DE3303014C2

DE3303014C2 -

Info

Publication number: DE3303014C2
Application number: DE19833303014
Authority: DE
Inventors: Keinz Dipl.-Phys. Dr. 6232 Bad Soden De Kuettner; Edmund Dipl.-Ing. 8759 Hoesbach De Groepl; Klaus 5432 Wirges De Schiekel; Klaus 5439 Guckheim De Welzhofer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH; Kloeckner Pentaplast GmbH and Co KG
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-01-29
Filing date: 1983-01-29
Publication date: 1989-08-17
Also published as: DE3303014A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Verteilung des Kunststoffmaterials vor dem ersten Walzenspalt eines Kalanders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren zur Regelung der Verteilung des Materials vor dem ersten Walzenspalt eines Kalanders der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist bekannt (EP-OS 00 61 385). Mit dem bekannten Verfahren soll ein möglichst niveaugleicher Wulst vor dem ersten Walzenspalt erzielt werden. Es werden hierfür die Differenzen zwischen der durch die Anzahl der Zonen dividierten Summe der Meßwerte der Füllhöhe und den einzelnen Meßwerten gebildet. Die Verweilzeit des Transportbands in den einzelnen Zonen wird so beeinflußt, daß die Differenzen möglichst klein werden.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Regelung der Wulsthöhe in dem ersten Walzenspalt eines Kalanders, dem Material von einer Vorplastifiziermaschine über eine Transportvorrichtung zugeführt wird. Die Vorrichtung enthält mindestens einen Ultraschallsender und einen zugeordneten Ultraschall empfänger, der die vom Wulst reflektierten Ultraschallwellen empfängt. In Abhängigkeit von der gemessenen Wulsthöhe wird die Ausstoßgeschwindigkeit der Vorplastifiziermaschine und gegebenenfalls die Geschwindigkeit der Transport vorrichtung erhöht oder vermindert (DE-OS 22 43 751).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patenrtanspruches 1 beschriebenen Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Füllhöhe des Materials vor dem ersten Walzenspalt auf ein gewünschtes Profil geregelt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das mit dem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 verarbeitbare Material kann aus quasikontinuierlich angelieferten Brocken oder Streifen bestehen.

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise gelingt es, ein gewünschtes Profil der Füllhöhe des Materials vor dem ersten Walzenspalt selbsttätig einzuhalten.

Das Profil des Füllstandes wird hierbei über die Zeitdauer, die das Transportband für eine Schwenkbewegung benötigt, beein flußt. Die Filterung mit begrenztem Gedächtnis beruht auf der Erkenntnis, daß die Meßsignale wegen schneller Änderungen der Füllstandshöhen durch die Bewegung von Kunststoffbrocken nicht direkt als Istwerte der Regelgröße geeignet sind. Die Meßwerte müssen erst gefiltert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Meßwerte ortsfester Ultraschallköpfe nach der Beziehung

(i) = (i-1) + a [h(i)- (i-1)]

gefiltert werden, wobei das Ergebnis der Filterung, h die Laufzeit des Ultraschallechos, a ein Bewertungsfaktor und i die Reihenfolge der Messung bedeuten.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Meßwerte von synchron mit dem Transportband transversal bewegten Ultraschallköpfen nach der Beziehung

gefiltert werden, wobei das Ergebnis der Filterung, h die Laufzeit des Ultraschallechos, a ein Bewertungsfaktor, i die Reihenfolge der Messung und t(i)/tz das Verhältnis zwischen der bis zur Messung verstreichenden Zeit und der Gesamtzeit der transversalen Transportbandbewegung bedeuten.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren werden diejenigen Meßwerte, die bei Nichterkennung von Ultraschallechos auftreten, aussortiert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des im Patentanspruch 1 beschriebenen Verfahrens geht aus von einem längs des ersten Walzenspalts eines Kalanders über mehrere Zonen schwenkbaren Transportband für die Zufuhr von in Form von Brocken angeliefertem Material und von einer vor dem Walzenspalt angeordneten Meßeinrichtung für die Füllhöhe des Materials sowie von einer Einrichtung zur Bildung der Regelabweichung aus den mit Sollwerten verglichenen Istwerten, die mit einem Schwenkantrieb für das Transportband verbunden ist.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 1 sind erfindungs gemäß Ultraschallköpfe vorgesehen, deren Ausgänge an Abtast- und Halteschal tungen angeschlossen sind, die über Analog-Digital-Wandler mit einem Prozessor verbunden sind, der Eingabeelemente für Sollwerte der einzelnen Zonen des Walzenspalts enthält, wobei als Schwenkantrieb ein mit dem Ausgang des Prozessors verbundener, regelbarer Gleichstrommotor vorgesehen ist und wobei das Transportband einen Positionsgeber für die Längsbewegung aufweist, der mit einem Eingang des Prozessors verbunden ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorstehend erwähnten Vorrich tung sind in den Ansprüchen 5 bis 8 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung darge stellen Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kneters, dem ein trans versal schwenkbares Transportband nachgeschaltet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines von dem Transportband gemäß Fig. 1 mit Kunststoffbrocken gespeisten Kalanders im Schema,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines schwenkbaren Transport bandes mit einem Ultraschallkopf,

Fig. 4 eine Ansicht von vorne einer Kalanderwalze, über der Ultra schallköpfe angeordnet sind,

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines schwenkbaren Transportbandes mit einem Ultraschallkopf und einer Kalanderwalze, an der ein Ultraschallkopf ortsfest angeordnet ist,

Fig. 6 ein Diagramm der Schwenkzeit des Transportbandes in Abhängig keit von der Position des Transportbandes,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Regelkreises zur Regelung des Profils der vor dem Einfüllspalt eines Kalanders vorhandenen Kunststoffmenge.

Eine Vorrichtung zur Regelung des Profils der vor dem ersten Walzenspalt (Einfüll spalt eines Kalanders vorhandenen Kunststoffmenge enthält ein transversal verschiebbares Transportband 1, das von einem Kneter 2 mit Kunststoff brocken 8 beschickt wird. Der Kunststoff, PVC-Material, das mit dem Kalander zu einer Folie verarbeitet werden soll, wird als Pulver an geliefert und in den Trichter 4 des Kneters gefüllt. Über eine nicht dargestellte Stopfschnecke wird das Kunststoffpulver dem Kneter 2 zu geführt. Die Drehzahl der Stopfschnecke ist an die Drehzahl des Kneters 2 gekoppelt.

Zur Erhöhung und Verminderung der Schneckendrehzahl des Kneters 2 können zwei Relais verwendet werden. Hiermit wird die Durchsatzmenge festgelegt. Da aus dem Kneter 2 kontinuierlich austretende Material wird durch ein pneumatisch bewegtes, nicht dargestelltes Messer abge schert und fällt dann auf das über den Einfüllspalt zweier Kalander walzen 5, 6 traversierende Schwenkband, von welchem es nach Passieren eines Metallsuchdetektors 7 über den Einfüllspalt verteilt wird. Das Schwenkbad wird durch einen Gleichstrommotor transversal bewegt, wo bei mechanisch eine Schwenkbreite eingestellt werden kann. Das Profil des Füllstandes kann über die Zeitdauer, welche das Band an den Um kehrpunkten durch Abschalten des Schwenkmotors verharrt, beeinflußt werden. Die Füllbreite wird zusätzlich durch einstellbare Einfüllbacken am Spalt eingestellt, damit über das Transportband 1 eingeworfene Brocken 8 nicht über eine bestimmte Spaltlänge hinaus gelangen könen.

Es beeinflussen mehrere Parameter die Materialmenge und seine Vertei lung, nämlich

- Kneter- und Stopfschneckendrehzahl,
- Schwenkbreite,
- Stillstandszeiten an den Umkehrpunkten,
- Position der Einfüllbacken.

Bei niedrigem Füllstand besteht die Gefahr des Leerlaufens an einer Stelle, insbesondere da durch den über Rutschen zugeführten Heißbe schnitt häufig die einzelnen Brocken 8 zu einem großen Stück zusammen geklebt werden, welches schlechter als kleine Brocken eingezogen wird. Bei hohem Füllstand hingegen kühlt zum einen das Material zu sehr aus, bis es eingezogen wird, zum anderen können vereinzelten Brocken das Fell an der einen Walze 5 berühren bzw. verkratzen und sogar bei Fest kleben in den Walzenspalt gezogen werden. Dadurch können Inhomogenitäten in dem Endprodukt auftreten.

Um von der laufenden Beobachtung und der manuellen Bedienung unabhängig zu werden, wird der vorstehend beschriebene Teil des Materialflusses über eine Regelung automatisiert, welche den Füllstand und sein Profil über den Einfüllspalt konstant hält. Da die Materialmenge nicht durch Beeinflussung der Produktionsgeschwindigkeit, sondern über den Kneter eingestellt wird, kann dieses Vorhaben unabhängig von der Einstellung des Kalanders erfolgen.

Es ist zweckmäßig, einen Ultraschallkopf 9 am schwenkbaren Transport band 1 zu befestigen. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 3 dar gestellt. Das Transportband 1 enthält einen Tragrahmen 10, nahe des sen vorderem Ende 11 eine Brücke 12 befestigt ist. In der Mitte der Brücke 12 ist ein Rohr 13 befestigt, das an seinem einen Ende 14 mit dem Ultraschallkopf 9 verbunden ist. Das andere Ende 15 des Rohres 13 ist gekrümmt. In dem Rohr 13 wird der vom Ultraschallkopf 9 erzeugte Schall bis nahe an den Walzspalt zwischen den Walzen 5 und 6 geleitet. Das Rohr 13 hat eine glatte Innenwnd. Der Radius des gekrümmten Endes 15 ist an die vom Ultraschallkopf 9 erzeugte Schallfrequenz angepaßt. Vorzugsweise wird ein Ultraschallkopf 9 mit einem Durchmesser von 35 mm verwendet, der mit einem Rohr von 39 bis 70 mm Innendurchmesser verbunden ist. Die Schallfrequenz beträgt vorzugsweise 44 bis 150 kHz bei einer einstellbaren Wiederholrate zwischen 30 und 100 Hz. Es ist günstig, den Abstand zwischen Ultraschallkopf 9 und der maximal er reichbaren Höhe des Füllstandes auf mindestens 60 cm einzustellen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung sind vier ortsfeste Ultra schallköpfe 16, 17, 18, 19 in gleichem Abstand nebeneinander längs des Einfüllspalts der Kalanderwalzen 5, 6 angeordnet. Der Einfüllspalt 20 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Einfüllspalt 20 ist durch zwei seit liche Backen 21, 22 begrenzt, die verstellbar angeordnet sind. Jedem Ultraschallkopf 16, 17, 18, 19 ist eine Zone A, B, C, D in Längs richtung des Einfüllspalts 20 zugeordnet. Das Profil des im Einfüllspalt 20 vorhandenen Kunststoffs 23 ist in Fig. 4 mit 24 bezeichnet. Mit den Ultraschallköpfen 16 bis 19 wird die Füllhöhe längs des Einfüll spalts 20 lückenlos erfaßt.

Die Zahl der Meßköpfe, die für eine lückenlose Erfassung des Profils 24 längs des Einfüllspalts 20 erforderlich ist, kann gegenüber der in Fig. 4 gezeigten Anordnung noch vermindert werden.

Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt, bei der ein Ultraschallkopf 25 an einer Seite des Einfüllspalts ortsfest und ein Ultraschallkopf 26 an der Seite des Transportbands 1 angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich auch die Grenzen des Einfüllspalts 20 an den Backen 21, 22 überwachen. Die Wiederholrate der Ultraschallwellen ist dabei an die Traversierzeit des Transportbandes 1 anzupassen.

Wenn durch den Traversiervorgang der Einfüllspalt nicht laufend über wacht wird, wird die Schwenkzeit dem Materialfluß angepaßt, da Messung und Füllung des Walzenspalts gekoppelt sind. Falls eine solche Anpassung nicht erwünscht ist, ist der Einsatz mehrerer feststehender Ein zelköpfe von der Dynamik des Meßsystems wie auch wegen der Entkopplung von Messung und Zuführung zu bevorzugen.

Wegen der schnellen Änderungen durch die Bewegung der Brocken 8 im Ein füllspalt 20 können die Meßsignale der Ultraschallköpfe 9, 16 bis 19, 25 und 26 nicht direkt für die Regelung verwendet werden. Die aufgenom menen Meßwerte werden deshalb mit einem digitalen Tiefpaßfilter ver arbeitet, wobei auch der Wert, der bei Nichterkennen des Echos ausge geben wird, aussortiert wird.

Für einen feststehenden oder einen traversierenden Ultraschallkopf müssen unterschiedliche Filterungen eingesetzt werden.

Im folgenden Beispiel soll die komplexeste Anordnung diskutiert werden, nämlich der Einsatz von zwei feststehenden und einem traversierenden Meßkopf. Der Einfüllspalt wird in die vier Zonen A, B, C und D einge teilt, wobei wegen des höheren Materialflusses die Randzonen A, D eine geringere Breite als die Mittelzonen B, C aufweisen können. Aus der Fig. 6 wird die unterschiedliche Anzahl von Meßwerten, die pro Zone für die Filterung zur Verfügung stehen, deutlich.

In der Fig. 6 ist die Dauer der Schwenkzeit in Abhängigkeit von der Position des Transportbands 1 in den einzelnen Einfüllspaltzonen A, B, C, D dargestellt. Auf dem Kurvenzug sind die Zeitpunkte markiert, zu denen eine Messung stattfindet. Hieraus ist die unterschiedliche An zahl von Meßwerten je Zone deutlich zu erkennen.

Die aufgenommenen Meßwerte werden digital gefiltert. Es wird eine Tiefpaßfilterung durchgeführt. Die Tiefpaßfilterung für die festste henden Schallköpfe 16 bis 19 und 25 erfolgt durch eine Mittelwertbil dung mit begrenztem Gedächtnis, um die Meßwerte der vorherigen Traver sierung berücksichtigen zu können. Es wird laufend ein Wert (i) am Filterausgang zur Verfügung gestellt, der sich aus dem vorherigen Aus gangswert (i-1) und der gewichteten Differenz zu den aktuellen Meßwerten h(i) errechnet.

(i) = (i-1) + a · [h(i)- (i-1)]

Bei den traversierenden Schallköpfen 9 und 26 müssen die Meßwerte, welche entsprechend der Wiederholrate der Schallimpulse in gleichmä ßigen Zeitintervallen, beispielsweise mit 10 Hz, geliefert werden, in Abhängigkeit von der Schwenkbandposition den einzelnen Zonen zuge ordnet werden. Je nach der Schwenkgeschwindigkeit stehen daher unter schiedlich viele Meßwerte pro Zone zur Verfügung.

Bei jeder Schwenkung wird nun nach dem Überfahren einer Zone A, B, C, D aus den aufgenommenen Meßwerten der arithmetische Mittelwert h(i) gebildet. Dieser Wert wird nun wieder digital gefiltert, wobei auch der vorherige gefilterte Wert (i) = (i-1) berücksichtigt wird.

Außerdem geht neben einer Filterkonstante a das Verhältnis der Zonen verweilzeit t(i) zu der gesamten Schwenkzeit t _z in die Rechnung mit ein. Dadurch kann eine Anpassung an die jeweils unterschiedliche Aufenthalts dauer pro Zone A, B, C, D und an den entsprechenden Volumenzustrom er reicht werden.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Regelkreises zur Regelung des Profils 24 der im Einfüllspalt 20 eines Kalanders vorhandenen Kunststoffmenge 23. Der Einfüllspalt 20 ist dabei in die vier Zonen A, B, C, D eingeteilt.

Die Position des Transportbandes 1 wird über einen induktiven Wegauf nehmer erfaßt. Entsprechend der Stellung der Einfüllbacken, welche mit Hilfe potentiometrischer Drehgeber gemessen werden kann, ist der Umkehr punkt des Schwenkbandes definiert und kann in der Drehzahlregelung des Antriebes berücksichtigt werden. Um einen Handbetrieb weiterhin zu er möglichen, müssen diese Umkehrpunkte unabhängig vom Regelungssystem zusätzlich über Endschalter erkannt werden können.

Ziel der Regelung ist es zum einen, den vorgegebenen Sollfüllstand ein zuhalten, zum anderen, das zugeführte Material gleichmäßig über den gesamten Walzenspalt zu verteilen. Die Regelstrecke 27 wird vom Trans portband 1 nebst dem Antriebsmotor und dem Einfüllspalt 20 gebildet. Als Stellgrößen werden ein Drehzahlsteuersignal n _s und der Volumen zustrom V über das Transportband 1 verwendet. Die Regelgröße ist das Profil 24, das durch die Ultraschallköpfe 9 bzw. 16 bis 19 bzw. 25, 26 erfaßt wird. Für den Fall der Einteilung in die vier Zonen A, B, C, D werden vier Meßwerte h₁*, h₂*, h₃*, h₄* z. B. von den Ultraschall köpfen 16 bis 19 erzeugt. Die Meßwerte h₁* bis h₄* werden durch ein digitales Filter 28 in die absoluten Füllhöhensignale h₁, h₂, h₃, h₄ umgewandelt. In einer Umwandlungsschaltung 29 werden einerseits der Mittelwert der Summe der absoluten Füllhöhen

gebildet und andererseits an Hand dieses Mittelwerts relative Füll höhen h _1rel, h _2rel, h _3rel und h _4rel gebildet. Die relativen Füll höhen h _1rel bis h _4rel werden in Summenstellen 30 mit Sollfüllhöhen ver glichen. Die Ergebnisse des Vergleichs werden als Regelabweichungen einem Füllstandsprofilregler 31 zugeführt, dessen Ausgangssignale mit Anfangswerten t _{i rel 0} für die Verweildauer des Transportbands 1 in der jeweiligen Zone A, B, C und D vereinigt werden. Das Ergebnis wird in einem Schwellenwertvergleicher 32 mit vorgegebenen Stellgrößenbeschränkungen verglichen. Der Vergleicher 32 gibt vier relative Zonenverweilzeiten t _1rel, t _2rel, t _3rel und t _4rel an eine Umwandlungsschaltung 33 aus, der noch ein Wert t _z für die Gesamtschwenkzeit des Transportband 1 zuge führt wird. Die Umwandlungsschaltung 33 bildet absolute Verweilzeiten t₁, t₂, t₃, t₄ für die vier Zonen A, B, C, D aus, die mit den Zonen breiten b₁, b₂, b₃, b₄ in einer Rechenanordnung 34 zu absoluten Schwenkgeschwindigkeitswerten |V₁|, |V₂|, |V₃|, |V₄| für die Zonen A, B, C, D umgerechnet werden.

In einer Schwenkbandansteueranordnung 35 werden die Geschwindigkeits werte |V₁|, |V₂|, |V₃|, |V₄| mit dem von einem Transportbandpositions geber 36 erzeugten Signal zu dem Dehzahlsteuersignal n_s verarbeitet. Das Drehzahlsteuersignal gibt zugleich die Drehrichtung für den An triebsmotor des Transportbands 1 an.

Der Mittelwert der Summe der absoluten Füllhöhen wird einer weiteren Summierstelle 37 zugeführt, der als Sollwert ein mittlerer Füllhöhen wert vorgegeben wird. Die Summierstelle 37 erzeugt ein Regelabweichungs signal, das einem Regler 38 zugeführt wird, der als Stellgrößen die Stopfschneckendrehzahl n _sr und die Kneterdrehzahl n _k ausgibt. Regel strecke ist der Kneter und das Transportband, mit denen ein Volumen strom gebildet wird, der der Kneterdrehzahl proportional ist. Die Regelstrecke hat deshalb das in Fig. 7 mit 39 bezeichnete Proportio nalverhalten und ein mit 40 bezeichnetes Totzeitverhalten, das von der Transportgeschwindigkeit der Bahn 1 abhängt.

Da das Transportband 1 den traversierenden Ultraschallkopf 9 bzw. 26 tragen soll, wird eine feste Gesamtschwenkzeit t _z, für einen Schwenk vorgang vorgegeben, um zu gewährleisten, daß spätestens nach dieser Zeit jeweils neue Meßwerte vorliegen. Diese Gesamtzeit wird in die einzelnen Zonenverweilzeiten t _i aufgeteilt. Am Ende einer Traversie rung werden aus dem durch die Messung gewonnenen Profil die Verweil zeiten des nächsten Schwenkvorgangs bestimmt.

Die gefilterten absoluten Füllstandswerte h _i werden für zwei Regel kreise, Füllhöhensollwert und Sollprofil weiter aufbereitet.

Für die Füllhöhenregelung wird als Regelgröße ein Mittelwert h _Σ der einzelnen Zonenfüllstandswerte gebildet und mit dem Sollwert ver glichen. Abhängig von der Regelabweichung wird die Kneterdrehzahl sowie, falls erforderlich, die Stopfschneckendrehzahl verändert. Dadurch wird der Volumenzustrom und nach einer entsprechenden Trans porttotzeit der Füllstand im Walzspalt beeinflußt. Die Struktur des Füllhöhenregelkreises erfordert wegen der langen Totzeit den Einsatz eines PI-Reglers zur Ansteuerung des Kneters und der Stopfschnecke.

Zur Regelung des Füllstandprofils werden die Zonenfüllstandswerte auf den Mittelwert h _Σ bezogen und so relative Größen h _{i rel} geschaffen, die unabhängig vom absoluten Füllstand sind. Diese prozentualen Werte können mit einem Sollwert verglichen werden, z. B. bei Gleichverteilung.

Als Füllstandsprofilregler werden vier Proportionalregler mit gleichem Verstärkungsfaktor verwendet:

Δ t _{i rel} = k · h _{i, d},

wobei

Δ t _{i, rel}
die Änderung der relativen Zonenverweilzeit t _{i, rel},
k	die Reglerverstärkung und
h _{i, d}	die Zonenregelabweichung ist.

Hieraus wird unter Berücksichtigung der Anfangswerte t _{i, rel, 0} und der Schwenkzeit t _z die Verweilzeit t _i für die jeweiligen Zonen errechnet. Aus der Zonenbreite, die sich aus dem Abstand der Einfüll backen ergibt, wird nun die erforderliche Schwenkgeschwindigkeit be stimmt, da jede Zone mit konstanter Geschwindigkeit durchfahren werden soll und daraus ein entsprechender Drehzahlsollwert für den Schwenk antrieb bereitgestellt wird. Beim Überschreiten der Zonengrenze wird diese errechnete Zonendrehzahl n _{s, i} vorgegeben. Die jeweilige Position des Bandes wird hierbei durch einen induktiven Weggeber er faßt.

Die Abweichungen ergeben sich aus der Dynamik des Bandes und sind abhängig von seinem Trägheitsmoment und der Leistung des Antriebes.

Für einen optimalen Regelungsbetrieb wird die Schwenkzeit t _z entsprechend dem Materialfluß automatisch eingestellt werden.

Bei Reduzierung der Kneterdrehzahl verringert sich der Materialdurch fluß, und damit wird auch der Abstand zwischen den Brocken größer, da die Geschwindigkeit des Transportbandes konstant ist. Zur gleichmäßi gen Befüllung des ersten Walzspaltes ist dann auch die Schwenkge schwindigkeit zu erniedrigen. Eine entsprechende Anpassung von Kneter drehzahl, d. h. Dichte der Kunststoffbrocken auf dem Transportband, an die Schwenkzeit kann mit einer linearen Kennlinie erfolgen, deren Grenzen empirisch ermittelt werden.

Analog kann auch der Zusammenhang zwischen Kneter- und Stopfschnecken drehzahl behandelt werden.

Wenn die Materialmenge nicht laufend verändert werden soll, d. h. Kneter und Stopfschnecke nach jedem Traversiervorgang verstellt werden sollen, wird die Regelung deren Drehzahl erst bei Überschreiten bestimmter eingegebener Intervallgrenzen verändern. Die Füllhöhenpro filregelung jedoch paßt laufend die einzelnen Zonenverweilzeiten entsprechend den Meßwerten an, in denen die Werte der vorherigen Tra versierung berücksichtigt sind.

Die Ausgänge der Ultraschallköpfe 9, 16 bis 19 und 25, 26 sind mit nicht dargestellten Abtast- und Halteschaltungen verbunden, denen A/D- Wandler nachgeschaltet sind, an die ein Prozessor angeschlossen ist, der die Filterung, die Bestimmung relativer Füllhöhen h _{1 rel} . . . h _{4 rel}, die Bildung der Regelabweichungen, die Bestimmung der relativen und der absoluten Verweilzeiten sowie die Berechnung der Schwenkband geschwindigkeiten und der Drehzahlwerte ausführt.

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Verteilung des Kunststoffmaterials vor dem ersten Walzenspalt eines Kalanders, bei dem das Material mittels eines längs des in mehrere Zonen eingeteilten Walzenspalts schwenkbaren Transportbands zugeführt, die Füllhöhe in den einzelnen Zonen gemessen, die jeweiligen Meßwerte mit Sollwerten verglichen und in Abhängigkeit von der Regelabweichung die Verweilzeit des Transportbandes in den einzelnen Zonen im Sinne der gewünschten Materialverteilung verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert jeder Zone nach einer Filterung mit begrenztem Gedächtnis mit einem der jeweiligen Zone zugeordneten, einstellbaren Sollwert verglichen wird, und daß das Transportband in Abhängigkeit von den Regelabweichungen der einzelnen Zonen, ausgehend von einem vorgegebenen Grundwert mit unterschiedlichen Schwenkgeschwindigkeiten über die einzelnen Zonen derart bewegt wird, daß eine vorgegebene Gesamtschwenkzeit eingehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte ortsfester Ultraschallköpfe (16, 19, 25) nach der Beziehung: (i) = (i-1) + a [h(i)- (i-1)]gefiltert werden, wobei das Ergebnis der Filterung, h die Laufzeit des Ultraschallechos a ein Bewertungsfaktor und i die Reihenfolge der Messung bedeuten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte von synchron mit dem Transportband transversal bewegten Ultraschallköpfen (9, 26) nach der Beziehung gefiltert werden, wobei das Ergebnis der Filterung, h die Laufzeit des Ultraschallechos, a ein Bewertungsfaktor, i die Reihenfolge der Messung und t(i)/t _z das Verhältnis zwischen der bis zur Messung verstreichenden Zeit und der Gesamtzeit der transversalen Transportbandbewegung bedeuten.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem längs des ersten Walzenspalts eines Kalanders über mehrere Zonen schwenk baren Transportband für die Zufuhr von in Form von Brocken angelieferten Kunststoff, mit einer vor dem Walzenspalt angeordneten Meßeinrichtung für die Füllhöhe des Materials und einer Einrichtung zur Bildung der Regelab weichung aus den mit Sollwerten verglichenen Istwerten, die mit einem Schwenkantrieb für das Transportband verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung Ultraschallköpfe (9, 16-19, 25, 26) vorgesehen sind, deren Ausgänge an Abtast- und Halteschaltungen angeschlossen sind, die über Analog/Digital-Wandler mit einem Prozessor verbunden sind, der Eingabelemente für Sollwerte der einzelnen Zonen des Walzenspalts enthält, daß als Schwenkantrieb ein mit dem Ausgang des Prozessors verbundener, regelbarer Gleichstrommotor vorgesehen ist, und daß das Transportband (1) einen Positionsgeber (36) für die Längsbewegung aufweist, der mit einem Eingang des Prozessors verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallkopf (9, 26) auf dem Transportband (1) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallkopf (25) ortsfest an einem Ende des Einfüllspalts und ein zweiter Ultraschallkopf (26) auf dem Transportband (1) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ultraschallköpfen (9, 16-19, 25, 26) und dem Material vor dem Walzenspalt (20) jeweils Rohre (13) zur Schalleitung angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ultraschallköpfe von der höchsten Füllhöhe des Materials mindestens 60 cm beträgt.