DE3939189A1 - Verfahren und vorrichtung zum spritzpressen von kunststoffteilen aus einer kunststoffschmelze - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum spritzpressen von kunststoffteilen aus einer kunststoffschmelzeInfo
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Description
Beim Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut aus Kunst
stoffabfällen zur Herstellung eines wiederverwendbaren Werk
stoffs daraus, wird in einem Behälter das eingebrachte Kunst
stoffgut zerkleinert, durchmischt und erwärmt. Das gemischte und
erwärmte Kunststoffgut gelangt aus dem Behälter in einen Schnec
kenextruder, in dem es plastifiziert wird und als Schmelzstrang
austritt.
Bekannt ist, den Schmelzstrang mittels einer Siebeinrichtung zu
schmelzfiltrieren und in beliebiger Form zu extrudieren. Diese
beliebige Form ist in der Regel ein Granulat oder ein zylindri
scher Strangabschnitt. Das extrudierte Produkt erkaltet und
kühlt zumindest oberflächlich ab und wird dann einem Formge
bungsprozeß zur Herstellung neuer geformter Kunststoffprodukte
unterworfen.
Für den Formgebungsprozeß ist die Zufuhr von Wärme erforderlich,
um die notwendige Bildsamkeit der Kunststoffmasse für die
Formgebung zu erreichen. Diese Wärmezufuhr verteuert das Kunst
stoffendprodukt ganz erheblich und führt außerdem zu unerwünsch
ten Veränderungen in der Kunststoffmasse. Hinzu kommt, daß beim
Abkühlen eines Strangabschnitts bzw. eines Kunststoffbatzens
nach dem Extrudieren die Wärmeverteilung inhomogen wird und
gegebenenfalls auch nur oberflächlich die Abkühlung erfolgt, was
bei der erneuten Formgebung zu Schlierenbildung im Endprodukt
führen kann. Die Schlieren im Endprodukt können Schwachstellen
bei lastaufnehmenden Produkten, z. B. in einem Palettengerüst,
sein und deren Brauchbarkeit zumindest ganz erheblich einschrän
ken.
Aufgabe der Erfindung ist, ein einfaches Verfahren und eine
einfache Vorrichtung zum Spritzpressen von Kunststoff zu schaf
fen, mit denen aus thermoplastischem Kunststoffgut homogene und
schlierenfreie Kunststoffendprodukte mit geringem Kostenaufwand
herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den
davon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Anhand des in
der Zeichnung abgebildeten Beispiels wird die Erfindung im
folgenden näher erläutert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung
zum Spritzpressen von Kunststoffteilen in der
Vorderansicht, teilweise geschnitten;
Fig. 2 und 3 Abschnitte einer Verbindungsleitung der Vorrich
tung als Einzelheiten in vergrößerter Darstel
lung.
Die dargestellte Vorrichtung ist nach der Erfindung als Zusatz
einrichtung direkt an die Austrittsöffnung eines nicht darge
stellten, an sich bekannten Schneckenextruders einer Vorrichtung
zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut angeschlos
sen, wie sie beispielsweise in der EP-A-01 23 771 beschrieben
wird, und besteht im wesentlichen aus der Spritzpresse 1 und der
Druckpresse 2.
Beim Spritzpressen wird bekanntlich die Schmelze in die ge
schlossene Spritzform ohne Gegendruck eingespritzt. Nach Füllung
der Form wird durch den Pressendruck die Formgebung bewirkt. Ein
derartiges Spritzpressen erfordert einfache, kostengünstig
herstellbare Formen.
Die Spritzpresse 1 ist vertikal angeordnet und ruht auf dem
freien oberen Stirnende eines auf dem Boden verankerten vertika
len Stahlgestelles 3. Sie besteht aus einem frontal auf dem
Stahlgestell 3 befestigten Betätigungszylinder 4, in dem ein
zylindrischer Druckkolben 5 auf- und abgleitend geführt sitzt.
Eine Distanzstange 6 ist über einen Flansch 7 mit dem Druckkol
ben 5 koaxial, z. B. mit Schrauben, verbunden und ragt aus dem
Betätigungszylinder 4 nach oben heraus. Oben auf dem Betäti
gungszylinder 4 sitzt aufgeschraubt eine Traverse 8, die z. B. an
einem nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigt ist. Das
obere freie Ende der Distanzstange 6 steht mit dem in einem z. B.
Hydraulikzylinder 9 geführten Kolben (nicht dargestellt) oder
der Kolbenstange (nicht dargestellt) in Verbindung, so daß deren
Bewegungen auf die Distanzstange 6, und damit auf den Druckkol
ben 5 der Spritzpresse 1, übertragen werden. Der Hydraulikzylin
der 9 ist einseitig von oben mit einem Druckmittel beaufschlag
bar (nicht dargestellt), das den Kolben im Hydraulikzylinder
nach unten drückt; der Kolben wird von der Distanzstange 6 nach
beendeter Beaufschlagung wieder nach oben gedrückt. Das untere
Ende des Hydraulikzylinders 9 ist an einen Flansch 10 ge
schraubt, der z. B. am nicht dargestellten Maschinengestell
befestigt ist.
Kurz oberhalb des Bodens 11 oder im Bereich des Bodens 11 des
Betätigungszylinders 4 ist in der Zylindermantelwandung ein Loch
vorgesehen, an das eine schräg nach unten gerichtete Einlauf
rohrleitung 12 angesetzt ist, die im freien Endbereich eine
Einlauföffnung 13 aufweist, die an die Auslauföffnung eines
nicht dargestellten Schneckenextruders angesetzt werden kann.
Vorzugsweise weist der Betätigungszylinder 4 eine Heizvorrich
tung (nicht dargestellt) auf, die für eine bestimmte Temperie
rung der zu spritzenden Kunststoffmasse im Betätigungszylinder
4 sorgen kann.
Im Boden 11 des Betätigungszylinders 4 ist zentral eine nach
unten gerichtete Spritzdüse (nicht dargestellt) angeordnet,
durch die die Kunststoffmasse vom Druckkolben 5 aus dem Betäti
gungszylinder 4 gedrückt wird.
Unmittelbar neben der Spritzpresse 1 steht die Druckpresse 2,
die ein auf dem Boden lagerndes, etwa rechteckiges Spritztisch
fundament 14 aufweist. In den Ecken des Spritztischfundaments 14
steckt, senkrecht stehend, je eine Führungssäule 15. Die oberen
Enden der Säulen 15 lagern in einem Querhaupt 16, auf dem
zentral eine Kolbenzylinderanordnung 17 vertikal ausgerichtet
angeordnet ist. Die Kolbenstange 18 der Kolbenzylinderanordnung
17 durchgreift ein Loch (nicht dargestellt) im Querhaupt 16 und
ist fest mit einem Preßstempel 19 verbunden, der mit entspre
chenden Gleitführungen (nicht dargestellt) an den Säulen 15
gleitbar geführt ist. Mit der Kolbenzylinderanordnung 17 kann
der Preßstempel 19 in an sich bekannter Weise auf und nieder
verfahren werden.
Auf der Oberfläche des Spritztischfundaments 14 lagert eine
Fundamentplatte 20, in der mehrere Distanzstäbe oder Rohre 21
stecken, auf denen eine Spritztischplatte 22 lagert, so daß sich
zwischen der Fundamentplatte 20 und der Spritztischplatte 22 ein
Freiraum bzw. Zwischenraum 24 ergibt. In der Spritztischplatte
22 ist ein Schlitz 23 eingebracht, dessen Aufgabe weiter unten
erläutert wird. Die Spritztischplatte 22 ist zweckmäßigerweise
im Niveau etwas tieferliegend angeordnet als der Boden des
Betätigungszylinders 4.
Die bekannten Vorrichtungen zum Aufbereiten von thermoplasti
schem Kunststoffgut aus Kunststoffabfällen, die in der Regel aus
einem Aufnahmebehälter mit Zerkleinerungswerkzeugen und einem
Schneckenextruder bestehen, arbeiten nicht erschütterungsfrei,
so daß die Erschütterungen auf die erfindungsgemäße Vorrichtung
übertragen werden. Diese Erschütterungen stören insbesondere die
Verbindungseinrichtungen für den Fließweg der Kunststoffmasse
zwischen Spritzpresse 1 und Presse 2, so daß bisher ein direk
tes, unmittelbar sich anschließendes Spritzpressen der aus dem
Extruder tretenden Kunststoffmasse nicht möglich war. Die
Erfindung zeigt jedoch einen Weg auf, wie das direkte Spritz
pressen möglich ist, ohne daß die Erschütterungen schädlich
wirken können.
Zu diesem Zweck ist an die Auslaßöffnung bzw. an die nicht
dargestellte Spritzdüse des Betätigungszylinders 4 ein sich
senkrecht nach unten erstreckendes Auslaßrohr 25 angesetzt, das
sich bis in das Niveau des Zwischenraums 24 erstreckt. Das
Auslaßrohr 25 weist an seinen beiden, vorzugsweise jeweils mit
einem Kegelstumpf 31 auslaufenden Enden eine Kugel 26, 27 auf,
deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des
Auslaßrohrs 25. Die obere Kugel 26 ist mit einem mit dem nicht
dargestellten Kanal des Auslaßrohrs 25 fluchtenden Durchgangs
loch (nicht dargestellt) versehen, das an der Kugeloberfläche
mündet. Die Kugel 26 sitzt in einer entsprechenden Kugelkalotte
(nicht dargestellt) im Boden 11 des Betätigungszylinders 4
derart, daß die Auslaßöffnung bzw. die Spritzdüse zum Durch
gangsloch der Kugel 26 hin ausgerichtet ist.
Das Auslaßrohr 25 ist am Boden des Betätigungszylinders 4
befestigt. Hierzu dient eine Traverse 28, die ein Loch aufweist
und die von unten gegen die Kugel 26 gesetzt ist, wobei der
Durchmesser des Loches der Traverse 28 kleiner ist als der
Durchmesser der Kugel 26. Mit Kopfschrauben 29, die Löcher in
der Traverse 28 durchgreifen und in den Boden des Betätigungszy
linders 4 geschraubt sind, ist die Traverse 28 und damit das
Auslaßrohr 25 am Betätigungszylinder 4 befestigt. Tellerfedern
30 zwischen den Köpfen der Kopfschrauben 29 und der Traversenun
terfläche gewährleisten eine bestimmte Anpreßkraft und ermögli
chen eine kugelgelenkartige Bewegung der Kugel 26 in der Kalotte
im Boden 11 des Betätigungszylinders 4 und damit eine seitliche
Kippbewegung des Auslaßrohres 25.
Die untere Kugel 27 weist ein zunächst mit dem Kanal (nicht
dargestellt) des Auslaßrohres 25 fluchtendes, bis zur Kugelmitte
gehendes Anschlußloch (nicht dargestellt) auf, das in ein
rechtwinklig abgehendes, an der Kugeloberfläche mündendes
Ausgangsloch (nicht dargestellt) übergeht, so daß eine Art
Krümmer in der Kugel 27 gebildet wird. An der dem Ausgangsloch
gegenüberliegenden Oberfläche der Kugel 27 ist eine Federplatte
32 angeordnet, die Löcher (nicht dargestellt) für das Durchgrei
fen von Kopfschrauben 33 aufweist. Gegen die Kugel 27 ist im
Bereich des Ausgangslochs ein horizontal angeordnetes Verbin
dungsrohr 34 mit einer in einem Kegelstumpf 35 frontal angeord
neten Kalotte (nicht dargestellt) gesetzt, wobei in einem
Flanschring 36, der hinter dem Kegelstumpf 35 auf dem Verbin
dungsrohr 34 sitzt, die Kopfschrauben 33 eingeschraubt sind und
zwischen den Schraubenköpfen und der Federplatte 32 ebenfalls
Tellerfedern 37 angeordnet sind, so daß das Verbindungsrohr 34
kippbar bzw. verwinkelbar am Auslaßrohr 25 sitzt.
Vorzugsweise ist das Verbindungsrohr 34 und zweckmäßigerweise
auch das Auslaßrohr 25 mit einer Heizvorrichtung (nicht darge
stellt) zur Temperierung der die Rohre durchfließenden Kunst
stoffmasse ausgerüstet.
Das Verbindungsrohr 34 erstreckt sich in den Zwischenraum 24 des
Preßtischfundaments 14 bis unter den Schlitz 23 und endet mit
einem Kegelstumpf 38, in den frontal eine Kalotte (nicht darge
stellt) eingearbeitet ist. Hinter dem Kegelstumpf 38 ist ein
Befestigungsflansch 39 angeordnet.
In der Kalotte des Kegelstumpfes 38 sitzt eine Kugel 40, die ein
rechtwinkliges Krümmerloch (nicht dargestellt) aufweist, das mit
dem Durchgangskanal (nicht dargestellt) des Verbindungsrohres 34
fluchtet und das in der Kugelmitte rechtwinklig nach oben
weiterläuft und an der Kugeloberfläche mündet, an die in diesem
Mündungsbereich ein vertikal nach oben abgehendes Einlaufrohr 41
einstückig angesetzt ist.
Die Befestigung des Verbindungsrohres 34 an der Kugel 40 erfolgt
ebenfalls über eine auf der Kugel - der Krümmerlochmündung
gegenüberliegend - angeordnete Federplatte 42, die Löcher (nicht
dargestellt) aufweist, die von Kopfschrauben 43 durchgriffen
werden, die in den Flansch 39 geschraubt sind, wobei auch in
diesem Falle Tellerfedern 44 zwischen der Federplatte 42 und den
Köpfen der Schrauben 43 sitzen, wodurch das Verbindungsrohr 34
abwinkelbar an der Kugel 40 sitzt.
Das Einlaufrohr 41 ist im Schlitz 23 befestigt, wozu zwei im
Schlitz 23 vorgesehene Längsstege 45 dienen, die von dem auf dem
Einlaufrohr 41 auf Abstand sitzenden Klemmflansch 46 einspannend
umgriffen wird.
Auf dem freien Ende des Einlaufrohres 41 ist ein an sich bekann
ter Einspritzkegel 48 angeordnet, durch den die Kunststoffmasse
in die nicht dargestellte Spritzform gedrückt werden kann.
Vorzugsweise ist am Auslaufrohr 25 ein an sich bekanntes Ventil
49 mit einem an sich bekannten Ventilschieber 50 angeordnet. Mit
diesen bekannten Einrichtungen kann das Auslaufrohr 25 ver
schlossen werden.
Es ist zur Bildung einer flächigen Anlage der Federplatten 32, 42
an den Kugeln 27, 40 vorteilhaft, an der jeweiligen Anlagestelle
auf der der Kugel 27, 40 zugewandten Seite der Federplatte 32, 42
eine Kalotte vorzusehen, in der die Kugel 27, 40 sitzt. Aus dem
gleichen Grund ist es auch vorteilhaft, die Wandung des Lochs in
der Traverse 28 an die Fläche der Kugel 26 anzupassen, vorzugs
weise in Form einer sphärischen Ringfläche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Aus dem nicht dargestellten Schneckenextruder einer Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut aus Kunst stoffabfällen wird kontinuierlich Kunststoffschmelzmasse über die Einlaufrohrleitung 12 in den Betätigungszylinder 4 gepreßt, wodurch der Kolben 5 nach oben gedrückt wird. Hat der Kolben 5 die vorgegebene Stellung erreicht, wird der Ventilschieber 50 geöffnet und der Kolben wird durch die Kolbenzylinderanordnung 9 nach unten gefahren, wobei er die im Betätigungszylinder 4 befindliche Kunststoffschmelzmasse über die Rohrleitungen 25, 34 und 41 in die nicht dargestellte Spritzform drückt. Die Förde rung des Schneckenextruders wird dabei lediglich durch den Gegendruck im Betätigungszylinder 4 verringert, während die Schnecke des Schneckenextruders weiterläuft. Die Erschütterungen der Aufbereitungsvorrichtung werden durch die Kugelgelenke aufgefangen, so daß eine Störung des Materialflusses und eine Zerstörung der Spritzpreßvorrichtung nicht zu befürchten ist. Da die aus dem Schneckenextruder kommende Kunststoffschmelzmasse unmittelbar und direkt spritzgepreßt wird, erfolgt weder eine vollständige Abkühlung und Erhärtung noch eine partielle Abküh lung der Kunststoffschmelzmasse, so daß auch die damit verbunde nen Nachteile, wie Schlierenbildung oder dergleichen schädliche Inhomogenitäten vermieden werden. Beachtlich ist auch, daß keine Wiedererwärmung bzw. kein erneutes Schmelzen des Kunststoffs für die erneute Formgebung erforderlich ist, die in der Regel ebenfalls unerwünschte Veränderungen der Kunststoffmasse hervor rufen. Hinzu kommt, daß das Spritzpressen erfolgt, ohne daß vorher die Kunststoffmasse mit Luft in Kontakt kommt; denn Luftzutritt, z. B. beim Abkühlen, bewirkt Reaktionen in der Kunststoffmasse, die unter anderem eine unerwünschte Schwärzung ergeben.
Aus dem nicht dargestellten Schneckenextruder einer Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffgut aus Kunst stoffabfällen wird kontinuierlich Kunststoffschmelzmasse über die Einlaufrohrleitung 12 in den Betätigungszylinder 4 gepreßt, wodurch der Kolben 5 nach oben gedrückt wird. Hat der Kolben 5 die vorgegebene Stellung erreicht, wird der Ventilschieber 50 geöffnet und der Kolben wird durch die Kolbenzylinderanordnung 9 nach unten gefahren, wobei er die im Betätigungszylinder 4 befindliche Kunststoffschmelzmasse über die Rohrleitungen 25, 34 und 41 in die nicht dargestellte Spritzform drückt. Die Förde rung des Schneckenextruders wird dabei lediglich durch den Gegendruck im Betätigungszylinder 4 verringert, während die Schnecke des Schneckenextruders weiterläuft. Die Erschütterungen der Aufbereitungsvorrichtung werden durch die Kugelgelenke aufgefangen, so daß eine Störung des Materialflusses und eine Zerstörung der Spritzpreßvorrichtung nicht zu befürchten ist. Da die aus dem Schneckenextruder kommende Kunststoffschmelzmasse unmittelbar und direkt spritzgepreßt wird, erfolgt weder eine vollständige Abkühlung und Erhärtung noch eine partielle Abküh lung der Kunststoffschmelzmasse, so daß auch die damit verbunde nen Nachteile, wie Schlierenbildung oder dergleichen schädliche Inhomogenitäten vermieden werden. Beachtlich ist auch, daß keine Wiedererwärmung bzw. kein erneutes Schmelzen des Kunststoffs für die erneute Formgebung erforderlich ist, die in der Regel ebenfalls unerwünschte Veränderungen der Kunststoffmasse hervor rufen. Hinzu kommt, daß das Spritzpressen erfolgt, ohne daß vorher die Kunststoffmasse mit Luft in Kontakt kommt; denn Luftzutritt, z. B. beim Abkühlen, bewirkt Reaktionen in der Kunststoffmasse, die unter anderem eine unerwünschte Schwärzung ergeben.
Im einzelnen ist für die Vorrichtung zum Spritzpressen folgender
Funktions- bzw. Steuerungsablauf vorgesehen, wobei von einer
Ausgangsstellung ausgegangen wird, in der sich die Vorrichtung
nach der Beendigung eines Spritzvorgangs befindet.
In dieser Ausgangsstellung befindet sich die Druckpresse 2 in
Einspritzstellung, d. h. das Spritzwerkzeug steht in einem
vorbestimmten Abstand, der in der Regel einige Millimeter
beträgt, vor seinem Endanschlag. Der Druckkolben 5 befindet sich
in seiner vorderen bzw. unteren Position, wobei das Ventil 49
geschlossen ist.
Für einen erneuten Spritzvorgang fördert der Extruder die
Kunststoffschmelzmasse in den Zylinderraum des Betätigungszylin
ders 4, wobei der Druckkolben 5 zurückgeschoben wird und zwar
bis ein vorgegebener Sollwert am vorhandenen Weg-Meßsystem des
Druckkolbens 5 oder Hydraulikzylinders 9 erreicht ist. Dieser
Sollwert des Weges des Druckkolbens 5 wird aus dem Volumen des
zu spritzenden Werkstücks und der Größe der Innenquerschnitts
fläche des Zylinderraums errechnet. Dann wird das Ventil 49
geöffnet und der Hydraulikzylinder 9 betätigt, wodurch der
Druckkolben 5 heruntergeschoben wird und die Schmelzmasse in das
Preßwerkzeug preßt, bis der Druckkolben 5 seine Endstellung
erreicht hat. Dann schließt die Druckpresse 2, d. h. der vorhan
dene Hydraulikspeicher der Druckpresse 2 wird entladen und es
wird nachgepumpt, bis der eingestellte Preßdruck erreicht ist.
Gleichzeitig mit dem Schließen der Druckpresse 2 wird das Ventil
49 geschlossen. Nach dem Schließen der Druckpresse 2 beginnt die
Preßzeit, während der Schmelzmasse vom Extruder erneut in den
Zylinderraum des Betätigungszylinders 4 gefördert wird, wobei
der Druckkolben 5 um die vorbestimmte Wegstrecke zurückgeschoben
wird, die - wie schon erwähnt - durch das Meßsystem des Hydrau
likzylinders 9 eingestellt wird. Nach Ablauf der Preßzeit öffnet
die Druckpresse 2 in ihre vorbeschriebene Mittelstellung.
Hiermit ist die Ausgangsstellung wieder erreicht, und es kann
ein neuer Spritz- bzw. Preßvorgang beginnen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist somit ein geschlossenes
System zum Spritzpressen von Kunststofformteilen aus Kunststoff
abfallgut geschaffen worden mit definierter Verweilzeit der
Kunststoffmasse im System. Das Spritzpressen erfolgt unmittelbar
nach der Aufbereitung des Kunststoffabfallgutes zu einer homoge
nen Schmelze. Es resultiert daraus eine wesentlich hellere
Kunststoffmasse, die sogar eingefärbt werden kann. Durch das
Kugelgelenksystem mit vorgespannten Tellerfedern gelingt es, die
Erschütterungen der direkt vorgeschalteten Extruder- und Zer
kleinerungsvorrichtungen und auch die Bewegungen, die zwangsläu
fig in der Presse stattfinden, abzufangen.
Claims (31)
1. Verfahren zum Spritzpressen von Kunststofformteilen aus
einer Kunststoffschmelze, hergestellt durch Aufbereiten von
thermoplastischem Kunststoffgut aus Kunststoffabfällen durch
Zerkleinern, Mischen und Erwärmen der Kunststoffabfälle in
einem Behälter und Weiterleitung der zerkleinerten Kunst
stoffabfälle in einen Schneckenextruder, in dem sie
plastifiziert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aus dem Schneckenextruder fließende Kunststoff
schmelzmasse direkt ohne Abkühlung und Luftzutritt einer
Spritzpresse zugeführt, von der Spritzpresse über eine
Rohrleitung in eine in einer Presse befindliche Spritzform
gedrückt und von der Presse in der Spritzform zum Formteil
gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffschmelzmasse mittels des im Schneckenex
truder erzeugten Druckes in die Spritzpresse im Bereich
deren Spritzdüse gedrückt wird, wobei die Kunststoffschmelz
masse den Druckkolben der Spritzpresse in seine Ausgangs
stellung drückt, wonach der druckmittelbeaufschlagte
Druckkolben die in der Spritzpresse befindliche Kunststoff
schmelzmasse gegen den im weiterlaufenden Schneckenextruder
wirkenden Druck aus der Spritzdüse in die Rohrleitung preßt,
die gelenkig an der Spritzpresse und der Presse angeordnet
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffschmelzmasse in der Spritzpresse tempe
riert wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffschmelzmasse in der Rohrleitung temperiert
wird.
5. Vorrichtung zum Spritzpressen von thermoplastischen
Kunststoffabfällen, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
mit einer Aufbereitungsanlagemit einem Zerkleinerungsbehäl
ter, in dem die Kunststoffabfälle zerkleinert, durchmischt
und erwärmt werden und einem daran angesetzten Schneckenex
truder, in dem die zerkleinerten Kunststoffabfälle zu einer
homogenen Schmelzmasse plastifiziert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar an den Schneckenextruderauslauf eine
Spritzpresse (1) angesetzt ist und die Spritzpresse mit
einer Druckpresse (2) über eine gelenkig angeordnete
Rohrleitung (25, 34, 41) in Verbindung steht, wobei der
Fließweg für die Kunststoffschmelzmasse vom Schneckenextru
der bis zum Ausgang in der Presse (2) luftdicht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrleitung aus wenigstens zwei sich quer zueinander
erstreckenden, in sich steifen Rohrleitungsteilen (25, 34)
besteht, die an ihren einander zugewandten und einander
abgewandten Enden in jeweils einem Kugelgelenk allseitig
schwenkbar bzw. kippbar miteinander und mit der Spritzpresse
(1) sowie der Druckpresse (2) verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrleitung aus drei, vorzugsweise U-förmig
angeordneten Rohrleitungsteilen (25, 34, 41) besteht, von
denen das dritte Rohrleitungsteil (41) starr an der
Druckpresse angeordnet ist und mit dem zweiten Rohrleitungs
teil (34) im zugehörigen Kugelgelenk allseitig schwenkbar
bzw. kippbar verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelgelenke jeweils durch eine an dem einen
Rohrleitungsteil angeordnete Kugel und an dem zugehörigen
anderen Rohrleitungsteil angeordnete Kalotte gebildet sind,
wobei die Kugel durch Halteteile in Anlage mit der Kalotte
gehalten ist sowie die Kugel und die Kalotte etwa mittig vom
freien Leitungsquerschnitt durchsetzt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugel elastisch gegen die Kalotte vorgespannt ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzpresse (1) senkrecht angeordnet ist und einen
Betätigungszylinder (4) aufweist, in dem ein zylindrischer
Druckkolben (5) auf- und abgleitend geführt sitzt und eine
Distanzstange (6) über einen Flansch (7) mit dem Druckkolben
(5) koaxial verbunden ist und aus dem Betätigungszylinder
(4) nach oben herausragt, wobei die Distanzstange (6) mit
dem in einem Hydraulikzylinder (9) geführten Kolben oder der
daran angeordneten Kolbenstange einer Kolbenzylinderanord
nung in Verbindung steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenzylinderanordnung lediglich von oben beauf
schlagbar ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich oder kurz oberhalb des Bodens (11) des
Betätigungszylinders (4) in der Zylindermantelwandung ein
Loch eingebracht ist, an das eine vorzugsweise schräg nach
unten gerichtete Einlaufrohrleitung (12) angesetzt ist, die
im freien Endbereich eine Einlauföffnung (13) aufweist, die
an die Auslauföffnung des Schneckenextruders angesetzt ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungszylinder (4) mit einer Heizvorrichtung
ausgerüstet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Boden des Betätigungszylinders (4) zentral eine
Auslaßöffnung bzw. eine nach unten gerichtete Spritzdüse
angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckpresse (2) unmittelbar neben der Spritzpresse
(1) angeordnet ist, ein auf dem Boden lagerndes, etwa
rechteckiges Spritztischfundament (14) aufweist, in dessen
Ecken - senkrechtstehend - je eine Führungssäule (15) steckt
und die oberen Enden der Säulen (15) in einem Querhaupt (16)
lagern, auf dem zentral eine Kolbenzylinderanordnung (17)
vertikal ausgerichtet angeordnet ist, wobei die Kolbenstange
(18) der Kolbenzylinderanordnung (17) ein Loch im Querhaupt
(16) durchgreift und fest mit einem Preßstempel (19)
verbunden ist, der mit entsprechenden Gleitführungen an den
Säulen (15) gleitbar geführt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberfläche des Spritztischfundaments (14) eine
Fundamentplatte (20) lagert, in der mehrere Distanzstücke
(21) stecken, auf denen eine Spritztischplatte (22) lagert,
und zwischen der Fundamentplatte (20) und der Spritztisch
platte (22) ein Zwischenraum (24) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und/oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Spritztischplatte (22) gegebenenfalls zentral
bzw. mittig ein Loch oder Schlitz (23) eingebracht ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis
17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritztischplatte (22) im Niveau etwas tieferliegend
angeordnet ist als der Boden (11) des Betätigungszylinders
(4).
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrleitung zwischen Spritzpresse (1) und Druckpres
se (2) ein Auslaßrohr (25) aufweist, das sich senkrecht nach
unten erstreckt und am Boden des Betätigungszylinders (4)
angesetzt ist, und das sich bis in das Niveau des Zwischen
raums (24) erstreckt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßrohr (25) an seinen beiden, vorzugsweise
jeweils mit einem Kegelstumpf (31) auslaufenden Enden eine
Kugel (26, 27) aufweist, deren Durchmesser etwas kleiner ist
als der Durchmesser des Auslaßrohres (25).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Kugel (26) mit einem mit dem Kanal des
Auslaßrohres (25) fluchtenden Durchgangsloch versehen ist,
das an der Kugeloberfläche mündet, wobei die Kugel (26) in
einer entsprechenden Kugelkalotte im Boden des Betätigungs
zylinders (4) derart sitzt, daß die Spritzdüse zum Durch
gangsloch der Kugel (26) hin ausgerichtet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßrohr (25) am Boden des Betätigungszylinders
(4) befestigt ist, wozu eine Traverse (28) dient, die ein
Loch aufweist und die von unten gegen die Kugel (26) gesetzt
ist, wobei der Durchmesser des Lochs der Traverse (28)
kleiner ist als der Durchmesser der Kugel (26) und wobei
Kopfschrauben (29) die Löcher in der Traverse (28) durch
greifen und in den Boden des Betätigungszylinders (4)
eingeschraubt sind, so daß die Traverse (28) und damit das
Auslaßrohr (25) am Betätigungszylinder (4) befestigt ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß Tellerfedern (30) zwischen den Köpfen der Kopfschrauben
(29) und der Traversenunterfläche angeordnet sind, die eine
kugelgelenkartige Bewegung der Kugel (26) in der Kalotte im
Boden des Betätigungszylinders (4) ermöglichen.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis
23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Kugel (27) ein mit dem Kanal des Auslaßrohres
(25) fluchtendes, bis zur Kugelmitte gehendes Anschlußloch
aufweist, das in ein rechtwinklig abgehendes, an der
Kugeloberfläche mündendes Ausgangsloch übergeht, so daß eine
Art Krümmer in der Kugel gebildet wird, wobei an der zum
Ausgangsloch gegenüberliegenden Oberfläche der Kugel (27)
eine Federplatte (32) angeordnet ist, die Löcher für das
Durchgreifen von Kopfschrauben (33) aufweist, wobei gegen
die Kugel (27) im Bereich des Ausgangslochs ein horizontal
angeordnetes Verbindungsrohr (34) mit einer in einem
Kegelstumpf (35) frontal angeordneten Kalotte angesetzt ist
und wobei in einem Flanschring (36), der hinter dem
Kegelstumpf (35) auf dem Verbindungsrohr (34) sitzt, die
Kopfschrauben (33) eingeschraubt sind und zwischen den
Schraubenköpfen und der Federplatte (32) Tellerfedern (37)
angeordnet sind, so daß das Verbindungsrohr (34) kippbar
bzw. verwinkelbar am Auslaßrohr (25) sitzt.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis
24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungsrohr (34) sich in den Zwischenraum (24)
des Spritztischfundaments (14) bis unter das Loch bzw. den
Schlitz (23) erstreckt und mit einem Kegelstumpf (38) endet,
in den frontal eine Kalotte eingearbeitet ist, wobei hinter
dem Kegelstumpf (38) ein Befestigungsflansch (39) angeordnet
ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Kalotte des Kegelstumpfs (38) eine Kugel (40)
sitzt, die ein rechtwinkliges Krümmerloch aufweist, das
einendig mit dem Durchgangskanal des Verbindungsrohres (34)
fluchtet, in der Kugelmitte rechtwinklig nach oben weiter
läuft und an der Kugeloberfläche mündet, an die in diesem
Mündungsbereich ein vertikal nach oben abgehendes Einlauf
rohr (41) einstückig angesetzt ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigung des Verbindungsrohres (34) an der Kugel
(40) über eine auf der Kugel - der Krümmerlochmündung
gegenüberliegend - angeordnete Federplatte (42) erfolgt, die
Löcher aufweist, die von Kopfschrauben (43) durchgriffen
werden, die in den Flansch (39) geschraubt sind, wobei
Tellerfedern (44) zwischen der Federplatte (42) und den
Köpfen der Schrauben (43) sitzen, wodurch das Verbindungs
rohr (34) abwinkelbar an der Kugel (40) sitzt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlaufrohr (41) im Loch oder Schlitz (23) befestigt
ist, wozu ein im Schlitz (23) vorgesehener Ringsteg (45)
dient, der von zwei auf dem Einlaufrohr (41) auf Abstand
sitzenden Klemmflanschen (46, 47) einspannend umgriffen wird.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem freien Ende des Einlaufrohres (41) ein Ein
spritzkegel (48) angeordnet ist, durch den die Kunststoff
schmelzmasse in die Spritzform gedrückt wird.
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis
29,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungsrohr (34) und zweckmäßigerweise auch das
Auslaßrohr (25) und/oder das Einlaufrohr (41) mit einer
Heizvorrichtung ausgerüstet sind.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem der Rohrleitungsteile, vorzugsweise am Auslauf
rohr (25) ein Ventil (49) mit einem Ventilschieber (50) zum
Verschließen des betreffenden Rohrleitungsteiles (25) ange
ordnet ist.
Priority Applications (2)
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DE19893939189 DE3939189A1 (de) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Verfahren und vorrichtung zum spritzpressen von kunststoffteilen aus einer kunststoffschmelze |
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CN108481755A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-04 | 温岭市兴庆机械设备有限公司 | 一种热塑性弹性体设备 |
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- 1989-11-27 DE DE19893939189 patent/DE3939189A1/de active Granted
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DE3939189C2 (de) | 1992-01-23 |
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