磨损监测式造粒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及拉条造粒机、造粒系统以及用于一个或多个塑料条的磨损监测式造粒的方法。
【背景技术】
[0002]已知的是，塑料条利用造粒用拉条造粒机的刀辊和与之合作的砧座刀进行造粒。当在这样拉条造粒机中，刀辊和/或砧座刀用旧时，出现颗粒质量的降低。与此相关已知的是，用视觉检查所生产出的颗粒以便依据颗粒质量来追查造粒机的砧座刀和/或刀辊是否磨损以及是否需要更换。
[0003]因为这样的磨损监测由操作人员以肉眼进行，故刀辊和/或砧座刀被太早或太迟更换。
[0004]在DE 37 08 453 Al中提出以电感、电容、光学或通过超声波检查来测量塑料条造粒机的砧座刀的磨损，但未对此详加说明。
[0005]由DE 10 2007 016 347 Al公开了一种塑料条造粒机，其中，工作过程和状态监测是利用振动传感器进行的。所获得的实际频率曲线与参考频率曲线比较，并且通过数学频率分析方法，可以进行与包含造粒装置磨损监测在内的某些主要事项或主要状态或系统组成部件相关的区分分析。
【发明内容】
[0006]本发明基于以下任务，更精确地监测造粒机的刀辊和/或与之合作的砧座刀的磨损。
[0007]该任务将通过根据独立权利要求的拉条造粒机或者造粒系统以及对应的造粒方法来完成。在其从属权利要求中给出了本发明的有利的实施方式和改进方案。
[0008]根据本发明第一方面的用于一个或多个塑料条的磨损监测式造粒的方法包括以下步骤:利用刀辊和与之合作的砧座刀对料条进行造粒，检测与用于料条造粒的力相关的至少一个力检验值以及根据所获得的力检验值推导出该砧座刀的和/或刀辊的磨损状态。
[0009]相应的拉条造粒机配备有用于料条造粒的刀辊和与之合作的砧座刀、用于检测力检验值的至少一个力检验值检测机构和分析装置，可借助该分析装置根据所获得的力检验值来推导出磨损状态。利用该拉条造粒机，可以相应地执行根据本发明第一方面的造粒方法。
[0010]就是说，根据本发明，砧座刀的和/或刀辊的磨损将依据与造粒所需要的造粒力相关的力检验值来监控。该造粒力例如可以是造粒时施加到刀辊和/或砧座刀上的力。事实表明，依据这样的力检验值，可以很精确地确定砧座刀的和/或刀辊的磨损状态。
[0011]就是说，根据本发明，分析与造粒所需要的造粒力相关的力检验值，即抛开可能有的测量干扰，在预定的或许按时间求平均的造粒力情况下选取与之相关的预定值。这样的测量干扰可以是例如由压力波动决定的测量干扰和/或可确定的偏差。该造粒力例如可能因为力检验值检测机构的有限反应速度而在检测时关于时间取平均值。
[0012]因为力检验值与造粒所需要的力相关，故由此可以推断出造粒力(以便随后由此推导出磨损状态)。最好检测力检验值，可由此推导所述造粒力或其平均值，从而例如可设立分析装置，用于根据力检验值推导出造粒力或其平均值，以便随后由此推导出磨损状态。
[0013]至少一个力检验值尤其可以是由料条造粒所用的造粒力引起的变形，该变形借助至少一个变形传感器来检测。应变片或压电传感器此时例如可用作变形传感器。
[0014]该力检验值检测机构同样也可以包含至少一个任意的力传感器且尤其是测力计，其例如可以基于至少一个应变片和/或至少一个压电传感器，用于检测该造粒力或者与之相关的力。
[0015]同样也可以检测刀辊的驱动电机的用电，作为力检验值。
[0016]作为磨损状态，尤其可确定出此时需要更换砧座刀和/或刀辊的磨损状态和/或此时还不用更换砧座刀和/或刀辊的磨损状态。尤其是可推导出预计剩余使用寿命作为磨损状态，该预计剩余使用寿命例如能按时间单位或作为总使用寿命的比例B来给出。同样，相反也可以推导出与总使用寿命相关的“已消耗”寿命1-B。
[0017]通常，料条造粒所需要的力和力检验值按照可精确预测的方式随着刀辊和/或与之合作的砧座刀的磨损而增大。与此相应，磨损状态例如可按如下方式确定:至少一个力检验值或至少一个由此推导出的值且尤其是由此推导出的造粒所需的(平均)造粒力与一个或多个合适的阈值相比较。
[0018]尤其是，当该力检验值没有波动或只有轻微振动形波动时或者当在分析中(即磨损状态推导步骤)消除或减小了力检验值的振动形波动时，这样的阈值比较以及其它分析方法导致很精确的结果。
[0019]根据一个优选实施方式，如此进行力检验值的检测，S卩，在刀辊的前后两把刀碰到其中一个料条时或者在仅对一根料条造粒的情况下碰到这个料条时，在其它造粒参数值保持不变的情况下，该力检验值没有波动或具有微弱波动，或者所述分析包括减小在刀辊的前后两把刀碰到一根或多根料条时所出现的力检验值波动，例如通过平均或确定波动的力检验值的最大值和/或最小值。
[0020]因此，根据一个特别优选的实施方式，力检验值的检测如此进行，S卩，该力检验值在刀辊转动过程中在其它造粒参数值保持不变的情况下没有波动或具有微弱波动，或者所述分析包括减小在刀棍转动时出现的力检验值的波动。
[0021]当力检验值达到或超过阈值时，例如可以推导出这样的磨损状态，其暗示要更换砧座刀和/或刀辊。
[0022]当确定了预定磨损状态时，例如当该力检验值或由此推导出的值达到或超过阈值和/或确定了显示出要更换所述砧座刀和/或刀辊的磨损状态时，最好自动启动或结束操作过程。例如可以在确定了预定磨损状态时启动声音报警信号和/或适当的显示。作为替代或补充，造粒过程可以在确定了预定磨损状态时自动终止，如借助中断装置。
[0023]另外，如上所述，造粒所需要的力可以取决于其它造粒参数，例如取决于刀辊转速。造粒所需要的力于是可以由至少一个力检验值并结合一个或多个具体的造粒参数值来推导出。
[0024]因此，根据一个优选实施方式，该磨损状态借助分析装置由力检验值并结合一个或多个这样的表征料条造粒的其它造粒参数值来推导出。一个或多个其它造粒参数值可以是预定或是被测定。与此相应，拉条造粒机优选包括至少一个其它检测机构用于检测其它造粒参数值。例如，上述阈值可以根据一个或多个其它造粒参数值而变化。
[0025]除了上述的刀辊转速外，一个或多个其它造粒参数也可以是料条进给速度、同时造粒的料条数量和/或料条的性能，例如料条直径、料条强度和/或料条材料性能。料条强度此时不仅取决于料条材料，而且取决于其温度，例如取决于它在被挤出之后的冷却程度。
[0026]力检验值和/或由此推导出的磨损状态最好借助拉条造粒机的显示器显示。
[0027]根据本发明第二方面的用于一个或多个塑料条的磨损监测式造粒的方法包括以下步骤:提供数据汇集装置，在该数据汇集装置中将力检验值与造粒机的砧座刀的和/或刀辊的磨损状态彼此关联；利用刀辊和与之合作的砧座刀对料条进行造粒；检测与料条造粒所用的力相关的至少一个力检验值；以及显示该力检验值。
[0028]与此相应，根据本发明第二方面的相应的造粒系统包括该数据汇集装置、带有刀棍和与之合作的站座刀的用于料条造粒的造粒机、用于检测力检验值的力检验值检测机构和用于显示力检验值的显示器。利用根据本发明第二方面的造粒系统，可以相应执行根据本发明第二方面的造粒方法。
[0029]根据本发明的第二方面，总是显示与上述的本发明第一方面相关地准确描述的力测量值，从而操作人员借助该数据汇集装置可由此推导该砧座刀的和/或刀辊的磨损状态，就像之前针对本发明第一方面已经描述的那样。此时，就像在本发明第一方面中那样，最好如此进行力检验值的检测，即，在刀辊的前后两把刀碰到一根或多根料条时或者在刀辊转动过程中在其它造粒参数值保持不变的情况下，该力检验值没有波动或具有微弱波动，例如通过平均或确定所检测的测量参数的最大值和/或最小值。
[0030]此外，如以上针对本发明第一方面所述的那样，也可以将表征料条造粒的一个或多个其它造粒参数纳入分析中，即在数据汇集装置中可以将由一个力检验值和一个或多个其它具体造粒参数值构成的组合与磨损状态彼此关联。另外，与此相应，在本发明的第二方面中，该拉条造粒机最好也配备有用于检测一个或多个其它造粒参数值的其它检测机构，其中，在本发明的第二方面中，在这种情况下所述显示器或其它显示器最好设立用于也显示至少一个其它造粒参数值。
[0031]就像在本发明第一方面中那样，最好利用变形传感器或力传感器或用电检测机构来检测变形或力或刀辊驱动电机的用电，作为力检验值。
【附图说明】
[0032]从以下结合附图对本发明的实施例以及其它变型实施方式的描述中得到本发明的其它特征和优点，其中:
[0033]图1示出根据本发明第一方面的拉条造粒机；
[0034]图2示出根据本发明第一方面的磨损监测式造粒方法；
[0035]图3示出根据本发明第二方面的造粒系统；和
[0036]图4示出根据本发明第二方面的磨损监测式造粒方法。
【具体实施方式】
[0037]图1示出根据本发明第一方面的拉条造粒机10，其用于一个或多个塑料条10的磨损监测式造粒。
[0038]拉条造粒机10具备刀辊22，其在砧座刀26上将此先被挤出的且随后被冷却的料条100切碎。砧座刀26被固定在安装板21上，而刀辊22利用轴承23可转动安装在安装板21上。刀辊22可以被驱动装置24驱动以便切碎料条100，所述驱动装置在固定点25处固定在安装板21上。
[0039]在两个安装板21上安装有基于应变片(Dehnungsmessstreifen)的力检验值检测机构30a、30b，用于检测由造粒所引起的安装板21的变形，作为力检验值。代替借助应变片，当然也可以例如利用压电传感器来检测安装板21的变形。另外，拉条造粒机10包括基于用电检测机构的力检验值检测机构30c，借此额外检测驱动装置24的用电，作为其它的力检验值。作为替代或补充，也可以利用任意测力机构检测造粒所用的力或与之相关的力，作为力检验值。力检验值检测机构30a、30b和30c优选是如此“惰性”的，即，在其它造粒参数值保持不变的情况下，力检验值在刀棍转动过程中不具有波动或具有轻微波动。
[0040]而且，拉条造