DE8613835U1

DE8613835U1 - Waage für die Massendurchsatzerfassung im Einlauf eines Extruders

Info

Publication number: DE8613835U1
Application number: DE19868613835
Authority: DE
Original assignee: Inoex GmbH
Current assignee: Inoex GmbH
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1989-05-11

Description

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04.04.1989 KN/HW 46130G - 2 -

INOEX GMBH

Innovationen und Ausrüstungen

für die Extrusionstechnik

Borweg 27

D-4970 Bad Oeynhausen 1

Waage für d&ldquor;e Massendurchsatzerfassung im Einlauf eines Extruders

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage für die Massendurchsatzerfassung im Einlauf eines Extruders, bestehend aus einem mit dem zu extrudierenden Material füllbaren Waagebehälter mit einer Wägeeinrichtung und einem Auswertgerät für die von der Wägeeinrichtung gelieferten Meßwerte und aus einem dem Einlauf des Extruders vorgeordneten und zum Einlauf hin offenen, insbesondere trichterförmigen Behälter, in den der Inhalt des Waagebehälters chargenweise entieerbar ist, wobei das Auswertgerät die bei kontinuierlicher Erfassung der von der Wägeeinrichtung gelieferten Meßwerte und den durch Differenzierung dieser Meßwerte ermittelten relativen Massendurchsatz in den absoluten MäsäendUrchsatz: umrechnet, indem der von der Wägeeinrichtung des Waagebehälters bei jeder Entleerung erhaltene

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t Meßwert für das absolute Materialgewicht mit der änderung

Ti (Differenz) der von der Wägeeinrichtung des zum Einlauf hin

\ offenen Behälters gelieferten Meßwerte gleichgesetzt

^ · wird.

f Bei der Herstellung von extrudierten Produkten spielt die

: Massendurchsatzerfassung eine wesentliche Rolle, Nur bei

exakter Massendurchsatzerfassung ist es möglich, das '--. Produkt unter Einhaltung der Toleranzgrenzen mi': einem

' Minimum an Materialeinsatz herzustellen. Um korrigierend

in den Herstellungsprozeß eingreifen zu können, strebt man eine möglichst unmittelbare Erfassung von Änderungen des Massendurchsatzes an.

Bei einer aus der älteren Patentanmeldung P 35 42 560.1-53 bekannten Waage der eingangs genannten Art sitzt der zum Einlauf hin offene, trichterförmige Behälter fest auf dem Einlauf des Extruders. Wenn beim Extrudieren das Niveau des im Behälter befindlichen, zu extrudierenden Materials bis auf ein unteres vorgegebenes Niveau abgesunken ist, gibt ein Niveauschalter ein Signal zum Entleeren des inzwischen gefüllten Waagebehälters. Der Waagebehälter wird

' nach Entleeren erneut gefüllt und steht dann für die

nächste Entlesrung zur Verfügung. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig. Die Taktzeit der Entleerung des Waagebehälters schwankt in der Praxis in weiten Grenzen zwischen ca. 15 und 60 Sekunden. Zwar läßt sich über das exakt zu messende Gewicht einer jeden Charge im Waagebehälter der durchschnittliche Massendurchsatz für die jeweilige Taktzeit von 15 Sekunden und mehr vom Auswertgerät genau angeben, doch kann es innerhalb dieser Taktzeiten zu erheblichen Schwankungen im Massendurchsatz, z.B. durch einen Mafcerialstau vor dem Einlauf des Extruders,

kommen* Deshalb ist eine solche Waage ungenügend geeignet, kontinuierliche Meßwerte für den Massendurchsatz zu liefern, die für die Automatisierung des Extruderbetriebes

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Auoh bei der aus der* DEi=OS 25 31 966 bekannten Waage ist der Behälter fest auf dem Einlauf des Extruders angebracht. Durch entlang der Behälterhöhe versetzte Meßpunkte wird die zeitliehe Änderung des Massendurohsatzes zwischen den Meßpunkten gemessen. Hierdurch läßt sioh jedoch auch wiederum nur der durchschnittliche Hassendurchsatz feststellen, ohne daß Durchsatzschwankungen erkannt werden.

Bei einer anderen bekannten Waage (DE-AS 1 224 05¹I) sind zwei übereinander angeordnete Behälter vorgesehen, von denen der obere Behälter chargenweAse in den unteren Behälter entleerbar ist. Das Material aus dem unteren Behälter verläßt diesen über ein nicht näher erläutertes, regelbares Abzugsorgan. Bei der bekannten Waage geht es darum, das Abzugsorgan und damit den Austrag von Material aus dem Behälter zu regeln. Zu diesem Zweck ist dem Behälter eine Meßeinrichtung zugeordnet, die an einen Regler den Istwert für das Gewicht des Behälters liefert.

Der Regler erhält von einem Sollwertgeber nach einem vorgegebenen Programm sich ändernde Sollwerte. Bei jeder Entleerung des oberen Behälters in den unteren Behälter wird der Sollwertgeber auf einen Wert eingestellt, der dem absoluten Gewicht des aus dem oberen Behälter in den unteren Behälter gegebenen Materials entspricht. In Abhängigkeit von den Werten des Sollwertgebers und des Istwertgebers regelt der Regler das Austragsorgan. Dabei

können die Istwerte, die der Istwertgeber liefert, &iacgr;

verfälscht sein, d.h. sie setzen sich aus dem tatsächlichen | Gewicht des Materials im Behälter und anderen Störgrößen, ; wie Gewicht des Behälters, zusammen. Da bei der Regelung diese "falschen" Istwerte nicht stören, brauchen sie auch }

nicht korrigiert zu werden, weil der Absolutwert des ^f-

Gewichtes des Inhaltes des Behälters nicht gefragt ist. |

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Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Waage zu schaffen, mittels der der kontinuierliche Mässendurohsatz präzise bestimmt t/ördän kann*

Diese Aufgabe wird bei einer Waage der eingangs genannten Art daduroh gelöst, daß der zum Einlauf hin offene Behälter an der Wägeeinriohtung frei aufgehängt öder abgestützt und nur über den Materialstrom mit dem Einlauf gekoppelt ist.

Bei der Erfindung ist der untere Behälter nicht länger konstruktiv mit dem Einlauf verbunden, sondern an einer Wägeeinrichtung frei aufgehängt oder abgestützt und nur noch über den Materialstrom mit dem Einlauf gekoppelt. Die Kopplung ist derart eng, daß sich kein undefinierbarer, in der Größe schwankender Stau vor dem Einlauf bilden kann* Der zum Einlauf hin offene Behälter geht praktisch Übergangslos in den Einlauf über. Gleichwohl ist eine Wägung des Behälterinhalteä aufgrund seiner freien Aufhängung oder Abstützung möglich.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Erfassung der von der Wägeeinrichtung gelieferten Meßwerte und ihrer Differenzierung (Abnahme des Gewichtes pro Zeiteinheit), um den relativen Massendurchsatz zu ermitteln. Die Wägeeinrichtung kann deshalb relative Meßwerte liefern, weil der Inhalt des Behälters über den Materialstrom mit dem Einlauf des Extruders gekoppelt ist. Durch Vergleich der relativen Werte mit Werten für das absolute Gewicht, die bei jeder Entleerung des oberen Behälters anfallen, werden die relativen Werte in absolute Werte umgewandelt. Somit erhält man bei der erfindungsgemäßen Waage kontinuierliche absolute Werte für den Massendurchsatz.

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-film folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Äüäiührungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Einer Extruderschnecke 1 wird über einen Einlauf 2 das zu extrudierende Material zugeführt. Auf diesem Einlauf 2 ist ein Traggestell 3 angeordnet. Eine Traverse H des Traggestells 3 trägt einen Füllstutzen 5. Aus diesem Füllstutzen können mittels eines steuerbaren Schiebers 6 dosierte Chargen in einen darunter hängend an der Traverse k angeordneten^ trichterförmigen Waagebehälter 7 eingegeben werden. Die untere Öffnung des Waagebehälters 7 ist durch eine Klappe 8 verschlossen, die mittels eines Antriebes 9 geöffnet werden kann.

Dem Waagebehälter 7 ist eine in der Zeichnung nur angedeutet dargestellte, beispielsweise in der Traverse 4 untergebrachte Wägeeinrichtung zugeordnet, die z. B^ in bekannter Weise aus Druckmeßdosen 10 bestehen kann'.

Unterhalb des Waagebehälters 7 befindet sich ein weiterer trichterföriaiger Waagebehälter 11, der im Traggestell 3

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-&tgr;&igr; frei aufgehängt bzwi auf Druckmeßdösen 12 einer

&psgr; Wägeeinrichtung abgestützt ist. Zusätzliche

I Schwingungsdämpfer 13 verhindern, daß Schwingungen des

I Behälters 10 den Wägevorgang beeinträchtigen. Der unten

I offene Waagebehälter 1Ö mündet in den Einlauf 2, ist mit

■j diesem aber nicht unmittelbar, sondern nur über den Strom

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\ Ein Auswertgerät 14 erhiält von den als Druckmeßdosen

; ausgebildeten Wägeeinrichtungen 10,12 Meßwerte für das

\ Füllgewicht des Waagebehälters 7 und des Waagebehälters

\ 11. Das Auswertgerät 14 ermittelt durch Differenzbildung

; der kontinuierlich empfangenen Meßwerte für das

% augenblickliche Füllgewicht des Waagebehälters 11 den

I Massendurchsatz (Gewichtsabnahme pro Zeiteinheit) und

\ korrigiert (eicht) diesen Wert mit dem bei jeder Entleerung

I des Waagebehälters 7 von der Wägeeinrichtung 10 gelieferten

<i Meßwert für das absolute Gewicht. Eine solche Korrektur

'2 ist deshalb leicht möglich, weil bei Entleerung des

I Waagebehälters 7 sich auch die Meßwerte für den

J Waagebehälter 11 ändern, und zwar in einem solchen Maß,

,| wie neues Material aus dem Waagebehälter 7 in den

I Waagebehälter 11 gefüllt wird.

Um die Ursache für festgestellte

Massendurchsatzschwankungen zu ermitteln, kann das Auswertgerät 14 einen zusätzlichen Meßwert für das in den Waagebehälter 7 gefüllte Volumen erhalten. Dies kann in der Weise geschehen, daß der Schieber 6 kleine Chargen bestimmten Volumens in den Waagebehälter 7 eingibt und die Chargen pro Füllung des Waagebehälters 7 erfaßt werden. Aber auch mit anderen Dosiereinrichtungen, wie Zählrad, Dosierschnecke und dergleichen, läßt sich das eingegebene Volumen erfassen. Durch Berücksichtigung des volumenbezogenen Füllgewichtes des Waagebehälters 7 läßt

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sich dann eine Aussage darüber machen, ob die Massendurchsatzschwankungen rohmaterial- oder extruderbedingt sind. Die Kenntnis der Ursache ist für die Automatisierung und für Fehlererkennung von Bedeutung.

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Claims

04.04.1989 KN/HW 4613OG

Anspruch

Waage für die Massendurchsatzerfassung im Einlauf (2) eines Extruders (1), bestehend aus einem mit dem zu extrudierenden Material füllbaren Waagebehälter (7) mit einer Wägeeinrichtung (10) und einem Auswertgerät (14) für die von der Wägeeinrichtung (14) gelieferten Meßwerte und aus einem dem Einlauf des Extruders (1) vorgeordneten und zum Einlauf hin offenen, insbesondere trichterförmigen Behälter (11), in den der Inhalt des Waagebehälters (7) chargenweise entleerbar ist, wobei das Auswertgerät (14) die bei kontinuierlicher Erfassung der von der Wägeeinrichtung (12) gelieferten Meßwerte und den durch Differenzierung dieser Meßwerte ermittelten relativen Massendurchsatz in den absoluten Massendurchsatz umrechnet, indem der von der Wägeeinrichtung (10) des Waagebehälters (7) bei jeder Entleerung erhaltene Meßwert für das absolute Materialgewicht mit der Änderung (Differenz) der von der Wägeeinrichtung (12) des zum Einlauf (2) hin offenen Behältere (11) gelieferten Meßwerte gleichgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Einlauf (2) hin offene Behälter (11) an der Wägeeinrichtung (12) frei aufgehängt oder abgestützt und nur über den Materialstrom mit dem Einlauf (2) des Extruders (1) gekoppelt ist.