EP1567315A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von kunststoffteilen - Google Patents

Verfahren und anlage zur herstellung von kunststoffteilen

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EP1567315A1
EP1567315A1 EP03757625A EP03757625A EP1567315A1 EP 1567315 A1 EP1567315 A1 EP 1567315A1 EP 03757625 A EP03757625 A EP 03757625A EP 03757625 A EP03757625 A EP 03757625A EP 1567315 A1 EP1567315 A1 EP 1567315A1
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EP
European Patent Office
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injection
melt
injection molding
degassing
melt flow
Prior art date
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Ceased
Application number
EP03757625A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Weinmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Netstal Maschinen AG
Original Assignee
Netstal Maschinen AG
Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/CH2003/000122 external-priority patent/WO2004050324A1/de
Application filed by Netstal Maschinen AG, Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG filed Critical Netstal Maschinen AG
Publication of EP1567315A1 publication Critical patent/EP1567315A1/de
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    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform

Definitions

  • the invention relates to a process for the cyclical injection molding of plastic parts, in particular preforms, the liquid melt being taken over directly from a chemical production system in the ready-to-spray degassing state or in the still insufficient degassing state and being fed to several processing stations with an injection screw or injection cylinder, and a system for the production of Injection molded parts, in particular of preforms, the liquid melt being taken directly from a chemical plant in the injection-molding degassing state or in the insufficient degassing state and being continuously fed to several injection molding machines for the cyclical production of the injection molding parts in injection molds.
  • injection molding is a classic case of a cyclical production process.
  • the raw material mostly in granular form, is produced in specialized chemical plants in a wide variety of chemical compositions and colors and, as bulk goods, can be obtained by the injection molder in terms of quantity and quality for his specific needs.
  • the chemical production facility is able to supply hundreds of small injection molding plants.
  • the raw material is mostly transported in sacks across entire continents to the customer.
  • the starting products, especially textiles are yarns or threads that are either made from natural materials such as wool or silk, or from what is known as artificial silk.
  • the basis of the artificial silk are filaments, which are produced from liquid melt via spinnerets. Many chemical process stages are required for the production process of the liquid melt. An important part is heat treatment and mixing, especially batch mixing. A certain minimum amount is mixed and processed continuously. If filaments are produced, that comes Peculiarity of the continuous process, because the continuous filaments require the constancy of the material flow.
  • the endless filaments are produced via spinnerets and wound up after any intermediate treatments. This means that the chemical plant and the spinning process usually belong together in the production of filaments.
  • an injection molding machine works strictly cyclically.
  • the flow of material into the injection molds is interrupted between each cycle. This helps to ensure that granules are kept in sufficient quantities in a small storage container above the machine for the injection molding process and are drawn in periodically via the metering screw, heated and injected into the cavities of the mold in metered quantities.
  • U.S. Patent No. 5,597,891 proposes to lower the acetaldehyde content from initially 1 60 to 200 ppm to below the 5 ppm level prescribed for food containers. Gaseous agents are added to the liquid melt in the extruder and these are discharged again through a degassing point after a sufficient working time.
  • the melt residence time is 10 to 15 minutes and the temperature is 260 to 300 ° C. Due to the long dwell time, it is a process step that typically belongs to the chemical plant.
  • W098 / 41 381 tries to solve the two central procedural steps in one unit.
  • a gas is then added to the liquid melt from the chemical plant at high pressure in an extruder and the acetaldehyde content is reduced from 30 to 150 ppm to below 5, preferably below 3 ppm.
  • the exposure time of the gas is about 20 seconds. Since very specific temperatures of the melt and also a high precision of the melt pressure are required for the injection molding, the reduction of the acetaldehyde content is carried out in a first part of a processing unit and the injection molding preparation in a second part.
  • a melt pump is provided between the two parts and feeds the melt to two or more injection molding units, controlled by valves, with the appropriate timing.
  • the pressure build-up for each shot takes place via individual injection cylinders, which are each assigned to an injection molding unit.
  • the major disadvantage of this proposed solution is that, on the one hand, all connected injection molding machines must be clocked in a strictly coordinated manner in the cycle, which is hardly achievable in real injection molding practice.
  • the manufacturing process for the production of preforms in the With regard to cycle duration and quality they can also be optimized with regard to different end products. This optimization would be sacrificed at least in part with the proposal according to W098 / 41381.
  • Another theoretical proposal for direct preforming is described in US Pat. No. 5,656,719.
  • the hot melt is fed to a post-condensation reactor with the addition of an inert gas.
  • the post-condensation to lower the acetaldehyde content is achieved with a residence time of less than 60 minutes and a temperature of 260 to 285 ° C.
  • the liquid melt is fed from the post-condensation reactor to a double-piston system and from the double-piston system alternately to an injection molding machine.
  • the object of the invention was now to find ways and means of supplying the chemically continuously produced and heated plastic melt directly to the purely cyclical injection molding process, on the one hand economically and on the other hand in terms of production technology.
  • the process according to the invention is characterized in that the liquid melt is taken over as a constant flow over time from each processing point by a chemical production system via a distribution system and transferred to cyclically controlled exact dosing quantities by each consumer, the processing points being injection molding machines.
  • the system according to the invention is characterized in that each of the several injection molding machines can be connected to a feed line of a distribution system of the chemical plant, the individual injection molding machines having at least one pre-memory that can be activated via control / regulating means for the backflow-free transfer of the continuous melt flow into exact cyclical dosing quantities into the injection molds.
  • At the center of the new invention is the transfer of a continuous melt flow into cyclically controlled dosing quantities using at least one pre-store that can be activated via control / regulating means in the area of the injection molding machine.
  • Various studies have shown that the productivity of large injection molding machines is so high that an economical solution can be achieved with miniaturization of the chemical system that is still portable. It is possible, at least in an initial phase, to process part of the production in a direct flow via injection molding machines and to process the rest conventionally into granules. In the case of direct preforming, the full production of a scaled-down chemical production system can already be carried out with 10 to 15 injection molding machines.
  • the new invention also enables technical implementation by solving the paradox between the continuous melt supply from the chemical production plant and the discontinuous or cyclical injection process on the part of the individual injection molding machine.
  • a special aspect is that the residence time of the melt in the area of the injection molding machine is as short as possible in order to avoid temperature problems and segregation. It is very particularly preferably proposed that the pre-storage does not correspond significantly more than the amount required for one injection cycle, i.e. a maximum of 2 to 4 times.
  • Each individual injection molding machine solves the problem for itself, so that in the first approximation, an even better balance is created by a large number of injection molding machines.
  • the new invention makes it possible to simplify the distribution system from the chemical plant without the need for actual distribution apparatus. Based on the machine control of the injection molding machine, it cycles the cyclical preparation of exact cyclical dosing quantities itself. In the classic state of the art, a sufficient amount of granules is kept in a storage container, the supply of a large container is usually ensured by level switches. It has been recognized by the inventor that an undetermined storage in a storage tank can lead to qualitative problems in the case of the continuous supply of melt.
  • the first solution for injection-ready melt allows a whole number of particularly advantageous configurations, for which reference is made to claims 2 to 12 and 14 to 21. At least some of the structural designs can also be used for the other possible solutions.
  • the loading process of the at least two injection cylinders is preferably carried out strictly synchronously, in such a way that a constant mass flow of the melt can be taken over by the loading process.
  • the duration of an injection molding cycle is assumed.
  • the theoretically maximum loading time for each injection cylinder corresponds to the duration of an injection molding cycle.
  • the other is connected to the injection molding process, with the melt being injected in a first phase.
  • the reprint phase then follows. There is a small reserve time until the end of the injection cycle.
  • Each of the two injection cylinders therefore has a double function:
  • Each injection cylinder is a charging station.
  • Each of the injection cylinders is an injection unit.
  • the charging movement of the injection pistons is very particularly preferably actively controlled / regulated in such a way that there is as little interference as possible on the mass flow of the continuous melt flow. It must be prevented that the ⁇
  • Injection piston movement is forcibly caused by the melt pressure in the feed line of the chemical production plant.
  • the cycle time Tz for the injection cycle is specified. This allows the injection piston movement for charging to be controlled by means of position control over time.
  • the charging process is influenced on the one hand by flow resistances of the viscous melt and on the other hand by mechanical friction losses of the drive, in particular of the injection piston.
  • the flow pump is overcome by the melt pump or by the pressure energy it applies.
  • the energy for the acceleration and the mechanical friction losses is applied by regulating the injection piston accordingly.
  • the piston movement is to be controlled in such a way that resistances to the injection piston movement, in particular frictional resistances, are taken over by the controlled / regulated drive of the injection piston.
  • the control takes place in such a way that the volume flow theoretically to be taken over is continuously taken over by the charging process.
  • the respective switchover from one injection cylinder to the next is controlled via valves and is carried out as quickly as possible in such a way that there is no pressure surge on the melt flow supplied.
  • the respective switchover from one injection cylinder to the next is controlled via valves in such a way that the charging current is successively reduced to zero in a transition region and, at the same time, the charging current for the next is increased in a coordinated manner, thereby preventing a retroactive interference effect on the continuous melt flow.
  • a heated valve block is advantageously arranged between the injection cylinders and the injection mold, via which, in the sense of an emergency exit, liquid melt can be drained off via a correspondingly controllable valve in the event of current faults. This additional valve is also required for the setup at the start of production in order to optimize the injection process to the required parameters regardless of the time.
  • a feed line for the liquid melt and a valve arrangement are provided, via which liquid melt can optionally be supplied to one of the at least two injection cylinders, the valve arrangement being part of a valve block which is located between the injection cylinders and the injection molds is placed.
  • the injection cylinder and the valve arrangement can be designed as a heatable structural unit, with a connection for the feed line and at least one connection point for the injection mold.
  • the valve arrangement can have a changeover valve, via which alternately one injection cylinder can be connected to the feed line and the other injection cylinder can be connected to the cavities of the injection molds.
  • valve arrangement it is also possible for the valve arrangement to have a changeover valve for each injection cylinder, via which the one injection cylinder can alternately be connected to the feed line and the other injection cylinder to the cavities of the injection molds.
  • This has the great advantage that the valve switchover is carried out slowly and that the respective opening or closing position is subordinate to the switchover phase and cannot trigger any disruptive effects.
  • the injection pistons are steered away.
  • the charging process is carried out by active control of each injection piston with the aim of an unchanged static melt pressure in the feed line and with the specification of a constant charging volume. This is especially true for the transition area from one injection piston to the next one.
  • the piston retraction speed and / or the piston retraction path are preferably redetermined for each loading process.
  • the influence of the melt pump and the system pressure and temperature fluctuations result in changes in mass due to fluctuations in density when controlled according to a constant volume.
  • a shot-to-shot control keeps a minimal mass cushion constant and achieves a maximum shot weight consistency or processed mass per unit
  • the piston path for each loading and injection cycle is recorded via the control / regulation and the loading volume is corrected with the aim of a constant loading quantity across cycles.
  • the continuous melt flow is taken over by a degassing extruder with a continuously rotating screw conveyor and fed into a preliminary store designed as a cylinder with a controllable piston.
  • the melt flow is cyclically valve-controlled transferred into a shot pot, the shot pot being filled with the full, continuous melt flow and additionally with the cyclically operable preliminary store.
  • the continuous melt flow is taken over by a degassing extruder with a continuously rotating and linearly movable screw conveyor, part of the degassing extruder being designed as a cyclically activatable pre-storage device for generating cyclical metering quantities.
  • the cyclical dosing quantities are transferred to a shot pot in a valve-controlled manner using the intrusion process.
  • the continuous melt flow is taken over by a degassing extruder with a continuously rotating screw conveyor and the cyclical metering quantity is generated via two injection cylinders which can be controlled in parallel.
  • the elements of the first solution are partially adopted.
  • the continuous melt flow is degassed in an accumulator as the supply pressure is released.
  • the melt can be taken from the degassing storage device by a melt pump or an extruder and fed into a storage device with the required pressure build-up and a cylinder with a controllable piston.
  • the melt flow is cyclically valve-controlled transferred into a shot pot, the shot pot being filled with the full continuous melt flow and additionally with the cyclically operable preliminary storage.
  • the melt is taken over from the pre-degassing store by a melt pump or an extruder, after which the cyclical metering quantities are generated via two injection cylinders which can be controlled in parallel, with the required pressure build-up.
  • the new solution has a degassing extruder, a degassing screw or a degassing pre-storage.
  • a degassing extruder or a degassing screw these preferably have drive and control / regulating means for the purely rotary or rotary and linear movement of the screw conveyor.
  • the degassing extruder or the degassing screw can have a screw conveyor or two identical or counter-rotating twin screws.
  • the preliminary memory in particular the preliminary memory designed as a shot pot, to be designed as a FiFo memory (first in, first out) or as a LiFo memory (last in, first out).
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an example of direct preforming with simultaneous granulation of part of the production quantity
  • 2 shows an example of the core components of the charging station
  • Injection unit 3 shows an example of control / regulation of the injection pistons; 4 schematically shows the alternate mode of operation of the charging station
  • Valve switching; 5 shows schematically an alternative with two valves and one controlled
  • Figure 1 1 schematically shows the course of the entire injection molding process; the figure 1 2 purely schematically the preparation of the melt from the granulate form according to the classic state of injection molding technology;
  • Figure 1 3 shows a first embodiment of the new invention with degassing of the liquid melt;
  • Figure 14 shows a second embodiment with a special
  • Figure 1 5 shows a third embodiment with degassing extruder and two
  • Degassing storage and a gear melt pump; 1 7 shows a very rough diagram for the formation of a memory filling process corresponding to FIG. 1 3.
  • FIG. 1 shows schematically the new invention with a chemical plant 1 for the continuous production of liquid melt.
  • the melt is transported directly to a number of injection molding machines 3 via a pressure-controlled melt pump with constant volume delivery via a heated line system 2.
  • Each of the injection molding machines 3 is equipped with a charging station 4. Since malfunctions can never be completely excluded, the charging station 4 has an emergency outlet 6 for hot melt. The emergency outlet is also required for setting up the injection molding machine.
  • the finished injection molded parts 1 2 are guided to a packaging device via a transport system.
  • FIG. 1 shows a chemical plant 1 with four injection molding machines 3, which each take 1/8 of the continuous melt production of the chemical plant 1.
  • the remaining production volume is fed directly via a heated line 9 into a granulating system 10, from which the cooled plastic granulate is filled into bags 11 and delivered to other injection molding plants.
  • Figure 1 is a combined system and can possibly be an economical solution in a set-up phase.
  • a combination of a chemical plant 1 with eight injection molding machines is also possible, which take over the entire production of the chemical plant.
  • the number 4 or 8 was only chosen as an example. The optimum number in each case results from all practical factors.
  • Figures 2 and 3 show schematically and on a larger scale the transfer of the continuous melt flow in the line system 2 into the cyclical injection process for the injection molding process without a drive system for the charging station 20 with two injection cylinders 21 and 22, which are arranged directly on a valve block 23.
  • each of the injection cylinders there is an injection piston 24 or 25, which can be driven hydraulically.
  • the hydraulic drive is only shown as an example.
  • the injection pistons can also be driven differently, for example by an electric motor via servomotors.
  • the two hydraulic drives 26, 27 are identical, so that only one is described below.
  • the injection piston 24 is connected directly to the hydraulic drive 26 via the piston rod 28.
  • the drive piston 29 is acted upon on both sides with oil.
  • the reversal takes place via a hydraulic valve 50, which via a Output Interface 51 is controlled.
  • the necessary information in particular distance and pressure values, is transmitted to an input interface circuit 52, 52 'via the signal lines of the on-site sensors.
  • the entire control / regulation takes place via a computer 53, which is connected to a data memory 54 and an input station 55 with a screen 56.
  • the focus is on the control / regulation of the injection pistons 24 and 25 in function of the path over time, the melt pressure and the correspondingly coordinated control of the melt valves.
  • the functional unit with the injection cylinder 21 is labeled A and the functional unit with the injection cylinder 22 is labeled B.
  • FIG. 4 shows the time sequence for the two functional units A and B.
  • the time for an entire cycle is designated Tz.
  • Tz is the cycle time given by the injection molding machine for a complete molding cycle.
  • the cycle time Tz is a fixed quantity.
  • E injection
  • ND holding pressure
  • RES reserve time
  • loading means the time for a single injection cylinder 21 or 22 to be loaded.
  • a really critical point is the transfer of the charge from an injection cylinder to the following.
  • the time period for the transition is designated by t. This should be as short as possible.
  • FIG. 5 shows another embodiment, as far as the transition is concerned.
  • the transition takes place by means of appropriate valve control and movement control of the injection pistons, in the transition phase. decreasing.
  • the takeover phase there is an exact displacement control of the two injection pistons, so that the decreasing loading volume Vab of one injection cylinder conversely corresponds to the increasing loading volume Vzu of the other injection cylinder.
  • FIG. 6 shows a first embodiment for a charging station in a somewhat more concrete but highly schematic manner.
  • an injection mold 3 On the left side of the picture is an injection mold 3 with the two mold halves 31 and 32 and the melt feed with a distribution block 33. Preforms are shown as injection molded parts 1 2.
  • the loading unit 20 comprises the injection cylinders 21, 22 with the injection pistons 24, 25 and an entire valve assembly ,
  • the valve assembly consists of a changeover valve 34, which, shown as a pressure slide, supplies the charging current from the supply line 35 to one or the other injection cylinder.
  • the injection cylinder 21 In the situation shown, the injection cylinder 21 is loaded.
  • the shut-off valve 36 is in the closed position.
  • the shut-off valve 37 is in the open position, so that the injection cylinder 22 with is connected to the mold cavities.
  • the injection piston 25 approaches the end position of the injection phase.
  • the entire loading unit 20 is provided with a heating jacket 38, so that the melt temperature can be kept almost constant.
  • the design according to FIG. 6 is based on the charging concept in FIG. 5. This presupposes that the changeover valve 34 can be changed over very quickly and that there are no setback effects on the continuous melt flow in the line system 2 or in the feed line 35.
  • FIG. 7 shows an embodiment in accordance with the loading concept of FIG. 5.
  • Each of the two injection cylinders has its own shut-off valve 39 or, respectively, with respect to the feed line 35. 40 on.
  • the injection cylinder 21 is loaded. Accordingly, the shut-off valve 39 is open and the shut-off valve 36 is closed. Conversely, the supply of melt in the injection cylinder 22 is blocked.
  • the injection piston 25 is still shown in an injection movement according to arrow 41.
  • An emergency outlet valve 43 is also shown in FIG. In the event of a fault on the side of the injection molding machine or the injection molding tool and / or for setting up, the emergency outlet valve 43 is opened. The corresponding pressure in the melt feed is constantly monitored, as indicated by reference numeral 45.
  • Figures 8, 9 and 10 show the three main situations for the charging station.
  • the injection cylinder 22 operates completely separated from the supply line 35.
  • the corresponding control e.g. symbolized as speed control during injection and as pressure control during the holding pressure phase.
  • the completely different pressure ratio during the injection molding cycle is shown in gray.
  • the static pressure in the feed line 35 is shown in broken lines.
  • FIG. 9 shows the moment when the charging process is switched from the injection cylinder 21 to the injection cylinder 22.
  • the tool side of the shut-off valves 36 and 37 is a depressurized state, unless the system pressure can be maintained with the shut-off valve 42.
  • Figure 10 shows the reverse situation.
  • the injection cylinder 22 is shown in the loading phase and the injection cylinder 21 in the injection phase.
  • FIG. 1 1 shows schematically the course of the entire injection molding process. In the following, reference is made to FIG. 1 1.
  • An injection cylinder of 40 to 50 mm and a stroke of approximately 200 mm are provided for a first test device, so that e.g. a volume of 300 cm3 or a shot weight of 300 to 400 gr. can be achieved.
  • the hotrunner block is attached to the mold plate and has a direct connection to the mold cavities. On the other side, the hotrunner block has a direct connection to the injection units via a valve. Another valve can e.g. hot melt can be drained for setting up.
  • the two shot cylinders work alternatively and are also loaded alternatively.
  • the change from a shot cylinder is controlled in less than half a second.
  • the injection plunger moves backwards in a controlled speed ' around the shot cylinder in order to load an exact volume during the cycle.
  • the whole process is carried out strictly cyclically and alternately.
  • the loading of the shot cylinder is ensured by the pressure of the melt pump, e.g. with 1 00 to 200 bar.
  • the controlled volume flow is constant over time and independent of the pressure.
  • the shot weight is influenced by pressure fluctuations, especially pressure fluctuations from the melt feed system, so that the cushion varies at the end of the injection phase. This variation is corrected from shot to shot so that you can always work with minimal padding and maintain a constant shot weight.
  • the figure 1 2 shows schematically as prior art, as it were, a school example for the injection side of an injection molding machine.
  • the centerpiece is an injection cylinder 100, into which raw material 103, usually in granular form, is fed via a hopper 102.
  • In the injection cylinder 100 there is a screw conveyor or injection screw 104 which is mounted on the right side in a bearing point 105.
  • the rotary movement of the injection screw 1 21 is generated by the axis A1 via a toothed wheel set 106 and the axial injection movement (axis A2) via a hydraulic piston 1 07, which is movable in an hydraulic cylinder 108 by an axial displacement.
  • the axial displacement depends on the desired shot quantity for the injection of a part or the corresponding amount for multiple molds.
  • the injection cylinder 100 ends with a nozzle 1 1 0, through which the molten plastic mass 1 1 1 is injected into the cavities 138 of the two mold halves 1 36, 1 37.
  • the injection cylinder 100 is surrounded by heating packages 1 1 2.
  • the dimension SpH indicates the selectable spray stroke, with SptHmax. means the maximum spray stroke.
  • the technology of the spraying process is assumed to be known.
  • the “periphery” required for the hydraulics is only indicated by reference number 109.
  • the reference number 1 13 marks a pressure sensor (P) and the reference number 1 14 a speed sensor (VE).
  • the piston 107 is controlled via a servo or proportional valve 1 1 5.
  • the required control pulses are given by a controller 1 1 6 or a machine control 1 1 7.
  • the rotary movement of the injection screw 104 is actuated by a drive motor 11 (referred to as axis A1).
  • the axial movement is triggered by the hydraulic piston 107 or the piston rod 1 1 9 (axis A2).
  • the two axes A1 and A2 are completely independent of one another, but have in common the same output on the coupling piece 1 20 for the injection screw 104.
  • FIG. 1 3 shows a degassing screw 60.
  • This has a drive stub 61 on the right in FIG. 2 with a cylindrical shaft part.
  • a preliminary store 62 is located upstream of the feed area 63.
  • the degassing screw 60 is formed over the entire length with different screw profiles and different pitches.
  • the first zone 63 primarily has a conveying effect and is referred to as the feed zone.
  • Adjacent to zone 63 is a degassing zone 64 with a low screw pitch.
  • the degassing screw 60 has an abrupt reduction in diameter 65 at the transition from zone 63 to 64. As a result, the static pressure built up in the melt is reduced. As a result, the hot and liquid melt is degassed.
  • a connection piece 66 for the removal of the separated gas is arranged in the zone 64.
  • Zone 64 is followed by a metering zone 65.
  • the main task of the metering zone is to homogenize the melt and make it available for the next shot.
  • An important characteristic of the degassing screw 60 is the double movement.
  • the degassing screw 60 has hydraulic drive means 67 for a longitudinal movement (arrow 68) and drive means 69 for a rotational movement (arrow 70).
  • Another important characteristic of the solution according to FIG. 13 is the preliminary storage 62.
  • the continuous melt flow is fed directly into the preliminary storage 62 according to arrow 71.
  • the pre-storage 62 has approximately the size SV, according to the largest possible amount of shots.
  • a valve 76 is opened and closed in the rhythm of the injection cycle, so that either a shot quantity is transferred from the degassing screw 60 to the injection piston 71 or injection is injected into the cavities by the injection piston 71.
  • the degassing screw 60 constantly rotates with a narrow band range with regard to speed variations and pushes one shot quantity at the front in the injection cycle from the back to the front, so that the continuously supplied melt flow is thereby transferred in cyclical portions.
  • the screw speed of the extruder screw 60 is very particularly preferably controlled / regulated by an automatic system in such a way that a predeterminable position range of the screw displacement path is achieved with continuous rotation and the lowest possible speed.
  • the corresponding device has control means with computer and storage means as well as corresponding software for the continuous rotation of at least one extruder screw, the screw speed being controllable with an automatic system in such a way that with constant rotation and the lowest possible speed, a predeterminable position range of the Screw displacement path is accessible.
  • this allows the screw speed to be controlled both at the screw path and subsequently also at the drive torque for the rotary movement of the screw and the melt pressure at a much higher level in order to ensure the melt quality with the highest plasticizing performance.
  • a particularly important point is that a dosing reserve can be dispensed with, the melt dwell time is particularly reduced in the pre-store and. given a specified cycle time, the worm can be operated with the lowest possible speed.
  • the plasticizing screw can be operated approximately as with classic extruders.
  • the cycle for controlling / regulating the screw is specified as the master by the preceding tool cycle time in automatic mode, the first option being to specify a starting speed either by hand or by a specified recipe from the control system and to automatic mode after two or more injection molding cycles is switched.
  • a realistic screw speed can be determined for the control with the help of the screw number and this is used as a basis for one or more cycles.
  • the control system detects a tool cycle time extension or shortening, correspondingly determines a reduced or increased speed for the screw with the aid of the screw index and specifies the control system.
  • a path measuring system is also assigned to the plasticizing screw. By specifying a travel range for the screw displacement, it can be ensured that the plasticizing screw does not move to the stop. By monitoring the position of the plasticizing screw and specifying a minimum slide-over residue or a bandwidth for a minimal transfer residue, the melt residence time can be kept to a minimum and metallic opening of the plasticizing screw can be avoided.
  • the melt pressure in the screw antechamber can be monitored during the intrusion and optimized with regard to a gentle pushing over of the injection molding compound by controlling / regulating the screw displacement, for example in the range from 200 to 500 bar.
  • a very particularly advantageous solution is characterized in that with the reduction of the screw diameter and the use of screws working in two or more synchronously and parallel to the injection piston, the melt can intrude into the injection piston in the same cycle. Two or more screws can be used. The machine becomes shorter, gives a small footprint and is therefore cheaper.
  • the parameters listed above, which primarily determine the quality, remain optimally under control. The lifespan of all components of the screw units is increased, since at low speed the screw rotates almost constantly at a lower drive torque.
  • the control means are preferably designed for automatic operation, so that the screw position oscillates in the range of operating limits by cross-cycle and / or permanent speed adjustment. In the event of a malfunction with greater fluctuations, a new speed is determined for the following shot based on the screw index and for the following regulation / control process used. It is important that the device has sensor means for the screw speed and / or the screw path and / or the motor torque for the rotary movement of the screw and / or the pressure in the screw vestibule, so that the control programs are designed to optimize the melt quality can.
  • the device has a multiple mold and a removal robot for injection molded preforms for PET bottles, the injection molding cycle time being able to be determined in particular for fully automatic operation by the insertion movement of the removal robot into the opened mold halves.
  • the control system is designed for cross-cycle speed tracking and / or for speed tracking during a single cycle.
  • the plasticizing unit preferably has a hydraulic drive for the axial movement and an electric motor drive for the rotary movement of the screw.
  • the melt is taken over cyclically from the preliminary container 62 and continuously transported via the degassing extruder.
  • the transfer of the shot quantity takes place purely cyclically by corresponding linear movements of the screw and by transfer via a transfer channel 77 when the valve 36 is open.
  • FIG. 14 shows another approach with an extruder, which is designed as a degassing extruder 29 and is driven only in rotation.
  • the degassing screw 81 is of identical design, as is indicated in the solution according to FIG. 1 3 with the corresponding design of the screw geometry and of the screw shaft.
  • FIG. 14 also shows the corresponding control and regulation of the individual parameters.
  • the extruder screw is driven only in rotation via a gear transmission 69 and an electric motor 82.
  • the electric motor 82 is controlled by a machine computer 11.
  • the degassing screw 81 takes over the melt flow supplied and passes it on essentially unchanged, which is indicated by the arrow 83.
  • a preliminary storage 84 which can basically be configured in the same way as the injection unit 72 of FIG. 1 3.
  • the continuous melt flow is converted into the cyclical metering required by the injection cycle via a preliminary storage 85 During which the valve 76 is closed, the entire melt flow is fed into the preliminary storage 85.
  • the piston 73 is moved in a controlled manner in both directions of movement by a control 86. Venil 76 is opened for the intrusion phase.
  • the continuous melt flow from the degassing screw is directed directly into the Shot / Pot 74.
  • the piston 71 makes an abutting movement and simultaneously transfers the entire amount of melt temporarily stored in the preliminary storage into the shot / pot 74 during an intrusion cycle.
  • 1 7 shows the storage balance over an injection molding cycle time To.
  • the pre-memory 85 is filled during the time T1 and emptied again during the time T2.
  • the two mass flows indicated by arrows 87 and 88, are transferred to the shot / pot.
  • the filling time for the shot / pot is reduced to a minimum.
  • FIG. 15 shows another approach.
  • the extruder part corresponds to the solution according to FIG. 14 and the injection part corresponds to FIG. 2.
  • the shot-wise injection of the melt takes place alternately via the injection pistons 24 and. 25.
  • the continuous melt streams are thereby converted into a cyclical one via the two controlled injection pistons 24, 25.
  • FIG. In the upper part of the picture there is a degasification reservoir 90, from which the continuous melt flow is passed on via a gear pump 91.
  • the conversion of the continuous melt flow into a cyclic melt flow takes place in the same way as in the solution according to FIG.
  • the pre-degasification store is dimensioned as small as possible, optimally not larger than the largest required shot quantity.
  • the melt is drawn in by the gear pump 91 at very low pressure.
  • the gear pump generates the pressure required for the intrusion process and for filling the pre-store 85.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung von Spritzgiessteilen, insbesondere von Preformen (12), wobei die flüssige Schmelze direkt von einer chemischen Produktionsanlage (1) übernommen und kontinuierlich einer Spritzgiessmaschine (13) zugeführt wird. Im Falle von Schmelze in spritzbereitem Entgasungszustand werden mit dem kontinuierlichen Schmelzestrom wenigstens zwei Einspritzzylinder (21, 22) mit gesteuerten bzw. geregelten Einspritzkolben (24, 25) wechselweise geladen, über welche im Gegentakt der Ladung der zyklische Spritzzyklus durchge­führt wird. Der kontinuierlich zugeführte Schmelzestrom wird maschinenseitig soweit erforderlich entgast, was z.B. in einem Entgasungsextruder, einer Entgasungsschnecke (60, 81) oder in einem Vorspeicher (21, 22, 62, 90) geschieht. Die Anlage dient der Herstellung von Spritzgiessteilen, insbesondere von Preformen (12), wobei die flüssige Schmelze direkt von einer Chemieanlage (1) übernommen und kontinuerlich einer Spritzgiessmaschine (3) zuführbar ist, zur zyklischen Herstellung der Spritzgiessteile in Spritzgiessformen.

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Kunststoffteilen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zyklischen Spritzgiessen von Kunststoffteilen, insbesondere von Preformen, wobei die flüssige Schmelze direkt von einer chemischen Produktionsanlage im spritzbereiten Entgasungszustand oder im noch ungenügenden Entgasungszustand übernommen und mehreren Verarbeitungsstellen mit Einspritzschnecke oder Einspritzzylinder zugeführt wird, ferner eine Anlage für die Herstellung von Spritzgiessteilen, insbesondere von Preformen, wobei die flüssige Schmelze direkt von einer Chemieanlage im spritzgiessbreiten Entgasungszustand oder im noch ungenügenden Entgasungszustand übernommen und kontinuierlich mehreren Spritzgiessmaschinen zuführbar ist, zur zyklischen Herstellung der Spritzgiessteile in Spritzgiessformen.
Stand der Technik
Gemäss der gängigen Praxis ist das Spritzgiessen ein klassischer Fall eines zyklischen Produktionsprozesses. Das Rohmaterial, meistens in Granulatform, wird in spezialisierten Chemieanlagen in den verschiedensten chemischen Zusammensetzungen und Farben hergestellt und kann, als schüttgutartiges Handelsgut, vom Spritzgiesser in Menge und Qualität für seinen spezifischen Bedarf bezogen werden. Die chemische Produktionsanlage ist in der Lage, Hunderte von kleinen Spritzgiesswerken zu beliefern. Das Rohmaterial wird meistens in Säcken über ganze Kontinente bis zum Abnehmer transportiert.
Anders ist die Situation auf dem textilen Gebiet. Die Ausgangsprodukte, vor allem Textilien, sind Garne bzw. Fäden, welche entweder aus Naturmaterialien, wie z.B. Wolle oder Seide, oder aber aus der sogenannten Kunstseide hergestellt werden. Die Grundlage der Kunstseide sind Filamente, welche aus flüssiger Schmelze über Spinndüsen erzeugt werden. Für den Herstellprozess der flüssigen Schmelze sind viele chemische Prozessstufen erforderlich. Ein wichtiger Teil ist die Wärmebehandlung und das Mischen, vor allem das Batchmischen. Es wird eine bestimmte minimale Menge angemischt und kontinuierlich verarbeitet. Werden Filamente erzeugt, kommt die Eigenart des kontinuierlichen Prozesses entgegen, da die Endlosfilamente die Konstanz des Materialflusses voraussetzen. Die Endlosfilamente werden über Spinndüsen erzeugt und nach eventuellen Zwischenbehandlungen aufgespult. Dies bedeutet, dass in der Regel bei der Herstellung von Filamenten die chemische Anlage und der Spinnprozess zusammen gehören.
Wie eingangs ausgeführt, arbeitet eine Spritzgiessmaschine streng zyklisch. Der Materialzufluss in die Spritzformen wird zwischen jedem Zyklus unterbrochen. Man behilft sich dadurch, dass für den Spritzgiessprozess Granulat in einem kleinen Vorratsbehälter über der Maschine in genügender Menge bereitgehalten und taktweise über die Dosierschnecke eingezogen, aufgeheizt und in dosierter Menge in die Kavitäten der Form eingespritzt wird. Der Wunsch besteht an sich schon sehr lange, die heisse Schmelze aus dem chemischen Verarbeitungsprozess direkt Spritzgiessmaschinen zuzuführen, also ohne den Zwischenprozess der Kühlung der Schmelze und der Granulatherstellung.
Eine der ersten Vorschläge der direkten Belieferung von mehreren Spritzgiessmaschinen von einer Polymerisationsanlage ist in der US-PS 3 353 209 beschrieben. Von der Polymerisationsanlage wird über ein Verteilsystem die flüssige Schmelze über eine Förderschnecke zum Beispiel an drei Spritzgiessmaschinen zugeführt. Jede Spritzgiessmaschine hat zusätzlich eine eigene Förderschnecke, welche über eine Druckregelung zyklisch Schmelze einem Vorbehälter der Spritzgiessmaschine zuspeist. Der für das Spritzgiessen erforderliche Schmelzedruck wird über einen Einspritzzylinder mit Einspritzkolben aufgebaut und schussweise in die Giessformen gepresst. Die chemische Aufbereitung in der Polymerisationsanlage ist durch den zeitlichen Ablauf an einen konstanten Produktionsfluss gebunden. Auch bei drei Spritzgiessmaschinen kann der konstante Produktionsfluss aus vielen Gründen nicht sichergestellt werden. Bei jeder Spritzgiessmaschine müssen Formen gewechselt, der Spritzprozess angefahren und bei Störungen sofort gestoppt werden. Die US-PS 3 535 209 schlägt deshalb vor, mit dem Verteilsystem einen Extruder zu beliefern, z.B. wenn eine Spritzgiessmaschine ausfällt.
Der Extruder übernahm die regulären Ausfälle bei den Spritzgiessmaschinen. Für den Fall, dass alle Verbraucherstellen, also die Spritzgiessmaschinen, wie der Extruder den kontinuierlichen Schmelzestrom nicht übernehmen können wird zusätzlich ein Notauslass betätigt. Soweit Informationen vorliegen, ist es nicht gelungen, den Vorschlag der US-PS 3 353 209 in die industrielle Praxis umzusetzen. Chemische Produktionsanlagen bedingen eine derartige Grosse, dass nur mit einer Vielzahl von Spritzgiessmaschinen der Produktionsausstoss bewältigt werden kann. Selbst im Falle von Spritzgiessmaschinen für die PET-Herstellung, welche zu den grössten zählen, wird für eine chemische Pruduktionsanlage mit 10 bis 20 Spritzgiessmaschinen gerechnet. Bei der Herstellung von Preformen für PET-Flaschen tritt ein ganz besonderes Problem auf, da in die PET-Flaschen vor allem flüssige Nahrungsmittel eingefüllt werden. Diese bedingen höchste Reinheit, damit nicht Fremdstoffe geschmacklich oder gar toxisch einwirken. Der toxische Teil wird bereits bei der Rohmaterialbeschaffung und -Verarbeitung berücksichtigt. Bei den für die PET- Produktion verwendeten Grundstoffen entsteht ein ganz besonderes Problem, nämlich die Entstehung von Acetaldehyden.
Die US-PS 5 597 891 schlägt vor, den Acetaldehydgehalt von anfänglich 1 60 bis 200 ppm auf die für Nahrungsmittelbehälter vorgeschriebenen Werte von unter 5 ppm zu senken. Im Extruder werden der flüssigen Schmelze gasförmige Mittel beigegeben und diese nach einer genügenden Wirkzeit durch eine Entgasungsstelle wieder abgelassen. Die Schmelzeverweilzeit liegt bei 10 bis 1 5 Minuten, die Temperatur bei 260 bis 300 °C. Bereits bedingt durch die lange Verweilzeit handelt es sich um eine Prozessstufe, die typischerweise zu der Chemieanlage gehört.
Die W098/41 381 versucht, die beiden zentralen Verfahrensschritte in einer Einheit zu lösen. Der flüssigen Schmelze aus der chemischen Anlage wird nunmehr mit hohem Druck ein Gas in einen Extruder beigemischt und der Acetaldehydegehalt von 30 bis 1 50 ppm auf unter 5, bevorzugt auf unter 3 ppm gesenkt.
Die Einwirkzeit des Gases beträgt etwa 20 Sekunden. Da für das Spritzgiessen ganz spezifische Temperaturen der Schmelze und auch eine höchste Präzision des Schmelzedruckes erforderlich sind, wird die Reduktion des Acetaldehydgehaltes in einem ersten Teil einer Verarbeitungseinheit und die spritzgiesstechnische Aufbereitung in einem zweiten Teil durchgeführt. Zwischen den beiden Teilen ist eine Schmelzepumpe vorgesehen, welche die Schmelze durch Ventile gesteuert mit entsprechender Taktur zwei oder mehreren Spritzgiesseinheiten zuspeist. Der Druckaufbau für jeden Schuss erfolgt über einzelne Einspritzzylinder, welche je einer Spritzgiesseinheit zugeordnet sind. Der grosse Nachteil dieses Lösungsvorschlages liegt darin, dass einerseits alle angeschlossenen Spritzgiessmaschinen streng aufeinander abgestimmt im Zyklusablauf getaktet werden müssen, was in der realen Spritzgiesspraxis kaum erreichbar ist. Durch das Ausnützen der bestmöglichen Steuer- und Regeltechnik kann der Herstellprozess für die Fabrikation von Preformen im Hinblick auf Zyklusdauer und Qualität auch im Hinblick auf unterschiedliche Endprodukte optimiert werden. Diese Optimierung würde zumindest teilweise mit dem Vorschlag gemäss W098/41381 geopfert. Ein weiterer theoretischer Vorschlag für das Direkt-Preforming ist in der US-PS 5 656 719 beschrieben. Die heisse Schmelze wird mit Zugabe von einem Inertgas einem Nachkondensationsreaktor eingespiesen. Dabei wird mit einer Verweilzeit von weniger als 60 Minuten und einer Temperatur von 260 bis 285 °C die Nachkondensation zur Senkung des Acetaldehydgehaltes erreicht. Die flüssige Schmelze wird von dem Nachkondensationsreaktor einem Doppelkolbensystem und von dem Doppelkolbensystem wechselweise einer Spritzgiessmaschine zugeführt.
Alle beschriebenen Vorschläge lösen ein zentrales Problem nicht, nämlich die kontinuierliche Übernahme der Schmelze aus der chemischen Produktionsanlage. Es wurde vom Erfinder erkannt, dass eine kontinuierliche Abnahme der Schmelzemasse ebenso wichtig ist, wie die Aufbereitung der Schmelze im Hinblick auf alle für das Spritzgiessen erforderlichen Parameter. Das zentrale Problem liegt in der Überwindung des Paradoxons, nämlich der Überführung von einem Maximum an Kontinuität in eine höchste Präzision einer streng zyklischen Masseverarbeitung. Ein weiteres zunehmend grösseres Problem bei der Schmelzeverarbeitung ist die Tatsache, dass nicht nur am Ende der chemischen Verfahrensstufen ein viel zu hoher Acetaldehydgehalt vorhanden ist, sondern dass sich die Schmelze so lange in heissem und flüssigem Zustand befindet und mechanisch bearbeitet wird. Es wird dazu auf die ' noch nicht veröffentlichte internationale Anmeldung für die Aufbereitung und Verarbeitung .von Kunststoffschmelze aus der Granulatform hingewiesen.
Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, Mittel und Wege zu suchen, um einerseits wirtschaftlich und andererseits produktionstechnisch überhaupt machbar die chemisch kontinuierlich hergestellte und aufgeheizte Kunststoffschmelze direkt dem rein zyklischen Spritzgiessprozess zuzuführen.
Darstellung der Erfindung
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Schmelze als konstanter Mengenstrom über die Zeit von jeder Verarbeitungsstelle von einer chemischen Produktionsanlage über ein Verteilsystem übernommen und über eine Vorspeicherung bei jedem Verbraucher in zyklisch gesteuerte exakte Dosiermengen überführt wird, wobei die Verarbeitungsstellen Spritzgiessmaschinen sind. Die erfindungsgemässe Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass jede der mehreren Spritzgiessmaschinen an eine Speiseleitung eines Verteilsystems der Chemieanlage anschliessbar ist, wobei die einzelnen Spritzgiessmaschinen wenigstens einen über Steuer-/Regelmittel aktivierbaren Vorspeicher aufweisen zur rückströmungsfreien Überführung des kontinuierlichen Schmelzestromes in exakte zyklische Dosiermengen in die Spritzgiessformen.
Im Zentrum der neuen Erfindung ist das Überführen eines kontinuierlichen Schmelzestromes in zyklisch gesteuerte Dosiermengen unter Verwendung wenigstens eines über Steuer-/Regelmittel aktivierbaren Vorspeichers in dem Bereich der Spritzgiessmaschine. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Produktivität von grossen Spritzgiessmaschinen so hoch ist, dass bei noch tragbarer Miniaturisierung der chemischen Anlage eine ökonomische Lösung realisierbar ist. Dabei ist es möglich, zumindest in einer Anfangsphase einen Teil der Produktion im Direktstrom über Spritzgiessmaschinen zu verarbeiten und den Rest herkömmlich zu einem Granulat zu verarbeiten. Im Falle des Direkt-Preforming kann bereits mit 10 bis 1 5 Spritzgiessmaschinen die volle Produktion einer verkleinerten chemischen Produktionsanlage übernommen werden. Hier ermöglicht die neue Erfindung auch die technische Realisierung, indem das Paradoxon zwischen der kontinuierlichen Schmelzezulieferung aus der chemischen Produktionsanlage und dem diskontinuierlichen bzw. zyklischen Spritzprozess auf Seite der einzelnen Spritzgiessmaschine gelöst wird. Ein besonderer Aspekt liegt darin, dass die Verweilzeit der Schmelze in dem Bereich der Spritzgiessmaschine so klein wie möglich ist, um Temperaturprobleme und Entmischungen zu vermeiden. Ganz besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass die Vorspeicherung nicht wesentlich mehr als die für einen Spritzzyklus benötigte Menge entspricht, d.h. maximal das 2- bis 4-fache.
Jede einzelne Spritzgiessmaschine löst das Problem für sich, so dass in erster Näherung durch eine Vielzahl von Spritzgiessmaschinen ein noch besserer Ausgleich geschaffen wird. Die neue Erfindung gestattet, das Verteilsystem von der chemischen Anlage zu vereinfachen, ohne die Notwendigkeit von eigentlichen Verteilapparaten. Ausgehend von der Maschinensteuerung der Spritzgiessmaschine taktet diese die zyklische Aufbereitung von exakten zyklischen Dosiermengen selber. Im klassischen Stand der Technik wird in einem Vorratsbehälter eine genügende Menge Granulat bereitgehalten, wobei meistens über Niveauschalter die Zuführung von einem grossen Behälter sichergestellt wird. Vom Erfinder ist erkannt worden, dass eine unbestimmbare Vorratshaltung in einem Vorspeicher im Falle der kontinuierlichen Schmelzezufuhr zu qualitativen Problemen führen kann. In der flüssigen Schmelze finden über der Zeit verschiedene chemische Veränderungen statt, welche nicht zuletzt auch abhängig sind von Inhomogenitäten in Bezug auf die Schmelzetemperatur. Durch die Reduzierung der "Vorratsbehälter" für flüssige Schmelze auf die Grosse entsprechend einer zyklisch benötigten Dosiermenge können entsprechende Temperaturschwankungen nahezu ausgeschaltet werden. Damit wird, wie erste Versuche gezeigt haben, eine der klassischen Spritzgiesstechnik, ausgehend von einer Granulatform, zumindest ebenbürtige Qualität erreicht. Die neue Erfindung gestattet mehrere besonders vorteilhafte Lösungswege. Dies vor allem abhägig davon, ob der Schmelzestrom vom Entgasungszustand spritzbereit ist oder nicht. Für die neue Lösung wird vorgeschlagen, die grosse Reduktion des Acetaldehydgehaltes vorgängig in der Chemieanlage in die Region unter 30 ppm zu senken, so dass spritzgiessmaschinenseitig nur noch die restliche Absenkung ohne spezielle Begasung bei höheren Temperaturen möglich ist. Im Bereich der Spritzgiessmaschine muss dann nur noch die restliche Absenkung z.B. auf 1 bis 2 ppm durchgeführt werden. Hierzu wird auf die PCT/CH03/0031 7 Bezug genommen.
Der erste Lösungsweg für spritzbereite Schmelze gestattet eine ganze Anzahl besonders vorteihafter Ausgestaltungen, wozu auf die Ansprüche 2 bis 1 2 sowie 14 bis 21 Bezug genommen wird. Dabei kann zumindest ein Teil der baulichen Ausgestaltungen auch bei den weiteren Lösungswegen verwendet werden.
Der Ladevorgang der wenigstens zwei Einspritzzylinder erfolgt bevorzugt streng synchron, derart, dass ein konstanter Mengenstrom der Schmelze durch den Lade- prozess übernommen werden kann. Dabei wird von der Dauer eines Spritzgiess- zyklusses ausgegangen. Die theoretisch maximale Ladezeit für jeden Einspritzzylinder entspricht der Dauer eines Spritzgiesszyklusses. Während der Ladezeit des einen Einspritzzylinders ist der andere in Verbindung mit dem Spritzgiessprozess, wobei in einer ersten Phase die Schmelze eingespritzt wird. Danach erfolgt die Nachdruckphase. Bis zum Ende des Einspritzzyklusses verbleibt eine kleine Reservezeit. Jeder der beiden Einspritzzylinder hat somit eine Doppelfunktion:
- Jeder Einspritzzylinder ist eine Ladestation.
- Jeder der Einspritzzylinder ist eine Einspritzeinheit.
Durch das synchrone Zusammenarbeiten von wenigstens zwei Einspritzzylindern im Gegentakt, entweder als Ladestation oder als Einspritzeinheit, wird das Grundproblem der Umsetzung eines kontinuierlichen Schmelzestromes in einen zyklischen Schmelze- fluss gelöst und ein gegebener Volumenstrom exakt übernommen. Ganz besonders bevorzugt wird die Ladebewegung der Einspritzkolben aktiv gesteuert/geregelt, derart, dass möglichst keine Störwirkung auf den Mengenstrom des kontinuierlichen Schmelzestromes entsteht. Es muss verhindert werden, dass die ι
Einspritzkolbenbewegung zwangsweise durch den Schmelzedruck in der Speiseleitung der chemischen Produktionsanlage verursacht wird. Die Taktzeit Tz für den Spritzzyklus wird vorgegeben. Dies erlaubt, die Steuerung/Regelung der Einspritzkolbenbewegung für das Laden durch eine eine Positionsregelung über der Zeit durchzuführen. Der Ladevorgang wird einerseits durch Strömungswiderstände der viskosen Schmelze und andererseits durch mechanische Reibverluste des Antriebes insbesondere des Einspritzkolbens beeinflusst. Die Überwindung der Strömungsverluste wird durch die Schmelzepumpe bzw. durch die von ihr aufgebrachte Druckenergie übernommen. Die Energie für die Beschleunigung sowie der mechanischen Reibverluste wird durch entsprechende Regelung des Einspritzkolbens aufgebracht. Die Kolbenbewegung soll so gesteuert werden, dass Widerstände gegen die Einspritzkolbenbewegung, insbesondere Reibwiderstände, durch den gesteuerten/ geregelten Antrieb des Einspritzkolbens übernommen werden. Die Steuerung erfolgt derart, dass der theoretisch zu übernehmende Volumenstrom kontinuierlich durch den Ladevorgang übernommen wird.
Nach einer ersten Ausgestaltung wird die jeweilige Umschaltung von einem Einspritzzylinder auf den nächsten über Ventile gesteuert und so schnell als möglich durchgeführt, derart, dass kein Druckstoss auf den zugeführten Schmelzestrom entsteht. Nach einer zweiten Ausgestaltung wird die jeweilige Umschaltung von einem Einspritzzylinder auf den nächsten über Ventile derart gesteuert, dass in einem Übergangsbereich der Ladestrom sukzessive auf Null abgesenkt und gleichzeitig der Ladestrom für den nächsten koordiniert gesteigert und dadurch eine rückwirkende Störwirkung auf den kontinuierlichen Schmelzestrom verhindert wird. Vorteilhafterweise wird zwischen den Einspritzzylindern und der Einspritzform ein beheizter Ventilblock angeordnet, über welchen im Sinne eines Notausganges bei momentanen Störungen flüssige Schmelze über ein entsprechend steuerbares Ventil abgelassen werden kann. Dieses weitere Ventil wird auch bei der Einrichtung bei Beginn der Produktion benötigt, um den Einspritzvorgang zeitunabhängig auf die geforderten Parameter zu optimieren.
Vorrichtungsmässig wird eine Speiseleitung für die flüssige Schmelze sowie eine Ventilanordnung vorgesehen, über welche wahlweise einem der wenigstens zwei Einspritzzylinder flüssige Schmelze zuführbar ist, wobei die Ventilanordnung Teil eines Ventilblockes ist, welcher zwischen den Einspritzzylindern und den Spritzgiessformen platziert ist. Die Einspritzzylinder und die Ventilanordnung können als eine beheizbare Baueinheit ausgebildet werden, mit einem Anschluss für die Speiseleitung sowie wenigstens einer Verbindungsstelle für die Spritzgiessform. Die Ventilanordnung kann ein Umschaltventil aufweisen, über welches alternierend jeweils der eine Einspritzzylinder mit der Speiseleitung und der andere Einspritzzylinder mit den Kavitäten der Spritzgiessformen verbindbar ist. Es ist ferner möglich, dass die Ventilanordnung für jeden Einspritzzylinder ein Umschaltventil aufweist, über welches alternierend jeweils der eine Einspritzzylinder mit der Speiseleitung und der andere Einspritzzylinder mit den Kavitäten der Spritzgiessformen verbindbar ist. Dies hat den grossen Vorteil, dass die Ventilumschaltung langsam durchgeführt und in der Phase der Umschaltung die jeweilige Öffnungs- bzw. Schliessstellung untergeordnet ist und keinerlei Störwirkungen auslösen kann. In dieser Phase werden die Einspritzkolben weggesteuert. Der Ladevorgang wird durch aktive Steuerung/Regelung jedes Einspritzkolbens mit dem Ziel eines unveränderten statischen Schmelzedruck in der Speiseleitung und mit der Vorgabe eines konstanten Ladevolumens durchgeführt. Dies gilt ganz besonders auch für den Übergangsbereich von einem Einspritzkolben auf den jeweils folgenden. Bevorzugt wird die Kolbenrückzugsgeschwindigkeit und/oder der Kolbenrückzugsweg für jeden Ladevorgang neu bestimmt. Durch den Einfluss der Schmelzepumpe und durch Systemdruck und Temperaturschwankungen ergeben sich bei einer Regelung nach konstantem Volumen Masseänderungen infolge Dichteschwankungen. Durch eine Schuss-zu-Schuss-Regelung wird ein minimales Massepolster konstant gehalten und eine maximale Schussgewichtskonstanz bzw. verarbeitete Masse pro Zeiteinheit erreicht.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird über die Steuerung/Regelung der Kolbenweg für jeden Lade- und Spritzzyklus erfasst und das Ladevolumen mit dem Ziel einer konstanten Lademenge zyklusübergreifend korrigiert. Mit der vorgeschlagenen Lösung kann auf einem sehr hohen Niveau ein Schmelzefluss mit maximal möglicher Konstanz umgesetzt werden in eine zyklische Dosierleistung mit maximal möglicher konstanter Lademenge. Der vorangehende kontinuierliche Produktions- prozess der chemischen Anlage wird nicht gestört. Andererseits lässt sich der Spritzgiessprozess in jeder Beziehung auf eine höchstmögliche Qualität ausgestalten. Gemäss einem zweiten Lösungsweg des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der kontinuierliche Schmelzestrom vorgängig dem Spritzgiessen über einen Entgasungsextruder oder eine Entgasungsschnecke entgast und in zyklische Dosiermengen überführt wird. Im Falle einer vorgängigen Entgasung sind verschiedene Ausgestaltungen möglich, um die Schmelze möglichst optimal und mit der geringstmöglichen Zahl Bauteile dem Spritzprozess zuzuführen. Gemäss einer ersten Ausgestaltung wird der kontinuierliche Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender Förderschnecke übernommen und in einen als Zylinder mit steuerbarem Kolben ausgebildeten Vorspeicher gespiesen. Besonders bevorzugt wird dabei der Schmelzestrom zyklisch ventilgesteuert in einen Shot Pot überführt, wobei der Shot Pot mit dem vollen kontinuierlichen Schmelzestrom und zusätzlich mit dem zyklisch betätigbaren Vorspeicher gefüllt wird. Es ergeben .sich hieraus verschiedene Vorteile. Durch das Zusammenführen entsteht schussweise ein sehr guter Mischeffekt der Schmelze aus dem Shot Pot und der kontinuierlich zugeführten Schmelze. Der Shot Pot braucht nur eine minimale Grosse und liefert jeweils etwa eine halbe Schussmenge.
Gemäss einer zweiten Ausgestaltung wird der kontinuierliche Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender und linear bewegbarer Förderschnecke übernommen, wobei ein Teil des Entgasungsextruders als zyklisch aktivierbarer Vorspeicher ausgebildet ist, zur Erzeugung von zyklischen Dosiermengen. Die Überführung der zyklischen Dosiermengen in einem Shot Pot erfolgt ventilgesteuert im Intrusionsverfahren.
Gemäss einer dritten Ausgestaltung wird der kontinuierliche Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender Förderschnecke übernommen und die zyklische Dosiermenge über zwei parallel steuerbare Einspritzzylinder erzeugt. Hier werden die Elemente des ersten Lösungsweges teilweise übernommen.
Gemäss einem vierten vorteilhaften Vorschlag wird der kontinuierliche Schmelzestrom mit Entspannung des Zuführdruckes in einem Vorspeicher entgast. Die Schmelze kann dabei von einer Schmelzepumpe oder einem Extruder von dem Entgasungsvorspeicher übernommen und mit dem erforderlichen Druckaufbau und einem Zylinder mit steuerbarem Kolben in einen Vorspeicher gespiesen werden. Auch hier gibt es zwei Ausführungsmöglichkeiten. Bei einer ersten Ausführung wird der Schmelzestrom zyklisch ventilgesteuert in einen Shot Pot überführt, wobei der Shot Pot mit dem vollen kontinuierlichen Schmelzestrom und zusätzlich mit dem zyklisch betätigbaren Vorspeicher gefüllt wird.
Bei einer zweiten Ausführung wird die Schmelze von einer Schmelzepumpe oder einem Extruder von dem Entgasungsvorspeicher übernommen, wonach mit dem erforderlichen Druckaufbau die zyklischen Dosiermengen über zwei parallel steuerbare Einspritzzylinder erzeugt werden. Anlagegemäss weist die neue Lösung einen Entgasungsextruder, eine Entgasungsschnecke oder einen Entgasungs-Vorspeicher auf. Je nach spezifischen Erfordernissen kann das eine ödere andere Bauteil eingesetzt werden. Im Falles eines Entgasungsextruders bzw. einer Entgasungsschnecke weisen diese bevorzugt Antriebs- und Steuer-/Regelmittel auf, zur rein rotativen oder rotativen und linearen Bewegung der Förderschnecke. In allen Fällen kann der Entgasungsextruder bzw. die Entgasungsschnecke eine Förderschnecke oder zwei gleich oder gegenläufige Doppelschnecken aufweisen. Ferner ist es möglich, dass der Vorspeicher, insbesondere der als Shot Pot ausgebildete Vorspeicher, als FiFo-Speicher (first in, first out) oder als LiFo-Speicher (last in, first out) konzipiert ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Folge wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren
Einzelheiten erläutet. Es zeigen: die Figur 1 eine schematische Darstellung eines Beispieles für das Direct-Prefor- ming mit gleichzeitiger Granulierung eines Teils der Produktionsmenge; die Figur 2 ein Beispiel für die Kernkomponenten der Ladestation und
Einspritzeinheit; die Figur 3 ein Beispiel für Steuer-/Regelung der Einspritzkolben; die Figur 4 schematisch die wechselweise Arbeitsweise der Ladestation mit
Ventilumschaltung; die Figur 5 schematisch eine Alternative mit zwei Ventilen und einem gesteuerten
Wechsel für eine Ladestation zur nächsten; die Figuren 6 und 7 zwei Beispiele entsprechend den Figuren 4 und 5; die Figuren 8, 9, 10 drei Situationen des Ladevorganges und des Wechseins von einer
Ladestation zur nächsten; die Figur 1 1 schematisch den Verlauf des ganzen Spritzgiessprozesses; die Figur 1 2 rein schematisch die Aufbereitung der Schmelze aus der Granulatform gemäss dem klassischen Stand der Spritzgiesstechnik; die Figur 1 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der neuen Erfindung mit Entgasung der flüssigen Schmelze; die Figur 14 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem speziellen
Entgasungsextruder mit eingebautem Vorspeicher; die Figur 1 5 ein drittes Ausführungsbeispiel mit Entgasungsextruder sowie zwei
Einspritzzylindern entsprechend Figur 2; die Figur 1 6 eine weitere Ausgestaltung mit einem vorgelagerten
Entgasungsvorspeicher sowie einer Zahnradschmelzepumpe; die Figur 1 7 ganz grob ein Diagramm für die Bildung eines Speicherfüllvorganges entsprechend Figur 1 3.
Wege und Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt schematisch die neue Erfindung mit einer Chemieanlage 1 für die kontinuierliche Herstellung von flüssiger Schmelze. Die Schmelze wird über eine druckgeregelte Schmelzepumpe mit konstanter Volumenförderung über ein geheiztes Leitungssystem 2 direkt an eine Anzahl Spritzgiessmaschinen 3 transportiert. Jede der Spritzgiessmaschinen 3 ist mit einer Ladestation 4 ausgerüstet. Da Betriebsstörungen nie ganz ausschliessbar sind, weist die Ladestation 4 einen Notauslass 6 für heisse Schmelze auf. Der Notauslass wird auch für das Einrichten der Spritzgiessmaschine benötigt. Die fertigen Spritzgiessteile 1 2 werden über ein Transportsystem zu einer Verpackungseinrichtung geführt.
In der Figur 1 ist eine Chemieanlage 1 dargestellt mit vier Spritzgiessmaschinen 3, welche je 1 /8 der kontinuierlichen Schmelzeproduktion der Chemieanlage 1 übernehmen. Die verbleibende Produktionsmenge wird direkt über eine geheizte Leitung 9 in eine Granulieranlage 10 gespiesen, von welcher das gekühlte Kunststoffgranulat in Säcke 1 1 abgefüllt und anderen Spritzgiesswerken geliefert wird. Die Figur 1 ist eine kombinierte Anlage und kann gegebenenfalls in einer Aufbauphase eine wirtschaftliche Lösung sein. Selbstverständlich ist auch eine Kombination einer Chemieanlage 1 mit acht Spritzgiessmaschinen möglich, welche die gesamte Produktion der Chemieanlage übernehmen. Dabei wurde die Zahl 4 oder 8 nur als Beispiel gewählt. Die jeweils optimale Zahl ergibt sich erst aus allen Praxisfaktoren.
Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch und in grösserem Massstab die Überführung des kontinuierlichen Schmelzestromes im Leitungssystem 2 in den zyklischen Einspritzvorgang für den Spritzgiessprozess ohne Antriebssystem für die Ladestation 20 mit zwei Einspritzzylindern 21 und 22, welche unmittelbar auf einem Ventilblock 23 angeordnet sind. In jedem der Einspritzzylinder befindet sich ein Einspritzkolben 24 bzw. 25, welche hydraulisch angetrieben werden können. Der hydraulische Antrieb ist nur im Sinne eines Beispiels dargestellt. Selbstverständlich können die Einspritzkolben auch anders, z.B. elektromotorisch über Servomotoren, angetrieben werden. Die zwei hydraulischen Antriebe 26, 27 sind identisch, so dass nur der eine in der Folge beschrieben wird. Der Einspritzkolben 24 ist direkt über die Kolbenstange 28 mit dem hydraulischen Antrieb 26 verbunden. Der Antriebskolben 29 ist beidseits mit Oel beaufschlagt. Die Umsteuerung erfolgt über ein Hydraulikventil 50, das über ein Output Interface 51 angesteuert wird. Über die Signalleitungen der Vorortsensoren werden die notwendigen Informationen, insbesondere Weg und Druckwerte, an ein Input Interface circuit 52, 52' übermittelt. Die ganze Steuerung/Regelung erfolgt über einen Rechner 53, welcher mit einem Datenspeicher 54 sowie einer Eingabestation 55 mit Bildschirm 56 verbunden ist. Im Zentrum steht die Steuerung/Regelung der Einspritzkolben 24 und 25 in Funktion des Weges über der Zeit, des Schmelzedruckes sowie der entsprechend koordinierten Steuerung der Schmelzeventile. In der Figur 3 ist die Funktionseinheit mit dem Einspritzzylinder 21 mit A und die Funktionseinheit mit dem Einspritzzylinder 22 mit B bezeichnet.
Die Figur 4 zeigt den zeitlichen Ablauf für die beiden Funktionseinheiten A und B. Die Zeit für einen ganzen Zyklus ist mit Tz bezeichnet. Tz ist die von der Spritzgiessmaschine gegebene Taktzeit für einen vollständigen Giesszyklus. Die Zykluszeit Tz ist in der ersten Annahme eine fixe Grosse. Nur sehr grob sind die vier wichtigsten Phasen angedeutet: E = Einspritzen, ND = Nachdruck, RES = Reservezeit, und Laden bedeutet die Zeit für einen Ladevorgang eines einzelnen Einspritzzylinders 21 bzw. 22. Ein eigentlich kritischer Punkt ist der Übergang der Ladung von einem Einspritzzylinder zum folgenden. Mit t ist die Zeitspanne für den Übergang bezeichnet. Diese soll so kurz wie möglich sein.
Die Figur 5 zeigt eine andere Ausgestaltung, soweit es den Übergang betrifft. Gemäss Figur 5 erfolgt der Übergang durch entsprechende Ventilsteuerung sowie Bewegungssteuerung der Einspritzkolben, in der Übergangsphase zu- resp. abnehmend. Es erfolgt in der Übernahmephase eine exakte Wegsteuerung der beiden Einspritzkolben, so dass das abnehmende Ladevolumen Vab des einen Einspritzzylinders umgekehrt dem zunehmenden Ladevolumen Vzu des anderen Einspritzzylinders entspricht.
Die Figur 6 zeigt etwas konkreter, jedoch stark schematisch eine erste Ausgestaltung für eine Ladestation. Auf der linken Bildseite ist ein Spritzgiesswerkzeug 3 mit den beiden Formhälften 31 und 32 sowie der Schmelzezuführung mit einem Verteilblock 33. Dargestellt sind Preformen als Spritzgiessteile 1 2. Die Ladeeinheit 20 umfasst die Einspritzzylinder 21 , 22 mit den Einspritzkolben 24, 25 sowie eine ganze Ventilbaugruppe. Die Ventilbaugruppe besteht aus einem Umschaltventil 34, welches als Druckschieber dargestellt den Ladestrom aus der Zuführleitung 35 dem einen oder dem anderen Einspritzzylinder zuführt. In der dargestellten Situation wird der Einspritzzylinder 21 geladen. Das Absperrventil 36 ist in geschlossener Stellung. Das Absperrventil 37 ist dagegen in offener Stellung, so dass der Einspritzzylinder 22 mit den Formkavitäten verbunden ist. In der gezeichneten Lage nähert sich der Einspritzkolben 25 der Endstellung der Einspritzphase. Die ganze Ladeeinheit 20 ist mit einem Heizmantel 38 versehen, so dass die Schmelzetemperatur nahezu konstant gehalten werden kann. Die Ausgestaltung gemäss Figur 6 liegt dem Ladekonzept der Figur 5 zugrunde. Dieses setzt voraus, dass das Umschaltventil 34 sehr rasch umschaltbar ist und möglichst keine Rückschlagwirkungen auf den kontinuierlichen Schmelzestrom im Leitungssystem 2 bzw. in der Zuführleitung 35 entsteht.
Die Figur 7 zeigt eine Ausgestaltung gemäss Ladekonzept der Figur 5. Jede der beiden Einspritzzylinder weist in Bezug auf die Zuführleitung 35 ein eigenes Absperrventil 39 resp. 40 auf. In der dargestellten Lage wird der Einspritzzylinder 21 geladen. Entsprechend ist das Absperrventil 39 offen und das Absperrventil 36 geschlossen. Umgekehrt ist die Zuführung von Schmelze in den Einspritzzylinder 22 gesperrt. Der Einspritzkolben 25 ist noch in einer Einspritzbewegung dargestellt entsprechend Pfeil 41 . In der Figur 7 ist zusätzlich ein Notauslassventil 43 dargestellt. Im Falle einer Störung auf der Seite der Spritzgiessmaschine bzw. des Spritzgiesswerkzeuges und/oder für das Einrichten wird das Notauslassventil 43 geöffnet. Der entsprechende Druck in der Schmelzezufuhr wird, wie mit Bezugszeichen 45 angedeutet ist, ständig überwacht.
Die Figuren 8, 9 und 1 0 zeigen die drei Hauptsituationen für die Ladestation. In- der Figur 8 arbeitet der Einspritzzylinder 22 vollständig abgetrennt von der Zuführleitung 35. Mit mehreren Pfeilen 50 ist die entsprechende Steuerung, z.B. als Geschwindigkeitssteuerung während dem Einspritzen und als Drucksteuerung während der Nachdruckphase symbolisiert. Das völlig andere Druckverhältnis während dem Spritgiesszyklus ist grau angegeben. Der statische Druck in der Zuführleitung 35 ist strichliert dargestellt.
Die Figur 9 zeigt den Moment der Umschaltung des Ladevorganges vom Einspritzzylinder 21 zum Einspritzzylinder 22. Werkzeugseitig von den Absperrventilen 36 und 37 ist ein druckloser Zustand, ausser es kann der Systemdruck mit dem Absperrventil 42 gehalten werden.
Die Figur 10 zeigt die umgekehrte Situation. Der Einspritzzylinder 22 ist in der Ladephase und der Einspritzzylinder 21 in der Spritzphase dargestellt.
Die Figur 1 1 zeigt schematisch den Verlauf des ganzen Spritzgiessprozesses. In der Folge wird auf die Figur 1 1 Bezug genommen.
Für eine erste Versuchseinrichtung wird ein Einspritzzylinder von 40 bis 50 mm und ein Hub von etwa 200 mm vorgesehen, so dass z.B. ein Volumen von 300 cm3 bzw. ein Schussgewicht von 300 bis 400 gr. erzielt werden kann. Der Hotrunner-Block wird an der Formplatte befestigt und hat eine direkte Verbindung zu den Formkavitäten. Auf der Gegenseite hat der Hotrunner-Block über ein Ventil eine direkte Verbindung mit den Einspritzeinheiten. Über ein weiteres Ventil kann z.B. für das Einrichten heisse Schmelze abgelassen werden.
Die beiden Schusszylinder arbeiten alternativ und werden auch alternativ geladen. Der Wechsel von einem Schusszylinder erfolgt gesteuert in weniger als einer halben Sekunde. Der Einspritzkolben bewegt sich geschwindigkeitskontrolliert rückwärts' um den Schusszylinder, um während dem Zyklus ein exaktes Volumen zu laden.
Der Giessprozess wird
- während dem Einspritzen geschwindigkeitskontrolliert und
- während der Haltephase bzw. Nachdruckphase druckkontrolliert.
Dabei erfolgt der ganze Vorgang streng zyklisch und alternierend.
Die Ladung des Schusszylinders wird durch den Druck der Schmelzepumpe sichergestellt, z.B. mit 1 00 bis 200 bar. Der kontrollierte Volumenfluss ist konstant über der Zeit und unabhängig von dem Druck. Das Schussgewicht wird durch Druckschwankungen beeinflusst, vor allem Druckschwankungen aus dem Schmelzezuführsystem, so dass das Polster am Ende der Einspritzphase variiert. Diese Variation wird von Schuss zu Schuss korrigiert, so dass immer wieder mit einem minimalen Polster gearbeitet werden kann und ein konstantes Schussgewicht erhalten wird.
Die Figur 1 2 zeigt schematisch als Stand der Technik gleichsam ein Schulbeispiel für die Spritzseite einer Spritzgiessmaschine. Das Herzstück ist ein Einspritzzylinder 100 in den über einen Einfülltrichter 102 Rohmaterial 103, meistens in Granulatform, gespiesen wird. Im Einspritzzylinder 100 befindet sich eine Förderschnecke bzw. Einspritzschnecke 104, welche auf der rechten Seite in einer Lagerstelle 1 05 gelagert ist. Die rotative Bewegung der Einspritzschnecke 1 21 wird von der Achse A1 über einen Zahnrädersatz 106 und die axiale Einspritzbewegung (Achse A2) über einen Hydraulikkolben 1 07 erzeugt, welcher in einem Hydraulikzylinder 108 um einen Axialverschiebeweg bewegbar ist. Der Axialverschiebeweg richtet sich nach der gewünschten Schussmenge für das Spritzen eines Teiles bzw. der entsprechenden Menge bei Mehrfachformen. Ganz links endet der Einspritzzylinder 100 mit einer Düse 1 1 0, über welche die geschmolzene Kunststoffmasse 1 1 1 in die Kavitäten 138 der zwei Formhälften 1 36, 1 37 gespritzt wird. Der Einspritzzylinder 100 ist umgeben von Heizpaketen 1 1 2. Mit der Massangabe SpH ist der wählbare Spritzhub eingezeichnet, wobei SptHmax. der maximale Spritzhub bedeutet. Die Technologie des Spritzvorganges wird als bekannt vorausgesetzt. Die für die Hydraulik erforderliche "Peripherie" ist mit Bezugszeichen 109 nur angedeutet. Die Bezugsziffer 1 13 markiert einen Druckaufnehmer (P) und die Bezugsziffer 1 14 einen Geschwindigkeitsaufnehmer (VE). Der Kolben 107 wird über ein Servo- oder Proportionalventil 1 1 5 gesteuert. Die erforderlichen Steuerimpulse werden von einem Regler 1 1 6 bzw. einer Maschinensteuerung 1 1 7 aus gegeben. Die rotative Bewegung der Einspritzschnecke 104 wird von einem Antriebsmotor 1 1 8 (als Achse A1 bezeichnet) betätigt. Die axiale Bewegung wird durch den Hydraulikkolben 107 bzw. die Kolbenstange 1 1 9 (Achse A2) ausgelöst. Die beiden Achsen A1 und A2 sind vollständig unabhängig voneinander, haben aber als Gemeinsamkeit den selben Abtrieb auf das Kupplungsstück 1 20 für die Einspritzschnecke 104.
Die Figur 1 3 zeigt eine Entgasungsschnecke 60. Diese weist rechts in der Figur 2 einen Antriebsstummel 61 mit einem zylindrischen Wellenteil auf. Dem Einzugsbereich 63 ist ein Vorspeicher 62 vorgelagert. Die Entgasungsschnecke 60 ist über die ganze Länge mit unterschiedlichen Schneckenprofilen sowie unterschiedlichen Steigungen ausgebildet. Die erste Zone 63 hat primär eine Förderwirkung und wird als Einzugszone bezeichnet. Anschliessend an die Zone 63 ist eine Entgasungszone 64 mit geringer Schneckensteigung angeordnet. Die Entgasungsschnecke 60 weist am Übergang von der Zone 63 zu 64 eine abrupte Durchmesserreduktion 65 auf. Als Folge wird der in der ersten Zone aufgebaute statische Druck in der Schmelze abgesenkt. Dies hat zur Folge, dass die heisse und flüssige Schmelze entgast wird. Entsprechend ist in der Zone 64 ein Anschlussstutzen 66 für die Abführung des ausgeschiedenen Gases angeordnet. Die entsprechende Entgasung wird als bekannt vorausgesetzt. Der Zone 64 folgt eine Meteringzone 65. Die Meteringzone hat als Hauptaufgabe, die Schmelze zu homogenisieren und für den jeweils nächsten Schuss bereitzustellen. Ein wichtiges Kennzeichen der Entgasungsschnecke 60 ist die doppelte Bewegung. Die Entgasungsschnecke 60 hat hydraulische Antriebsmittel 67 für eine Längsbewegung (Pfeil 68) sowie Antriebsmittel 69 für eine Rotationsbewegung (Pfeil 70). Ein weiteres wichtiges Kennzeichen der Lösung gemäss Figur 13 ist der Vorspeicher 62. Der kontinuierliche Schmelzestrom wird entsprechend Pfeil 71 direkt in den Vorspeicher 62 zugeführt. Der Vorspeicher 62 hat dabei etwa die Grosse SV, entsprechend der grösst möglichen Schussmenge. Im Unterschied zu der klassischen Spritzgiesstechnik befindet sich eine vordosierte Spritzmenge hinten im Einzugsbereich der Entgasungsschnecke. Es wird gemäss Figur 1 3 davon ausgegangen, dass der kontinuierliche Schmelzestrom entgast werden muss. Die Dosiermenge wird durch eine Rückfahrbewegung der Schnecke aus dem Vorraum 62 entnommen und nach vorne für den nächsten Intrusionsvorgang gefördert. Der Einspritzkolben 71 hat eine Doppelfunktion. Während der Intrusion fährt der Einspritzkolben rückwärts. Die Einspritzeinheit 72 weist einen Hydraulikzylinder 73 auf und wird über entsprechende Steuermittel im Zyklus des Einspritzzyklusses bewegt. Dieser Teil wird als bekannt vorausgesetzt. Vorgelagert dem Einspritzkolben 71 ist ein Schmelzedepot 74, welches schussweise über eine Hotrunnerdüse 75 in die Kavitäten der Form gespritzt wird. Im Rhythmus des Spritzzyklusses wird ein Ventil 76 geöffnet und geschlossen, so dass entweder eine Schussmenge von der Entgasungsschnecke 60 an den Einspritzkolben 71 übergeben oder von dem Einspritzkolben 71 in die Kavitäten gespritzt wird. Die Entgasungsschnecke 60 rotiert ständig mit einem engen Bandbereich in Bezug auf Drehzahlvariationen und schiebt je eine Schussmenge vorne im Spritzzyklus von hinten nach vorne, so dass damit der kontinuierlich zugeführte Schmelzestrom in zyklischen Portionen überführt wird. Verfahrensgemäss wird ganz besonders bevorzugt die Schneckendrehzahl der Extruderschnecke 60 mit einer Automatik so gesteuert/geregelt, dass mit dauernder Rotation und möglichst niedriger Drehzahl ein vorbestimmbarer Positionsbereich des Schneckenverschiebeweges erreicht wird. Die entsprechende Vorrichtung weist Steuer-/Regelmittel mit Rechnerund Speicher-mitteln sowie entsprechender Software für ein dauerndes Drehen wenigstens einer Extruderschnecke auf, wobei die Schneckendrehzahl mit einer Automatik so steuer-/regelbar ist, dass mit dauernder Rotation und möglichst niedriger Drehzahl ein vorbestimmbarer Positionsbereich des Schneckenverschiebeweges erreichbar ist. Dies gestattet überraschenderweise, die Schneckendrehzahl sowohl den Schneckenweg und in der Folge auch das Antriebsdrehmoment für die rotative Bewegung der Schnecke sowie den Schmelze-druck auf viel höherer Stufe zu kontrollieren, um die Schmelzequalität bei höchster Plastifizierleistung sicher zu stellen. Ein besonders wichtiger Punkt liegt darin, dass eine Dosierreserve entfallen kann, die Schmelzeverweilzeit besonders im Vorspeicher reduziert wird und . bei vorgegebener Zykluszeit von dem Werkzeug Schnecken mit kleinstmöglicher Drehzahl betreibbar sind. Es ist möglich, besonders bei grössten Durchsatzleistungen, bei bestehenden Maschinen die Kapazität um 1 5 bis 20 % zu erhöhen und die A-A-Werte um rund 0,5 ppm zu reduzieren. Die Plastifizierschnecke kann näherungsweise wie bei klassischen Extrudern betrieben werden. Vorteilhafterweise wird durch die im Automatikbetrieb jeweils vorangehende Werkzeugzykluszeit als Master der Takt für die Steuerung/Regelung der Schnecke vorgegeben, wobei als erste Möglichkeit entweder von Hand oder durch ein vorgegebenes Rezept des Steuer-/Regelsystems eine Startdrehzahl vorgegeben und nach zwei oder mehreren Spritzgiesszyklen auf Automatikbetrieb umgeschaltet wird. Beim Start einer neuen Produktionscharge oder bei grösseren Abweichungen kann zur Steuerung/Regelung eine realistische Schneckendrehzahl mit Hilfe der Schneckenkennzahl ermittelt und diese für einen oder mehrere Zyklen zugrunde gelegt wird. Gemäss einer weiteren Lösung ist vorgesehen, dass das Steuer-/Regel-System eine Werkzeug-Zykluszeitverlängerung oder -Verkürzung erkennt, entsprechend eine reduzierte oder erhöhte Drehzahl für die Schnecke mit Hilfe der Schneckenkennzahl ermittelt und der SteuerJRegelung vorgibt. Ferner wird der Plastifizierschnecke ein Wegmesssystem zugeordnet. Durch Vorgabe einer Wegbandbreite für die Schneckenverschiebung kann sichergestellt werden, dass die Plastifizierschnecke nicht auf Anschlag fährt. Durch eine Überwachung der Position der Plastifizier-schnecke und Vorgabe eines minimalen Überschieberestes bzw. einer Bandbreite für einen minimalen Übergaberest kann die Schmelzeverweilzeit auf ein Minimum gehalten und ein metallisches Auffahren der Plastifizierschnecke vermieden werden. Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann während dem Intrudieren der Schmelzedruck im Schneckenvorraum überwacht und im Hinblick auf ein schonendes Überschieben der Spritzgiessmasse durch Steuerung/Regelung der Schneckenver-schiebung, z.B. in dem Bereich von 200 bis 500 bar, optimiert werden. Ein ganz besonders vorteilhafter Lösungsweg ist dadurch gekennzeichnet, dass mit der Reduktion des Schneckendurchmessers und die Verwendung von in zwei oder mehreren synchron und parallel zu dem Spritzkolben arbeitenden Schnecken die Schmelze im gleichen Takt in den Einspritzkolben intrudieren kann. Es können zwei oder mehrere Schnecken eingesetzt werden. Die Maschine wird kürzer, ergibt eine kleine Standfläche und wird dadurch preiswerter. Die oben aufgeführten Parameter, welche primär die Qualität bestimmen, bleiben optimal unter Kontrolle. Die Lebensdauer aller Komponenten der Schneckeneinheiten wird vergrössert, da bei niedriger Drehzahl die Schnecke quasi konstant bei tieferem Antriebsmoment dreht. Es ist ferner möglich, dass zwei oder mehrere parallel arbeitende Entgasungs-schnecken vorgesehen werden, über welche im gleichen Takt auf einen gemeinsamen Einspritzkolben Schmelzemasse schussweise intrudierbar ist. Bevorzugt werden die Steuer-/Regelmittel ausgelegt für einen Automatikbetrieb, so dass die Schnecken-position durch zyklusübergreifende und/oder permanente Drehzahl-anpassung im Bereich von Betriebsgrenzen pendelt. Im Falle eines Störbetriebes mit grösseren Schwankungen wird für den jeweils folgenden Schuss eine neue Drehzahl auf Grund der Schneckenkennzahl ermittelt und für den folgenden Regel-/Steuervorgang genutzt. Wichtig ist, dass dafür die Vorrichtung Sensormittel aufweist für die Schneckendrehzahl und/oder den Schneckenweg und/oder das Motordreh-moment für die rotative Bewegung der Schnecke und/oder den Druck im Schneckenvorraum, damit die Steuer-/Regelprogramme zur Optimierung der Schmelzequalität ausgelegt werden können. Besonders im Falle der Herstellung von Preformen weist die Vorrichtung eine Mehrfachform sowie einen Entnahmeroboter für spritzgegossene Preformen für PET-Flaschen auf, wobei die Spritzgiesszykluszeit durch die Einfahrbewegung des Entnahmeroboters in die geöffneten Formhälften insbesondere für einen vollautomatischen Betrieb festlegbar ist. Die Steuerregelung ist ausgebildet für eine zyklusübergreifende Drehzahlnachführung und/oder für eine Drehzahlnachführung während eines einzelnen Zyklus. Die Plastifiziereinheit weist bevorzugt einen hydraulischen Antrieb für die Axialbewegung und einen elektromotorischen Antrieb für die rotative Bewegung der Schnecke auf. Die Schmelze wird von dem Vorbehälter 62 zyklisch übernommen und über den Entgasungsextruder kontinuierlich weiter transportiert. Die Übergabe der Schussmenge erfolgt rein zyklisch durch entsprechende lineare Bewegungen der Schnecke und durch Übergabe über einen Übergabekanal 77, wenn das Ventil 36 offen ist.
Die Figur 1 4 zeigt einen anderen Lösungsweg mit einem Extruder, der als Entgasungsextruder 29 ausgebildet und nur rotativ angetrieben ist. Die Entgasungsschnecke 81 ist identisch ausgebildet, wie bei der Lösung gemäss Figur 1 3 mit der entsprechenden Ausgestaltung der Schneckengeometrie sowie der Schneckenwelle angedeutet ist. Ferner zeigt die Figur 14 die entsprechende Steuer- und Regelung der einzelnen Parameter. Im Unterschied zu Figur 13 ist bei der Ausgestaltung gemäss Figur 14 die Extruderschnecke nur rotativ über ein Zahnradgetriebe 69 sowie einen Elektromotor 82 angetrieben. Der Elektromotor 82 wird von einem Maschinenrechner 1 1 7 kontrolliert. Die Entgasungsschnecke 81 übernimmt den zugeführten Schmelzestrom und gibt diesen im wesentlichen unverändert weiter, was mit dem Pfeil 83 angedeutet ist. Eine weitere Besonderheit der Lösung gemäss Figur 14 ist der Einsatz eines Vorspeichers 84, der grundsätzlich gleich ausgestaltet sein kann wie die Einspritzeinheit 72 der Figur 1 3. Die Überführung des kontinuierlichen Schmelzestromes in die vom Spritzzyklus geforderte zyklische Dosierung erfolgt über einen Vorspeicher 85. Während der Zeit, in der das Ventil 76 geschlossen ist, wird der ganze Schmelzestrom in den Vorspeicher 85 gefördert. Durch eine Steuer-/Regelung 86 wird der Kolben 73 in beiden Bewegungsrichtungen kontrolliert bewegt. Für die Phase der Intrusion wird das Venil 76 geöffnet. Der kontinuierliche Schmelzestrom von der Entgasungsschnecke wird direkt in den Shot/Pot 74 gelenkt. Gleichzeitig führt der Kolben 71 eine Anstossbewegung durch und übergibt während eines Intrusionszyklusses die ganze im Vorspeicher zwischengelagerte Schmelzemenge gleichzeitig in den Shot/Pot 74. In der Figur 1 7 ist die Speicher-Bilanz über eine Spritzgiesszykluszeit To dargestellt. Während der Zeit T1 wird der Vorspeicher 85 gefüllt und während der Zeit T2 wieder geleert. Für die Phase der Intrusion werden die beiden Masseströme, mit Pfeilen 87 und 88 angedeutet, in den Shot/Pot überführt. Die Füllzeit für den Shot/Pot wird damit auf ein Minimum reduziert.
Die Figur 15 zeigt einen weiteren Lösungsweg. Der Extruderteil stimmt mit der Lösung gemäss Figur 14 und der Einspritzteil mit der Figur 2 überein. Das schussweise Einspritzen der Schmelze erfolgt abwechselnd über die Einspritzkolben 24 resp. 25. Die Überführung der kontinuierlichen Schmellzeströme in einen zyklischen erfolgt hierdurch über die beiden gesteuerten Einspritzkolben 24, 25. Eine weitere interesante Lösung ist in der Figur 1 6 dargestellt. Im oberen Bildteil ist ein Entgasungsvorspeicher 90, von dem der kontinuierliche Schmelzestrom über eine Zahnradpumnpe 91 weitergeleitet wird. Die Umwandlung des kontinuierlichen Schmelzestromes in einen zyklischen Schmelzestrom erfolgt gleich wie in der Lösung gemäss Figur 14. Im Entgasungsvorspeicher 90 wird Schmelze druckentlastet, so dass die frei werdende Gasmenge über den Stutzen 66 abgelassen werden kann. Der Entgasungsvorspeicher wird möglichst klein dimensioniert, optimal nicht grösser als die grösste erforderliche Schussmenge. Der Ansaug der Schmelze durch die Zahnradpumpe 91 erfolgt mit sehr tiefem Druck. Die Zahnradpumpe erzeugt den für den Intrusionsvorgang sowie die Füllung des Vorspeichers 85 erforderlichen Druck.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum zyklischen Spritzgiessen von Kunststoffteilen, insbesondere von Preformen, wobei die flüssige Schmelze direkt von einer chemischen Produktions- anlage im spritzbereiten Entgasungszustand oder im noch ungenügenden Entgasungszustand übernommen und mehreren Verarbeitungsstellen mit Einspritzschnecke oder Einspritzzylinder zugeführt wird, d ad u rc h g e ke n n z e i c h n et, dass die flüssige Schmelze als konstanter Mengenstrom über die Zeit von jeder Verarbeitungsstelle von einer chemischen Produktionsanlage über ein Verteilsystem übernommen und über eine Vorspeicherung bei jedem Verbraucher in zyklisch gesteuerte exakte Dosiermengen überführt wird, wobei die Verarbeitungsstellen Spritzgiessmaschinen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d ad u rc h g e ke n n z e i c h net, dass ein kontinuierlicher, vom Entgasungszustand spritzbereiter Schmelzestrom .von einem ersten und einem zweiten Einspritzzylinder mit gesteuerten bzw. geregelten Einspritzkolben von je einer Spritzgiessmaschine wechselweise geladen wird, über welche im Gegentakt der Ladung der zyklische Spritzzyklus in der Spritzgiessmaschine durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d ad u rch g e ke n n z e ic h net, dass das Laden der wenigstens zwei Einspritzzylinder je einer Spritzgiessmaschine streng synchron erfolgt, derart, dass ein konstanter Mengenstrom der Schmelze durch den Ladeprozess übernommen wird, wobei Ladebewegung der Einspritzkolben vorzugsweise aktiv gesteuert wird, derart, dass mechanische Reibverluste und Beschleunigungsverluste kompensiert werden und keine Störrückwirkung auf .den Mengenstrom des kontinuierlichen Schmelzestromes aus der chemischen Produktions- anlage entsteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d ad u rc h g e k e n nze i c h net, dass die jeweilige Umschaltung von einem ersten Einspritzzylinder auf einen zweiten Einspritzzylinder einer Spritzgiessmaschine über Ventile gesteuert und so schnell als möglich durchgeführt wird, derart, dass kein Druckstoss auf den der Spritzgiessmaschine zugeführten Schmelzestrom entsteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u rc h g e ke n nze ic h net, dass die jeweilige Umschaltung von dem ersten in den zweiten Einspritzzylinder über Ventile gesteuert wird, wobei in einem Übergangsbereich der Ladestrom sukzessive auf Null abgesenkt und gleichzeitig der Ladestrom für den nächsten koordiniert gesteigert wird, so dass keine rückwirkende Störwirkung auf den kontinuierlichen Schmelzestrom bzw. den Druck des Schmelzestromes entsteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d ad u rc h g e ke n n z e i c h net, dass zwischen dem ersten und zweiten Einspritzzylinder und der Einspritzform einer Spritzgiessmaschine ein beheizter Ventilblock angeordnet ist, über welchen für die Einrichtphase oder im Sinne eines Notausganges bei momentanen Störungen flüssige Schmelze abgelassen werden kann.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dad u rc h g eke nnze ic hnet, dass ein kontinuierlicher, ungenügend entgaster Schmelzestrom vorgängig dem Spritzgiessen über einen Entgasungsextruder oder eine Entgasungsschnecke entgast und in zyklische Dosiermengen überführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, d ad u rc h g e ke n nz e i c h n et, dass der ungenügend entgaste Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender Förderschnecke übernommen und in einen als Zylinder mit steuerbarem Kolben ausgebildeten Vorspeicher gespiesen wird, wobei vorzugsweise der Schmelzestrom zyklisch ventilgesteuert in einen Shot Pot überführt wird, und der Shot Pot mit dem vollen kontinuierlichen Schmelzestrom und zusätzlich mit dem zyklisch bestätigbaren Vorspeicher gefüllt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, d ad u rc h g e k e n n ze i c h net, dass der kontinuierliche Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender und linear bewegbarer Förderschnecke übernommen wird, wobei ein Teil des Entgasungsextruders als zyklisch aktivierbarer Vorspeicher ausgebildet ist, zur Erzeugung von zyklischen Dosiermengen und die Überführung der zyklischen Dosiermengen insbesondere in einem Shot Pot ventilgesteuert im Intrusionsverfahren erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 7, d ad u rc h g e ke n nz e i c h net, dass der kontinuierliche Schmelzestrom von einem Entgasungsextruder mit dauernd rotierender Förderschnecke übernommen und die zyklische Dosiermenge über zwei parallel steuerbare Einspritzzylinder erzeugt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, d ad u rc h g e ke n n z e ic h n et, dass der Schmelzestrom zyklisch ventilgesteuert in einen Shot Pot überführt und der Shot/Pot mit dem vollen kontinuierlichen Schmelzestrom und zusätzlich mit dem zyklisch betätigbaren Vorspeicher gefüllt wird, wobei der kontinuierliche Schmelzestrom mit Entspannung des Zuführdruckes in einem Vorspeicher entgast und die Schmelze vorzugsweise von einer Schmelzepumpe oder einem Extruder von dem Entgasungsvorspeicher übernommen und vom Vorspeicher ventilgesteuert in den Shot/Pot gespiesen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 11, d adu rc h g e ke n n z e ic hnet, dass die Schmelze insbesondere von einer Schmelzepumpe oder einem Extruder von dem Entgasungsvorspeicher übernommen und mit dem erforderlichen Druckaufbau die zyklischen Dosiermengen über zwei parallel steuerbare Einspritzzylinder einer Spritzgiessmaschine erzeugt werden.
13. Anlage für die Herstellung von Spritzgiessteilen, insbesondere von Preformen, wobei die flüssige Schmelze direkt von einer Chemieanlage im spritzgiessbreiten Entgasungszustand oder im noch ungenügenden Entgasungszustand übernommen und kontinuerlich mehreren Spritzgiessmaschinen zuführbar ist, zur zyklischen Herstellung der Spritzgiessteile in Spritzgiessformen, d ad u rc h g e k e n n z e i c h net, dass jede der mehreren Spritzgiessmaschinen an eine Speiseleitung eines Verteilsystems der Chemieanlage anschliessbar ist, wobei die einzelnen Spritzgiessmaschinen wenigstens einen über SteuerJRegelmittel aktivierbaren Vorspeicher aufweisen, zur rückströmungsfreien Überführung des kontinuierlichen Schmelzestromes in exakte zyklische Dosiermengen in die Spritzgiessformen.
14. Anlage nach Anspruch 13, d ad u rc h g e ke n nz e i c h n et, dass die einzelne Spritzgiessmaschine als Vorspeicher zwei Einspritzzylinder mit Einspritzkolben sowie Steuer-/Regelmittel aufweist, derart, dass die wenigstens zwei Einspitzzylinder abwechslungsweise als gesteuerte/geregelte Ladezylinder betreibbar sind, derart, dass ein kontinuierlicher Schmelzestrom rückströmungsfrei übernehmbar und über die entsprechende Aktivierung der Einspritzkolben die Einspritzzylinder als Einspritzeinheit arbeiten und die Spritzgiessteile zyklisch herstellbar sind.
15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, d ad u rc h g e ke n n z e i c h n et, dass die Spritzgiessmaschine eine Ventilanordnung aufweist, über welche wahlweise einem der wenigstens zwei Einspritzzylindern flüssige Schmelze zuführbar ist, wobei die Ventilanordnung Teil eines Ventilblockes ist, welcher zwischen den Einspritzzylindern und den Spritzgiessformen platziert ist.
16. Anlage nach Anspruch 15, d ad u rc h g e ke n nz e i c h n et, dass die Ventilanordnung ein Umschaltventil aufweist, über welches alternierend jeweils der eine Einspritzzylinder mit der Speiseleitung und der andere Einspritzzylinder mit den Kavitäten der Spritzgiessformen verbindbar ist, wobei die Ventilanordnung für jeden Einspritzzylinder ein Umschaltventil aufweist, über welches alternierend jeweils der eine Einspritzzylinder mit der Speiseleitung und der andere Einspritzzylinder mit den Kavitäten der Spritzgiessformen verbindbar ist.
17. Anlage nach Anspruch 15 oder 16, d ad u rc h g e ke n n ze i c h net, dass die Ventilanordnung für jeden Einspritzzylinder ein Umschaltventil aufweist, über welches alternierend jeweils der eine Einspritzzylinder mit der Speiseleitung und der andere Einspritzzylinder mit den Kavitäten der Spritzgiessformen verbindbar ist, wobei die Einspritzzylinder sowie die Ventilanordnung eine beheizbare Baueinheit bilden, mit einem Anschluss für die Speiseleitung sowie wenigstens einer Verbindungsstelle für die Spritzgiessform.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d ad u rc h g e ke n n z e ic h n et, dass der Ladevorgang durch aktive Steuerung/Regelung des Einspritzkolbens ohne rückwirkende Veränderung des statischen Schmelzedruckes in der Speiseleitung, mit dem Ziel eines konstanten Ladevolumens, durchführbar und die Kolbenrückzugsge- schwindigkeit und/oder der Kolbenrückzugsweg für jeden Ladevorgang neu bestimmbar ist.
19. Anlage nach Anspruch 18, d ad u rc h g e ke n nz e i c h n et, dass die Steuerung/Regelung den Kolbenweg für jeden Lade- und Spritzzyklus erfasst und das Ladevolumen, mit dem Ziel einer konstanten Lademenge, zyklusübergreifend korrigierbar ist.
20. Anlage nach Anspruch 13, d ad u rc h g e ken n z e i c h n et, dass sie einen Entgasungsextruder oder eine Entgasungsschnecke mit einer Förderschnecke oder zwei gleich oder gegenläufige Doppelschnecken sowie Antriebsund Steuer-/Regelmittel aufweist, zur rein rotativen oder rotativen und linearen Bewegung der Förderschnecke bzw. Doppelschnecken.
21. Anlage nach Anspruch 13, d ad u rc h g e ke n n z e i c h n et, dass sie einen Vorspeicher, insbesondere einen als Shot Pot ausgebildeten Vorspeicher aufweist, der als FiFo-Speicher (first in, first out) oder als LiFo-Speicher (last in, first out) ausgebildet ist.
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