung 15, die das Druckmeßgerät 8 mit dem Motor 6 verbindet, weist die Kombination konventioneller Steuerungselemente, wie z. B. Rückstellglieder, Proportionalwandler, auf. Andere Steuerungselemente, wie z. B. eine pneumatische Steuerung, können ebenfalls verwendet werden.The number of revolutions of the metering screw 10 of the metering device 2 can be set to a certain value adjusted to obtain a desired constant flow rate. The control device 15, which connects the pressure measuring device 8 to the motor 6, has the combination of conventional control elements, such as B. restoring elements, proportional converter. Other controls like z. B. a pneumatic control can also be used.

Der Durchfluß (Durchflußmenge pro Zeiteinheit) ^ durch die Dosierschnecke 10 ist gegenüber äußeren Ό- Einflüssen, wie erhöhtem Widerstand in der Formund Filtervorrichtung 13, Änderungen im Beschickungsdruck in der Rohrleitung 7, Änderungen der Temperatur des flüssigen Kunststoffes in der Rohrleitung 7, Änderungen der Viskosität des Kunststoffes durch die ganze Maschine und ähnlichen äußeren Einflüssen, wie weiter unten gezeigt wird, nahezu unempfindlich.The flow (flow rate per unit of time) ^ through the metering screw 10 is against external Ό- influences, such as increased resistance in the form and filter device 13, changes in the feed pressure in the pipeline 7, changes in the temperature of the liquid plastic in the pipeline 7, changes in viscosity of the plastic through the whole machine and similar external influences, as will be shown below, almost insensitive.

Es ist festgestellt worden, daß eine Plastifizierungsschnecke üblicher Ausführung nicht so konstruiert werden kann, daß sie die Wirkung aller dieser äußeren Einflüsse je um den gleichen Betrag verringert. Die vielseitigen Anforderungen, die an eine solche Schnecke gestellt werden, lassen es nicht zu, daß sie die für die Regulierung des Durchflusses günstigen Eigenschaften erhält. Außerdem ist der Durchfluß einer konventionellen Strangpresse die Funktion der Pumpvvirkung entlang der Gesamtlänge der Schnecke. Die Beschickungs- und Druckzone wie auch die Dosierungszone tragen zum Gesamtdurchfluß bei. Obwohl die dritte oder Dosierungszone bei konven- < tionellen Maschinen gewöhnlich so konstruiert sind, daß deren Beiträge verringert werden, sind auch die besten Anordnungen in dieser Beziehung wenig erfolgreich. Die ihnen anhaftende Instabilität in bezug auf Beschickung, Schmelzen und Kompression des Kunststoffes kann in solchen konventionellen Maschinen nicht vollständig vermieden werden.It has been found that a conventional plasticizing screw is not so designed It can be said that it reduces the effect of all these external influences by the same amount. The varied requirements that are placed on such a screw, do not allow it has the properties favorable for regulating the flow. In addition, the flow is a conventional extrusion press the function of the pumping action along the entire length of the screw. The feed and pressure zone as well as the metering zone contribute to the total flow. Although the third or metering zone on conventional machines is usually designed to in reducing their contributions, even the best arrangements are unsuccessful in this regard. The inherent instability with respect to charging, melting and compression of the Plastic cannot be completely avoided in such conventional machines.

Eine Absonderung flüchtiger oder ähnlicher Materialien findet zwischen oder an der Rohrleitung 7 nicht statt, kann aber, falls erwünscht, in der Zone 25 oder zwischen den Zonen B und C erfolgen. Die Verwendung des Druckmeßgerätes 14 schaltet die Wirkung äußerer Einflüsse auf den Ausstoß dieser Dualmaschine (Verbundmaschine) fast vollständig aus. Hierbei wird der Druck am Druckmeßgerät 14, der mit P₁₄ bezeichnet wird, vom Druck am Druckmeßgerät 8, der mit P₈ bezeichnet wird, subtrahiert. Die Differenz dieser DrückeA separation of volatile or similar materials does not take place between or on the pipeline 7, but can, if desired, take place in zone 25 or between zones B and C. The use of the pressure measuring device 14 switches off the effect of external influences on the output of this dual machine (compound machine) almost completely. Here, the pressure at the pressure measuring device 14, which is designated as P ₁₄ , is subtracted from the pressure at the pressure measuring device 8, which is designated as P _8. The difference in these pressures

wird durch die Steuervorrichtung 15 konstant gehalten. Die Umdrehungszahl der Schnecke 4 wird automatisch variiert, um diesen Druckunterschied in beliebiger Höhe in einem Bereich von etwa 350 kg/cm² nach oben und unten konstant zu halten.is kept constant by the control device 15. The number of revolutions of the screw 4 is varied automatically in order to keep this pressure difference ^{constant at any level in a range of about 350 kg / cm 2} upwards and downwards.

Der Druckunterschied wird am besten in einem Bereich von 7 bis 35 kg/cm² in Abhängigkeit von dem jeweiligen Durchfluß und dem Viskositätsgrad des Kunststoffes gehalten. Dieser Druckunterschied wird vorzugsweise gewählt, um sicherzustellen, daß die Dosierschnecke 10 gegen die Drucklager, die sich im Antrieb befinden, zurückgestoßen wird. Obwohl der Druckunterschied gehalten werden kann, neigt bei derartigen Betriebsverhältnissen die Dosierschnecke 10 in einigen Konstruktionen dazu, hin und her zu schlagen, wodurch eine unerwünschte Fluktuation des Durchflusses eintritt. Durch eine geeignete Vorrichtung kann dies jedoch vermieden werden. Die konstante Einhaltung dieses gleichmäßigen Druckunterschiedes über die Länge des Zone E ergibt eine sehr genaue Regulierung des Durchflusses. Für Fachleute ist ersichtlich, daß das Druckmeßgerät 8 an jedem Punkt zwischen dem Ende der Schnecke 4 und dem Anfang der Zone E der Dosierschnecke 10 angebracht werden kann.The pressure difference is best kept in a range from 7 to 35 kg / cm ² , depending on the respective flow rate and the degree of viscosity of the plastic. This pressure difference is preferably chosen to ensure that the metering screw 10 is pushed back against the thrust bearings located in the drive. Although the pressure difference can be maintained, under such operating conditions the metering screw 10 in some constructions tends to beat back and forth, as a result of which an undesirable fluctuation of the flow occurs. However, this can be avoided by using a suitable device. The constant maintenance of this even pressure difference over the length of zone E results in a very precise regulation of the flow. It will be apparent to those skilled in the art that the pressure measuring device 8 can be attached at any point between the end of the screw 4 and the beginning of the zone E of the metering screw 10.

Die Theorie des Kunststoflflusses in einer Extruderschnecke kann vereinfacht alsThe theory of plastic flow in an extruder screw can be simplified as

Q = aN - Q = aN -

βΔΡβΔΡ

dargestellt werden, wobei Q der Durchfluß, α und β Konstanten, in die die Geometrie der Schnecke und des Schneckengehäuses eingeht, AP der entlang der Schnecke entwickelte Druck, N die Drehzahl der Schnecke und μ die Viskosität des Kunststoffes bedeutet. Es wird sowohl allgemein als auch bei der beschriebenen Ausführung jeweils das zweite Gliedare shown, where Q is the flow rate, α and β constants, which include the geometry of the screw and the screw housing, AP the pressure developed along the screw, N the speed of the screw and μ the viscosity of the plastic. Both in general and in the embodiment described, the second link is used in each case

der Gleichung für die Dosierschnecke 10the equation for the metering screw 10

klein gehalten. Auf diese Art werden Wechsel der äußeren Bedingungen, die einen Einfluß auf AP und μ der Gleichung haben, zu einem großen Teil in ihrer Wirkung auf den Durchfluß Q reduziert. Außerdem ist bei dieser Ausführung ein Steuerungssystem vorgesehen, das die Größe A P der Dosierschnecke 10 auf oder nahe an Null halten kann. Somit haben äußere Schwankungen, die die Viskosität ändern, nur eine unbedeutende oder gar keine Wirkung auf den Durchfluß. Da der Druckunterschied konstant gehalten wird, haben Veränderungen des Fließwiderstandes in der Filter- und Formanordnung 13 keine Wirkung auf den Durchfluß. Wenn sich der am Druckmeßgerät 14 gemessene Druck ändert, so wird der Druck am Druckmeßgerät 8 entsprechend durch die Steuervorrichtung 15 geändert.kept small. In this way, changes in the external conditions that have an influence on AP and μ of the equation are to a large extent reduced in their effect on the flow rate Q. In addition, a control system is provided in this embodiment, which can keep the size AP of the metering screw 10 at or close to zero. Thus, external fluctuations that change viscosity have little or no effect on flow. Since the pressure difference is kept constant, changes in the flow resistance in the filter and mold assembly 13 have no effect on the flow. If the pressure measured at the pressure measuring device 14 changes, the pressure at the pressure measuring device 8 is changed accordingly by the control device 15.

Der in F i g. 1 gezeigte Apparat wurde mit einem pulverförmigen Polyäthylenterephthalat beschickt. Der Plastifikator 1 wurde mit Temperaturen bis zu etwa 293°C in der Mitte des Zylinders 3, die am Ausstoßende auf etwa 260° C abnahm, betrieben. Die beiden Rohrleitungen 7 und 12 wurden auf etwa 260° C erhitzt. Die Dosiervorrichtung 2 wurde auf eine Zylindertemperatur von etwa 253° C gekühlt, um den Kunststoff auf einer Temperatur von etwa 261° C zu halten. Die Schnecke 4 des Plastifikators 1 hatte einen Durchmesser von 6,3 cm und eine Drehzahl von 33 U/min. Die Drehzahl schwankte entsprechend den Signalen vom Druckmeßgerät 8 zwischen den beiden Maschinen um 0,2 U/min. Der Druck an diesem Meßgerät wurde konstant auf etwa 36 kg/cm² gehalten. Der Durchmesser der Dosierschnecke 10 der Dosiervorrichtung 2 betrug 6,3 cmThe in F i g. 1 shown apparatus was charged with a powdery polyethylene terephthalate. The plasticizer 1 was operated with temperatures up to about 293 ° C in the middle of the cylinder 3, which decreased to about 260 ° C at the discharge end. The two pipes 7 and 12 were heated to about 260 ° C. The metering device 2 was cooled to a cylinder temperature of about 253 ° C in order to keep the plastic at a temperature of about 261 ° C. The screw 4 of the plasticizer 1 had a diameter of 6.3 cm and a speed of 33 rpm. The speed fluctuated between the two machines by 0.2 rpm according to the signals from the pressure measuring device 8. The pressure on this measuring device was kept constant at about 36 kg / cm ² . The diameter of the metering screw 10 of the metering device 2 was 6.3 cm

und wurde mit einer konstanten Drehzahl von 38 U/min angetrieben. Der Ausstoßdruck der Dosiervorrichtung 2 betrug etwa 70 kg/cm² und stieg während eines 8stündigen Betriebes infolge allmählichen Zusetzens eines Filters um etwa 7 kg/cm². Die Ausstoßmenge wurde laufend gemessen und betrug etwa 18 kg pro Stunde mit einer maximalen Schwankung von etwa 0,2%. Die Schwankung der Ausstoßmenge konnte nicht genauer gemessen werden. Die maximale Temperaturschwankung des Ausstoßes betrug etwa 0,11⁰C (0,2⁰F). Das durchsichtige Produkt wurde mikroskopisch untersucht, um Spuren von nicht vollständiger Schmelzung festzustellen. Es wurden keine ungeschmolzenen oder teilweise geschmolzenen Partikel gefunden.and was driven at a constant speed of 38 rpm. The discharge pressure of the metering device 2 was about 70 kg / cm ² ^{and increased by about 7 kg / cm 2} during 8 hours of operation as a result of the gradual clogging of a filter. The output rate was continuously measured and was about 18 kg per hour with a maximum fluctuation of about 0.2%. The fluctuation in the discharge amount could not be measured more precisely. The maximum temperature variation of the emission was approximately 0.11 ⁰ C (0.2 ⁰ F). The clear product was examined microscopically for traces of incomplete melting. No unmelted or partially melted particles were found.

Das nachfolgende erläutert die auf einem zweiten Wege durch die Vorrichtung erzielte Verbesserung: die Schnecke 4 des Plastifikator 1 wurde mit einem pulverförmigen Polyäthylenterephthalat beschickt. Der Zylinder 3 des Plastifikator 1 wurde mit einer Höchsttemperatur von etwa 290⁰C betrieben, die zum Ausstoßende auf etwa 269° C abnahm. Die beiden Rohrleitungen 7 und 12 wurden auf etwa 271° C erhitzt. Der Zylinder 9 der Dosiervorrichtung 2 wurde auf etwa 264° C gekühlt, um den Kunststoff auf einer Temperatur von etwa 271° C zu halten. Der Plastifikator 1 hatte eine Drehzahl von 40 U/min, wobei die Drehzahl entsprechend den durch den Druckunterschied erzeugten Signalen leicht schwankte. Die Dosierschnecke 10 wurde mit einer konstanten Geschwindigkeit von 33,9 U/min angetrieben. Der Druckunterschied zwischen den beiden Schnecken variierte während eines 3stündigen Betriebes von etwa 43,40 bis etwa 46,20 kg/cm², wobei der Ausstoßdruck der Dosierschnecke entsprechend von etwa 32,2 bis etwa 35,0 kg/cm² variierte. Der Unterschied zwischen diesen Drücken wurde durch die automatische Steuerung der Drehzahl der Schnecke 4 des Plastifikators 1 auf etwa 11,20 kg/cm² konstant gehalten. Der Ausstoß betrug etwa 25,24 kg pro Stunde mit einer Schwankung von weniger als 0,2%, der Grenze der Meßgenauigkeit. Die maximale Temperaturschwankung des ausgestoßenen Kunststoffes betrug weniger als etwa 0,11° C.The following explains the improvement achieved in a second way by the device: the screw 4 of the plasticizer 1 was charged with a powdery polyethylene terephthalate. The cylinder 3 of the plasticizer 1 was operated with a maximum temperature of about 290 ⁰ C, which decreased to the discharge end to about 269 ° C. The two pipes 7 and 12 were heated to about 271 ° C. The cylinder 9 of the metering device 2 was cooled to about 264 ° C in order to keep the plastic at a temperature of about 271 ° C. The plasticizer 1 had a speed of 40 rpm, the speed of which fluctuated slightly in accordance with the signals generated by the pressure difference. The metering screw 10 was driven at a constant speed of 33.9 rpm. The pressure difference between the two screws varied during 3-hour operation from about 43.40 to about 46.20 kg / cm ² , the discharge pressure of the metering screw varying accordingly from about 32.2 to about 35.0 kg / cm ² . The difference between these pressures was kept constant ^{at about 11.20 kg / cm 2} by automatically controlling the speed of the screw 4 of the plasticizer 1. The output was about 25.24 kg per hour with a fluctuation of less than 0.2%, the limit of the measurement accuracy. The maximum temperature variation of the ejected plastic was less than about 0.11 ° C.

Obwohl nur eine besondere Ausführung gezeigt und beschrieben ist, sind viele andere Abwandlungen und Abweichungen möglich. Die Maschinen können z. B. parallel nebeneinander oder in einem beliebigen Winkel zueinander in einer horizontalen Ebene oder abweichend von der gezeigten vertikalen Anordnung angeordnet werden. Die in beiden Maschinen verwendeten Schnecken können, wie gezeigt, einstufige Schnecken oder zweistufige Schnecken mit einer Extraktionszone, wie sie für den Plastifikator 1 beschrieben wurde, sein.While only one particular embodiment is shown and described, many other variations are possible and deviations are possible. The machines can e.g. B. parallel next to each other or in any Angle to each other in a horizontal plane or different from the vertical arrangement shown to be ordered. As shown, the screws used in both machines can be single-stage Screws or two-stage screws with an extraction zone, as described for the plasticizer 1 would be.

Für Fachleute ist ersichtlich, daß der Antriebsmotor 11 der Dosiervorrichtung 2 einen wesentlichen Bestandteil der Maschine bildet. Die Ausstoßmenge ist eine direkte Funktion der Drehzahl der Dosierschnecke 10, und aus diesem Grunde muß der Regelung ihres Antriebsmotors größte Bedeutung beigemessen werden. Ein Antriebsmotor, der Drehzahlschwankungen von weniger als 0,2% aufweist, ist zu bevorzugen.For those skilled in the art it is evident that the drive motor 11 of the metering device 2 is an essential one Forms part of the machine. The output volume is a direct function of the speed of the metering screw 10, and for this reason the control of your drive motor must be given the greatest importance will. A drive motor that has speed fluctuations of less than 0.2% is to be used to prefer.

Die gebräuchliche Schnecke 4 des Plastifikators 1, die in der Zeichnung dargestellt ist, und insbesondere die zweistufige Schnecke mit einer Extraktionszone, die vorstehend beschrieben wurde, können nicht über gewissen Maximaldrücken bei einer vorbestimmten kritischen Drehzahl betrieben werden. Es gibt einen Ausstoßdruck, der in einem direkten Verhältnis zur Drehzahl der Schnecke steht, über dem die Schnecke eines Plastifikators nicht wirksam betrieben werden kann. Im Falle von zweistufigen Schnecken mit einer Extraktionszone, die mit übermäßigen Drücken betrieben werden, füllt der Kunststoff die mit tieferen Gängen versehene Extraktionszone vollständig und läuft durch die Entlüftungskanäle aus. Das mathematische Verhältnis zwischen dem Druck, bei dem der Kunststoff in die Extraktionszone fließt, und der Drehzahl der Schnecke des Plastifikators 1 muß ermittelt, und die Betriebswerte müssen entsprechend begrenzt werden. Um diese Bedingung zu erfüllen, sind die Drucksteuergeräte üblicherweise so eingerichtet, daß jeder gewünschte Signahvert vom Druckmeßgerät 14 von dem vom Druckmeßgerät 8 kommenden Signal subtrahiert werden kann. Der Wert des Signals vom Druckmeßgerät 14 kann durch ein geeignetes Potentiometer oder einen veränderlichen Widerstand variiert werden. So kann im einen Extremfall das Signal vom Druckmeßgerät 14 völlig unterdrückt werden, so daß die Schnecke 4 des Plastifikators 1 so angetrieben wird, daß am Druckmeßgerät 8 ein konstanter Druck herrscht. Im anderen Extremfall wird der volle Impuls vom Druckmeßgerät 14 vom Signal des Druckmeßgerätes 8 subtrahiert, wodurch die Drehzahl der Schnecke 4 des Plastifikators 1 so variiert wird, daß ein konstanter Druckunterschied bestehenbleibt. Die Funktion dieses Potentiometers kann algebraisch wie folgt dargestellt werden:The usual screw 4 of the plasticizer 1 shown in the drawing, and in particular the two-stage screw with an extraction zone, which was described above, cannot have certain maximum pressures are operated at a predetermined critical speed. There is one Discharge pressure that is directly related to the speed of rotation of the screw above which the screw is located a plasticizer cannot be operated effectively. In the case of two-stage screws with one Extraction zones that are operated with excessive pressures, the plastic fills those with lower pressures The extraction zone is provided with corridors and runs out through the ventilation channels. The math Relationship between the pressure at which the plastic flows into the extraction zone and the The speed of the screw of the plasticizer 1 must be determined and the operating values must be determined accordingly be limited. To meet this condition, the pressure control devices are usually set up in such a way that that each desired Signahvert from the pressure measuring device 14 from the one coming from the pressure measuring device 8 Signal can be subtracted. The value of the signal from the pressure gauge 14 can be through a suitable potentiometer or a variable resistor can be varied. So can in an extreme case the signal from the pressure measuring device 14 can be completely suppressed, so that the screw 4 of the plasticizer 1 is driven so that the pressure gauge 8 is a constant pressure. In the other In the extreme case, the full pulse from pressure measuring device 14 is subtracted from the signal from pressure measuring device 8, whereby the speed of the screw 4 of the plasticizer 1 is varied so that a constant Pressure difference remains. The function of this potentiometer can be represented algebraically as follows will:

K = P₈-XP_n,K = P ₈ -XP _n ,

worin K das eingestellte Drucksteuersignal ist, das vom Plastifikator 1 eingehalten wird (Sollwert). P_H ist das Signal vom Druckmeßgerät 8, P₁₄ das Signal vom Druckmeßgerät 14, X ein Faktor, der P_n von 0 bis 200% variiert. Der Wert von X beträgt gewöhnlich 0 oder 0,8 bis 1,2. Im letzteren Falle liegt der Wert allgemein zwischen 0,8 und 1,0. Somit wird bei X-Q der eingestellte Wert K durch P_s bestimmt. Bei X=I wird K durch die tatsächliche Differenz zwischen F₈ und P₁₄ bestimmt.where K is the set pressure control signal that is maintained by the plasticizer 1 (setpoint). P _H is the signal from pressure measuring device 8, P _{14 is} the signal from pressure measuring device 14, X is a factor which varies P _n from 0 to 200%. The value of X is usually 0 or 0.8 to 1.2. In the latter case, the value is generally between 0.8 and 1.0. Thus, at XQ, the set value K is determined by P _s . If X = I , K is determined by the actual difference between F ₈ and P ₁₄ .

Diese Einrichtung der Steuerschaltung oder eine andere Einrichtung, die das »^«-Potentiometer auf den Druck P₈ wirken läßt, kann bei der Extrudierung hochkompressibler Kunststoffe nützlich angewendet werden.This device of the control circuit or some other device that allows the "^" potentiometer to _{act on the pressure P 8} can be useful for the extrusion of highly compressible plastics.

Durch die Steuerung über den Druckunterschied kann der veränderliche Schlupf des Kunststoffes auf der Dosierschnecke 10 eliminiert werden. Ein Ansteigen von P₁₄ ist von einem gleichen Ansteigen von P₈ begleitet, wodurch der Druckunterschied konstant bleibt. Ein Ansteigen von P₁₄ ohne ähnliches Ansteigen von P₈ würde einen vermehrten Schlupf auf der Dosierschnecke 10 und eine Verminderung des Durchflusses zur Folge haben. Die Steuerung über den Druckunterschied verhindert daher einen veränderlichen Schlupf, läßt jedoch in einigen Fällen einen veränderlichen Durchfluß infolge der Kompressibilität des Kunststoffes zu. Bei steigendem Druck an beiden Enden oder des Durchschnittsdruckes entlang der Dosierschnecke 10 erhöht sich ihr Ausstoß. Die höheren Drücke bewirken, daß sich mehr Kunststoff in den Gängen der Dosierschnecke 10 staut, wodurch der Durchfluß je Umdrehung der Schnecke er-By controlling the pressure difference, the variable slip of the plastic on the metering screw 10 can be eliminated. An increase in P ₁₄ is accompanied by an equal increase in P ₈ , whereby the pressure difference remains constant. An increase in P ₁₄ without a similar increase in P ₈ would result in increased slip on the metering screw 10 and a reduction in the flow rate. The control over the pressure difference therefore prevents a variable slip, but in some cases allows a variable flow rate due to the compressibility of the plastic. With increasing pressure at both ends or the average pressure along the metering screw 10, its output increases. The higher pressures cause more plastic to accumulate in the corridors of the metering screw 10, which increases the flow rate per revolution of the screw.

höht wird. Dieses Phänomen kann durch entsprechende Werte für X in der Gleichungis raised. This phenomenon can be explained by corresponding values for X in the equation

K - P_a - XPK - P _a - XP

1414th

korrigiert werden, wenn X niedriger als 1 gewählt wird, z. B. 0,8 oder 0,9. Der geringfügige Schlupf, der damit zugelassen wird, kann so gewählt werden, daß er der Kompressibilität des Kunststoffes genau entgegenwirkt. Der Ausstoß der Dosierschnecke 10 bleibt so über einen großen Wertebereich für P₁₄ konstant. corrected if X is chosen less than 1, e.g. B. 0.8 or 0.9. The slight slip that is allowed can be selected so that it counteracts the compressibility of the plastic exactly. The output of the metering screw 10 thus remains constant _{over a large range of values for P 14.}

Die Steuerung der Dualmaschine beruht auf der Regulierung der Drehzahl des Antriebes des Plastinkators 1, so daß die Dosiervorrichtung 10 einen konstanten Ausstoß hat.The control of the dual machine is based on the regulation of the speed of the drive of the Plastinkator 1, so that the metering device 10 has a constant output.

Eine weitere vorteilhafte Verbesserung wird erreicht, indem die Steuerungseinrichtung den regelbaren Antriebsmotor des Plastifikators durch Konstanthalten des WertesA further advantageous improvement is achieved in that the control device has the controllable Drive motor of the plasticizer by keeping the value constant

i! regelt, wobei X₁ und X₂ so bemessen sind, daß sie die Wirkung der Schwankungen von Q aufheben.i! regulates, where X ₁ and X ₂ are dimensioned in such a way that they cancel the effect of the fluctuations in Q.

Die Werte von X₁ und X₂ können so gewählt werden,"""<daß sie die variablen Verfahrensparameter, wie z. B. Kompressibilität, Abweichungen vom Newtonschen Fließverhalten, kompensieren. Diese Verfahrensparameter werden z. B. durch die Beschaffenheit der Vorrichtung oder die Zusammen-Setzung des Kunststoffes beeinflußt. Die Viskosität z. B. kann mit steigender Schubspannung steigen oder sinken. In der Zusammensetzung des Kunststoffes können sich gelöste oder eingeschlossene Dämpfe oder Gase befinden. Die Werte von X₁ und AT₂ können als Funktionen von P₈, P₁₄ und/oder anderen Verfahrensparameter, wie z. B. der Temperatur, bestimmt werden. In den einfachsten Fällen werden X₁ und X₂ auf Grund von Versuchen gewählt und auf dem optimalen Wert für eine gewisse Gruppe der Verfahrensparameter belassen. Es ist jedoch sehr vorteilhaft, eine mathematische Beziehung zwischen X₁ und X, und den Verfahrensparameter, wie z. B. P₈ und P₁₄, zu finden, wobei das Steuerungssystem vorgesehen werden kann, trotz Änderungen der Verfahrensparameter, X₁ und X„ auf optimale _Werte zu variieren.The values of X ₁ and X ₂ can be selected so that they compensate for the variable process parameters, such as compressibility, deviations from Newtonian flow behavior The composition of the plastic influences the viscosity, for example, can increase or decrease with increasing shear stress. The composition of the plastic can contain dissolved or enclosed vapors or gases. The values of X ₁ and AT ₂ can be used as functions of P ₈ , P ₁₄ and / or other process parameters, such as the temperature, for example In the simplest cases, X ₁ and X _{2 are selected} on the basis of tests and left at the optimal value for a certain group of process parameters however, it is very advantageous to find a mathematical relationship between X ₁ and X, and the process parameters such as P ₈ and P ₁₄ , while providing the control system n can, despite changes in the process parameters, vary X ₁ and X " to optimal values.

Die Leitung zur Dosiervorrichtung hat den Zweck, den Plastifikator von der Dosiervorrichtung zu trennen, und bietet auch eine bequeme Möglichkeit, den Druck P₈ zu messen. Wie bereits erwähnt, kann P₈ auch an jeder Stelle der Eingangszone der Dosiervorrichtung bis zu dem Punkt, an dem die Dosierzone dieser Schnecke beginnt, gemessen werden. Diese Schnecke muß jedoch nicht unbedingt eine Eingangs- oder Beschickungszone haben, sondern kann ausschließlich zur Dosierung dienen. Die zur Dosierungsvorrichtung führende Leitung wird vorteilhafterweise so kurz wie möglich gehalten. Wenn eine Probe von erweichtem, linearem, hochpolymerem Polyesterkunststoff an dieser Stelle herausgenommen und untersucht wird, indem man ihn in Wasser abschreckt, so findet man manchmal, daß das erweichte oder geschmolzene Material eine geringe Menge von vollständig aufgeschmolzenem Polyester enthält. Ist jedoch diese an sich geringe Menge genügend klein, so verhält sich der PolyesterkunststofF trotzdem wie ein völlig homogener Schmelzfluß.The purpose of the line to the metering device is to separate the plasticizer from the metering device and also offers a convenient way of measuring _{the pressure P 8.} As already mentioned, P _{8 can} also be measured at any point in the inlet zone of the metering device up to the point at which the metering zone of this screw begins. However, this screw does not necessarily have to have an entry or loading zone, but can only be used for dosing. The line leading to the dosing device is advantageously kept as short as possible. When a sample of softened linear high polymer polyester resin is taken out at this point and examined by quenching it in water, it is sometimes found that the softened or melted material contains a small amount of fully melted polyester. However, if this per se small amount is sufficiently small, the polyester plastic still behaves like a completely homogeneous melt flow.

Natürlich ist es sehr vorteilhaft, wenn kein ungeschmolzenes Material vorhanden ist. In keinem Falle befindet sich aber noch ungeschmolzenes Material in der an die Dosiervorrichtung anschließenden Leitung.Of course, it is very beneficial if there is no unmelted material. In no case however, there is still unmelted material in the line connected to the metering device.

Das Steuersystem sieht ein Druckmeßgerät, das in der Rohrverbindung zwischen dem Plastifikator und der Dosiervorrichtung angeordnet ist, zum Übermitteln des Drucksignals an ein Aufzeichnungs- und Steuergerät vor. Das Signal kann elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Natur sein, je nach Art des vorgesehenen handelsüblichen Steuergerätes.The control system sees a pressure gauge installed in the pipe connection between the plasticizer and the metering device is arranged for transmitting the pressure signal to a recording and Control unit. The signal can be electrical, pneumatic or hydraulic, depending on the type of the intended commercial control device.

Das Signal vom Druckmeßgerät 8 wird im Aufzeichnungsgerät dazu verwendet, den in der Rohrleitung 7 herrschenden Druck zu registieren und wird auch in das Steuergerät eingegeben. Im Aufzeichnungs- und Steuergerät ist eine Vorrichtung vorgesehen, durch die der gewünschte Druck eingestellt werden kann, der allgemein als der Steuerpunkt oder die Steuereinstellung bezeichnet wird. Die Steuervorrichtung 15 vergleicht die Steuereinstellung mit dem tatsächlichen Druck, der vom Druckmeßgerät 8 übermittelt wird, und regelt über den Regler des Antriebsmotors 6 die Drehzahl der Schnecke 4 des Plastifikators 1, bis der tatsächliche Druck die gewünschte Höhe hat.The signal from the pressure measuring device 8 is used in the recording device, the in the pipeline 7 to register the prevailing pressure and is also entered into the control unit. In the recording and control unit, a device is provided through which the desired pressure is set commonly referred to as the control point or control setting. The control device 15 compares the control setting with the actual pressure transmitted by the pressure measuring device 8 is, and regulates the speed of the screw 4 of the via the controller of the drive motor 6 Plasticizer 1 until the actual pressure is the desired level.

Solche Steuergeräte sind handelsüblich in verschiedenen Typen erhältlich. Die Steuergeräte arbeiten im allgemeinen, indem sie Berechnungen über die Abweichung von der Steuereinstellung und der Größe der Druckveränderung anstellen. Durch das von der Steuervorrichtung 15 angegebene Ausgangssignal wird die Drehzahl des Antriebsmotors 6 entsprechend diesen Berechnungen laufend reguliert.Such control devices are commercially available in various types. The control units are working generally by making calculations about the deviation from the control setting and the size the change in pressure. By the output signal given by the control device 15 the speed of the drive motor 6 is continuously regulated according to these calculations.

Eine zweite Methode der Steuerung dreht das System so aus, daß Komponenten einbezogen werden, die Abweichungen infolge des Schlupfes in der Dosiervorrichtung 2 korrigieren.A second method of control turns the system off so that components are included, correct the deviations due to the slippage in the metering device 2.

Der Ausstoß der Dosiervorrichtung 2 kann aus der volumetrischen Verdrängung und der Drehzahl der Dosierschnecke 10 berechnet werden. Tatsächlich ist der Ausstoß aber immer geringer als der berechnete Wert, und dieser Fehlbetrag wird als Schlupf bezeichnet. Die Größe des Schlupfes ist von der Druckdifferenz entlang der Dosierschnecke 10 abhängig und ist bei größeren Druckunterschieden ebenfalls größer.The output of the metering device 2 can from the volumetric displacement and the speed of the Dosing screw 10 can be calculated. In fact, the output is always lower than the calculated one Value, and this shortfall is known as slippage. The size of the slip depends on the pressure difference along the metering screw 10 and is also greater in the case of larger pressure differences.

Der Schlupfkorrekturfaktor kann durch zusätzliche Steuerelemente eingeführt werden. Der Ausstoßdruck der Dosiervorrichtung 2 schwankt stark bei Änderungen in den nachgeschalteten Form- und Filtervorrichtungen 13, der Ausstoß bleibt jedoch durch entsprechende Regelung der Drehzahl des Plastifikators 1 konstant.The slip correction factor can be introduced by additional control elements. The discharge pressure the metering device 2 fluctuates greatly with changes in the downstream form and Filter devices 13, the output remains through appropriate control of the speed of the Plasticizer 1 constant.

Die zusätzlichen Steuerelemente für diese Anordnung bestehen aus einem zweiten Druckmeßgerät, das am Ausstoßende der Dosiervorrichtung 2 angeordnet ist, einer Einrichtung zum Vergleichen der von den zwei Druckmeßgeräten kommenden Signalen und einem zweiten auf den Druckunterschied reagierenden Steuergerät, das die Drehzahl des Plastifikators 1 regelt. Auf diese Weise paßt das Steuergerät den Ausstoßdruck des Plastifikators 1, der unkontrollierten Druckänderungen unterliegt, dem am Ausstoßende der Dosiervorrichtung 2 auftretenden Druck an.The additional controls for this arrangement consist of a second pressure gauge, which is arranged at the discharge end of the metering device 2, a device for comparing the signals coming from the two pressure gauges and a second one responsive to the pressure difference Control unit that regulates the speed of the plasticizer 1. That way the controller fits the discharge pressure of the plasticizer 1, which is subject to uncontrolled pressure changes, that at the discharge end the metering device 2 occurring pressure.

Eine dritte Steuerung kann vorgesehen sein, die die bei gewissen Kunststoffen auftretende Kompressibilität einbezieht, wenn der Druck erhöht wird. Da diese der Höhe des Druckes am Ausstoßende derA third control can be provided to control the compressibility that occurs with certain plastics when the pressure is increased. Since this corresponds to the level of pressure at the discharge end of the

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Dosiervorrichtung 2 proportional ist, kann die geringe, aus diesem Druck resultierende Abweichung in der Ausstoßmenge ausgeglichen werden, indem die Drehzahl des Plastifikators 1 weiter geändert wird.Dosing device 2 is proportional, the small deviation resulting from this pressure in the discharge amount can be compensated by the speed of the plasticizer 1 is further changed.

Um dies zu erreichen, wird das Signal vom Druckmeßgerät in ein Steuergerät eingegeben, das das Signal um einen vorbestimmten Faktor verstärkt. Genau gesagt, der Wert des Signals wird so vervielfacht, daß der Korrekturbetrag der Höhe des Druckes proportional ist.In order to achieve this, the signal from the pressure measuring device is input into a control device, which the signal amplified by a predetermined factor. To be precise, the value of the signal is multiplied so that the amount of correction is proportional to the level of pressure.

Der Multiplikator kann der Kompressibiiitätscharakteristik des jeweils verwendeten Kunststoffes angepaßt werden. Das verstärke Signal wird dann der Einrichtung zugeführt, die den Druckunterschied 2 mißt, und korrigiert dann über das dazugehörige Steuergerät den durch die Kompressibilitätskorrektur modifizierten Druckunterschied.The multiplier can be the compressibility characteristic be adapted to the plastic used in each case. The amplified signal then becomes the Device supplied which measures the pressure difference 2, and then corrected via the associated Control unit the pressure difference modified by the compressibility correction.

Die Teile der Steuerung werden nachstehend kurz beschrieben: Druckübertrager oder Druckwandler, wie sie manchmal genannt werden, weisen gewöhnlich eine Membrane auf, die den Druck der Flüssigkeit zum Wandler übertragen, der entweder aus einem Differentialumwandler oder, im Falle von elektrischen Wandlern, aus einem Dehnungsmeßgerät bestehen kann. Im Falle von pneumatischen oder hydraulischen Vorrichtungen wird der Druck zu einem Balg oder einer anderen Kraft erzeugenden Einrichtung übertragen. Das übertragene Signal kann Wechselstrom oder Gleichstrom sein, von z. B. 0 bis 0,5 Volt Gleichspannung, 1 bis 5 Milliampere Gleichstrom, — 25 bis + 25 Volt Gleichspannung und zahlreichen anderen Bereichen. Pneumatische Übertragungsbereiche können z. B. zwischen 0,21 und 1,05 kg/cm², 0,21 und 1,89 kg/cm², 0 und 7 kg/cm? liegen. Dies sind nur einige der Bereiche, die zur Zeit im allgemeinen im Gebrauch sind.The parts of the control are briefly described below: Pressure transmitters, or pressure transducers as they are sometimes called, usually have a diaphragm which transfers the pressure of the fluid to the transducer, either from a differential transducer or, in the case of electrical transducers, from a strain gauge can exist. In the case of pneumatic or hydraulic devices, the pressure is transmitted to a bellows or other force-generating device. The transmitted signal can be alternating current or direct current, e.g. B. 0 to 0.5 volts DC, 1 to 5 milliamperes DC, -25 to + 25 volts DC and numerous other areas. Pneumatic transmission areas can e.g. B. between 0.21 and 1.05 kg / cm ² , 0.21 and 1.89 kg / cm ² , 0 and 7 kg / cm? lie. These are just some of the areas that are currently in common use.

Die Aufzeichner und Anzeiger können verschiedenster Art sein. Einige haben Vorrichtungen zur Ablenkung mit Galvanometern, Bälgen oder Bourdonrohrelementen. Andere werden auf elektrischem, magnetischem oder pneumatischem Wege servogesteuert.The recorders and indicators can be of various types. Some have devices for Deflection with galvanometers, bellows or Bourdon tube elements. Others are on electric, magnetically or pneumatically servo-controlled.

Die Steuergeräte selbst reagieren auf verschiedene Ubertragersignale. Im allgemeinen wird die Steuereinstellung durch ein Signal gleicher Art wie die vom Übertrager erzeugten Signale bewirkt, obwohl dies nicht immer zutrifft. Die beiden Signale werden auf Unterschied verglichen, und im Falle von Analoggeräten stellt das Ausgangssignal die Summe der drei folgenden Einzelberechnungen dar. Die Größe der Abweichung multipliziert mit einer Konstanten, die Größe der Veränderung der Messung multipliziert mit einer Konstanten und das Produkt Abweichung mal Zeit mal einer Konstanten. Diese Gerätecharakteristiken sind vom Hersteller angegeben.The control units themselves react to various transmitter signals. In general, the tax setting is caused by a signal of the same type as the signals generated by the transmitter, although this does not always apply. The two signals are compared for difference, and in the case of analog devices the output signal represents the sum of the following three individual calculations. The size of the Deviation multiplied by a constant that multiplies the amount of change in the measurement with a constant and the product deviation times time times a constant. These device characteristics are specified by the manufacturer.

In diesem Falle ist die letzte Stufe des Steuergerätes eine durch einen Motor angetriebene Vorrichtung. In this case the last stage of the control unit is a motor driven device.

Da diese Einheiten gewöhnlich mit eigenen Steuerungssystemen versehen sind, die eine konstante Drehzahl innerhalb eines sehr engen Bereiches einhalten, braucht man nur ein geeignetes Signal zum Verändern der Drehzahl in den Stromkreis des Antriebes einzugeben.Since these units are usually provided with their own control systems that provide a constant Keeping the speed within a very narrow range, you only need a suitable signal for Change the speed in the electric circuit of the drive.

Das Ausgangssignal des Steuergerätes kann zu diesem Zwecke durch Hinzufügen geeigneter elektrischer Komponenten oder im Falle pneumatischer oder hydraulischer Übertragung über einen entsprechenden Wandler modifiziert werden.
Die Stränge, die durch den vorstehend beschriebenen Arbeitsablauf und die Vorrichtung hergestellt werden, können Filme, Stäbe, Rohre und andere Gegenstände mit den verschiedensten Querschnittsformen sein. For this purpose, the output signal of the control unit can be modified by adding suitable electrical components or, in the case of pneumatic or hydraulic transmission, via an appropriate converter.
The strands produced by the above workflow and apparatus can be films, rods, tubes, and other articles of various cross-sectional shapes.

ίο Die einzelnen Bestandteile der Vorrichtung zum Strangpressen gemäß der Erfindung sind allgemein bekannt. Eine genaue Beschreibung der einzelnen Bestandteile erübrigt sich darum. So ist es bekannt, daß die Beschickungszone Λ vorteilhafterweise eine erhebliche Verjüngung der Schnecke aufweist. Desgleichen ist bekannt, daß die Druckzone B dadurch charakterisiert ist, daß sie nur eine mäßige Verjüngung und daß die Dosierzonen C und E fast gar keine Verjüngung der Schnecke aufweisen. Die Dosierzone C kann ganz entfallen, obwohl ihr Vorhandensein gewöhnlich vorteilhaft ist; wenn die Dosierzone C nicht vorhanden ist, so führt die Druckzone unmittelbar in die Rohrleitung über. Die Verbindungen 6', 8', 14', die in der Zeichnung schematisch gezeigt sind, sind übliche elektrische, pneumatische oder andere Elemente für die Steuerung. Ähnliches kann über die anderen Bestandteile gesagt werden.The individual components of the device for extrusion according to the invention are generally known. A precise description of the individual components is therefore not necessary. It is known that the loading zone Λ advantageously has a considerable tapering of the screw. It is also known that the pressure zone B is characterized in that it is only moderately tapered and that the metering zones C and E have almost no tapering of the screw. The metering zone C can be omitted entirely, although its presence is usually advantageous; if the metering zone C is not available, the pressure zone leads directly into the pipeline. The connections 6 ', 8', 14 ', which are shown schematically in the drawing, are conventional electrical, pneumatic or other elements for the control. The same can be said of the other components.

Zu den Kunststoffen, die verarbeitet werden können, gehören: Zellulose-acetat, Zellulose-acetatbutyrat, Nylon 66, Polyäthylen, Polystyren, Polypropylen, 6-NyIon, Poly-l^-cyclohexandimeihylentherephthalat und jeder andere, insbesondere hochpolymere organische Kunststoff. Die beschriebene Vorrichtung ist jedoch für organische thermoplastische Kunststoffe besonders geeignet.The plastics that can be processed include: cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, Nylon 66, polyethylene, polystyrene, polypropylene, 6-nylon, poly-1-4 -cyclohexanedimethylene terephthalate and any other, especially high polymer organic plastic. The described However, the device is particularly suitable for organic thermoplastics.

Claims

Patent claims:

1. Device for keeping constant the flow rate of in a plasticizer with a screw conveyor processed thermoplastic plastics certain temperature with a downstream of the plasticizer and with this via a first pipeline connected metering device and metering screw, with one via a second Pipeline with the metering device connected filter or shaping device and with each assigned to the plasticizer as the first stage and the dosing device as the second stage, Drive motors which can be adjusted independently of one another in terms of their speeds, characterized in that that on the first pipe (7) at the entrance of the metering device (2) a pressure measuring device (8) and on the second pipe (12) a pressure measuring device (14) are arranged at the exit of the metering device (2) and that the pressure gauges (8, 14) with a control device (15) for regulating the speed of the drive motor (6) and the screw conveyor (4) of the plastic

fikators (1) are coupled.

2. Device according to claim 1, characterized in that a screw press is used as the metering device (2), the screw (10) of which has a pressure zone (D) and a metering zone (E) which is longer than this pressure zone.

1 sheet of drawings