DE1802694A1 - Plastifying and moulding plastics - Google Patents

Plastifying and moulding plastics

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DE1802694A1 DE19681802694 DE1802694A DE1802694A1 DE 1802694 A1 DE1802694 A1 DE 1802694A1 DE 19681802694 DE19681802694 DE 19681802694 DE 1802694 A DE1802694 A DE 1802694A DE 1802694 A1 DE1802694 A1 DE 1802694A1
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ANGER KUNSTSTOFF
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Abstract

The flowing plastic material, comprising several constituents, is combined by dosing apparatus immediately before entering the machine. Preferably, the dosing apparatus comprises shafts with positive displacement wheels, capable of adjustment to different supply ratios. Accurate proportioning of materials for high quality injection moulded or extruded products, especially the combining of raw material (e.g. PVC) with lubricants, stabilisers, fillers and colouring matter is possible using such machinery.

Description

Maschine zum Plastifizieren und Formen von thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Plastifizieren und Formen von thermoplastischem Kunststoff mit mindestens einer Plastifizier- und Förderschnecke, welcher der aus mehreren Komponenten gemischte, rieselfähige Kunststoff durch einen Einlauf zugeftihrt wird.Machine for plasticizing and molding thermoplastic material The invention relates to a machine for plasticizing and molding thermoplastics Plastic with at least one plasticizing and conveyor screw, which is made of several components mixed, free-flowing plastic fed through an inlet will.

Derartige Maschinen, wie z.3. Spritzgußmaschinen und Extruder, werden mit fertigem Granulat oder sog. Dryblend beschickt, wobei unter der Bezeichnung "Dryblend" eine fertige Mischung verstanden wird, bestehend aus einem Rohstoff (beispielsweise PVC) und den erforderlichen Zuschlagstoffen wie Gleitmittel, Stabilisatoren, Füll- und Farbstoffen usw. Der Mischprozeß zur Herstellung von Dryblend, das sog. Heißmischen, erfolgt unter höheren Temperaturen (bis etwa 12000), worauf sich ein Kühlmischvorgang bei niederen Temperaturen (etwa 300C) anschließt. Damit wird erreicht, daß die Zuschlagstoffe fest an den Rohstoffteilchen haften und somit unter normalen Umständen kein Entmischen der verschiedenen Komponenten bei den erforderlichen Transportwegen auftreten kann. Die Anlagen für das Dryblend-Verfahren sind sehr aufwendig, wozu noch sehr hohe Energiekosten kommen. Darüberhinaus wirken sich Chargenschwankungen nachteilig aus0 Bei einer Kaitmischung, bei der die einzelnen Komponenten (Roh- und Zuschlagstoffe) bei Raumtemperatur lediglich miteinander vermischt werden, kann schon bei dem Transport in Behältern ein Entmischen der einzelnen Komponenten erfolgen, wobei sich die gegenüber dem Rohstoff spezifisch schwereren Zuschlagstoffe am Boden des Behälters ablagern.Such machines, such as 3. Injection molding machines and extruders loaded with finished granulate or so-called dryblend, under the name "Dryblend" is understood to mean a finished mixture consisting of a raw material (for example PVC) and the necessary additives such as lubricants, stabilizers, fillers and dyes etc. The mixing process for the production of dry blend, the so-called hot mixing, takes place at higher temperatures (up to about 12000), followed by a cooling mixing process at lower temperatures (around 300C). This ensures that the aggregates adhere firmly to the raw material particles and thus no segregation under normal circumstances of the various components can occur in the required transport routes. The systems for the dry blend process are very complex, including very high ones Energy costs are coming. In addition, batch fluctuations have a disadvantageous effect0 In the case of a kait mixture in which the individual components (raw materials and additives) can only be mixed with one another at room temperature, even during transport Separation of the individual components takes place in containers, with the opposite the raw material specifically heavier aggregates deposit at the bottom of the container.

Die Entmischungsgefahr ist bei Verwendung einer pneumatischen Fördervorrichtung noch größer.The risk of segregation is when using a pneumatic conveying device even bigger.

Bei pneumatischer Förderung von Dryblend wie auch einer Kaltmischung tritt eine elektrostatische Aufladung des Kunststoffs ein, die sich sehr nachteilig auf den Verarbeitungsprozeß (schlechte Rieselfähigkeit, Brücken- und Klumpenbildung sowie Haften an Behälterwänden) auswirkt.With pneumatic conveying of dry blend as well as cold mix an electrostatic charge of the plastic occurs, which is very disadvantageous on the processing process (poor flowability, bridging and lump formation as well as sticking to container walls).

Aus diesen Gründen scheidet die Verwendung einer Kaltmischung bekannter Art für die Herstellung hochwertiger Produkte praktisch aus. Lediglich für die Herstellung von Produkten geringer Qualität wie Isolierplatten oder dergl.kann eine Kaltmischung verwendet werden.For these reasons, the use of cold mix is better known Art for the production of high quality products. Only for the production Low-quality products such as insulating panels or the like can be cold-mixed be used.

Die t'rfindung löst die Aufgabe, unter Vermeidung der hohen Anlage- und rnergiekosten die bei dem Dryblend-Verfahren anfallen, eine dosierte Zufuhr der verschiedenen Komponenten zu der Maschine in einwandfrei gemischtem Zustand zu ermoglichen.The finding solves the task of avoiding the high investment and energy costs incurred in the dryblend process, a metered supply the various components of the machine in a perfectly mixed condition to enable.

Gemäß Wrfinaung werden mindestens zwei Komponenten(Rohstoff und Zuscnlaßstoff) bleicilzeitib bei Raumtemperatur vorzugsweise direkt über dem Extruder gleichzeitig dosiert una gemisci#t,und zwar vorzugsweise mittels einer Vorriciitung, die für Jeae Komponente einen Schacht aufweist, deren jedem ein Schleusenrad mit einer bestianten veränderbaren Förderleistung zugeordnet ist, wobei das eingestellte Drehzahlverhältnis der einzelnen Schleusenräder bei jeder Drehzahl zueinander konstant ist und zwischen den Schleusenrädern und dem Einlauf vorzugsweise eine zusätzliche Mischeinrichtung vorgesehen ist.According to wrapping, at least two components (raw material and additive) Bleicilzeitib at room temperature, preferably directly above the extruder at the same time dosed una mixed, preferably by means of a device that is suitable for Jeae component has a shaft, each of which has a lock wheel with a certain changeable delivery rate assigned, where the set The speed ratio of the individual lock wheels is constant to one another at every speed is and between the lock wheels and the inlet preferably an additional one Mixing device is provided.

Die mit der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß die Anlage- und Energiekosten gering sind.The device proposed by the invention has the advantage on that the plant and energy costs are low.

Der gesamte Energie aufwand der mit der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung entspricht etwa dem Energieaufwand für die bekannten Dosierschneckenvorrichtungen allein, deh. der Energieaufwand für die Heiß- und Kühlmischanlage sowie die dazu notwendigen, sehr aufwendigen Räumlichkeiten werden eingespart. Ein besonderer weiterer Vorteil liegt darin,daß gegenüber den bekannten Anlagen, die eine gesonderte Dosier-und Mischvorrichtung und außerdem auf der Maschine eine weitere Dosiervorrichtung zur Speisung der Maschine besaßen, insgesamt nur noch eine Dosiervorrichtung benötigt wird.The entire energy expended with the proposed with the invention The device corresponds approximately to the energy expenditure for the known metering screw devices alone, deh. the energy expenditure for the hot and cooling mixing system and the associated necessary, very expensive rooms are saved. Another special one The advantage is that compared to the known systems, which have a separate metering and Mixing device and also another metering device on the machine Power supply of the machine, all in all only one metering device is required will.

Eine Entmischung der einzelnen Komponenten kann nicht erfolgen, da die Mischung sofort von den Schnecken aufgenommen und verarbeitet wird. Jegliche Transportwege nach der Mischung entfallen somit. Auch eine zeitbedingte Entmischung der einzelnen Komponenten, wie sie bei der Kaltmischung auftritt, ist mit der Erfindung ebenfalls ausgeschlossen.Separation of the individual components cannot take place because the mixture is immediately absorbed and processed by the snails. Any Transport routes after the mixture are thus eliminated. Also a time-related segregation of the individual components, as occurs in cold mixing, is with the invention also excluded.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungBgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten iusführungibeiBpiels näher erläutert.The device for carrying out the proposed according to the invention The method is illustrated below with the aid of an example of an embodiment shown in the drawings explained in more detail.

Fig.1 zeigt die erfindungsgemaße Vorrichtung im Normalschnitt in Bezug auf die Achsen der Schnecken der Verarbeitungsmaschine.1 shows the device according to the invention in normal section in relation on the axes of the screws of the processing machine.

Fig. 2 zeigt den Schnitt A-B aus Fig. 1 mit angeschlosßenem Antrieb in Seitenansicht.Fig. 2 shows the section A-B from Fig. 1 with the drive connected in side view.

In den Zeichnungen sind mit 1 und 2 die als Behälter ausgebildeten Schächte für den Rohstoff R und den Zuschlagstoff Z bezeichnet. Die Behälter 1 und 2 weisen vorzugsweise Trich terform auf und münden über je einem Schleusenrad 3 bzw.4.In the drawings, 1 and 2 are designed as a container Shafts for the raw material R and the aggregate Z are designated. Containers 1 and 2 preferably have a funnel shape and each open via a lock wheel 3 or 4.

Die Schleusenräder 3 und 4 laufen oben gegeneinander. Sie fördern und dosieren den Rohstoff R und den Zuschlagstoff Z in den Mischraum 5,in dem sich das Mischrad 6 befindet. Die Schleusenräder 3 und 4 können je nach vorgesehqnem Mischverhältnis Rohstoff-Zuschlagstoff und deren Eigenschaften mit verschieden geformten und bemessenen Förderkammern 3a bzw. 4a ausgerüstet sein.The lock wheels 3 and 4 run against each other at the top. You promote and meter the raw material R and the additive Z into the mixing chamber 5, in which the mixing wheel 6 is located. The lock wheels 3 and 4 can depending on the vorgesehqnem Mixing ratio raw material-aggregate and their properties with differently shaped and dimensioned delivery chambers 3a and 4a, respectively.

Die Auslaufkante 18 des sich von oben in den Spalt zwischen den Sohleusenrädern erstreckenden Steg. kann unterschiedlich steil verlaufen, wodurch eine kontinuierliche Förderung des Roh- bzw. Zuschlagstoffes sowie eine innige Vermischung derselben erzielt wird. Anstelle chr~ager Auslaufkanten 18 können auch die Stege 3b bsw.4b der ßohleueenräder 3 bzw. 4 und damit die Förderkammern a-bzw. 4a schräg zur Achse des Schleuaenrades angeordnet sein. Anstelle des eine zusätzliche Vermischung des Mischgutes herbeiführenden Mischradeß 6 können beispielsweise Leit- oder Umlenkflächen oder dergl. vorgesehen werden, wodurch ebenfalls ein guter Xischeffekt erzielbar ist. Anschließend an das zusätzliche Vermischen des Roh- und Zuschlagstoffes wird das Mischgut sofort von der hinter dem Extrudereinlaß 10 angeordneten Extruderschnecke 17 aufgenommen und terarbeitet.The outlet edge 18 of the from above into the gap between the Soleuse wheels extending web. can have different steepnesses, creating a continuous Promotion of the raw material or aggregate as well as an intimate mixing of the same is achieved. Instead of inclined run-out edges 18, the webs 3b or 4b the ßohleueenräder 3 or 4 and thus the delivery chambers a or. 4a be arranged obliquely to the axis of the Schleuaenrades. Instead of the one additional Mixing of the mix causing mixing wheel 6 can, for example, guide or deflection surfaces or the like. Are provided, which also creates a good Xischeffekt is achievable. Subsequent to the additional mixing of the raw material and aggregate the material to be mixed is immediately removed from the extruder screw located behind the extruder inlet 10 17 taken up and worked on.

Der Antrieb der Schleusenräder 3 und 4 sowie des gegebenenfalls vorgesehenen Mischrades 6 erfolgt, wie in Fig. 2 dargestellt, mittels eines vorzugsweise stufenlos regelbaren Getriebes 7, dem ein weiteres, stufenlos regelbares Getriebe 8 nachgeschaltet ist. Hierdurch ist mittels der Schleusenräder 3 und 4 die Möglichkeit gegeben, bei Dr@hzahländerung des Getriebes 7 entsprechend der Verarbeitungsmaschinenleistung ZU dosieren, wobei das Mischverhältnis Rohstoff - Zusohlagstoff,bei Verwendung gleicher Sonleusenräder 3 und 4, konstant bleibt. Soll das Mischverhältnis Rohstoff - Zuschlagstoif verändert werden, wird das dem Getriebemotor 7 nachgeschaltete stufenlose Getriebe 8 entsprechend Tor stellt.The drive of the lock wheels 3 and 4 as well as the possibly provided Mixing wheel 6 takes place, as shown in Fig. 2, by means of a preferably stepless adjustable transmission 7, which is followed by a further, continuously variable transmission 8 is. This gives the possibility by means of the lock wheels 3 and 4 at Speed change of the transmission 7 according to the processing machine performance To be dosed, the mixing ratio raw material - additive, when using the same Sonleusen wheels 3 and 4, remains constant. Should the mixing ratio raw material - aggregate are changed, the continuously variable transmission connected downstream of the gear motor 7 8 represents the corresponding gate.

An den Wellen 15a und 15b der Schleusenräder 3 bzw. 4 sind zum Zwecke der Drehzallkontrolle Impulsgeber vorgesehen, wodurch eine genauere Dosierung und somit ein exaktes Mischverhältnis einstellbar ist.On the shafts 15a and 15b of the lock wheels 3 and 4 are for the purpose the speed control pulse generator is provided, which allows a more precise dosage and thus an exact mixing ratio can be set.

Die Schleusenräder 3 und 4 werden vorteilhaft während des Betriebs ständig mit einem Laftstrahl, der durch die Kanäle 16 den Schleusenrädern 3 bzw. 4 zugeführt wird, bespült, damit sich in den Schleusenkammern kein Belag von Mischgut bilden kann.The lock wheels 3 and 4 are advantageous during operation constantly with a jet of air that flows through the channels 16 to the lock wheels 3 resp. 4 is supplied, rinsed so that there is no deposit of mixed material in the lock chambers can form.

Die zur Reinigung der Schleusenräder 3 und 4 eingeblasene Spülluft wird durch die im Zwischenstück 9, das auch der Anpassung an die jeweiligen Verarbeitungsmaschinen dient, vorgesehenen Schlitze 11a und lib über die Stutzen 12a und 12b und durch die Filter 14a bzw. 14b wieder nach außen abgeführt. Die Rückstromluft aus den Extruderschnecken 17 wird über die Schlitze 13a und 13b ebenfalls durch die Stutzen 12a bzw. 12b abgeleitet.The purge air blown in to clean the lock wheels 3 and 4 is by the in the intermediate piece 9, which also the adaptation to the respective processing machines serves, provided slots 11a and lib over the nozzle 12a and 12b and through the filters 14a and 14b are discharged to the outside again. The return air from the extruder screws 17 is also diverted through the slots 13a and 13b through the connecting pieces 12a and 12b, respectively.

Eine oberhalb jedes Schleusenrades 3 bzw. 4 vorgesehene Meldestelle 19 dient zur Anzeige einer eventuellen Unterbrechung aes Zuflusses von Material aus den Behältern 1 bzw. 2, die durch Brückenbildung des Materials verursacht sein kann.A reporting point provided above each lock wheel 3 or 4 19 is used to indicate a possible interruption in the flow of material from containers 1 and 2, which are caused by bridging of the material can.

Gleichzeitig kann bei Auftreten einer solchen Unterbrechung des Zuflusses durch die Meldestelle 19 eine in den Abbildungen nicht dargestellte Abklopfvorrichtung oder Rüttelvorrichtung, beispielsweise ein Vibrator, für die Behälter 1 und 2 eingeschaltet werden, Im unteren Teil des Mischraums 5 kann eine Sprühdüse 20 vorgesehen sein, durch welche zusätzlich Gleitmittel, flüssige Stabilisatoren, Weichmacher oder ähnl. dem Mischgut zugeführt werden.At the same time, if such an interruption occurs of Inflow through the reporting point 19 a knocking device not shown in the figures or shaking device, for example a vibrator, switched on for containers 1 and 2 A spray nozzle 20 can be provided in the lower part of the mixing chamber 5, through which additional lubricants, liquid stabilizers, plasticizers or similar. are fed to the mix.

Die Vorrichtung weist auch den Vorteil auf, daß nur niedrige Drehzahlen des Antriebsmotors erforderlich sind, wodurch eihe unerwünschte Beanspruchung und Erwärmung auch des Mie¢hgutes vermieden wird. Hierdurch wird bei niedriger Leistung und geringem Verschleiß eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht Das mit der Erfindung vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung desselben ist für alle Roh- und Zuschlagstoffe geeignet, die eine, wenn auch geringe, Rieselfähigkeit aufweisen.The device also has the advantage that only low speeds of the drive motor are required, whereby eihe undesirable stress and Warming of the property is also avoided. This is when the power is low and low wear, a high level of economy is achieved with the invention proposed method and apparatus for performing the same is for all raw materials and aggregates are suitable that have a flowability, albeit a low one exhibit.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungebeispiel beschränkt. Es können beispielsweise, je nach Rezeptur, auch mehrere Bew hälter für Roh- und Zuschlagstoffe vorgesehen sein, denen wieder je ein Schleusenrad zugeordnet sein muß.Of course, the invention is not limited to that in the drawings shown embodiment example is limited. For example, depending on the recipe, several Bew containers for raw materials and aggregates can be provided, which again each a lock wheel must be assigned.

Claims (15)

AnsprücheExpectations 1. Maschine zum Plastifizieren und Formen von thermoplastischem Kunststoff mit mindestens einer #lastifizier-und Förderschnecke, welcher der aus mehreren Komponenten gemischte, rieselfähige Kunststoff durch einen Einlauf zugeführt' wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar über dem Einlauf eine Dosier- und Mischvorrichtung für die Eomponenten des Kunststoffs vorgesehen ist.1. Machine for plasticizing and molding thermoplastic material with at least one lastifying and conveyor screw, which consists of several components mixed, free-flowing plastic is fed through an enema, thereby characterized in that a metering and mixing device directly above the inlet is intended for the Eomponenten of the plastic. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Mischvorrichtung aus Schächten (1,2) für die Zufuhr der Komponenten gespeiste Schleusenräder (3,4) aufweist, deren Fördermengenverhältnis auf unterschiedliche konstante Werte einregelbar ist.2. Machine according to claim 1, characterized in that the dosing and mixing device fed from shafts (1,2) for supplying the components Sluice wheels (3, 4), the delivery ratio of which on different constant values can be adjusted. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unterschiedliche Komponenten zumeasende Schleusenräder nebeneinander angeordnet sind und daß die Bewegungsrichtung derselben im Bereich des Spaltes zwischen ihnen nach unten gerichtet ist.3. Machine according to claim 2, characterized in that two different Components zueasende lock wheels are arranged side by side and that the Direction of movement of the same in the area of the gap between them directed downwards is. 4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier- und Mischeinrichtung durch den Fall der Komponenten störenden, ihr nachgeschaltete Hindernisse ergänzt ist.4. Machine according to claim 1, characterized in that the dosing and mixing device by the case of the components interfering with it downstream Obstacles is added. 5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschalteten Hindernisse von einem Mischrad oder Mischflächen (6) gebildet sind.5. Machine according to claim 4, characterized in that the downstream Obstacles are formed by a mixing wheel or mixing surfaces (6). 6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Schleusenräder (3,4) regelbar ist.6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the speed of the lock wheels (3, 4) can be regulated. 7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenräder (3,4) verschiedene Fördervolumina aufweisen.7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the lock wheels (3, 4) have different delivery volumes. Bo Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekenazeichnet, daß die Auslaufkanten (18) der die Schleuenrader zum Teil umgebenden Wandteile schräg zu den Achsen der Schleusenräder (3,4) verlaufen.Bo machine according to one of Claims 1 to 7, characterized in that that the outlet edges (18) of the wall parts partially surrounding the Schleuenrader obliquely run to the axes of the lock wheels (3, 4). 9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3b,4b) zwischen den Kammern (3a) der Schleusenräder (3,4) schräg zur Achse des Schleusenrades (3,4) verlaufen.9. Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the webs (3b, 4b) between the chambers (3a) of the lock wheels (3,4) at an angle run to the axis of the lock wheel (3, 4). 10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischraum (5) eine Sprühdüse (20) für flüssige Zusätze vorgesehen ist.10. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that that a spray nozzle (20) for liquid additives is provided in the mixing space (5). 11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein ffberrraohungssyatem (19) für Dosier-und Förderfehler vorgesehen ist.11. Machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that that a ffberrraohungssyatem (19) is provided for dosing and conveying errors. 12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Maschine und der Misch- und Dosiervorrichtung ein auswechselbares Zwischenstück (9) vorgesehen ist.12. Machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that that between the machine and the mixing and metering device an interchangeable Intermediate piece (9) is provided. 13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abklopfeinrichtung für die Schächte (1,2) vorgesehen ist.13. Machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that that a knocking device is provided for the shafts (1,2). 14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblaskanäle (16) vorgesehen sind, welche ihre Strahlen auf die Kammern (3a,4a) der Schleusenrader richten und während des Betriebs die Kanäle (16) sauberblasen.14. Machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that that the air injection channels (16) are provided, which their rays on the chambers (3a, 4a) align the sluice wheel and blow clean the channels (16) during operation. 15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ableitung der Spül- bzw. Reinigungsluft und der Rückstromluft aus der Verarbeitungsmaschine Austrittsschlitze (11a,11b;13a,13b), Ableitstutzen (12a,12b) und Filter (14a,14b) vorgesehen sind0 L e e r s e i t e15. Machine according to one of claims 1 to 14, characterized in that that for the discharge of the rinsing or cleaning air and the return air outlet slots (11a, 11b; 13a, 13b), discharge nozzles from the processing machine (12a, 12b) and filters (14a, 14b) are provided0 Read more e
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