DE3137546C2

DE3137546C2 - Anordnung zum Konstanthalten des Metergewichts eines extrudierten Produktes

Info

Publication number: DE3137546C2
Application number: DE19813137546
Authority: DE
Inventors: Wilhelm E. 4000 Düsseldorf Frede
Original assignee: Individual
Current assignee: Montan-Forschung Dr Hans Ziller Kg 4010 Hilden
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3137546A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ermitteln und Konstanthalten des Metergewichts eines extrudierten Produkts. Eine bekannte Einrichtung hat eine den Massenstrom des Ausgangsmaterials erfassende erste Wiegeeinrichtung und einen Zuführungskanal als Verbindung zum Extrudereinzug. Die Geschwindigkeit eines das Produkt aus dem Extruder abziehenden Antriebs ist durch einen Regelkreis steuerbar. Erfindungsgemäß sollen die Genauigkeit und die Geschwindigkeit der Ausregelung von Schwankungen des Metergewichts dadurch erreicht werden, daß der Zuführungskanal als Überlaufkanal ausgebildet ist, daß das jeweils überlaufende Ausgangsmaterial einer zweiten Wiegeeinrichtung zugeführt wird und daß ein Rechner eine dem Regelkreis zugeführte Einflußgröße bildet, die der Differenz zwischen dem Gesamtgewicht des Massenstromes und dem Gewicht des übergelaufenen Teilstromes entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Konstanthalten des Metergewichts eines extrudierten Produktes, mit einem Extruder, mit einem als Verbindung zum Extrudereinzug dienenden, zumindest angenähert senkrechten Zuführungskanal, der unter Erfassung des Gewichtes des Gesamtmassenstromes mit einem Ausgangsprodukt beschickt wird, mit einem das Produkt aus dem Extruder abziehenden Antrieb und mit einem Soll-lst-Wert-Vergleicher (Regler), der die Konstanthaltung des Metergewichts durch Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit bewirkt. t>o

Beim Extrudieren kann sich die Querschnittsfläche des aus dem Extruder abgezogenen Produktes ändern. Dies ist jedoch unerwünscht. Wahrend es zur Konstanthaltung der Querschnittsfläche bei Produkten mit etwa kreisförmigem Querschnitt auch noch andere Möglich- bi keiten gibt, kennt man zur Erreichung desselben Zwecks bei Produkten mit anderen Qucrschniusformcn im wesentlichen nur Anordnungen der eingangs ge

nannten Art

Eine derartige Anordnung ist aus der DE-PS 19 64 386 bekannt Bei dieser Anordnung ist der Zuführkana! als Meßzylinder ausgebildet und mit einer elektrische Impulse abgebenden Niveauschranke versehen, die anspricht, wenn die Füllhöhe einen vorgegebenen Mindestwert erreicht hat Zu diesem Zeitpunkt löst die Niveauschranke die Betätigung einer eine gewogene Menge an Ausgangsmaterial bereithaltenden Wiegeeinrichtung aus, von der aus das Ausgangsmaterial in den Meßzylinder gelangt. Gleichzeitig wird eine neue Beschickung der Wiegeeinrichtung ausgelöst Das Gesamtgewicht des dem Extruder zugeführten Massenstromes wird mit Hilfe eines Rechners ermittelt der als weitere Einflußgröße auch den zeitlichen Abstand zwischen den von der Niveauschranke abgegebenen Impulsen berücksichtigt.

Eine derartige Ausführung hat mehrere Nachteile, von denen einer darin zu sehen ist, daß mit dem zeitlichen Abstand zwischen den von der Niveauschranke abgegebenen Impulsen gearbeitet wird. Es braucht nämlich das Gewicht des jeweils zwischen zwei Impulsen verbrauchten und dem Extruder zugeführten Ausgangsrraterials durchaus nicht immer gleich zu sein. Durch die Niveaumessung wird nämlich nicht die jeweilige Schüttdichte des Materials berücksichtigt, die unterschiedlich sein kann und unter anderem auch von der jeweiligen Granulatgröße oder auch nur von der unterschiedlich starken Vibration der Maschine selbst abhängig sein kann.

Ein nächster Nachteil besteht darin, daß die Überwachung des Materialverbrauchs nicht kontinuierlich erfolgt. Der tatsächliche Materialverbrauch läßt sich jeweils nur nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne ermitteln, deren Größe dem zeitlichen Abstand der von der Niveauschranke abgegebenen Impulse entspricht wobei diese Messung auch noch der obengenannten Ungcnauigkeit unterliegt. Deshalb arbeitet die Regelung auch verhältnismäßig langsam, so daß die Konstanz des Metergewichts des extrudierten Produktes nicht befriedigend ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß eine schnellere und genauere Ausreglung des Metergewichts eines extrudierten Produktes gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Gesamtmassenstrom des dem Zuführungskanal zugeführten Ausgangsproduktes größer ist als der dem jeweiligen Verbrauch des Ausgangsproduktes entsprechende Massenstrom, daß der der Menge des jeweils nicht verbrauchten Ausgangsproduktes entsprechende Teilmassenstrom durch Wiegung erfaßt wird und daß ein Rechner eine dem Soll-lst-Wert-Vcrgleicher (Regler) zuführbare Einflußgröße bildet, die der Differenz zwischen dem Gewicht des Gesamtmassenstromes und dem Gewicht des überschüssigen Teilmassenstromes entspricht und zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit des Produktabzuges dient. Bei einer derartigen Ausbildung der Anordnung kann das Gewicht des vom Extruder verbrauchten Ausgangsmaterials kontinuierlich erfaßt beziehungsweise überwacht werden. Eventuell auftretende Schwankungen lassen sich deshalb viel schneller ausrcgeln. Da eine unmittelbare Messung des Gewichtes erfolgt, besteht auch keine Abhängigkeit mehr von einer e\entucl! unterschiedlichen Schütthöhe des Ausgangsmaterials. Somit ist die Regelung auch entsprechend genauer.

Der Zuführungskanal wird im allgemeinen rohrförmig ausgebildet Es kann sich insbesondere beim oberen Bereich aber auch trichterförmig erweitern. Es ist nur ei-, rauf zu achten, daß das Oberlaufen des der zweiten Wiegeeinrichtung zugeführten Teilstromes nicht unterbrochen wird. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der Zuführungskanal zumindest angenähert kontinuierlich beschickt wird, so daß die Zuführung des Ausgangsproduktes zumindest angenähert kontinuierlich erfolgt. Gemäß einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß auf den Zuführungskanal eine geneigt verlaufende Schüttrinne aufgesetzt ist, mittels derer der übergelaufene Teilstrom der zweiten Wiegeeinrichtung zugeführt wird. Die Neigung der Schüttrinne ist in Abhängigkeit von der Gleitfähigkeit des Ausgangsmaterials zu wählen. Vielfach besteht das Ausgangsmaterial aus mehreren Komponenten, von denen zumindest eine auch pulverförmig sein kann. Zur Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Neigung der Schüttrinne veränderbar ist Gegebenenfalls kann ..usätzlich auch ein Vibrator vorgesehen werden.

Der von der zweiten Wiegeeinrichtung erfaßte Teilstrom wird zweckmäßig zur Aufgabeseite einer ersten, den Gesamtmassenstrom erfassenden Wiegeeinrichtung zurücktransportiert. Dies kann vorteilhaft mittels einer Rohrleitung und eines Ventilators erfolgen, der den Teilstrom durch die Rohrleitung hindurchdrückt.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben, die den Aufbau einer entsprechenden Anordnung schematisch darstellt.

Die Anordnung hat eine erste Wiegeeinrichtung 10 in Form einer Bandwaage, auf die das Ausgangsmaterial mittels eines Trichters 11 aufgegeben wird. Die Bandwaage hat ein endloses Förderband 12, das um zwei Rollen 13 und 14 geführt ist. Die Rolle 13 ist mit einem als Elektromotor ausgeführten Antrieb 15 gekuppelt. Mittels einer schwenkbaren Klappe 16 kann die Höhe des jeweils auf dem Förderband 12 transportierten Ausgangsmaterials vorgegeben werden. Die Klappe 16 ist mittels eines Stellzylinders 17 verstellbar, der seinerseits von einer Steuereinrichtung 18 betätigt wird. Letztere wird von einer Meßeinrichtung 19 beaufschlagt, durch die das Gewicht des Ausgangsmaterials gemessen wird. Vor der ersten Wiegeeinrichtung 10 aus gelangt das Material in eine Schüttrinne 20. Diese ist auf einen senkrechten Zuführungskanal 21 aufgesetzt, der mit der Einzugseite eines Extruders 22 verbunden ist. Das Ausgangsprodukt 23 wird aus dem Extruder 22 mittels eines Antriebes 24 abgezogen. Zu letzterem gehört ein Antriebsmotor 25, dessen Drehzahl von einem Drehzahlmesser 26 erfaßt wird.

Die Neigung der Schüttrinne 20 wird im allgemeinen zwischen 30° und 45° gegenüber der Horizonten betragen. Der Neigungswinkel kann gegebenenfalls aber auch außerhalb dieses Bereiches liegen. Die Schüttrinne 20 führt zu einer zweiten Wiegeeinrichtung 27, die ebenfalls eine Bandwaage ist. Ein endloses Förderband läuft über zwei Rollen 29 und 30. Die Rolle 29 ist über ein Getriebe 31 mit dem Antrieb 15 der ersten Wiegeeinrichtung gekuppelt. Das Gewicht des der /weiten Wiegeeinrichtung 27 zugeführten Teilstroms wird von einer Meßeinrichtung 32 erfaßt.

Der von der zweiten Wiegeeinrichlung 27 abgegebene Teilstrom gelangt über einen Trichter 33 in eine Rohrleitung 34. Ein Ventilator 35 drückt diesen Teil des , in den Trichter 11 zurück.

Einem Rechner 36 werden zwei Eingangsgrößen zugeführt, von denen die eine dem von der Meßeinrichtung 19 und die andere dem von der Meßeinrichtung 32 ermittelten Gewicht entspricht Der Rechner 36 kann

somit die Differenz zwischen diesen Gewichten ermitteln und ein entsprechendes Signal als Sollwert auf einen Regler 37 geben.

Es ist ein weiterer Rechner 38 vorgesehen, der aus dem Metergewicht des Ausgangsproduktes 23 und ei-

nem von dem Drehzahlmesser 26 konmcnden und der Abzugsgeschwindigkeit entsprechenden Signal durch Multiplikation einen Ist-Wert bildet, der dem vom Extruder 22 abgegebenen Produktgewicht je Zeiteinheit entspricht. Der Regler 37 erfaßt eine zwischen dem SoIl-

Wert und dem Ist-Wert gegebenenfalls vorhandene Regelabweichung und gibt ein entsprechendes Signal auf einen weiteren Regler 39, der über den Antriebsmotor 25 die Geschwindigkeit des Antriebs 24 steuert Durch ein Potentioneter 40 kann dem Regler 39 ein Signal zugeführt werden, durch das die Grundgeschwindigkeit des Antriebs 24 vorgegeben wird. Durch entsprechend schnelleres oder langsameres Abziehen des Ausgangsproduktes 23 aus dem Extruder 22 läßt sich das jeweilige Metergewicht mit guter Genauigkeit konstant halten.

Die Beschickung des Zuführungskanals 21 durch die erste Wiegeeinrichtung 10 erfolgt kontinuierlich.

Es sind aber auch eine andere Beschickungsart und/ oder eine andere konstruktive Ausbildung des Zuführungskanals 21 denkbar.

	Bezugsziffernliste	Wiegeeinrichtung
	10	Trichter
	11	Förderband
J5	12	Rolle
	13	Rolle
	14	Antrieb
	15	Klappe
	16	Stellzylinder
40	17	Steuereinrichtung
	18	Meßeinrichtung
	19	Schüttrinne
	20	Zuführungskanal
	21	Extruder
45	22	Ausgangsprodukt
	23	Antrieb
	24	Antriebsmotor
	25	Drehzahlmesser
	26	Wiegeeinrichtung
50	27	Förderband
	28	Rolle
	29	Rolle
	30	Getriebe
	31	Meßeinrichtung
55	32	Trichter
	33	Rohrleitung
	34	Ventilator
	35	Rechner
	36	Regler
bO	37	Rechner
	38	Rechner
	39	Potentiometer
	40

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Konstanthalten des Metergewichts eines extrudierten Produktes, mit einem Extruder, mit einem als Verbindung zum Extrudereinzug dienenden, zumindest angenähert senkrechten Zuführungskanal, der unter Erfassung des Gewichtes des Gesamtmassenstromes mit einem Ausgangsprodukt beschickt wird, mit einem das Produkt aus dem Extruder abziehenden Antrieb und mit einem Soll-lst-Wert-Vergleicher (Regler), der die Konstanthaltung des Metergewichts durch Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit bewirkt dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtmassenstrom des dem Zuführungskanal (21) zugeführten Ausgangsproduktes größer ist nls der dem jeweiligen Verbrauch des Ausgangsproduktes entsprechende Massenstrom, daß der der Menge des jeweils nicht verbrauchten Ausgangsproduktes entsprechende Teilmassenstrom durch Wiegung erfaßt wird und daß ein Rechner (36) eine dem Soll-lst-Wert-Vergleicher (Regler 37) zuführbare Einflußgröße bildet, die der Differenz zwischen dem Gewicht des Gesamtmassenstromes und dem Gewicht des überschüssigen Teilmassenstromes entspricht und zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit des Produktabzuges dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Ausgangsproduktes zumindest angenähert kontinuierlich erfolgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß auf den Zuführungskanal (21) eine geneigt verlaufende Schüttrinne (20) aufgesetzt ist, mittels derer der überschüssige Tcilmassenstrom abgeleitet und einer Wiegeeinrichtung (27) zugeführt wird.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Schüttrinne (20) veränderbar !St.

5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der überschüssige Teilmassenstrom zur Aufgabeseite einer den Gesamtmassenstrom erfassenden Wiegeeinrichtung (10) zurücktransportierbar ist.