DE3431322C1

DE3431322C1 - Vorrichtung zum dosierten Zugeben von Zusatzstoffen zu Kunststoff-Granulat an einer Kunststoff verarbeitenden Maschine

Info

Publication number: DE3431322C1
Application number: DE3431322A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Rüdiger 5608 Radevormwald Amboß; Klaus 5657 Haan Langbein
Original assignee: AMBOSS U LANGBEIN FA; FA AMBOSS U LANGBEIN 5657 HAAN DE; Fa Amboss U Langbein 5657 Haan
Current assignee: Amboss and Langbein Elektro-Elektronik-Geraetebau KG
Priority date: 1984-08-25
Filing date: 1984-08-25
Publication date: 1985-09-05

Description

davon aus, daß jeweils nach drei Zyklustakten, also nach drei Schüssen der Plastifizierschnecke eine Portion des
Zusatzstoffes beigemischt werden soll, ist die Überwachung auf vier Zyklustakte einzustellen. Dadurch wird erreicht, daß nach vier Zyklustakten bei fehlender Stoffzugabe die Alarmauswertung erfolgt. Bis zum Einsetzen des Alarms (oder der Maschinenstillsetzung) werden dann lediglich vier Fehlschüsse produziert. Wirkt die Überwachung im Sinne des Ausschaltens der Maschine, bleibt es bei dieser geringen Anzahl von Fehlschüssen.
Durch einen lmpulsspeicher mit Resetschaltung nach dem letzten Zyklustakt bei Impulsgabe der Lichtschranke während der voreingestellten Zahl von Maschinenzyklustakten geht die Impulszählautomatik der Elektronik bei ordnungsgemäßem Betrieb stets von selbst wieder in die Nullstellung und beginnt die Impulszählung einerseits der Zyklustakte und andererseits der Lichtschranke und den Vergleich derselben erneut.
Die Erfindung stellt somit eine insgesamt sehr einfache Überwachungseinrichtung zur Verfügung, die stets sicher auf Betriebsstörungen des Dosiervorgangs reagiert und sich jederzeit mit wenigen Handgriffen leicht selbst an schon vorhandene Dosiereinrichtungen anschließen läßt Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung der Überwachungsvorrichtung, F i g. 2 eine schematische Darstellung der steckbaren Anordnung einer Lichtschranke und F i g. 3 ein Blockschaltbild der Überwachungselektronik.
In einem relativ großen Vorratsbehälter 10 ist farbloses Kunststoff-Granulat gelagert, welches einer Plastifizierschnecke 11 einer in F i g. 1 nicht vollständig dargestellten Kunststoff-Spritzgießmaschine 12 über einen Auslaufbereich 13 des Vorratsbehälters 10 zuführbar ist Möglich ist aber auch die Beschickung der Maschine 12 mit Granulat über eine bei 13 einmündende Rohrleitung.
Dem zur Verarbeitung in der Maschine 12 bestimmten Granulat wird in bestimmten dosierten Mengen zyklisch ein Zusatzstoff - z. B. Farbgranulat - zugesetzt.
Dieser lagert in einem Zugabebehälter 14, der auf eine Dosiereinrichtung 15 aufgesetzt ist. Der Zusatzstoff füllt in der Dosiereinrichtung 15 einen Kanal 16 und wird aus diesem mit Hilfe einer nur schematisch angedeuteten Dosierscheibe 17 (»Zellenradschleuse«) portionsweise einem geräteseitigen Auslaufstutzen 18 zugeführt. Von dort gelangt es über eine schlauch- oder rohrförmige hier als Falleitung ausgebildete - Förderleitung 19 in den Auslaufbereich 13 des Vorratsbehälters 10. Die Dosiereinrichtung 15 befindet sich beim Ausführungsbei spiel oberhalb der unteren Mündung der Förderleitung 19, so daß der Zusatzstoff durch freien Fall zugefördert wird. Sie steht ferner erhöht auf einem Ständer 20, der auch ein Teil der Spritzgießmaschine 12 sein kann.
Zur Überwachung der Förderung der Dosiereinrichtung 15 ist an deren Auslaufstutzen 18 eine Lichtschranke 21 angesteckt, mit der dann die Förderleitung 19 steckverbunden ist. Eine elektrische Leitung 22 verbindet die Lichtschranke 21 mit einem elektronischen Auswertegerät 23, welches beim Ausbleiben der Lichtschrankenimpulse, also bei fehlender Zusatzstoff-Förderung, beispielsweise eine Warnblitzlampe 24 aufleuchten läßt oder eine Signallampe 33 an der Gerätefrontplatte einschaltet.
Die einfache Steckverbindung der Lichtschranke 21 als Adapterteil zwischen dem Auslaufstutzen 18 des Do- siergeräts 15 und dem oberen Ende der Förderleitung 19 ist noch einmal in F i g. 2 dargestellt. Das vorzugsweise aus Metall (wegen der Abschirmung) bestehende Gehäuse 25 der Lichtschranke 21 besitzt zwei rohrförmige Anschlußstutzen 26 und 27, von denen der Stutzen 26 über den Auslaufstutzen 18 des Dosiergeräts 15 und der Stutzen 27 in die Förderleitung 19 festsitzend gesteckt werden können. Dank dieser einfachen Steckmittel ist eine jederzeitige, auch nachträgliche Ausrüstung eines Dosiergeräts 15 mit einer Lichtschranke 21 möglich.
Hierzu braucht man lediglich die Förderleitung 19 vom Stutzen 18 des Geräts 15 abzuziehen und die Lichtschranke 21 als verbindenden Adapter dazwischenzustecken.
Mit Hilfe dieser leicht nachträglich zu adaptierenden Lichtschranke 21 wird also registriert, ob Zusatzstoff aus der Dosiervorrichtung 15 der Maschine 12 zugefördert wird. Ist dies der Fall, wird der Lichtschranken-Impuls an das Auswertegerät 23 gemeldet und der Impuls dort gespeichert. Um den Vorgang der Speicherung optisch anzuzeigen, ist eine LED 29 oder andere Anzeigelampe an der Frontplatte des Geräts 23 vorgesehen.
Da das Dosiergerät 15 durch den Arbeitszyklus der Plastifizierschnecke 11 taktgesteuert ein- und ausgeschaltet wird, nimmt die im Blockschaltbild der F i g. 3 dargestellte Elektronik eine Zyklusauswertung vor. Das Zyklussignal wird dem Auswertegerät 23 vom Dosiergerät 15 zugeführt, durch Optokoppler 30 galvanisch getrennt und aufbereitet (Impulsumformer 31) und sodann einer Zählstufe 32 zugeführt. Nach vier Zyklustakten erfolgt bei fehlender Zusatzstoff-Förderung die Alarmauswertung, d. h., es wird z. B. durch eine Lampe 33 auf der Frontplatte des Gerätes 23 optisch eine Störung gemeldet. Zusätzlich können die bereits erwähnte Blitzlampe 24 und/oder eine Sirene geschaltet werden.
Ferner besteht die Möglichkeit, die Maschine 12 abzuschalten bzw. die Plastifizierschnecke 11 stillzusetzen.
Hierzu besitzt das Auswertegerät 23 einen in einer Steckdose mündenden potentialfreien Ausgang 41. Für den Fall, daß in der Schaltung des Auswertegeräts 23 selbst ein Defekt vorliegen sollte, genügt es, das Gerät auszuschalten, da dessen potentialfreier Ausgang 41 über ein Relais mit Ruhestromkontakten geschaltet ist.
Das Löschen des Alarms ist ebenfalls durch Ausschalten des Geräts möglich.
Erfolgt eine korrekte Abgabe des Zusatzstoffes durch das Dosiergerät 15, wird nach dem vierten Zyklustakt die Speicherung aller Impulse gelöscht, und die Auswertung erfolgt aufs neue. Beim Ausführungsbeispiel ist die Auswertung bis zum vierten Takt z. B. dann zweckmäßig, wenn das Dosiergerät 15 mit einer Dosierscheibe ausgerüstet ist, die erst bei jedem dritten Zyklustakt Farbgranulat fördert. Eine frühere Alarmauswertung könnte in diesem Fall Fehlalarm zur Folge haben. Außerdem ist so eine gewisse Sicherheitsreserve gegen möglichen Fehlalarm gegeben, falls etwa die Dosieraussparungen der Dosierscheibe 17 bei einem Takt eventuell einmal zwar Zusatzstoff abgeben, aber nicht in der korrekten Menge. Diese Fehlmenge wird bei der nächsten Fortschaltung der Dosierscheibe 17 später ohne weiteres wieder ausgeglichen.
Von der Lichtschranke 21 gelangt das dort bereits vorverstärkte Signal an das Auswertegerät 23, wird dort aufbereitet - Impulsverstärker 34 - und einem Speicher 35, der als Master-Slave-Flip-Flop ausgebildet ist, zugeführt. Dessen Ausgang steuert sowohl die Förderanzeige (LED) 29) als auch die nachfolgende Alarmauswertelogik 38 an.
Die Logik 38 sorgt dafür, daß entweder nach Takt vier durch die Alarmauswertung die Alarmanzeige oder bei korrektem Betrieb bei Takt fünf die Löschung des Speichers 35 und des Zählers 32 (Reset) erfolgt. Die Alarmauswertelogik 38 steuert eine Relaisstufe 39 sowie die Signallampe 33 auf der Frontplatte des Geräts 23 an. Weiterhin ist noch eine Taktanzeigelampe 28 auf der Frontplatte des Geräts 23 angebracht, die jeden zweiten Takt signalisiert. Diese Anzeige 28 wird von der Zählstufe 32 angesteuert.
Schließlich ist auf der Frontplatte des Geräts 23 noch eine Netzkontrolleuchte 40 vorhanden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum dosierten Zugeben von insbesondere stückigen oder körnigen Zusatzstoffen zu Kunststoff-Granulat an einer Kunststoff verarbeitenden Maschine, mit einer mindestens mittelbar von einer Plastifizierschnecke zur portionsweisen Abgabe des Zusatzstoffes taktgesteuerten Dosiereinrichtung, deren Auslaufstutzen über eine schlauch- oder rohrförmige Förderleitung mit dem maschinenseitigen Granulateintrag verbunden ist, gekennzeichnet durch eine auf den Zusatzstoff-Durchlauf ansprechende Lichtschranke (21), deren Gehäuse (25) rohrförmige Anschlußstutzen (26, 27) zur Steckverbindung mit dem Auslaufstutzen (18) der Dosiereinrichtung (I5) einerseits und der Förderleitung (19) andererseits aufweist und die an eine Impulsauswerteschaltung angeschlossen ist, über die nach Erreichen einer voreinstellbaren oder voreingestellten Zahl von Zyklustakten der Plastifizierschnecke (11), jedoch bis dahin fehlendem Impuls der Lichtschranke (21) ein optisches und/oder akustisches Anzeigeinstrument (33, 24) einschaltbar und/oder der Antrieb der Plastifizierschnecke (11) abschaltbar ist 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Impulsspeicher (35) mit Resetschaltung nach dem letzten Zyklustakt bei Impulsgabe der Lichtschranke (21) während. der voreingestellten Zahl von Maschinen-Zyklustakten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dosierten Zugeben von insbesondere stückigen oder körnigen Zusatzstoffen zu Kunststoff-Granulat an einer Kunststoff verarbeitenden Maschine, mit einer mindestens mittelbar von einer Plastifizierschnecke zur portionsweisen Abgabe des Zusatzstoffes taktgesteuerten Dosiereinrichtung, deren Auslaufstutzen über eine schlauch- oder rohrförmige Förderleitung mit dem maschinenseitigen Granulateintrag verbunden ist.

Das Einfärben von Granulat kann mittels flüssiger Farben, pulverförmigen Farbstoffen oder Farbgranulat mit hohem Farbanteil erfolgen. Das Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat unmittelbar an einer Kunststoff verarbeitenden Maschine hat den besonderen Vorteil, daß die Lagerhaltung an gefärbtem Granulat niedrig gehalten und infolge des höheren Verbrauchs an farblosem Granulat wirtschaftlicher gearbeitet werden kann. Ferner ist es bekannt, Additive wie gekörntes Zinkstearat mittels geeigneter Dosiereinrichtungen zuzusetzen. Solche Farbgranulate und Additive werden nachfolgend kurz »Zusatzstoffe« genannt.

Zum Zwecke der Zudosierung von Farbgranulat (»Masterbatch«) zu farblosem Kunststoff-Granulat sind z. B. aus der DE-PS 25 10 963 Dosiergeräte der eingangs genannten Art mit einem Vorratsbehälter für das Farbgranulat bekannt, die, von der Plastifizierschnecke der Kunststoff verarbeitenden Maschine taktgesteuert, das Farbgranulat portionsweise abgeben und es über eine Förderleitung dem Mündungsbereich (Granulateintrag) des das farblose Granulat bevorratenden Behälters zuführen. Die Portionsbildung und -abgabe an Zusazstoff erfolgt bei solchen Geräten meist mit Hilfe einer, am Umfang Dosieraussparungen aufweisenden, drehbar angeordneten Dosierradscheibe (auch »Zellenradschleuse« genannt). Die Taktsteuerung erfolgt in der Regel derart, daß nach mehreren Zyklustakten der Plastifizierschnecke, also beispielsweise nach vier Schüssen einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, das Dosierrad zur Farbgranulat-Förderung angesteuert wird. Die dosierte Portion Farbgranulat verläßt das Dosiergerät dann über einen Auslaufstutzen.

Solche Dosiereinrichtungen haben sich in der Praxis als wohlfeile, leicht zu transportierende und nachzurüstende Vorrichtungen auch dank ihrer Zuverlässigkeit sehr bewährt. Insbesondere menschliche Unzulänglichkeit jedoch, die zumeist in dem Versäumnis besteht, den Vorratsbehälter für den Zusatzstoff an der Dosiereinrichtung rechtzeitig nachzufüllen. Aber auch vereinzelte Betriebsstörungen des Dosiergeräts selbst können dazu führen, daß der Plastifizierschnecke über eine längere Betriebsdauer der Kunststoff verarbeitenden Maschine hinweg kein Zusatzstoff mehr zugeführt wird, so daß eine mehr oder weniger große Menge an nicht verwertbarem Ausschuß produziert wird.

Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, eine Überwachung des Zusatzstoff-Ausstoßes der Dosiereinrichtung vorzuschlagen, die sowohl auf fehlenden Vorrat an Zusatzstoff als auch auf Betriebsstörungen des Dosiergeräts reagiert, von besonders einfachem Aufbau ist und sich mit wenigen Handgriffen - ggf. auch nachträglich mit einer Dosiereinrichtung kombinieren läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine auf den Zusatzstoff-Durchlauf ansprechende Lichtschranke, deren Gehäuse rohrförmige Anschlußstutzen zur Steckverbindung mit dem Auslaufstutzen der Dosiereinrichtung einerseits und der Förderleitung andererseits aufweist und die an eine Impulsauswerteschaltung angeschlossen ist, über die nach Erreichen einer voreinstellbaren oder voreingestellten Zahl von Zyklustakten der Plastifizierschnecke, jedoch bis dahin fehlendem Impuls der Lichtschranke ein optisches und/ oder akustisches Anzeigeinstrument einschaltbar und/ oder der Antrieb der Plastifizierschnecke abschaltbar ist.

Soll eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einer solchen Überwachung ausgerüstet werden, wird die Lichtschranke als einfaches Adapterstück zwischen den Auslaufstutzen des Dosiergeräts und die Förderleitung gesteckt. Diese Ansteck-Kupplung ermöglicht auch die jederzeitige Nachrüstung einer bereits im Betrieb befindlichen, noch nicht überwachten Dosiereinrichtung mit einer Überwachungseinrichtung. Die Lichtschranke als besonders einfacher Impulsaufneh mer reagiert auf die durch ihren Lichtstrahl unterbrechenden Zusatzstoffpartikel. Unterbleibt jedoch ein derartiger Impuls, lassen sich mit Hilfe einer relativ einfachen elektronischen Schaltung entsprechende Schaltfunktionen wie optische und/oder akustische Anzeigeinstrumente ansteuern oder der Antrieb der Kunststoff verarbeitenden Maschine stillsetzen, wodurch die Menge des eventuell produzierten Ausschusses auf ein vernachlässigbares Minimum beschränkt bleibt.

Zur Vermeidung von Fehlüberwachungen sieht die Erfindung eine Impulsauswerteschaltung vor, die nach Erreichen einer voreinstellbaren oder voreingestellten Zahl von Zyklustakten der Plastifizierschnecke, jedoch fehlendem Impuls der Lichtschranke ein optisches und/ oder akustisches Anzeigeinstrument einschaltet und/ oder die Plastifizierschnecke stillsetzt. Geht man z. B.