DE2737868C2 - Vorrichtung zum Zumischen eines Zuschlagstoffes zu einem körnigen oder pulverförmigen Hauptmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zumischen eines Zuschlagstoffes zu einem körnigen oder pulverförmigen Hauptmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in der kunststoffverarbeitenden Industrie zum Zumischen eines Farbstoffs zu einem farblosen Kunststoff-Rohmaterial verwendet. Sie können unmittelbar auf den Einlaß einer Spritzgießmaschine, eines Extruders, einer Blasmaschine oder einer sonstigen die Mischung verarbeitenden Maschine aufgesetzt sein.

In der Praxis bekanntgewordene Vorrichtungen sind so aufgebaut (Prospekt » Einfärbegerät EFG 111/112« der Mann + Hummel Anlagentechnik), daß durch den zweiten Vorwahlschalter die Anzahl der auf eine Dosiermenge entfallenden Dosierportionen festlegbar ist. Nun kommt es aber häufig vor, daß die erforderliche Dosiermenge des Zuschlagstoffes nicht einer ganzen Dosierportion oder einem mehrfachen davon entspricht So können beispielsweise an einer Kunststoffspritzmaschine für einen Spritzschuß 2,67 Dosierportionen Farbe benötigt werden, um den gewünschten Farbton des Endprodukts zu erhalten. Eine Abrundung auf drei Farbportionen würde eine Farbmittelsteigerung um 12,5% bedeuten und in der Regel aus Kostin- und Farbgütegründen nicht durchgeführt werden können.

Um das geforderte Verhältnis zu erreichen, muß am Steuergerät eine Einstellung vorgenommen werden, die das Zumischen einer aus acht Dosierportionen bestehenden Dosiermenge zu drei Spritzschüssen ergibt Das bedeutet aber, daß nach je drei Spritzschüssen acht Dots sierportionen Farbmittel dem Rohrkunststoff im Mischbehälter zugegeben werden. Infolge dieser schlechten Vorverteilung des Farbmittels muß, um keine vp rringerte Mischgüte zu erhalten, die Verweilzeit des Mischgutes im Mischbehälter verhältnismäßig groß sein. Dies kann durch eine entsprechende Größe des Mischbehälters oder durch Verringern des Durchsatzes erreicht werden. Dabei wird die Durchsatzminderung umso ausgeprägter, je größer das Gewicht des gespritzten Teiles und je höher die Schußzahl ist

Die andere Möglichkeit, eine gute Vorverteilung des Zuschlagstoffes zu erreichen, würde eine Verkleinerung der Dosierportionen erfordern. Da aber der Dosierfehler umgekehrt proportional dem Volumen der Dosierportionen ist, granulatförmige Farbmittel bei Kammerdosierern eine Mindestgröße der Kammern erfordern und die Verschleiß- und Störanfälligkeit mit kleineren Kammern steigt, sind dem Verkleinern der Dosierportionen Grenzen gesetzt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeit-Hch gleichmäßigere Zuteilung des Zuschlagstoffes in das Hauptmaterial und damit eine bessere Verteilung des Zuschlagstoffes in der Mischung zu erzielen.

Die Aufgabe wird durch die M-Tkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst. Die Dosierportionen, die zusammen die Dosisrmenge bilden, werden zu Dosierteilmengen zusammengefaßt, wobei wiederum mehrere Dosierteümengen die Dosiermenge bilden.

Nunmehr ist eine bessere Vorverteilung der Zu-Schlagstoffe erreicht. Damit steigt die Durchsatzleistung der Vorrichtung bei unverändertem Mischbehälter, oder es kann für die gleiche Durchsatzleistung der Mischbehälter verkleinert werden. Außerdem kann, insbesondere auch bei den vielfach üblichen Kammerdosierern, mit genügend großen Dosierportionen gearbeitPt werden, wodurch die oben geschilderten Fehler allzu kleiner Dosierportionen vermieden sind.

Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Zumischen eines Zuschlagstoffes zu einem Hauptmaterial;

F i g. 2 ein Blockschaltbild für das Steuergerät einer solchen Vorrichtung;

F i g. 3 ein Impulsdiagramm für eine gewählte Einstellung des Steuergeräts der F i g. 2.

Ein topfförmiger Mischbehälter 1 mit vertikaler Achse ist an seiner oberen offenen Stirnseite durch einen Deckel 2 verschlossen und mit seinem kegeligen Boden 3 über einen Mischgut-Auslaßstutzen 4 an eine als

Kunststoff-Spritzgießmaschine ausgebildete Verarbeitungsmaschine 5 angeflanscht Nach jedem Spritzschuß gibt die Verarbeitungsmaschine 5 ein elektrisches Signal ab, das anzeigt, daß für den folgenden Spritzschuß Materialbedarfbesteht

Auf dem Deckel 2 des Mischbehälters 1 ist ein Vorratsbehälter 6 für das aus ungefärbtem körnigen Kunststoff bestehende Hauptmaterial befestigt Ein Rohrstutzen 8 durchsetzt eine öffnung 7 des Deckels 2 und verbindet das Innere des Vorratsbehälters 6 mit dem Hohl- raum des Mischbehälters 1. Durch den Rohrstutzen 8 kann das Hauptmaterial frei zulaufen, bis es das untere Ende des Rohrstutzens erreicht womit automatisch ein weiteres Nachfließen von Hauptmaterial aufhört Auf diese Weise fließt im selben Maße, wie Material durch den Mischgut-Auslaßstutzen 4 zur Verarbeitungsmaschine 5 strömt, Hauptmaterial aus dem Vorratsbehälter 6 durch den Rohrstutzen 8 nach»

Außerdem ist der Mischbehälter 1 mit einem Dosierer 10 für Zuschlagstoffe in Form von pulverigem Färb- stoff versehen. Der Antriebsmotor 11 des Dosierers dreht eine mit Aussparungen 12 versehene Dosierscheibe 13. Der Boden des Dosierers ist mit einer Auslaßöffnung 14 versehen, die mit einer öffnung 15 im Deckel 2 des Mischbehälters 1 fluchtet Damit das Farbpulver aus dem Dosierer nicht einfach durch die öffnungen 14,15 hindurchfallen kann, ist in deren Bereich oberhalb der Dosierscheibe 13 eine Abdeckzunge 16 vorgesehen. Ein Antriebsmotor 17 für das Mischwerkzeug 18 durchsetzt achsgleich den Deckel 2.

Schließlich weist die Vorrichtung noch ein Steuergerät 20 auf, das über Leitungen 21 aus dem Stromnetz gespeist wird. Es ist über Leitungen 22 mit der Verarbeitungsmaschine 5 und über Leitungen 23 mit dem Antriebsmotor 11 des Dosierers 10 verbunden.

Aus dem in F i g. 2 dargestellten Blockschaltbild sind Aufbau und Funktion des Steuergerätes 20 ersichtlich. Für das in F i g 3 gezeigte Impulsdiagramm wurden als Betriebsbedingungen angenommen, daß auf drei Spritzschüsse einer Kunststoffspritzmaschine acht Dosierteil- mengen bestehend aus je einer Dosierportiort Farbe aufgeteilt werden sollen. In diesem Fall ist also die Zahl der die Dosiermenge bildenden Dosierportionen gleich der Zahl der Dosiertsilmengen. Dementsprechend ist der erste Vorwahlschalter auf die Zahl 3, der zweite Vorwahlschalter auf die Zahl 1 und der dritte Vorwahlschalter auf die Zahl 8 eingestellt. Es wäre natürlich auch möglich, beispielsweise zwei Dosierportionen zu einer Dosierteilmenge zusammenzufassen, in welchem Fall dann auf drei Spritzschfcse einer Kunststoffspritzmaschine vier aus je zwei Dosierportionen bestehende Dosierteilmengen aufgeteilt wurden.

Das Signal der Verarbeitungsmaschine 5 für Materialbedarf wird über die Leitung 25 einem Impulsformer 26 zugeleitet. Dieser gibt das Signal in Form eines klar definierten elektrischen Impulses über die Leitung 27 an das erste Flip-Flop 28 weiter, das über eine Leitung 29 einen Impulsgenerator 30 startet.

Die vom Impulsgenerator 30 abgegebenen Impulse werden über die Leitung 31 auf den dritten Vorwahlschalter 32 und über die Leitung 33 auf den ersten Vorwahlschalter 34 übertragen. Nach drei Impulsen des Impulsgenerators 30 setzt der erste Vorwahlschalter 34 über die Leitung 35 ein zweites Flip-Flop 36, das über die Leitung 37 das Relais 38 erregt und über die Leitung 39 den Impulsgenerator 30 sperrt. Das Relais 38 setzt über die Leitung 40 den Antriebsmotor 11 des Dosierers 10 in Gang, der seinerseits )ber die Leitung 44 für jede Dosierportion ein elektrisches Signal auf den zweiten Vorwahlschalter 45 überträgt Nachdem dieser Vorwahlschalter auf die Zahl 1 eingestellt ist, setzt er nach dem Abgeben einer Dosierportion das zweite Flip-Flop 36 Ober die Leitung 46 zurück. Dementsprechend wird das Relais 38 wieder entregt der Antriebsmotor 11 bleibt stehen und der Impulsgenerator 30 wird über die Leitung 39 erneut in Gang gesetzt Der oben beschriebene, nach dem Start des Impulsgenerators 30 ablaufende Vorgang wiederholt sich. Von den auf dem dritten Vorwahlschalter 32 eingestellten acht Impulsen sind nach dem zweiten Durchlauf sechs gezählt

Ein neuer Ablauf wird in Gang gesetzt Er unterscheidet sich von den vorausgegangenen insofern, als nach zwei Impulsen des Impulsgenerators 30 der dritte Vorwahlschalter 32 seine eingestellte Endstellung mit der Zahl 8 erreicht hat der nun das erste Flip-Flop 28 über die Leitung 50 zurücksetzt womit der Impulsgenerator 30 stillgesetzt wird. Von den eingestellt^ drei Impulsen hat der erste Vorwahischaiter 34 inzwischen zwei gezählt

Das Steuergerät wird nun erneut durch Abgabe eines weiteren Signals von der Verarbeitungsmaschine 5 in Gang gescfzt Die oben beschriebenen Vorgänge laufen ab, wobei aber schon nach nur einem Impuls des Impulsgenerators 30 eine Dosierportion abgegeben wird, weil, wie oben aufgeführt, der erste Vorwahlschalter 34 schon bei dem vorausgegangenen Spritzschuß zwei Impulse gezählt hatte.

Entsprechend gestaltet sich der folgende dritte Ablauf. Das zeitliche Nacheinander der ablaufenden Vorgänge ist aus dem Impulsdiagramm der F i g. 3 ersichtlich. In diesem Diagramm sind der Verlauf der Spritzschüsse mit der Kurve 51 und die abgegebenen Impulse des Iriipulsger.arstors 30 mit der Kurve 52 dargestellt Die drei weiteren Kurven 53, 54 und 55 zeigen in der Reihenfolge von oben nach unten die vom dritten, ersten und zweiten Vorwahlschalter registrierten Impulse.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zumischen eines Zuschlagstoffes zu einem körnigen oder pulverförmigen Hauptmaterial, mit einem Mischbehälter (1), mit einer Öffnung (7) im oberen Bereich des Mischbehälters für den freien Zulauf des Hauptmaterials, mit einem Dosierer (10) für die Zugabe einer vorbestimmten Dosiermenge des Zuschlagstoffes, die aus einzelnen Dosierportionen besteht, mit einem Auslaß (4) am Mischbehälter für die Mischung, wobei der Auslaß an eine Verarbeitungsmaschine (5) anschließbar ist und wobei ebenso viel Material dem Mischbehälter zuläuft wie aus ihm zur Verarbeitungsmaschine strömt, und mit einem Steuergerät (20), an das die Verarbeitungsmaschine nach jedem Verarbeitungstakt ein elektrisches Materialbedarfssignal abgii>\ und das einen ersten Vorwahlschalter (34) zurr. Einstellen der auf eine Dosiermenge entfallenden Anzahl an Materialbedarfssignalen und einen zweiten Vorwahlschalter (45) zum Einstellen der in einer Dosierteilmenge enthaltenen Anzahl an Dosierportionen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät einen Impulsgenerator (30) aufweist, der in vorbestimmten Zeitabständen elektrische Impulse an den ersten und an einen dritten (32) Vorwahlschalter abgibt, wobei der dritte Vorwahlschalter zum Einstellen der auf eine Dosiermengi entfallenden Anzahl an Dosierteiimengen dient, daß das Steuergerät bei Gleichheit der an den ersten Vorwahlscbarter abgegebenen Impulszahl mit der an diesen eingestellten Zahl den Dosierer auslöst, worauf der Dojierer diejenige Anzahl an Dosierportionen abgibt, die an dem zweiten Vorwahlschalter eingestellt ist, und daß das Steuergerät bei Gleichheit der an den dritten Vorwahlschalter abgegebenen Impulszahl mit der an diesem eingestellten Zahl sich bis zum Auftreten eines neuen Materialbedarfssignals zurücksetzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialbedarfssigna! den impulsgenerator (30) startet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (20) den Impulsgenerator (30) während der Abgabe der Dosierteilmenge anhält