DE2409128A1

DE2409128A1 - Vorrichtung zur automatischen beschikkung einer verarbeitungsmaschine mit rieselfaehigem gut

Info

Publication number: DE2409128A1
Application number: DE2409128A
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1974-02-26
Publication date: 1975-09-11
Also published as: NL181854B; ATA105875A; AT365968B; CA1036769A; NL7501966A; JPS5173059A; FR2261856B1; US3980208A; GB1491057A; IT1031872B; FR2261856A1; NL181854C; JPS5926461B2; DE2409128C2; CH591942A5

Description

Vorrichtung zur automatischen Beschickung einer Verarbeitungsmaschine mit rieselfähigem Gut

Vorrichtung zur automatischen Beschickung einer Verarbeitungs· maschine mit rieselfähigem Gut, insbesondere einer Spritzgießmaschine mit Kunststoffgranulat bzw. Kunststoffpulver (Verarbeitungsmaterial) mit einem Beschickungstrichter, dessen Auslaß ständig offen ist und der aus einem Vorratsbehälter über eine Förderleitung-mittels Druckluft beschickbar und derart ausgebildet ist, daß ein bestimmter Füllstand selbsttätig eingehalten wird.

Bei einer an sich bekannten Vorrichtung dieser Art wird ein bestimmter Füllstand selbsttätig mit Hilfe einer Regeleinrichtung eingehalten, die aus einer um eine waagerechte Achse zwischen zwei Anschlägen schwenkbaren Wippe besteht. Der eine zur Aufnahme des Gutes dienende Arm ist unterhalb der Zuführungsöffnung der Förderleitung angeordnet. Durch einen anderen, als Gegengewicht ausgebildeten Arm wird ein Schalter zum An- bzw. Abschalten eines pneumatischen Förderstromes betätigt (deutsche Auslageschrift 1 729 523).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß die selbsttätige Steuerung des Füllstandes im Beschickungstrichter mit einem wesentlich geringeren technischen Aufwand und sicherer erreichbar ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch, gelöst, daß die für das Verarbeitungsmaterial undurchlässige Wandung des Beschickungstrichters unterhalb des Füllstandes wenigstens teilweise für die Förderdruckluft durchlässig ist, die über einen dichten Anschluß der Druckförderleitung ständig auf dem Füllraum des Beschickungstrichters lastet.

Durch eine solche Ausbildung, die elektrische Steuermittel entbehrlich macht, sind auch gleichzeitig die technischen Voraussetzungen dafür geschaffen, daß das Kunststoffgranulat bzw. das Kunststoffpulver bei jedem gewünschten Trocknungsgrad, insbesondere in vollkommen trockenem und in einem auf eine Temperatur aufgeheizten Zustand den Beschickungstrichter verläßt, bei welchem gerade noch die Rieselfähigkeit gegeben ist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine solche vorausgehende Aufheizung des rieselfähigen Verarbeitungsmateriales zu einer erheblichen Leistungssteigerung der Spritzgießmaschine führt, weil die Plastifizierleistung des Plastxfizierzylinders der Spritzgießmaschine in vielen Fällen der Engpaß in der Leistungssteigerung der Spritzgießmaschine ist. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Qualität der Spritzlinge in vielen Fällen wesentlich höher ist, weil das Kunststoffmaterial in mehreren Stufen d.h. langsamer und daher schonender aufgeheizt wird.

Um eine solche Leistungs- und Qualitätssteigerung zu erreichen, ist der als Trocknungsbehälter dienende Vorratsbehälter Teil eines Warmluftkanales, von welchem an der tiefsten Stelle des Vorratsbehälters die Druckluft-Förderleitung in offener Verbindung abzweigt, wobei die Warmluft des Warmluftkanales . zugleich die Förderdruckluft ist.

Zweckmäßigerweise ist der Beschickungstrichter ein mit Auslaßöffnungen versehener Endabschnitt der Druckluft-Förderleitung und von einem Filter unter Bildung einer Rxngkammer umschlossen.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den Vorratsbehälter mit Warmluftkreislauf und Förderleitung in schematischer Darstellung,

IPig. 2 eine konkretere Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den an einen Plastifizierzylinder einer Spritzgießmaschine angeschlossenen Beschickungstrich-_ ter mit angeschlossener Förderleitung.

Fig. 4 den längsgeschnittenen Beschickungstrichter in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie A-B von Fig. 4 und Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 4 in größerem Maßstab.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird der mit einer Plastifizierschnecke 60 ausgerüstete Plastifizierzylinder 59 einer Spritzgießmaschine über den Anschlußstutzen 59' mit Kunststoffgranulat bzw. Kunststoffpulver aus dem zylindrischen Beschickungsbehälter 44 beschickt, dessen Auslaß stets offen ist. Der Beschickungstrichter bildet den letzten Abschnitt der Druckluftförderleitung 18, 19, 22, 44 und wird aus einem Vorratsbehälter 29, 31? 33 beschickt. Dieser Vorratsbehälter kann gesondert und abseits der Spritzgießmaschine angeordnet sein. Von ihm aus können mehrere Beschickungstrichter einer Spritzgießmaschine bzw. die Beschickungstrichter mehrerer Spritzgießmaschinen beschickt werden.

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Der als Trocknungsbehälter dienende Vorratsbehälter 29, 31, 33 ist Teil eines Warmluftkanales 10, 30, 21, 61, 14, 13· An der tiefsten Stelle des Vorratsbehälters zweigt die Druckluftförderleitung 18, 19, 22, 44 in offener Verbindung 40 von dem Warmluftkanäl ab. Wenn immer gefördert wird, ist die Warmluft gleichzeitig die Förderdruckluft. Der Füllraum 61 des Vorratsbehälters 29, 31, 33 ist durch eine für die Warmluft des Warmluftkanäles ' durchlässige Wandung 24, 35 gebildet und in dem luftdichten Vorratsbehälter zu einem wesentlichen Teil von der Warmluft des Warmluftkanales umspült und durchdrungen. Im oberen Teil ist der Füllraum 61 radialsymmetrisch gestaltet und weist einen oberen zylindrischen und einen unteren kegelförmigen Abschnitt auf. Der kegelförmige Abschnitt des Füllräumes 61 mündet in einen für die Warmluft partiell durchlässigen Auslaufkanal 25, der schräg verläuft. Durch diesen Auslaufkanal kann das Verarbeitungsmaterial durch Schwerkraft in den Bereich der Abzweigung 40 der Druckluftförderleitung 18, 19, 22, 44 abrieseln. Der Auslaufkanal 25 ist in einem unteren, für Warmluft durchlässigen Bereich teilweise von einem Warmluftkanal 34 des Vorratsbehälters umschlossen.

Die Druckluftförderleitung 18, 19, 22, 44 beginnt an der Basis des Vorratsbehälters mit einem vertikalen Steigabschnitt, der mit dem Kanal 25 des Füllraumes des Vorratsbehälters stets in offener Verbindung steht. Der nachfolgende Abschnitt der Druckluftförderleitung 19, der mit einem Krümmer versehen ist, ist im Leitungsabschnitt 18 teleskopartig verschiebbar gelagert. Die Relativlage beider Abschnitte 18 und 19 zueinander kann mit einem Kupplungsstück 20 fixiert werden. Die Mündung des Krümmers des Leitungsabschnittes 19 steht mit^ dem Beschickungstrichter 44 über einen flexiblen Klarsichtschlauch in Verbindung, der mit einer metallenen Spirale versteift ist. Die Spirale baut die 'unerwünschte elektrostatische Aufladung des Schlauches laufend ab. Der Warmluft.strom bzw. der

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Druckluftförderstrom wird von einer Radialluftpumpe 10 erzeugt, welcher eine Widerstandsheizung 12 im Leitungsabschnitt 13 vorgeschaltet ist. Die Widerstandsheizung wird dreifach thermostatisch überwacht und ist stufenlos regelbar. Die diesbezüglichen Steuerorgane sind in dem Gehäuse 41 untergebracht.

In der Rückleitung 13 des Warmluftkanals befindet sich eine Öffnung 11.

Der Deckel 31 des Vorratsbehälters 29, 31, 33 ist mittels eines Exzenterverschlusses 36 unter Zwischenfügung einer Dichtung 37 auf den Vorratsbehälter aufgesetzt und mit einem Ventil 15-17 versehen, durch welches die Warmluft in die Rücklaufleitung 14» 13 gelangt. Das Ventil weist einen mit Feder 16 belasteten Ventilkörper 15 mit Schaft 15' auf, der in der Buchse 17 des Ventilgehäuses geführt ist.

Der zylindrische Beschickungstrichter 44 ist von einem zylindrischen, engmaschigen Filter 55 aus Stahl unter Bildung einer Ringkammer 58 umschlossen. Das Filter ist in Trägerstegen 56 aus Kunststoff eingebettet. Diese Trägerstege 56 sind Teil eines Filtergehäuses 56, 53» 57· Das Filtergehäuse umfaßt im Eingangsbereich des Beschickungstrichters einen die Trägerstege miteinander verbindenden Kunststoffring 56' sowie eine den Beschickungstrichter dichtend umschließende, den Kunststoffring partiell hintergreifende Manschette 57- Auf der Seite der Auslaßöffnung des Beschickungstrichters laufen die Trägerstege 56 in eine Manschette 53 aus, die sich konisch verjüngt und mit einem zylindrischen Abschnitt 53' dichtend auf der Mantelfläche des Beschickungstrichters aufliegt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die Radialförderpumpe fördert Luft in den Leitungsabschnitt 30, in welchem die thermostatisch gesteuerte Widerstandsheizung 12 angeordnet ist. Die Warm- bzw. Heißluft gelangt in die Verteilerkammer 21 und den Kanal 34 und durchdringt über die Öffnungen 27 der Wand 35 zunächst das im Kanal 25» sodann das im

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übrigen Füllraum 61 befindliche Verarbeitungsmaterial. Aus dem oberen radialsymmetrischen Teil des Füllraumes 61 strömt die Luft teilweise über die Öffnungen 26 der Wandung 24 in die Kammer und aus dieser Kammer wieder in den Füllraum. Schließlich gelangt die Warmluft über das Ventil 14 in die Rücklaufleitung 13. In der Rücklaufleitung 13 sind Vorkehrungen getroffen, die sicherstellen, daß die relative Luftfeuchtigkeit der Warmluft entscheidend vermindert wird. Die Verminderung der relativen Luftfeuchtigkeit erfolgt im Ausführungsbeispiel ohne bewegliche Teile oder Ventile unter Ausnutzung aerodynamischer Gesetze durch partiellen Luftaustausch an wenigstens einer Öffnung 11 der Rückleitung 13· Bei Vorliegen nur einer Öffnung gelangt durch diese Öffnung gesättigte Warmluft nach außen und Frischluft geringerer relativer Luftfeuchtigkeit in den Kreislauf. Die Rücklauf leitung 13 kann auch entfallen-. Bei Fehlen der Rücklaufleitung entweicht die mit Feuchtigkeit gesättigte Warmluft aus dem Ventil 14 in die Atmosphäre, während die Radialförderpumpe Außenluft ansaugt. Die Temperatur der Warmluft ist so gehalten, daß die Rieselfähigkeit noch nicht nennenswert beeinträchtigt ist·

Die beschriebene Zirkulation der Warmluft erfolgt unter der Voraussetzung, daß der Beschickungstrichter 44 voll ist und die radialen Schlitze 52 durch das Verarbeitungsmaterial verstopft sind. Dies setzt voraus, daß bei Verarbeitung von feinkörnigem oder pulverigem Material die öffnungen 52 entsprechend eng bzw. klein sind.

Da bei vollem Beschichtungstrichter praktisch keine Luft nach außen dringen kann, ist die Druckluftförderleitung 18, 19, 22, 44 gewissermaßen gesperrt.

Rieselt nunmehr im Verlauf des Spritzgießens Kunststoffgranulat in den Plastifizierzylinder 59 ab und sinkt der Füllstand in dem Beschickungstrichter 54 auf einen Stand, bei dem die Radialschlitze wenigstens zu einem Teil freigelegt sind, so strömt die in der Druckförderleitung stehende warme Druckluft durch die Radialöffnungen 52 und das Metallfilter 55 aus. Unter die-

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sen Bedingungen entsteht ein Druckluftförderstrom in der Druckluftförderleitung, der das in die Abzweigung 40 der Druckluftförderleitung einrieselnde Material mitreißt und in den Beschickungstrichter fördert. Überschreitet der Förderstrom eine bestimmte Grenze der Stärke nach oben und sinkt demzufolge der Druck im Vorratsbehälter unter eine bestimmte Grenze ab, so schließt-das Ventil 14 und unterbricht den Warmluftstrom. Von diesem Zeitpunkt ab geht die gesamte Förderleistung der Pumpe 10 auf die Förderleitung 18, 19» 22, 44. Die gesteigerte Förderleistung wird daher nunmehr ausschließlich vom Luftdurchsatz im Beschickungstrichter bestimmt. Die Förderung erfolgt so lange, wie die Förderdruckluft durch die Radialschlitze 52 und durch das Sieb nach außen entweichen kann. Dies bedeutet, daß der Förderstrom mit zunehmender Füllung des Beschickungstrichters 44- immer geringer wird. Bei kleiner werdendem Förderstrom steigt der Druck im Vorratsbehälter wieder an, bis das Ventil 14 entgegen der Wirkung der Feder 16 öffnet. Der Förderstrom kommt zum Stillstand, wenn der Beschickungstrichter voll ist. Auf die beschriebene Weise regelt sich der Füllstand des Beschickungstrichters selbsttätig ohne elektronische oder elektrische Steuermittel auf einfachste Weise dadurch, daß der Förderluftstrom sich nur entfalten kann, wenn der Beschickungstrichter teilweise leer ist. Diese Art der Steuerung des Beschickungstrichters bzw. der Förderung des Materials hat zusätzlich den entscheidenden Vorteil, daß es mit relativ hoher Temperatur, jedoch noch ohne Beeinträchtigung der Rieselfähigkeit zum Auslaß des Beschickungstrichters und damit in den Plastifizierzylinder gelangt, was zu einer wesentlichen Steigerung der Leistung der Spritzgießmaschine und der Qualität der Spritzlinge führt. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß nur völlig trockenes Granulat verarbeitet wird. Die Gefahren bekannter Trocknungssysteme, die darin bestanden, daß z.B. bei Ausfall der Luftpumpe bzw. den Ventilators Brände entstanden, sind ebenfalls ausgeschlossen, denn die Heizung 12 wird durch einen Grenzwertfühler überwacht, der den Stromkreis trennt,

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wenn die Temperatur etwa bei Ausfall der Pumpe 10 eine obere Grenze überschreitet.

Der Filter 55 dient dem Auffangen von Kunststoffgranulat bzw. Kunststoffpulver, das unerwünschterweise die Öffnungen 52 passiert hat. Je nach verarbeitetem Material kann von Zeit zu Zeit eine Entleerung des Filters 55 erforderlich sein. Zur Entleerung wird die Manschette 57» 57' vom übrigen Filtergehäuse 56, 56', 53» 53' abgezogen, nachdem der Beschickungstrichter 44 vom Stutzen 59' des Plastifizierzylinders abgenommen worden ist.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur automatischen Beschickung einer ■Verarbeitungsmaschine mit rieselfähigem Gut, insbesondere einer Spritzgießmaschine mit Kunststoffgranulat bzw. Kunststoffpulver (Verarbeitungsmaterial)mit einem Beschickungstrichter, dessen Auslaß ständig offen ist und der aus einem Vorratsbehälter über eine Förderleitung mittels Druckluft beschickbar und derart ausgebildet ist, daß ein bestimmter Füllstand selbsttätig eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Füllmaterial (32) undurchlässige Wandung des Beschickungstrichters (4-4) unterhalb des Füllstandes wenigstens teilweise für die Förderdruckluft durchlässig (52) ist, die über einen dichten Anschluß 'der Druckförderleitung (18, 19. 22, 44) ständig auf dem Füllraum des Beschickungstrichters (44) lastet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Trocknungsbehälter dienende Vorratsbehälter (29, 31» 33) Teil eines Warmluftkanals (10, 30, 14, 13, 21, 61) ist, von welchem an der tiefsten Stelle des Vorratsbehälters die Druckluftförderleitung (18, 19, 22, 44) in offener Verbindung abzweigt, wobei die Warmluft bei Förderung gleichzeitig die Förderdruckluft ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllraum (61) des Vorratsbehälters (29, 31, 33) durch eine für die Warmluft durchlässige Wandung (24, 35) gebildet und im Vorratsbehälter zu einem wesentlichen Teil von der Warmluft umspült und durchdrungen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radialsymmetrische Füllraum (61) des Vorratsbehälters (29, 31, 33) einen für die Warmluft partiell durchlässigen Auslauf-

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kanal (25) aufweist und derart gestaltet ist, daß das Verarbeitungsmaterial durch Schwerkraft in den Bereich der Abzweigung (4-0) der Druckluftförderleitung abrieseln kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkanal (25) in einem unteren für die Warmluft durchlässigen Bereich von einem Warmluftkanal (34·) umschlossen ist
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorratsbehälter (29» 31» 33) ein Ventil nachgeschaltet ist, das bei einem bestimmten Grenzwert öffnet.
7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführleitung (13) wenigstens eine dem Luftaustausch dienende Öffnung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmluftkanal 10, 30, 21, 61, 13) in die Atmosphäre mündet und die Radialförderpumpe (10) ausschließlich Frischluft ansaugt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungstrichter (4-4-) ein mit Auslaßöffnungen (52) versehener Endabschnitt der Druckluftförderleitung (18, 19, 22, 44) ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Beschickungstrichter (44) von einem zylindrischen Filter (55) unter Bildung einer Ringkammer (58) umschlossen ist.

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11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beschickungstrichter (44) ein Absperrventil (4-5-4-7) vorgeschaltet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (55) ein. feinmaschiger Stahlfilter ist, der in Trägerstegen (56) aus Kunststoff eingebettet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ausgangsabschnitt vertikale Druckluftförderleitung (18, 19, 22, 44) zwei' teleskopartig ineinander verschiebbare Leitungsabschnitte (18, 19) aufweist, von welchen der obere (19) mit einem Krümmer versehen ist, welcher im Krümmungsabschnitt den höchsten Punkt der Förderleitung (18, 19, 22, 44) bildet.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Krümmers und der Beschickungstrichter über einen flexiblen, mit einer metallenen Spirale versteiften Leitung verbunden ist.
15· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Förderdruckluft erwärmende Heizung eine regelbare mehrfach thermostatisch überwachte Widerstandsheizung und mit einem den Stromkreis bei Überschreiten einer bestimmten Temperaturgrenze trennenden Grenzwertfühler ausgerüstet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9-15» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstege (56) Teil eines Filtergehäuses aus Kunststoff sind, das einen die Stege

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miteinander verbindenden Kunststoffring (56'),eine gesonderte, den Kunststoffring partiell federnd hintergreifende und den Eingangsabschnitt des Beschickungstrichters (44) dichtend umschließende Kunststoffmanschette (57» 57') sowie eine mit den Trägerstegen (56) einstückige, den Ausgangsabschnitt des Beschickungstrichters umschließende Kunststoffmanschette (53) umfaßt.

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