DE3506635C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und Zuführen
mehrerer granulat- und/oder pulverförmiger Komponenten für einen
Extruder, bei der die Komponenten in Dosierstationen enthalten
sind und mittels Austragseinrichtungen der Dosierstationen
kontinuierlich einem gemeinsamen Zulauftrichter, dessen Auslauf
mit dem Einlauf der Extruderschnecke des Extruders verbunden ist,
zuführbar sind, wobei die jeweiligen Mengen der Komponenten durch
veränderbare Drehzahlen der Austragseinrichtungen vorgebbar sind.
Bei bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art, wie z. B.
in der DE-OS 26 28 910 beschrieben sind, werden die Komponenten
des der Strangpresse zugeführten Teilchengemisches von
Versorgungsquellen oder Lagerbehältern in einer Reihe von
Einlauftrichtern abgezogen, von denen sie durch einzeln
gesteuerte oder zu messende Beschickungsvorrichtungen dem
Beschickungsabschnitt einer Strangpresse zugeführt werden. Zum
Regulieren der Beschickungsvorrichtung ist eine Dosiersteuerung
vorgesehen, um so eine Beschickungsvorrichtung für konstantes
Gewicht für jede der Komponenten des Gemisches sicherzustellen.
Das von den Trichtern kommende Material wird einem gemeinsamen
Einlaßtrichter für die Strangpresse zugeführt. Ferner ist
bekannt, daß die Zufuhr des Materials in den Einlaßtrichter
kontinuierlich und ohne größere Störungen erfolgen kann, so daß
die Zufuhr des Materials in den Beschickungsabschnitt
gewährleistet ist. Soll allerdings die Zusammenstellung des den
Extruder verlassenden Materials geändert werden - es sei nur an
den Farbwechsel bei der Herstellung von kunststoffisolierten
Kabeln verwiesen - dann wird solange Ausschuß gefahren, bis die
große Vorratsmenge im Zulauftrichter verbraucht und vollständig
durch die neu zugeführten Komponenten ersetzt ist. Da der Draht
oft nur eine dünne Kunststoffschicht erhält, nimmt dieser
Farbwechsel sehr lange Zeit in Anspruch, was beim
On-Line-Verfahren, d. h. kontinuierlicher oder ohne Unterbrechung
laufender Betrieb, einen entsprechend großen Ausschuß mit sich
bringt.
Eine weitere Vorrichtung zum Dosieren geht aus der DE-AS 15 29
822 hervor. Dosierstationen mit Ausgabeeinrichtungen sind dort
nicht vorgesehen, vielmehr erfolgt die Zufuhr des Kunststoffes
durch einen Zulauf, der im oberen Bereich des Einlauftrichters
angeordnet ist. Darüber hinaus befinden sich die Einrichtungen
zum Konstanthalten der Füllhöhe im Bereiche des Zulaufs.
Schließlich sind ähnliche Vorrichtungen auch noch in der US-PS
44 90 046 bzw. US-PS 41 25 208 beschrieben.
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der beim ohne Unterbrechung laufenden
Betrieb die Zusammensetzung der Komponenten geändert werden kann,
ohne daß dadurch viel Ausschuß entsteht.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
in dem Zulauftrichter unmittelbar über dem Auslauf ein
Füllstandsmelder angeordnet ist, der in Abhängigkeit von einer
dadurch vorgegebenen kleinen Vorratsmenge aller zugeführten Komponenten
in Zulauftrichter wahlweise die Zufuhr der Komponenten mit den
durch die Drehzahlen der Austragseinrichtungen vorgegebenen
Bedingungen sperrt oder freigibt.
Da die Komponenten im abgestimmten Verhältnis zueinander
kontinuierlich zugeführt werden und im Zulauftrichter nur eine
kleine Vorratsmenge bilden, kann auf die Mischung der Komponenten
im Zulauftrichter verzichtet werden. Bei einem Komponentenwechsel
im kontinuierlichen Verfahren ist diese kleine Vorratsmenge bald
verbraucht. Die neu zusammengesetzten Komponenten setzen sich
auf dieser kleinen Vorratsmenge ab, ohne sich damit zu
vermischen. Es tritt daher nur in einer kleinen Schicht eine
Vermischung auf, die aber zu vernachlässigbarem Ausschuß beim
Komponentenwechsel führt. Der Füllstandsmelder im Zulauftrichter
sorgt dafür, daß nur die kleine Vorratsmenge enthalten ist und
steuert entsprechend die Sperrung und Freigabe der ausgewählten
Komponenten, deren Verhältnisse zueinander einfach durch die
Veränderung der Drehzahlen der Austrageeinrichtungen angepaßt
werden können.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei einer Vorrichtung, bei der eine Dosierstation mit einer als
Hauptkomponente, z. B. Kunststoffgranulat, verwendeten Komponente
gefüllt ist, bei der mindestens zwei Dosierstationen mit als
Nebenkomponenten, z. B. Farbzusätze, verwendeten Komponenten
gefüllt sind und bei der die kontinuierlich zugeführte
Hauptkomponente wahlweise auf die Zufuhr einer der
Nebenkomponenten umschaltbar ist, ist es zweckmäßig, wenn die
Umschaltung der Nebenkomponenten durch Einschaltung der
Austragseinrichtung der der gewünschten Komponente zugeordneten
Dosierstation erfolgt.
Da sich bei einem Komponentenwechsel, z. B. Farbwechsel, der
Anteil der Hauptkomponente meist nicht ändert, sieht eine weitere
Ausgestaltung vor, daß die Drehzahl der Austragseinrichtung der
Dosierstation mit der Hauptkomponente fest vorgegeben ist und
daß der Anteil der Nebenkomponente durch Veränderung der
Drehzahlen der Austragungseinrichtungen der zugeordneten
Dosierstationen festgelegt wird.
Bei der Kunststoffextrusion ist eine weitere Ausgestaltung
sinnvoll, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Dosierstation
zur Aufnahme von Zusatzstoffen, wie Gleitmittel, Stabilisatoren
und dgl. verwendet ist und daß der Anteil der Zusatzstoffe durch
Änderung der Drehzahl der Austragseinrichtung dieser
Dosierstation festlegbar ist.
Zur Erhöhung der Sicherheit der vorgegebenen Zufuhr der
ausgewählten Komponenten ist zudem vorgesehen, daß jeder
Austragseinrichtung eine Drehzahlüberwachung mit optischem
und/oder akustischem Alarmgeber zugeordnet ist, der bei
ausgewählter Dosierstation und fehlender Drehbewegung anspricht.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Von dem Extruder ist in der Zeichnung nur die Extruderschnecke
10 mit dem Schneckengehäuse 11, der Schnecke 12, dem Austritt
13 und dem Einlauf 14 gezeigt, da die Ausgestaltungen der anderen
Teile des Extruders für die vorliegende Erfindung nicht von
Bedeutung sind.
Mit dem Einlauf 14 der Extruderschnecke 10 ist der Auslauf 16
des Zulauftrichters 15 verbunden. Unmittelbar über dem Auslauf
16 des Zulauftrichters 15 ist der Füllstandsmelder 17 angeordnet,
der in dieser Anordnung eine sehr kleine Vorratsmenge im
Zulauftrichter 15 überwacht.
Entscheidend ist nun, daß alle Komponenten 19, 22, 25 und 28 in
Dosierstationen 18, 21, 24 und 27 enthalten sind, die mit ihren
Ausgängen 30, 31, 32 und 33 in den gemeinsamen Zulauftichter 15
münden. Dabei können die Dosierstationen 24 und 27 hinter den
Dosierstationen 18 und 21 angeordnet und auch mit dem gemeinsamen
Zulauftrichter 15 verbunden sein.
Jede Dosierstation 18, 21, 24 und 27 weist eine Austragseinrichtung
20, 23, 26 und 29 auf, die von einem Elektromotor betrieben wird
und je nach Drehzahl n 0, n 1, n
2 bzw. nz eine vorbestimmte Menge
der Komponente 19, 22, 25 bzw. 28 kontinuierlich dem Zulauftrichter
15 zuführt. Die Austragseinrichtungen 20, 23, 26 und 29 sind im
Ausführungsbeispiel als Zellenradschleusen ausgebildet.
Fehlt im Zulauftrichter 15 die Vorratsmenge, dann schaltet der
Füllstandsmelder 17 die Austragseinrichtungen für die gewünschten
Komponenten an. Ist die Komponente 19 bei einer
Kunststoffextrusion die Hauptkomponente, z. B. das
Kunststoffgranulat, dann wird entsprechend der Drehzahl n 0 eine
Menge in den Zulauftrichter 15 zugeführt. Ist die Komponente 22
eine Nebenkomponente, z. B. ein erster Farbzusatz, dann wird durch
die Drehzahl n 1 der Austragseinrichtung 23 der Dosierstation 21
die zugeführte Menge und durch die rezeptmäßig ermittelte
Drehzahl n 0 das Verhältnis der Nebenkomponente zur
Hauptkomponente festgelegt. Der Füllstandsmelder 17 schaltet beim
Ansprechen, d. h. beim Vorliegen der Vorratsmenge, die
Austragseinrichtungen 20 und 23 ab. Fällt die Vorratsmenge unter
den vorgegebenen Pegel ab, dann schaltet der Füllstandsmelder
17 gleichzeitig wieder die beiden Austragseinrichtungen 20 und
23 ein, und zwar mit den vorgewählten Drehzahlen n 0 und n 1.
Bei einem Farbwechsel im ohne Unterbrechung laufenden Betrieb
wird einfach von der Dosierstation 21 auf die produkt- und
rezeptmäßig vorjustierte Dosierstation 24 umgeschaltet. Die
Dosierstation 24 enthält als Komponente 25 einen anderen
Farbzusatz. Die Drehzahl n 2 definiert die Menge der Komponente
25, die dem Zulauftrichter 15 kontinuierlich zugeführt wird. Der
Füllstandsmelder 17 steuert mit der Austragseinrichtung 20 jetzt
die Austragseinrichtung 26 an. Ein einfacher Umschalter kann die
Steuerleitung entsprechend umschalten.
Da die Komponenten 19 und 22 bzw. 19 und 25 in kontinuierlichem
Strom dem Zulauftrichter 15 zugeführt werden, vermischen sie sich
dabei ausreichend, so daß im Zulauftrichter 15 kein Mischer mehr
vorgesehen werden muß. Bei einem Farbwechsel legen sich die neuen
Komponenten 19 und 25 auf die Vorratsmenge aus den Komponenten
19 und 22. Dabei tritt nur im Übergangsbereich eine kleine
Vermischung auf. Dies hat zur Folge, daß beim kontinuierlichen
Verfahren und einem Farbwechsel nur ein vernachlässigbarer
Ausschuß entsteht, der durch diese vermischte Grenzschicht
bedingt ist.
Die Dosierstation 27 kann als Komponente 28 Zusatzstoffe wie
Gleitmittel, Stabilisatoren und dgl. enthalten, die entsprechend
der Drehzahl nz der Austragseinrichtung 29 zudosiert werden
können.
Die Austragseinrichtung 29 der Dosierstation 27 wird dann vom
Füllstandsmelder 17, zusammen mit den Austragseinrichtungen 20
und 23 bzw. 20 und 26 der Dosierstationen 18 und 21 bzw. 18 und
24 angesteuert oder abgeschaltet.
Wie die Deckel 34, 35 und 36 zeigen, können die mit Farbzusätzen
und Zusatzstoffen gefüllten Dosierstationen 21, 24 und 27 auch
verschlossen werden.
Ist der Füllstandsmelder 17 höhenverstellbar im Zulauftrichter
15 angeordnet, dann kann die Vorratsmenge im Zulauftrichter 15
variiert werden und an verschiedene Arbeitsverfahren und -mittel
angepaßt werden.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Dosieren und Zuführen mehrerer granulat-
und/oder pulverförmiger Komponenten für einen Extruder,
bei der die Komponenten in Dosierstationen enthalten sind
und mittels Austragseinrichtungen der Dosierstationen
kontinuierlich einem gemeinsamen Zulauftrichter, dessen
Auslauf mit dem Einlauf der Extruderschnecke des Extruders
verbunden ist, zuführbar sind, wobei die jeweiligenMengen
der Komponenten durch veränderbare Drehzahlen der
Austragseinrichtungen vorgebbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Zulauftrichtr (15) unmittelbar über dem Auslauf
(16) ein Füllstandsmelder (17) angeordnet ist, der in
Abhängigkeit von einer dadurch vorgegebenen kleinen
Vorratsmenge aller zugeführten Komponenten (19, 22, 25, 28)
im Zulauftrichter (15) wahlweise die Zufuhr der Komponenten
(19, 22, 25, 28) mit den durch die Drehzahlen (n 0, n 1, n 2, nz)
der Austragseinrichtungen (20, 23, 26, 29) vorgegebenen
Bedingungen sperrt oder freigibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Dosierstation mit
einer als Hauptkomponente, z. B. Kunststoffgranulat,
verwendeten Komponente gefüllt ist, bei der mindestens zwei
Dosierstationen mit als Nebenkomponenten, z. B. Farbzusätze,
verwendeten Komponente gefüllt sind und bei der die
kontinuierlich zugeführte Hauptkomponente wahlweise auf die
Zufuhr einer der Nebenkomponenten umschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltung der Nebenkomponenten durch Einschaltung
der Austragseinrichtung (23 bzw. 26) der der gewünschten
Komponente zugeordneten Dosierstation (21 bzw. 24) erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl (n 0) der Austragseinrichtung (20) der
Dosierstation (18) mit der Hauptkomponente fest vorgegeben
ist und
daß der Anteil der Nebenkomponenten durch Veränderung der
Drehzahlen (n 1, n 2, nz) der Austragseinrichtungen (23, 26, 29)
der zugeordneten Dosierstationen (21, 24, 27) festgelegt wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Dosierstation (27) zur Aufnahme von Zusatzstoffen,
wie Gleitmittel, Stabilisatoren und dgl. verwendet ist, und
daß der Anteil der Zusatzstoffe durch Änderung der Drehzahl
(nz) der Austragseinrichtung (29) dieser Dosierstation (27)
festlegbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Austragseinrichtung (20, 23, 26, 29) eine
Drehzahlüberwachung mit optischen und/oder akustischem
Alarmgeber zugeordnet ist, der bei ausgewählter
Dosierstation (18, 21, 24, 27) und fehlender Drehbewegung
anspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllstandsmelder (17) im Zulauftrichter (15)
höhenverstellbar angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853506635 DE3506635A1 (de) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Vorrichtung zum dosieren und zufuehren mehrerer granulat- und/oder pulverfoermiger komponenten fuer einen extruder |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853506635 DE3506635A1 (de) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Vorrichtung zum dosieren und zufuehren mehrerer granulat- und/oder pulverfoermiger komponenten fuer einen extruder |
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ID=6263529
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4026957C2 (de) * | 1990-08-25 | 1994-07-14 | Theysohn Friedrich Fa | Zuführvorrichtung für das einem Extruder in mehreren Komponenten zuzuführende, zu extrudierende Material |
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US3036335A (en) * | 1959-06-11 | 1962-05-29 | Nat Rubber Machinery Co | Apparatus and method for extruding thermoplastic material |
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Also Published As
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