DE4445203C1

DE4445203C1 - Method and appliance for checking ceramic materials for shaping properties

Info

Publication number: DE4445203C1
Application number: DE4445203A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Laenger
Original assignee: Haendle & Co KG GmbH
Current assignee: Haendle & Co KG GmbH
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-12-17
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2014-12-18

Abstract

The extruder has a cylinder (1) containing a screw (2), and flange (12) near its front end. A compression head (18) also has a flange (17). An axial force measuring device (21,22) is positioned between the flanges and is joined to the cylinder and its flange. An annular compensator (20) bridges the abutting join (19) between the cylinder and compression head, and produces axial movement of the compression head in relation to the cylinder without forming a leak. A speed measuring device scans the billet emerging from the compression head in front of which it is situated. An evaluator circuit receives signals from the measuring devices, and transmits axial forces or an adjusting signal to an adjustment controlling water inflow or to a signal transmitter.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit dem Kontrollieren des Ausformverhaltens tonhaltiger keramischer Massen. Damit industriell hergestellte keramische Erzeugnisse, z. B. Ziegel, Platten, Rohre, Flaschen, Krüge und dergleichen Gegenstände, eine gleichmäßige Qualität haben, ist es wichtig, daß die formbare keramische Masse, aus welcher sie gebrannt werden, ein gleichbleibendes Ausformverhalten zeigt. Zur Herstellung keramischer Erzeugnisse wird das aus einer Grube angelieferte Tonmaterial üblicherweise plastisch aufbereitet, nach grober Schätzung des Wassergehaltes befeuchtet und zum Sumpfen und Mauken in Silos zwischengelagert, zerkleinert und homogenisiert, bis es schließlich über eine Beschickungsvorrichtung einer Strangpresse zugeführt wird, aus dessen Strang plastische Formlinge gebildet werden, die anschließend gebrannt werden.The invention is concerned with controlling the Forming behavior of clay-containing ceramic masses. In order to industrially manufactured ceramic products, e.g. B. Bricks, slabs, pipes, bottles, jugs and the like Objects of uniform quality are important that the malleable ceramic mass from which they are fired, a constant molding behavior shows. This is used to manufacture ceramic products Clay material usually delivered from a pit plastically prepared, according to the rough estimate of the Moisturized water and for swamping and mucking in Interim storage, shredding and homogenization until it finally via a feeder one Extrusion press is fed, from the strand plastic Moldings are formed, which are then fired will.

Will man Erzeugnisse mit hoher Maßhaltigkeit brennen, dann ist es wichtig, daß die keramische Masse ein gleichbleibendes Ausformverhalten zeigt, damit die aus dem Strang der Strangpresse gebildeten Formlinge in ihren Abmessungen und in ihrem Zusammenhalt untereinander gleich sind und sich bis zum Brennprozeß in gleicher Weise verhalten. Das Ausformverhalten hängt von verschiedenen Faktoren ab: von der stofflichen Zusammensetzung des Tonmaterials, von der Struktur des Tonmaterials, von der Herkunft des Tonmaterials aus einer bestimmten Lagerstätte, vom Wassergehalt etc. Erfahrene Fachleute können das Ausformverhalten nach dem Gefühl beurteilen, indem sie den Strang, der den Preßkopf der Strangpresse verläßt, oder daraus hergestellte Formlinge, in die Hand nehmen und betasten. Sie können demgemäß nach Erfahrungswerten ein gewünschtes Ausformverhalten einstellen, indem sie das Tonmaterial in geeigneter Weise befeuchten. Hat man das gewünschte Ausformverhalten für eine bestimmte Charge gefunden, verbleibt das Problem, wie man gewährleistet, daß das Ausformverhalten innerhalb der Charge keinen unzulässigen Schwankungen unterliegt. Eine Möglichkeit liegt darin, daß man den Fachmann den austretenden Strang bzw. daraus hergestellte Preßlinge wiederholt beurteilen läßt, um danach das Ausformverhalten durch Ändern der Befeuchtung zu korrigieren. Diese Vorgehensweise ist jedoch außerordentlich aufwendig und erlaubt keine Automatisierung.If you want products with high dimensional accuracy burn, then it is important that the ceramic mass shows constant molding behavior, so that from the Extrudate formed in their strand Dimensions and in their cohesion among themselves the same are and up to the burning process in the same way behavior. The molding behavior depends on various Factors from: on the material composition of the Sound material, from the structure of the sound material, from the Origin of the sound material from a certain Deposit, water content etc. Experienced professionals can judge the molding behavior according to the feeling by pulling the strand that holds the extrusion press head leaves, or moldings made from them, in the hand take and feel. You can accordingly Experience a desired molding behavior adjust by using the sound material in an appropriate manner moisturize. Do you have the desired shape behavior for Found a particular batch, the problem remains how one ensures that the forming behavior within the Batch is not subject to unacceptable fluctuations. A Possibility is that the specialist emerging strand or compacts made therefrom can be repeatedly assessed, after which the molding behavior correct by changing the humidification. These However, the procedure is extremely complex and does not allow automation.

Für eine automatisierte Kontrolle des Ausformverhaltens braucht man objektiv erfaßbare Kriterien. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Plastizität einer keramischen Masse labormäßig zu untersuchen; bekannte Untersuchungsverfahren sind die Penetrometermessung, bei welcher der Eindringwiderstand eines Prüfzylinders gemessen wird, die Kegelfallmessung, bei welcher die Eindringtiefe eines aus bestimmter Höhe herabfallenden Kegels bestimmt wird, oder die nach Pfefferkorn erfolgende Bestimmung der Reststauchhöhe eines aus der keramischen Masse bestehenden Prüfkörpers. Alle diese Verfahren eignen sich jedoch nur für gelegentliche Laboruntersuchungen, aber nicht für eine online-Kontrolle.For an automated You need objective control of the molding behavior recordable criteria. In this context it is known the plasticity of a ceramic mass to be examined in the laboratory; known investigation methods are the penetrometer measurement, in which the Penetration resistance of a test cylinder is measured, the Cone drop measurement, in which the penetration depth is one certain height falling cone is determined, or the determination of the peppercorn Residual upsetting height of an existing ceramic mass Test specimen. However, all of these methods are only suitable for occasional laboratory tests, but not for one online control.

Für eine online-Kontrolle behilft man sich bisher mangels eines besser geeigneten Verfahrens mit einer laufenden Bestimmung des Wassergehaltes. Im allgemeinen wird der Wassergehalt berührungslos gemessen, z. B. dadurch, daß man das Tonmaterial mit Mikrowellen durchstrahlt und die dadurch hervorgerufene Dämpfung der Strahlung oder die Phasenverschiebung in der Strahlung bestimmt (DE-GM 91 06 191). Leider kann die Feuchtemessung durch viele Einflußfaktoren verfälscht werden. Maßnahmen zur Berücksichtigung der Temperatur und der elektrischen Leitfähigkeit des Tonmaterials sind im DE-GM 91 06 191 bereits offenbart. Darüber hinaus ist das Ergebnis der Bestimmung des Wassergehaltes abhängig von der Dichte des Tonmaterial, von seiner Struktur, von variablen Hohlräumen im Material und von ungleichmäßigen Querschnitten des Tonmaterials, während es die Beschickungsvorrichtung durchläuft. Die Dichte der Masse versucht man zu berücksichtigen, indem man sie mit Gamma-Strahlen durchstrahlt und deren Schwächung bestimmt. Abgesehen davon, daß der Umgang mit Gamma-Strahlen aus strahlschutzgründen problematisch ist, können durch die Struktur der Masse bedingte Fehler durch eine solche Dichtebestimmung nicht ausgeglichen werden.For an online control you help lack of a more suitable procedure an ongoing determination of the water content. in the in general the water content is measured without contact, e.g. B. by making the sound material with microwaves shines through and the resulting damping of the Radiation or the phase shift in radiation determined (DE-GM 91 06 191). Unfortunately, the moisture measurement can be falsified by many influencing factors. activities to take into account temperature and electrical Conductivity of the clay material are in DE-GM 91 06 191 already revealed. In addition, the result of Determination of the water content depending on the density of the Clay material, from its structure, from variable voids in the material and of uneven cross sections of the Clay material while it feeder goes through. The density of the mass is tried take into account by using gamma rays radiates and determines their weakening. Except assuming that dealing with gamma rays radiation protection problems can be caused by the Structure of the mass-related errors caused by such Density determination can not be compensated.

Es ist auch bekannt, die Feuchte eines tonhaltigen Materials aus dem Reflexionsverhalten seiner Oberfläche zu bestimmen und es zu diesem Zweck mit Infrarotstrahlung oder Mikrowellenstrahlung zu bestrahlen. Auch diese Verfahren liefern jedoch keine hinreichend genauen Ergebnisse, weil das Tonmaterial, während es der Strangpresse zugeführt wird, keine gleichmäßige Oberfläche hat und weil die Feuchte an der Oberfläche des Materials keineswegs repräsentativ für die Feuchte im Innern sein muß. It is also known to be the moisture of a clayey Material from the reflection behavior of its surface determine and use infrared radiation for this purpose or to irradiate microwave radiation. This too However, methods do not provide sufficiently precise information Results because the sound material while it is the Extruder is fed, no uniform surface and because the moisture on the surface of the material by no means representative of the moisture inside got to.

Es ist auch bekannt, die Feuchte eines Tonmaterials, welches einer Strangpresse zugeführt wird, aus der Stromaufnahme des Antriebs der Schnecke der Strangpresse zu ermitteln. Dem liegt die Überlegung zugrunde, daß die für das Strangpressen benötigte Kraft umso höher ist, je weniger Wasser das Tonmaterial enthält. Leider hängt die Stromaufnahme aber nicht allein von der Feuchte des Tonmaterials ab, sondern auch von seiner Zusammensetzung und Struktur und insbesondere auch von der Anzahl, Größe und Verteilung der Hohlräume im Tonmaterial entlang der Schnecke, von der Drehzahl, von dem Füllungsgrad der Schnecke, von Reibungsverlusten im Getriebe usw. usw. Auch der unregelmäßig schwankende Beitrag, den der Einzugsbereich der Schnecke zur Stromaufnahme des Antriebs liefert, geht in das Meßergebnis ein und fälscht es zusätzlich. Man benötigt, wenn man nach diesem Verfahren arbeitet, für jedes unterschiedliche Tonmaterial ein Kennlinienfeld, aus welchem man mühsam und trotzdem nur grob den Wassergehalt ermitteln kann, so daß das Arbeiten nach einer solchen Methode für eine rationelle, industrielle Fertigung mit hohen Qualitätsanforderungen nicht in Frage kommt.It is also known the moisture of a clay material, which is fed to an extrusion press from which Current consumption of the drive of the screw of the extrusion press to determine. This is based on the consideration that the the force required for the extrusion is higher, the less water the clay material contains. Unfortunately it hangs Power consumption not only from the humidity of the Clay material, but also from its composition and structure and in particular also on the number, size and distribution of voids in the clay material along the Snail, from the speed, from the degree of filling of the Worm, of friction losses in the gearbox etc. etc. Also the irregularly fluctuating contribution that the Feeding range of the screw for power consumption of the drive delivers, goes into the measurement result and falsifies it additionally. You need it if you follow this procedure works for each different sound material Characteristic field, from which one is laborious and yet only can roughly determine the water content, so that working using such a method for a rational, industrial production with high quality requirements is out of the question.

Allen Verfahren, die auf der Bestimmung des Wassergehalts beruhen, haftet darüber hinaus der Nachteil an, daß der Wassergehalt einer keramischen Masse zwar deren Plastizität und Ausformverhalten beeinflußt, damit aber keineswegs gleichzusetzen ist, da die Plastizität wesentlich auch durch weitere Eigenschaften wie die stoffliche Zusammensetzung und die Struktur und die Teilchengrößenverteilung in der keramischen Masse bestimmt wird.All procedures based on the determination of water content are based, moreover, the disadvantage that the Water content of a ceramic mass Influences plasticity and molding behavior, but with it is by no means the same as the plasticity essentially also by other properties like that material composition and the structure and the Particle size distribution in the ceramic mass determined becomes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches sich in besonderer Weise dazu eignet, das Ausformverhalten tonhaltiger keramischer Massen kontinuierlich, während laufender Produktion, zu kontrollieren, als Voraussetzung für eine automatische Konstanthaltung des Ausformverhaltens. The object of the present invention is to achieve this is based on specifying a method which can be found in is particularly suitable for the molding behavior clay-containing ceramic masses continuously while ongoing production, control, as a requirement for automatically keeping the forming behavior constant.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Eine für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method using the Claim 1 specified features. One for them Particularly suitable implementation of the method Device is the subject of claim 5. Advantageous Developments of the invention are the subject of dependent claims.

Die Erfindung vollzieht eine Abkehr von den bisher üblichen Verfahren einer Kontrolle des Ausformverhaltens über die laufende Bestimmung des Wassergehaltes. Statt dessen werden die Geschwindigkeit des aus dem Preßkopf austretenden Stranges und die von der keramischen Masse auf den Preßkopf ausgeübte Axialkraft gemessen. Es hat sich gezeigt, daß die Axialkraft bei keramischen Massen von gleichbleibender Zusammensetzung und Plastizität bei den praktisch relevanten Arbeits geschwindigkeiten von Strangpressen proportional linear mit der Stranggeschwindigkeit zunimmt. Der Einfluß der Stranggeschwindigkeit auf die Axialkraft kann deshalb durch eine einfache Korrektur berücksichtigt werden, z. B. dadurch, daß man die Axialkraft auf die gemessene Stranggeschwindigkeit normiert.The invention turns away from the previous usual methods of checking the molding behavior about the ongoing determination of the water content. Instead, the speed of the Press head emerging strand and that of the ceramic Mass measured axial force exerted on the press head. It has been shown that the axial force in ceramic Masses of constant composition and Plasticity in the practically relevant work extrusion line speeds proportional linear increases with the strand speed. The influence of Line speed on the axial force can therefore be taken into account by a simple correction, e.g. B. in that the axial force is measured String speed standardized.

Es hat sich gezeigt, daß Änderungen der Plastizität einer tonhaltigen keramischen Masse aus der Messung der Axialkraft bezogen auf die Stranggeschwindigkeit sogar noch wesentlich empfindlicher bestimmt werden können als nach den üblichen Laborverfahren der Penetrometermessung, der Kegelfallmessung oder der Messung der Reststauchhöhe nach Pfefferkorn. Dies bestätigt die nachstehende Tabelle, in welcher für drei Proben eines tonhaltigen Materials gleicher Herkunft und Zusammensetzung, aber geringfügig unterschiedlichen Wassergehaltes die drei Labormeßmethoden und eine Wassergehaltsbestimmung nach dem Verfahren der Durchstrahlung mit Mikrowellen (DE-OS 42 24 128) einander gegenübergestellt worden sind. Die drei Proben wurden aus aufbereitetem tonhaltigen Material gleicher Herkunft dadurch hergestellt, daß sie zusätzlich mit 9 l (Probe SZ5), 11 l (Probe SZ6) und 13 l Wasser (Probe SZ7) pro Tonne der keramischen Masse angemacht wurden. Der Unterschied im Wassergehalt zwischen den Proben betrug also lediglich 2 l pro Tonne (0,2%).It has been shown that changes in the plasticity of a clay-containing ceramic mass from the measurement of the Axial force in relation to the line speed even can be determined much more sensitively than according to the usual laboratory methods of penetrometer measurement, the cone drop measurement or the measurement of the residual upsetting height after peppercorn. This is confirmed by the table below, in which for three samples of a clayey material the same origin and composition, but minor different water content the three laboratory measurement methods and a water content determination according to the method of Radiation with microwaves (DE-OS 42 24 128) each other have been compared. The three samples were made processed clay-containing material of the same origin manufactured by adding an additional 9 l (sample SZ5), 11 l (sample SZ6) and 13 l water (sample SZ7) each Ton of the ceramic mass were turned on. Of the Difference in water content between the samples was thus only 2 l per ton (0.2%).

Die Tabelle zeigt, daß bei der Bestimmung des Wassergehaltes w mit Hilfe einer Trocknungswaage von Mikrowellen und bei der Bestimmung des Penetrationswertes PW keine signifikanten Änderungen festgestellt werden konnten. Beim Kegelfallversuch ergab sich von der Probe SZ5 zur Probe SZ6 und von der Probe SZ6 zur Probe SZ7 ein Meßwertunterschied von je 5%; bei der Bestimmung der Reststauchhöhe nach Pfefferkorn ergab sich von der Probe SZ5 zur Probe SZ6 ein Meßwertunterschied von 0,8%, von der Probe SZ6 zur Probe SZ7 von 1,6%; aber erfindungsgemäß, beim Pressen eines Strangs von 80 mm Durchmesser bei einer Stranggeschwindigkeit von 14 bzw. 13 cm/min. und einer Drehzahl der Schnecke der Strangpresse von 20/min. ergaben sich Meßwertunterschiede von der Probe SZ5 zur Probe SZ6 von 11,5% und von der Probe SZ6 zur Probe SZ7 von 14,5%!
Das erfindungsgemäße Verfahren reagierte auf die geringfügige Änderung des Wassergehaltes also weitaus am empfindlichsten. The table shows that no significant changes were found when determining the water content w using a microwave drying scale and when determining the penetration value PW. In the cone drop test, there was a measured value difference of 5% from sample SZ5 to sample SZ6 and from sample SZ6 to sample SZ7; When determining the residual upsetting height according to peppercorn, there was a difference in measured values of 0.8% from sample SZ5 to sample SZ6, and 1.6% from sample SZ6 to sample SZ7; but according to the invention, when pressing a strand of 80 mm in diameter at a strand speed of 14 or 13 cm / min. and a speed of the screw of the extrusion press of 20 / min. There were measured value differences from sample SZ5 to sample SZ6 of 11.5% and from sample SZ6 to sample SZ7 of 14.5%!
The method according to the invention was thus the most sensitive to the slight change in the water content.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert relativ stabile Meßwerte, denn am Preßkopf hat die Schnecke der Strangpresse die keramische Masse bereits soweit verdichtet, daß praktisch keine Hohlräume mehr vorliegen, so daß dadurch keine Schwankungen der Axialkraft bewirkt werden. Hohlräume und Unregelmäßigkeiten im hinteren Bereich der Schnecke oder gar im Einzugsbereich der Schnecke sind praktisch ohne Einfluß auf den Axialdruck, der an der Spitze der Schnecke herrscht und von der dort befindlichen, verdichteten keramischen Masse auf den Preßkopf übertragen wird. Außerdem trägt der Gesamt querschnitt der keramischen Masse zwischen der Spitze der Schnecke und dem Mundstück des Preßkopfs zur Axialkraft bei, wodurch lokale Unregelmäßigkeiten, soweit sie zufällig vorhanden sind, ausgeglichen werden. Um die gemessene Axialkraft von der Baugröße der Meßpresse unabhängig zu machen, wird diese zweckmäßigerweise auf den Preßkopfeintrittsquerschnitt normiert, so daß im folgenden vom Axialdruck gesprochen werden kann.The method according to the invention delivers relatively stable Measured values, because on the press head the screw has the Extrude the ceramic mass so far condenses that there are practically no more voids, so that it does not cause fluctuations in the axial force will. Cavities and irregularities in the back Area of the screw or even in the catchment area of the Worm have practically no influence on the axial pressure, that rules at the tip of the snail and from there located, compacted ceramic mass on the Press head is transmitted. In addition, the overall contributes cross section of the ceramic mass between the tip of the Screw and the mouthpiece of the press head to the axial force at, causing local irregularities as far as they happen to be balanced. To the measured axial force from the size of the measuring press to make it independent, it is expedient to the Press head inlet cross-section normalized, so that in the following can be spoken of the axial pressure.

Die bei der gemessenen Geschwindigkeit des Stranges gemessene Axialkraft wird erfindungsgemäß verglichen mit einem für diese Geschwindigkeit vorgegebenen Sollwert der Axialkraft. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß man in einen Rechner für eine Charge einer keramischen Masse von bestimmter Zusammensetzung und Herkunft eine Kennlinie einspeichert, welche für eine Anzahl von Strang geschwindigkeiten die Sollwerte der Axialkraft angibt. Der Rechner kann dann eine gemessene Axialkraft, ggf. nach Interpolation, vergleichen mit dem für dieselbe Geschwindigkeit vorgegebenen Sollwert. In Sonderfällen kann man, unter Zugrundelegen eines linearen Zusammenhangs zwischen Axialkraft und Geschwindigkeit des Strangs der Strangpresse aber auch hergehen und einen einzigen Sollwert der auf die Stranggeschwindigkeit normierten Axialkraft speichern und vergleichen mit den gemessenen normierten Istwerten der Axialkraft. The at the measured speed of the strand measured axial force is compared according to the invention with a setpoint specified for this speed Axial force. That can e.g. B. done by one in a calculator for a batch of a ceramic mass of a specific composition and origin stores which for a number of strand speeds specifies the nominal values of the axial force. Of the The computer can then measure a measured axial force, if necessary Interpolation, compare with that for the same Speed setpoint. In special cases can be done on the basis of a linear relationship between axial force and speed of the strand Extrusion but also go and a single one Setpoint of the normalized to the line speed Store the axial force and compare it with the measured ones standardized actual values of the axial force.

Wird eine Istwert-Sollwert-Abweichung festgestellt, kann der Rechner darauf reagieren und bei zu hoher Axialkraft dafür sorgen, daß der keramischen Masse Wasser zugegeben bzw. die Wasserzugabe erhöht wird. Bei zu niedriger Axialkraft kann der Rechner die Wasserzugabe drosseln oder wenn das nicht möglich ist, weil ohnehin keine laufende Wasserzugabe erfolgt, ein Warnsignal abgeben, um dem Bedienungspersonal zu signalisieren, daß das Material zu feucht ist.If an actual value setpoint deviation is determined, the computer will react to this and if the axial force is too high ensure that water is added to the ceramic mass or the water addition is increased. If it is too low The computer can throttle or add axial force if that is not possible because there is no ongoing one anyway Water is added, give a warning signal to the Operators to signal that the material is too is damp.

Die Messung der Axialkraft ist fehlerbehaftet. Würde man jede noch so kleine Abweichung des Istwertes vom Sollwert zum Anlaß nehmen, den Wassergehalt nachzuregeln, würde man ein stabiles Regelverhalten nicht erreichen. Außerdem vergeht ohnehin einige Zeit, bis das Material, welches nachbefeuchtet wurde, in den Bereich des Preßkopfes gelangt und dort eine Änderung der Preßkraftmessung bewirkt. Deshalb ist vorgesehen, daß die auf die Geschwindigkeit des Strangs bezogene Axialkraft nur dann durch Zugeben von Wasser bzw. Ändern einer Wasserzugabe zu der keramischen Masse nachgeführt wird, wenn der Istwert der Axialkraft außerhalb eines ihren Sollwert umgebenden Toleranzbereiches liegt. Dieser Toleranzbereich wird vorzugsweise nach Erfahrungswerten bestimmt und dem Rechner, der die Regelung durchführt, eingespeichert.The measurement of the axial force is faulty. You would every little deviation of the actual value from the target value one would take the opportunity to readjust the water content not achieve stable control behavior. also anyway some time passes until the material which was moistened in the area of the press head arrives and there a change in the pressing force measurement causes. It is therefore intended that the Axial force related to the strand only then by adding water or changing a water addition the ceramic mass is tracked when the actual value the axial force outside a one surrounding its setpoint Tolerance range. This tolerance range will preferably determined based on experience and the Computer that carries out the regulation stored.

Die Breite des Toleranzbereiches kann in Abhängigkeit von der Stranggeschwindigkeit gewählt werden, insbesondere in der Weise, daß sie mit der Stranggeschwindigkeit zunimmt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß man gute Ergebnisse erzielen kann, wenn man die Breite des Toleranzbereiches unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Strangs wählt, weshalb ein solcher konstanter Toleranzbereich bevorzugt wird.The width of the tolerance range can depend on the strand speed can be selected, especially in the way that it increases with the strand speed. However, it has been shown that you get good results can achieve if you consider the width of the tolerance range regardless of the feed speed of the strand chooses why such a constant tolerance range is preferred.

Als Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man vorzugsweise eine kleine, nur der Verfahrensdurchführung dienende Strangpresse, welcher man einen Teil der industriell zu verarbeitenden keramischen Masse laufend zuführt, um ihren Zustand zu kontrollieren. As a device for performing the invention The method is preferably a small one, only that Process execution serving extrusion press, which one part of the ceramic to be processed industrially Feeds mass continuously to check its condition.

Diese kleine Strangpresse hat einen Zylinder, in welchem eine Preßschnecke angeordnet ist. Der Zylinder hat nahe bei seinem vorderen Ende einen Flansch, an dem ein Preßkopf befestigt ist, der seinerseits ebenfalls einen Flansch hat. Die beiden Flansche liegen jedoch nicht unmittelbar aneinander an, sondern halten einen Abstand voneinander ein. Zwischen den beiden Flanschen liegt eine Axialkraftmeßeinrichtung, welche zugleich Mittel zum Verbinden des Preßkopfs mit dem Zylinder der Strangpresse ist. Die Axialkraftmeßeinrichtung ist dehnfähig, und ihre Dehnung wird zur Kraftmessung verwendet. Im Rahmen der vorgesehenen Dehnung ist deshalb auch der Preßkopf axial gegenüber dem Zylinder der Strangpresse verschiebbar, und um diese Verschiebung ohne Bildung eines Lecks zu ermöglichen, befindet sich an der Stoßstelle zwischen dem Preßkopf und dem Zylinder eine ringförmige Kompensations einrichtung, welche die Stoßstelle überbrückt. Der Zylinder und der Preßkopf könnten an der Stoßstelle so ausgebildet sein, daß sie teleskopisch ineinandergreifen. Einfacher und für die geringen Verschiebewege ausreichend ist es jedoch, den Zylinder und den Preßkopf im Bereich der Stoßstelle an ihren Innenseiten unter Bildung von zwei Ringschultern abgestuft auszubilden und zwischen die Ringschultern einen zylindrischen Stahlring mit elastischen Dichtelementen einzusetzen.This small extrusion press has a cylinder in which a press screw is arranged. The cylinder has close at its front end a flange on which a Press head is attached, which in turn also one Flange. However, the two flanges are not directly to each other, but keep a distance from each other. There is one between the two flanges Axial force measuring device, which also means for Connect the press head to the cylinder of the extrusion press is. The axial force measuring device is stretchable, and yours Elongation is used to measure force. As part of the provided expansion is therefore also the press head axially slidable with respect to the cylinder of the extrusion press, and around this shift without forming a leak enable is located at the joint between the Press head and the cylinder an annular compensation device that bridges the joint. Of the Cylinder and the press head could do so at the joint be trained to interlock telescopically. Easier and sufficient for the small displacement distances However, it is the cylinder and the press head in the area the joint on the inside to form two Training ring shoulders graded and between the With a cylindrical steel ring use elastic sealing elements.

Die Axialkraftmeßeinrichtung besteht vorzugsweise aus mehreren in Umfangsrichtung der Flansche verteilten mäanderförmigen Zugankern, welche die beiden Flansche miteinander verbinden und Dehnungsmeßstreifen tragen, deren Signale gemeinsam ausgewertet werden. Ein solcher Preßkopf ist zur Preßdruckmessung bei der Herstellung von Keramik- oder Kunststoffprodukten aus der EP-0 374 498 B1 bekannt. Hinweise, einen solchen Preßkopf in Kombination mit einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung für den Strang, der den Preßkopf verläßt, einzusetzen, um das Ausformverhalten tonhaltiger keramischer Massen zu kontrollieren, erhält der Fachmann aus dieser Druckschrift jedoch nicht.The axial force measuring device preferably consists of several distributed in the circumferential direction of the flanges meandering tie rods, which are the two flanges connect with each other and wear strain gauges, whose signals are evaluated together. Such a Press head is used to measure the pressure in the manufacture of Ceramic or plastic products from EP-0 374 498 B1 known. Notes, such a press head in combination with a speed measuring device for the strand, who leaves the press head to use the Forming behavior of clay-containing ceramic masses control, the specialist receives from this document However not.

Als Geschwindigkeitsmeßeinrichtung eignet sich besonders eine Tastrolle, welche auf dem Strang lastet, vom sich bewegenden Strang angetrieben wird und ihrerseits einen Tachogeber treibt. Die Signale des Tachogebers und der Axialkraftmeßeinrichtung werden einer Auswerteschaltung zugeführt, welche nach einem Sollwert-Istwert-Vergleich der auf die Stranggeschwindigkeit normierten Axialkräfte erforderlichenfalls ein Stellsignal an ein die Wasserzufuhr steuerndes Stellglied oder an einen Signalgeber abgibt. Das Stellglied kann ein Magnetventil sein, welches an irgendeiner geeigneten Stelle des Verarbeitungsganges, den die keramische Masse durchläuft, die Masse zusätzlich befeuchtet. Kommt ein Befeuchten nicht in Frage, weil die Masse schon zu feucht ist, kann statt dessen ein Signalgeber betätigt werden, welcher der Bedienungsperson einen Warnhinweis gibt; dabei kann es sich um eine aufleuchtende Lampe, um die Anzeige durch ein Zeigerinstrument, um einen Bildschirm oder auch um einen Schreiber handeln.Is particularly suitable as a speed measuring device a sensing roller, which weighs on the strand, from itself moving strand is driven and in turn one Tachometer drives. The signals from the speedometer and the Axial force measuring device are an evaluation circuit supplied, which after a setpoint-actual value comparison the axial forces normalized to the line speed if necessary, a control signal to the Water supply controlling actuator or to one Signal generator emits. The actuator can be a solenoid valve be, which at any suitable place of the Processing step that the ceramic mass goes through, the mass is additionally moistened. There comes a moistening out of the question because the mass is already too moist instead, a signal transmitter, which is the Gives an operator a warning; it can a lit lamp to indicate by a Pointer instrument around a screen or around a Act clerk.

Damit Gleichlaufschwankungen des Tachogebers das normierte Axialkraftsignal nicht verfälschen, werden solche im Signal des Tachogebers enthaltene Schwankungen vorzugsweise durch ein RC-Glied oder dergleichen gedämpft.So that synchronism fluctuations of the tachometer the normalized Do not falsify the axial force signal, those in the Fluctuator signal included fluctuations preferably damped by an RC element or the like.

Je nach Gestalt der Preßschnecke kann diese der keramischen Masse in der Strangpresse mehr oder weniger ausgeprägte Druckstöße aufprägen. Diese kleinzuhalten, sollte sich der Konstrukteur bei der Gestaltung der Schnecke bemühen. Eine wichtige Rolle dabei spielt der Einzugsbereich der Strangpresse. Je ungleichmäßiger die keramische Masse eingezogen wird, desto ausgeprägter sind Druckstöße, die in der keramischen Masse auftreten können. Um sie kleinzuhalten, ist im Einzugsbereich neben der Preßschnecke vorzugsweise noch eine besondere, kurze, gegenläufig angetriebene Schnecke oder Paddelwelle vorgesehen, welche mit der Preßschnecke kämmt. Durch eine solche Anordnung erhält man einen viel gleichmäßigeren Einzug. Eine nochmalige Verbesserung des Einzugs erreicht man dadurch, daß man im Einzugsbereich stationäre Gegenmesser vorsieht, welche zwischen die Flügel der Schnecken bzw. Padelwelle ragen und die keramische Masse daran hindern, nutzlos zu rotieren. Druckschwankungen, die im vorderen Bereich der Preßschnecke in Folge deren Drehung lokal auftreten, werden - weil der Preßkopf alle Axialkräfte zugleich aufnimmt - integriert und wirken sich nicht nachteilig auf die Gleichmäßigkeit des gemessenen Preßkraftsignals aus.Depending on the shape of the press screw, this can be the ceramic mass in the extrusion press more or less Imprint pronounced pressure surges. To keep them small should the designer consider the design of the Try snail. The plays an important role in this Feed area of the extrusion press. The more uneven the ceramic mass is drawn in, the more pronounced Pressure surges that can occur in the ceramic mass. To keep them small, next to the Press screw preferably another special, short, counter-rotating worm or paddle shaft provided which meshes with the press screw. By a such an arrangement will result in a much more uniform Indent. Another improvement in the feeder achieved one by being stationary in the catchment area Counter knife provides, which between the wings of the Screws or padel shaft protrude and the ceramic mass prevent useless rotation. Pressure fluctuations in the front area of the press screw as a result Rotation occur locally - because the press head is all Absorbs axial forces at the same time - integrates and works not detrimental to the uniformity of the measured Press force signal from.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is in the attached drawings.

Fig. 1 zeigt eine horizontale Schnittansicht einer für Zwecke der Erfindung verwendeten Strangpresse, Fig. 1 is a horizontal sectional view showing an extruder used for the purposes of the invention,

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Preßkopfes der Strangpresse, Fig. 2 shows the front view of the compression head of the extruder,

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des vorderen Endes des Zylinders der Strangpresse mit angeflanschtem Preßkopf in abgewandelter Ausführungsform und mit davor angeordneter Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit des Stranges, und Fig. 3 shows a partially sectioned side view of the front end of the cylinder of the extruder with a flanged press head in a modified embodiment and with a device arranged in front for measuring the speed of the strand, and

Fig. 4 zeigt beispielhaft die Abhängigkeit der gemessenen Axialkraft von der Geschwindigkeit des Strangs. Fig. 4 shows an example of the dependence of the measured axial force on the speed of the strand.

Die in Fig. 1 dargestellte Strangpresse hat einen Zylinder 1, in welchem drehbar eine Preßschnecke 2 mit Spitzkopf 3 angeordnet ist. In der rückwärtigen Verlängerung des Zylinders 1 befindet sich der Einzugsbereich 4 der Strangpresse; er ist in der Draufsicht knapp doppelt so breit wie der Durchmesser des Zylinders 1 und nimmt in seinem Gehäuse 5 neben der Preßschnecke 2 eine gegensinnig bestückte und gegensinnig angetriebene kurze Schnecke 6 auf, deren Flügel mit denen der Preßschnecke 2 kämmen. Die Schneckenwellen 7 und 8 sind in ihrem hinteren Abschnitt in einem Gehäuse 9 gelagert. Die beiden Wellen 7 und 8 werden durch einen nicht dargestellten, gemeinsamen Motor über ein Verteilgetriebe angetrieben, welches sich in einem in Fig. 1 noch angedeutenden Gehäuse 10 befindet. Von der Wand des Gehäuses 5 im Einzugsbereich ragen Gegenmesser 11 in den Zwischenraum zwischen den Flügeln auf den Wellen 7 und 8.The extruder shown in Fig. 1 has a cylinder 1 in which a press screw 2 with a pointed head 3 is rotatably arranged. In the rearward extension of the cylinder 1 is the feed area 4 of the extrusion press; it is almost twice as wide in plan view as the diameter of the cylinder 1 and takes in its housing 5 next to the press screw 2 on an oppositely equipped and oppositely driven short screw 6 , the wings of which mesh with those of the press screw 2 . The worm shafts 7 and 8 are mounted in a housing 9 in their rear section. The two shafts 7 and 8 are driven by a common motor, not shown, via a distribution gear, which is located in a housing 10 , which is still indicated in FIG. 1. Counter knives 11 protrude from the wall of the housing 5 in the feed area into the space between the wings on the shafts 7 and 8 .

Auf dem vorderen Abschnitt des Zylinders 1 ist ein Doppelflansch 12 vorgesehen, bestehend aus einer auf den Zylindermantel aufgeschweißten Flanschplatte 13 und einer mit dieser verschraubten Flanschplatte 14, an welcher eine zylindrische Hülse 15 angeschweißt ist, die über den Zylinder 1 geschoben ist und am vorderen Ende einen nach innen vorspringenden Kragen 16 mit einer stufenförmigen Ausnehmung hat. An das vordere, mit dem Kragen 16 versehene Ende der Hülse 15 schließt mit einem Flansch 17 ein Preßkopf 18 an, dessen Mündung 19 den Querschnitt des zu pressenden Stranges bestimmt. Der Flansch 17 hat an seiner der Hülse 15 zugewandten Seite ebenfalls eine Stufe, welche sich mit der Stufe am Kragen 16 der Hülse 15 zu einer Ringnut ergänzt, in welcher ein zylindrischer Ring 20 liegt, der zweckmäßigerweise aus Stahl mit elastischen Dichtelementen besteht. Um für die in den Preßkopf 18 eintretende Masse einen möglichst reibungslosen Übergang zu bilden, haben der Kragen 16, der Flansch 17 und der Ring 20 denselben Durchmesser.On the front section of the cylinder 1 , a double flange 12 is provided, consisting of a flange plate 13 welded onto the cylinder jacket and a flange plate 14 screwed to it, to which a cylindrical sleeve 15 is welded, which is pushed over the cylinder 1 and at the front end has an inwardly projecting collar 16 with a step-shaped recess. At the front end, provided with the collar 16 , of the sleeve 15 , a press head 18 connects with a flange 17 , the mouth 19 of which determines the cross section of the strand to be pressed. The flange 17 on its side facing the sleeve 15 also has a step which complements the step on the collar 16 of the sleeve 15 to form an annular groove in which there is a cylindrical ring 20 , which advantageously consists of steel with elastic sealing elements. In order to form a smooth transition for the mass entering the press head 18 , the collar 16 , the flange 17 and the ring 20 have the same diameter.

Zur Befestigung des Preßkopfes 18 am Zylinder 1 sind drei mäanderförmige Zuganker 21 vorgesehen, deren Gestalt besser aus Fig. 3 ersichtlich ist. Diese Zuganker 21 sind mittels Senkschrauben einerseits mit dem Flansch 17 und andererseits mit der Flanschplatte 14 verschraubt, wobei die Schrauben, deren Köpfe in der Flanschplatte 14 liegen, erst dann zugänglich sind, wenn die Flanschplatten 13 und 14 voneinander gelöst sind.To fasten the press head 18 to the cylinder 1 , three meandering tie rods 21 are provided, the shape of which can be seen better from FIG. 3. These tie rods 21 are screwed by means of countersunk screws on the one hand to the flange 17 and on the other hand to the flange plate 14 , the screws, the heads of which lie in the flange plate 14 , being accessible only when the flange plates 13 and 14 are detached from one another.

Wie in Fig. 3 dargestellt, tragen die Zuganker 21 Dehnungsmeßstreifen 22.As shown in FIG. 3, the tie rods 21 carry strain gauges 22 .

Vor der Mündung 19 des Preßkopfes ist an einem Arm 23, welcher um eine Achse 24 frei verschwenkbar gelagert ist, eine Rolle 25 frei drehbar gelagert, deren Achse horizontal verläuft und welche einen Tachogenerator 26 treibt, von dem eine Signalleitung 27 zu einer nicht dargestellten Auswerteschaltung führt. Zu derselben Auswerteschaltung führen auch nicht weiter dargestellte, von den Dehnungsmeßstreifen 22 kommende Signalleitungen. Die Stellen, an denen sich die Zuganker befinden, sind in Fig. 2 durch strichpunktierte Kreuze eingezeichnet.In front of the mouth 19 of the press head, a roller 25 is freely rotatably mounted on an arm 23 , which is freely pivotable about an axis 24 , the axis of which runs horizontally and which drives a tachometer generator 26 , from which a signal line 27 to an evaluation circuit, not shown leads. Signal lines, not shown, coming from the strain gauges 22 also lead to the same evaluation circuit. The locations at which the tie rods are located are shown in FIG. 2 by dash-dotted crosses.

Der in Fig. 3 dargestellte Preßkopf unterscheidet sich in seinem Aufbau ein wenig von dem in Fig. 1 dargestellten Preßkopf, erfüllt aber die gleiche Funktion. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Hülse 15 entfallen. Auf dem Zylinder 1 befindet sich sehr nahe an dessen vorderem Ende ein Flansch 12, welcher den Doppelflansch in Fig. 1 ersetzt und an welchem die Zuganker 21 mit ihrem einen Ende verschraubt sind. Der Flansch 17 des Preßkopfes hat einen zylindrischen Ansatz 28, der an der Innenseite, dem Zylinder 1 benachbart, abgestuft ist, ebenso wie der Zylinder 1 an seinem vorderen Ende, und in dieser Abstufung liegt ein Stahlring mit elastischen Dichtelementen 20, welcher den Spalt 29 zwischen dem Zylinder 1 und dem Preßkopf 18, welcher in Fig. 3 im Gegensatz zur Fig. 1 nicht ganz geschlossen ist, überbrückt und abdichtet und durch seine Anordnung in den Abstufungen zugleich eine Verschiebung des Preßkopfes 18 gegenüber dem Zylinder 1 ermöglicht, ohne daß am Spalt 29 ein Leck entsteht. Einschnitte 30, die den Zugankern 21 ihre mäanderförmige Gestalt verleihen, sind in Fig. 3 anschaulich dargestellt. Solche Einschnitte können auch die Zuganker in Fig. 1 haben.The press head shown in Fig. 3 differs a little in structure from the press head shown in Fig. 1, but performs the same function. In contrast to the exemplary embodiment in FIG. 1, the sleeve 15 has been omitted in the exemplary embodiment according to FIG. 3. On the cylinder 1 there is a flange 12 very close to its front end, which replaces the double flange in FIG. 1 and to which the tie rods 21 are screwed at one end. The flange 17 of the press head has a cylindrical projection 28 , which is stepped on the inside, adjacent to the cylinder 1 , as well as the cylinder 1 at its front end, and in this gradation is a steel ring with elastic sealing elements 20 , which the gap 29th between the cylinder 1 and the press head 18 , which is not completely closed in FIG. 3, in contrast to FIG. 1, bridges and seals and, due to its arrangement in the gradations, at the same time enables the press head 18 to be displaced relative to the cylinder 1 without Gap 29 creates a leak. Incisions 30 which give the tie rods 21 their meandering shape are clearly shown in FIG. 3. Such cuts can also have the tie rods in Fig. 1.

Die Preßschnecke 2, die vor dem Preßkopf 18 endet, preßt die im Einzugsbereich 4 aufgegebene keramische Masse, welche sie auf dem Weg bis zum Spitzkopf 3 verdichtet hat, durch die Mündung 19 des Preßkopfes als Strang 31 aus. Dabei wird auf den Preßkopf 18 eine in Richtung der Längsachse des Zylinders 1 wirksame Kraft ausgeübt, welche in die Zuganker 21 eingeleitet wird, sie dehnt und dadurch den Preßkopf 18 vom Zylinder etwas wegschiebt. Die Dehnungsmeßstreifen 22 erfassen diese Dehnung, die ein Maß für die Axialkraft ist, und melden sie an die Auswerteschaltung, die gleichzeitig ein Geschwindigkeitssignal vom Tachogeber 26 erhält, dessen Rolle 25 auf dem Strang 31 liegt und von ihm angetrieben wird.The press screw 2 , which ends in front of the press head 18 , presses the ceramic mass given up in the feed area 4 , which it has compressed on the way to the pointed head 3 , through the mouth 19 of the press head as a strand 31 . In this case, an effective force is exerted on the press head 18 in the direction of the longitudinal axis of the cylinder 1 , which force is introduced into the tie rods 21 , stretches it and thereby pushes the press head 18 somewhat away from the cylinder. The strain gauges 22 detect this strain, which is a measure of the axial force, and report it to the evaluation circuit, which at the same time receives a speed signal from the tachometer 26 , the roller 25 of which is on the strand 31 and is driven by it.

Wird eine keramische Masse von bestimmter Herkunft und Zusammensetzung erstmals verarbeitet, dann nimmt man von der Masse, dessen Wassergehalt zum Erreichen der gewünschten Plastizität und des gewünschten Ausformverhaltens in Vorversuchen optimal eingestellt worden ist, zunächst eine Meßkurve auf, die die Abhängigkeit der gemessenen Axialkraft von der Geschwindigkeit des Stranges 31 angibt (Fig. 4). Zweckmäßigerweise nimmt man für ausgewählte Geschwindigkeiten nicht nur einen, sondern mehrere Meßwerte auf, um zu lernen, wie stark die Meßwerte streuen. Aus den auf diese Weise gewonnenen Meßwerten (Fig. 4) ermittelt man nun die ideale Kennlinie, in Fig. 4 dick eingezeichnet. Für das Gewinnen der idealen Kennlinie können bekannte mathematische Verfahren angewendet werden, z. B. die Regressionsanalyse oder die Methode der kleinsten Quadrate nach Gauß. Auf der idealen Kennlinie liegen die Sollwerte der Axialkraft.If a ceramic mass of a certain origin and composition is processed for the first time, you first take a measurement curve of the mass, the water content of which has been optimally set in preliminary tests to achieve the desired plasticity and the desired shaping behavior, which shows the dependence of the measured axial force on the Speed of the strand 31 indicates ( Fig. 4). It is advisable to record not just one but several measured values for selected speeds in order to learn how strongly the measured values scatter. From the measurement values obtained in this way ( FIG. 4), the ideal characteristic curve is now determined, shown thick in FIG. 4. Known mathematical methods can be used to obtain the ideal characteristic, e.g. B. the regression analysis or the least squares method according to Gauss. The nominal values of the axial force lie on the ideal characteristic.

In einem nächsten Schritt legt man nun einen Toleranzbereich fest, der die ideale Kennlinie umgibt. Nur bei Meßwerten, die außerhalb des gewählten Toleranzbereiches liegen, soll die Auswerteschaltung ein Warnsignal abgeben oder - wenn möglich - die Axialkraft durch Wasserzufuhr oder Ändern der Wasserzufuhr zur keramischen Masse auf den Sollwert regeln. Wie breit man den Toleranzbereich wählt, hängt wesentlich davon ab, welche Maßtoleranzen bei dem Produkt, welches aus der keramischen Masse gebrannt werden soll, eingehalten werden sollen. Die Breite des Toleranzbereiches kann zunächst unter Berücksichtigung der Streuung der Meßwerte, die man bei Aufnahme der idealen Kennlinie (Fig. 4) erfahren hat, nach fachmännischer Einschätzung gewählt und dann abhängig vom Produktionsergebnis nach Bedarf korrigiert und optimiert werden.The next step is to define a tolerance range that surrounds the ideal characteristic. The evaluation circuit should only emit a warning signal or - if possible - regulate the axial force by supplying water or changing the supply of water to the ceramic mass to the setpoint for measured values that lie outside the selected tolerance range. How wide you choose the tolerance range depends largely on which dimensional tolerances should be maintained for the product that is to be fired from the ceramic mass. The width of the tolerance range can first be selected according to professional assessment, taking into account the scatter of the measured values that were experienced when the ideal characteristic curve ( FIG. 4) was recorded, and then corrected and optimized as required depending on the production result.

Die Axialkraft-Meßwerte haben eine gewisse Temperaturabhängigkeit. Erfreulicherweise hat sich jedoch gezeigt, daß sich nach einer Anfangsphase von zwei bis drei Minuten nach der Inbetriebnahme der kleinen Strangpresse eine Betriebstemperatur einstellt, die so stabil ist, daß eine Temperaturkompensation der Meßwerte entbehrlich ist.The measured values of the axial force have a certain value Temperature dependence. Fortunately, however shown that after an initial phase of two to three minutes after commissioning the small Extrusion sets an operating temperature that way It is stable that temperature compensation of the measured values is unnecessary.

Meßwertschwankungen durch variierende Hohlräume in der keramischen Masse und/oder durch lokale Druckschwankungen treten so gut wie nicht auf, da die gemessene Axialkraft nur vom Druck abhängt, den die Masse vor dem Spalt 29 (Stoßstelle zwischen Zylinder 1 und Preßkopf 18) auf den Preßkopf ausübt. Die Masse ist dort maximal verdichtet und praktisch hohlraumfrei, und etwaige lokale Druckspitzen oder Drucksenken werden über den gesamten Querschnitt des Preßkopfes 18 integriert und damit weitgehend herausgemittelt. Die Axialkraft läßt sich deshalb mit hoher Auflösung (0,1% sind erreichbar) bestimmen und ist in Kombination mit der empfindlichen Reaktion auf Änderungen des Wassergehaltes (siehe die Tabelle) eine hervorragende Grundlage für eine praxisgerechte und zuverlässige Kontrolle des Ausformverhaltens der keramischen Masse.Fluctuations in measured values due to varying voids in the ceramic mass and / or due to local pressure fluctuations hardly occur since the measured axial force depends only on the pressure exerted by the mass on the press head in front of the gap 29 (joint between cylinder 1 and press head 18 ) . The mass is maximally compressed there and practically free of cavities, and any local pressure peaks or pressure sinks are integrated over the entire cross section of the press head 18 and thus largely averaged out. The axial force can therefore be determined with a high resolution (0.1% can be achieved) and, in combination with the sensitive reaction to changes in the water content (see the table), is an excellent basis for a practical and reliable control of the molding behavior of the ceramic mass.

Claims

1. Method for controlling the shaping behavior of clay-containing ceramic masses by means of an extrusion press which extracts the ceramic mass through a press head

Measuring the speed of the strand emerging from the press head and the axial force exerted by the ceramic mass on the press head,
Comparing the axial force measured at the measured speed with a target value predetermined for this speed, and
- Tracking the axial force related to the speed, if its actual value lies outside a tolerance range surrounding its setpoint, by adding water or changing the addition of water to the ceramic mass, unless water would have to be extracted.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the measured axial force on the measured Strand speed is normalized.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized that the tolerance range after Empirical values is determined.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tolerance range regardless of the speed of the strand for selected a given application becomes.

5. Device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized by

- an extrusion press
with a cylinder ( 1 ) in which a screw ( 2 ) is arranged and which has a flange ( 12 ) near its front end,
with a press head ( 18 ) which also has a flange ( 17 ) and is connected to the cylinder ( 1 ) and its flange ( 12 ) by means of an axial force measuring device ( 21 , 22 ) inserted between the flanges ( 12 , 17 ),
and with an annular compensation device ( 20 ) bridging the joint ( 19 ) between the cylinder ( 1 ) and the press head ( 18 ), which enables the press head ( 18 ) to be displaced axially relative to the cylinder ( 1 ) without forming a leak,
a speed measuring device ( 25 , 26 ) arranged in front of the press head ( 18 ) and scanning the strand ( 31 ) emerging from the press head ( 18 ),
- And an evaluation circuit, which the signals of the axial force measuring device ( 21 , 22 ) and the speed measuring device ( 25 , 26 ) are supplied and which, after a setpoint / actual value comparison of the axial forces related to the speed, may be an actuating signal to an actuator controlling the water supply or to a signal generator.

6. The device according to claim 5, characterized in that the speed measuring device ( 25 , 26 ) is formed by a free-running feeler roller ( 25 ) on the strand ( 31 ) which drives a tachometer ( 26 ).

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the axial force measuring device ( 21 , 22 ) contains a plurality of flanges ( 12 , 17 ) connecting meandering tie rods ( 21 ) which each carry strain gauges ( 22 ).

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that in the feed region ( 4 ) of the screw ( 2 ) in addition to this an oppositely designed, oppositely driven shorter screw ( 6 ) is provided.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that in the feed area ( 4 ) of the extrusion counter knife ( 11 ) are provided which protrude between the wings on the screw shafts ( 7 , 8 ).