DE202004015743U1

DE202004015743U1 - Vorrichtung zum Entfernen von Materialresten in Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE202004015743U1
Application number: DE202004015743U
Authority: DE
Original assignee: Plast Control Geraetebau GmbH
Current assignee: Plast Control Geraetebau GmbH
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2014-10-13

Abstract

Vorrichtung zum Entfernen von Materialresten (22; 24) aus einer mit mindestens einem Behälter (18; 26) ausgestatteten Befüllungsvorrichtung (10) für mindestens eine Kunststoffverarbeitungsmaschine (12), dadurch gekennzeichnet, daß an den mindestens einen Behälter (18; 26) eine Absaugleitung (46) über ein Absperrorgan (44) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Materialresten aus einer mit mindestens einem Behälter ausgestatteten Befüllungsvorrichtung für mindestens eine Kunststoffverarbeitungsmaschine.
Als Behälter im Sinne der Erfindung sind auch Trichter, Silos und Rohre anzusehen, in denen Material in der Befüllungsvorrichtung geführt oder zwischengespeichert wird.
Bei der Herstellung von Kunststoffprodukten werden die eingesetzten Materialien üblicherweise in Form von Granulat oder Pulver zugeführt. Beispielsweise werden in einen Wiegebehälter nacheinander verschiedene Materialien aus Vorratsbehältern zugegeben, bis jeweils das für den vorgesehenen Anteil des Materials notwendige Gewicht des Wiegebehälters erreicht wird. Wenn im Wiegebehälter sämtliche Materialien, beispielsweise drei bis sieben Komponenten, in den gewünschten Anteilen vorliegen, wird ein Schieber geöffnet und das Material in einen Mischbehälter überführt. In dem Mischbehälter sorgt ein Mischer für eine homogene Vermengung der Materialien. Der Mischbehälter ist beispielsweise wiederum an einen Extruder angeschlossen. Soll nach Beendigung eines Auftrages für einen neuen Auftrag eine Materialkomponente gewechselt werden, so muß Restmaterial, welches sich noch in dem betreffendes Behälter oder in dem Wiegebehälter oder Mischbehälter befindet, entfernt werden. Hierfür sind manuell betätigte Ablaßöffnungen bekannt, an denen ein Stück Rohr oder Schlauch angebracht ist, um das nicht mehr benutzte Material beim Auftragswechsel von Hand beispielsweise in Säcke zu füllen.
Das Ablassen von Materialresten von Hand ist zeitaufwendig und kann außerdem eine erhebliche Verschmutzung im Bereich der Maschine zur Folge haben. Das Entstehen von Restmengen läßt sich jedoch nicht vermeiden.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 899 079 A ist eine Betriebsweise bekannt, die dahingehend weiterentwickelt wurde, daß die für eine letzte Befüllung vor Auftragsende benötigten Füllmengen in geeigneter Weise vorausberechnet werden. Auch bei diesem Verfahren ist jedoch aufgrund von Ungenauigkeiten bei der Bestimmung von Materialmengen sowie einer nötigen zusätzlichen Sicherheitsreserve das Verbleiben von Restmengen in der Befüllungsvorrichtung nicht zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, mit der das Entfernen von Materialresten auf einfache, schnelle und saubere Art durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art gelöst, bei der an den mindestens einen Behälter eine Absaugleitung über ein Absperrorgan angeschlossen ist. Die Absaugleitung ist dabei nicht an einer dem Behälter nachfolgenden und durch den Behälter befüllbaren Verarbeitungseinheit angeschlossen, sondern sie ist vielmehr über das Absperrorgan direkt an den Behälter angeschlossen.
Beispielsweise können bei einer Befüllungsvorrichtung, bei der ein Wiegebehälter aus mehreren Vorratsbehältern befüllt wird, die Vorratsbehälter jeweils mit einer Absaugleitung versehen sein.
Über die Absaugleitung können Materialreste aus dem Behälter bei Bedarf, beispielsweise beim Auftragswechsel oder in einem Reinigungszyklus, abgesaugt werden. Dies hat verschiedene große Vorteile. Das Absaugen von Materialresten kann wesentlich schneller durchgeführt werden als das Ablassen von Hand, insbesondere wenn viele Behälter entleert werden sollen. Außerdem wird eine Verschmutzung am Ort der Befüllungsvorrichtung vermieden.
Es kann ein Verfahren zum Entfernen von Materialresten aus einer mit mindestens einem Behälter ausgestatteten Befüllungsvorrichtung für mindestens eine Kunststoffverarbeitungsmaschine durchgeführt werden, bei dem, wenn Restmaterial aus einem Behälter entfernt werden soll, das Restmaterial über die Absaugleitung aus dem Behälter abgesaugt wird.
Dabei kann nacheinander für unterschiedliche Materialarten von zu entfernenden Restmaterialien jeweils Restmaterial dieser Materialart aus einem oder mehreren Behältern abgesaugt und getrennt gesammelt werden.
Der Absaugvorgang kann ferner automatisiert werden, so daß bei mäßigem Aufwand eine automatische Abreinigung der Restmaterialien erfolgen kann. Beispielsweise ist ein Verfahren denkbar, bei dem Absperrorgane, die an mindestens eine Absaugleitung angeschlossen sind, zum Absaugen rechnergesteuert geöffnet und geschlossen werden, und Abscheider zum Abscheiden des abgesaugten Restmaterials rechnergesteuert als Saugförderer betrieben werden.
Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Behälter um einen Mischbehälter, dem mehrere Vorratsbehälter zugeordnet sind, aus denen er befüllbar ist. Über die Absaugleitung läßt sich dann ein Rest von vermengten Materialien absaugen. Dabei ist bevorzugt der Mischbehälter über einen mit einem weiteren Absperrorgan versehenen Wiegebehälter aus den Vorratsbehältern befüllbar. Da der Wiegebehälter in den Mischbehälter entleert werden kann, ist am Wiegebehälter keine Absaugleitung nötig.
In einer speziellen Ausführungsform ist die Absaugleitung nicht an die Vorratsbehälter, sondern an den nachgeschalteten Mischbehälter angeschlossen. In diesem Fall ist ein sortenreines Absaugen von Materialresten aus den Vorratsbehältern dennoch möglich, indem diese nacheinander über den bereits zuvor entleertem Mischbehälter abgesaugt werden. Die Anzahl der Absaugleitungen kann so gering gehalten werden.
Bevorzugt ist die Absaugleitung an einen oder mehrere Abscheider für Restmaterial angeschlossen, die jeweils selektiv als Saugförderer betreibbar sind. Durch den Betrieb eines Abscheiders als Saugförderer wird Restmaterial aus der Befüllungsvorrichtung zu dem Abscheider transportiert. Vorteilhaft ist, daß bei Verwendung mehrerer Abscheider an einer oder mehreren Absaugleitungen Reste verschiedener Materialarten getrennt abgeschieden und gesammelt werden können. Dies ermöglicht beispielsweise eine sortenreine oder sortenähnliche Sammlung von Additiven, deren Entsorgung oder Wiederverwendung dadurch erleichtert wird. Die sortenreine oder sortenähnliche Absaugung kann zentral für alle Maschinen einer Produktionshalle erfolgen. Eine sortenähnliche oder sogar sortenreine Sammlung der Materialreste ist bei Durchführung von Hand sehr zeitaufwendig und fehlerträchtig und wird deshalb bisher kaum vorgenommen. Es ist jedoch auch denkbar, die Materialreste unsortiert abzusaugen. Materialreste in einem Wiegebehälter oder einem Mischbehälter, der mit einer Mischung verschiedener Materialien befüllt wird, sind ohnehin nicht sortenrein.
Bei Befüllungsvorrichtungen für Kunststoffverarbeitungsmaschinen ist üblicherweise zur Materialbeförderung zu einem Behälter oder einem dem Behälter zugeordneten Vorratsbehälter eine Saugfördereinrichtung mit einer Unterdruckvorrichtung vorhanden. Die Abscheider sind in diesem Falle bevorzugt ebenfalls an der Unterdruckvorrichtung angeschlossen. Dies hat den Vorteil, daß keine zusätzliche Unterdruckvorrichtung benötigt wird.
Ein Leersaugen der Absaugleitungen ist durch Öffnen eines Luftspalts an einem Absperrorgan oder durch einen separaten Bypass möglich.
Vorzugsweise ist das Absperrorgan im unteren Bereich eines trichterförmigen Abschnitts des Behälters angeordnet. Das Absaugen der Materialreste aus dem Behälter wird dann durch die Ausnutzung der Gravitation erleichtert und beschleunigt.
Das Absperrorgan ist vorzugsweise rechnergesteuert betreibbar. Beispielsweise kann es sich um einen elektrisch oder pneumatisch betätigten Absperrschieber handeln. Die rechnergesteuerte Betreibbarkeit ist besonders vorteilhaft, wenn viele verschiedene Komponenten aus unterschiedlichen Behältern entfernt werden müssen. Auch eine sortenähnliche Trennung von Materialresten ist rechnergesteuert schneller und weniger fehlerträchtig als eine Durchführung per Hand. Eine Rechnersteuerung für das Absperrorgan ist vorzugsweise mit einer Rechnersteuerung für eine Materialansaugung der Befüllungsvorrichtung gekoppelt. Dadurch kann der Materialfluß bis zur Wiederverwertung optimal gesteuert werden. Denkbar ist ferner, über eine Wägezelle den aktuellen Materialstand im Behälter vor oder während des Absaugens zu erfassen, so daß die Menge des abgesaugten Materials bekannt ist.
Es können mehrere Behälter einer oder mehrerer Kunststoffverarbeitungsmaschinen mit einer gemeinsamen Absaugleitung verbunden sein. Eine gemeinsame Absaugleitung ist besonders zweckmäßig bei einer räumlich getrennten Anordnung von Kunststoffverarbeitungsmaschinen und Abscheidern. Vorteil haft ist außerdem, daß so die Anzahl der benötigten Abscheider durch die Anzahl der zu trennenden Materialsorten bestimmt ist, unabhängig davon, an wieviel Maschinen oder Behälter die Abscheider über die gemeinsame Absaugleitung angeschlossen sind. Es können jedoch alternativ oder zusätzlich auch Absaugleitungen von verschiedenen Behältern getrennt zu Abscheidern geführt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine schematische Darstellung einer Befüllungsvorrichtung für einen Extruder mit einem Mischbehälter, der über einen Wiegebehälter aus Vorratsbehältern befüllt wird.
Dargestellt ist eine Befüllungsvorrichtung 10 für einen Kunststoffextruder 12 sowie zwei Abscheider 14 und 14a für Restmaterial, die über eine zentrale Absaugleitung 16 mit der Befüllungsvorrichtung 10 verbunden sind.
Der Extruder 12 wird aus einem darüber angeordneten Mischbehälter 18 über ein Halsstück 20 mit einem Material 22 in Form einer Mischung verschiedener Materialien 24a, 24b, 24c befüllt. Bei diesen handelt es sich beispielsweise um Kunststoffgranulate oder Additive. Die Materialien 24a, 24b, 24c werden aus Vorratsbehältern 26 über Absperrschieber 28 in einen Wiegebehälter 30 gefüllt. Der Wiegebehälter 30 ist dazu mit einer Wiegeeinrichtung 32 versehen, mit der sein Inhalt sowie die Gewichtszunahme im laufenden Betrieb bestimmt werden kann. Die Befüllungsvorrichtung 10 kann somit im Batch-Betrieb betrieben werden, indem durch Zuwiegen nacheinander die gewünschten Materialmengen der Materialien 24a bis 24c eingefüllt werden, bis schließlich der Wiegebehälter 30 die Granulatkomponenten im richtigen Verhältnis enthält. Die Materialmenge für ein Batch kann beispielsweise 3kg bis 5kg betragen. Dann wird über einen Schieber 34 das Materialgemisch in den Mischbehälter 18 gefüllt, welcher mit einem motorbetriebenen Mischer 36 ausgestattet ist. Mit dem Mischer 36 werden die Materialien 24a, 24b, 24c zu dem homogenen Material 22 vermischt.
Optional ist auch der Mischbehälter 18 mit einer Wiegeeinrichtung 37 versehen, so daß während des laufenden Betriebes über die Gewichtsabnahme im Mischbehälter 18 die Ausstoßleistung des Extruders 12 berechenbar ist.
Die Vorratsbehälter 26 sind über Unterdruckventile 38 mit einer gestrichelt dargestellten Unterdruckvorrichtung 40 einer Saugfördereinrichtung verbunden. Mittels der Unterdruckvorrichtung 40 der Saugfördereinrichtung können die Vorratsbehälter 26 über Zuleitungen 42 mit Neuware beschickt werden.
Es sei beispielhaft angenommen, daß am Ende eines Auftrags Restmengen der Materialien 24a, 24b und 24c in den Behältern 26 und eine Restmenge von Material 22 im Mischbehälter 18 verbleiben, die zu entfernen sind.
Im unteren Bereich eines trichterförmigen Abschnitts jedes Vorratsbehälters 26 und des Mischbehälters 18 sind über Absperrschieber 44 Absaugleitungen 46 angeschlossen. Die Absperrschieber 44 sind, wie auch die Absperrschieber 28 und 34, von einer Rechnersteuerung 47 gesteuert und pneumatisch betrieben. In der Zeichung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich die Verbindung der Absperrschieber 44 mit der Rechnersteuerung 47 dargestellt. Anstelle von pneumatisch betriebenen Absperrschiebern können beispielsweise auch elektromechanisch betriebene Absperrschieber vorhanden sein. Sofern die Wiegeeinrichtung 37 am Mischbehälter 18 vorhanden ist, sind diese sowie die Absaugleitungen 46 in geeigneter Weise ausgeführt, um den Betrieb der Wiegeeinrichtung 37 zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Teilstück der Absaugleitungen 46 flexibel sein.
Wird ein Absperrschieber 44 geöffnet, kann ein im jeweiligen Behälter befindender Materialrest eines Materials 24a bis 24c oder des Materials 22 in die entsprechende Absaugleitung 46 hineingesaugt werden. Die Absperrschieber 44 weisen jeweils einen Luftspalt auf, der bei Bedarf geöffnet wird, um ein Leersaugen der Absaugleitungen 46 zu ermöglichen. Beispielsweise kann nach dem Absaugen einer Materialart zunächst ein Leersaugen der Absaugleitungen 46 erfolgen, bevor eine andere Materialart abgesaugt wird. Zusätzlich zu den Absperrschiebern 44 und den Absaugleitungen 46 können außerdem jeweils handbetätigte Ablaßschieber mit einem Auslaufrohr vorgesehen sein.
Die Absaugleitungen 46 werden in einem Adapter 48 gebündelt und mit der zentralen Absaugleitung 16 verbunden. Dabei können über einen Anschluß 50 weitere Absaugleitungen, beispielsweise von weiteren Extrudern, ebenfalls mit der zentralen Absaugleitung 16 verbunden sein. Die Verläufe der zentralen Absaugleitung 16 und der Absaugleitungen 46 sind in der Zeichnungsfigur unterbrochen dargestellt und mit A, B, C und X gekennzeichnet.
An der zentralen Absaugleitung 16 sind die Abscheider 14 und 14a angeschlossen. Diese sind, wie die Vorratsbehälter 26, über Unterdruckventile 38 an die Unterdruckvorrichtung 40 angeschlossen. Die Abscheider 14 und 14a weisen jeweils an ihrer Unterseite eine Auslaßöffnung zur Befüllung eines darunter angeordneten Behälters 52 bzw. 52a auf. In diesen Behältern 52 und 52a können die abgesaugten Materialien sortenrein oder sortenähnlich sortiert werden.
In der dargestellten Situation befindet sich eine abgesaugte Restmenge des gemischtem Materials 22 in dem Behälter 52, während der andere Behälter 52a einen Rest des Materials 24a enthält. Weitere Behälter, beispielsweise für die Materialien 24b und 24c, sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. In den Behältern 52, 52a können Kunststoffgranulate oder Additive sortenrein oder sortenähnlich gesammelt werden, so daß diese beispielsweise einer späteren Weiterverwendung oder einer Entsorgung zugeführt werden können. Insbesondere im Falle von teueren Additiven ist eine sortenreine Sammlung vorteilhaft.
Im dargestellten Beispiel können das Material 22 und die Materialien 24a bis 24c unabhängig voneinander abgesaugt werden. Es ist jedoch auch denkbar, an den Vorratsbehältern 26 keine Absaugleitung 46 vorzusehen. Bei entleertem Wiegebehälter 30 und entleertem Mischbehälter 18 ist dann dennoch eine gezielte Absaugung eines der Materialien 24a bis 24c über die Absaugleitung 46 des Mischbehälters 18 möglich, indem der entsprechende Schieber 28 geöffnet wird. Das Material 24a, 24b oder 24c fällt dann durch den Wiegebehälter 30 und den Schieber 34 in den Mischbehälter 18 und wird dort abgesaugt.
Es ist außerdem denkbar, anstelle einer zentralen Absaugleitung 16 mehrere getrennte Absaugleitungen vorzusehen, die jeweils zu unterschiedlichen Ab scheidern führen. Es können dann beispielsweise auch über unterschiedliche Absaugleitungen zwei verschiedene Materialarten gleichzeitig abgesaugt und mit einem jeweiligen Abscheider gesammelt werden. Dadurch ergibt sich nochmals eine Zeitersparnis. Die Absaugleitungen können etwa mit geeignet plazierten Absperrorganen zwischen den Absaugleitungen voneinander getrennt sein, so daß die Vorrichtung besonders flexibel einsatzbar ist.
Das dargestellte Beispiel mit einem Mischbehälter 18, einem Wiegebehälter 30 und drei Vorratsbehältern 26 kann beliebig erweitert werden. Eine typische Anzahl unterschiedlicher Komponenten sind beispielsweise drei bis sieben verschiedene Komponenten. Es ist aber etwa bei Coextrusions-Blasfolienanlagen derzeit üblich, auch beispielsweise zwölf bis fünfundzwanzig verschiedene Komponenten einzusetzen. Sollen bei einer solchen Anlage verschiedene Materialreste unsortiert oder sortenähnlich sortiert entfernt werden, so erweist sich die vorliegende Erfindung durch ihre Zeit- und Aufwandsersparnis als besonders nützlich.
Wahlweise sind von den Vorratsbehältern 26 nur die häufig benutzten in der beschriebenen Weise an die Absaugleitungen 46 angeschlossen.
Wahlweise ist auch an den Wiegebehälter 30 eine Absaugleitung über ein Absperrorgan angeschlossen.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch ohne den Einsatz unterschiedlicher Abscheider 14 und 14a verwendet werden, wenn keine Materialtrennung stattfinden soll.

Claims

Vorrichtung zum Entfernen von Materialresten (22; 24) aus einer mit mindestens einem Behälter (18; 26) ausgestatteten Befüllungsvorrichtung (10) für mindestens eine Kunststoffverarbeitungsmaschine (12), dadurch gekennzeichnet, daß an den mindestens einen Behälter (18; 26) eine Absaugleitung (46) über ein Absperrorgan (44) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Behälter um einen Mischbehälter (18) handelt, dem mehrere Vorratsbehälter (26) zugeordnet sind, aus denen er befüllbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (18) über einen mit einem weiteren Absperrorgan (34) versehenen Wiegebehälter (30) aus den Vorratsbehältern (26) befüllbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Behälter um einen Vorratsbehälter (26) handelt, aus dem ein Mischbehälter (18) befüllbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (46) an einen oder mehrere Abscheider (14; 14a) für Restmaterial angeschlossen ist, die jeweils selektiv als Saugförderer betreibbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Saugfördereinrichtung (40, 42) zur Materialbeförderung zu dem Behälter (18; 26) oder den Behältern (18; 26), mit einer Unterdruckvorrichtung (40), an die auch der oder die als Saugförderer betreibbaren Abscheider (14; 14a) angeschlossen sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (44) im unteren Bereich eines trichterförmigen Abschnitts des Behälters (18; 26) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (44) rechnergesteuert betreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einer oder mehrereren Kunststoffverarbeitungsmaschinen (12) mindestens zwei Behälter (18; 26) aufweist, die mit einer gemeinsamen Absaugleitung (16) verbunden sind.