DE3931597C2

DE3931597C2 -

Info

Publication number: DE3931597C2
Application number: DE19893931597
Authority: DE
Inventors: Theo 6719 Hettenleidelheim De Rydmann; Walter 6719 Bolanden De Buercky
Original assignee: Individual
Current assignee: Hahn Kunststoffe Am Flugplatz Hahn 55483 Lau GmbH
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1992-11-12
Also published as: DE3931597A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Recycling- Kunststoff, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

In der DE-OS 21 50 839 ist ein Verfahren offenbart, das zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen mit thermoplastischem Kunststoff geeignet ist, mit einem Extruder zur Plastifizierung des Kunststoffmaterials, einer Extruderdüse und mehreren Formen, bei dem die Form von einem unmittelbar an die Extruderdüse anschließenden heizbaren Verteiler gefüllt wird, welcher Verteiler mit mindestens zwei Ausmündungen ausgestattet ist und bei dem die Ausmündungen durch Schieber geschlossen bzw. geöffnet werden. Der Verteiler bildet keine Einheit mit dem Extruder, und es ist eine separate Heizung für diesen erforderlich. Abgesehen von diesem vermehrten Aufwand ist der Verteiler auf einer Konsole montiert und steht mit der Extruderdüse in mehr oder weniger festem Berührungskontakt. Beim Verarbeiten von stark verunreinigtem Recycling-Kunststoffmaterial kann es in der Zuführung zur Form zu Verstopfungen kommen, wobei der dadurch entstehende Überdruck den Verteiler von der Extruderdüse abhebt, so daß das geförderte plastifizierte Kunststoffmaterial zwischen diesen beiden Teilen austreten kann. Der Extruder muß abgestellt werden, bis diese Störung behoben ist.

Die DE-OS 36 19 144 A1 offenbart gleichfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere ungereinigten und unsortierten Kunststoffabfällen. Die Schmelze wird in einem Walzenextruder aufbereitet, welcher besonders abgedichtet ist, so daß beim Füllen der Formen ein Fülldruck von 140 bar erreichbar ist. Die Formen werden taktweise vor die Extruderdüse gesteuert, unter dem Druck des Extruders gefüllt, wobei der Füllzustand überwacht wird. Nach dem Erreichen der Sollfüllung wird die Form seitlich verschoben, derart, daß die Extruderdüse dichtend abgedeckt und vorübergehend gegen den Austritt von Schmelze verschlossen wird. Es ist selbstverständlich, daß durch das Vorbeigleiten der in einer Grundplatte gehaltenen Form die Abdichtung zwischen Extruderdüse und der Form nicht einwandfrei durchgeführt werden kann, zumal der Druck von 140 bar im Extruder durch das Verschließen der Extruderdüse weiter ansteigt. Es bilden sich undichte Stellen, die Schmelze austreten lassen. Ein Verschmieren der Grundplatte ist nicht zu vermeiden, und die ausgetretene Schmelze ergibt einen beträchtlichen Abfall.

Die DE-OS 21 21 895 beschreibt das Programmsteuern von Schiebern, und auch die US-PS 48 24 627 befaßt sich mit dem in der Spritzgießverarbeitung bekannten Steuern von Schiebern in Abhängigkeit von der Sollfüllung und vom Solldruck. Diese Merkmale sollen jedoch nicht für sich allein, sondern im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen der Erfindung geschützt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Recycling-Kunststoff, zu schaffen, wobei der Formfüllvorgang exakt gesteuert wird und die Extruderdüse beim Formwechselvorgang nicht vorübergehend verschlossen werden muß.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 genannten Merkmale gelöst. Der Verteilerkopf ist an der Extruderdüse angeflanscht und bildet somit mit dem Extruder eine feste Einheit, so daß auch bei erhöhtem Druck keine Schmelze zwischen diesen Teilen austreten kann. Außerdem ist eine separate Heizung für den Verteilerkopf nicht erforderlich, weil dieser vom Extruder aufgeheizt wird. Der Verteilerkopf ist außerdem so konzipiert, daß die Zuleitungen zu den einzelnen Formen sehr kurz gehalten sind. Lediglich bei Formen zur Herstellung von armierten Profilen, die eventuell aus räumlichen Gründen ein Zwischenstück erfordern, ist eine Heizung vorgesehen. Im Verteilerkopf ist ein Überdruckmesser angeordnet, welcher bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes einen Schieber zum freien Passieren der Schmelze, durch den Verteilerkopf hindurch, öffnet. In Verbindung mit den programmgesteuerten Schiebern ist damit die Möglichkeit für ein problemloses Füllen von mehreren verschiedenartig gestalteten Formen gegeben. Nach dem Erreichen der Sollfüllung und des Sollfülldruckes, braucht lediglich eine Umschaltung der Ausmündungen erfolgen, und die Schmelze fließt in eine neue Form. Die unter entsprechendem Druck gefüllte Form verbleibt nun so lange mit der geschlossenen Ausmündung des Verteilerkopfes verbunden, bis sich an der Einfüllöffnung der Form durch Abkühlung eine feste Oberflächenhaut gebildet hat, die ein Austreten der Schmelze beim und nach dem Auswechseln der gefüllten Form verhindert. Während dieses Zeitintervalls wird die andere Form gefüllt. Durch programmgesteuerte Schieber werden die Ausmündungen des Verteilerkopfes geöffnet bzw. geschlossen, wobei ein in der Form angeordneter Sensor die Steuerung der Schieber veranlaßt. Die Steuerung, in welcher Reihenfolge an den Verteilerkopf angeschlossene Formen gefüllt werden sollen, kann vorprogrammiert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Einrichtung, welche die Formen taktweise in den Bereich der betreffenden Ausmündung des Verteilerkopfes bringt, derart konzipiert sein, daß die Formen durch seitliches Verschieben einer Ausmündung des Verteilerkopfes zugeführt werden. Die Einrichtung kann aber auch so gestaltet sein, daß die Formen nach Art eines Karussells einer Ausmündung des Verteilerkopfes zugeführt werden. Sie können aber auch wahlweise durch seitliches Verschieben und nach Art eines Karussells der jeweiligen Ausmündung des Verteilerkopfes zugeführt werden. Welche Ausführungsart angewandt wird, richtet sich nach dem Umfang der jeweiligen Form.

Die Vorrichtung zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen für armierte Profile und andere Formteile mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Recycling-Kunststoff, bestehend aus einem Extruder, einer Extruderdüse und einer Einrichtung zum Bereitstellen von Formen für den Füllvorgang, kann zwischen der Extruderdüse und der zu füllenden Form ein Verteilerkopf angeordnet sein, und im Verteilerkopf können mindestens zwei durch Schieber steuerbare Ausmündungen vorgesehen sein. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, daß gleichzeitig eine Form gefüllt werden kann, während eine andere zu einer anderen Ausmündung des Verteilerkopfes gebracht und angeschlossen werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerung der Schieber programmierbar sein. Es kann also von vorneherein festgelegt werden, in welcher Reihenfolge die Formen gefüllt werden sollen.

Ferner kann beim Erreichen der Sollfüllung und des Solldruckes in der Form durch einen Sensor die programmierte Steuerung der Schieber auslösbar sein. Dadurch wird eine gleichmäßige Füllung der Formen garantiert, so daß die Formteile auch mit gleichen vorgeschriebenem Gewicht hergestellt werden können.

Darüber hinaus kann im Verteilerkopf ein Überdruckmesser zum automatischen Öffnen eines Schiebers angeordnet sein. Dadurch können Unregelmäßigkeiten in der Vorrichtung schadlos überbrückt werden. Die so ausgestoßenen Schmelzestücke können zu Preßformteilen verarbeitet werden.

Des weiteren können erst nach Übereinstimmung von Einfüllöffnung der Form mit der Ausmündung des Verteilerkopfes die Schieber den Durchfluß der Schmelze freigeben. Durch diese programmierte Steuerung wird ein unerwünschter Ausfluß von Schmelze zuverlässig vermieden, so daß kein Abfall und kein Verschmieren der Formen eintreten kann.

Schließlich können die Formen vor dem Entnehmen der Formteile in einem Wasserbad abkühlbar sein. Dadurch kann eine schnelle und rationelle Herstellung von Formteilen erreicht werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen.

Wie aus der Figur zu ersehen ist, wird in einem Extruder 15 der Kunststoff aufbereitet. Es handelt sich hierbei um einen Schneckenextruder. Selbstverständlich kann auch ein Walzenextruder verwendet werden, wenn dies von Vorteil sein sollte. Der Extruder 15 ist derart konzipiert, daß er Abfälle aus Recycling-Kunststoff, die auch stark verschmutzt sein können, verarbeiten kann. Unmittelbar an die Extruderdüse 2 ist ein Verteilerkopf 4 angeflanscht, welcher mindestens zwei Ausmündungen 3 besitzt. Die Ausmündungen 3 stehen mit den zu füllenden Formen 1 bzw. mit deren Einfüllöffnungen 11 in Kontakt. Die Ausmündungen 3 werden durch Schieber 5, 6 und 7 gesteuert. Die Steuerung der Schieber 5, 6 und 7 kann hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch durchgeführt werden und ist programmierbar. Durch die Programmierung kann die Reihenfolge der Füllung der Formen von vorneherein festgelegt werden. Ein in den Formen 1 angeordneter Sensor 10 mißt die Sollfüllung und den Solldruck jeder Form 1 und gibt erst beim Erreichen der vorgeschriebenen Werte die Umsteuerung der Schieber 5, 6 für das Füllen einer anderen Form 1 frei. Die Einrichtung 12 zum Bereitstellen der Formen 1 kann durch seitliches Verschieben und/oder nach Art eines Karussells erfolgen. Die Schmelze 13 zum Füllen der jeweiligen Form 1, wird erst dann freigegeben, wenn die Einfüllöffnung 11 derselben mit der Ausmündung 3 des Verteilerkopfes 4 übereinstimmt. Beim Herstellen von Profilen 9, die auch mit einer Armierung ausgestattet sein können, ist im Zuführteil 17 für die Schmelze eine Heizung 14 angeordnet. Im Verteilerkopf 4 ist außerdem noch ein Überdruckmesser 8 installiert, welcher bei Störungen im Ablauf automatisch den Schieber 7 öffnet, so daß durch eventuell entstehenden Überdruck im Verteilerkopf 4 kein Schaden auftreten kann. Die durch den Schieber 7 austretenden Schmelzstücke können in einem anschließenden Preßverfahren zu Formteilen verarbeitet werden. Der Extruder kann weiterarbeiten, der kontinuierliche Ablauf braucht wegen kleiner Unregelmäßigkeiten nicht unterbrochen werden.

Claims

1. Verfahren zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Recycling-Kunststoff, mit einem Extruder zur Plastifizierung des Kunststoffmaterials, mit einer Extruderausmündung und einer Einrichtung zum Füllen der Formen, wobei die Einfüllöffnungen der Formen taktweise mit dieser Einrichtung in Verbindung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Formen (1) von einem an die Extruderausmündung (2) angeflanschten, mit mindestens zwei Ausmündungen (3) ausgestatteten Verteilerkopf (4) gefüllt werden, daß
b) der Solldruck im Verteilerkopf (4) durch ein Überdruckventil (8) geregelt wird, und daß
c) bei Formen (1) für armierte Profile (9) die Schmelze durch einen mit einer Heizung (14) ausgerüsteten Zufuhrteil (17) auf der Soll-Temperatur gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Schieber (5, 6, 7) vorprogrammiert ist und in Verbindung mit dem Erreichen der Sollfüllung und des Solldruckes in der jeweils angeschlossenen Form (1) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnungen (11) der Formen (1) durch seitliches Verschieben jeweils einer Ausmündung (3) des Verteilerkopfes (4) zugeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnungen (11) der Formen (1) nach Art eines Karussells jeweils einer Ausmündung (3) des Verteilerkopfes (4) zugeführt werden.

5. Vorrichtung zum Füllen verschiedenartig gestalteter Formen für armierte und andere Profile mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Recycling- Kunststoff, bestehend aus einem Extruder mit Extruderausmündung, einer Einrichtung zum Füllen der Formen und einer Vorrichtung zum Bereitstellen der Formen für den Füllvorgang zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Füllen der Formen (1) aus einem an der Extruderausmündung (2) angeflanschten Verteilerkopf (4) besteht und mit dem Extruder (15) eine feste Einheit bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilerkopf (4) mindestens zwei durch Schieber (5, 6, 7) steuerbare Ausmündungen (3) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Schieber (5, 6, 7) programmierbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen der Sollfüllung und des Solldruckes in der Form (1) durch einen Sensor (10) die programmierte Steuerung der Schieber (5, 6, 7) auslösbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilerkopf (4) ein Überdruckmesser (8) zum automatischen Öffnen des Schiebers (7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach Übereinstimmung von Einfüllöffnung (11) der Form (1) mit der Ausmündung (3) des Verteilerkopfes (4) die Schieber (5 bzw. 6) den Durchfluß der Schmelze (13) freigeben.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (1) vor dem Entnehmen der Formteile (9) in einem Wasserbad abkühlbar sind.