DE19820709C2 - Verfahren und Vorrichtung zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes einer Dosiereinheit, Extrudereinheit o. dgl. - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur meßtechnischen Ermittlung des Materialdurchsatzes einer Dosiereinheit, Extrudereinheit o. dgl.Info
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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.
Aus der DE 39 35 338 A1 ist ein Verfahren zur
gewichtsabhängigen Regelung des Grundspaltes an
Extrusionsblasmaschinen bekannt, wobei die Zykluszeit gemessen,
der Massendurchsatz ermittelt, dieser Gewichts-Istwert mit
einem vorgegebenen Gewichts-Sollwert verglichen, durch
Veränderung des Wandstärken-Sollwertes das Istgewicht dem
Sollgewicht angeglichen und die dadurch geänderte Zykluszeit
über eine Korrektur der Drehzahl des Extruders wieder zu
Sollzykluszeit zurückgeführt wird. Bei diesem bekannten
Verfahren wird also die Zykluszeit über eine Photodiode
gemessen, die eine festgelegte Schlauchlänge erfaßt.
Aus der DE 44 38 604 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer
Blasformanlage bekannt, wobei ein Schüttgutvorlagebehälter in
einem vorgegebenen, an den Arbeitstakt der Blasformanlage
angepaßten und von einer Füllstandsmessung unabhängigen
Fülltakt befüllt wird. Hierdurch soll Schüttguthöhe,
Schüttgutkegel und Entleerungsablauf bei jedem Arbeitstakt
gleich sein, so daß eine für die Qualitätsschwankungen des
Kunststofferzeugnisses eingehende Störgröße eliminiert und eine
zum Arbeitstakt der Blasformmaschine synchrone Füllung des
Schüttgutvorlagenbehälters erreicht ist.
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 durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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 einer Formteiltrenneinrichtung, insbesondere
Abschneider oder Sägeeinheit, 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.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele.
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
Materialföderung 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 . . . Gn
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
einem Regler (innerer Regelkreis) 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 48 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
(äußerer Regelkreis) 68 zugeführt, der ausgangsseitig bspw. die
Zonenheizung (Fließkanalheizung) 58 bzw. das Düsenprofil 60
entsprechend beeinflußt. Weiterhin ist ein Kaskadenregler 70
vorgesehen, dem ein gemittelter Istwert der Zykluszeit 74
zugeführt wird. Dieser Istwert 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 Zykluszeit 74 oder der Istwert 72
der lokalen Zykluszeit den Sollwert des Reglers 38 für den
Durchsatz bzw. die Extruderdrehzahl führt. Insgesamt wird somit
der für einen Zyklus notwendige Durchsatz bereitgestellt.
10
Vorrichtung
12
Vorratsbehälter
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, innerer Regelkreis
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, äußerer Regelkreis
70
Kaskadenregler
72
Istwert, lokale Zykluszeit pro Werkzeugzone
74
Istwert, mittlere Zykluszeit
Claims (12)
1. Verfahren zur meßtechnischen Ermittlung des
Materialdurchsatzes nach dem Gewichtsverlustverfahren bei
einer Maschine zum zyklischen Herstellen von Formteilen,
insbesondere einer Blasformmaschine oder einer
Spritzgußmaschine mit insbesondere einer Dosiereinheit oder
Extrudereinheit (22), wobei der Dosiereinheit 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 Formgebungszyklusses der
Formteile synchronisiert ist und die Zykluszeit (48) als
periodisches Signal und/oder 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, insbesondere Abschneider oder
Sägeeinheit, 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 und 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.
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- 1998-05-11 DE DE19820709A patent/DE19820709C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19820709A1 (de) | 1998-11-19 |
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