WO2003041940A1 - Spritzgiesscompounder - Google Patents

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WO2003041940A1
WO2003041940A1 PCT/EP2002/012462 EP0212462W WO03041940A1 WO 2003041940 A1 WO2003041940 A1 WO 2003041940A1 EP 0212462 W EP0212462 W EP 0212462W WO 03041940 A1 WO03041940 A1 WO 03041940A1
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extruder
injection molding
piston
storage device
melt
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PCT/EP2002/012462
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French (fr)
Inventor
Walter Wohlrab
Original Assignee
Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C45/54—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw
    • B29C45/542—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw using an accumulator between plasticising and injection unit, e.g. for a continuously operating plasticising screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C2045/466—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould supplying the injection unit directly by a compounder

Definitions

  • the invention relates to an injection molding compounder, according to the preamble of claim 1.
  • thermoplastic material a thermoplastic material
  • thermosetting polymers with organic or inorganic particles or fibrous filling elements and ceramics with wax or polymer binders.
  • an injection molding is known for example from WO 86/06321
  • This document describes in particular in figure 2 a compounder, with a twin-screw. -Extruder for producing melt, which is then passed on to a piston injection unit.
  • the melt present in the chamber of the injection device is introduced into the cavity of the mold.
  • a non-return valve gives the melt a way forward free, so that a sufficient amount of bullet can be placed in front of the piston.
  • the object of the present invention is to provide an injection molding compounder of the type mentioned at the outset which is distinguished by the simplicity of its construction and by its inexpensive method of production.
  • the storage device known per se is flow-connected in the conveying direction of the extruder before its exit and in the axial direction in a region of the extruder screw with the interior of the extruder housing.
  • a melt produced in the extruder in one mode of operation, reaches the intermediate store before it reaches its outlet and is carried out from the intermediate store back into the extruder in another operating state.
  • the opening of the extruder housing to be provided, through which the melt is discharged or introduced from or into the storage device, is thus located in the region of the at least one extruder screw, viewed in the axial direction of the extruder.
  • mixing elements are preferably provided in the extruder, in particular on the extruder screws. These mixing elements can be provided both in the area of the discharge and inlet opening and downstream. Overall, the present invention thus specifies a continuously driven extruder, the melt production of which only has to be removed in batches.
  • a further advantage can be seen with highly viscous melt material in that the last end of the extruder with its conveying action supports the transport of the melt and the introduction into the injection device.
  • the storage device is formed integrally with the extruder.
  • the storage device can be flanged directly to the extruder housing. This leads to a particularly compact embodiment of the injection molding compounder. In particular, additional lines and thus costs can be saved as a result.
  • the storage device has a storage housing, for example in a cylindrical shape, in the interior of which a piston is displaceably guided to form the storage space with variable volumes.
  • the piston in the storage device can be pressurized in the direction towards the extruder screw and / or away from the extruder screw. In this case, a controlled discharge or introduction of melt into the storage device is possible.
  • corresponding spring, hydraulic, pneumatic, electromotive or mechanical devices for acting on the piston and corresponding control and regulating devices would have to be provided.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the extruder screw-side surface of the piston of the storage device is designed to be complementary to the screw geometry such that that the contour of the extruder housing, in particular of the extruder barrel, is simulated when the pistons are shifted completely inwards. This means that the buffer can be completely emptied and no residues remain in the storage device.
  • the extruder can be equipped with one, two or more screws. Two-screw extruders whose screws are operated in the same or opposite directions have proven to be particularly suitable.
  • Figure 1 is a schematic representation of an injection molding compounder according to the invention with an injection device and extruder including an integrated storage device and
  • Figure 2 is a sectional view of Figure 1 according to section A-A.
  • an extruder 10 which has an extruder housing 12 in the form of an extruder cylinder.
  • Two extruder screws 14 rotating in the same direction are rotatably arranged in the extruder housing 12.
  • a drive for the extruder screws is not shown here because it is not the direct object of the invention.
  • two filling openings namely a first hopper 16 and a second hopper 18, are provided.
  • Various materials can be introduced into the extruder 10 via the hopper.
  • a melt with the addition of glass fibers is formed in the extruder 10.
  • the output 20 of the extruder 10 is in itself in a known manner via a connecting line 22 to the front part of an injection device 40.
  • the connecting line 22 opens into the front part of an injection chamber 42 of the injection device 40.
  • a valve 24 is provided in the connecting line 22 to interrupt the flow connection.
  • the injection device 40 also called a shot-pot, is of conventional design and essentially comprises an injection piston 44 which can be moved back and forth in an injection cylinder 55.
  • the injection piston 44 is acted upon by a hydraulic device (not shown in more detail) which acts in a hydraulic chamber 46 on a hydraulic piston 47 for moving the injection piston 44 back and forth.
  • the mode of operation of the injection device 40 is known per se.
  • the valve 24 When the valve 24 is open, the injection chamber 42 is filled with melt by pulling back or pushing the piston 44. If the injection chamber 42 is filled in the desired manner, the valve 24 is closed and the melt is introduced into a cavity of a mold (not shown) by acting on the piston 44 forwardly via an injection nozzle.
  • An essential component in the present embodiment is a storage device 50 for the melt, which comprises a cylindrical housing 52 which is flanged directly to the extruder housing 12.
  • a piston 54 is mounted so that it can be moved back and forth perpendicularly to the conveying direction of the extruder 10. By moving the piston back and forth, a reservoir with variable volume is created.
  • the interior of the extruder 10 is connected in terms of flow to this reservoir, specifically in the present case via a bore with a constant diameter.
  • the end 56 of the piston 54 on the extruder screw side is designed, as shown in more detail in FIG. 2, in accordance with the inner contour of the extruder barrel 12. In this way, the reservoir can be moved with the pistons completely shifted inwards bring to zero so that no melt residues can remain in the storage device in this state.
  • piston 52 is acted upon in the direction of the extruder screws 14 or away from it.
  • spring elements, pneumatic, hydraulic or electromagnetic devices can be used for this.
  • a corresponding controlled or regulated action on piston 54 enables the melt to be discharged or introduced from or into the storage device 50 in exactly the desired manner.
  • the piston 54 should be subjected to force towards the extruder screw when it is desired to discharge the melt from the storage device 50 back into the extruder 10.
  • the operation of the present injection molding compounder according to the invention is as follows: with the valve 24 open and the operating phase during the melt to be introduced into the injection device 40, the melt is fed directly from the extruder 10 via the connecting line 22 into the injection chamber 42 of the injection device 40.
  • the melt deviates into the storage device 50 during continuous operation of the extruder screws 14 and thus continuous production of melt, as a result of which the piston 52 in the enclosed Figures is moved up.
  • the operating state (F) of the extruder 10 there is no further melt conveyance. Rather, the melt located in this area remains in this area.
  • the melt is introduced into the storage device 50 as long as the valve 24 remains closed.
  • the volume of the storage device 50 should of course be dimensioned in such a way that the melt that occurs during the closed position of the valve 24 can be completely absorbed in the storage device 50 acting as a buffer. If the valve 24 is opened again after an injection process in order to fill the injection device 40, the piston 52 acted on inwards presses the melt received in the storage device 50 back into the interior of the extruder 10.
  • the extruder screws 14 are preferably designed such that the melt originating from the storage device 50 is mixed with the melt originating from the extruder part located upstream.
  • the reservoir of the storage device 50 is completely emptied.
  • the design of the inner surface of the piston which can be seen in FIG. 2, ensures that the melt is completely returned to the extruder 10. This prevents melt residues in the storage device 50.
  • the screw section F can moreover be designed in the sense of a better conveying effect, so that in particular highly viscous melt can be conveyed without problems via the supply line 22 to the injection device 40.
  • an inexpensive, compact and simply constructed injection molding compounder is specified which allows batchwise discharge even with continuous screw operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spritzgiesscompounder, umfassend einen Extruder (10) mit einem Extrudergehäuse (12) und zumindest einer im Extrudergehäuse (12) drehbar angeordneten Extruder-Schnecke (14) zur Erzeugung von Schmelze, einer Einspritzeinrichtung (40), die mit dem Ausgang des Extruders (10) strömungsmässig verbunden oder verbindbar ist, sowie einer Speichereinrichtung (50) zum Zwischenspeichern von Schmelze. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die Speichereinrichtung (50) in Förderrichtung des Extruders (16) vor dem Ende der zumindest einen Extruderschnecke (14) mit dem Extrudergehäuse (12) derart verbunden ist, um in dem Extruder (10) gebildete Schmelze in der Speichereinrichtung (50) zu speichern.

Description

Titel
Spritzgießcompounder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Spritzgießcompounder, gemäß dem Oberbegriff des- Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, verschiedene Ausgangsmaterialien, von denen zumindest ein Ausgangsmaterial ein thermoplastisches Material ist, in einem Extruder zu einer homogenen Schmelze zu verarbeiten, um diese Schmelze dann über eine Einspritzvorrichtung in eine Form einzubringen. Dazu wird die Schmelze mit hohem Druck in eine Kavität eingedrückt. Beispiele für unterschiedliche miteinander zu vermischende Materialien sind thermoplastische Polymere oder sogenannte Thermosetting-Polymere mit organischen oder anorganischen Partikeln oder faserförmi- gen Füllelementen und Keramiken mit Wachs- oder Polymerbindemitteln.
Nachfolgend wird eine solche Vorrichtung, umfassend einen Extruder sowie eine strömumgsmäßig in Anschluss daran angeordnete Einspritzvorrichtung", als Spritzgießcompounder bezeichnet. Ein Spritzgießcompounder ist beispielsweise aus der WO 86/06321 bekannt. Dieses Dokument beschreibt insbesondere in Figur 2 einen Compounder, mit einem Zwei-Schnecken-Extruder zur Erzeugung von Schmelze, die dann in eine Kolbeneinspritzeinheit weitergeleitet wird. Durch das Vorschieben des Kolbens wird die in der Kammer der Einspritzeinrichtung vorhandene Schmelze in die Kavität der Werkzeugform eingebracht. Beim Zurückfahren des Kolbens gibt eine Rückstromsperre den Weg für die Schmelze nach vorne frei, so dass wieder eine ausreichende Einschussmengen vor dem Kolben platzierbar ist.
Als nachteilig hat sich bei einem solchen Spritzgießcompounder erwiesen, dass der Extruder nur diskontinuierlich betrieben werden kann und bei jedem Einspritzvorgang zwischenzeitlich abzuschalten ist. Um einen quasi-kontinuierlichen Betrieb bei einem kontinuierlich arbeitenden Extruder und einer intermittierend arbeitenden Einspritzvorrichtung sicherzustellen, sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Zwischenspeicher (auch Pufferspeicher genannt) vorgesehen ist. In diesem wird das ständig vom Extruder nachgelieferte Schmelzematerial während eines Einspritzvorganges zwischengespeichert. Wird die Einspritzvorrichtung wieder zur Befüllung mit Schmelze freigegeben, wird sowohl aus dem Extruder als auch aus dem Zwischenspeicher Schmelzematerial in die Einspritzeinrichtung eingeführt. Als Vertreter solcher Vorrichtungen seien die US 6,071 ,462, die DE 11 42 229 sowie die JP Gbm-36-19372 genannt.
Bei diesen Spritzgießcompoundern ist die Speichereinrichtung jedoch zum Teil aufwändig konstruiert und es sind jeweils Zu- und Ableitungen vom Speicher weg bzw. zum Speicher hin notwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spritzgießcompounder der eingangsgenannten Art anzugeben, der sich durch die Einfachheit seiner Konstruktion sowie durch seine kostengünstige Herstellungsweise auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Demgemäß ist bei einem bekannten Spritzgießcompounder die an sich bekannte Speichereinrichtung in Förderrichtung des Extruders vor dessen Ausgang und in Axialrichtung gesehen in einem Bereich der Extruder-Schnecke mit dem Innenraum des Extrudergehäuses strömungsverbunden.
Durch diese konstruktive Ausgestaltung gelangt eine im Extruder hergestellte Schmelze bei einer Betriebsweise noch bevor sie zu dessen Ausgang gelangt in den Zwischenspeicher und wird in einem anderen Betriebszustand wieder aus dem Zwischenspeicher in den Extruder hinein ausgeführt. Die dabei vorzusehende Öffnung des Extrudergehäuses, durch den der Aus- bzw. Eintrag der Schmelze aus oder in die Speichereinrichtung durchgeführt wird, befindet sich somit in axialer Richtung des Extruders gesehen im Bereich der zumindest einen Extruder-Schnecke. Dies bringt weitere Vorteile mit sich. So kann die Schmelze nach dem Verlassen des Extruders direkt der Einspritzeinrichtung zugeführt werden, ohne dass es nochmals eines gesonderten Umwegs über einen Speicher bedarf. Zudem wird die im Speicher zwischengespeicherte Schmelze während des Austragsvorganges aus der Speichereinrichtung wieder mit im Extruder befindlicher Schmelze gemischt. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise Mischelemente im Extruder, insbesondere an den Extruder- Schnecken vorgesehen. Diese Mischelemente können sowohl im Bereich der Austragsund Einlassöffnung, wie auch strömungsabwärts vorgesehen sein. Insgesamt ist mit der vorliegenden Erfindung also ein kontinuierlich angetriebener Extruder angegeben, dessen Schmelzeproduktion nur chargenmäßig abgenommen werden muss.
Ein weiterer Vorteil kann bei hochviskosem Schmelzmaterial darin gesehen werden, dass das letzte Ende des Extruders mit seiner Förderwirkung den Transport der Schmelze und das Einbringen in die Einspritzeinrichtung unterstützt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Speichereinrichtung integral mit dem Extruder ausgebildet. Insbesondere kann die Speichereinrichtung unmittelbar am Extrudergehäuse angeflanscht sein. Dies führt zu einer besonders kompakten Ausführungsform des Spritzgießcompounders. Dadurch können insbesonders zusätzliche Leitungen und damit Kosten eingespart werden.
Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung weißt die Speichereinrichtung ein Speichergehäuse, beispielsweise in zylindrischer Form auf, in dessen Innenraum ein Kolben zur Bildung des Speicherraums mit variablen Volumen verschieblich geführt ist. Der Kolben in der Speichereinrichtung kann in Richtung zur Extruder-Schnecke hin und/oder von der Extruder-Schnecke weg fremdbeaufschlagt werden. In diesem Falle ist ein geregeltes Aus- oder Einbringen von Schmelze in die Speichereinrichtung möglich. Natürlich müssten in diesem Fall entsprechende Feder-, Hydraulik-, Pneumatik-, elektromotorische oder mechanische Vorrichtungen zu Beaufschlagung des Kolbens sowie entsprechende Steuer- und Regelvorrichtungen vorgesehen sein.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die extruderschneckenseitige Fläche des Kolben der Speichereinrichtung komplementär zu der Schneckengeometrie derart ausgebildet ist, dass die Kontur des Extrudergehäuses, insbesondere des Extruderzylinders, bei vollständig nach innen verschobenen Kolben nachgebildet ist. Dies führt dazu, dass der Zwischenspeicher vollkommen entleert werden kann und keine Rückstände in der Speichereinrichtung verbleiben.
Natürlich kann der Extruder mit ein, zwei oder mehr Schnecken bestückt sein. Besonders geeignet haben sich Zwei-Schneckenextruder erwiesen, deren Schnecken gleich- oder gegensinnig betrieben werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die vorliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Spritzgieß- compounders mit Einspritzeinrichtung und Extruder samt integrierter Speichereinrichtung und
Figur 2 eine Schnittdarstellung aus Figur 1 gemäß Schnitt A-A.
Beim vorliegenden konkreten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spritzgieß- compounders ist ein Extruder 10 vorgesehen, der ein Extrudergehäuse 12 in Form eines Extruderzylinders aufweißt. In dem Extrudergehäuse 12 sind zwei gleichsinnig rotierende Extruder-Schnecken 14 drehbar angeordnet. Ein Antrieb für die Extruder- Schnecken ist vorliegend nicht dargestellt, da er nicht unmittelbarer Gegenstand der Erfindung ist.
Im Extrudergehäuse 12 sind zwei Einfüllöffnungen, nämlich ein erster Einfülltrichter 16 und ein zweiter Einfülltrichter 18, vorgesehen. Über die Einfülltrichter können verschiedene Materialien in den Extruder 10 eingeführt werden. Beispielsweise ist möglich, über den ersten Einfülltrichter 16 ein Polypropylen-Granulat in den Extruder 10 einzubringen und über den zweiten Einfülltrichter 18 ein Glasfasermaterial beizugeben.
Durch den Betrieb der Extruder-Schnecken 14 entsteht im Extruder 10 dann eine Schmelze mit Glasfaserbeimischung. Der Ausgang 20 des Extruders 10 ist in an sich bekannter Weise über eine Verbindungsleitung 22 mit dem vorderen Teil einer Einspritzeinrichtung 40 verbunden. Dabei mündet die Verbindungsleitung 22 in den vorderen Teil einer Einspritz-Kammer 42 der Einspritzeinrichtung 40. Um die Einspritzeinrichtung 40 vom Extruder 10 abkoppeln zu können, ist in der Verbindungsleitung 22 ein Ventil 24 zur Unterbrechung der Strömungsverbindung vorgesehen.
Die Einspritzeinrichtung 40, auch Shot-pot genannt, ist herkömmlich ausgebildet und umfasst im wesentlichen einen Einspritzkolben 44, der in einem Einspritzzylinder 55 hin und her bewegbar ist. Die Beaufschlagung des Einspritzkolbens 44 erfolgt über eine nicht näher dargestellte Hydraulikeinrichtung, die in einer Hydraulik-Kammer 46 einen Hydraulik-Kolben 47 zum Hin- und Herbewegen des Einspritzkolbens 44 beaufschlagt.
Die Funktionsweise der Einspritzeinrichtung 40 ist an sich bekannt. Bei geöffnetem Ventil 24 wird die Einspritz-Kammer 42 unter Zurückziehen oder -schieben des Kolbens 44 mit Schmelze befüllt. Ist die Einspritz-Kammer 42 in gewünschter Weise befüllt, so wird das Ventil 24 geschlossen, und die Schmelze wird durch Beaufschlagung des Kolbens 44 nach vorne über eine Einspritzdüse in eine Kavität eines Formwerkzeugs (nicht dargestellt) eingebracht.
Ein wesentlicher Bestandteil bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Speichereinrichtung 50 für die Schmelze, die ein zylindrisches Gehäuse 52 umfasst, welches am Extrudergehäuse 12 unmittelbar angeflanscht ist. In dem zylindrischen Gehäuse 52 ist senkrecht zur Förderrichtung des Extruders 10 hin und her verschieblich ein Kolben 54 gelagert. Durch das Hin- und Herbewegen des Kolbens wird ein Reservoir mit variablen Volumen geschaffen. Der Innenraum des Extruders 10 ist mit diesem Reservoir strömungsmäßig verbunden, und zwar vorliegend über eine Bohrung mit gleichbleibendem Durchmesser.
Das extruderschneckenseitige Ende 56 des Kolbens 54 ist wie in Figur 2 näher dargestellt entsprechend der Innenkontur des Extruderzylinders 12 ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich das Reservoir bei vollständig nach innen verschobenen Kolben auf Null bringen, so dass in diesem Zustand keine Schmelzereste in der Speichereinrichtung verbleiben können.
Vorliegend nicht dargestellt sind Vorrichtungen mit denen der Kolben 52 in Richtung zu den Extruder-Schnecken 14 hin oder von dieser weg beaufschlagt werden. Beispielsweise können dafür Federelemente, Pneumatik-, Hydraulik- oder Elektromagnetische Vorrichtung verwendet werden. Durch eine entsprechende gesteuerte oder geregelte Beaufschlagung Kolbens 54 ist ein Aus- bzw. Eintrag der Schmelze aus oder in die Speichereinrichtung 50 in genau gewünschter Weise möglich. In jedem Fall sollte der Kolben 54 zur Extruder-Schnecke hin dann mit Kraft beaufschlagt sein, wenn ein Austrag der Schmelze aus der Speichereinrichtung 50 zurück in den Extruder 10 gewünscht wird.
Die Funktionsweise des vorliegenden erfindungsgemäßen Spritzgießcompounders ist wie folgt: Bei geöffnetem Ventil 24 und der Betriebsphase bei der Schmelze in die Einspritzeinrichtung 40 einzubringen ist, wird die Schmelze direkt aus dem Extruder 10 über die Verbindungsleitung 22 in die Einspritz-Kammer 42 der Einspritzeinrichtung 40 geführt.
Ist dann die Einspritz-Kammer 42 ausreichend gefüllt und wird das Ventil 24 für einen Einspritzvorgang geschlossen, so weicht die Schmelze bei fortwährendem Betrieb der Extruder-Schnecken 14 und damit fortwährender Produktion von Schmelze in die Speichereinrichtung 50 aus, wodurch der Kolben 52 in den beiliegenden Figuren nach oben verschoben wird. Im Bereich (F) des Extruders 10 findet in diesem Betriebszustand keine weitere Schmelzeförderung mehr statt. Vielmehr verbleibt die in diesem Bereich befindliche Schmelze in diesem Bereich.
Die Schmelze wird solange in die Speichereinrichtung 50 eingebracht, wie das Ventil 24 geschlossen bleibt. Dazu sollte natürlich das Volumen der Speichereinrichtung 50 derart dimensioniert werden, dass die während der Geschlossenstellung des Ventils 24 anfallende Schmelze vollständig in der als Puffer wirkenden Speichereinrichtung 50 aufgenommen werden kann. Wird das Ventil 24 nach einem Einspritzvorgang wieder zum Füllen der Einspritzeinrichtung 40 geöffnet, drückt der nach innen beaufschlagte Kolben 52 die in der Speichereinrichtung 50 aufgenommene Schmelze wieder in den Innenraum des Extruders 10 zurück. Dabei sind die Extruder-Schnecken 14 vorzugsweise so ausgebildet, dass die aus der Speichereinrichtung 50 stammende Schmelze mit der aus dem strömungsaufwärts befindlichen Extruderteil stammenden Schmelze gemischt wird.
Während des Beladevorgangs der Einspritzeinrichtung 40 wird das Reservoir der Speichereinrichtung 50 vollständig geleert. Durch die, insbesondere, aus Figur 2 ersichtliche Ausbildung der Kolbeninnenfläche wird sichergestellt, dass die Schmelze vollständig wieder in den Extruder 10 zurückgeführt wird. Damit werden Schmelzerückstände in der Speichereinrichtung 50 vermieden.
Der Schneckenabschnitt F kann überdies im Sinne einer besseren Förderwirkung ausgebildet werden, so dass insbesondere hochviskose Schmelze problemlos über die Versorgungsleitung 22 zur Einspritzeinrichtung 40 förderbar ist.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein kostengünstiger, kompakter und einfach aufgebauter Spritzgießcompounder angegeben, der auch bei kontinuierlichem Schneckenbetrieb einen chargenweise Austrag zulässt.
Bezugszeichenliste
10 Extruder
12 Extruder-Zylinder
14 Extruder-Schnecke
16 erste Einfüllöffnung
18 zweite Einfüllöffnung
20 Extruder-Auslass
22 Verbindungsleitung
24 Ventil
40 Einspritzeinrichtung
42 Einspritz-Kammer
44 Einspritz-Kolben
46 Hydraulik-Kammer
47 Hydraulik-Kolben
48 Einspritzdüse
50 Speichereinrichtung
52 Gehäuse
54 Speicherkolben
56 schneckenseitiges Kolbenende

Claims

Patentansprüche
1. Spritzgießcompounder umfassend
- einen Extruder (10) mit einem Extrudergehäuse (12) und zumindest einer im Extrudergehäuse (12) drehbar angeordneten Extruder-Schnecke (14) zur Erzeugung von Schmelze,
- eine Einspritzeinrichtung (40), die mit dem Ausgang des Extruders (10) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, sowie
- eine Speichereinrichtung (50) zum Aufnehmen und Abgeben von Schmelze, die mit dem Extruder strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (50) in Förderrichtung des Extruders (10) vor dessen Ausgang und in Axialrichtung gesehen in einem Bereich der Extruder- Schnecke (14) mit dem Innenraum des Extrudergehäuses (12) strömungs- verbunden ist.
2. Spritzgießcompounder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (50) integral mit dem Extruder (10) ausgebildet ist.
3. Spritzgießcompounder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (50) unmittelbar am Extrudergehäuse (12) angeflanscht ist.
4. Spritzgießcompounder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (50) ein Speichergehäuse (52) aufweist, in dem ein Kolben zur Bildung eines Speicherraumes mit variablem Volumen verschieblich geführt ist.
5. Spritzgießcompounder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (54) in Richtung der zumindest einen Extruder-Schnecke (14) hin und/oder entgegengesetzt dazu beaufschlagbar ist.
6. Spritzgießcompounder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beaufschlagung des Kolbens (54) eine Feder-, Hydraulik-, Pneumatikoder elektromotorische oder mechanische Vorrichtung vorgesehen ist.
7. Spritzgießcompounder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der extruderschneckenseitige Teil des Kolbens (54) derart ausgeformt ist, dass bei vollständig zur Extruder-Schnecke (14) verschobenem Kolben (52) der Speicherraum im wesentlichen zu Null wird.
8. Spritzgießcompounder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitige Fläche des Kolbens (52) bei vollständig zur Extruder- Schnecke (14) hin verfahrenem Kolben (52) die Innenwandung des Extrudergehäuses (12) fortsetzt.
9. Spritzgießcompounder nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Extruder-Schnecke (14) im Bereich der Speichereinrichtung (50) Mischelemente aufweist.
10. Spritzgießcompounder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder (10) zwei Extruderschnecken (14) umfasst, die gleich- oder gegensinnig betreibbar sind.
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