DE4332242A1

DE4332242A1 - Process and apparatus for producing marbled objects of plastic

Info

Publication number: DE4332242A1
Application number: DE19934332242
Authority: DE
Inventors: Joerg Blum; Rolf Henrich
Original assignee: M & M Marketing und Industriev
Current assignee: M & M Marketing und Industriev
Priority date: 1993-09-23
Filing date: 1993-09-23
Publication date: 1995-03-30

Abstract

The invention relates to a process and an apparatus for producing marbled objects of plastic by the injection-moulding process with a screw-operated injection unit, in which a single-flighted screw of an injection unit is fed not only a raw material of neutral colour but also separately at least two cyclically metered coloured pigments. The feeding of the coloured pigments takes place by means of a cycle control, which feeds the insertion opening at the beginning of the screw flight in a cyclically adjustable manner by the cycle control making contact with the pigment-metering devices. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von marmorierten Kunststoffobjekten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4.The invention relates to a method and a device for the production of marbled plastic objects the preamble of claim 1 and 4 respectively.

Kunststoffe lassen sich als Flüssigkeiten oder Pasten, als Kunststoffmassen in Form von Pulvern, Granulaten, plastischen Massen in reiner Form oder als fertige Mischungen mit den erforderlichen Zusätzen (Compounds) verarbeiten.Plastics can be considered as liquids or pastes Plastic masses in the form of powders, granules, plastic masses in pure form or as finished Mixtures with the necessary additives (compounds) to process.

Durch Mischen wird, wenn es sich nicht um Compounds handelt, das Polymerisat mit Zusätzen, wie Weichmachern, Stabilisatoren, Farbstoffen und Füllstoffen zu verarbeitungsfähigem Material homogenisiert.Mixing if it is not a compound the polymer with additives, such as plasticizers, Stabilizers, dyes and fillers too processable material homogenized.

Bei thermoplastischen Formmassen werden hauptsächlich zur Herstellung großer Serien das Spritzgießverfahren eingesetzt. Hier kennt man Kolbenspritzgußmaschinen und Schneckenspritzgußmaschinen. In Kolbenspritzgußmaschinen wird das Material aufgeheizt und von Kolben vorplastifiziert, durch Kanäle oder durch Düsen in eine gekühlte Form gepreßt. Schneckenspritzgußmaschinen liefern einwandfreies Material durch gleichmäßige Plastifizierung und Temperaturverteilung aufgrund der Bewegung der Schnecke, die, als Kolben wirkend, das Werkzeug füllt.In the case of thermoplastic molding compositions are mainly used for Manufacturing large series the injection molding process used. Here you know piston injection molding machines and Screw injection molding machines. In piston injection molding machines the material is heated and by pistons pre-plasticized, through channels or through nozzles into one chilled form pressed. Deliver screw injection molding machines flawless material due to uniform plasticization and temperature distribution due to the movement of the Snail, which, acting as a piston, fills the tool.

Duroplaste mit kurzfasrigen Füllstoffen sowie Elastomere lassen sich ebenfalls durch Spritzgießen verarbeiten; die Form wird hier geheizt, so daß Härtung und Vulkanisation erfolgen können.Thermosets with short-fiber fillers and elastomers can also be processed by injection molding; the Mold is heated here, so that hardening and vulcanization can be done.

Die eigentlichen gefertigten Kunststoffobjekte sind von vielfältigster Art, die die verschiedensten technischen Probleme mit sich bringen. The actual manufactured plastic objects are from most diverse type, which the most diverse technical Bring problems.

Ein, diese Erfindung betreffendes technisches Problem ist die Herstellung marmorierter Kunststoffobjekte. Einerseits sind die Vorrichtungen derart ausgelegt, daß eine annähernde Homogenisierung der verwendeten Produkte möglich ist, andererseits ist diese Homogenisierung gerade bei marmorierten Kunststoffobjekten unerwünscht.A technical problem related to this invention is the production of marbled plastic objects. On the one hand the devices are designed such that a Approximate homogenization of the products used is possible, on the other hand this homogenization is straight undesirable for marbled plastic objects.

Herkömmlicherweise werden marmorierte Kunststoffobjekte mittels zweier Verfahren hergestellt. Hier sind unter anderem sogenannte Verfahren mit Marmorierungszylindern bekannt, die jedoch mit bereits vorgefärbtem Grundmaterial betreibbar sind. Ein anderes Verfahren betrifft die Schneckenextruder, die jedoch mit Materialien arbeiten, die einen unterschiedlichen Schmelzpunkt aufweisen, was oft zu negativen Einflüssen auf die Produktqualität führt.Traditionally, marbled plastic objects produced by two processes. Here are below another so-called process with marbling cylinders known, but with pre-colored base material are operable. Another procedure concerns Screw extruders that work with materials, which have a different melting point, what often leads to negative influences on product quality.

Ein Marmorierungszylinder ist beispielsweise aus der DE-28 36 842 A1 bekannt. Beschrieben wird hier eine Schneckenmaschine zur Herstellung von mehrfarbigen Gießteilen aus Kunststoff mit Marmoreffekt, mit einem Zylinder und einer darin drehbar gelagerten Schnecke mit mindestens zwei Schneckengängen, die durch hintereinander im Zylinder ausgebildete Einfüllöffnungen jeweils mit mindestens einem Kunststoffmaterial bestimmter Farbe und Eigenschaft beaufschlagbar sind und hierbei die einzelnen Schneckengänge sich vom Schneckenkopf aus jeweils nur über einen Teil der Länge des jeweils nächstlängeren Schneckenganges bis in den Bereich der dem jeweiligen Schneckengang zugeordneten, in Förderrichtung vorderen Einfüllöffnung erstrecken.A marbling cylinder is for example from DE-28 36 842 A1 known. One is described here Screw machine for the production of multi-colored Cast parts made of plastic with marble effect, with a Cylinder and a screw rotatably mounted therein at least two worm threads going through one after the other filling openings formed in the cylinder each with at least one plastic material of a certain color and Property can be applied and the individual Worms only overlap from the snail's head part of the length of the next longer Snail gear up to the range of each Assigned worm gear, front in the conveying direction Extend fill opening.

Mit einem solchen Marmorierungszylinder soll erreicht werden, daß kein zusätzlicher Steueraufwand, unabhängig von der Schneckendrehzahl, ein einwandfreier Marmoreffekt am fertigen Gieß- oder Extrusionsteil erzielbar ist.With such a marbling cylinder should be achieved be that no additional tax expense, regardless on the screw speed, a perfect marble effect can be achieved on the finished casting or extrusion.

Es muß hier jedoch bereits vorgefärbtes Grundmaterial eingesetzt werden. Ein solches Grundmaterial ist gegenüber der Verwendung der einzelnen Rohmaterialien nebst einzelnen Farbpigmentzusätzen um etwa 80 bis 100% teurer. Darüberhinaus muß ein großes Lager an teurem Master Batch vorgehalten werden.However, there must already be pre-colored basic material be used. Such a basic material is opposite the use of the individual raw materials together with individual color pigment additives by about 80 to 100% more expensive. In addition, there must be a large warehouse of expensive master batch be held up.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit herkömmlichen einfachen Schneckenspritzanlagen qualitativ hochwertige marmorierte Kunststoffobjekte herzustellen, ohne dabei auf bereits vorgefärbtes und somit teures und eine große Lagervorhaltung erforderlichen Materialien zurückgreifen zu müssen.The present invention is therefore based on the object underlying, with conventional simple Snail sprayers high quality marbled To manufacture plastic objects without being on pre-colored and therefore expensive and a big one Use the materials required for storage to have to.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem Kennzeichen des vorgeschlagenen Anspruchs 1 sowie der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Kennzeichen des vorgeschlagenen Anspruchs 4 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method according to the characteristics of the proposed claim 1 and the device for performing the method according to Characteristics of the proposed claim 4 solved.

Besondere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Special developments of the invention are in the Subclaims marked.

Mit der vorliegenden Erfindung besteht die Möglichkeit bei Kunststoffprodukten auf herkömmlichen Spritzmaschinen (standardmäßige Ausführungen sind hier Schneckeneinspritzzylinder) einen Marmorierungseffekt zu erreichen. Erfindungsgemäß wird dies durch eine eingängige Schneckenspritzanlage erreicht, welche getrennt und nacheinander Rohmaterial und mindestens zwei Farbpigmentzusätze zyklisch gesteuert über ein Steuergerät zugeführt werden, so daß ein simultaner Farbwechsel über die gesteuerten Farbdosierer mit frei wählbarer Schußzahl pro Farbe vorgenommen wird. Beispielsweise können drei Farbdosierer über die Steuerung angewählt und in vorgegebener Schußfolge, je nach Marmorierungsstärke, festgelegt werden.With the present invention there is the possibility of Plastic products on conventional injection molding machines (Standard designs are here Screw injection cylinder) to a marbling effect to reach. According to the invention, this is a catchy Auger spraying system, which separated and consecutively raw material and at least two Color pigment additives cyclically controlled via a control unit are fed so that a simultaneous color change over the controlled color dosing with freely selectable number of shots per color. For example, three Color metering selected via the control and in predetermined weft sequence, depending on the marbling thickness, be determined.

Anhand der beigefügten Zeichnung, wird die Erfindung nun näher beschrieben.Based on the accompanying drawing, the invention will now described in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 shows a schematic representation of the present invention.

Innerhalb eines Zylinders 6 ist eine um ihre Achse 14 rotierbare Schnecke 1 gelagert. Verwendet wird hier eine herkömmliche Schneckenspritzanlage mit einer eingängigen Schnecke 1. Der Zylinder 6 ist, zumindest in einem Teilbereich mit einem Heizmantel 7 umgeben, um die zugeführten Materialkomponeten aufzuschmelzen. Annähernd am Schneckenganganfang 2 ist eine Einführöffnung 3 für die verwendeten Einzelkomponenten vorgesehen. Hier wird das Rohmaterial 13 sowie die Farbpigmente 11 und 12 der Schnecken 1 zugeführt. Am gegenüberliegenden Ende ist der Schnecke 1 bzw. dem Zylinder 6 ein Mundstück 8 und die Form 9 nachgeordnet, in der das aufgeschmolzene Material 11, 12, 13 eingespritzt wird und entsprechend der Form 9 das Kunststoffobjekt 10 die Formgebung erhält.A screw 1 rotatable about its axis 14 is mounted within a cylinder 6 . A conventional screw spraying system with a single-screw screw 1 is used here. The cylinder 6 is surrounded, at least in a partial area, with a heating jacket 7 in order to melt the supplied material components. Approximately at the beginning of the worm gear 2 , an insertion opening 3 is provided for the individual components used. Here, the raw material 13 and the color pigments 11 and 12 are fed to the screws 1 . At the opposite end, the screw 1 or the cylinder 6 is followed by a mouthpiece 8 and the mold 9 , in which the melted material 11 , 12 , 13 is injected and the plastic object 10 is given the shape corresponding to the mold 9 .

Um nun erfindungsgemäß den Marmorierungseffekt bei den Kunststoffobjekten 10 zu erhalten, wird das Wesen der eingängigen Schnecke 1 ausgenutzt. Die Flanken 15 der Schnecke werden hierbei quasi als Trennkammern herangezogen, so daß keine Homogenisierung der verwendeten Ausgangsmaterialien erfolgt. Hierzu sind der Einführöffnung 3 Farbdosiergeräte 5 mit den entsprechenden Farbpigmenten 11 und 12 vorgeordnet, die über eine Taktsteuerungseinrichtung 4 kontaktiert werden, so daß nach entsprechenden Einstellungsoptionen die Dosierung gesperrt oder freigegeben wird, wobei dies jeweils unter Ein- oder Abschaltung des jeweils anderen Farbdosiergerätes erfolgt. Die Einstellung erfolgt nach vorgegebenen Parametern, die zuvor durch Versuche und Qualitätsbeurteilung des Marmorierungseffektes ermittelt wurden.In order to obtain the marbling effect in the plastic objects 10 according to the invention, the nature of the catchy snail 1 is exploited. The flanks 15 of the screw are used as separation chambers, so that the starting materials used are not homogenized. For this purpose, the insertion opening 3 color metering devices 5 with the corresponding color pigments 11 and 12 are arranged in front, which are contacted via a clock control device 4 , so that the metering is blocked or released according to corresponding setting options, this being done with the respective other color metering device being switched on or off. The setting is made according to predetermined parameters, which were previously determined by tests and quality assessment of the marbling effect.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, mittels der mit herkömmlichen Spritzanlagen ohne umfangreiche Umbauarbeiten Rohmaterial und Farbzusätze in getrennten Komponenten verwendeten werden können.The present invention provides a method and a Device created by means of conventional Spraying systems without extensive conversion work raw material and color additives used in separate components can be.

BezugszeichenlisteReference list

1 Schnecke
2 Schneckenganganfang
3 Einführöffnung
4 Taktsteuereinrichtung
5 Farbdosiergeräte
6 Zylinder
7 Heizmantel
8 Mundstück
9 Form
10 Kunststoffobjekt
11 Farbpigment I
12 Farbpigment II
13 Rohmaterial
14 Schneckenachse
15 Flanken v. 1 1 snail
2 start of worm gear
3 insertion opening
4 clock control device
5 color dosing devices
6 cylinders
7 heating jacket
8 mouthpiece
9 shape
10 plastic object
11 color pigment I
12 color pigment II
13 raw material
14 screw axis
15 flanks from 1

Claims

1. A process for the production of marbled plastic objects in the course of the injection molding process with a screw-operated injection unit, characterized in that at least two cyclically metered color pigments are fed separately to a single screw of an injection unit in addition to a color-neutral raw material.

2. The method according to claim 1, characterized, that the supply of the product components on The beginning of the worm gear takes place, so that the only one Snail the snail from the used Components is enforced.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized, that a simultaneous color change by controlled Color dispenser with freely selectable number of shots per color is carried out.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a screw mounted within a cylinder, which is followed by a mouthpiece and a shape and the cylinder is surrounded at least in a partial area by a heating jacket, characterized in that the screw ( 1 ) is designed as a screw and catchy approximately at least one insertion opening (3) is arranged for raw materials and pigments on initial screw flight (2), which is cyclically adapted to be fed through adjustable, via a clock control means (4) for the color pigment additives.

5. The device according to claim 4, characterized in that at least two controllable color metering devices ( 5 ) with freely selectable number of shots are provided for receiving and delivering the color pigment additives.

6. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the color metering devices ( 5 ) from the clock control device ( 4 ) can be contacted.

7. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the color metering devices ( 5 ) can be activated cyclically via corresponding value which can be set on the rotary selector switch.

8. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the activation of the color metering devices ( 5 ) takes place via a voltage switch-on.