DE19911820C1 - Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder - Google Patents

Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder

Info

Publication number
DE19911820C1
DE19911820C1 DE19911820A DE19911820A DE19911820C1 DE 19911820 C1 DE19911820 C1 DE 19911820C1 DE 19911820 A DE19911820 A DE 19911820A DE 19911820 A DE19911820 A DE 19911820A DE 19911820 C1 DE19911820 C1 DE 19911820C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elements
rotation
shaft
difference
shafts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19911820A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Kramer
Dieter Schmauch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leistritz AG
Original Assignee
Leistritz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leistritz AG filed Critical Leistritz AG
Priority to DE19911820A priority Critical patent/DE19911820C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19911820C1 publication Critical patent/DE19911820C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/252Drive or actuation means; Transmission means; Screw supporting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/405Intermeshing co-rotating screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/41Intermeshing counter-rotating screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92076Position, e.g. linear or angular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92361Extrusion unit
    • B29C2948/9238Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/9239Screw or gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92571Position, e.g. linear or angular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92876Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92885Screw or gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Einrichtung zum Ermitteln einer Differenz der Drehwinkel wenigstens zweier synchron und pro Zeiteinheit um das gleiche Winkelinkrement zu bewegender Wellen, insbesondere den Schneckenwellen eines Doppelschneckenextruders, wobei jeder Welle wenigstens ein mitrotierendes Anzeigeelement für die Drehstellung sowie ein feststehendes Geberelement mit dem Sensorelement zum Erfassen des daran vorbeidrehenden Anzeigelements und Ausgeben eines Ausgangssignals zugeordnet ist, und dass eine Auswerteeinrichtung zum Ermitteln einer Differenz der Drehwinkel bassierend auf den gegebenen Signalen und zum Ausgeben des Ermittlungsergebnisses in Form eines Ausgabesignals vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beispielsweise bei Doppelschneckenextrudern oder aber auch bei Schrauben­ spindelpumpen werden zwei oder mehr Wellen synchron und pro Zeiteinheit um das gleiche Winkelinkrement bewegt, wobei durch die Bewegung Material geför­ dert und gegebenenfalls bearbeitet werden soll. Die Wellen werden dabei mit dem gleichen Drehmoment beaufschlagt, so dass die Verdrehwinkel die gleichen sind. Mitunter kann es jedoch auch zu einer Verdrehwinkeldifferenz kommen, d. h., die eine Welle dreht schneller als die andere. Dies kann als Folge unterschiedlicher Drehmomentbelastungen der Wellen sowohl im Normalbetrieb auftreten, oder a­ ber auch bei Störfällen, z. B. Fremdkörpereinwirkung. Bei Überschreiten bestimm­ ter Werte kommt es zur mechanischen Berührung der benachbarten Welle. Über­ steigt die Summe der beiden, dann unterschiedlichen Schwellendrehmomente nicht das limitierte Gesamtantriebsmoment, so kommt es weder zur elektrischen Abschaltung noch zum Auslösen mechanischer Sicherheitskupplungen, dennoch kann es im Extremfall zu einem Wellenbruch oder einem Getriebeschaden durch Überlastung einer Welle kommen. Dies kann sowohl bei gleichsinnig als auch ge­ gensinnig synchron drehenden Wellen der Fall sein, wie sie beispielsweise in Form der Schneckenwellen bei einem Doppelschneckenextruder eingesetzt wer­ den. Aus DE 38 44 578 C2 ist eine Servo-Lenkanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem eine Drehwinkeldifferenz zwischen einer Antriebswelle und einer angetriebenen Welle innerhalb des Lenkgestänges ermittelt wird. Schließlich ist in WO 90/14939 eine Vorrichtung zum Verarbeiten von thermoplastischen Kunst­ stoffen angegeben, bei welcher die Messung der Drehzahl einer Extruderschne­ cke möglich ist.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Extruder anzugeben, mit­ tels welcher derartige Drehwinkeldifferenzen erfassbar sind.
Zur Lösung dieses Problems ist ein Extruder der eingangs genannten Art vorge­ sehen, welcher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Einrich­ tung zum Ermitteln einer Differenz der Drehwinkel der Schneckenwellen vorgese­ hen ist, wobei jeder Welle wenigstens ein mitrotierendes Anzeigeelement für die Drehstellung sowie ein feststehendes Geberelement mit einem Sensorelement zum Erfassen des daran vorbeidrehenden Anzeigeelements und Ausgeben eines Ausgangssignals zugeordnet ist, wobei die Anzeigeelemente an den Schnecken­ schäften, den Abtriebswellen oder den Kupplungen und benachbart dazu die Ge­ berelemente angeordnet sind, und dass eine Auswerteeinrichtung zum Ermitteln einer Differenz der Drehwinkel basierend auf den gegebenen Signalen und zum Ausgeben des Ermittlungsergebnisses in Form eines Ausgabesignals vorgesehen ist, die mit der Steuerungseinrichtung und/oder einer Alarmeinrichtung in Verbin­ dung steht.
Bei dem erfindungsgemäßen Extruder werden für die Bewegung jeder Welle se­ parate drehstellungs- und damit -winkelspezifische Signale erzeugt, wozu die An­ zeigeelemente und die Geberelemente vorgesehen sind. Die nachgeschaltete Auswerteelektronik verarbeitet die ihr gegebenen Signale, um hierauf basierend eine etwaige Drehwinkeldifferenz zu ermitteln, wobei das Ermittlungsergebnis in Form eines nachfolgend weiterverarbeitbaren Ausgabesignals ausgegeben wird. Hierdurch ist auf einfache Weise eine etwaige Differenz der Drehwinkel ermittel­ bar, so dass bei Vorliegen einer solchen sofort entsprechende Korrektur- oder Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Beim erfindungsgemäßen Extruder erhält die Steuerungseinrichtung das Ausgabesignal der Auswerteeinrichtung, so dass in dem Fall, dass eine hinreichende Drehwinkeldifferenz festgestellt wurde, sofort seitens der Steuerungseinrichtung in den Extruderbetrieb eingegriffen wer­ den kann. Diese Reaktion kann vielfältig sein, bevorzugt wird jedoch das sofortige Abschalten des Rotationsbetriebes im Falle einer ermittelten unzulässig hohen Drehwinkeldifferenz der Fall sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Aus­ werteeinrichtung gegebenenfalls über die Steuerungseinrichtung auch mit einer Alarmeinrichtung verbunden sein, welche beispielsweise dann in Betrieb genom­ men wird, wenn eine beachtlich hohe, jedoch noch keinen Eingriff seitens der Steuerungseinrichtung erfordernde Drehwinkeldifferenz ermittelt wird, um auf die­ se Weise vorab das Anlagenpersonal zu alarmieren.
Dabei können erfindungsgemäß jeder Welle mehrere in äquidistanten Winkelab­ ständen angeordnete Anzeigeelemente zugeordnet sein, wobei die Anzahl der den jeweiligen Wellen zugeordneten Anzeigelementen gleich ist. Je mehr Anzei­ geelemente vorgesehen sind, desto mehr relevante und seitens der nachge­ schalteten Auswerteeinrichtung verarbeitbare Signalwerte oder -änderungen kön­ nen damit vorteilhaft innerhalb einer Wellenumdrehung erfasst werden, wobei für das kleinste Änderungsmass, innerhalb welchem zwischen zwei Signalwerten ei­ ne etwaige Drehwinkeldifferenz ermittelbar ist, der jeweilige Winkelabstand zweier Anzeigeelemente bestimmend ist. Je mehr Anzeigeelemente folglich vorgesehen sind, desto feiner ist die Auflösung und desto eher können etwaige Drehwinkel­ differenzen erfasst werden. Prinzipiell jedoch ist theoretisch bereits ein einziges Anzeigeelement ausreichend. Dabei kann erfindungsgemäß seitens der Geber­ elemente ein kontinuierliches, im Verlauf von der Erfassung der Anzeigeelemente abhängiges Ausgangssignal lieferbar sein. Nach dieser Erfindungsausgestaltung werden vorteilhaft Signalkurven geliefert, also nicht lediglich Signalimpulse.
Gemäß einer ersten Erfindungsausgestaltung können die Sensorelemente mag­ netfeldempfindlich sein und mittels der Anzeigeelemente eine erfassbare und das Ausgangssignal beeinflussende Magnetfeldänderung erwirkbar sein. Nach einer konkreten Erfindungsausgestaltung können dabei die Anzeigeelemente und die Geberelemente jeweils ein magnetisches Zahnradgebersystem bilden, bestehend aus einem an dem Schneckenschaft oder an der Antriebswelle anbringbaren Zahnrad, oder einer mit einer Verzahnung versehenen hülsenartigen Kupplung, dessen oder deren Verzahnung, also die Zähne und die Lücken, die Anzeigeele­ mente bildet, sowie einem über einen Bias-Magneten vorgespannten Sensorele­ ment mit einem oder mehreren magnetfeldempfindlichen Widerstandselementen, wobei sich abhängig von der Stellung der Verzahnung bezüglich des Sensorele­ ments der Magnetfluss durch das oder die Widerstandselemente und damit der ein Mass für die Änderung des Ausgangssignals bildende elektrische Widerstand ändert. Es kommt also hier ein magnetisches Inkrementalgebersystem zum Ein­ satz, welches insbesondere gegen Verschmutzung und Temperatureinflüsse un­ empfindlich ist, da es vollständig gekapselt werden kann. Dies ist von Vorteil, da es im Extruderbetrieb dort sehr leicht zu Verschmutzungen kommen kann, auch kann es in Folge der Temperaturbedingungen über die Länge des Extruders zu leichten Temperaturschwankungen im Messsystembereich kommen.
Nach einer Erfindungsalternative können die Anzeigeelemente und die Geberele­ mente jeweils ein optoelektronisches Erfassungssystem bilden. Gemäß einer kon­ kreten Erfindungsrealisation können dabei die Anzeigeelemente und die Geber­ elemente eine Reflektionslichtschranke bilden, wobei die Anzeigeelemente an einem an der Welle oder einer diese antreibenden Antriebswelle anbringbaren Trägerring angeordnete Reflektoren sind und die Geberelemente eine Lichtquelle und einen Reflektionsdetektor aufweisen.
Eine weitere Erfindungsalternative sieht demgegenüber vor, dass die Anzeige­ elemente und die Geberelemente ein Näherungsschaltersystem bilden, bei dem es sich entweder um ein induktives oder kapazitives Näherungsschaltersystem handeln kann, wobei die Anzeigeelemente in Form der Verzahnung eines an der Welle oder einer diese antreibenden Antriebswelle anbringbaren Zahnrads reali­ siert sind.
Die Ermittlung der Differenz der Drehwinkel seitens der Auswerteeinrichtung kann erfindungsgemäß durch Ermittlung der Zeitdifferenz oder der Phasendifferenz zwischen zwei gegebenen Signalen erfolgen. Ist also bei gleichem Drehwinkel eine bestimmte Zeit- oder Phasendifferenz zwischen den beiden der Auswerteein­ richtung gelieferten Signalen gegeben, so resultiert eine Drehwinkeldifferenz in einem Abweichen der kontinuierlich zwischen den Signalen ermittelten Zeit- oder Phasendifferenz von diesem ursprünglichen Wert. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn erfindungsgemäß die Auswerteeinrichtung derart kalibrierbar ist, dass bei lastfreier Rotation der Wellen die in ihrer zeitlichen Gabe von der Ein­ baustellung der Anzeigeelemente und der Geberelemente abhängigen Signale als zum selben Zeitpunkt und damit ohne Zeit- bzw. Phasendifferenz gegeben verar­ beitbar sind. Infolge dieser Kalibriermöglichkeit wird die bedingt durch die Einbau­ situation vorgegebene Zeit- oder Phasendifferenz ausgeräumt, d. h., sie wird ver­ arbeitungstechnisch als nicht gegeben betrachtet. Jede Drehwinkeldifferenz resul­ tiert dann in einer erfassten Abweichung von dieser Nulllage. Die Kalibrierung er­ folgt bei gleicher Momentbelastung der Wellen, also beispielsweise im Leerlauf. Das Ausgabesignal ist in jedem Fall proportional zur Differenz der Drehwinkel.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das analoge Ausgabesignal der­ art abgleichbar ist, dass bei lastfreier Rotation der Wellen ein zwischen einem Signalwertminimum und einem Signalwertmaximum liegender Signalwert einstell­ bar ist. Das Einstellen bzw. Abgleichen auf einen mittleren Signalwert ermöglicht mit besonderem Vorteil die Feststellung wechselseitiger Drift des Drehwinkels unter Last, so dass positive und negative Winkeländerungen erfasst werden kön­ nen. Weiterhin kann erfindungsgemäß seitens der Auswerteeinrichtung wenigs­ tens ein Schwellwert für die Differenz der Drehwinkel festlegbar sein. Hierdurch wird vermieden, dass nachverarbeitbare Ausgabesignale gegeben werden, die nicht unbedingt auf eine Drehwinkeldifferenz schließen lassen, oder aber die eine derart geringe Drehwinkeldifferenz beschreiben, dass ein Eingreifen nicht erfor­ derlich ist. Beispielsweise wird solange ein Ausgabesignal mit einem konstanten Signalpegel gegeben, bis ein Differenzwert ermittelt wurde, der über dem Schwellwert liegt, was sich in einer entsprechenden Änderung des Ausgabesig­ nals äußert.
Schließlich betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Extru­ ders umfassend zwei über einen Motor drehbare Schneckenwellen, deren Schne­ ckenschäfte über Kupplungen mit jeweils einer Antriebswelle eines gemeinsamen Getriebes gekoppelt sind, und eine den Schneckenbetrieb steuernde Steuerungs­ einrichtung, wobei bei dem Verfahren während der Rotation der beiden synchron und pro Zeiteinheit um das gleiche Winkelinkrement zu bewegenden, gleichsinnig oder gegensinnig drehenden Schneckenwellen mittels einer Einrichtung zum Er­ mitteln einer Drehwinkeldifferenz kontinuierlich ein ein Mass für die Drehwinkel­ differenz zwischen den beiden Schneckenwellen darstellendes Ausgabesignal erzeugt und an die Steuerungseinrichtung gegeben wird, die den Schneckenwel­ lenantrieb in Abhängigkeit des Ausgabesignals steuert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze zur Darstellung des Funktionsprinzips einer erfin­ dungsgemäßen Messeinrichtung in Form eines magnetischen Zahn­ radgebersystems,
Fig. 2 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Extruders mit integrier­ ter Messeinrichtung, und
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht des Extruders aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 1, bestehend aus zwei Zahnrädern 2a, 2b, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel an den Schneckenschäften 3a, 3b zweier Schne­ ckenwellen eines Extruders angeordnet sind. Gleichermaßen können die Zahnrä­ der 2a, 2b aber auch an den Abtriebswellen eines gemeinsamen Getriebes zum Antreiben der beiden Schneckenwellen angeordnet sein. Grundsätzlich gilt, dass die beiden Zahnräder stets an entsprechenden, mit den in ihrer Verdrehwinkeldif­ ferenz zu kontrollierenden Wellen in Verbindung stehende Drehteilen oder aber den Wellen selbst anzuordnen sind, beispielsweise sind hier die Wellen einer Schraubenspindelpumpe zu nennen. Festzuhalten ist ferner, dass das System nicht auf lediglich zwei Wellen beschränkt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt sind die beiden Zahnräder 2a, 2b fest mit den Schnecken­ schäften 3a, 3b verbunden, d. h., sie drehen mit diesen. Wie durch die jeweiligen Pfeile angedeutet können die Schneckenschäfte 3a, 3b gleichsinnig synchron oder aber gegensinnig synchron drehen.
Unmittelbar benachbart zu den Zahnrädern 2a, 2b sind Geberelemente 4a, 4b umfassend jeweils ein Sensorelement 5a, 5b. Bei der in Fig. 1 gezeigten Einrich­ tung 1 handelt es sich um ein magnetisches Zahnradgebersystem, bei dem die jeweilige Drehstellung des jeweiligen Schneckenschaftes mittels der Sensorele­ mente 5a, 5b, die zu diesem Zweck magnetfeldempfindlich Widerstandselemente 6a, 6b, besitzen, erfasst wird. Die Zähne und die Lücken der Verzahnung der Zahnräder 2a, 2b bilden die die Drehstellung anzeigenden Anzeigelemente, die mittels der Geberelemente 4a, 4b erfasst werden. Die Widerstandselemente sind über einen Bias-Magneten 7a, 7b vorgespannt. Infolge der Rotation der Zahnrä­ der 2a, 2b vorbei an den Sensorelementen 5a, 5b ändert sich abhängig von der Stellung der Verzahnung bezüglich der Widerstandselemente der Magnetfluss durch dieselben. Steht dem Widerstandselement unmittelbar ein Zahn gegenüber so wird der Magnetfluss durch das Widerstandselement verstärkt, im Falle einer gegenüberstehenden Lücke wird der Magnetfluss abgeschwächt. Als Folge davon ändert sich auch der ohmsche Widerstand, im Falle eines gegenüberstehenden Zahnes nimmt er zu, im Falle einer Lücke nimmt er ab. Diese Widerstandsände­ rungen werden elektronisch verstärkt und als Ausgangssignal über eine entspre­ chende Leitungsverbindung 8a, 8b an eine Auswerteeinrichtung 9 gegeben, wo die Ausgangssignale verarbeitet werden. Für den Fall, dass keine Verdrehwinkel­ differenz gegeben ist, d. h., die Momentbelastung ist an jeder Welle gleich, ändert sich an der Phasenlage der kontinuierlich gegebenen, sinusförmigen Analogsig­ nale nichts, d. h., die die Signalfolge verarbeitende Auswerteeinrichtung 9 detek­ tiert keine Drehwinkeldifferenz. Ändert sich aber infolge Fremdeinwirkung oder aus einem anderen Grund die Momentbelastung an einer der Wellen so wird das diesbezügliche Ausgangssignal mit einer anderen Phasenlage gegeben als vor der ungewollten Änderung. Dies führt dazu, dass die Auswerteeinrichtung 9 eine Phasendifferenz ermittelt. Die Auswertebox 9 selbst wird - da aufgrund der Ein­ bausituation die Stellung der Zahnräder bezüglich einander in den seltensten Fällen identisch sein wird, derart kalibrierbar sein, dass die einbaubedingt mit ei­ ner vorbestimmten Phasendifferenz gegebenen Signale als mit der gleichen Pha­ sendifferenz verarbeitet werden. Um positive oder negative Phasenänderungen erfassen zu können wird seitens der Auswerteeinrichtung jeweils auf einen Mittel­ wert der Ausgangssignale abgeglichen, so dass sich positive und negative Ände­ rungen erfassen lassen. Das seitens der Auswerteeinrichtung 9 ermittelbare Aus­ gabesignal wird über eine entsprechende Leitungsverbindung 10 an eine nachge­ schaltete Nachverarbeitungseinrichtung gegeben.
Wie Fig. 1 zeigt besitzen die Zahnräder 2a, 2b eine beachtlich hohe Anzahl an Zähnen. Je größer die Zähnezahl ist, desto kleiner ist das zwischen zwei Zähnen befindliche Winkelinkrement. Da die Zeitspanne, innerhalb welcher eine Drehwin­ keldifferenz ermittelbar ist, unter anderem von dem Winkelinkrement zwischen zwei Zähnen abhängig ist, kann eine Drehwinkeldifferenz umso schneller detek­ tiert werden, je geringer dieses Winkelinkrement ist. D. h., je mehr Zähne vorhan­ den sind, desto mehr Signaländerungen treten pro Wellenumdrehung auf, und desto schneller kann eine entsprechende Differenz erfasst werden.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Extruder 11 bestehend aus dem Extrude­ rabschnitt 12 mit den nicht näher gezeigten Schneckenwellen, dem gemeinsamen Getriebe 13, über welches die Schneckenwellen angetrieben werden, sowie einer den Schneckenwellenantrieb steuernden Steuerungseinrichtung 14. Wie der ver­ größerten Ansicht gemäß Fig. 3 zu entnehmen ist, ist im Kupplungsbereich zwi­ schen den Schneckenschäften 15 und den Abtriebswellen 16 des Getriebes 13, die über eine hülsenartige Kupplung 17 miteinander verbunden sind, die erfin­ dungsgemäße Einrichtung 18 vorgesehen. Die hülsenartige Kupplung ist mit einer Außenverzahnung 19 versehen, welche die Anzeigeelemente bildet, diesem Ver­ zahnungsbereich gegenüberliegend ist jeweils ein Geberelement 20 vorgesehen.
Die Modifikation entspricht insoweit der gemäß Fig. 1. Die Auswerteeinrichtung 21 steht mit der Steuerungseinrichtung 14 in Kommunikationsverbindung. Wird sei­ tens der Auswerteeinrichtung 21 eine unzulässig hohe Drehwinkeldifferenz detek­ tiert, so kann seitens der Steuerungseinrichtung hierauf reagiert werden, bevor­ zugt durch Abschalten des Schneckenantriebs. Daneben kann auch eine Alarm­ einrichtung - optisch und/oder akkustisch in Form einer Warnlampe oder -leuchte - angeschaltet werden. Während des Betriebs des Extruders wird die Winkelerfas­ sung kontinuierlich durchgeführt.

Claims (15)

1. Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder, mit zwei über einen Motor synchron und pro Zeiteinheit um das gleiche Winkelinkrement zu bewegenden Schneckenwellen, deren Schneckenschäfte über Kupplungen mit jeweils einer Abtriebswelle eines gemeinsamen Getriebes gekoppelt sind, und einer den Schneckenantrieb steuernden Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Ermitteln einer Diffe­ renz der Drehwinkel der Schneckenwellen vorgesehen ist, wobei jeder Welle (3a, 3b) wenigstens ein mitrotierendes Anzeigeelement für die Dreh­ stellung sowie ein feststehendes Geberelement (4a, 4b) mit einem Sensor­ element (5a, 5b) zum Erfassen des daran vorbeidrehenden Anzeigeele­ ments und Ausgeben eines Ausgangssignals zugeordnet ist, wobei die An­ zeigeelemente an den Schneckenschäften (15), den Abtriebswellen (16) o­ der den Kupplungen (17) und benachbart dazu die Geberelemente (20) angeordnet sind, und dass eine Auswerteeinrichtung (9) zum Ermitteln ei­ ner Differenz der Drehwinkel basierend auf den gegebenen Signalen und zum Ausgeben des Ermittlungsergebnisses in Form eines Ausgabesignals vorgesehen ist, die mit der Steuerungseinrichtung (14) und/oder einer A­ larmeinrichtung in Verbindung steht.
2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Welle meh­ rere in äquidistanten Winkelabständen angeordnete Anzeigeelemente zu­ geordnet sind, wobei die Anzahl der den jeweiligen Wellen zugeordneten Anzeigeelemente gleich ist.
3. Extruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Geberelemente ein kontinuierliches, im Verlauf von der Erfassung der Anzeigeelemente abhängiges Ausgabesignal lieferbar ist.
4. Extruder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Sensorelemente (5a, 5b) magnetfeldempfindlich sind und mittels der Anzeigeelemente eine erfassbare und das Ausgangssignal beeinflussende Magnetfeldänderung erwirkbar ist.
5. Extruder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeele­ mente und die Geberelemente jeweils ein magnetisches Zahnradgeber­ system bilden, bestehend aus einem an dem Schneckenschaft oder an der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad (2a, 2b) oder einer mit einer Verzah­ nung (19) versehenen hülsenartigen Kupplung (17), wobei die Verzahnung die Anzeigeelemente bildet, sowie einem über einen Bias-Magneten (7a, 7b) vorgespannten Sensorelement (5a, 5b) mit einem oder mehreren mag­ netfeldempfindlichen Widerstandselementen (6a, 6b), wobei sich abhängig von der Stellung der Verzahnung bezüglich des Sensorelements (5a, 5b) der Magnetfluss durch das oder die Widerstandselemente (6a, 6b) und da­ mit der ein Maß für die Änderung der Ausgangssignale bildende elektrische Widerstand ändert.
6. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente und die Geberelemente jeweils ein optoelektroni­ sches Erfassungssystem bilden.
7. Extruder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeele­ mente und die Geberelemente eine Reflexionslichtschranke bilden, wobei die Anzeigeelemente an einem an dem Schneckenschaft oder der Ab­ triebswelle angeordneten Trägerring angeordnete Reflektoren sind, oder die hülsenartige Kupplung mit Reflektoren versehen ist, und die Geberele­ mente eine Lichtquelle und einen Reflexionsdetektor aufweisen.
8. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente und die Geberelemente ein Näherungsschaltersystem bilden.
9. Extruder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ein induktives oder ein kapazitives Näherungsschaltersystem ist, wobei die Anzeigeele­ mente in Form der Verzahnung eines an der Welle oder einer diese antrei­ benden Antriebswelle anbringbaren Zahnrads realisiert sind.
10. Extruder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ermittlung einer Differenz der Drehwinkel seitens der Auswerteeinrichtung (9) durch Ermittlung der Zeitdifferenz oder der Pha­ sendifferenz zwischen zwei gegebenen Signalen erfolgt.
11. Extruder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte­ einrichtung (9) derart kalibrierbar ist, dass bei lastfreier Rotation der Wellen die in ihrer zeitlichen Gabe von der Einbaustellung der Anzeigeelemente abhängigen Signale als zum selben Zeitpunkt und damit ohne Zeit- bzw. Phasendifferenz gegeben verarbeitbar sind.
12. Extruder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das analoge Ausgabesignal derart abgleichbar ist, dass bei lastfreier Rotation der Wellen ein zwischen einem Signalwertminimum und einem Signalwert­ maximum liegender Signalwert einstellbar ist.
13. Extruder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass seitens der Auswerteeinrichtung wenigstens ein Schwellwert für die Differenz der Drehwinkel festlegbar ist.
14. Extruder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass der Schneckenantrieb bei Gabe eines eine bestimmte Drehwinkeldifferenz beschreibenden Ausgabesignals abgeschaltet wird.
15. Verfahren zum Betreiben eines Extruders umfassend zwei über einen Mo­ tor drehbare Schneckenwellen, deren Schneckenschäfte über Kupplungen mit jeweils einer Abtriebswelle eines gemeinsamen Getriebes gekoppelt sind, und eine den Schneckenantrieb steuernde Steuerungseinrichtung, bei dem während der Rotation der beiden synchron und pro Zeiteinheit um das gleiche Winkelinkrement zu bewegenden Schneckenwellen mittels einer Einrichtung zum Ermitteln einer Drehwinkeldifferenz kontinuierlich ein ein Maß für die Drehwinkeldifferenz zwischen den beiden Schneckenwellen darstellendes Ausgabesignal erzeugt und an die Steuerungseinrichtung gegeben wird, die den Schneckenwellenantrieb in Abhängigkeit des Aus­ gabesignals steuert.
DE19911820A 1999-03-17 1999-03-17 Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder Expired - Fee Related DE19911820C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19911820A DE19911820C1 (de) 1999-03-17 1999-03-17 Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19911820A DE19911820C1 (de) 1999-03-17 1999-03-17 Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19911820C1 true DE19911820C1 (de) 2000-08-10

Family

ID=7901248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19911820A Expired - Fee Related DE19911820C1 (de) 1999-03-17 1999-03-17 Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19911820C1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006032555A1 (de) * 2004-08-05 2006-03-30 Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung eines materials mittels zweischneckenextruder sowie getriebe zur verwendung in einer solchen vorrichtung
DE102020101387A1 (de) 2020-01-21 2021-07-22 BC Extrusion Holding GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren von Schwankungen des Ausstoßes von Kunststoffmasse
DE102008025057B4 (de) 2008-05-26 2021-08-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Leuchte zum Beleuchten des Innenraums eines Kraftfahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011080A1 (en) * 1988-05-10 1989-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Position-coded sensor
WO1990014939A1 (de) * 1989-05-30 1990-12-13 Erich Beck Vorrichtung zum verarbeiten von thermoplastischen kunststoffen
DE4029828A1 (de) * 1989-09-20 1991-04-25 Hitachi Ltd Einrichtung zur erfassung des drehwinkels einer rotierenden welle und diese einrichtung verwendende rotationssteuervorrichtung
DE3844578C2 (de) * 1987-06-22 1993-04-29 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3844578C2 (de) * 1987-06-22 1993-04-29 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp
WO1989011080A1 (en) * 1988-05-10 1989-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Position-coded sensor
WO1990014939A1 (de) * 1989-05-30 1990-12-13 Erich Beck Vorrichtung zum verarbeiten von thermoplastischen kunststoffen
DE4029828A1 (de) * 1989-09-20 1991-04-25 Hitachi Ltd Einrichtung zur erfassung des drehwinkels einer rotierenden welle und diese einrichtung verwendende rotationssteuervorrichtung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006032555A1 (de) * 2004-08-05 2006-03-30 Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung eines materials mittels zweischneckenextruder sowie getriebe zur verwendung in einer solchen vorrichtung
DE102008025057B4 (de) 2008-05-26 2021-08-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Leuchte zum Beleuchten des Innenraums eines Kraftfahrzeugs
DE102020101387A1 (de) 2020-01-21 2021-07-22 BC Extrusion Holding GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren von Schwankungen des Ausstoßes von Kunststoffmasse
DE102020101387B4 (de) 2020-01-21 2022-09-01 BC Extrusion Holding GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren von Schwankungen des Ausstoßes von Kunststoffmasse

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1577043B1 (de) Vorrichtung, CNC-Messgerät und Verfahren zum Vermessen eines rotationssymmetrischen Präzisionsteiles
EP1408305B1 (de) Vorrichtung zum Erfassen des Absolutwinkels einer Welle
EP1754566A1 (de) Rundschalttisch
EP2843359B1 (de) Kupplung mit einem antriebseitigen Kupplungsteil und mit einem abtriebseitigen Kupplungsteil
EP2699743A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur dickstoff-, insbesondere betonförderung mit drehwinkelmessung
DE102006009038A1 (de) Getriebemotor
DE3816828C2 (de)
DE4343198C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Position rotierender Wellen
EP1843055B1 (de) Wälzlager mit Sensor
DE3003431A1 (de) Vorrichtung zum abtasten von gegenstaenden
DE102007018353A1 (de) Schwingungserreger für Bodenverdichtungsvorrichtungen
DE10314064A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Drehzahl und einer Drehrichtung eines Bauteiles
DE19911820C1 (de) Extruder, insbesondere Doppelschneckenextruder
EP3590811A2 (de) Leistungsmessanordnung
EP1312534B1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Lenkwinkels eines Lenkrades
EP0740138B1 (de) Einrichtung zur Messung des Drehmomenteintrages bei Mehrwellenextrudern
EP3232545A1 (de) Elektromotor
EP1199550B1 (de) Vorrichtung zum Messen von Drehmomenten in einer Antriebsanordnung
DE69003581T2 (de) Pelletpresse.
EP0650058B1 (de) Flanschmotor mit Messeinrichtung zur Erfassung der Umdrehung der Motorwelle
DE3231148A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des abstandes zwischen der matrize und den kollerrollen einer kollerpresse
EP2369172B1 (de) Fluid-Rotationsmaschine mit einer Sensoranordnung
EP1310779B1 (de) Vorrichtung zum Messen von Drehmomenten und der Drehrichtung in einer Antriebsanordnung
DE102005036483B4 (de) Hydraulische Rotationsmaschine
DE202007019293U1 (de) Schwingungserreger für Bodenverdichtungsvorrichtungen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee