DE2510963C3 - Vorrichtung zum Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat - Google Patents

Description

Ausgehend von einem Stand der Technik entsprechend der DE-OS 23 49 756 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Dosiervorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie bei einfacher und billiger Ausführung eine genaue Zudosierung von Farbgranulat ermöglicht und für einen raschen Chargenwechsel eine rasche und gründliche Reinigung in einfacher Weise zuläßt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Fallschacht des Zugabebehälters an seinem unteren Ende eine GJinung ins Freie besitzt und darüber durch einen eine schiefe Ebene bildenden Schieber verschließbar ist, der gegen eine im oberen Bereich der Falleitung angeordnete, Dosieraussparungen aufweisende, drehbare Dosierscheibe geneigt und an diese herangeführt ist.

Dadurch, daß die Vorrichtung ohne jede Demontage über den im wesentlichen lotrecht nach unten geführten Fallschacht entleert werden kann, ergibt sich eine besonders einfache Art der Reinigung, die nahezu vollständig allein aufgrund der auf die Farbgranulatpartikeln einwirkenden Schwerkraft erfolgen kann, und somit die Möglichkeit eines raschen Chargenwechsels. Eventuell hängengebliebene Farbgranulatpartikel lassen sich ohne Schwierigkeiten ausblasen. Ein Einklemmen einzelner Farbpartikeln in einer Weise, daß diese der Vorrichtung nicht mehr entnommen werden können, ist ausgeschn ^sen. Befindet sich der Schieber in der Geschlossenstellung, dient er als Fördermi iel für das beizumischende Farbgranulat, welches entlang der durch ihn gebildeten schiefen Ebene voll auf die Dosierscheibe trifft. Die Dosierscheibe selbst kann in einfachster Weise ausgebildet sein und angetrieben werden, ohne daß Gefahr besteht, daß sich in ihrem Wirkbereich Farbgranulatpartikeln festsetzen. Durch Änderung ihrer Drehzahl kann der Zuschlagstoffanteil variiert werden. Die Vorrichtung kann als selbständig transportables Gerät ausgeführt sein und gestattet den nachträglichen Anbau an eine kunststoffverarbeitende Maschine ohne aufwendige Umbaumaßnahmen.

Nach DE-GM 17 96 915 ist es schon bekannt, einen einer kunststoffverarbeitenden Maschine zugeordneten Materialbehälter an seinem unteren Ende mit einer ins Freie führenden öffnung zu versehen und ihn durch Betätigung eines zu drehenden und zu verschiebenden Absperrorgans zu entleeren. Für dieses Merkmal wird daher kein Elementenschutz beansprucht.

Da je nach besonderer Konstitution des verwendeten Farbgranulats unter Umständen ein Granulat verarbeitet werden muß, dessen einzelne Partikeln dazu neigen, sich bei ihrer Fortbewegung durch Schwerkraft gegenseitig zu blockieren, so daß ein Verstopfen des Fallschachtes eintreten könnte, besteht eine Weiterbildung der Erfindung darin, dem Fallschacht unmittelbar oder mittelbar eine Einrichtung zur Auflockerung des Farbgranulats zuzuordnen. Eine dem Fallschacht unmittelbar zugeordnete Einrichtung zur Auflockerung des Farbgranulats kann dabei aus einem oberhalb der schiefen Ebene im Fallschacht angeordneten Rührorgan gebildet sein. Ein derartiges Rührorgan kann aus einem ein oder mehrere Fortsätze aufweisenden Stift gebildet sein. Es hat sich jedoch als bereits ausreichend erwiesen, eine rotierende Welle geringen Durchmessers vorzusehen, die senkrecht zu Achse des Fallschachtes ausgerichtet ist und über flächige Abfasungen am Umfang verfügt. Eine dem Fallschacht mittelbar zugeordnete Einrichtung zur Auflockerung des Farbgranulats kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aus einem Schwingmagneten gebildet sein, der dem aus magnetisierbarer!! Material bestehenden Schieber — vorzugsweise unterseitig und teilweise in den Fallschacht ragend — zugeordnet ist. Ein derartiger Schwingmagnet — der zweckmäßig zugeschaltet werden kann, wenn dies erforderlich ist — setzt den Schieber in kurzhubige Schwingungen, die eine ständige Auflockerung des Farbgranulats im Bereich seines Einlaufens in die Dosierscheibe bewirken. Versuche haben gezeigt, daß der Schwingmagnet ein ausgezeichnetes Mittel ist, um einen stets einwandfreien Fluß des Farbgranulats zu garantieren.

Im Sinne der von der Erfindung angestrebten Minderung des baulichen Aufwands ist vorgesehen, daß der Fallschacht, die Räume zur Aufnahme der Dosi.:rscheibe und des Schwingmagneten sowie die Führungen für den Schieber und ggf. ein in die Anschlußleitung mündender Raum einseitig in einem Kunststoff-Formteil vorgesehen sind, welches frontseitig durch einen ebenen Deckel verschlossen ist. Die Fertigung eines derartigen, die nötigen Aussparungen aufweisenden Formteils bedeutet keinerlei Schwierigkeiten, und ein solches Formteil ist kostenmäßig günstig herzustellen. Durch den frontseitig aufgesetzten ebenen Deckel werden die im Kunststoff-Formteil vorhandenen Aussparungen zu abgeschlossenen Räumen bzw. zu zweiseitig auf einfachste Weise begrenzten Kanälen bzw. Schächten. Von besonderem Vorteil ist ein Deckel, der wenigstens über einen Teilbereich hinweg aus durchsichtigem Kunststoff besteht, wobei derjenige Teilbereich des Deckels, der vor dem Fallschacht, der ins Freie mündenden Entleerungsöffnung sowie der Dosierscheibe gelegen ist, durchsichtig gestaltet sein sollte, damit einerseits der zuverlässige Betrieb der Vorrichtung überwacht werden kann und andererseits bei Farbwechsel eine Kontrolle auf vollständige Entleerung der Vorrichtung von der vorherigen Farbe möglich ist. Der restliche Teilbereich des Deckels, dem sinnvollerweise Schalter zum Ein- und Ausschalten von Dosierscheiben und Schwingmagneten sowie der Regler zur Einstellung der Dosiermenge zugeordnet sind, sollte demgegenüber undurchsichtig gehalten werden, damit ein optisch ansprechendes Bild von der Front der Vorrichtung erhalten wird.

Die für den Betrieb der Vorrichtung ansonsten notwendigen Aggregate, wie ein Elektromotor, ein Transformator, das Potentiometer und ggf. weitere elektrische Schaltungsmittel sowie die elektrischen Zuleitungen können in einem Blechkasten enthalten sein, der wenigstens eine offene Anschlußseite für den Einsatz des Kunststoff-Formteils aufweist.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Dosierscheibe besteht darin, daß an ihrem Umfang gegen ihre Drehrichtung weisende eingebuchtete Nuten vorgesehen sind. Es entstehen so über den Umfang verteilte schaufelartige Dosierräume, die das Farbgranulat intermittierend — d. h. in kleinen Portionen — der Falleitung zuführen. Im übrigen kann die Dosierscheibe lösbar mit der Welle eines sie antreibenden Motors gekuppelt sein.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fi;-. 1 eine schematische Darstellung der Zuordnung der Einfärbevorrichtung zu einem maschinenseitigen Vorratsbehälter für farbloses Granulat,

F i g. 2 eine Frontansicht der Vorrichtung und

F i g. 3 eine Schnittdarstellune eemäß Srhnittlinio 11.11

in Fig. 2.

In einem relativ großen Vorratsbehälter 12 (Fig. 1) ist farbloses Kunststoff-Granulat gelagert, welches einer Plastifizierschnecke 13 einer kunststoffverarbeitenden Maschine 11 über einen Auslaufbereich 14 des Vorratsbehälters 12 zuführbar ist.

Dem farblosen Granulat wird in bestimmten dosierten Mengen Farbgranulat zugesetzt. Dieses Farbgranulat lagert in einem Zugabebehälter 1.5, der auf die Vorrichtung 10 aufgesetzt ist. Im Auslaufbereich dieses Zugabebehälters ist ein Fallschacht 16 vorgesehen, in welchen ein eine schiefe Ebene bildender Schieber 17 eingeführt ist, der im eingeführten Zustand den Fallschacht an dieser Stelle begrenzt. Das auf den schräg angeordneten Schieber 17 auflaufende Farbgranulat wird gegen eine Dosierscheibe 18 geführt. Diese läßt Farbgranulat intermittierend '.n einen vorrichtursgsseitigen Auslaß 19 hineinlaufen. Mit dem Auslaß 19 steht eine Falleitung 20 in Verbindung, die eine Mündung 20a aufweist, durch die das Farbgranulat in den Auslaufbereich 14 des Vorratsbehälters 12 eingeführt wird. Der fest an der Vorrichtung 10 vorgesehene Auslaß 19 ist im dargestellten Beispiel nach F i g. 1 mit der Mündung 20a durch einen Kunststoffschlauch 20 verbunden. Der Austrittsquerschnitt der Mündung 20a liegt in der gleichen Ebene wie der Querschnitt des Auslaufsbereichs 14 des Vorratsbehälters 12. Hierdurch wird eine einwandfreie Mitnahme des Farbgranulats durch das herabrieselnde farblose Granulat erzielt.

F i g. 2 zeigt Einzelheiten der Vorrichtung 10. Der Zugabebehälter 15 ist auf ein Gehäuse 21 aufgeflanscht. Seine unterseitige Auslauföffnung steht mit dem Fallschacht 16 in Verbindung. In diesem Fallschacht 16 ist der Schieber 17 geneigt angeordnet, der die Zuführung des Farbgranulats zur Dosierscheibe 18 gewährleistet, wenn er den Fallschacht 16 nach unten hin absperrt. Die Dosierscheibe 18 weist an ihrem Außenumfang gegen ihre Drehrichtung weisende eingebuchtete Nuten 22 auf. Diese Nuten 22 ergreifen portionsweise Farbgranulat und überführen dieses in einen hinter der Dosierscheibe 18 gelegenen Raum 23. dessen Boden gleichfalls schräg nach unten geneigt ist. Von diesem Raum 23 gelangt das Farbgranuiat — bedingt durch sein Eigengewicht — über den Auslaß 19 in die Falleitung 20. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Neigung der Mischleitung einen gegen die Horizontalebene gerichteten Winkel von 45° oder mehr einschließt. Dementsprechend ist die Vorrichtung 10 erhöht gegenüber dem Auslaufbereich 14 des Vorratsbehälters 12 anzuordnen, wozu sie so beispielsweise auf einem entsprechend hoch gelegenen Maschinenteil 11 a aufgesetzt werden kann.

Damit jederzeit eine rasche und vollständige Entleerung der Vorrichtung 10 möglich ist, kann der Schieber aus dem Fallschacht 16 entfernt werden, so daß eine ins Freie weisende öffnung 24 mit dem Zugabebehälter Ii in direkter Verbindung steht. Aus dieser öffnung 2· kann dann das noch im Behälter 15 befindlich! Farbgranulat herausrieseln.

Um während des Betriebs der Vorrichtung ein« gegenseitige Blockierung der Granulalpartikeln de Farbgranulats in jedem Falle zu verhindern, kann mar ein unrundes, rotierbares Teil oberhalb des Schiebers al Rührorgan 25 in den Fallschacht einordnen. Seine Drehbewegung kann unmittelbar von der Drehbewe gung der Dosierscheibe z. B. mittels Zahnräderr abgeleitet werden. Anstelle des Rührorgans 25 ode zusätzlich zu diesem kann eine Einrichtung zu Auflockerung des Farbgranulats durch einen unterseitij unter dem Schieber 17 angeordneten Schwingmagneter 26 gebildet sein, der den aus einem magnetisierbarer Werkstoff bestehenden Schieber in kurzhubigi: Schwin gungen versetzen kann, so daß durch diese Vibratior das Farbgranulat aufgelockert wird. Damit der Schiebe 17 seinerseits durch die Vibration nicht aus seine Führung herausgleiten kann, ist er durch den Kopf eine Schraube 27 in seiner Lage fixierbar.

Fig. 3 zt-'gt im wesentlichen, wie der Fallschacht 16 die Räume zur Aufnahme der Dosierscheibe 18 und de Schwingmagneten 26 sowie die Führungen für der Schieber 17 und der in die Falleitung 20 mündende Raum 23 in einem Kunststoff-Formteil 28 eingeform sind. Dieses Kunststoff-Formteil 28 ist frontseitig vor einer ebenen Kunststoffplatte 29 abgeschlossen, wo durch auch die betreffenden Räume nach außen hir abgegrenzt sind. Diese Kunststoffplatte 29 ist zweckmä Big wenigstens im Bereich T der Beaufschlagung de Geräts mit dem Farbgranulat durchsichtig gehalten damit jederzeit der Betriebsablauf der Vorrichtung überwacht werden kann und damit man sich zugleich von der völligen Entleerung des Geräts bei Farbwechse überzeugen kann. Im übrigen ist das Kunststoff-Form teil 28 in einen Blechkasten 30 eingesetzt, der die notwendigen elektrischen Apparaturen beinhaltet. Die sind ein Motor 31 zum rotierbaren Antrieb de Dosierscheibe 18. wobei zwischen der Motorwelle 32 und einer Achse 33 der Dosierscheibe 18 eine Klauenkupplung 34 vorgesehen ist, ferner ein Transfor mator 35, ein Gleichrichter 36 und schließlich ein Potentiometer 37, mit dessen Hufe sich die Drehzahl de Dosierscheibe 18 stufenlos über eine Handbetätigung 38 einstellen und regeln läßt.

Die Vorrichtung arbeitet so, daß Antriebsmotor 3 und Vibrator 26 an Schaltern 39 bzw. 40 getrennt ein bzw. ausgeschaltet werden können. Die Stromzufüh rungsleitung 41 ist mit dem Schütz 42 der kunststoffver arbeitenden Maschine 11 verbunden, der das Ein- und Ausschalten des Hubs der Plastifizierungsschnecke 13 bewirkt, so daß die Vorrichtung dann arbeitet, wenn die Zumischung des Farbgranulats gewünscht ist.

Ilicr/u 3 Blatt Zcichnun«cn

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat an einer kunststoffverarbeitenden Maschine mit einem oberhalb der Mündung eines an der Maschine befindlichen Vorratsbehälters für farbloses Granulat angeordneten Zugabebehälter für Farbgranulat, dessen im wesentlichen als lotrecht verlaufender Fallschacht ausgebildetem Auslaufbereich eine Förder- und Dosiereinrichtung zugeordnet ist, an die sich eine im Auslaufbereich des Vorratsbehälters mündende Falleitung anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht (16) des Zugabebehälters (15) an seinem unteren Ende eine öffnung (24) ins Freie besitzt und darüber durch einen eine schiefe Ebene bildenden Schieber (17) verschließbar ist, der gegen eine im oberen Bereich der Falleitung (19, 20, 20a; angeordnete, Dosieraussparungen (22) aufweisende, drehbare Dosierscheibe (18) geneigt und an diese herangeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fallschacht (16) unmittelbar oder mittelbar mindestens eine Einrichtung (25 bzw. 26) zur Auflockerung des Farbgranulats zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Auflockerung des Farbgranulats aus einem oberhalb des Schiebers (17) im Fallschacht (16) angeordneten Rührorgan (25) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Auflockerung des Farbgranulats aus einem Schwingmagneten (26) gebildet ist, der dem aus magnetisierbarem Material bestehenden Schieber (17) — vorzugsweise unterseitig und teilweise in den Fallschacht (16) ragend zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallschacht (16), die Räume zur Aufnahme der Dosierscheibe (18) und des Schwingrr.agneten (26) sowie die Führungen für den Schieber (17) und gegebenenfalls ein in die Anschlußleitung (19,20,20 a) mündender Raum (23) Bestandteile eines einseitig offenen Kunststoff-Formteils (28) sind, welches frontseitig durch eine ebene Platte (29) verschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (28) in einen wenigstens

an der Anschlußseite dieses Formteils offenen Blechkasten (3C) eingesetzt ist, der die für den Betrieb der Vorrichtung notwendigen Aggregate (31,35,36,37) enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Dosierscheibe (i8) gegen ihre Drehrichtung weisende eingebuchtete Nuten (22) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiers^heibe (18) lösbar mit der Welle (32) eines sie antreibenden Motors (31) gekuppelt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (29) wenigstens über einen Teilbereich (T) hinweg aus durchsichtigem Kunststoff besteh:. (.5

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat an einer kunststoffverarbeitenden Maschine mit einem oberhalb der Mündung eines an der Maschine befindlichen Vorratsbehälters für farbloses Granulat angeordneten Zugabebehälter für Farbgranulat, dessen im wesentlichen als lotrecht verlaufender Fallschacht ausgebildetem Auslaufbereich eine Förder- und Dosiereinrichtung zugeordnet ist, an die sich eine im Auslaufbereich des Vorratsbehälters mündende Falleitung anschließt.

Man kennt in der Praxis mehrere Verfahren zum Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat. Das Einfärben kann geschehen mittels flüssiger Farben, pulverförmigen Farbstoffen und schließlich mit einem Farbgranulat, welches einen hohen Anteil an Farbe enthält. Das Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat unmittelbar an einer kunststoffverarbeitenden Maschine hat den außerordentlichen Vorteil, daß die Lagerhaltung an gefärbtem Granulat niedrig gehalten werden kann, wodurch infolge des höheren Verbrauchs an farblosem Granulat wirtschaftlicher gearbeitet werden kann. Von den Färbeverfahren ist dasjenige unter Verwendung von Farbgranulat von besonderem Vorzug, weil derartige Farbgranulate nicht abfärben, d. h. ihre Farbe nicht ungezielt abgeben, und weil sie besser lagerfähig sind als beispielsweise mit Farbpulver vermischte Granulate.

Eine Vorrichtung zum Einfärben von farblosem Kunststoff-Granulat an einer kunststoffverarbeitenden Maschine der eingangs genannten Art ist bekannt (DE-OS 23 49 756). Dabei wird aus einem Zugabehälter Farbgranulat zugeführt und über eine Falleitung im Auslaufbereich des maschinenseitigen Vorratsbehälters mit dem farblosen Granulat vermischt. Die Zufuhr und gleichzeitige Dosierung des Farbgranulats erfolgt dabei über eine intermittierend angetriebene Schiebereinrichtung, die das Farbgranulat an die Falleitung abgibt. Im Mündungsbceich innerhalb des Auslaufs des Vorratsbehälters werden beide Granulatkomponenten durch einen Rührer innig miteinander vermischt und in diesem Zustand der maschinellen Verarbeitung zugeführt. Bei der Schiebereinrichtung ist ein mit einer Dosieraussparung versehener Kolben in einem Zylinder geführt und wird hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben. Dieser Antrieb setzt aufwendige Steuereinrichtungen voraus, während beim Elektroantrieb in aufwendiger Weise Übertragungsglieder vorgesehen werden müssen, die die rotierende Bewegung des Motors in eine Linearbewegung des Kolbens umsetzen. Zum einwandfreien Dosieren ist im übrigen eine sehr genaue Führung des Kolbens im Zylinder erforderlich. Infolge der Verschieblichkeit des dicht geführten Kolbens gegenüber der Auslauföffnung des Vorratsbehälters kann es geschehen, daß Farbgranulatpartikel abgequetscht und zerrieber, werden und so in den Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand geraten. Es kommt dann zu einer Beeinträchtigung des Funktionsablaufs der Vorrichtung und zu einer Ansammlung von Farbgranulatteilchen an nicht zugänglichen Stellen der Vorrichtung. Zum Reinigen der Vorrichtung ist ein vollständiges Auseinanderbauen derselben unumgänglich.

Bei einer anderen bekannten Dosiereinrichtung (BE-PS 7 31 069) erfolgt die Zugabe des Farbgranulats über eine dem Zugabebehälter zugeordnete Förderund Dosierschnecke. Auch hier ist die bei jedem Chargenwechsel erforderliche Reinigung äußerst schwierig und umständlich, weil die nicht an allen Stellen zugängliche Förderschnecke ausgebaut werden muß.