CN107690380B - 用于在挤出设备中执行物料转换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在具有至少两个用于给挤出机(30)供给装料(E)的供料装置(20)的挤出设备(10)中执行物料转换的方法，具有以下步骤：‑识别用于在该挤出设备(10)中转换物料的转换要求，‑使该供料装置(20)准备好物料转换，‑将至少两个供料装置(20)与将装料(E)供给挤出机(30)的供应分离开，‑从被分离开的供料装置(20)排出装料(E)，‑将后续物料(EF)填充到空的供料装置(20)。

Description

用于在挤出设备中执行物料转换的方法
技术领域
本发明涉及在具有至少两个供料装置的挤出设备中执行物料转换的方法。
背景技术
已知的是，挤出设备被用于制造塑料膜或其它薄膜制品。为此，在挤出设备中将由不同的装料构成的配方熔化混合并以液态形式供给相应的注射头或挤出头。为了能在不同的塑料类型即不同产品之间切换，需要物料转换。就是说，装料须至少部分从挤出设备的不同的供料装置中被移除以便用具有不同组成或不同材料特性的后续物料代替。这种物料转换通常是人工进行的。
此已知解决方案的缺点是，伴随人工物料转换而来的就是用时长。因此，需要机器操作者从一个供料装置到另一个供料装置依次处理，且总是从一个供料装置排出相应装料，以便随后将后续物料送入这个空的供料装置。这导致为了将一台或甚至多台挤出设备的所有供料装置从一个装料或一个装料配方变为后续配方而用时很长。
发明内容
本发明的任务是至少部分消除上述的缺点。尤其是，本发明的任务是以低成本的简单方式加速物料转换。
前述任务通过一种具有权利要求1的特征的方法完成。本发明的其它的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图中得到。在此，关于根据独立权利要求的本发明方法所描述的特征和细节显然也与根据从属权利要求的本发明方法相关是适用的，反之亦然；因而，关于针对本发明几个方面的公开内容，总是相互参照或可以相互参照。
根据本发明，提出一种用于在具有至少两个供料装置的挤出设备中执行物料转换的方法。该供料装置用于将装料供给挤出机。根据本发明的方法具有以下步骤：
-识别用于在该挤出设备(10)中转换物料的转换要求，
-使该供料装置(20)准备好物料转换，
-将至少两个供料装置(20)与将装料(E)供给该挤出机(30)的供应分离开，
-从被分离开的供料装置(20)排出装料(E)，
-将后续物料(EF)填充到空的供料装置(20)。
本发明的方法原则上也基于至少部分人工进行的用于各供料装置的物料转换。但是，不同于已知的解决方案，现在设计了并行工作。现在根据本发明，至少在两个供料装置中同时、尤其在多个供料装置中同时进行物料转换。这导致同时使至少两个供料装置与“将装料供给挤出机的供应”分离，使得这两个或更多的供料装置可以就时间而言在物料转换方面执行并行处理。因为尤其将装料从分离开的供料装置排出涉及相当多的时间，故可通过这种方式借助并行工作赢得很多时间。例如可能的是，机器操作者同时将两个或更多的供料装置与给挤出机供应分离开，且现在依序先后开启各个供料装置的排料口。现在，装料可尤其通过重力输送从打开的排料口从所有开启的供料装置中漏出且可被收集在对应的排料容器内。这种排料此时基本上完全独立完成，无需机器操作者此时站在设备或具体的供料装置旁。就是说，这导致可以并行发生自两个或更多供料装置排出装料的过程。因为通常在供料装置中有大量装料情况下装料排出是物料转换的最大时间部分，故这样的并行性给物料转换执行带来巨大的时间优势。尤其此时可将物料转换用时缩减至约为其他物料转换通常所需时间的10％的最短程度。
此时，供料装置针对物料转换的准备步骤可按照不同方式来设计。尤其是，它此时尤其与料位降低相关地影响各供料装置的料位。这在以下还将详述。一旦装料被排出，则在供料装置的相应实施方式中已可以在此刻进行后续物料的部分补充。供料装置尤其可以按照三部分形式构成，具有称量漏斗、设于其上方的竖管和又设于竖管上方的供料容器。通常，在这样的实施方式中，供料容器用相应的罩盖来封闭，以便能与设于其下方的部件无关地进行供料容器的补充。换言之，一旦供料容器没有了装料，就可以将后续物料补充给供料容器，而在同一时刻在供料容器下方还有装料处于排料过程。这允许针对物料转换提供若干步骤的尽可能并行化，从而通过这种方式更明显地赢得时间。除了赢得时间外，还可通过并行工作得到的另一个优点是降低挤出机空转危险。因此保证了：尤其通过在很早时刻将后续物料填充到供料容器而在紧急情况(包括挤出机空转危险)下，很快速地向挤出机供料。挤出机空转是最困难的情况之一，因为在这种情况下须很费事地清理通常仍灼热、但空载运行的挤出机。尤其是通过这种方式甚至可能在挤出机没有配备装料或后续物料但却还处于运行温度的情况下，在挤出机上出现不可逆的损伤。
可能有利的是，在本发明的方法中，作为供料装置的准备措施，其料位被降低至转换料位。就此是指，运行料位通常表现出针对供料装置内的正常运行的最有可能的缓冲作用。因此，供料装置和装于其中的部件尤其可以基本完全充满装料，只要它是正常运行状况。但如果现在期望准备处理，则在本发明方法范围内，料位最好从运行料位被降低至转换料位，该转换料位与此相应地被设计成低于运行料位。这导致在物料转换时刻(即为了从各供料装置排出装料)在对应的供料装置内存在明显较少的装料。这尤其带来两个重要优点。一方面，须被排出的装料的体积和进而总量明显较小，结果出现少量废料。另外，须被排出的装料量直接与装料排出过程所需的时间成比例。在供料装置内的料位降低至转换料位导致：必须也相应以更短时间从供料装置排出较少装料。除了已提到的通过两个以上供料装置的同时处理来实现各个排料步骤的并行化，通过这种方式也可以获得物料转换的额外时间缩短，因为用于各供料装置的实际排料时间需求也可被减小。降低至转换料位此时不仅可被设计成可自动启动，也可被设计成人工启动。显然也可以将料位进一步降低到所谓的最低料位，该最低料位更低于转换料位。此时要注意，在各供料装置中的装料余料的缓冲作用因料位降低而显然被减弱。但因为在物料转换时刻在任何情况下机器操作者通常都正好位于各挤出设备旁，故缓冲作用的减轻可被照顾到，这是因为通过机器操作者对挤出设备出问题的快速确认速度而存在快速反应速度。
另一个优点是，在本发明的方法中，为了准备供料装置，排料容器被清理且被固定在各供料装置的容器接口上。这样的排料容器相应地用于接收所排出的装料。替代地或附加地也可以想到，代替排料容器将回输软管固定在对应的容器接口上，其将所排出的装料回送入贮存装置如料仓。显然也可以紧跟在各转换之后提供相应排料容器或回输软管的准备工作，从而对于下一次转换，排料容器或回输软管已处于能接收的位置和构造。例如可以在排出装料到排料容器之后，在物料转换之后立即排空排料容器。现在变空的排料容器又被固定在各供料装置的容器接口上，因而现在准备好下次要执行的物料转换。该准备步骤允许物料转换的其它步骤(尤其是排料口的开启或装料的相应排出)最好被完全自动化。通过本发明方法的解决方案，甚至在确认塑料膜生产期结束后，尤其可自动开始物料转换启动。这尤其在以下情况是优选的，应由唯一的机器操作者并行照顾多台生产设备，因而针对物料转换的重要状况可以基本上全自动进行物料转换的实施，直至能够以后续配方进行生产。此时显然可行的是，为了这样的自动化执行，通过相应的传感器检查实际状况。可以通过这样的传感器装置识别到排料容器的存在以及排料容器的类型和设计结构。也可能的是，可以通过这种方式确认排料容器的清理或其空的构造。
还可能有利的是，在本发明方法中，识别、准备、分离、排出和/或填充的步骤基于人工启动或自动启动被自动执行。这是指如在前一段落中已描述的，该物料转换的至少一部分是自动进行的。这尤其涉及到物料转换步骤，其导致了装料被后续物料替换，以致现在后续物料可以通过供料装置又被供给挤出机。这造成：一个基本上完全的自动机械可以在物料转换时刻运行，并且机器操作者与此相应地只需调整物料转换。该调整最好未影响到凭借来自各供料装置的后续配方或者说后续物料的生产。这允许，例如借助在显示装置上的按键，提供自动运转方法的监测、控制、触发或观看。
另一优点是，在本发明方法中，在具有至少两台挤出设备的生产设备中执行这些步骤，在此，每台挤出设备制造一层塑料膜。优选的是，在具有至少三台挤出设备的生产设备中执行这些步骤。尤其优选的是，在具有至少四台挤出设备的生产设备中执行这些步骤。尤其按照所谓的流延膜方法或吹塑膜方法制造复杂塑料膜的情况，尤其就是这种情况。生产设备越复杂、即采用越多的挤出设备，执行物料转换的任务就越复杂。在对应生产设备的这种复杂的实施方式中，本发明方法与此相应地更明显带来已经描述的优点。
可在下述情况获得进一步优点，在本发明方法中，在识别转换要求后进行所有装料的和所有后续物料的分析，依据所述分析输出转换顺序，该转换顺序规定了用于各个挤出设备和/或挤出设备的各个供料装置的执行顺序。这样的转换顺序也可被称为转换策略且尤其被自动或半自动地输出。在此，这样的转换顺序可以考虑截然不同的特征。一个重要因素可以是生产稳定性，其在膜吹塑机情况下是所制造的塑料泡的泡稳定性。也可以想到其它的优先参数。例如装料输出速度尤其在采用彩色染料情况下是一个主要部分。例如可以在转换策略中考虑洗涤时间缩减。某些物料就其黏度而言比其它物料更易被洗掉。尤其是其洗涤时间很长的装料应就物料转换而言作为“首要之一”来对待。这导致了通过本发明的自动化可能性，可以优选很占用时间的步骤，从而可根据针对转换策略的相应期望和优先特征实现改善的物料转换处理。
另一优点是，在本发明方法中，在从分离开的供料装置排出装料之后进行尤其呈清理装置的清理程序形式的清理步骤。此时也可以实现人工清理。但尤其在供料装置中设有清理装置，其能执行相应的清理步骤。这样的清理装置例如可以具有多个清理机构，它们尤其借助压缩空气喷嘴执行相应清理步骤。此时最好在已经发生装料排出之后进行从上向下的分离。这导致可清除掉来自各供料装置的装料残余颗粒的不希望有的残余污染，因而还可类型单一地开始各个生产。尤其对于开始后续配方的随后生产步骤，这带来极大的优点，因为通过这种方式可以明显降低废品制造危险。
另一个优点可能是，在本发明方法中，作为供料装置针对物料转换的准备措施，尤其呈桶装进料形式的后续物料被送至挤出设备。作为其替代方式，也可以想到料仓储存或其它贮存装置。相应接头例如可以通过被***桶中的喷枪来提供。在本发明的这个实施方式中也可以想到用于与各料仓或贮存装置相连的输送软管。
另一个优点是，在本发明方法中，针对一台挤出设备的所有供料装置，直至最后一个供料装置，在时间上至少部分并行地进行所述物料转换。尤其有效地避免了挤出机的空转，因为尤其是就供料速度和供料量而言占据各装料配方的绝大部分主要组成部分继续进行，而所有其它的供料装置在物料转换方面得到处理。这导致可以高概率地避免挤出机空转以及在生产过程中塑料膜开裂。该策略尤其是与转换顺序组合，就像已描述的那样。通过这种方式，也可以进一步提升并行性，从而通过这种方式还显然进一步造成节省时间。
也有利的是，在本发明方法中，在装料排出之后发出结束信号，该结束信号向操作者指明排料结束。这尤其在以下情况下是有利的：在排料之后应该执行人工步骤，例如取出填满的排料容器。这样的结束信号尤其是可通过传感器被机器操作者察觉到。此时优选光学和/或声学的结束信号。例如可以采用在喷枪或抽吸软管上的发光二极管，其可给出用于各供料装置排料的相应结束信号。此时显然可以选择单纯的定量显示，或也可选择定性显示。
尤其是在本发明范围内也可以想到在执行物料转换时的关于所执行的步骤的正确与否的反馈。
附图说明
从以下参照附图来详细说明本发明实施例的说明中得到本发明的其它的优点、特征和细节。在此，在权利要求书和说明书提到的特征可以分别单独地或以任何组合形式对本发明来说是重要的。其中：
图1示出处于运行状态的本发明挤出设备的第一实施方式，
图2示出在料位降低时的图1的实施方式，
图3示出料位处于转换料位水平的图1和图2的实施方式，
图4示出图1-3的实施方式，其具有保持在转换料位水平的波动料位，
图5示出在清理状况中的图1-4的实施方式，
图6示出在补充后续物料时的图1-5的实施方式，和
图7示出了挤出设备的一个替代实施方式。
具体实施方式
图1至图6示意性示出了挤出设备10，该挤出设备配备有两个供料装置20。每个供料装置20配备有供料容器26、竖管24和称量漏斗22。图1示出运行状态,在此，每个供料装置20被装料E填充直到满载运行料位BF。在此状态中,通过定量螺旋输送机构28将各装料E供给挤出机30并从那里被用于塑料膜制造。此时在所属的控制装置40中执行本发明的方法。
作为准备物料转换的准备措施，图2示出了如何降低装料E的料位F。现在，因为在不向供料装置20补料的情况下继续生产而使料位F降低，直到料位达到根据图3的转换料位WF。为了不低于转换料位WF，设有相应的料位传感器42，从而在根据图3的时刻进行呈批次补给形式的短暂补充，从而基本将料位F波动地保持在根据图3和图4的高度。
图5示出了在实际物料转换时刻可如何从供料装置20完全向下排出装料E。收集不仅可以在排料容器60内进行，也可以借助回输装置70进行。为了排出，在此设有排料口50，其用排料封闭件52被封闭。通过容器接口54，可以实现排料容器60的相应设置。特别是设有开启传感器58，它尤其可被用在要借助具有多个清理机构82的清理装置80执行的清理步骤中。
图6示出了后续物料EF又如何在此时刻已可被填充到供料装置20的供料容器26中，从而随后可以很快速且少混合地进行装料E与后续物料EF之间的转换。
图7示出了挤出设备10的一个替代实施方式。它与本发明所述的优点相关地基于图1的实施方式，但因补料功能而有所区别。在此设计了所谓的“批次处理”用于补料。供料容器26配备有分隔开的容腔，从而供料容器26的每个容腔可被认为是供料装置20。设于其下方的呈竖管24和称量漏斗22形式的部件因此是不同供料装置20的共用部件。在称量漏斗22下方设有尤其具有混料器驱动机构的混料漏斗，其允许在进入挤出机之前的均质化。
附图标记列表
10挤出设备
20供料装置
22称量漏斗
23漏斗口
24竖管
26供料容器
28定量螺旋输送机构
30挤出机
32事故传感器
40控制装置
42料位传感器
50排料口
52排料封闭件
54容器接口
56传感器装置
58开启传感器
60排料容器
62排料体积
70回输装置
80清理装置
82清理机构
84粉尘传感器
E装料
EF后续物料
BF运行料位
WF转换料位
F料位
RR清理方向
AR排料方向

Claims (6)

1.一种在挤出设备(10)中执行物料转换的方法，该挤出设备具有用于给挤出机(30)供给装料(E)的至少两个供料装置(20)，该方法具有以下步骤：
-识别用于在该挤出设备(10)中转换物料的转换要求，
-使该供料装置(20)准备好物料转换，
-将至少两个供料装置(20)与将装料(E)供给该挤出机(30)的供应分离开，
-从被分离开的供料装置(20)排出装料(E)，
-将后续物料(EF)填充到空的供料装置(20)，
其中这些步骤在具有至少三台挤出设备(10)的生产设备中执行，其中，每台挤出设备(10)产生一层塑料膜，
其中对于一台挤出设备(10)的所有供料装置(20)，直到最后一个供料装置(20)，在时间上至少部分并行地执行所述物料转换，
为了所述供料装置(20)的准备措施，排料容器(60)被清理且被固定在相应供料装置(20)的容器接口(54)上，
在识别转换要求之后，进行所有装料(E)的和所有后续物料(EF)的分析，基于所述分析输出转换顺序，该转换顺序规定了用于各个挤出设备(10)和/或所述挤出设备(10)的各个供料装置(20)的执行顺序。
2.根据权利要求 1 所述的方法，其特征是，作为所述供料装置(20)的准备措施，其料位被减小到转换料位(WF)。
3.根据权利要求 1 或 2 所述的方法，其特征是，识别、准备、分离、排出和/或填充步骤是依据人工启动或自动启动被自动执行的。
4.根据权利要求 1 或2所述的方法，其特征是，在从分离开的供料装置(20)排出该装料(E)之后执行呈清理装置(80)的清理程序形式的清理步骤。
5.根据权利要求 1 或 2 所述的方法，其特征是，作为针对物料转换的供料装置(20)的准备措施，后续物料(EF)呈桶装进料形式被送至挤出设备(10)。
6.根据权利要求 1 或 2 所述的方法，其特征是，在排出该装料(E)之后给出结束信号，该结束信号向操作者表明排料结束。
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