DE2358970B2

DE2358970B2 - Verfahren und vorrichtung zur gewichtsdosierten zufuehrung von werkstoff- teilstuecken, insbesondere von gummi, in eine schneckenmaschine

Info

Publication number: DE2358970B2
Application number: DE19732358970
Authority: DE
Inventors: Fridolin 7251 Hemmingen; Seufert Wilhelm Dr.-Ing. 7015 Korntal; Urban Ralf 7251 Hirschlanden Keser
Original assignee: Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart
Priority date: 1973-11-27
Filing date: 1973-11-27
Publication date: 1976-06-24
Also published as: GB1452677A; SU583780A3; ES432162A1; FR2252564B3; FR2252564A1; IT1025769B; DE2358970A1; CS194214B2; DD114541A5; US3993148A; JPS5085683A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum aufeinanderfolgenden Verwiegen und zum gewichtsdosierten Zuführen einer aus Werkstoff-Teilstücken, insbesondere aus Gummi, bestehenden Teilkomponente einer Mischung in die Aufgabevorrichtung einer Schnekkenmaschine unter Verwendung einer Waage, von welcher jedes einzeln gewogene Teilstück nach dem Wäeevorgang mit einem die Taktfolgezeit der Wägevorgänge bestimmenden zeitlichen Abstand zum vorausgehenden Teilstück abgenommen und der Schnekkenmaschine zugeführt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,
ίο Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist bereits aus der DT-OS 2166113 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren dient zur Einzelverwiegung von in kontinuierlichem Fluß auf einem Förderband transportierten, stückigen Gütern. Der zeitliche Abstand

aufeinanderfolgender, auf dem Fördergurt geförderter und zu verwiegender Güter soll bei dem bekannten Verfahren so klein gewählt werden können, wie es der kürzestmöglicnen, für den einzelnen Vorgang des Verwiegens benötigten Zeitdauer entspricht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine auf die Durchsatzleistung einer nachgeordneten Schneckenmaschine abgestimmte, gewichtsdosierte Zuführung der zu verarbeitenden Werkstoff-Teilstücke zu ermöglichen, bei welcher der Mittelwert des Werkstoffgewichtes, bezogen auf die Zeiteinheit der Zuführungsdauer, auch dann konstant gehalten werden kann, wenn die einzelnen Teilstucke unterschiedlich schwer sind. Hierbei soll vor allem erreicht werden, daß der Werkstoffzufluß der Schnekkenmaschine an deren Durchsatz genau angepaßt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabeist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Taktfolgezeirzum Ausgleich der

SoHwert-Istwert-Differenz des Gewichtes der Teilstücke bei über dem Sollwert liegendem Istwert verlängert und bei unter dem Sollwert liegendem Istwert des Gewichtes verkürzt wird. Hierdurch wird erreicht, daß sich auf mehrere Taktfolgen bezogen ein zeitlicher Mittelwert des der Schneckenmaschine zulaufenden Werkstoffstromes ergibt, der praktisch konstant ist und durch geeignete Wahl des Sollwertes für das Gewicht eines einzelnen Teilstückes und oder durch Wahl des veränderbaren Grundwertes der Taktfolgezeit so eingestellt werden kann, daß am Einlauf der Schneckenmaschine weder ein Stau noch ein Mangel an Werkstoff auftreten kann und somit ein praktisch überwachungsloser Betrieb der Schneckenmaschine ermöglicht wird.

Bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders zweckmäßigen Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß vor der Waage eine elektromechanisch betätigbare Aufgabeeinrichtung für die Teilstücke angeordnet und daß an der Waagebrücke eine ebenfalls elektromechanisch betätigbare Abnahmeeinrichtung vorgesehen ist, die beide von einer gemeinsamen Steuereinrichtung betätigbar sind, aufweiche ein Rechner und ein von diesem gesteuertes Zeitglied einwirken.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das nachstehend beschriebene, in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient der Erläuterung.

Die dargestellte Vorrichtung dient zur gewichtsdosierten, digitalen Zuführung eines Preßwerkstoffes in

ine nicht dargestellte Schneckenpresse, der in Form η Platten P oder Band auf einem Schneidetisch 1 ^V°t Hilfe einer Vorschubeinrichtung 2 über die Schneidkante 3 hinaus so weit vorgeschoben werden kann daß sich dort beim Niedergang eines Schneidemessers 4 von der Platte P Teil-Stücke 5 von konstanter in der dargestellten Lage stirnseitiger Breite abtrennen lassen. Die abgetrenrten Teil-Stücke 5 werden nacheinander von einem Mitnehmer 6 aufgenommen, der von einem Elektromagneten 7 oder >^c Preßluft-Zylinder so weit in Richtung des Pfeiles R zurückgezogen werden kann, daß das Teil-Stück von einem Abstreifer 8, der ortsfest angebracht ist, vom Mitnehmer 6 abgestreift werden kann und dann in einer mit unterbrochenen Linien angedeuteten Lage etwa in der Mitte der Brücke einer Waage 10 zu liegen kommt. Diese wirkt auf einen Analogwandler 11 ein, der eine zum Gewicht des jeweiligen Teil-Stückes proportionale Ausgangsspannung liefert.

Die Ausgangsspannung des Analog'./andlers 11 ist ^2C an einen Soll-Wert-Ist-Wert-Vergleicher 12 angeschlossen, der mit einem Soll-Wert-Geber 13 für das mit einem Vorwähler 14 einstellbare Stückgewicht g verbunden ist. An dem Vorwähler 14 kann außerdem der Digitalwert von beispielsweise ¹Z₁₀₀₀ für die Auflösung der stündlichen Durchsatzleistung der Schnekkenpresse eingestellt werden. Außerdem ist ein SoII-Wert-Geber 15 für die sich aus dem Digitalwert ergebende Grundzeit t vorgesehen, die beim angegebenen Digitalwert 3,6 see beträgt. Der Ausgang des 3<> Vergleichers 12 und des Sollzeit-Gebers 15 isi einem Rechner 16 zugeführt., der in einem Zeitglied 17 die Sollzeit l um einen Betrag At verkürzt oder verläneert so daß sich eine Taktfolgezeit I₁ ergibt, in welcher die Teil-Stücke 5 nacheinander abgetrennt und auf ein mit gleichmäßiger Geschwindigkeit laufendes Band 18 von der Brücke 9 der Waage 10 abgeworfen werden und dann in die Eingabeöffnung der Schneckenmaschine gelangen.

Für den Extruder ist es von besonderem Vorteil. 4<> wenn ein praktisch lückenloser Materialstrom von Teil-Stücken 5 dem Extrudereinlauf zugeführt werden kann. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die fur das auf der Waage 9 liegende Teil-Stück 5 ermittelte T"ktzeit gespeichert wird und den Abwurf des nächst-

folgenden Teil-Stückes 5 von der Waagebrücke 9 auf das Förderband 18 auslöst.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist hinter dem Zeitglied 17 ein Steuergerät 20 vorgesehen, das über eine Steuerleitung 21 die Einschaltung eines nicht dargestellten Antriebsmotors für die Vorschubeinrichtung 2 bewirkt. Außerdem sind zwei mit der Brücke 9 der Waage 10 verbundene elektrische Beta-Ugungsglieder 22 an das Steuergerät 20 angeschlossen d^e bei einem von dem Steuergerat abgegebenen Impuls die Brücke 9 in axialer Richtung auseinander-3en, so daß das vorher gewogene Te.l-Stuck nach unten auf das Transportband 18 abgeworfen wird. Die einzelnen Teil-Stücke 5 erhalten jeweils übe einstimmende Breite, weil mit dem Vorschub 2 ein Vorwahl-Wegschalter 23 zusammenarbeitet, der von einem mit der Vorschubeinrichtung 2 gekuppelten Nocken 24 gesteuert wird und jeweils dann das Schneidemesser 4 auslöst, wenn die Platte P um die vorgesehene Breite eines Teil-Stückes 5 vorgcscho-

ben worden ist.

An dem zur Aufgabeeinrichtung der UH-_a,,f Hie Brücke dienenden Mitnehmer 6 sind 26 und 27 vorgesehen, von denen der untere Nocken 26 am Ende der mit R bezeichneten R«*««*^ gung einen ersten End-Schalter 28 schließt welcher dann das Steuergerät 20 zum Umschalten des An triebsgliedes 7 oder eines Preßluttzylinders.η die entgegengesetzte Vorwärtsrichtung veranlaßt Diese Vorschubbewegung wird durch einen zweitenJLnd-Schalter 29 begrenzt, der ebenfalls mit dem Steuerge rät 20 verbunden ist und dieses zum Ausschalten des Antriebes in Vorschubricbtung veranlaßt Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen.

Anfahren:

Zur Inbetriebnahme wird der erste Impuls für den Vorschub 2 der Schneideinrichtung manuell durch Drücken eines Handschallers 30 augelöst und dabei eras Steuergerät 20 in Tätigkeit gesetzt. Sobald die Platte P um die für die vorgesehene Breite notwendige Wegstrecke vorgeschoben ist, betätigt der Nokken 24 den Wegschalter 23, setzt dabei den Vorschub still und schaltet die Betätigungsvorrichtung 32 für das Schneidemesser 4 ein. Das abgetrennte Teil-Stück 5 fällt dann auf den Mitnehmer 6 und nach einer im Steuergerät 20 voreingestellten kurzen Verzögerungszeit, die mit Auslösung des Wegschalters 23 beginnt, wird der Mitnehmer 6 vom Antriebsglied 7 in Richtung des Pfeiles R bewegt und dabei das Teil-Stück 5 am Abstreifer 8 auf die Brücke 9 abgeworfen.

Automalischer Ablauf:

Von dem Nocken 26 wird in der Endlage der Rückwärtsbewegung des Mitnehmers 6 der End-Schalter 28 betätigt und das Steuergerät 20 schaltet den Mitnehmer 6 auf Vorwärtsbewegung um. Am Ende der Vorwärtsbewegung wird von dem Nocken 27 der zweite End-Schalter 29 geschlossen. Der hierbei entstehende Steuerimpuls des End-Schalters 29 bewirkt über das Steuergerät 20eine erneute Einschaltung der Vorschubeinrichtung 2, bis der Wegschalter 23 betätigt wird und in der oben beschriebenen Weise der Vorschub stillgesetzt und der Schneidvorgang ausgelöst wird. Dieser Ablauf kann sich dann selbsttätig wiederholen.

Regelvorgang:

Wenn das erste Teil-Stück 5 bei der ersten Rückwärtsbewegung des Mitnehmers 6 auf die Waagebrücke 9 aufgebracht worden ist, wird von der Waage 10 über den Analogwandler 11 in kürzester Zeit eine zum Gewicht g des Teil-Stücks proportionale Steuerspannung erzeugt. Über den Soll-Ist-Wert-Vcrgleicher 12 und den Rechner 16 wird die Taktfolgezeit r, ermittelt und an das Zeitglied 17 gegeben. Dieses Zeitglied gibt nach Ablauf der eingegangenen Taktfolgezeit einen Impuls über das Steuergerät zum Öffnen der Waagenbrücke 9 bzw. zum Abwerfen des zweiten gewogenen Teil-Stückes 5 auf das Förderband 18.

Das erste Teil-Stück 5 wird nach seiner Gewichtserfassung sofort auf das Förderband 18 abgeworfen, von wo aus dieses Teil-Stück dann in die Eingabeöffnung der nicht dargestellten Schneckenmaschine gelangt.

Der Abwurf des zweiten Teil-Stückes 5 erfolgt nach Ablauf der gespeicherten Taktfolgezeit des ersten Teilstückes. Dieser Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise mit jedem weiteren zugeführten Teil-

Stück. Die Rückstellung der Waagebrücke 9 zur Aufnahme des jeweils nächsten zu wiegenden Teil-Stükkes wird stets nach einer konstanten Verzögerungszeit eingeleitet. Diese Verzögerungszeit kann in einfacher Weise beginnen, sobald das Abwerfen eines Taktteil-Stückes beginnt. Der vom Zeitglied 17 gelieferte Impuls bewirkt zusätzlich über das Steuergerät 20 mit einer konstanten Verzögerung die Einleitung der Rückwärtsbewegung des Mitnehmers für die Aufgabe des nächsten abgeschnittenen Teil-Stückes 5. ><"

In Abhängigkeit von dem jeweiligen, von der Waage 10 bzw. dem Analogwandler 11 ermittelten Ist-Wert des Gewichtes g der einzelnen Teil-Stücke 5 können sich folgende Regelzustände ergeben:

1. Ist-Wert = Soll-Wert >5

Am Sollwert-Istwert-Vergleicher 12 ergibt sich ein Differenzwert 0. Der Rechner 16 beeinflußt dann den Sollwert t der Taktfolgezeit im Zeitgeber 17 nicht. Dieser gibt daher nach Ablauf der Taktfolgezeit /, = f des Sollzeitgebers 15 einen « Impuls an das Steuergerät 20 zum Abwerfen des nachfolgenden Teil-Stückes 5 von der Waagenbrücke 9 auf das Transportband 18.

2. Ist-Wert < Soll-Wert

Über den Sollwert-Istwert-Vergleicher 12 ergibt sich eine Minus-Differenz. Der Rechner 16 ermittelt und korrigiert entsprechend dieser Abweichung die Taktzeit I₁ in verkürzendem Sinne, derart, daß zu einem vor dem Ende der Sollzeit ί liegenden Zeitpunkt das Abwerfen des nachfolgenden Teil-Stückes 5 von der Waagebrücke 9 auf das Transportband 8 erfolgt und der nächste Abschneide- und Wiegevorgang ausgelöst wird.

3. Ist-Wert > Soll-Wert

In diesem Falle korrigiert der Rechner 16 die Taktzeit in verlängerndem Sinne, so daß das Abwerfen des nachfolgenden Teil-Stückes 5 von der Waagebrücke 9 auf das Förderband 18 und der nächste Abschneide- und Wiegevorgang entsprechend später erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum aufeinanderfolgenden Verwiegen und zum gewichtsdosierten Zuführen einer aus Werkstoff-Teilstücken, insbesondere aus Gummi, bestehenden Teilkomponente einer Mischung in die Aufgabevorrichtung einer Schnekkenmaschine unter Verwendung einer Waage, von welcher jedes einzeln gewogene Teilstück nach dem Wägevorgang mit einem die Taktfolgezeit der Wägevorgänge bestimmenden zeitlichen Abstand zum vorausgehenden Teilstück abgenommen und der Schneckenmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfolgezeit (/, /,) zum Ausgleich der SoHwert-Istwert-Differenz des Gewichtes (#) der Teilstücke (5) bei über dem Sollwert liegendem Istwert verlängert und bei unter dem Sollwert liegendem Istwert des Gewichtes verkürzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfolgezeit (r, /,) jedes Stückes (5) für die Auslösung des Abwurfes des folgenden Teilstückes gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient aus dem Gewicht (g) der einzelnen Teilstücke (5) und der Taktfolgezeit (/, i_s) konstant gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, unter Verwendung einer elektrischen, vorzugsweise mit einem Analogwandler verbundenen Waage, die eine zum Istgewicht der Teilstücke proportionale Ausgangsspannung an einen SoIlwert-Istwert-Vergleicher und an einen elektrischen Rechner liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner die Änderung der Taktfolgezeit (/, I₁) in Abhängigkeit von der Abweichung vom Soll-Gewicht (g) des betreffenden Teilnückes (5) bestimmt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Waage (10) eine elektromechanisch betätigbare Aufgabeeinrichtung (6, 7) für die Teilstücke (5) angeordnet und daß an der Waagebrücke (9) eine ebenfalls elektromechanisch betätigbare Abnahmeeinrichtung (22) vorgesehen ist, die beide von einer gemeinsamen Steuereinrichtung (20) betätigbar sind, auf welche der Rechner (16) und ein von diesem gesteuertes Zeitglied (17) einwirken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorwähleinrichtung (14) zur Einstellung des Stück-Gewichtes (g), des Digitalverhältnisses und des Preßwerkstoff-Durchsatzes vorgesehen ist, an die ein Soll-Gewicht-Geber (13) sowie ein Soll-Z?itgeber (15) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Gewicht-Geber (13) mit dem Vergleicher (12) und der Soll-Zeitgeber (15) zusammen mit dem Ausgang des Vergleichers (12) an den Rechner (16) angeschlossen ist.