Способ контроля шнековых экструдеров

 

Изобретение относится к способу контроля шнековых экструдеров, в частности штифтовых экструдеров для пластмасс и резины. Цель изобретения - предотвращение повреждения экструдера. Для этого постоянно сравнивают вращающий момент привода, потребляемый выалом шнека экструдера, с наором массы в обрабатываемой смеси. Как только эти сравнительные величины уже не следуют известным зависимостям, вытекающим из изменений других эксплуатационных характеристик, таких, как увеличение числа оборотов шнека экструдера, повышение вязкости смеси, понижение температуры темперируемых сред, увеличение объема втягиваемой во вход экструдера смеси и т.п., экструдер автоматически выключается, и следует предполагать наличие посторонних тел в смеси. Для регистрации вращающего момента используют вал измерения вращающего момента или пропорциональную моменту измерительную величину. Напор массы определяют с помощью приемника напора массы в обрабатываемом материале, например в штифте цилиндра в случае штифтового экструдера. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (Il) 53 А3 (51) 4 В 29 С 47/92

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4028667/23-05 (22) 18.12.86 (31) P 3545747.3 (32) 21. 12.85 (33) DE (46) 23.10.89. Бюп. К 39 (71) Фрид. Крупп, ГмбХ (РЕ) (72) Финн Крокснес (NO) (53) 678.027.3(088 .8) (56) Заявка ФРГ Р 3221472, кл ° В 29 F 3/01, опублик. 1983. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ШНЕКОВНХ ЭКСТРУДЕРОВ (57) Изобретение относится к способу контроля шнековых экструдеров, в частности штифтовых экструдеров для пластмасс и резины. Цель изобретения — предотвращение повреждения экструдера. Для этого постоянно сравнивают вращающий момент привода, потребляемый валом шнека экструдеИзобретение относится к способу контроля шнековых экструдеров, в частности с штифтовыми цилиндрами, для обработки каучуковых и/или пластмассовых смесей и может быть использовано в химической промьппленности.

Цель изобретения — предотвращение повреждения экструдера.

На чертеже показан экструдер для осуществления предложенного способа, общий вид, Шнековый штифтовый экструдер имеет цилиндрический корпус 2, состоящий из трех частей, в котором вращается шнек экструдера (не покара, с напором массы в обрабатываемой смеси. Как только эти сравнительные величины уже не следуют известным зависимостям, вытекающим из изменений других эксплуатационных характеристик, таких, как увеличение числа оборотов шнека экструдера, повышение вязкости смеси, понижение температуры темперируемых сред, увеличение объема втягиваемой во вход экструдера смеси и т.п., экструдер автоматически выключается, и следует предполагать наличие посторонних тел в смеси. Для регистрации вращающего момента используют вал измерения вращающего момента или пропорциональную моменту измерительную величину. Напор массы определяют с помощью приемника напора массы в обрабатываемом материале, например в штифте цилиндра в случае штифтового экструдера.

3 з.п. ф-лы, 1 ил. зан). Шнек экструдера с удлиненным хвостовиком 3 шнека приводится приводным двигателем 4 экструдера через вал 5 электрического измерения вращающего момента. К приводному двигателю 4 экструдера прифланцован тахогенератор для определения числа оборотов двигателя 4. Приводной двигатель

4 экструдера через соединение 7 снабжается током от шкафа комплектного распределительного устройства 8.

Измерительный сигнал тахогенератора 6 через соединение 7а подводится шкафу комплектного распределительного устройства 8 и оттуда вводится в электронно-вычислительную машину9.

3 151 775

Рта машина получает также измерительный сигнал вала 5 измерения вращающего момента через линию 10. Входная часть 11 корпуса 2 снабжена загрузоч- 5 ной воронкой 12 с подающим валиком

13 для ввода обрабатываемой смеси.

В центральной части 14 корпуса 2, выполненной в виде штифтового цилиндра, расположены цилиндрические 10 штифты 15. В один из цилиндрических штифтов 15 вставлен приемник 16 напора массы. Измерительный сигнал приемника 16 напора массы через линию

17 также вводится н вычислительную 15 машину 9, отключающую экструдер при понышешш вращающего момента за счет посторонних тел н смеси.

Способ контроля шн экструдеров заключается в том, что опреде- 20 ляют неисправности н экструдере и подают сигнал на отключение привода экструдера. Наличие неисправностей определяется тем, что при эксплуатации шнековых экструдерон происходит 25 то, что вместе со смесью н экструдер подаются посторонние тела, н Частности металлические части, которые вызывают затеи н зависимости от формы и размеров постороппих тел де- 30 формации и статические изломы перегородок шнека. Отломанные ча .ти перегородок, н свою очередь, вызывают, как правило, тяжелые последующие повреждения, часто делающие неноз. ож- 35 ным дальнейшее изготонление с помощью экструдера, хотя первичные повреждения в большинстве случаев являются не очень большими. Это является существенным, в частности, в 40 отношении экструдерон с цилиндрами, снабженными цилиндрическими штифтами, выступающими радиально из корпуса н пространство шнека н промежутках между перегородками шнека, так называеылх штифтовых экструдеров, все в большей степени распространяющихся за последние годы. Определяющими причинами этого являются повышенная производительность этих экструдеров

50 и более низкая температура экструдирования по сравнению с обычными экструдерными установками. Согласно способу контроля для определения неисправностей измеряют напор массы смеси в экструдере, Напор массы смеси в экструдере используют в качестве сравнительной величины для передачи вращающего момента между заполненным смесью шнеком экструдера и стенкой корпуса, причем измеренное на хвостовике шнека изменение вращающего момента или изменяющуюся пропорционально изменению вращающего момента измерительную величину сравнинают с определенными на основании напора массы сравнительными величинами. Если изменение нращающего момента на хностовике шнека и определенное на основании напора массы изменение не совпадают, то это используют в качестве меры изменения вращающего момента за счет посторонних тел или т.п. н смеси, и обусловленное таким образом повышение вращающего момента HB хностовике шнека экструдера вызывает сообщение о неисправности н работе и/или отключение принода экструдера.

Напор массы измеряют с помощью электрического приемника 16 напора массы. Для оценки того, имеется ли повышение вращающего момента за счет посторонних тел i3 смеси, изменение постоянного тока (dZ) приводного двигателя 4 экструдера сравнивают с изменением напора (dp) массы в экструдере и что необходимой предпосылкой для отключения экструдера

1 вследствие наличия посторонних те > и смеси является возникновение нарастания постоянного тока без соответствующего нарастания напора массы и для оценки того, имеется ли достаточное условие для отключения экструдера 1, учитывают временное изменение измерительных величин (dl/dt), соответственно с1р/dt, изменение уровня измерительных величин, также изменение числа оборотов шнека экструдера. Приемник налора массы расположен в цилиндрическом штифте 15 штифтового цилиндра. Приемник 16 напора массы расположен н первом ряду цилиндрических штифтов после загрузочной воронки 12 экструдера 1.

Способ контроля исходит из того, что для контроля можно использовать параметры, которые можно измерить в шкафу комплектного распределительного устройства энергоснабжения, такие как ток, напряжение и число оборотов, и, кроме того, использовать измерительную технику.

Увеличение вращающего момента на валу шнека экструдера может иметь

1517753

20

45

55 следующие причины: посторонние тела в смеси, в частности металлические части, заклинивающие в зоне штифтового цилиндра; увеличение числа оборотов шнека экструдера; повышение вяз5 кости смеси; понижение температуры темперируемых сред, увеличение объема втягиваемой во вход экструдера смеси.

Опыты показали, что причины в-е одновременно с повышением вращающего момента также вызывают изменение напора массы в экструдере, так что становится возможным отфильтровывать 15 причину а из общего повышения вращающего момента.

Для регистрации общего вращающего момента может использоваться вал измерения вращающего момента. Более простым является использовать измерительную величину, пропорциональную общему вращающему моменту. Особенно пригодным для этого является постоянный { ток привода постоянного тока, обычно применяемый сегодня в экструдерных установках.

Временная разница между регистрацией общего вращающего момента и изменением напора по причинам в-е является настолько малой, в частности в том случае, если приемник напора массы помещен в первом ряду штифтов в направлении подачи, что установка может быть своевременно отключена, когда имеется п1ичина

35 а, то есть для того, чтобы избежать последующих повреждений.

При оценке измеренных данных в отношении того, имеется ли случай а, 40 сравниваются, в частности, между собой их градиенты. Однако для оценки могут также использоваться средние величины и максимальные величины предшествующих измерительных величин.

Можно представить себе также, что все величины движения смеси запоминаются при испытательном цикле и служат в качестве сравнительного этанола для последующего автоматического режима работы.

Колебания измеренных данных в пределах определенной ширины полосы остаются при оценке неучтенными.

Основанием для этой ширины полосы являются непрерывно заполненные измеренные данные.

Регистрацию И оценку измерительных величин осуществляют с помощью электронно-вычислительной машины.

Таким образом, предлагаемый cnocot. обеспечивает возможность простого предотвращения повреждений экструдера с меньшими расходами, чем в известных решениях, предусматриванхцих установку средств сигнализации об обламывании штифта в каждом штифте, которых экструдер может содержать

100 штук .

Формула изобретения

1. Способ контроля шнековых экструдеров, в частности, штифтовых экструдеров с цилиндрическими штифтами для обработки каучука и/или пластмассовых смесей, включающий определение неисправностей и подачу сигнала на отключение привода экструдера, отличающийся тем, что, с целью предотвращения повреждения экструдера, для определения неисправностей измеряют напор массы смеси в экструдере и используют его в качестве сравнительной величины передачи вращающего момента между заполненным смесью шнеком экструдера и стенкой цилиндра, затем измеряют на хвостовике шнека изменение вращающего момента или изменяющуюся пропорционально изменению вращающего момента измерительную величину и сравнивают с определенными на основании напора массы сравнительными величинами, причем при несовпадении изменения вращающего момента и определенного на основании напора массы изменения величину несовпадения используют в качестве меры изменения вращающего момента за счет посторонних тел в смеси, а повышение вращающего момента на хвостовике шнека используют в качестве сигнала о неисправности в работе и/или отключении привода экструдера.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве измерительной величины изменения вращающего момента используют изменение . постоянного тока приводного двигателя экструдера, которое сравнивают с изменением напора массы, а отключение привода экструдера осуществляют при наличии нарастания постоянного тока без соответствующего нара1517753

Составитель Л. Кольцова

Техред М.Моргентал

Редактор А. Козориз

Корректор О. Кравцова

Заказ 6301 Тираж 535 Подписное

Р"ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 стания напора массы .при соблюдении достаточного условия для отключения, учитывающего временное изменение измерительных величин (dI/dt соответственно dp/dt), изменения уровня измерительных величин и изменения числа оборотов шнека.

3. СпоСоб по пп. 1 и 2, о т л и " ч а ю шийся тем, что напор массы измеряют в цилиндрическом штифте экструдера.

4. Способ по п. 3, о т л и ч а— ю шийся тем, что напор массы измеряют в цилиндрическом штифте первого после загрузочной воронки Ряда.