DE2349756A1

DE2349756A1 - Verfahren und vorrichtung zum vermischen eines additivs, wie eines farbpigmentes oder dergleichen mit einem kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE2349756A1
Application number: DE19732349756
Authority: DE
Inventors: Kjell Gustav Ingemar Karlsson
Original assignee: Perstorp AB
Current assignee: Perstorp AB
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1974-05-02
Also published as: GB1414703A; SE377998B

Description

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PERSTORP AB, PERSTORP / SCHWEDEN

Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen eines Additivs, wie eines Farbpigmentes oder dergleichen mit einem Kunststoffmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermischen eines Additives, wie beispielsweise eines Farbpigmentes_s oder dergleichen, mit einem Kunststoffmaterial und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Um beispielsweise nach dem Sprifczgiessverfähren hergestellte

gefärbte Kunststoffartikel zu erhalten, lässt sich vorgefärbtes granulatformiges Kunststoffmaterial verwenden. Dieses Material ist sehr teuer. Darüber hinaus muss, um dem Marktbedarf nachkommen zu können, ein grosses Farbsortiment auf Lager gehalten werden. Vom Gesichtspunkt der Kosten ist es daher nicht zweckmässig, ausser bei Ausnahmefällen, vorgefärbtes Material einzusetzen. Ein billigeres Rohmaterial lässt sich bei Vorsehung eines granulatförmigen nicht gefärbten Kunststoffmaterials erhalten. Dieses Material wird mit dem pulverförmigen Färbmittel vor Eingabe in den Einfülltrichter der Maschine vermischt. Obschon diese Vorgehensweise sehr gebräuchlich ist, weist sie zahlreiche Nachteile auf. So muss beispielsweise das Kunststoffgranulat und das Farbpigment miteinander 10 bis 20 Minuten vor Verwendung vermischt werden. Darüber hinaus ist es zur Erzielung einer gleichmässigen Verteilung des Farbpigmentes im Kunststoffmaterial notwendig, dass die Mischzeit sorgfältig von Fall zu Fall der Art des lüinststoffinaterials und äes verwendeten Pigments angepasst werden muss. Aufgrund der Handhabungsschwierigkeiten beim Vermischen und wegen des umständlichen Transportes von der Mischvorrichtung zur Verarbeitungsmaschine, ist bei diesem Verfahren ein relativ hoher Bedarf an Bedienungspersonal erforderlich.

Der wesentliche Nachteil der bekannten Vorgehensweise liegt jedoch im Gesundheitsrisiko während des Mischprozesses und bis zu einem gewissen Grad auch bei der nachfolgendenHandhabung. Das oftmals giftige pulverisierte Pigment verteilt sich nämlich rauohartig im Gebäude- se class das Bedienungspersonal einer nicht unbeträchtlichen Menge an Parbpiguient ausgeseost wird, Dieses kann Haut schaden", oder Schäden in asu A timings organeil hervorrufen.

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Demgegenüber soll durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung geschaffen werden, mit den die bei der herkömmlichen Vorgehensweise vorhandenen Nachteile vermieden werden.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch gelost,, dass man das granulat·» table ttei^körner-oder pulverförmige Kunststoffmaterial in einen ersten«, mit einem Rührwerk versehenen Trichter einführt _a der in direkter Verbindung mit der Förderschnecke einer Kunststoffverarbeitungsmaschine steht. Das Additiv in Form von Granulatwürfeln,, kleinen Tabletten oder grossen Körnern wird in einen zweiten Trichter eingegeben_s der mit dem ersten Trichter über eine Dosiereinrichtung mit einer Dosierplatte und einem Dosierrohr bzw. einem Dosieransatz (Schlauch) oder dergleichen verbunden ist. Die Dosierplatte führt hin- und hergehende Bewegungen aus und ist mit wenigstens einer Bohrung ausgerüstet« Die Menge an dem ersten Trichter zugeführten Additiv kann durch Änderung der Anzahl der hin- und hergehenden Bewegungen der Dosierplatte pro Zeiteinheit und/oder durch Änderung der Plattendicke und/oder durch Änderung der-Bohrungsabmessung der Do= s ierplatte und/oder durch Änderung der Ansah! der Bohrungen in der Dosierplatte reguliert werden₀

Die Betätigung der Dosierplatte kann in beliebiger Weise, beispielsweise mittels eines Luftzylinders oder eines Elektromotors, erfolgen.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das Rührwerk kontinuierlich in zweckraässiger Vleise gedrehte Ferner ist die Bewegung der Dosierplatte elektronisch mit der Bewe

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gung der Förderschnecke der Vererbe!tungsmaschine koordiniert. Somit setzt das Dosierers dann ein, wenn die Schnecke sich nach vorne zu bewegen beginnt und wird unterbrochen, sobald die Schnecke ihre hintere Endlage wieder erreicht hat. Danach wiederholt sich der gleiche Bewegungsablauf.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden azhlreiche Vorteile, insbesondere beim Einfärben von unpigmentiertem Kunststoffmater!al, erzielt, So liegt ein vorgemischtes Material nur für einen Artikel ¥02% was im Falle eines Maschinenschadens sehr vorteilhaft ist.

Durch die erfindungsgemässe sehr betriebssichere Dosiervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgeinässen Verfahrens, lässt sich der gewünselite "Farbanteil für das Kunststoffmaterial in einfacher Meise einstellen. Hierzu ist es lediglich notwendig, anhand eines einfachen Versuches herauszufinden, welche Bohrungsabmessung für die Dosierplatte und welche Anzahl von Hin- und Herbewegungen pro Zeiteinheit zur Erzielung der gewünschten Farbproportion notwendig sind.

Das Dosieren erfolgt dergestalt, dass beim Zurückbringen der Dosierplatte in ihre Rückstellung einige Farbgranulatpartikel, Würfel, kleine Tabletten oder grosse Körner, in die Bohrung der Platte herabfallen. Beim Vorschieben der Platte werden die Farbgranulatkröner nach unten durch das Dosierrohr zu dem das Kunststoffmaterial enthaltenden Trichter abgegeben. Im Trichter werden die Farbgranulatkörner mit dem Kunststoffmaterial mittels des Rührwerkes

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vermischt. Wenn die Abmessung der Dosierbohrung oder die Dicke der Platte vergrössert werden* erfolgt selbstverständlich eine grössere Farbpigmentabgabe pro Zeiteinheit in den das Rohmterial enthaltenden Trichter bei konstantem Bewegungsablauf der Dosierplatte. Dementsprechend wird sich das Einfärbverhältnis an dem zu erzeugenden Kunststoffartikel ebenfalls erhöhen. Zur Vereinfachung des Verfahrens erweist es sich jedoch als sehr zweckmässig, eine konstante Plattendicke vorzusehen und nur die Bohrungsabmessung und den Bewegungsablauf der Platte zu verändern.

Selbstverständlich lässt sich das Dosieren in gleicher Weise auch dann vornehmen, wenn die Form der Dosierplatte verändert wird. Beispielsweise kann die Platte zylindrisch sein. Sie kann ferner mit zahlreichen Durchgangsbohrungen versehen werden. Es versteht sich, dass das umgebende Gehäuse eine der Dosierplatte angepasste Form aufweisen muss«,

Durch Verwendung von Farbpigment in Form von Granulatwürfeln, kleinen Tabletten oder grossen Körnern, wie bei der Erfindung vorgeschlagen, wird das zuvor erwähnte durch herumfliegende Farbpigmentpartikel bedingte Gesundheitsrisiko vermieden. Darüber hinaus lässt sich das Einfärben in sehr arbeitssparender Weise automatisieren.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Mischvorrichtung.

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Die Vorrichtung besteht aus einem Trichter 1 zur Aufnahme von Kunststoffmaterial, beispielsweise in Form von Granulat, Würfel, Körnern oder Pulver, Im Trichter 1 ist ein Rührer 2 angeordnet. Der Rührer wird während des gesamten Misch- und Spritzgiessablaufes kontinuierlich in Drehbewegung gesetzt. Seine Geschwindigkeit kann beispielsweise 225 U/Min, betragen. Die Rührgeschwindigkeit jedoch ist nicht kritisch und kann innerhalb vielter Grenzen variieren. Der Trichter 1 steht in unmittelbarer Verbindung mit der Förderschnecke j5 einer Kunststoffspritzgiessmaschine. Ein zweiter Trichter 4, zur Aufnahme eines Additivs, wie beispielsweise eines Farbpigments, in Form von Granulatwürfeln, kleinen Tabletten oder grossen Körnern ist mit dem Trichter 1 über eine Dosiereinrichtung 5 verbunden. Letztere umfasst eine Dosierplatte 6 und ein Dosierrohr 7 bzw. einen Dosierschlauch oder dergleichen. Die Platte β kann hin- und hergehende Bewegungen ausführen und ist mit wenigstens einer Bohrung ausgerüstet. Das Rohr J erstreckt sich in den unteren Teil des Trichters 1 geringfügig oberhalb des Rührwerkes 2« Die Zuführung von Additiv vom Trichter 4 zum Trichter 1 kann dadurch reguliert werden, dass man d ie Anzahl der hin- und hergehenden Bewegungen der Platte β pro Zeiteinheit verändert. Dies erfolgt möglicherweise in Verbindung mit einer Änderung der Bohrungsabmessung und/ oder der Anzahl der Bohrungen und/oder der Dicke der Dosierplatte 6. Die Dosierplatte 6 kann mittels eines Luftzylinders oder eines Elektromotors 8 betrieben werden.

Vor Beginn des Spritzgiessprozesses wird der Trichter 1 mit ungefärbtem Kunststoffmaterial und der Trichter 4 mit dem Farbpigment gefüllt. Das Rührwerk 2 wird während des gesamten Misch- und Spritzgiessablaufss kontinuierlich gedreht. Die Bewegungen der Dosierplatte 6 und der

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Seimecke 3 sind elektronisch in nicht dargestellter V/eise aufeinander abgestimmt. Danach setzt das Dosieren zur gleichen Zeit ein, wenn die Schnecke vorzulaufen beginnt und wird unterbrochen, sobald die Schnecke ihre zurückg ezogene Stellung wieder eingenommen hat« In dieser Weise wiederholt sich der Zufuhr- und Mischablauf„

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung einer speziellen Spritzgiessmaschine begrenzt, Sie lässt sich bei sämtlichen Arten von Spritzgiessmaschinen anwenden und kann sowohl für thermoplastische als auch duroplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Obschon die Erfindung vornehmlich für die Kunststoffverarbeitung geschaffen kann sie im gleichen Masse zum Vermischen verschiedener Additive mit Gummi eingesetzt werden«

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Vermischen eines Additives, wie beispielsweise eines Farbpigmentes oder dergleichen mit einem Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass man das granulatwürfel-3 körner-oder pulverförmige Kunststoffmaterial in einen mit einem Rührwerk versehenen Trichter eingibt, wobei der Trichter in unmittelbarer Verbindung mit der Förderschnecke einer Kunststoffspritzgiessmasehine steht, das Additiv in Form von Granulatwürfeln, kleinen Tabletten oder grossen Körner in einen.zweiten Trichter eingibt, der mit dem ersten Trichter über eine Dosiereinrichtung mit einer hin- und hergehende Bewegungen ausführenden und mit wenigstens einer Bohrung ausgestatteten Dosierplatte und einem Dosierrohr bzw. Dosierschiauch oder dergleichen verbunden ist, wobei die Menge an dem Trichter (1) zugeführten Additiv durch Änderung d er Anzahl der hin- und hergehenden Bewegungen der Platte pro Zeiteinheit und/oder durch Änderung der Plattendicke und/cder durch Änderung der Bohrungsabmessung der Platte und/oder durch Änderung der Anzahl der Bohrungen in der Platte reguliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte durch einen Luftzylinder oder einen Elektromotor angetrieben wird.

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Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk kontinuierlich gedreht wird und dass die Bewegung der Dosierplatte elektronisch mit der Bewegung der Förderschnecke abgestimmt wird, so dass das Dosieren dann einsetzt, wenn die Förderschnecke sich nach vorne zu bewegen beginnt und unterbrochen wird, sobald die Schnecke wieder in ihre rückwertige Lage zurückgekehrt ist.

Mischvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Trichter (1) zur Aufnahme des Kunststoffmaterials, beispielsweise in Form von Granulat-Würfeln, Körnern oder Pulver, welcher Trichter mit einem Rührwerk (2) versehen und in unmittelbarer Verbindung mit der Förderschnecke (j5) einer Kunststoffspritzgiessmaschine angeordnet ist und durch einen zweiten Trichter (4) zur Aufnahme eines Additivs, v/ie beispielsweise eines Farbpigments in Form von Granulat,Vürfeln, kleinen Tabletten oder grossen Körnern, der mit dem Trichter (1) über eine Dosiereinrichtung (5) verbunden ist, die eine zugehörige hin- und hergehende Beilegungen ausführende und mit wenigstens einer Bohrung ausgestattete Dosierplatte (6) und ein Dosierrohr, ein Dosierschlauch oder dergleichen (7) umfasst, wobei die Zuführung des Additivs vom Trichter (4) zum Trichter (1) durch Änderung der Anzahl der hin- und hergehenden Bewegungen der Platte (6) pro Zeiteinheit und/oder durch Änderung der Bohrungsabmessung der Platte (6) und/oder durch Änderung der Anzahl der Bohrungen in der Platte und/ oder durch Änderung der Plattendicke regulierbar ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Dosierplatte (6) ein Luftzylinder oder ein Elektromotor (8) oder dergleichen vorgesehen ist.

β. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (2) kontinuierlich drehbar ist und elektronische Ausrüstungen vorgesehen sind, um die Bewegung der Dosierplatte und der Schnecke (3) so aufeinander abzustimmen, dass das Dosieren dann einsetzt, wenn die Schnecke sich nach vorne zu bewegen beginnt und unterbrochen ist, sobald die Schnecke in ihre zurückgezogene Stellung zurückgekehrt ist.

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