CS205868B1

CS205868B1 - Connection for temperature regulation of the melt at the plasticator machines

Info

Publication number: CS205868B1
Application number: CS218579A
Authority: CS
Inventors: Marian Truchly; Pavol Szabo
Original assignee: Marian Truchly; Pavol Szabo
Priority date: 1979-03-31
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1981-05-29

Abstract

Zapojenie pre reguláciu teploty taveniny u plastikářských strojov. Účelom vynálezu je zabezpečenie rovnomernej teploty taveniny v ústí plastifikačného valea pri změnách technologických a surovinových parametrov. Tento účel sa dosiahne pomocou zariadenia, pozostávajúoeho zo spojitého regulátora, člena pre tvorbu časových konštánt, modulátora a demodulátora, zapojenie ktorých je na obrázku.Wiring for melt temperature regulation in plastic machines. The purpose of the invention is to ensure a uniform temperature of the melt at the mouth of the plasticizing valve during changes in technological and raw material parameters. This purpose is achieved using a device consisting of a continuous regulator, a member for creating time constants, a modulator and a demodulator, the connection of which is shown in the figure.

Description

1 205 8681,205,868

Vynález sa týká zariadenia pre reguláciu teploty taveniny u plastikářských strojov,ktoré zabezpečuje rovnoměrná teplotu taveniny v ústí plastifikačneho valca pri změnáchtechnologických a surovinových parametrov.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling the temperature of a melt in a plastics machine which provides a uniform temperature of the melt at the mouth of the plasticizing roll when the technological and raw material parameters change.

Pri—spracování plastov je potřebné do plastu dodat určité množstvo tepelnej energie atým zabezpečit na výstupe plastikářského valca spracovatelskú teplotu, ktorej velkost zá-visí od typu a vlastnosti spracovávaného materiálu. Teplo zabezpečujúce plastifikáciu sadostává do plastu v plastifikačnom válci, kde sa plast dopravuje od násypky k ústiu valcapomocou závitovky dvomi spčsobmi - prestupom zo stien valca a dissipačným teplom od točia-oej sa závitovky. Plastifikačný válec je rozdělený do niekolkých zón, ktoré sú vyhrievanéna určitá, predom zvolená teplotu. U vSčšiny doteraz vyráběných strojov sá používá iba kontrola a regulácia teploty jed-notlivých zón plastifikačneho valca. Snímače teploty, prevažne termočlánky, sá umiestnenév jednotlivých vyhrievacích zónách v telese valoa. Ich výstup je spojený so vstupom pří-slušného regulátora teploty, kde sa porovnává hodnota výstupu snímača so žiadanou hodno-tou. Pri nerovnosti týchto veličin, tj. regulačněj odchýlke, prichádza k dvojhodnotnémupríp, trojhodnotněmu výstupu regulátora, ktorým je ovládaná vyhrievacie teleso, zabezpecu-jáce vyhrievanie príslušnej vyhrievacej zóny plastifikačnáho valca.When processing plastics, it is necessary to provide some heat energy to the plastic and thus to provide a processing temperature at the outlet of the plastic cylinder, the size of which depends on the type and property of the material being processed. The heat of plasticization is incorporated into the plastic in the plasticizing roll where the plastic is conveyed from the hopper to the mouth by the screw by means of a screw in two ways - from the walls of the roll and the dissipating heat from the turn screw. The plasticizing roller is divided into several zones, which are heated by a certain pre-selected temperature. In most of the machines produced so far, only the control and temperature control of the individual zones of the plasticizing roller is used. Temperature sensors, mostly thermocouples, are placed in individual heating zones in the valoa body. Their output is connected to the input of the respective temperature controller, where the sensor output value is compared with the desired value. In the case of unevenness of these variables, i.e. a control deviation, a three-valued output of the regulator, which is the control of the heating element, is provided to provide heating of the respective heating zone of the plasticizing cylinder.

Nevýhodou takto realizovanej regulácie je, že nezaručuje konštantná hodnotu teplotytaveniny v ústí plastifikačnáho valca, pri zmene týchto parametrov v dosledku hnetaciehotepla prichádza k značným výkyvom teploty taveniny, čoho dosledkom je znížená kvalita vy-robených výrobkov. Tiež pri zvýšení teploty taveniny nad dovolená úroveň prichádza k tepel-nej degradácii materiálu a tým prerušeniu kontinuálněj výroby, čo spósobí prestoje výrob-ného zariadenia, nutnost zvýšeného počtu pracovných sil a znehodnotenie materiálu pri zno-vu spustení procesu. Z týchto dovodov sa v poslednom období přistupuje k regulácii teploty taveniny v ústíplastifikačnáho valca. Sú známe systémy regulácie teploty taveniny, ktoré na základe údajůsnímača teploty taveniny korigujú žiadanú hodnotu pásmových regulátorov. Konštrukcia tých-to regulátorov pozostáva z regulátora teploty, ktorého výstup je spracovaný cez sosilňovačamplitúdovým modulátorom a demodulátorom, kde sa signál rozdělí na niekolko galvanicky ne-závislých výstupov, ktoré sú přivedené na jednotlivé pásmové regulátory. Amplitudový modu-látor a demodulátor je realizovaný polovodičovými nrvkami, pričom ako synchronizačná frek-vencia bývá použitá Sletová frekvencia. 2 205 888The disadvantage of such a control is that it does not guarantee a constant value of the temperature of the melt in the mouth of the plasticizing roll, and when these parameters change as a result of kneading, considerable melt temperature fluctuations occur, resulting in reduced quality of the products produced. Also, when the melt temperature rises above the allowable level, thermal degradation of the material occurs, thereby interrupting the continuous production, resulting in the downtime of the manufacturing equipment, the need for increased workforce, and the deterioration of the material upon restarting the process. From these sources, the temperature control of the melt in the mouth of the plasticizing cylinder has recently been approached. Melt temperature control systems are known which, based on the melt temperature sensor, correct the setpoint of the band regulators. The design of these controllers consists of a temperature controller whose output is processed through a amplifier amplifier modulator and a demodulator, where the signal is split into several galvanically non-dependent outputs that are applied to individual band regulators. The amplitude modulator and the demodulator are implemented by semiconductor elements, wherein the fly frequency is used as the synchronization frequency. 2,205,888

Nevýhodou takto realizovanej reguláoie teploty taveniny je zložitá a robustná konšt-rukoia amplitúdového modulátora a demodulátora, čím sa znižuje kvalita reguláoie a zvyšu-je pravděpodobnost výskytu porúch ako samotného zariadenia, tak i poruch regulačného obvo-du.The disadvantage of the melt temperature control thus realized is the complexity and robustness of the amplitude modulator and the demodulator, thereby reducing the quality of the control and increasing the likelihood of both the device itself and the control circuit failures.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá vtom, že pozostáva zo spojitého regulátora, pričom modulátor 2 pozostáva z integrovanéhoobvodu 2.» v ktorého jednej vetve spátnej· vazby je zapojený odpor 10. 11 a kondenzátor 12a v druhej vetve spátnej vazby odpor 13 a demodulátor S pozostáva z impulzného transfor-mátora 14. ktorý je oez diody 16. 17 a kondenzátory 16. 19 připojený na pásmové regulátory. • Výhodou zariadenia podlá vynálezu je, že umožňuje pomocou šířkového modulátora,konštrukčne riešeného integrovaným obvodom a demodulátora, riešenéhů pasivnými prvkamispolahlivó nastavit teplotu taveniny v ústí plastifikačného valóa na'požadovaná hodnotu apočas výroby automaticky udržiavať na ,tejto hodnotě, čím sa zabráni tepelnej degradáciispraoovávaného materiálu, čo má za následok zvýšenie kvality vyrábanýoh výrobkov, zníženiepočtu prestojov a zníženie spotřeby materiálu a energií pri znovuzavádzaní.The above mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, which consists of a continuous regulator, wherein the modulator 2 consists of an integrated circuit 2. »in which one branch of the feedback coupling is a resistor 10. 11 and a capacitor 12a in the second branch of the feedback coupling 13 and the demodulator S consists of a pulse transformer 14 which is of the diode 16, 17 and capacitors 16, 19 connected to the band regulators. An advantage of the device according to the invention is that it allows the passive elements to be reliably set by the width modulator, designed by the integrated circuit and the demodulator, to set the melt temperature in the mouth of the plasticizing chamber to the desired value and automatically maintain this value during production, thereby preventing thermal degradation of the material being processed, which results in improved product quality, reduced downtime and reduced material and energy consumption during refurbishment.

Punkcia zariadenia podlá vynálezu je zřejmá z nasledujúceho popisu a obrázkovej pří-lohy, kde je znázorněné blokové zapojenie zariadenia.The operation of the device according to the invention is evident from the following description and the figure, where the block connection of the device is shown.

Zapojenie zariadenia podl’a vynálezu pozostáva z komerčného tranzistorového reguláto- .ra teploty JL, na ktorého vstup sa privádza elektrický signál, ktorý je výstupom snímačateploty taveniny 2. Podlá typu snímača teploty taveniny 2 (odporový snímač, termočlánok)je zvolený i tranzistorový regulátor teploty 1.. Žiadaná hodnota teploty taveniny sa na-staví na kalibrovanom potenoiometri, ktorý.je súčasťou regulátora. Výstup tranzistorovéhoregulátora 1., signál B je odohýlka skutočnej od žiadanej hodnoty a jej velkost je úměrnáodohýlke v kladnéj alebo zápornéj hodnotě. Táto odchylka sa vedie do· bloku časovýchkonštánt 4 z ktorého výstup so signálom B je přivedený na vstup bloku zosilovača 2.· Vý-stup bloku zosilovača, signál C je přivedený na vstup šírkovéhb modulátora blok 5.» ktorýje realizovaný integrovaným obvodom 2.» kde v jednej jeho vetve spatnej vazby je &G obvodz odporov 10, 11 a kondenzétora 12 a v druhej vetve spatnej vhzby odpor 13. Výstup modu-látora je obdížnikový striedavý signál o konštantnej amplitudě a peričde. Velkost signáluC ovplyvňuje poměr kladnéj a zápornej šířky impulzu v perióde, tj^ středná hodnota signá-lu D je úměrná signálu C čo do velkosti i polarity. Striedavý signál D je přivedený navstup bloku demodulátora 6, kde sa rozdělí do určitého počtu galvanicky oddělených výstu-pov pomocou impulzného transformátora 14. a jeho sekundárný výstup 15. připadne ďalšienabíja cez diédu 16 kondenzátor 16 kladnou častou impulzu a cez diédu 17 kondenzátor 19zápornou častou impulzu, pričora výstupný signál je rozdielom napatí kondenzátorov 18 a 19.The connection of the device according to the invention consists of a commercial transistor temperature controller JL, to which an electrical signal is supplied, which is the output of the melt temperature sensor 2. According to the type of the melt temperature sensor 2 (resistance sensor, thermocouple), a transistor temperature controller is also selected The melt temperature setpoint is set on a calibrated potentiometer that is part of the regulator. The output of the transistor regulator 1, the signal B is the actual value of the setpoint and its size is proportional to the positive or negative value. This deviation is fed to the block of time constants 4 from which the output with signal B is applied to the input of the amplifier block 2. · Output of the amplifier block, the signal C is applied to the input of the width modulator block 5 ' in one of its poor-binding branches, the & G circuit of the resistors 10, 11 and the capacitor 12, and in the second branch of the poor-response, the resistor 13. The output of the modulator is a rectangular AC signal of constant amplitude and frequency. The signal size C affects the ratio of positive and negative pulse widths in the period, ie, the mean value of signal D is proportional to signal C in both magnitude and polarity. The AC signal D is applied to the block of the demodulator 6, where it is divided into a plurality of galvanically isolated outputs by means of a pulse transformer 14. and its secondary output 15, or additionally via a diode 16, a capacitor 16 by a positive pulse portion and via a diode 17 a capacitor 19 by a negative pulse portion , the output signal is the difference in capacitor voltage 18 and 19.

Claims

3 205 868 The signal thus modified is applied to the zone controller 2, and is additionally influenced by the temperature of the heating zones as a function of the melt temperature. The number of galvanically separated outputs is selected according to the number of heating zones of the plasticizing cylinder. BACKGROUND OF THE INVENTION A melt temperature control circuit consisting of a continuous controller, a time constant, a modulator and a demodulator, characterized in that the modulator (5) consists of an integrated circuit (9) in which one of the poor link branches is the connected resistor (10, 11) and the capacitor (12) and the resistor (13) in the second poor-binding branch, and the demodulator (6) consisting of a pulse transformer (14) via the diodes (16, 17) and capacitors (18, 19) connected to bandpass controllers. 1 drawing