DE2349897C3

DE2349897C3 - Vorrichtung zum dosierten Zumischen eines insbesondere pulverförmigen Farbstoffs zu einem Kunststoffgranulat

Info

Publication number: DE2349897C3
Application number: DE2349897A
Authority: DE
Inventors: Adolf 6960 Osterburken Lesk
Original assignee: AZO-MASCHINENFABRIK ADOLF ZIMMERMANN 6960 OSTERBURKEN
Current assignee: AZO-MASCHINENFABRIK ADOLF ZIMMERMANN 6960 OSTERBURKEN
Priority date: 1972-10-14
Filing date: 1973-10-04
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2349897B2; DE2250561A1; DE2349897A1; DE2250561B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Verrichtung zum dosierten Zumischen eines insbesondere pulverförmigen Farbstoffs zu einem Kunststcifgra^ilat mit einer seitlich an dem Granulat-Aufgabetrichter einer taktweise arbeitenden Kunststoff-Verarbeitungsmaschine angebrachten Dosierschnecke für den Farbstoff und einem in dem Aufgabetrichter angeordneten Nachmischer.

Das genaue und reproduzierbare Dosieren von Farbstoff zu Kunststoffgranulaten bereitet dann keine Schwierigkeiten, wenn dies außerhalb der Verarbeitungsmaschine in gesonderten, aufwendigen Mischanhgen mit entsprechend langer Mischzeit geschieht (DE-AS 16 04 388). An der Verarbeitungsmaschine selbst jedoch treten Probleme auf, weil sich dort umfangreiche Mischanlagen nicht anbauen lassen und die Mischzeit an die schnellen Arbeitstakte der Maschine angepaßt werden muß. Das Dosieren an der Maschine ist jedoch deshalb erwünscht, weil sich damit die Farbe der von der Maschine hergestellten Kunststoffkörper in kürzester Zeit und auf direktem Weg beeinflussen läßt Nach diesem Prinzip arbeiten einige bekannte Vorrichtungen (DE-OS 16 29 721, US-PS 32 91 883) bei denen der Farbstoff über eine seitlich am Aufgabetrichter angeordnete Dosierschnekke direkt in das Kunststoffgranulat, das sich im Aufgabetrichter befindet, hineingefördert wird. Die geförderte Menge läßt sich durch Regulierung der Schneckendrehzahl einstellen. Hierbei wird die durch die Verarbeitungsmasghine gegebene Mischwirkung ausgenutzt, die jedoch insbesondere bei Pigmentfarbstoffen nicht ausreicht, um eine einwandfreie Verteilung zu erhalten. Es ist deshalb weiterhin bekannt (FR-PS 20 59 870), in dem Aufgabetrichter unterhalb der Farbstoffzugabe einen Nachmischer anzuordnen.

Die Praxis hat gezeigt, daß diese bekannten Vorrichtungen nicht zufriedenstellend arbeiten, wofür zwei Ursachen maßgeblich sind. Zum einen sind viele Farbstoffe, insbesondere Pigmentfarbstoffe nicht rieselfähig, mit der Folge, daß sie beim mechanischen Transport zum Zusammenbacken neigen. Dies führt dazu, daß bei diesen Farbstoffen die Fördermenge der Dosierschnecke nicht proportional der Drehzahl ist, sondern unter Umständen erheblich unter dem an sich anzunehmenden Wert liegt, weil eben der Farbstoff an

to den Wänden und an der Dosierschnecke anbackt, was sogar zur vollständigen Verstopfung führen kann. Zum anderen ist die Verweilzeit des Rohgranulates wie auch des Farbstoffs im Bereich der Mischerflügel des Nachmischers wegen des stetigen Materialabzugs zu

is gering, als daß eine einwandfreie Vermischung der beiden Komponenten zu erhalten wäre. Diese Nachteile fallen zwar bei Verarbeitungsmaschinen mit mittlerer bis größerer Volumenleistung bzw. geringer Leistungsbreite nicht so sehr ins Gewicht, sind jedoch bei kleiner Leistung und großer Bandbreite in der Farbintensität nicht mehr tragbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung derart weiterzubilden, daß auch bei Verarbeitungsmaschinen kleiner Volumenleistung und/oder großer Leistungsbreite eine einwandfreie Einfärbung an der Maschine möglich ist

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß das von dem Werkzeug des Nachmischers bestrichene Volumen um ein Vielfaches größer ist als das maximal pro Arbeitstakt abgezogene Volumen Verarbeitungsmaschine.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Nachmischers ergibt sich ferner die Möglichkeit auch zum Dosieren extrem kleiner Farbstoffmengen den Antrieb der Dosierschnecke in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit vom Arbeitshub der Verarbeitungsmaschine taktweise zu steuern.

Da das vorgemischte Gut in aufgestautem Zustand eine innige Nachmischung erfährt reicht es aus, wenn die Dosierschnecke immer nur un, einen bestimmten Drehwinkel umläuft und wieder stillgesetzt wird. Diesem Drehwinkel entspricht nämlich eine genau definierte Farbstoffmenge, die, wenn auch sehr klein, von dem Nachmischer einwandfrei mit dem Rohgranulat vermischt wird. Die Steuerung kann beispielsweise ein die Laufzeit der Dosierschnecke bei jedem Arbeitstakt bestimmendes Zeitrelais aufweisen. Mit dem Zeitrelais läßt sich der Drehwinkel bzw. die Anzahl ganzer Umläufe einstellen, so daß eine große Variationsbreite gegeben ist Bei sehr kleinen Farbstoffmengen, also kleinen oder nur sehr schwach eingefärbten Kunststoffkörpern, würde dieser Menge an sich ein sehr kleiner Drehwinkel entsprechen. Da in diesem Fall aber bereits die Oberflächenkräfte die von der Dosierschnekke abgegebene Menge beeinflussen, wäre an sich eine genaue Dosierung nicht mehr möglich. Durch die Tatsache, daß das Gut im Nachmischer aufgestaut wird, kann die Dosierschnecke jedoch so gesteuert werden, daß mehreren Arbeitshüben der Maschine nur ein Arbeitstakt der Dosierschnecke bei entsprechend größerem Drehwinkel mit reproduzierbarer und genauer Abgabemenge zugeordnet ist

Durch diese Ausbildung des Nachmischers kann von der Verarbeitungsmaschine nur ein Teil des im Nachmischer befindlichen Gutes abgezogen werden. Dies hat zur Folge, daß das von der Dosierschnecke in den Nachmischer hineingeförderte Gut zusammen mit dem Granulat innerhalb des Nachmischers längere Zeit

aufgestaut und erst nach einer gewissen Verweilzeit, innerhalb der also eine einwandfreie Mischung erreicht ist, abgezogen wird. Eventuelle Farbnester haben sich in dieser Zeit mit Sicherheit aufgelöst

Während bei den bekannten Maschinen der Aufgabetrichter mit einem sehr großen freien Querschnitt in die Verarbeitungsmaschine ausmündet, ist urfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß der sich zwischen dem Nachmischer und der Verarbeitungsmaschjne befindende Aufgabetrichter ein dem maximal pro Arbeitstakt abgezogene Volumen der Verarbeitungsrnaschine entsprechende Volumen aufweist und in seinem Querschnitt entsprechend verjüngt ist Durch diesen verjüngten Querschnitt geht also nur so viel Gut durch, wie der maximalen Volumenleistung der Verarbeitungsmaschine entspricht Dadurch wird der Aufgabetrichter im Bereich des Nachmischers, der ein Vielfaches an Volumen besitzt nicht viel größer als bei den bekannten Verarbeitungsmaschinen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nachmischer einen verengten Zulauf aufweist, der in einfachster Ausbildung von einer Blende gebildet ist Damit wird erreicht daß das im Aufgabetrichter lagernde Kunststoffgranulat den Mischerraum nicht vollständig füllt, so daß ausreichend freies Volumen für den Mischvorgang zur Verfugung steht

Die Erfindung wird nachstehend durch eine bevorzugte Ausführungsform anhand der Zeichnung erläutert Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Dosierschnecke und den Aufgabetrichter und
F i g, 2 einen Schnitt H-II gemäß Fig, I,
In der Zeichnung ist die Verarbeitungsmaschine nicht dargestellt sondern lediglich ihr Aufgabetrichter 21 erkennbar. In diesem Aufgabetrichter befindet sich das zu verarbeitende Kunststoffgranulat 2, das über die öffnung 22 der Verarbeitungsmaschine im Staustrom zufließt An den Aufgabetrichter 21 ist über ein Ansatzstück 31 ein Rohr 24 angeschlossen, in dem eine

ίο von einem Antrieb 27 in Drehung versetzbare Dosierschnecke 23 angeordnet ist Das Rohr 24 weist einen Zulauf 26 auf, in welchem sich der pulverformige Farbstoff, z. B. ein Pigmentfarbstoff, befindet

In dem unteren Bereich des Aufgabetrichters 21, also unmittelbar oberhalb der Verarbeitungsmaschine ist ein Nachmischer 30 angeordnet der beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel eine Welle 32 mit mehreren radial abstehenden Stiften 33 aufweist Das Volumen des Nachmischers ist um ein Vielfaches größer als das maximal pro Arbeitstakt abgezogene Volumen der Verarbeitungsmaschine. Dies ist insbesondere aus Fig.2 erkennbar. Die AustrittsöPi/ung 22 weist einen diesem maximalen Abzugs volumen e-.wa angepaßten Querschnitt auf, der sich durch eine entsprechende Verengung im Abschnitt 34 des Aufgabetrichters 21 ergibt.

De·· Nachmischer 30 weist ferner einen verengten Zulauf 35 auf, der beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel durch eine einfache Blende 36 erzielt wird.

Dadurch verbleibt innerhalb des Nachmischers 30 ausreichend freies Volumen für den Mischvorgang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprflche;

1. Vorrichtung zum dosierten Zumischen eines insbesondere pulverförmigen Farbstoffs zu einem Kunststoffgranulat mit einer seitlich an dem Granulat-Aufgabetrichter einer taktweise arbeitenden Kunststoff-Verarbeitungsmaschine angebrachten Dosierschnecke für den Farbstoff und einem in dem Aufgabetrichter angeordneten Nachmischer, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Werkzeug des Nachmischers (30) bestrichene Volumen um ein Vielfaches größer ist als das maximal pro Arbeitstakt abgezogene Volumen der Verarbeitungsmaschine.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen dem Nachmischer (30) und der Verarbeitungsmaschine befindende Abschnitt (34) des Aufgabetrichters (21) ein dem maximal pro Arbeitstakt abgezogenen Volumen der Verarbeitungsmaschine entsprechendes Volumen aufweist und in seinem Querschnitt entsprechend verjüngt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachmischer (30) einen verengten Zulauf (35) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verengte Zulauf (35) von einer Blende (36) gebildet ist