DE4142553C1 - Appts. for prodn. of moulding comprising thermally softenable polymer material - includes extruder for softening material, tool for moulding component, cooling unit and mould removal device having sensor and registering unit - Google Patents

Appts. for prodn. of moulding comprising thermally softenable polymer material - includes extruder for softening material, tool for moulding component, cooling unit and mould removal device having sensor and registering unit

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Abstract

Appts. includes an extruder for softening the material, a tool for moulding the component, a cooling unit for cooling and strengthening, and a mould removal device for the removal of the component from the mould. The mould removal device has a sensor and a registering unit, so that the physical characteristics of the individual mouldings can be monitored and recorded. ADVANTAGE - The arrangement is simple and reliable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils aus einem zumindest teilweise thermisch erweichbaren, polymeren Werkstoff, umfassend einen Extruder zum Erweichen des Werkstoffes, ein Werkzeug zur Formgebung des Formteiles, eine Abkühleinrichtung zu dessen Abkühlung und Verfestigung sowie eine Entformungseinrichtung zur Entnahme des Formteils aus dem Werkzeug.The invention relates to a device for production a molded part from an at least partially thermal softenable, polymeric material, comprising a Extruder for softening the material, a tool for Shaping of the molded part, a cooling device too its cooling and solidification as well as a Demolding device for removing the molded part from the Tool.

Eine solche Vorrichtung ist z. B. nach der DE 40 30 274 C1 bekannt. Sie gelangt primär in bezug auf die Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffabfällen zur Anwendung.Such a device is e.g. B. according to DE 40 30 274 C1 known. It primarily comes in relating to the production of molded parts from thermoplastic Plastic waste for use.

Dabei besteht der Wunsch, den Umfang, in dem die Kunststoffabfälle einer Wiederverwertung zugeführt werden, genauer kontrollieren zu können als bisher.There is the Desire to the extent to which the plastic waste one Recycling, check more closely to be able to than before.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausge­ staltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.This object is achieved in a device of the type mentioned above by the characteristic Features of claim 1 solved. On advantageous Ausge events refer to the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Entformungseinrichtung zumindest ein Sensor und eine Registriereinrichtung zur fortlaufenden Erfassung und Registrierung von physikalischen Eigenschaften eines jeden Formteils zugeordnet. Der Sensor und die Registrierein­ richtung sind zweckmäßig eichbar und plombierbar. Hier­ durch besteht die Möglichkeit, die Menge und/oder das Gewicht der erzeugten Formteile in objektiver Weise zu erfassen und dem Verwender der Vorrichtung oder Kunden zugänglich zu machen bzw. Behörden, die sich mit der Beseitigung von Abfallstoffen befassen. In the device according to the invention Demolding device at least one sensor and one Registration device for continuous recording and Registration of physical properties of everyone Molding assigned. The sensor and the registration direction are appropriately calibratable and sealable. Here through there is the possibility of the amount and / or that Weight of the molded parts produced in an objective manner capture and the user of the device or customer to make accessible or authorities dealing with the Deal with waste disposal.  

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Sensor als Waage ausgebildet ist. Die Menge der verarbei­ teten Kunststoffabfälle läßt sich hierdurch besonders präzise erfassen.It has proven to be particularly useful if the Sensor is designed as a scale. The amount of processed Plastic waste can thereby be particularly record precisely.

Kunststoffabfälle sind hinsichtlich ihrer Zusammensetzung schwierig kontrollierbar und häufig mit gegebenenfalls nicht-thermoplastischen Fremdstoffen durchsetzt. Sie gelangen aus diesem Grunde bevorzugt in bezug auf die Herstellung von Formteilen zur Anwendung, die einen großen Querschnitt haben sowie ein vergleichsweise einfaches Profil. Typische Anwendungsbeispiele sind Rammpfähle und Schwellen zur Verlegung im Erdreich oder auf dem Boden. Das Gewicht läßt sich bei solchen Ausführungen am schnellsten erfassen, wenn die Waage einen Wiegebalken umfaßt, der das entformte Formteil auf seiner gesamten Länge unterstützt. Zusätzlich besteht hierbei der Vorteil, daß plastische Deformierungen an noch nicht vollständig abgekühlten Formteilen während der Durchführung des Wiegevorganges verhindert werden.Plastic waste is in terms of its composition difficult to control and often with if necessary non-thermoplastic foreign substances. they are preferred for this reason Manufacture of molded parts for use that have a large Have cross-section as well as a comparatively simple Profile. Typical application examples are driven piles and Thresholds for laying in the ground or on the floor. The weight can be in such designs on fastest record when the scale has a weighing beam comprises of the demolded molding over its entire Length supported. In addition, there is the advantage that plastic deformations are not yet complete cooled moldings during the implementation of the Weighing process can be prevented.

Für die Registrierung der physikalischen Eigenschaften der erzeugten Formteile kann eine elektronische Datenverar­ beitungsanlage vorgesehen sein. Die Archivierung der erfaßten Daten wird hierdurch wesentlich vereinfacht.For the registration of the physical properties of the generated molded parts can electronic data processing processing system can be provided. Archiving the recorded data is simplified considerably.

Die elektronische Datenverarbeitungsanlage kann zumindest mit einem 2. Sensor zur fortlaufenden Erfassung und Registrierung von physikalischen Daten des Extruders, des Formwerkzeuges, der Abkühleinrichtung und/oder der Entformungseinrichtung verbunden sein. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Betriebsparameter der Vorrichtung in regelmäßigen Abständen zu kontrollieren und bei Bedarf durch geeignete Maßnahmen zu korrigieren. Als besonders empfehlenswert unter diesem Gesichtspunkt hat es sich erwiesen, wenn die elektronische Datenverarbeitungsanlage mit einer ersten Einrichtung zum fortlaufenden Vergleich der Meßdaten des 1. Sensors mit den Meßdaten des 2. Sensors und/oder einem vorgebbaren Sollwert verbunden sowie mit einem Signalgeber zur Anzeige von Abweichungen der Meßdaten von dem Sollwert versehen ist. Die bei unzulässig großen Abweichungen der Betriebsparameter von vorgebbaren Soll­ werten erforderlichen Korrekturen lassen sich in diesem Falle unverzüglich vornehmen, was die Menge der erzeugten Ausschußware reduziert und dazu beiträgt, Maschinenstö­ rungen zu verhindern.The electronic data processing system can at least with a 2nd sensor for continuous Collection and registration of physical data of the Extruder, the mold, the cooling device and / or be connected to the demolding device. Hereby there is a possibility of changing the operating parameters of the  Check the device at regular intervals and, if necessary, correct them with suitable measures. Particularly recommended from this point of view it has been proven if the electronic Data processing system with a first device for continuous comparison of the measurement data of the 1st sensor with the measurement data of the second sensor and / or a predefinable one Setpoint connected and with a signal generator to display Deviations of the measurement data from the target value is provided. The inadmissibly large Deviations of the operating parameters from the specified target necessary corrections can be evaluated in this Trap immediately what the amount of produced Rejects are reduced and contribute to machine malfunctions prevention.

In Fällen, in denen eine manuelle Nachsteuerung der Vorrichtung nicht möglich, nicht gewährleistet oder nicht erwünscht ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Signalgeber bei einer entsprechenden Vorrichtung mit einer Servoeinrichtung zur Korrektur der Betriebsparameter des Extruders, des Formwerkzeuges, der Abkühleinrichtung und/oder der Entformungseinrichtung verbunden ist. Bei Gewährleistung eines optimalen Betriebsergebnisses ist der zum Betrieb der Vorrichtung erforderliche Personalaufwand in diesem Falle entsprechend reduziert.In cases where manual readjustment of the Device not possible, not guaranteed or not is desirable, it has proven to be useful if the signal generator with a corresponding device a servo device for correcting the operating parameters of the extruder, the mold, the cooling device and / or the demolding device is connected. At Ensuring an optimal operating result is the personnel expenditure required to operate the device reduced accordingly in this case.

Der Entformungseinrichtung kann eine Kennzeichnungsein­ richtung für das jeweils erzeugte Formteil zugeordnet sein, wobei die Kennzeichnungseinrichtung direkt oder - über die Datenverarbeitungsanlage - indirekt mit dem 1. oder dem 2. Sensor verbunden ist. Während des späteren Gebrauchs des Formteils festgestellte Mängel lassen sich hierdurch hinsichtlich ihrer Ursache erforschen und dadurch bei später hergestellten Formteilen vermeiden. The demolding device can be a label assigned direction for the molding produced in each case be, the labeling device directly or - via the data processing system - indirectly with the 1st or 2nd sensor is connected. During the later Defects identified using the molded part can be resolved hereby investigate their cause and avoid it in the case of molded parts produced later.  

Die Kennzeichnungseinrichtung kann relativ einfach aufge­ baut sein. Sie besteht zweckmäßigerweise aus einer Prägeeinrichtung, welche die in großvolumigen Formteilen unmittelbar nach ihrer Entformung noch vorhandene Rest­ plastizität ausnutzt, um die gewünschten Daten in deren Oberfläche einzudrücken. Im Zuge der sich anschließenden, weiteren Abkühlung und Verfestigung ergibt sich keine weitere Veränderung des entsprechenden Bereiches. Die Daten sind dadurch langfristig verfügbar.The labeling device can be opened relatively easily builds. It expediently consists of one Embossing device, which in large-volume moldings immediately after the removal of the remainder plasticity to get the data you want Indent surface. In the course of the subsequent there is no further cooling and solidification further change of the corresponding area. The This makes data available over the long term.

Formteile, die bereits soweit abgekühlt sind, daß eine plastische Verformung ihrer Oberfläche nicht mehr möglich ist, bedürfen demgegenüber einer Erwärmung durch sekundäre Mittel. Als besonders zweckmäßig hat es sich diesbezüglich erwiesen, wenn die Prägeeinrichtung selbst in ausreichen­ dem Maße erwärmbar ist, beispielsweise durch eine darin enthaltene, elektrische Heizeinrichtung. Die Aktivierung kann gegebenenfalls auch nur bedarfsweise erfolgen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des zu prägenden Oberflächenabschnittes. Diese kann mit Hilfe bekannter Temperaturmeßeinrichtungen erfaßt und als Indikator für die Aktivierung der Heizeinrichtung verwen­ det werden.Shaped parts that have already cooled so far that a plastic deformation of their surface is no longer possible , on the other hand, require heating by secondary Medium. It has proven particularly useful in this regard proven if the embossing device itself is sufficient the size is heated, for example by one in it included electric heater. The activation can also be done only if necessary, for example depending on the temperature of the embossing surface section. This can be done with the help known temperature measuring devices detected and as Use the heater activation indicator be det.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht:
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils 5 aus einem zumindest teilweise thermisch erweichbaren, polymeren Werkstoff. Sie umfaßt einen Extruder 1 zum thermischen Aufschmelzen des zu verarbei­ tenden Werkstoffes, ein Formwerkzeug 2 zur Überführung des aus dem Extruder 1 ausgestoßenen Pastenstranges in die Gestalt des Formteils 5, eine Abkühleinrichtung 3 in Gestalt eines mit kaltem oder gekühltem Wasser gefüllten Beckens, in das die jeweils gefüllten Einzelwerkzeuge des Formwerkzeuges 2 solange eingetaucht werden, bis die darin enthaltene, zunächst schmelzflüssige oder teigige Werk­ stoffpaste soweitgehend abgekühlt und erstarrt ist, daß die daraus gebildeten Formteile ohne die Gefahr des Auftretens von nachträglichen Deformierungen entformt werden können. Bei der gezeigten Ausführung umfaßt das Formwerkzeug 2 eine große Anzahl von Einzelwerkzeugen, die karussellartig zusammengefaßt und gemeinsam um eine hori­ zontale Achse schwenkbar und aufeinanderfolgend mit der Austrittsöffnung des Extruders 1 in Eingriff gebracht und in das Wasser des Beckens eingetaucht werden können.The invention is further illustrated below with the aid of the drawing:
The drawing shows a device for producing a molded part 5 from an at least partially thermally softenable, polymeric material. It comprises an extruder 1 for thermal melting of the material to be processed, a molding tool 2 for transferring the paste strand ejected from the extruder 1 into the shape of the molded part 5 , a cooling device 3 in the form of a basin filled with cold or cooled water, into which the each filled individual tools of the mold 2 are immersed until the initially molten or doughy material paste contained therein has cooled and solidified to the extent that the molded parts formed therefrom can be removed from the mold without the risk of subsequent deformations. In the embodiment shown, the molding tool 2 comprises a large number of individual tools which can be combined in a carousel-like manner and pivoted together about a horizontal axis and can be successively brought into engagement with the outlet opening of the extruder 1 and immersed in the water of the pool.

Zur Entformung der Formteile ist eine Entformungseinrichtung 4 vorgesehen. Diese ist an dem von dem Extruder 1 abgewandten Ende des Formwerkzeuges 2 angeordnet und mit einer Druckluftdüse ausgerüstet. Die Druckluftdüse ist, bezogen auf die Lage der Austrittsöff­ nung des Extruders 1, seitlich versetzt und oberhalb des Wasserspiegels des Beckens angeordnet. Das beim Weiter­ drehen des Formwerkzeuges jeweils abgekühlte, aus der Abkühleinrichtung 3 auftauchende Teilwerkzeug gelangt mit der Druckluftdüse in Eingriff. Durch Einspeisung einer ausreichenden Menge Druckluft in das Teilwerkzeug wird das enthaltene, säulenförmige Formteil 5 nach vorn in die seitlich neben dem Extruder 1 angeordnete Auffang­ vorrichtung 10 ausgestoßen, die einen das säulenförmige Formteil auf seiner ganzen Länge unterstützenden Wiegebalken enthält. Das durch den Wiegebalken erfaßte Gewicht des Formteils 5 wird der elektronischen Datenverarbeitungsanlage 7 zuge­ führt und hierin registriert. Anschließend werden die sich parallel zu dem Wiegebalken erstreckenden, seitlichen Klappen 9 der Auffangvorrichtung 10 geöffnet und wird das Formteil 5 mit Hilfe des Auswerfers 8 quer zur Entformungsrichtung von dem Wiegebalken entfernt. Dieser ist anschließend für einen neuen Meßvorgang verfügbar.A demolding device 4 is provided for demolding the molded parts. This is arranged at the end of the mold 2 facing away from the extruder 1 and is equipped with a compressed air nozzle. The compressed air nozzle is, based on the position of the outlet opening of the extruder 1 , laterally offset and arranged above the water level of the pool. The part tool that has cooled down as the mold continues to rotate and emerges from the cooling device 3 comes into engagement with the compressed air nozzle. By feeding a sufficient amount of compressed air into the part tool, the column-shaped molded part 5 contained therein is pushed forward into the collecting device 10 arranged laterally next to the extruder 1 , which contains a weighing beam supporting the column-shaped molded part along its entire length. The weight of the molded part 5 detected by the weighing beam is fed to the electronic data processing system 7 and registered therein. Then the side flaps 9 of the collecting device 10 , which extend parallel to the weighing beam, are opened and the molded part 5 is removed from the weighing beam transversely to the demolding direction with the aid of the ejector 8 . This is then available for a new measuring process.

Durch die allseitige Umkleidung des Bereiches, in dem der den Sensor 6 bildende Wiegebalken angeordnet ist, ist es ausgeschlossen, daß sich Fremdstoffe auf diesem ablagern. Das von dem Sensor 6 erfaßte Signal ist dadurch von großer Genauigkeit. Zusätzlich ergibt sich der Vor­ teil, daß Unfallgefahren durch die sehr schnell aus dem Formwerkzeug 2 ausgestoßenen Formteile vermieden werden. Eine willkürliche Beeinflussung des Meßergebnisses ist bei entsprechender Ausbildung der Auffangvorrichtung 10 so gut wie ausgeschlossen.Due to the all-round cladding of the area in which the weighing beam forming the sensor 6 is arranged, it is impossible for foreign matter to deposit on it. The signal detected by the sensor 6 is therefore of great accuracy. In addition, there is the part before that accidents are avoided by the very quickly ejected from the mold 2 molded parts. An arbitrary influence on the measurement result is practically impossible with the appropriate design of the collecting device 10 .

Die erzeugten Formteile können bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel automatisch in Transportpaletten gesammelt werden, die vor der Auffangvorrichtung 10 abstellbar sind.In the exemplary embodiment shown, the molded parts produced can be automatically collected in transport pallets which can be parked in front of the collecting device 10 .

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils aus einem zumindest teilweise thermisch erweichbaren, polymeren Werkstoff, umfassend einen Extruder zum Erweichen des Werkstoffes, ein Werkzeug zur Formgebung des Formteils, eine Abkühleinrichtung zu dessen Abkühlung und Verfestigung sowie eine Entformungseinrichtung zur Entnahme des Formteils aus dem Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Entformungseinrichtung (4) zumindest ein Sensor (6) und eine Registriereinrich­ tung zur fortlaufenden Erfassung und Registrierung von physikalischen Eigenschaften eines jeden Form­ teils (5) zugeordnet ist.1. An apparatus for producing a molded part from an at least partially thermally softenable, polymeric material, comprising an extruder for softening the material, a tool for shaping the molded part, a cooling device for cooling and solidifying it, and a demolding device for removing the molded part from the tool, characterized in that the demolding device ( 4 ) at least one sensor ( 6 ) and a Registriereinrich device for continuous detection and registration of physical properties of each molded part ( 5 ) is assigned. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (6) als Waage ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 6 ) is designed as a balance. 3. Vorrichtung zur Herstellung eines säulenförmigen Formteils nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage einen Wiegebalken umfaßt, der das Formteil auf seiner ganzen Länge unterstützt. 3. Device for producing a columnar Shaped part according to claim 2, characterized in that the scale includes a weighing beam that the Supported molding along its entire length.   4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Registrierung der physikalischen Eigenschaften eine elektronische Datenverarbeitungsanlage (7) vorgesehen ist.4. Apparatus according to claim 1-3, characterized in that an electronic data processing system ( 7 ) is provided for the registration of the physical properties. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Datenverarbeitungsanlage mit zumindest einem 2. Sensor zur fortlaufenden Erfassung und Registrierung von physikalischen Daten des Extruders (1), des Formwerkzeuges (2), der Abkühleinrichtung (3) und/oder der Entformungseinrichtung (4) verbunden ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the electronic data processing system with at least a second sensor for the continuous detection and registration of physical data of the extruder ( 1 ), the mold ( 2 ), the cooling device ( 3 ) and / or the demolding device ( 4 ) is connected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Datenverarbeitungsanlage (7) mit einer Einrichtung zum fortlaufenden Vergleich der Meßdaten des 1. Sensors (6) mit den Meßdaten des 2. Sensors und/oder einem vorgebbaren Sollwert verbunden sowie mit einem Signalgeber zur Anzeige von Abweichungen der Meßdaten von dem Sollwert versehen ist.6. The device according to claim 4-5, characterized in that the electronic data processing system ( 7 ) with a device for continuous comparison of the measurement data of the 1st sensor ( 6 ) with the measurement data of the 2nd sensor and / or a predetermined target value and connected a signal generator for displaying deviations of the measured data from the target value is provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber mit einer Servoeinrichtung zur Korrektur der Arbeitsparameter des Extruders (1), des Formwerkzeuges (2), der Abkühleinrichtung (3) und/oder der Entformungseinrichtung (4) verbunden ist.7. The device according to claim 5, characterized in that the signal transmitter is connected to a servo device for correcting the working parameters of the extruder ( 1 ), the mold ( 2 ), the cooling device ( 3 ) and / or the demolding device ( 4 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entformungseinrichtung (4) eine Kennzeichnungseinrichtung für das jeweilige Formteil (5) zugeordnet ist und daß die Kennzeichnungseinrichtung direkt oder indirekt mit dem 1. und/oder dem 2. Sensor verbunden ist. 8. The device according to claim 1-7, characterized in that the demolding device ( 4 ) is assigned a marking device for the respective molded part ( 5 ) and that the marking device is connected directly or indirectly to the 1st and / or the 2nd sensor. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungseinrichtung aus einer Prägeeinrichtung besteht.9. The device according to claim 8, characterized in that the labeling device from a Embossing device exists. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinrichtung erwärmbar ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the embossing device can be heated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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