DE19820709A1

DE19820709A1 - Verfahren und Vorrichtung zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes einer Dosiereinheit, Extrudereinheit o. dgl.

Info

Publication number: DE19820709A1
Application number: DE19820709A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Ing Bolder
Original assignee: BOLDER AUTOMATION GmbH
Current assignee: BOLDER AUTOMATION GmbH
Priority date: 1997-05-11
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: DE19820709C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes nach dem Gewichtsverlustverfahren von insbesondere einer Dosiereinheit, Extrudereinheit o. dgl. für eine Blasformmaschine, eine Spritzgußmaschine o. dgl. Maschine zum zyklischen Herstellen von Formteilen, wobei der Dosiereinheit o. dgl. eine Wägevorrichtung zur zeitabhängigen Erfassung des Gewichts des in einem Wägebehälter befindlichen Materials zugeordnet ist.

Die Durchsatzmessung nach dem Loss-in-weight-Verfahren, d. h. Gewichtsverlustverfahren, wird hauptsächlich im kontinuierlichen Betrieb eingesetzt, wobei die Wägevorrichtung bspw. in Form einer Trichterwaage, direkt auf dem Einzug, bspw. des Extruders oder der Dosiereinheit montiert ist. Der Durchsatz der Dosiereinheit bzw. des Extruders wird aus den von der Wägevorrichtung erfaßten Gewichtsdifferenzen ermittelt und kann direkt zur Regelung oder Steuerung, bspw. des Extruderdurchsatzes, insbesondere durch Änderungen der Extruderdrehzahl, verwendet werden. Andere Durchsatzmeßverfahren auf der Basis von Chargenverwiegungen oder Füllhöhenänderungen konnten sich jedenfalls für die Extruderregelung nicht durchsetzen.

Der Extruder ist eine typische Fördereinheit, bei der ein vorgegebener Durchsatz unabhängig von Materialeigenschaften, Temperatur oder Gegendruck gefördert werden soll. Ein einfaches Meßverfahren, das den Durchsatz zwischen dem Extruder und der Materialaustrittsdüse den Materialdurchsatz erfassen könnte, gibt es nicht. Da jedoch auf dem Weg von der Extrudereinheit zu der Materialaustrittsdüse Material nicht verlustig gehen und im Bereich der Schnecke des Extruders auch Material nicht gespeichert werden kann, darf zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes das Kontinuitätsgesetz angewendet werden. Der Bezugspunkt der Durchsatzmessung wird somit von der Schneckenspitze bzw. der Materialaustrittsdüse auf den Eingangsbereich bzw. den Materialeintrittsbereich des Extruders verlagert. Die Messung erfolgt dort an jedem zum Einsatz kommenden Material, wie bspw. rieselfähiges Granulat, Mahlgut oder Pulver o. dgl.

In der Praxis besteht jedoch das Problem, daß die meßtechnische Ermittlung des Materialdurchsatzes aufgrund von mechanischen Störungen, die sich im Gewichtssignal sowie im Durchsatz zeigen, mit Fehlern behaftet ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine störungsfreie und genauere meßtechnische Ermittlung des Materialdurchsatzes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dem eingangs genannten Verfahren i. w. dadurch gelöst, daß die Durchsatzberechnung mit der Zykluszeit des Formgebungszyklus der Formteile synchronisiert ist und die Zykluszeit als periodisches Signal bzw. Meßintervall erfaßt wird.

Aufgrund dieser Maßnahme besteht die Möglichkeit, daß mechanische Störungen, die das Gewichtssignal und damit auch den zu ermittelnden Durchsatz beeinflussen, wie bspw. Stöße auf das Maschinenbett durch Formwerkzeuge o. dgl., von Zykluszeit zu Zykluszeit gleich bewertet werden können. Auch kann von Vorteil nach einer eigenständigen Ausgestaltung der Erfindung das gemessene Schußgewicht bzw. Formteilgewicht im Sinne einer einfachen Regelung über eine Änderung der Drehzahl der Extrudereinheit und/oder der Zykluszeit auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Formteil- oder Stückgewicht als Integral des Durchsatzes über die Zykluszeit bestimmt.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß bei solchen Anlagen, bei denen zwischen einer Düse zur Austragung des Materials, bspw. einer Extrusionsdüse und einer Nachfolgeeinheit, bspw. einer Formteiltrennungseinrichtung, der Durchsatz oder das Abschnittsgewicht bei Austritt aus der Düse in zeit-, weg- oder gewichtsdiskrete Abschnittswerte unterteilt und nach Durchlaufen der Transportstrecke gemäß dem Ablängzyklus zu einem stückspezifischen Durchsatz gemittelt oder zu einem Stückgewicht aufsummiert wird. Diese Methode kann bei der Produktion von Profilen und Rohren eingesetzt werden, um das Stückgewicht zu messen und/oder ggf. zu regeln.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß das oder die ermittelten Ergebnisse bzw. Werte auf dem Formteil aufnotiert und mit Bezug zu einer Formteilnummer in einem Datensatz gespeichert werden. Auch kann das Synchronisationssignal zusätzlich einem Stückzähler zur Numerierung der Formteile zugeführt werden, um eine feste Zuordnung in der Produktionsdokumentation zu schaffen, so daß die Qualitätsdaten den Formteilen zugeordnet werden können. Weiterhin sind das Schußgewicht, welches aus dem Durchsatz und der Zeit ermittelt wird, und die Zykluszeiten aus dem Synchronisationssignal abgeleitete Prozeßwerte. Mittels eines Beschriftungssystems können die fortlaufenden Stücknummern dem Formteil aufgedruckt oder eingeprägt werden. Bei der Durchsatzberechnung fällt die gemessene Schüttdichte als Zusatzinformation an, die bspw. beim Blasformen insoweit von Interesse ist, als durch die direkte Ausschußrückführung Malgutgemische wechselnder Qualität anfallen, die sich über die ermittelte Schüttdichte näher charakterisieren lassen.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Zykluszeit von einem Formteiltrenneinrichtung, wie Abschneider, Sägeeinheit o. dgl. abgeleitet wird.

Auch erweist es sich als vorteilhaft, daß die Meßintervalle zur Ermittlung des in dem Wägebehälter befindlichem Materials mit der Zykluszeit synchronisiert sind.

Ein Verfahren zur Regelung der Zykluszeit bzw. des Formteilgewichtes ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Formteilgewicht einem Regler zugeführt wird, der die Drehzahl der Extrudereinheit oder die Zykluszeit derart ändert, daß der Istwert und der Sollwert für das Formteilgewicht übereinstimmen bzw. der Istwert insbesondere konstant ist.

Dabei besteht von Vorteil die Möglichkeit, daß der Sollwert für den Materialdurchsatz mittels des äußeren Regelkreises ermittelt wird.

Von Vorteil wird die mittlere bzw. repräsentative Zykluszeit mittels einer Kaskadenregelung geführt, deren äußerer Regelkreis die Zykluszeit und deren innerer Regelkreis den Materialdurchsatz steuert oder regelt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes zeichnet sich i. w. dadurch aus, daß die Wägevorrichtung, insbesondere der Wägebehälter, einer starr befestigten Kraftmeßeinrichtung, wie Kraftmeßdose o. dgl., aufliegt. Diese Ausgestaltung erweist sich insofern als vorteilhaft, als Materialverschiebungen durch etwaige Bewegungen des Wegebehälters selbst nicht erfolgen können.

Der Wägebehälter ist in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Vorratsbehälter über eine Kompensationsvorrichtung, insbesondere einen flexiblen Schlauch o. dgl., verbunden. Dabei ist der Vorratsbehälter selbsttragend montiert, so daß die Materialförderung mechanisch zur Verminderung von Störungen von der Trichterwaage entkoppelt ist.

Weiterhin sind der Wägebehälter und die Dosiervorrichtung, insbesondere die Extrudereinheit o. dgl. kraftentkoppelt hintereinander angeordnet.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung des Vorratsbehälters, der Wägeeinrichtung und einer Extrudereinheit nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2a bis 2d Füllzustände des Wägebehälters zu unterschiedlichen Zeitpunkten sowie ein Diagramm zur Erläuterung der Gewichtsänderung der Vorrichtung mit der Zeit,

Fig. 3 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes sowie ggf. zur Regelung der Dosiereinheit bzw. Extrudereinheit,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes und ggf. zur Steuerung bzw. Regelung der Extrudereinheit unter Verwendung einer Mehrfachform und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerung zur Ermittlung und Regelung des Materialdurchsatzes, bspw. einer Extrudereinheit.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bestehend aus der Hintereinanderschaltung eines Vorratsbehälters 12, einer Kompensationsvorrichtung 14, einer Absperrvorrichtung 16, einem Wägebehälter 18, einer Kraftentkopplung 20 und einer Extrudereinheit 22 dargestellt. Hervorzuheben ist, daß der Vorratsbehälter 12 selbsttragend montiert ist, so daß die Materialförderung mechanisch zur Verminderung von Störungen von dem Wägebehälter 18 entkoppelt ist. Die Kompensationsvorrichtung 14 ist bevorzugt als flexibler Schlauch ausgebildet. Der Wägebehälter 18, der bevorzugt als Trichter o. dgl. ausgebildet ist, liegt einer starr befestigten Kraftmeßvorrichtung 24, wie Kraftmeßdose o. dgl. auf. Zwischen dem Einzug der Extrudereinheit und der Auslaßöffnung des Wägebehälters ist eine Kraftentkopplung 20 zur Entkopplung vorgesehen. Die Wägevorrichtung insgesamt ist damit direkt dem Extrudereinzug zugeordnet.

Die Wägevorrichtung besteht somit i. w. aus einem Wägebehälter 18, der an einer Kraftmeßeinrichtung 24 bzw. Wägezelle befestigt ist und einem Absperrventil bzw. einer Absperrvorrichtung 16, über das oder über die zyklisch dem trichterförmigen Wägebehälter 18 Material in der Weise zugeführt wird, daß dieser Wägebehälter 18 während des Betriebes der Dosiereinheit oder Extrudereinheit 22 weder leerläuft noch überläuft. Am Ausgang des Wägebehälters 18 fließt immer genau die Menge an Material ab, die die Extrudereinheit 22 einzieht. Ist die Absperrvorrichtung 16 geschlossen, nimmt bei laufender Extrudereinheit 22 das Gewicht des in dem Wägebehälter 18 befindlichen Materials ab. Bei Erreichen einer Mindestbefüllmenge des Wägebehälters 18 wird die Absperrvorrichtung 16 geöffnet, so daß der Wägebehälter durch nun aus dem Vorratsbehälter 12 austretendes Material wieder befüllt werden kann. Nach Erreichen eines Maximalfüllstandes des Wägebehälters 18 wird die Absperrvorrichtung wieder geschlossen, so daß das in dem Wägebehälter 18 befindliche Material unter kontinuierlicher Gewichtsabnahme des von der Kraftmeßeinrichtung 24 ermittelten Gewichts der Extrudereinheit 22 zugeführt werden kann. Nach Befüllen des Wägebehälters 18 kann mit der Messung des Materialdurchsatzes wieder begonnen werden. In der Phase des abnehmenden Gewichts des in dem Wägebehälter 18 befindlichen Materials erfolgt die Durchsatzberechnung als Bewertung der von Kraftmeßeinrichtung 24 ermittelten Gewichtsdifferenz bezogen auf die entsprechende Zeitdifferenz. Mathematisch kann die Durchsatzberechnung durch die folgende Gleichung angegeben werden.

- Durchsatz; G - Gewicht; t - Zeit.

Beim Befüllen des Wägebehälters 18 und in einer anschließenden Beruhigungsphase wird die Durchsatzberechnung für einen kurzen Zeitraum ausgesetzt und durch ein Durchsatzschätzverfahren ersetzt.

Die Ermittlung der Meßwerte und die entsprechende Durchsatzberechnung ist anhand von Schnappschußaufnahmen für verschiedene Zeitpunkte der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Fig. 2a bis 2d dargestellt. Unterhalb dieser Figuren ist auch der von der Kraftmeßeinrichtung 24 ermittelte Gewichtswert in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen. Zur Ermittlung eines Durchsatzmeßwertes ist, wie in dem Diagramm der Fig. 2 erläutert, ein Meßintervall dt abzuwarten, so daß die am Anfang und Ende des Meßintervalls erfaßten Gewichtswerte G₁, G₂, . . . G_n verglichen werden können. Diese Ermittlung des Durchsatzwertes hat somit einen systemtypischen Zeitverzug, der für die Regelstrecke als Totzeit zu berücksichtigen ist.

Die Durchsatzmessung selbst ist ein zyklischer Prozeß, der aus Meß- und Schätzphasen besteht. Für den Ablauf ist eine elektronische Steuerung einzusetzen, die die folgenden Erfordernisse zusammenhängend abwickelt:

- Gewichtsmessung
- Durchsatzberechnung
- Durchsatzschätzung (beim Befüllen)
- Befüllsteuerung.

Die übliche Durchsatzregelung besteht aus einem Funktionsblock zur Berechnung des Durchsatzes und einem Regler, der die Schneckendrehzahl, insbesondere des Extruders oder der Dosiereinheit nachführt.

Wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist, besteht ein Aspekt der Erfindung darin, insbesondere bei dem Blasformen den Meßzyklus zur Durchsatzberechnung mit dem Formgebungszyklus zu synchronisieren, um mechanische Störungen, die sich im Gewichtssignal und dem Durchsatz zeigen, von Zyklus zu Zyklus gleich bewerten zu können.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Regelkreises in schematischer Ansicht dargestellt. Die von der Vorrichtung 10 ermittelten Istwerte 28 für das Gewicht werden einer Funktion zur Durchsatzberechnung 32 zugeführt. Die Vorrichtung 10 zur Erfassung des Gewichtsverlustes des bspw. der Extrudereinheit 22 zugeführten Materials ist am Einzug der Extrudereinheit 22 bzw. Dosiereinheit angeordnet. Der Ausgang der Extrudereinheit ist einer Blasformmaschine o. dgl. zugeordnet, der ein Abschneider 44 oder eine sonstige Nachfolgeeinheit nachgeschaltet ist. Im Ausführungsbeispiel wird der Abschneider 44 durch ein periodisches Signal angesteuert, welches die Zykluszeit 48 zum zyklischen Herstellen der Formteile bestimmt. Dieses auch als Meßintervall 26 bezeichnete periodische Signal wird der Durchsatzberechnung 32 in Form eines Synchronisationssignals 30 o. dgl. Puls zugeführt, so daß als Meßintervall 26 für die Durchsatzmessung die Zykluszeit 48 zur Herstellung der Formteile verwendet wird. Aus der Periode des Synchronisationssignals 30 läßt sich allgemein die Zykluszeit 48 berechnen. Die Durchsatzberechnung 32 ermittelt aus dem Istwert 28 für das Gewicht und dem Synchronisationssignal 30 unter anderem die Schüttdichte 40 und den Istwert 34 des Durchsatzes und liefert ein Steuersignal 35 für die Absperrvorrichtung 16. Der Istwert 34 für den Durchsatz wird u. a. einem Regler 38 sowie einem Integrator 42 zugeführt. Der Regler 38 erhält als weitere Eingangsgröße ein Signal bzgl. des Sollwertes 36 für den Durchsatz. Ausgangsseitig steuert der Regler 38 die Drehzahl 39 der Extrudereinheit 22 in der Weise, daß der Istwert 34 des Durchsatzes der Extrudereinheit 22 dem Sollwert 36 für den Durchsatz nachgeführt wird.

Dem Integrator 42 werden neben dem Istwert 34 für den Durchsatz auch die Meßintervalle 26 als Eingangsgröße zugeführt.

Ausgangsseitig liefert der Integrator 42 Informationen bzgl. des Schußgewichts 46, der Zykluszeit 48 und der Stückzahl 50. Schließlich fällt als Ausgangssignal bei der Funktion Durchsatzberechnung 32 auch eine Information bzgl. der Schüttdichte 40 an, die aufgrund der direkten Ausschußrückführung einen Aufschluß über das jeweilige Mahlgutgemisch bzw. dessen wechselnde Qualität zuläßt.

In Fig. 4 ist eine erste prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Anwendung bei einem Mehrfachwerkzeug 54 dargestellt. Bei derartigen Mehrfachwerkzeugen 54, in denen mehrere Formteile zur gleichen Zeit hergestellt werden können, wird häufig die Austragzeit eines Vorformlings bzw. die Zykluszeit über eine Regelung konstant gehalten. Es wird die Zeit vom Schneiden des Vorformlings bis zum Erreichen bspw. einer Lichtschranke auf Höhe der Soll-Länge erfaßt. Die Sollzeit wird durch Regelung der Extrudereinheit 22 eingehalten. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden von der Extrudereinheit 22 bzw. der Vorrichtung 10, die nicht näher dargestellt ist, die Signale des Istwertes 34 des Durchsatzes sowie des Istwertes 52 der Schmelztemperatur der Extrudereinheit weiter verarbeitet. Diese Signale werden mit Werkzeugzonenparametern, wie Zonenheizung 56, Fließkanalheizung 58 sowie Düsenprofil 60 weiterverarbeitet zur Bestimmung des Istwertes 66 der Zykluszeit. Mittels eines Reglers 62 wird der Istwert 66 der Zykluszeit mit einem Sollwert 64 der Zykluszeit verglichen, wobei der Ausgang des Reglers die Extrudereinheit 22 derart steuert, daß der vorgewählte Sollwert 64 der Zykluszeit durch Regelung des Durchsatzes der Extrudereinheit 22 eingehalten wird.

Das dargestellte System reagiert auf eine Verstellung bspw. der Schneckendrehzahl der Extrudereinheit 22 sowohl mit einer Änderung des Istwertes 34 des Durchsatzes wie auch mit einer Änderung des Istwertes 52 der Schmelztemperatur im Extruder. Zwar ist die Durchsatzänderung, wenn sie gleichmäßig verteilt ist, erwünscht. Durch die Änderung der Schmelztemperatur hingegen werden Störungen in das System eingebracht, die die Gleichverteilung des Materials innerhalb des Mehrfachwerkzeuges 54 beeinträchtigen können. Je nach Mehrfachwerkzeug 54 ist diese Sekundärreaktion mehr oder minder ausgeprägt.

Will man jedoch zusätzlich auch individuelle Parameter der einzelnen Werkzeugzonen des Mehrfachwerkzeuges 54, bspw. die Temperatur der einzelnen Werkzeugzonen, sofern diese die Zykluszeit beeinflussen, über eine Durchsatzsteuerung kompensieren, wird nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 5 eine Trennung der Regelung bzw. Steuerung des Durchsatzes und Regelung bzw. Steuerung der individuellen Werkzeugzonenparameter vorgeschlagen.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die mittlere bzw. repräsentative Zykluszeit von einem Kaskadenregler 70 geführt, dessen äußerer Regelkreis die Zykluszeit 58 bzw. 74 und dessen innerer Regelkreis den Materialdurchsatz steuert oder regelt. Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 eingegangen. Der Istwert 72 der lokalen Zykluszeit pro Werkzeugzone wird zusammen mit dem entsprechenden Sollwert 64 dem Zonenregler 68 zugeführt, der ausgangsseitig bspw. die Zonenheizung 58 bzw. das Düsenprofil 60 entsprechend beeinflußt. Weiterhin ist ein Kaskadenregler 70 vorgesehen, dem ein gemittelter Istwert 74 der Zykluszeit zugeführt wird. Dieser Istwert 74 wird über eine Mittelwertbildung der Istwerte 72 der lokalen Zykluszeiten pro Werkzeugzone erhalten. Als Sollwert wird dem Kaskadenregler 70 der Sollwert 64 der Zykluszeit zugeführt. Ausgangsseitig ist der Kaskadenregler 70 mit dem Regler 38 für die Extruderdrehzahl verbunden. Die Ausgangswerte des Kaskadenreglers 70 dienen als Sollwerte 36 für den Durchsatz der Extrudereinheit 22. Dem Regler 38 wird weiterhin der Istwert 34 des Durchsatzes zugeführt, wobei der Regler 38 ausgangsseitig die Drehzahl 39, bspw. der Extrudereinheit 22 steuert oder regelt. Über den Regler 38 für die Extruderdrehzahl wird der Istwert 34 des Durchsatzes konstant gehalten. Andererseits werden alle Einflüsse auf das Mehrfachwerkzeug 54 direkt an jeder Zone oder an repräsentativen Zonen kompensiert. Als Stelleingriffe bieten sich die Zonenheizung 56, ggf. auch die Fließkanalheizung 58 oder die Düsenprofilierung 60 an. Der Zykluszeitregler bzw. Zonenregler 68 wirkt auf diese Stellglieder direkt ein. Der Arbeitspunkt der Gesamtanlage wird durch den Kaskadenregler 70 so geführt, daß die mittlere oder eine lokale Zykluszeit 72, 74 den Sollwert des Reglers 38 für den Durchsatz bzw. die Extruderdrehzahl führt. Insgesamt wird somit der für einen Zyklus notwendige Durchsatz bereitgestellt.

Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

12

Vorratsschalter

14

Kompensationsvorrichtung

16

Absperrvorrichtung

18

Wägebehälter

20

Kraftentkopplung

22

Extrudereinheit

24

Kraftmeßeinrichtung

26

Meßintervall

28

Istwert, Gewicht

30

Synchronisationssignal

32

Durchsatzberechnung

34

Istwert, Durchsatz

35

Steuersignal

36

Sollwert, Durchsatz

38

Regler für Extruderdrehzahl

39

Drehzahl

40

Schüttdichte

42

Integrator

44

Abschneider

46

Schußgewicht

48

Zykluszeit

50

Stückzähler

52

Istwert, Schmelztemperatur im Extruder

54

Mehrfachwerkzeug

56-60

Werkzeugparameter, wie Zonenheizung, Fließkanalheizung, Düsenprofil

62

Regler, Zykluszeit

64

Sollwert, Zykluszeit

66

Istwert, Zykluszeit

68

Zonenregler

70

Kaskadenregler

72

Istwert, lokale Zykluszeit pro Werkzeugzone

74

Istwert, mittlere Zykluszeit

Claims

1. Verfahren zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes nach dem Gewichtsverlustverfahren von insbesondere einer Dosiereinheit, Extrudereinheit (22) o. dgl. für eine Blasformmaschine, eine Spritzgußmaschine o. dgl. Maschine zum zyklischen Herstellen von Formteilen, wobei der Dosiereinheit o. dgl. eine Wägevorrichtung zur zeitabhängigen Erfassung des Gewichts des in einem Wägebehälter (18) befindlichen Materials zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsatzberechnung (32) mit der Zykluszeit (48) des Formgebungszyklus der Formteile synchronisiert ist und die Zykluszeit (48) als periodisches Signal bzw. Meßintervall (26) erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil- oder Stückgewicht als Integral des Durchsatzes über die Zykluszeit (48) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen Extrusionsdüse und Nachfolgeeinheit eine Transportstrecke vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatz oder das Abschnittsgewicht bei Austritt aus der Düse in zeit-, weg- oder gewichtsdiskrete Abschnittswerte unterteilt und nach Durchlaufen der Transportstrecke gemäß dem Ablängzyklus zu einem stückspezifischen Durchsatz gemittelt oder zu einem Stückgewicht aufsummiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die ermittelten Ergebnisse auf dem Formteil aufnotiert oder mit Bezug zu einer Formteilnummer in einem Datensatz gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zykluszeit (48) von einer Formteiltrenneinrichtung, wie Abschneider, Sägeeinheit o. dgl. abgeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Meßintervalle (26) zur Ermittlung des in dem Wägebehälter (18) befindlichem Materials mit der Zykluszeit (48) synchronisiert sind.

7. Verfahren zur Regelung der Zykluszeit (48) bzw. des Formteilgewichtes, wobei das Formteilgewicht insbesondere in einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteilgewicht einem Regler (62) zugeführt wird, der die Drehzahl der Extrudereinheit (22) oder die Zykluszeit (48) derart ändert, daß der Istwert und der Sollwert für das Formteilgewicht übereinstimmen bzw. der Istwert insbesondere konstant ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere bzw. repräsentative Zykluszeit (74) mittels einer Kaskadenregelung (70) geführt wird, deren äußerer Regelkreis (68) die Zykluszeit (48) und deren innerer Regelkreis (38) den Materialdurchsatz regelt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (36) für den Materialdurchsatz mittels des äußeren Regelkreises (68) ermittelt wird.

10. Vorrichtung (10) zur Ermittlung des Materialdurchsatzes nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wägevorrichtung, insbesondere der Wägebehälter (18), einer starr befestigten Kraftmeßeinrichtung (24), wie Kraftmeßdose o. dgl., aufliegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wägebehälter (18) mit einem Vorratsbehälter über eine Kompensationsvorrichtung (14), insbesondere einen flexiblen Schlauch o. dgl., verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wägebehälter (18) und die Dosiervorrichtung o. dgl. kraftentkoppelt hintereinander angeordnet sind.