AT396444B - Verfahren und vorrichtung zum farbwechseln beim spritzgiessen von kunststoffen - Google Patents

Description

AT 396 444 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Farbwechseln beim Spritzgießen von Kunststoffen, die in eine Schnecken-Plastifiziereinrichtung in Form von mit Farbe versetzten Granulaten eingebracht werden, deren Farbreste nach einem Farbwechsel mit Hilfe des anders eingefärbten Folgegranulates und gegebenenfalls eines während einer Reinigungsphase beigemengten Reinigungsmittels aus der Schnecken-Plastifiziereinrichtung 5 ausgetragen werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Soll beim Spritzgießen die Farbe des zu verarbeitenden Kunststoffes gewechselt, also ein mit einer anderen Farbe versetztes Granulat verarbeitet werden, so dürfen die zwangsläufig in der Schnecken-Plastifiziereinrichtung verbliebenen Farbreste des vorhergehend eingesetzten Granulates die Einfärbung des Folgegranulates nicht beeinträchtigen. Aus diesem Grunde wird der Schnecken-Plastifiziereinrichtung nach einem Leerspritzen zu-10 sammen mit dem Folgegranulat ein Reinigungsmittel zugeführt, das die Farbreste zum gemeinsamen Austragen mit dem Granulat chemisch lösen soll. Da solche Reinigungsmittel im allgemeinen erst bei höheren Temperaturen voll wirksam werden, ergibt sich insbesondere im Einzugsbereich dm Schnecke dm Plastifiziereinrichtung zufolge der noch geringen Temperatur der Spritzmasse eine nur schleppende Schneckenreinigung, wobei die zum Reinigen der Spritzgußschnecke eingesetzte und als Abfall zu verwerfende Menge an Granulat und an 15 Reinigungsmittel vergleichsweise groß ist Außerdem ergibt sich eine mitsprechend lange Umrüstzeit

Um eine vorgegebene Menge eines nicht rieselfähigen, kunststoffähnlichen Materials einer Spritzgießmaschine zuführen zu können, ist es bekannt (DE-OS 32 14 597), eine jeweils abgemessene Materialmenge in einen zylindrischen Behälter einzubringen, aus dem dann das kunststoffähnliche Material mit Hilfe eines Druckstempels ausgepreßt wird. Da diese bekannte Vorrichtung zwingend eine Förderung des Spritzgußmaterials 20 mit Hilfe eines Druckstempels vorschreibt, während beim Einsatz eines rieselfähigen Granulats die schwerkraftbedingte Gutförderung in den Plastifizierzylinder der Schnecken-Plastifiziereinrichtung ausgenützt wird, können durch einen solchen Stand der Technik keine Anregungen zur Lösung dm beim Verarbeiten von rieselfähigem Granulat auftretenden Schwierigkeiten insbesondere beim Farbwechsel erhalten werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Farbwechseln beim Spritzgießen von 25 Kunststoffen der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß die für den Farbwechsel benötigte Umrüstzeit verkürzt und die während der Reinigungsphase eingesetzte Menge an Spritzmasse erheblich herabgesetzt weiden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Folgegranulat während dm Reinigungsphase unter Druck in die Schnecken-Plasdfiziereinrichtung eingebracht wird. 30 Diese Maßnahme bringt eine wesentliche Steigerung der mechanischen Abriebwirkung durch das Folgegranulat während dm Reinigungsphase mit sich, weil ja die Druckförderung des Granulats im Einzugsbereich der Mischschnecke die Reibung zwischen dem Granulat einerseits und der Mischschnecke bzw. dem Plastifizierzylinder anderseits entsprechend vergrößert. Damit wird die in diesem Bereich unzulängliche Wirkung des chemischen Reinigungsmittels durch eine mechanische Reinigung mit dem Ergebnis unterstützt, daß die 35 Farbreste des vorhergehenden Granulats in kurzer Zeit auch aus dem Bereich des Schneckeneinzuges entfernt werden, was nicht nur die Umrüstzeit verkürzt, sondern auch den verlorenen Materialeinsatz erheblich verringert. Da dm Granulatdruck nunmehr nicht nur im Bereich der Umwandlungszone und der Meteringzone, sondern auch im Einzugsbereich der Mischschnecke eine für eine gute mechanische Reinigung der Schnecken- bzw. Zylinderflächen von den Farbresten ausreichende Abriebwirkung sicherstellt, kann die Dosierung des 40 Reinigungsmittels herabgesetzt und unter Umständen sogar auf den Einsatz eines Reinigungsmittels verzichtet werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann von einer Vorrichtung mit einem einen Einzug für das Granulat aufweisenden Plastifizierzylinder und einer in diesem drehbar gelagerten Mischschnecke ausgegangen werden. Um das einen Farbwechsel bedingende Granulat mit Druck in den Plastifizierzylinder einbringen zu 45 können, kann dm Schneckeneinzug an einen wahlweise ersetzbaren Druckförderer anschließbar sein, so daß über den Druckförderer ein entsprechender Druck auf das Granulat im Einzugsbereich dm Mischschnecke ausgeübt werden kann. Die Größe des für eine gute mechanische Reinigungswirkung aufzubringenden Druckes kann für den jeweiligen Einsatzfall in einfacher Weise durch einen Vorversuch bestimmt werden, falls nicht bereits Erfahrungswerte vorliegen. Der Druckförderer selbst kann unterschiedlich aufgebaut sein. Besonders günstige 50 Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn der Druckförderer in an sich bekannter Weise aus einem in einen Einzugstrichtm eingreifenden Druckstempel besteht, dessen Anstelldruck das Granulat in den Einzugsbereich der Mischschnecke preßt.

Eine andere Möglichkeit dm Druckaufbringung besteht darin, den verschließbaren Einzugstrichter an eine Druckluftquelle anzuschließen, um über den im Einzugstrichter aufgebauten Luftdruck die gewünschte Reibung 55 zwischen dem Granulat und den Farbreste tragenden Schnecken- bzw. Zylinderflächen zu sichern.

Die Druckaufbringung auf das Granulat kann allerdings dessen sonst gegebene Rieselfähigkeit beeinträchtigen, so daß sich im Einzugstrichter Granulatbrücken bilden, die das Nachrieseln des Granulats beispielsweise in den beim Zurückziehen des Druckstempels entstehenden Hohlraum behindern. Zur Zerstörung solcher Granulatbrücken und zur Verbesserung des Rieselverhaltens kann der Einzugstrichter mit der Druckluftquelle über 60 eine Druckleitung verbunden sein, die in den Einzugstrichter mündende Blasdüsen aufweist. Die in den Blastrichtm eingeblasene Druckluft führt zu einer Verwirbelung des Granulats im Bereich des Einzugstrichters und damit zu einer störungsfreien Gutnachföiderung. -2-

Claims (6)

1. AT 396 444 B Da der Druckförderer für das Granulat nur zum Umrüsten der Schnecken-Plastifiziereinrichtung bei einem Farbwechsel benötigt wird, empfiehlt es sich, den Druckförderer mit dem an ihn angepaßten Einzugstrichter auswechselbar auf der Schnecken-Plastifiziereinrichtung zu befestigen, um nach der Reinigungsphase diesen Einzugstrichter mit dem Druckfördeier gegen einen herkömmlichen Einzugstrichter ohne Druckföiderer aus-5 tauschen zu können. Das Auswechseln der Einzugstrichter kann dabei durch entsprechende Schnellspannverschlüsse erleichtert weiden. An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Farbwechseln beim Spritzgießen von Kunststoffen in einer schematischen Ansicht in Richtung der Extruderachse und Fig. 2 diese Vorrichtung in einem vereinfachten Schnitt nach der 10 Linie (Π-Π) der Fig. 1. Die dargestellte Vorrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffen besteht in herkömmlicher Weise aus einer in ein Gestell (1) eingesetzten Schnecken-Plastifiziereinrichtung (2), deren Schnecke mit (3) und deren das Schneckengehäuse bildender Plastifizierzylinder mit (4) bezeichnet sind. An den Schneckeneinzug (5) ist ein Einzugstrichter (6) angeschlossen, der im Zusammenwirken mit einem Druckstempel (7) einen Druckförderer 15 (8) für das Granulat bildet Dieser Druckstempel (7) kann über einen Stellzylinder (9) gegen den Schnecken einzug (5) verstellt werden, um das in den Einzugstrichter (6) eingefüllte Granulat unter Druck der Mischschnecke (3) zuzuführen. Die Endstellung (10) des Druckstempels (7) ist in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Der Einzugstrichter (6) stellt zusammen mit dem Druckförderer (8) eine Baueinheit dar, die eine Spannplatte 20 (11) zur auswechselbaren Befestigung an einem gestellfesten Träger (12) aufweist. Die Auswechselbarkeit wird durch einen Schnellspannverschluß (13) für die Verbindung zwischen der Spannplatte (11) und dem Träger (12) erleichtert, so daß nach dem durch einen Farbwechsel bedingten Umrüsten der Vorrichtung wieder herkömmliche Einzugstrichter ohne Druckförderer eingesetzt werden können. Wird ein Farbwechsel vorgenommen, so wird zunächst die Schnecken-Plastifiziereinrichtung (2) entleert und 25 der Schneckeneinzug (5) an die aus dem Druckförderer (8) und dem Einzugstrichter (6) gebildete Baueinheit angeschlossen, bevor das anders eingefärbte Granulat in den Einzugstrichter (6) eingefüllt wird, um das Granulat über den Druckstempel (7) in den Einzugsbereich der Schnecke (3) zu drücken. Diese Druckbelastung des Granulats bedingt eine erhebliche Steigerung der mechanischen Reinigungswirkung zufolge der entsprechend größeren Reibung zwischen dem Granulat und den mit den anhaftenden Farbresten des vorhergehend eingesetzten 30 Granulates verunreinigten Schnecken- und Zylinderflächen. Aus diesem Grunde wird die Schnecken-Plastifiziereinrichtung (2) selbst im Einzugsbereich rasch gereinigt, obwohl allenfalls eingesetzte chemische Reinigungsmittel in diesem Bereich aufgrund der ungünstigen Temperaturverhältnisse nur unvollkommen wirksam werden können. Nach der Reinigung der Schnecken-Plastifiziereinrichtung (2) von den Farbresten des vorausgegangenen Granulats kann mit dem ungestörten Spritzgießen des Folgegranulats begonnen weiden, wobei 35 die Baueinheit mit dem Druckförderer (8) wieder abgenommen und ein üblicher Einzugstrichter aufgesetzt wird. Da nach einem Zurückziehen des Druckstempels (7) in seine in der Fig. 2 mit vollen Linien gezeichnete Ausgangsstellung das Nachrieseln von Granulat in den Schneckeneinzug durch Brückenbildungen od. dgl. beeinträchtigt werden kann, ist der Einzugstrichter (6) mit einem öffenbaren Deckel (14) versehen, der eine an eine Luftdruckquelle anschließbare Druckleitung (15) mit in den Einzugstrichter (6) mündenden Blasdüsen (16) 40 aufweist. Die durch die Blasdüsen (16) in den Einzugstrichter (6) eingeblasene Luft bewirkt eine Verwirbelung des Granulats und damit eine Zerstörung allfälliger Granulatbrücken, so daß das Granulat ungehindert in den Schneckeneinzug (5) nachrieseln kann. Bei Vergleichsversuchen hat sich herausgestellt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren selbst bei einem schwierigen Farbwechsel die Rüstzeiten, die bei einem solchen schwierigen Farbwechsel mit einem 45 herkömmlichen Reinigungsmittel ca. 60 Minuten betragen, auf ca. 15 Minuten verringert werden konnten, wobei der verlorene Granulatverbrauch von 4,2 auf 0,5 kg absank. Daraus läßt sich unmittelbar die wirtschaftliche Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens ableiten, insbesondere bei häufigeren Farbwechseln. 50 PATENTANSPRÜCHE 55 1. Verfahren zum Farbwechseln beim Spritzgießen von Kunststoffen, die in eine Schnecken-Plastifizier-einrichtung in Form von mit Farbe versetzten Granulaten eingebracht werden, deren Farbreste nach einem Farbwechsel mit Hilfe des anders eingefärbten Folgegranulates und gegebenenfalls eines während einer Reinigungs-60 phase beigemengten Reinigungsmittels aus der Schnecken-Plastifiziereinrichtung ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgegranulat während der Reinigungsphase unter Druck in die Schnecken-Plasti-fiziereinrichtung eingebracht wird. -3- AT 3% 444 B
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem einen Einzug für das Granulat aufweisenden Plastifizierzylinder und einer in diesem drehbar gelagerten Mischschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckeneinzug (5) an einen wahlweise einsetzbaren Druckförderer (8) anschließbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckförderer (8) in an sich bekannter Weise aus einem in einen Einzugstrichter (6) eingreifenden Drackstempel (7) besteht
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine Druckluftquelle anschließbarer, verschließbarer Einzugstrichter (6) vorgesehen ist
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzugstrichter (6) mit der Druckluftquelle über eine Druckleitung (15) verbunden ist, die in den Einzugstrichter (6) mündende Blasdüsen (16) aufweist
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzugstrichter (6) mit dem Druckförderer (8) auswechselbar auf der Schnecken-Plastifiziereinrichtung (2) befestigt ist Hiezu 2 Blatt Zeichnung«! -4-