DE102012005469A1

DE102012005469A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen

Info

Publication number: DE102012005469A1
Application number: DE201210005469
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-17
Filing date: 2012-03-17
Publication date: 2013-09-19

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material, wobei die Vorrichtung einen Extruder (1) mit einer motorisch angetriebenen Plastifizierschnecke (13) aufweist und am Extruder (1) eine Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist, über die gemeinsam streifen- und fließfähiges Material dem Zuführbereich (7) des Extruders (1) zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material, wobei am Extruder eine Zuführvorrichtung angeordnet ist, über die gemeinsam streifen- und fließfähiges Material unmittelbar dem Zuführbereich des Extruders zuführbar ist.
Derartige Vorrichtungen zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material werden in vielfacher Weise in der Kautschukverarbeitung eingesetzt. Diese Vorrichtungen weisen einen Extruder mit einer motorisch angetriebenen Plastifizierschnecke, eine Zuführvorrichtung und ein Einspritzaggregat mit Formwerkzeug auf.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 40 05 400 C1 ersichtlich. Diese Lösung zeigt eine Zulaufrolle und eine Einzugswalze im Bereich der Einspeiseöffnung zur Extruderschnecke. Die quer zur Extruderachse angeordnete drehbar gelagerte Zulaufrolle führt den Fütterungsstreifen in den materialaufnehmenden Teil des Schneckengewindes. Dieses führt zu einem verbesserten Einzug des zu verarbeitenden Materials in der Extruderschnecke. Durch den gleichmäßigen Einzug des Fütterungsstreifens wird eine gleichmäßige Schneckenfüllung erreicht.
Mit dieser Lösung wird versucht eine gleichmäßige Materialzufuhr zur Extruderschnecke zu erreichen, Als Nachteil hat sich herausgestellt, dass diese Vorrichtung nur Fütterungsstreifen zuführen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material so weiterzuentwickeln, dass mit der Zuführvorrichtung für den Extruder streifenförmiges und/oder fließfähiges Material zuführbar ist. Die Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material soll dabei aus wenigen Teilen bestehen und einen kostengünstigen Aufbau aufweisen. Das in der Vorrichtung verarbeitbare Material gibt nach Möglichkeit während des Verarbeitungsprozesses keine oder nur geringe Emissionen an die Umwelt ab.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die weiteren Patentansprüche in vorteilhafter Weise ergänzende Lösungen zeigen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material führt mittels einer Zuführvorrichtung streifenförmiges Material und fließfähiges Material in den Zuführbereich des Extruders. Die Zuführvorrichtung ist derart gestaltet, dass sowohl streifenförmiges Material als auch fließfähiges Material gemeinsam oder auch jeweils einzeln dem Extruder zuführbar sind. Das Mengenverhältnis zwischen dem zuführbaren streifenförmigen Material und dem fließfähigen Material ist unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit des Extruders und des Einspritzaggregates variabel einstellbar.
Das in der Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen zu verarbeitende fließfähige Material besteht aus pulverförmigem oder flüssigem Gummimaterial oder gummiähnlichem Material, wobei das fließfähige Material auch ein pulverförmiges oder flüssiges Recycling-Gummimaterial sein kann. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass über diese Vorrichtung pulverförmige oder flüssige Zusatzkomponenten für die Herstellung von Formteilen zugefügt werden.
Infolge der variablen Steuerbarkeit der Vorrichtung werden das streifenförmige Material und fließfähige Material in unterschiedlichen Mengen verarbeitet, so dass z. B. die Möglichkeit besteht ohne Umrüstung der Vorrichtung nur streifenförmiges Material zu verarbeiten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das fließfähige Material auch einzeln ohne streifenförmiges Material verarbeitbar ist.
Zur Vermeidung von Emissionen ist die Vorrichtung so gekapselt, dass keine oder nur geringe Mengen an Staub und Geruch in das Umfeld der Vorrichtung gelangen. Mittels einer zusätzlichen Absaugvorrichtung, die bei Bedarf verfügbar ist, werden die in die Umwelt gelangenden Emissionen reduziert.
Das fließfähige Material wird mittels einer steuer- und regelbaren Dosiervorrichtung mit dem streifenförmigen Material zusammengebracht, dabei kommt entweder ein volumen- oder masseabhängiges Dosierverfahren zur Anwendung. Zur Verbesserung des Zuführprozesses wird das streifenförmige Material mit einer Konturwalze bearbeitet. Die Konturwalze drückt, bevor das fließfähige Material zudosiert wird, in die Oberfläche des streifenförmigen Materials muldenförmige Vertiefungen und/oder mindestens eine Längsrille. Dadurch ist das fließfähige Material bis zum Zuführbereich zur Plastifizierschnecke in den muldenförmigen Vertiefungen und/oder in der/den Längsrillen fixiert und der Mischprozess wird dabei in vorteilhafter Weise verbessert. Es besteht auch die Möglichkeit die Zuführvorrichtung ohne Konturwalze zu betreiben, indem das streifenförmige Material für die Einlagerung des fließfähigen Materials eine entsprechende Kontur aufweist.
Eine weitere Möglichkeit für das Zusammenbringen von streifenförmigen Materialien und fließfähigen Materialien besteht darin, dass das fließfähige Material vor der Konturwalze auf das streifenförmige Material aufgebracht wird. Die Konturwalze drückt dabei das aufgebrachte fließfähige Material in das streifenförmige Material hinein.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
In der nachstehenden Zeichnung zeigen:
1 eine leicht schematisierte Teilansicht als Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zuführvorrichtung zur Herstellung von Formteilen.
2 eine leicht schematisierte Teilansicht als Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zuführvorrichtung zur Herstellung von Formteilen.
3 eine Teilschnittansicht gemäß Linie I-I in 1.
Die in 1 und 2 leicht schematisiert in Teilansicht gezeigte Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen weist einen in Querschnitt dargestellten Einspritzzylinder 2 und einen dazu im rechten Winkel angeordneten Extruder 1 mit einer motorisch angetriebenen Plastifizierschnecke 13 auf. Die rechtwinkelige Anordnung des Extruders 1 zum Einspritzzylinder 2 ist nicht zwingend erforderlich, sodass die Anordnung, je nach Ausgestaltungsart der Vorrichtung, mit einem anderen Winkel erfolgen kann. Die Zuführvorrichtung 3 ist in der Regel seitlich am Extruder 1 angeordnet. Eine Anordnung der Zuführvorrichtung 3 oberhalb vom Extruder 1 ist auch denkbar, sodass das zugeführte Material von oben in die Plastifizierschnecke 13 gefördert wird.
An der vom Einspritzzylinder 2 abgewandten Seite ist am Extruder 1 die Zuführvorrichtung 3 mit der Dosiereinrichtung 4 und dem darüber befindlichen Behälter 11 angeordnet. Das im Behälter 11 gespeicherte fließfähige Material 5 wird von der Dosiereinrichtung 4 in den Übergabebereich 12 gefördert. Die vom Antriebsmotor 14 angetriebene Plastifizierschnecke 13 mischt das fließfähige Material 5 und das mit einer Längsrille 10 für die Aufnahme des fließfähigen Materials 5 versehene streifenförmige Material 6, wie in 2 dargestellt, zu einem homogenen Material und drückt dieses in den Einspritzzylinder 2. Im Einspritzzylinder 2 ist ein nicht dargestellter von einem Druckmittel angetriebener Spritzkolben angeordnet, der das homogene Materialgemisch in das nicht dargestellte Formwerkzeug presst.
Ein weiteres Beispiel einer Zuführvorrichtung 3 für die Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen ist in 3 dargestellt. Im Einlaufbereich 15 der Zuführvorrichtung 3 drückt die Konturwalze 8 in das streifenförmige Material 6 muldenförmige Vertiefungen. Zwischen der Konturwalze 8 und der Plastifizierschnecke 13 ist oberhalb vom zugeführten streifenförmigen Material 6 die Dosiereinrichtung 4 mit dem darüber befindlichen Behälter 11 für das fließfähige Material 5 angeordnet. Die Dosiereinrichtung 4 fördert das fließfähige Material 5 aus dem Behälter 11 volumen- oder massegesteuert im Übergabebereich 12 auf das mit muldenförmigen Vertiefungen 9 versehene streifenförmige Material 6. Für die gleichzeitige Zugabe von mehreren fließfähigen Materialien 5 besteht die Möglichkeit, mehrere Dosiereinrichtungen 4 oberhalb vom Übergabebereich 12 anzuordnen. Zur Vereinfachung der Darstellung weist das fließfähige Material 5 unter der Dosiereinrichtung 4 eine kugelförmige Struktur auf. Im Zuführbereich 7 zur Plastifizierschnecke 13 werden das streifenförmige Material 6 und das fließfähige Material 5 gestaut, sodass in dem dadurch erzeugten Stauwulst 16 eine Vermischung des Materials erfolgt.
Die intensive Vermischung von streifenförmigem Material 6 und fließfähigem Material 5 erfolgt im Extruder 1 mittels Plastifizierschnecke 13. Zur Verbesserung der Mischwirkung besteht die Möglichkeit, dass eine nicht dargestellte Mischvorrichtung im und/oder vor dem Extruder 1 angeordnet wird. Das homogen vermischte Material drückt die Plastifizierschnecke 13 zur Weiterförderung in den Einspritzzylinder 2. Das in den Einspritzzylinder 2 geförderte homogene Materialgemisch drückt der nicht dargestellte von einem Druckmittel angetriebene Spritzkolben in das nicht dargestellte Formwerkzeug.
Bezugszeichenliste

1: Extruder
2: Einspritzzylinder
3: Zuführvorrichtung
4: Dosiereinrichtung
5: fließfähiges Material
6: streifenförmiges Material
7: Zuführbereich
8: Konturwalze
9: Vertiefung
10: Längsrille
11: Behälter
12: Übergabebereich
13: Plastifizierschnecke
14: Antriebsmotor
15: Einlaufbereich
16: Stauwulst

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4005400 C1 [0003]

Claims

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material, wobei die Vorrichtung einen Extruder (1) mit einer motorisch angetriebenen Plastifizierschnecke (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Extruder (1) eine Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist, über die gemeinsam streifen- und fließfähiges Material dem Zuführbereich (7) des Extruders (1) zuführbar ist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das fließfähige Material (5) in der Zuführvorrichtung (3) mittels einer unabhängig verstellbaren Dosiereinrichtung (4) zum streifenförmigen Material (6) zuführbar ist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) für das streifenförmige Material (6) eine Konturwalze (8) aufweist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das streifenförmige Material (6) mit dem fließfähigen Material (5) im Extruder (1) zu einem homogenen Material vermischt wird.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Extruder (1) und/oder in dem Extruder (1) eine zusätzliche Mischvorrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeführte fließfähige Material (5) aus recyceltem Gummimaterial besteht.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeführte fließfähige Material (5) für das Formteil eine oder mehrere Zusatzkomponente/n aufweist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeführte streifenförmige Material (6) Kautschuk aufweist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fließfähige Material (5) mittels volumenabhängiger Dosiereinrichtung (4) dosierbar ist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fließfähige Material (5) mittels masseabhängiger Dosiereinrichtung (4) dosierbar ist.
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) mittels Verkleidungen so gestaltet ist, dass keine oder nur geringe Emissionen vom zugeführten Material entweichen.