DEP0001820DA - Verfahren und Einrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

Ingenieur Karl Malz in Hohenstadt/Mfr. (Nr.5o). Verfahren land Einrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen.

Die Erfindung betrifft die Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, welche vor der Formgebung geliert und durchgeknetet werden. Ss handelt sich insbesondere um Kunststoffe, welche, mit einem Weichmacherzusatz versehen, zur Erzeugung elastischer Formkörper dienen. Als thermoplastische Kunststoffe kommen vornehmlich Vinyl- und Polyvinyl-Chloride in Betracht.

Bisher wird der Kunststoff nach Beigabe des Weichmachers in pastenartigem Zustand im Vakuum entlüftet bzw. getrocknet und mittels in einem Heizschrank erhitzbarer Formen zum Gelieren gebracht, lach dem Erkalten wird er entformt, Ausserdem ist schon vorgesehlagen worden, die Paste auf beheizte Kalanderwalzen aufzutragen und sie von diesen nach Gelierung fellartig abzuziehen. In beiden Fällen ergibt sich der Nachteil, dass das erhaltene Erzeugnis ein Halbfertigfabrikat darstellt, welches anschliessend noch in einem besonderen Arbeitsgang und mittels gesonderter Maschinen z.B. mit Hilfe von Strang- oder Schlagpressen oder im Spritzgiessverfahren in Form gebracht, somit zu dem endgültigen

Formkörper verarbeitet werden muss« Hinzu kommt, dass in diesen Fällen ausserdem das Fertigerzeugnis eine zu grosse Porosität und eine zu geringe mechanische Festigkeit besitzt.

Es ist ferner bekannt, die aus Kunststoff und Weichmacher bestehende Paste in eine zylindrische Spindelpresse mit Förderschnecke zu geben und sie darin unter Erhitzung durchzukneten und zu gelieren. Es wird die gelierte Masse dabei in Topfen oder dgl. aufgefangen, in welchen sie als Halbfabrikate der weiteren Verarbeitung in der Schlagpresse oder der Spritzgiessmaschine zugeführt wird. Durch dieses Verfahren wird zwar infolge der Durchknetung der Masse ein dichteres Gefüge und eine grössere Festigkeit des fertigen Formkörpers erreicht. Ebenso wie bei den beiden zuerst erwähnten Arbeitsmethoden ist aber auch bei diesem Verfahren nicht yermeidbar, dass sieh die Kunststoffmasse nach der Gelierung mehr oder weniger abkühlt. Es entstehen infolgedessen bei der Formgebung in der Strangpresse, Sehlagpresse oder Spritzgiess· maschine oder dergl. Fliessnähte, an welchen die Bindung unzureichend ist. Die Fertigerzeugnisse haben also kein durchgehend gleiäi dichtes Gefüge und sind nicht nahtlos. Ausserdem ist mangelhaft, dass die bisher gebräuchlichen, getrennten Betriebseinrichtungen einen nachteiligen zeitlichen und arbeitsmässigen Aufwand bedingen und einen erheblichen Raumbedarf haben»

Srfindungsgemäss sind diese Kachteile dadurch behoben, dass der Kunststoff bereits während des Gelierens und Durchknetens in einer Presse einer Vorpressung unterworfen, ohne Druckminderung einer zweiten Presse zur Endpressung zugeführt und aus dieser unmittelbar in die Hohlform gedruckt wird. Ss ist deshalb eine ge-

mäss der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Terarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen dadurch gekennzeichnet, dass sie a,us zwei beheizten Spindelpressen besteht, die derart zusammengebaut sind, dass der Auslass der Torpresse und der Einlass der lachpresse durch eine mögliehst kurze Leitung verbunden sind. Zweekvoll sind die beiden Spindelpressen mit parallelen Achsen angeordnet, sodass der Torpressen-Auslass neben bzw. über dem lachpressen-Iinlass zu liegen kommt.

Es ergibt sieh erfindungsgemäss der Torteil, dass der Kunststoff vom ersten Augenblick der Terarbeitung an bis zur Formgebung dauernd einer Durchknetung und Pressung unterworfen ist. Es erfolgt also bereits das Gelieren unter Druck, wobei die Masse ohne Druckminderung in die Endpresse und die Hohlform gelangte Die Gefahr der Bildung von Fliessnähten ist somit zuverlässig hintangehalten. Es ist auch die Möglichkeit gegeben, alle Temperaturschwankungen auszuschalten und die Masse bei gleichbleibender Wärme zu verarbeiten« Infolgedessen sind die Fertigerzeugnisse, namentlich was die Gefügedichte und die mechanische Festigkeit anlangt, den bisherigen Formkörpern überlegen.

Die Ausbildung kann so getroffen sein, dass die beiden Pressen in Pressriehtung eine allmähliche Druckstei^gerung durch Querschnittverengnung erfolgt. In diesem Falle wird also nicht nur bei gleichbleibendem^ sondern bei stetig sich steigerndem Druck gearbeitet«

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer gemäss der Erfindung arbeitenden Eunststoffverarbeitungsmaschine in schematischer Darstellung. Es ist

Fig· 1 ein Längsschnitt durch die Maschine,

Fig. 2 eine Draufsicht dazu,

Fig. 3 ein Schnitt nach A-B der Fig. 1 »

Me Maschine besteht im wesentlichen aus der Yorpresse a, der-Gelierpresse, und der Fachpresse b, der Spritzgiesspresse <, Beide Pressen sind mit Forderspindeln c bezw* d versehen, welche vorzugsweise eine Sägezahn-Verzahnung besitzen. Der Durchmesser des Gehäuses und der Spindel beider Pressen nimmt in Pressrichtung, also in Richtung der Pfeile χ und y, allmählich ab. Die Gewindesteigung der Spindel bleibt jedoch durchgehend unverändert. Infolgedessen ergibt sich eine allmähliche Drucksteigerung. Das Durchkneten der Kunststoffmasse geschieht also unter immer grosser werdendem Druck·

Die beiden Pressen sind hintereinander geschaltet. Sie sind mit parallelen Achsen vorgesehen und zwar so, dass der Auslass e der Yorpresse a in der Eahe des Einlasses f der Nachpresse b liegt. Die Kunststoffmasse gelangt mithin bereits unter einem nicht unerheblichen Druck aus der Gelierpresse in die Spritzgiesspresse. Es tritt beim Übergang von einer Presse zur andern keine Druckminderung ein. Die ^erbindungsleitung g der beiden Pressen ist zweckvoll ungeheizt. Sie kann sogar einer leichten Kühlung unterzogen werden, sodass in dieser Leitung eine geringe Abkühlung der Kunststoffmasse stattfindet, welche dadurch etwas zäher wird, mithin von der Fördersohnecke d der Fachpresse b besser erfasst und hereingezogen werden kann· Diese geringe Abkühlung wirkt sich im Hinblick auf die Beheizung der Fachpresse und dem darin herrschenden Druck nicht aus, was die Temperatur der Kunststoffmasse feeim Eintritt in die Hohlform

anlangt .

Die Kunststoffmasse wird der Vorpresse a mittels eines Einfüll trienters Ii zugeführt, in welchem ein mit der Fördereehnekke c kämmendes Ritzel i angeordnet ist, das die in den Trichter h eingefüllte Paste erfasst und in die Zahnlücken der Spindel c presst. Es ist auf diese Weise eine fortlaufende und gleiehmässige Beschickung der ?orpress# gewährleistet.

Die Fachpresse "b besitzt eine Spritzdüse k, welche durch Anpressen der zu füllenden Hohlförm geöffnet wird, sodass die in der Nachpresse befindliche Masse in die Hohlform spritzt. Die Düse k wird nach Abnehmen der Form selbsttätig durch den Stössel 1 unter Wirkung des in der Fachpresse d herrsehenden Druckes geschlossen.

Der Antrieb der Maschine kann beispielsweise von einem Elektromotor aus über ein Getriebe auf die auf den Spindelwellen sitzenden Zahnrädern m und η bei Zwischenschaltung einer Kupplung ο erfolgen*

Claims (7)

Patentansprüche ι

1) Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischen» Tor der Formgebung gelierten und durchkneteten Kunststoffen mit Weich— maeherzusatz zur Herstellung elastischer Formkörper, dadurch gekannzeichnetj dass der Kunststoff bereits während des Gelierens und Barchknetens in einer Presse einer Vorpressung unterworfen, dann ohne Druckminderung einer zweiten Presse zur Endpressung zugeführt und aus dieser unmittelbar in die Hohlform gedruckt wird»

2) Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, daduida gekennzeichnet _t dass sie aus zwei beheizten Spindelpressen (a,b) besteht, die derart zusammengebaut sind, dass der Auslass (e) der Vorpresse und der Einlass (f) der !Fachpresse durch eine möglichst kurze leitung (g) verbunden sind,

3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spindelpressen (c,d) mit parallelen Achsen neben- oder untereinander angeordnet sind und das Auslassende der Vorpresse und das Einlassende der lachpresse ungefähr neben- oder untereinander liegen.

4) Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3? dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (g) zwischen Vorpressen-Auslass und Uachpressen-Einlass unbeheizt bzw. gekühlt ist«

5) Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4> dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Pressen in Pressrichtung zwecks allmählicher Drucksteisgerung der Querschnitt verengt ist.

6) Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der förderschnecke (c) kämmendes Ritzel (i) im Einfülltrichter (h) angeordnet ist„

7) Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass der Naehpresse von einer Spritzdüse (k) gebildet ist, deren Verschlußstift (1) durch den Innendruck der Fachpresse in der Yerschlußlage gehalten und durch die angesetzte Hohlform in die Offenlage bewegbar ist.

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