DE1910710C3 - Vorrichtung zum Zuführen von Granulat in kunststoffverarbeitende, insbesondere senkrecht angeordnete Schneckenextruder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Granulat in kunststoffverarbeitende, insbesondere senkrecht angeordnete Schneckenextruder, mit einem Vorratstrichter und einem diesen mit der Zufuhröffnung des Extruders verbindenden Förderrohr, in dem ein in Abhängigkeit vom Materialdruck förderndes Förderorgan angeordnet ist.

Durch die OE-PS 2 64 121 ist bereits eine Vorrichtung zur Materialzufuhr für Kunststoff-Spritzgießmaschinen und Strangpressen bekanntgeworden, die einen Vorratstrichter und ein diesen mit der Zufuhröffnung des Extruder verbindendes Förderrohr aufweist, in das eine motorisch angetriebene Förderschnecke als Förderorgan von oben hineinragt.

Durch die sich drehende Förderschnecke wird das pulverförmige oder auch granulierte Kunststoffmaterial fortwährend aus dem Vorratstrichter abgezogen und in das Förderrohr bewegt, von wo es dann in die Zufuhröffnung des Extruders gelangt. Damit bei der durch die Förderschnecke bewirkten kräftigen Materialförderung eine nachteilige Beeinflussung der im Schneckenextruder vorherrschenden Bedingungen nicht eintreten kann, ist zur Erzielung eines selbst steuernden Druckaufbaues bei der Materialzufuhr die Schneckenfläche der Förderschnecke axial federnd verschiebbar ausgebildet. Dabei kann entweder die über ihre ganze Länge auf einer Kernwelle sitzende Förderschnecke sich mit der Kernwelle entgegen einer Federkraft axial verschieben oder aber die Schneckengänge der Förderschnecke sind nur über einen Teil ihrer Länge mit der K.ernwelle verbunden, während die frei tragenden Schneckengänge its sich federnd nachgiebig ausgebildet sind.

Durch die axial federnd nachgiebige Anordnung oder Ausbildung der Förderschnecke ist zwar ein gewisser Regelungseffekt hinsichtlich der Materialzufuhr zum Extruder erreichbar. Jedoch setzt dieser Regelungseffekt nicht schon bei einer vollständigen Füllung des Förderrohres mit Kunststoffmaterial ein, sondern erst dann, wenn sich in diesem Material vor der Zufuhröffnung'des Extruders ein gewisser Staudruck aufgebaut hat, der größer als die axial wirkende Federkraft ist Da aber die Federkraft einerseits nur schwer auf die Bearbeitungsbedingungen unterschiedlicher Kunststoffmaterialien abgestimmt werden kann und andererseits die Kraftwirkung der Federn auch in Abhängigkeit vom durchlaufenden Federweg progressiv ansteigt, ist mit der bekannten Vorrichtung allein durch die Axialverschiebung der Förderschnecke eine Beeinflussung der im Extruder vorherrschenden Bedingungen nicht vermeidbar, weil der Drehantrieb der Förderschnecke auch während ihrer Axialverschiebung weiterläuft. Nur die zusätzliche Anordnung eines im Steuerkreis des Motorantriebes vorgesehenen Schalters, der nach einer bestimmten Axialverschiebung der Förderschnecke betätigt wird, kann hier Abhilfe schaffen, in dem er nämlich den Drehantrieb für die Förderschnecke zeitweilig abschaltet.

Selbst diese relativ aufwendige Steuerungsanordnung stellt aber nicht immer eine gleichmäßige Materialförderung in den Schneckenextruder sicher, weil einerseits die Axialverschiebung der Förderschnecke und andererseits das Ein- und Ausschalten von deren Motorantrieb einem gewissen Verzögerungseffekt unterliegt.

Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zuführen von Granulat in kunstsioffverarbeitende, insbesondere senkrecht angeordnete Schneckenextruder zu schaffen, die eine völlig gleichmäßige Füllung des mit der Zufuhröffnung des Extruders verbundenen Förderrohres sicherstellt, ohne daß sich ein unerwünscht hoher Materialdruck an der Zufuhröffnung des Extruders bilden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Förderorgan als Schraubenfeder ausgebildet ist, deren von der Extruderschnecke entferntes Ende an einem Vibrator aufgehängt ist.

Die Schraubenfeder wird durch den Vibrator dauernd in Richtung ihrer Längsachse in Schwingungen versetzt. Dabei reguliert die Feder die Fördermenge, indem sie im Förderrohr vor der Förderschnecke eine geschlossene Materialsäule aufbaut, in der ein bestimmter Druck nicht überschritten werden kann, weil die Dämpfung der Federschwingungen um so größer wird, je mehr die Materialmenge im Förderrohr ansteigt.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schraubenfeder eine Druckfeder, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Förderrohres ist.

Zweckmäßig ist es nach der Erfindung ferner, daß der Vibrator auf dem hinteren Ende des auf seiner ganzen Länge außerhalb des Vorratstrichters liegenden und über einen Umfangsausschniü an eine Öffnung im Trichterboden angeschlossenen Förderrohres sitzt und über eine Stößelstange an der Schraubenfeder angreift, die einen den Förderrohrquerschnitt ausfüllenden Führungskolben aufweist.

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Endlich ist es erfindungsgernäß auch noch zweckmäßig, das Förderrohr im Bereich zwischen seinem Umfangsausschnitt und seinem der Extruderschnecke zugewendeten Ende mit einer Manschette oder Muffe aus schvvingungsdämpfendem Material zu versehen.

Durch Verwendung dieser Manschette oder Muffe wird eine Verbindung des Förderrohres mit der Zufuhröffnung des Extruders sichergestellt, zugleich aber der Extruder gegen die Wirkung der vom Vibrator erzeugten Schwingungen abgeschirmt, so daß der Vorratstrichter auch eine Eigenschwingung ausführen kann und damit das Material auf den schrägen Trichterinnenflächen stets nachrutscht.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der einzigen Figur der Zeichnung, die einen Längsschnitt darstellt, erläutert.

Ein Vorratstrichter 1 ist mit einem verhältnismäßig stark geneigten und damit als Rutsche wirkenden Boden 2 versehen, der an seinem tiefsten Punkt eine Austrittsöffnung 3 aufweist. Unterhalb des Bodens 2 ist am Vorratstrichter 1 ein Förderrohr 4 aufgehängt, dessen Inneres über einen Umfangsausschnitt 5 mit der Austrittsöffnung 3 des Bodens 2 in Verbindung steht.

Innerhalb des Förderrohres 4 liegt eine als Druckfeder gewickelte Schraubenfeder 6, die ausschließlich an ihrem hinteren Ende mit einem den Rohrquerschnitt ausfüllenden Führungskolben 7 in Halteverbindung steht, ansonsten aber völlig lose im Förderrolir 4 aufgenommen ist.

Auf dem hinteren Ende des Förderrohres 4 sitzt ein Vibrator 8, der über eine Stößelstange 9 am Führungskolben 7 angreift und dadurch die Schraubenfeder 6 in Richtung ihrer Längsachse in Schwingungen versetzt.

Das freie Ende der Schraubenfeder 6 reicht bis nahe an die Extruderschnecke 10 heran, während das Förderrchr 4 unterhalb seines Umfangsausschnittes 5 unterbrochen und von einer Manschette 11 umschlossen ist, die aus schwingungsdämpfendem Material besteht und die Verbindung zwischen dem Förderrohr 4 und der Zuiuhröffnung des Extruders herstellt. Dabei hat die Manschette 11 den Zweck, die vom Vibrator 8 auf das Förderrohr 4 übertragenen Schwingungen vom Extruder fernzuhalten.

Der Vibrator 8 kaiin auf die Schraubenfeder 6 Längsschwingungen mit einer Schwingungszahl von beispielsweise 6000 pro Minute übertragen, wobei seine Reaktionswirkung zugleich über das Förderrohr 4 auch auf den Vorratstrichter 1 übertragen wird und diesen in Schwingungen versetzt Das im Vorratstrichter 1 befindliche Material wird damit längs des rutschenartigen Bodens 2 der Austrittsöffnung 3 zugeführt und durch den Umfangsausschnitt 5 in das Innere des Förderrohres 4 bewegt.

Durch die stark schwingende Schraubenfeder 6 wird das Material schnell bis zur Extruderschnecke hin durch das Förderrohr getrieben. Vor der Extruderschnecke 10 staut sich das Material, so daß sich der vor dem Führungskolben 7 liegende Längenteil des Förderrohres 4 affmählich mit dem Material auffüllt. Je größer dabei der Füllungsgrad des Förderrohres wird, um so stärker wird die Schwingungsbewegung der Schraubenfeder 6 gedämpft. Dabei wird erreicht, daß sich das Fördef rohr auf seinem gesamten Querschnitt füllt, ohne daß Stauungen im Materialfluß zur Extruderschnecke 10 hiii auftreten können. Eine mengenmäßig völlig gleichmäßige Materialzufuhr nach der Extruderschnekke 10 hin wird dadurch sichergestellt, ohne daß ein übermäßiger Druckaufbau in der Materialsäule eintreten kann.

Sobald die Schraubenfeder 6 infolge einer Verminderung der Materialzufuhr durch den Umfangsausschniu 5 des Förderrohres 4 auf irgend einem Längenbereich frei wird, vergrößert sich wieder ihre Schwingungsamplitude, die dann eine beschleunigte Ausfällung des Rohrquerschnittes mit Kunststoffmaterial herbeiführt. Solange also im Vorratstrichter 1 Kunststoffmaterial noch enthalten ist, wird daher ohne Unterbrechung immer eine genau abgemessene Menge des Kunststoffmaterials der Extruderschnecke zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Granulat in kunststoffverarbeitende, insbesondere senkrecht angeordnete Schneckenextruder, mit einem Vorratstrichter und einem diesen mit der Zufuhröffnung des Extruders verbindenden Förderrohr, in dem ein in Abhängigkeit vom Materialdruck förderndes Förderorgan angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan als Schraubenfeder (6) ausgebildet ist, deren von der Extruderschnecke (10) entferntes Ende an einem Vibrator (8) aufgehängt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (6) eine Druckfeder ist, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Förderrohres (4) ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (8) auf dem hinteren Ende des auf seiner ganzen Länge außerhalb des Vorratstrichters (1) liegenden und über einen Umfangsausschnitt (5) an eine Öffnung (3) im Trichterboden (2) angeschlossenen Förderrohres (4) sitzt und über eine Stößelstange (9) an der Schraubenfeder (6) angreift, die einen den Förderrohrquerschnitt ausfüllenden Führungskolben (7) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (4) im Bereich zwischen seinem Umfangsausschnitt (5) und seinem der Extruderschnecke (10) zugewendeten Ende eine Manschette oder Muffe (11) aus schwingungsdämpfer.dem Material aufweist.

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