DE1554831A1 - Schneckenfoerdervorrichtung - Google Patents
SchneckenfoerdervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schneckenfurdervorrlehtung zur
ununterbrochenen Förderung eines erweichten plastischen Materials, mit einem veränderlichen Regelmechanismus zur Regelung
der Drehzahl der Sohnecke, einer hohlen Formgebungsvorrichtung, durch weloha das plastische Material durch die Fördervorrichtung gefördert wird, und einen Kanal zur Förderung
des plastischen Materials von der Schneckenfördervorrlchtung zur Formgebungsvorrichtung mit einer mit dem Regelmechanismus
in Verbindung stehenden einstellbaren, beispielsweise als,magnetische
Kupplung ausgebildeten Einrichtung zur Einstellung einer vorgegebenen Schneckendrehzahl, die mit einen im Kanal
angeordneten druckempfindlichen Element in Verbindung steht«
Zum genauen Pressen oder Spritzen von Thermoplasten 1st eine
konstante Pllessgesohwindlgkeit duroh die Press- oder Spritz-
. ^1 m 900888/1361
Neu· Unterlagen
P-IOOl
form wesentlich. Innerhalb dee Extruders bein Aufpressen oder
Spritzen des Thermoplaste auftretende DruokverMnderungen verursachen
jedoch Schwankungen in der Auspress- oder Spritzgesohwindigkeit.
Diese Schwankungen können fur die Durchführung des Verfahrens sehr nachteilig wirken und zu hohen Kosten führen,
wenn Abfall oder nicht brauchbares Material entsteht·
Da die mittlere Fliessgeschwindigkeit durch die Press» oder
Spritzform durch die Drehgeschwindigkeit der Sohnecke in einer herkömmlichen Schneckenpresse bestimmt wird, glaubte man, dass
durch eine Beeinflussung d? · Sohneckengeschwindigkeit Schwan»
klingen in der Fliessgeschwindigkeit vermieden werden können. Insbesondere glaubte man, dass duroh Messen des Druokea unmittelbar
oberstromaeitig der Press- bzw. Spritzform und Verwendung
dieser Messung zur selbsttätigen Einstellung der Schneckengeschwindigkeit der Druck konstant gehalten und damit
Schwankungen in der Fliessgesohwindigkelt praktisch vermieden
werden könnten· Geringe Veränderungen in der Viskosität oder im SchmelzIndex des thermoplastischen Materials oder Veränderungen in der Temperatur des Materials können jedoch alle solche
Schwankungen hervorrufen· Da die geregelte Orösne, nämlich
der Druok, nur eine, indirekte Wirkung auf die zu regelnde Grobse,
nämlich die Fliessgeschwindigkeit, hat, lässt sich in vielen Fällen feststellen, dass die Konstanthaltung des Druckes
zu einer unerwünschten Veränderung der Durchsatzgeschwindigkeit statt zu einer konstanten DurchBat«geschwindigkeit führt.
- 2 - Ö09865/1361
BAD ORIGINAL
Ih einer bekannten Anordnung (belgische Patentschrift 545 573)*
wird der Druck des plastischen Materials von eineni Manometer gemessen und über einen elektrischen kreis auf einen Regeiaotor
und eine hydraulische Einrichtung Übertragen, weiche eine Drehzahländerung
der Sohrieoke hervorruft· Desgleichen wird in der
Anordnung der belgischen Patentschrift 520 992 eine Druckänderung
dazu verwendet, das Über eine Kupplung Übertragene Drehmoment
zu verändern.
Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Sohneckenfördervorrichtung
zu βohäffen, welche eine in Wesentlichen konstante
Durohsatzgesohwindigkeit ergibt, unabhängig von Veränderungen
in der Temperatur, der Viskosität u.s.w. der Pressmieohung, und unabhängig davon, ob die Veränderungen von vorübergehender oder *
bleibender Art sind.
Dies Wird erfindungegeroäss erreicht durch eine auf die Schnekkendrehzahl
ansprechende Einrichtung, welche? mit der einstellbaren
Einrichtung in Verbindung steht, um den veränderlichen EegelmeohanismuB
so zu steuern, dass die Drehzahl der Schnecke auf der gewünscht eh flöhe gehalten wird, und durch einen Regelowohanismus,
der zwischen dem druckempfindlichen Organ und der eingestellten Einrichtung angeordnet ist und dazu dient, eine Stell*
grttase auf den veränderlichen Regelmeohaniemus Über die eingestellte
Einrichtung zu Übertragen, um die Schneokendrehzahl entepreehend
den Dxuokveränderungen nur dann zu korrigieren, Wenn die
Druokverinderung während eines vorgegebenen Zeitabschnitts an-
a3Uert· „?. 6Ö9885/1361
BAD ORIGINAL
P-IOOl
Als Polge dieeer Auebildung können Yeränderliohe Orössen, wie
der Schnelzindex, die Viskosität, d. h. veränderliche Grossen,
die mit dem durch den Extruder hindurohgeforderten Material im
Zusammenhang stehen, Jedooh von nur sehr kurzer Dauer sein können,
eine Wirkung auf die Extrudergesohwindigkeit nur haben,
wenn sie wiederholt auftreten oder linger andauern.
In den Zeichnungen ist ein AuefUhrunt*beispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
l ein Blockschaltbild der erfiadungsgeaäesen Vorrichtung and
Fig.2 tin Schaltbild der kr it Uc hen Teils dtr Vorrichtung.
Di· Sehneck«npr«es« ist in Pig. 1 «llg··.·in alt 11 be*·lehnet. 01·
Schneckenfördervorrichtung veiat «Im Lauf buch·· 9 auf, in welcher
•ich die Schnecke 12 drehen kann. Dl« Laufbuchse 9 let ait einer
Einlaßöffnung 13 versehen. Oaa thermoplastische Material wird der
Laufbuchse 9 in fester granelierter Fora sugeführt. Die Laufbuchse
kann τοη einer Be is- oder Kühleinrichtung βατ Verüadsrunf der Ion-•istens
des Materials nag«beη sein, venn dieses verarbeitet and
der oh ils Schnecke gefordert wird.
Die Schnecke 12 wird daroh el »en Motor Ik, gewöhnlich einen Aeynchronsotor,
angetrieben. Die «ell· dee Motors 1% ist alt der «eile
der Seaaeeke 12 Über ein gesifmtts Oetrieb· 15 verbanden. Massen
des Motor lh and des Getriebe 1$ befindet sich sine aagnetische
Kupplung 16, «ins sogenannt« "Dynauatic"-Kupplung (hergestellt
fiödflö5/1361
▼ob der Eaton Manufacturing Coapaaj), dit als Mechanismua zur
Regelung der Geschwindigkeit der Schnecke 12 verwendet wird.
Die Drehzahl der Kupplung 16 steht in Beziehung Bit dem und wird
geregelt durch den Feldatroa la Kupplungestronkreia. Dieser Feidatrom
wird von zwei Quellen geliefert. Die eine «uelle, ein Tachometer
generator 17, erzeugt eine Wechselspannung, die zu der Schnekkendrehzahl
in dem jeweiligen besonderen Augenblick proportional let. Dieae Spannung ergibt einen Strom durch eine Regelvorrichtung
l8. Die Regelvorrichtung 18 kann die For» einer Thyratronröhre haben*
wobei der Stro» aua dem Tachometergenerator 17 dem Qitterkatho·
denkreia de« Thyratron* sugefUhrt wird. Durch Einstellen der Vorspannung
dea Thyratrone wird der abgegebene Strom rom Bingange-
et rom dea Tachometergenerator ao geändert, daß der Kupplung 16
ein Strom sugefUhrt wird, daß die gewUnachte besondere (leechwindigkeit
für die Schneckenpreaae 12 erhalten wird.
Die zweite Stromquelle für die reldwioklung der Kupplaag wird aua
dam Druck dam geaetimolMnan Mater lala ae/Laehen dar Schneckenpreaae
U und dam Sprite- oder PreOwerkfceug Io erhalten. Der Druck dea
geachmolzenen Matariala wird abgefUhlt und einem elektrischen itfand-
ler 19 angeführt, um einen Strom au erhalten, dar au dem abgeftth.
ten Druck direkt proportional lot. Dar Druck kann abgefUhlt und in Strom umgewandelt werden durch einen M"Dyniaoo"-üruckmesaer
(ein AuagleichbrUcken-Dehnungameßgerit, daa von dar Dynamic Inatru-
1 55 A 83 1
■ent Division of the Aeerican Brake Shoe Coapany hergestellt wird).
Eine Regelabweichung wird festgestellt und in einea MeQ- und Verstärkungsglied
2o verstärkt. Die verstärkte Regelabweichung wird einea D-Kegler 21 (uon-set point controller) sugefUhrt. Dt Regler
liefert eine Stellgröese, die der Anderungsgeschwlndigkeit des
Eingangssignal· proportional ist. Der Ausgang des D-Reglers 21 wird der Regelvorrichtung 18 augefUhrt* Wenn eine Thyratronröhre
verwendet wird, werden das Signal aus dea D-Regler 21 und das Signal
aus den Tachos·tergenerator 17 beide d*a Thyratrongitterkreis
sugefUhrt. Di· koabinierten Signal« ia Oitterkreis in Koabinatlon
ait der eingeetellten Vorsp nung des Thyratrons liefern den Strom
in der Feldwicklung der Kupplung 16, ua deren Wirkung auf die Drehzahl der Schneckenpresse 12 su regeln.
Eins abgliohe Schaltung fUr den kritischen D-Regler 21 ist in Kombination
ait den Meß- und Verstärkungeglied 2o in Fig. 2 geseigt.
Der Regler 21 weist, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Jb'ingangsglied
24, einen Ausgangsverstärker 23 und eine RUckfUhrungeschältung 22
auf. Ein Oteohwindlglc*itekontrollkr«le let alt 6? b«*wlohnet·
Ein den abgefUhlten Druck darstellendes Signal wird vom fandler 19
den (litter einer Vakuuaröhre 28 sugefUhrt. Hach der Entzerrung und Verstärkung in der Schaltung, die durch .Yideratände 26, 27, 29» Jo,
31· 32, 33 und 3k und Kondensatoren 35. 36 und 37 und die fakuuaröhre
38 gebildet wird, wird das Signal durch einen Kondensator 39 sub Vergleich ait dea Besugssignal in der allgemein Bit ko bβ«eichneten
Brückenschaltung geleitet. Die Stroasufuhr sur BrUckenschalt-
BAD
ung geschieht Über einen Widerstand kl tos der Stromversorgung
und wird durch ein Potentiometer kZ geregelt. Die ßrUcke wird
durch Tier Gleichrichter 1O, kk, k$ und ^6, einen *ideratand k7
und einen Kondensator ^8 gebildet.
Die Regelabweichung wird dann den Eingang«glied Zk zugeführt, wobei
die Zufuhrungeleitung Über «inen Kondensator k^ geerdet ist,
üb irgendwelche Ungenauigkeiten au verhindern. Das Singangeglied
Zk imfaßt einen Blockkonaenautor ^o und einen Kegelwlderatand 51
von 62,7 Kegoha. Der Kondensator 5o dient tür Lieferung eines RIederfrequenseignale
an einen Proportionalregler Bit Rückstellung
▼on Hand, wobei die Rückstellung in der RUckfUhrungeschältung ZZ
geschieht, weiche durch WlderstMnde 52 und 53 oad einen fiegelwideret
and 5k gebildet wird. Die Kapazität dee BlockJtondeneators 5o
wird aus der folgenden QIeichung beetiKBt:
C (rarad)
χ 62,7 x lo6 (On·)
♦ 31
wobei "t" die leitkonsVante des D-Ieflers Ut BBd "Ip rt dl« ί Ina teilaag
des Proportlonalbereiches ist.
Dt· sur Berechnung verwendete Eeitkonatante "t" kann durch die Beobachtung
des Uruek-lBpula-Yerlaofes tm ScbJMlsastroa das Äxtruders
and dadurch bestisat warden, daft al« tapiriac ha Seitkonatante ein
■art gewKhlt wird, dar awiaoben dar lMngatac and der kürsasten
F-lool
liegt, über welche die Drucketörung auftritt. Bei einen belepiexeweisen
Arbeitsvorgang wurde bei einem Alert fUr die Zeitkonetante ron 1/3 Minute ι welche für die Druckstoßeigensch&ften de« fixtruders
charakteristisch ist, und einer Eineteilung dee Proportionate- ·
reiches ron 5«8 % ein Kondenaatorwert von gwei Mikrofarad ersielt.
Die Einstellung des Proportionalbereiche· von 5,8 % wurde In der
Weise herbeigeführt, daß mit einer hohen Einstellung von etwa 2 oo % begonnen wurde. Bei tune hue nder Drehmahl der öchneckenpreRtie
und dem Erreichen stetiger Betriebsbedingungen wurde die Bereicheineteilung
auf niedrigere «erte gebracht, bis das System Überempfindlich
wurde. Für die vorangehend *ng«geb«ne Kombination hat.
sich eine Einstellung von 5,8 % ale a« besten geeignet erwiesen.
Sie war geringfügig höher als der tiberempfindlichkeitewert.
Das eignal aas de· tingangeglied Zk wird im Verstärker 23 verstärkt.
Der Verstärker 23 nimBt da* Signal au« des BiBgangeglied Zk. a&
"itter einer Vakuumröhre 56 auf. Die StrOMufuhr *ua ftretHriter goschiebt
von der Stromversorgung 25 au« tib«r tf.d«ratftad« 57 und 62.
Di« übrig« ochaltanordnun« des Vtratürker· oafmtt eine*
tor 5?, Wideret Und· 6o und 5β und «in« Takuumrubr»
Das erhaltene öigual wird Ub«r «inen Regelwideratand 55 dta QItUrkreis
des Thyratrons l8 sugefUhrt. Die dem aittsrkrtl· d·· Thy.
ratrode eugefUhrte Stellgrösse ist der Druckveränderttmgmgeeebwindigke^t
im weaentlichen proportional.
BAD
Claims (2)
- P 15 5* 831. 9B.I. du Pent d· Meaour· η 8. Oktober I968and Coapeny γ »-1001/P 32 788Patrntta iprllohiM ·/ SchneokenfÖrdervorriohtung zur ununterbrochenen Förderung elnea erweichten plastischen Materials, mit einem veränderlichen Regelmechanismua zur Regelung der Drehzahl der Schnekke, einer hohlen Formgebung·vorrichtung, durch welch« daa x plastische Material durch die Fördervorrichtung gefördert wird, und einen Kanal zur Förderung des plastischen Materials von der Schneokenfördervorriohtung but Formgebunßsvorriohtung, mit einer mit dem Eegelmeohaniemus in Verbindung stehenden einstellbaren,beispieleweise als magnetische Kupplung ausgebildeten Einrichtung zur Einstellung einer vorgegebenen Sohneokendrehzahl, die mit einem im Kanal angeordneten druckempfindlichen Element in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine auf die Sohneokendrehzahl ansprechende Einrichtung (17)t welche mit der einstellbaren Einrichtung (16)' in Verbindung steht, um den veränderlichen Regelmeohaniemus ao zu steuern, dass die Drehsani der Sohnekke (12) auf der gewtinsohten Hü he gehalten wird, und durch einen Regelmeohanismus (21), dtr zwisohen dta druckempfindlichen Organ (19) und der eingestellten Einrichtung (16) angeordnet ist und dazu dient, ein· Stellgrusae auf den veränderlichen Regelmeohanlsmus Ubtr die eingestellt· Einrieb-(Alt 7 S1 Ate. 2 . . . _.^_„^tung zu Übertragen, um die Schneckendrehzahl entsprechend den Druclcveränderungen nur dann zu korrigieren, wenn die Druckveränderung während einea vorgegebenen Zeitabschnitts andauert.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitabschnitt, in welohem die Druckänderung andauern bzw. wiederkehren muss, durch die Zeitkonetante eines Kondensators {50) tea Regelmechanismus (21) bestimmt- 2 -4909885/1361BAD ORIGINALLeerseite
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1962
- 1962-10-17 US US231155A patent/US3111707A/en not_active Expired - Lifetime
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1963
- 1963-10-05 LU LU44574D patent/LU44574A1/xx unknown
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