DE2250561C3

DE2250561C3 - Device for the dosed admixture of a finely powdered, baking-prone dye to a plastic granulate

Info

Publication number: DE2250561C3
Application number: DE19722250561
Authority: DE
Inventors: Adolf 6960 Osterburken Lesk
Original assignee: Azo-Maschinenfabrik Adolf Zimmermann, 6960 Osterburken
Filing date: 1972-10-14
Publication date: 1976-08-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Zumischen eines feinpulvrigen, zum Backen neigenden Farbstoffs zu einem grobkörnigen Kunststoffgranulat mit einem Granulat-Aufgabetrichter und einer einen Zulauftrichter für den Farbstoff aufweisenden drehzahlregelbaren Dosierschnecke, die in den Granulat-Aufgabetrichter mündet und der eine im Aufgabetrichter umlaufende Mischvorrichtung nachgeordnet ist.The invention relates to a device for metered admixing of a fine powder that tends to bake Dye to a coarse-grained plastic granulate with a granulate hopper and a a feed hopper for the dye-containing speed-adjustable metering screw, which is fed into the granulate feed hopper opens and downstream of a mixing device rotating in the feed hopper is.

Bei der Herstellung von Kunststoffkörpern, z. B. durch Spritzgießen, insbesondere mit Soiinecken-Spritzgußmaschinen, bereitet die Erzeugung einer gewünschten definierten und reproduzierbaren Farbe nicht geringe Schwierigkeiten, die in erster Linie darauf beruhen, daß zum Einfärben des Kunststoffgranulates äußerst geringe Mengen an Farbstoff ausreichen und diese sehr geringe Menge in einer demgegenüber großen Menge des Granulates gleichmäßig verteilt werden muß. Hinzukommt, daß gewisse Granulate sich beim Transport statisch aufladen, so daß für eine gleichmäßige Anlagerung des Farbstoffs an den einzelnen Granulatkörnern gesorgt werden muß. Um innerhalb einer Farbe einen breiten Intensitätsbereich zu erhalten, muß die wenn auch geringe Menge des Farbstoffs nach Möglichkeit stufenweise einstellbar sein, um Kunststoffkörper von schwacher bis intensiv starker Farbgebung erzeugen zu können.In the manufacture of plastic bodies, e.g. B. by injection molding, especially with corner injection molding machines, prepares the creation of a desired defined and reproducible color not small difficulties, which are based primarily on the fact that the coloring of the plastic granulate extremely small amounts of dye are sufficient and this very small amount in a large compared to this Amount of granules must be evenly distributed. In addition, certain granules are when Static charge for transport, so that the dye is evenly deposited on the individual granules needs to be taken care of. In order to obtain a wide range of intensities within a color, it is necessary the albeit small amount of the dye should be gradually adjustable to plastic body if possible to be able to produce from weak to intensely strong colors.

Es ist bekannt, in den das Rohgranulat enthaltenden Aufgabetrichter der Spritzgußmaschine oberflächig cingefärbtes Granulat chargenweise zuzuführen. Diese Chargen eingefärbten Granulates können beispielsweise mittels einer Dosierschnecke hergestellt werden. Eine kontinuierliche und einigermaßen genaue und damit reproduzierbare Arbeitsweise ist hiermit jedoch nicht möglich. Es ist weiterhin bekannt, einzelne Granulatkörner stark cinzufärben und dem Rohgranulat unmittelbar an der Spritzgußmaschine zuzugeben. Dies setzt jedoch wieder eine gesonderte Herstellung des farbigen Granulates voraus. Schließlich ist es bekannt, in den Aufgabetrichter der Spritzgußmaschine eine Farbpaste tropfenweise einzuführen, doch arbeitet dieses Verfahren nicht zufriedenstellend, da die Tropfendosierung sehr ungenau ist und auch keine einwandfreie Verteilung der Farbe erlaubt.It is known that the feed hopper of the injection molding machine containing the raw granulate is superficial cin-colored granulate to be supplied in batches. These batches of colored granules can, for example can be produced by means of a dosing screw. A continuous and reasonably accurate and thus However, this does not allow reproducible operation. It is also known, individual granules to be colored strongly and to be added to the raw granulate directly at the injection molding machine. this however, again requires a separate production of the colored granules. After all, it is known to introduce a color paste drop by drop into the feed hopper of the injection molding machine, but this works Method not satisfactory, since the drop dosage is very imprecise and also not a perfect one Distribution of color allowed.

Die eingangs genannte Vorrichtung (FR-PS 20 59 870) weist eine in den Aufgabetrichter des Granulates mündende kleine Dosierschnecke auf, von der der Farbstoff durch Regelung der Drehzahl in dosierter Menge abgegeben werden soll. Anschließend wird das Gemisch aus Granulat und Farbstoff einer Nachmischung unterworfen. Diese Dosiermethode versagt bei allen feinpulvrigen backenden Farbstoffen, z. B. Pigmenten, da diese sich in der Schnecke aufstauen, an den Wänden anbacken und damit nicht kontinuierlich und drehzahlproportional, sondern stoßweise ablaufen.The device mentioned at the beginning (FR-PS 20 59 870) has one in the feed hopper of the granulate opening small dosing screw, from which the dye is dosed by regulating the speed Amount to be delivered. Then the mixture of granules and dye is a post-mix subject. This dosing method fails with all finely powdered baking dyes, e.g. B. Pigments, because these accumulate in the screw, stick to the walls and thus not continuously and run proportional to the speed, but intermittently.

Allen bekannten Methoden und Vorrichtungen haftet mehr oder minder der Nachteil an, daß der Farbstoff nicht kontinuierlich in kleinen Mengen zugegeben wird mit der Folge, daß sich innerhalb des Rohrgranulates Farbnester, also Einlagerungen mit großer Farbstoffkonzentration bilden.All known methods and devices have more or less the disadvantage that the dye is not added continuously in small amounts with the result that within the pipe granules Form pockets of color, i.e. deposits with a high concentration of dye.

Das Problem des Anbackens und Zusammenbackens von Pigmentfarbstoffen und die dadurch möglichen Ungenauigkeiten beim Einfärben von Granulat sind zwar bekannt (US-PS 35 74 344), doch hat man sich bisher darauf beschränkt, in Behältern anhaftende Farbstoffpartikeln oder größere Farbstoffmengen dadurch zu lösen, daß man in denjenigen Behälter, der den Farbstoff in gravimetrisch angemessener Form enthält, das Kunststoff-Granulat fallen läßt, so daß es beim »Durchlauf« durch den Behälter den Farbstoff mitnimmt. Abgesehen davon, daß es sich hierbei um ein diskontinuierliches und gravimetrisch arbeitendes Verfahren handelt, lassen die extrem großen Unterschiede zwischen Granulat- und Farbstoffmenge (bis zu 100 : 1) kaum eine apparativ sinnvolle Lösung zu.The problem of caking and caking of pigments and the resulting possible Inaccuracies in the coloring of granules are known (US-PS 35 74 344), but one has so far limited to dye particles adhering in containers or larger amounts of dye thereby to solve that one in that container, which contains the dye in gravimetrically appropriate form, drops the plastic granulate so that it takes the dye with it when it "passes" through the container. Apart from the fact that this is a discontinuous and gravimetrically operating process the extremely large differences between the amount of granulate and the amount of dye (up to 100: 1) hardly any solution that makes sense in terms of apparatus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so auszubilden, daß auch feinpulvrige und backende Farbstoffe in definierten kleinen Mengen und kontinuierlich einem Kunststoffgranulat so zugemischt werden können, daß eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Farbstoffes innerhalb des Granulates bereits vor dem Einführen des Gutes in eine nachgeschaltcte Bearbeitungsmaschine erfolgt.The invention is based on the object of designing the device described above so that also finely powdered and baking dyes in defined small quantities and continuously in a plastic granulate can be mixed in so that the dye is distributed as uniformly as possible within of the granulate before the goods are fed into a downstream processing machine he follows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dosierschnecke in Förderrichtung vor dem Zulauftrichter für den Farbstoff einen weiteren Zulauftrichter für Kunststoff in grobkörniger Form aufweist. This object is achieved according to the invention in that the metering screw is forward in the conveying direction the feed funnel for the dye has a further feed funnel for plastic in coarse-grained form.

Während bisher das Dosieren eines Pigmentfarbstoffs mittels einer extrem langsam laufenden Dosierschnecke deshalb Schwierigkeiten bereitet, weil der Farbstoff in kurzer Zeit an den Wänden und zwischen den Schneckengängen anbackt und so die Förderung stoßweise erfolgt und schließlich aussetzt, sorgt das erfindungsgemäß vor dem Farbstoff auf die Dosierschnecke aufgegebene grobkörnige Granulat dafür, daß die Schneckengänge stets freigehalten und der Farbstoff umgewälzt werden. Hinzukommt ein gewisser Mahleffekt des groben Korns, der insbesondere dann von Vorteil ist, wenn es sich um einen Pigmentfarbstoff handelt, der durch Agglomeration od. dgl. rieselfähig gemacht worden ist, also nicht mehr aus Partikeln von wenigen μηι, sondern von zehntel Millimetern besteht. Die Praxis hat gezeigt, daß auf diese Weise ein einwandfreies, genaues und reproduzierbares Dosieren des Farbstoffs möglich ist. Die Einstellung der Farbkonzentration kann in bekannter, jedoch erstmals befriedigender Weise durch Drehzahlregelung der Do-Whereas until now the dosing of a pigment was done by means of an extremely slow-running dosing screw therefore causes difficulties because the dye in a short time on the walls and between cakes up in the screw flights and so the conveyance takes place intermittently and finally stops, this is ensured according to the invention Coarse-grained granules placed on the dosing screw in front of the dye for that the worm threads are always kept free and the dye is circulated. There is also a certain one Grinding effect of the coarse grain, which is particularly advantageous when it is a pigment acts that has been made pourable by agglomeration od. The like. So no longer made of particles of a few μηι, but of tenths of a millimeter. Practice has shown that this way one flawless, precise and reproducible dosing of the dye is possible. The adjustment of the color concentration can be done in a known, but for the first time satisfactory way by regulating the speed of the Do-

sierschnecke in einem weiten Konzentrationsbereich erfolgen.sierschnecke can be carried out in a wide range of concentrations.

Als grobkörniger Kunststoff kann gegebenenfalls eine geringe Teilmenge des zu verarbeitenden Kunststoffgranulates verwendet werden. Ebenso gut ist es möglich, sogenanntes Regenerat zu verwenden, also bereits verarbeiteten Kunststoff, der als Abfall anfällt, zu einem Granula! zerkleinert und anschließend dem Verarbeitungsvorgang wieder zugeführt wird.A small portion of the plastic granulate to be processed can optionally be used as the coarse-grained plastic be used. It is just as possible to use so-called regenerated material, that is already processed plastic, which is generated as waste, into a granule! crushed and then the Processing operation is fed back.

Vorteilhafterweise ist das Einzugsvolumen der Dosierschnecke am Zulauftrichter für den in grobkörniger Form vorliegenden Kunststoff geringer als am Zulauftrichter für den Farbstoff. Hiermit wird vermieden, daß das vor dem Farbstoff der Dosierschnecke zugeführte Putzgut in den Zulauf des Farbstoffs hochgedrückt wird und damit die Farbstoffzufuhr blockiert, was zu einer »Verdünnung« der Mischung führen würde. Dieses unterschiedliche Einzugsvolumen kann durch einen abgestuften Schneckendurchmesser, einen abgestuften Kerndurchmesser oder aber durch eine Abstufung in der Schneckensteigung erreicht werden.Advantageously, the intake volume of the metering screw on the feed hopper for the coarse-grained Form present plastic less than at the feed funnel for the dye. This avoids that the cleaning material supplied to the metering screw before the dye is pushed up into the dye inlet and thus the dye supply is blocked, which would lead to a "dilution" of the mixture. This different intake volumes can be achieved through a stepped screw diameter, a stepped Core diameter or can be achieved by a gradation in the screw pitch.

Die Erfindung wird durch die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform an Hand der Zeichnung, die einen schematischen Querschnitt durch diese Ausführungsform zeigt, näher erläuten. The invention is illustrated by the following description of a preferred embodiment Hand of the drawing, which shows a schematic cross section through this embodiment, explain in more detail.

In der Zeichnung ist ein Aufgabetrichter 1, z. B. einer Schnecken-Spritzgußrnaschine erkennbar, in welchem sich das zu verarbeitende Kunststoffgranulat aufstaut und aus dem bei jedem Arbeitshub eine gewisse Menge abgezogen wird, so daß das im Aufgabetrichtcr 1 lagernde Granulat in Richtung des Pfeils 2 nachrutscht.In the drawing, a hopper 1, z. B. one Screw injection molding machine recognizable in which the plastic granulate to be processed accumulates and from which a certain amount is withdrawn with each working stroke, so that what is stored in the feed hopper 1 Granulate slips in the direction of arrow 2.

In den Aufgabetrichter 1 mündet eine Dosierschnekke 3 ein, die von einem zylindrischen Rohr 4 umgeben ist. Das Rohr 4 weist einen ersten Zulauftrichter 5 und einen diesem in Forderrichtung nachgeschalteten Zulauftrichter 6 auf. Die Dosierschnecke 4 wird von einem nicht näher dargestellten Antrieb 7 in Umlauf versetzt. Dabei ist die Drehzahl der Dosierschnecke steuerbar.A metering screw 3, which is surrounded by a cylindrical tube 4, opens into the feed hopper 1 is. The pipe 4 has a first feed funnel 5 and a feed funnel connected downstream of this in the forward direction 6 on. The metering screw 4 is set in rotation by a drive 7, not shown in detail. The speed of the dosing screw can be controlled.

In den ersten Zulauftrichier 5 wird ein Kunststoff in grobkörniger Form eingegeben. Dabei kann es sich um ein mit dem Kunststoffgranulal im Aufgabetrichter 1 identisches Material oder aber um einen anderen grobkörnigen Kunststoff handeln. Soweit es dem zu verarbeitenden Granulat entspricht, kann es über eine Leitung 8 dem Aufgabetrichter 1 entnommen und dem Zulauftrichter 5 zugeführt werden. Statt dessen kann es auch gemäß Richtungspfeil 9 gesondert zugeführt werden. In the first feed trench 5, a plastic is in coarse-grained form entered. In this case, it can be a matter with the plastic granules in the feed hopper 1 identical material or a different coarse-grained plastic. As far as it is to be processed Granulate corresponds, it can be removed via a line 8 from the feed hopper 1 and the Feed funnel 5 are fed. Instead, it can also be fed separately according to the directional arrow 9.

In den zweiten Zulauftrichter 6 wird der Pigmentfarbstoff in seiner ursprünglichen oder aber in einer rieselfähigen Form eingegeben.The pigment dye is in the second feed hopper 6 entered in its original form or in a free-flowing form.

Bei Umlauf der Dosierschnecke mit einer entsprechend der gewünschten Farbintensität und der Maschinenleistung vorgewählten Drehzahl wird der Farbstoff in das Rohr 4 eingetragen. Desgleichen rutscht das im Zulauftrichter5 lagernde Putzgut zwischen die Schnekkengänge der Dosierschnecke 3. Hinter dem Zulauftrichter 6 entsteht allmählich ein vorgemischtes Gut aus Kunststoffgranulat und Farbstoff. Dabei liegt eine vergleichsweise starke Farbkonzentration vor. Der grobkörnige Kunststoff sorgt dafür, daß der Farbstoff einwandfrei gefördert wird, es insbesondere nicht Anbacken Abacken oder Zuammenbacken kommt.When the dosing screw rotates with a corresponding color intensity and machine output The dye is entered into the tube 4 at the preselected speed. Likewise, it slips in Feed funnel5 cleaning goods stored between the screw flights of the metering screw 3. Behind the feed funnel 6 a premixed product of plastic granulate and dye is gradually formed. There is one comparatively strong color concentration. The coarse-grained plastic ensures that the dye is conveyed properly, in particular there is no caking or caking.

Das Ende IO der Dosierschnecke ragt in den Aufgabetrichter 1 frei hinein, so daß an dem Austragsende der Dosierschnecke kein Stau entsteht. Das vorgemischte Gut wird gleichmäßig etwa im Bereich der Mittelachse des Aufgabetrichters 1 verteilt. Die umlaufende Dosierschnecke sorgt dabei für eine gewisse Nachmischung innerhalb des Aufgabetrichters 1.The end of the dosing screw protrudes into the feed hopper 1 freely so that there is no jam at the discharge end of the metering screw. The premixed Well is evenly distributed approximately in the area of the central axis of the feed hopper 1. The circumferential The dosing screw ensures a certain amount of post-mixing within the feed hopper 1.

Die Dosierschnecke 3 ist mit dem sie umgebenden Rohr 4 und sämtlichen an ihr angebrachten Teilen austauschbar am Aufgabetrichter 1 angebracht. Zu diesem Zweck weist beispielsweise der Aufgabetrichter ein rohrförmiges Ansatzstück 11 auf, in das das Dosierrohr 4 eingeschoben ist. Es muß lediglich für ein Widerlager gesorgt werden, das die Dosierschnecke 3 bzw. das Dosierrohr 4 daran hindern, aus dem Aufgabetrichter I herauszuwandern. Durch Lösen des Widerlagers läßt sich die gesamte Dosiereinrichtung in einfacher Weise gegen eine gereinigte neue Dosiereinrichtung austauschen, um beispielsweise einen Farbwechsel vornehmen zu können. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil die Pigmentfarbstoffe an der Dosiereinrichtung haften und diese sich nur schwer reinigen läßt. — Zur Unterstützung der Nachmischung können gesonderte Mischorgane vorgesehen werden, die um das Austragsende der Dosierschnecke umlaufen oder selbst eine Verlängerung der Dosierschnecke darstellen.The metering screw 3 is interchangeable with the pipe 4 surrounding it and all parts attached to it attached to the feed hopper 1. The feed hopper, for example, has a purpose for this purpose tubular extension piece 11 into which the metering tube 4 is inserted. It only has to be provided for an abutment, which is the metering screw 3 or the metering tube 4 from wandering out of the feed hopper I. By loosening the abutment can the entire metering device can easily be exchanged for a cleaned new metering device, for example to be able to change the color. This is therefore of particular importance because the pigments adhere to the metering device and this is difficult to clean. - To support the post-mixing, separate mixing devices can be provided around the Rotate the discharge end of the dosing screw or represent an extension of the dosing screw itself.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the dosed admixture of a finely powdered dye that tends to bake to a coarse-grained plastic granulate with a granulate feed hopper and a Feed hopper for the dyestuff-containing, variable-speed metering screw, which is fed into the granulate feed hopper opens and downstream of a mixing device rotating in the feed hopper is, characterized in that the metering screw (3) in the conveying direction in front of the feed hopper (6) for the dye is another Feed funnel (5) for plastic in coarse grain Has shape.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the intake volume of the metering screw (3) at the feed funnel (5) for the coarse-grained plastic is lower than at the feed funnel (6). for the dye.