[go: up one dir, main page]

WO2014198503A1 - Vorrichtung und verfahren zum beschicken von duroplast-spritzgiesseinheiten oder duroplast-extrudereinheiten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum beschicken von duroplast-spritzgiesseinheiten oder duroplast-extrudereinheiten Download PDF

Info

Publication number
WO2014198503A1
WO2014198503A1 PCT/EP2014/060390 EP2014060390W WO2014198503A1 WO 2014198503 A1 WO2014198503 A1 WO 2014198503A1 EP 2014060390 W EP2014060390 W EP 2014060390W WO 2014198503 A1 WO2014198503 A1 WO 2014198503A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
extruder
compound material
thermoset
automatic feed
screw
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/060390
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Würtele
Marco Gruber
Jochen Mitzler
Original Assignee
Kraussmaffei Technologies Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraussmaffei Technologies Gmbh filed Critical Kraussmaffei Technologies Gmbh
Publication of WO2014198503A1 publication Critical patent/WO2014198503A1/de

Links

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
    • B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B29C31/06—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity in measured doses, e.g. by weighting
    • B29C31/061—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity in measured doses, e.g. by weighting using stationary volumetric measuring chambers
    • B29C31/063—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity in measured doses, e.g. by weighting using stationary volumetric measuring chambers of the piston type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/60—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726—Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • 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
    • B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/02—Dispensing from vessels, e.g. hoppers
    • 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
    • B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B29C31/042—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity using dispensing heads, e.g. extruders, placed over or apart from the moulds
    • 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
    • B29C45/18—Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
    • 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
    • B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/48—Plasticising screw and injection screw comprising two separate screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary

Definitions

  • the invention relates to a device for feeding injection molding and extruder units for the primary molding of thermoset materials.
  • Conventional devices for feeding injection molding and extruder units are known from the prior art.
  • EP 0 687 543 B1 shows such a device for feeding injection molding and extruder units, especially for the use of duroplastic materials.
  • This known device for feeding injection molding and extruder units for thermoset injection molding machines forms the preamble of claim 1.
  • the devices also referred to as automatic feed units for molding compositions for feeding injection molding and extruder units generally have a material funnel whose axis of rotation is pivoted relative to the vertical.
  • a screw conveyor is arranged, which conveys the material in the feed hopper to a metering screw of the injection molding or extrusion unit.
  • the materials conveyed by an automatic feed unit to a metering screw or plasticizing screw of an injection molding unit are, in particular, free-flowing thermoset materials which can be processed on a corresponding thermoset injection molding machine.
  • compounded materials are added to the material hopper of the automatic feed unit from raw materials, which form so-called compound materials and are also referred to as blends or material mixtures.
  • Typical representatives of compound materials are, for example, polymers filled with fillers or fibrous materials. In the processing of thermoset materials, these are typically hardeners or resins.
  • plasticizing unit In automatic feed units for injection molding and extruder units but also TPE (technical polyelastomers), polymer blends, nanocompounds, biopolymers, natural fiber compounds and similar materials of the respective plasticizing unit can be supplied.
  • these com- Pounds In the plasticizing unit or in the metering screw, these com- Pounds usually prepared by introducing heat so further that they harden after introduction into a mold or after passing through a nozzle and so hardened form the desired injection molding or the extruder profile.
  • the compounds are formed from raw materials such as rock flour, wood flour, glass fibers, paper, cloth, fiber strands or chips thereof by blending with binders.
  • the binders are often resins, polyolefins, engineering thermoplastics, polyurethane and / or rubber or the like.
  • hardener for example, the desired thermosetting properties are achieved which, for example, can be adapted by adding additives.
  • Thermosets are, as known in the relevant prior art, chemically crosslinked plastics, which are no longer deformable thermoplastic after curing.
  • a variety of extruders are used, which usually treat under the action of heat by means of screw conveyors material-friendly as possible, a homogeneous, constant material properties exhibiting Compound.
  • Known representatives of compounds are, for example, BMC and SMC molding compounds (bulk-mold and sheet-molding compounds), which can be both short-fiber and long-fiber-reinforced free-flowing thermosetting plastics.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for feeding injection molding and extrusion units, with which the formulation and the material rial properties of the compounds that can be fed to the automatic feed unit, can be influenced.
  • a further object of the present invention is to provide a device which processes the raw materials used so as to protect the material in such a way that the material quality in the finally produced thermoset injection molded components or thermoset extruder profiles is improved.
  • the present invention has also set itself the task to keep the stress on the raw materials used to a minimum and to reduce the cost of the preparation of the compound.
  • an extruder for processing the starting materials for a thermoset compound which prepares the starting materials to form a thermoset compound material.
  • the extruder feeds the thermoset compound material processed by it directly, without intermediate storage, to a material hopper of an automatic feed unit of a thermoset injection or thermoset extrusion unit.
  • the device according to the invention can be used directly with the starting materials, ie with resins, hardeners, binders, fillers, reinforcing fibers, etc., which are first processed in an extruder to compound material. After compounding, the compound material is fed directly to a material hopper of an automatic feed unit of an injection molding machine or an extruding machine. It is thus achieved that a formulation of a compound material, for example, depending on the requirements of the component to be produced or to adapt to the production conditions in the thermoset original molding can be suitably reacted to obtain a component with optimal properties. That is, with the device according to the invention, a direct compounding of the starting materials takes place, wherein the compound can be processed directly from an injection molding or extruder unit.
  • the starting material used after compounding in which it often has to be heated, does not unnecessarily cool down until further processing, or until plastification, in order to be usually reheated for plasticizing.
  • the starting materials are processed in a material softening manner for processing in a thermoset injection or extrusion unit.
  • this arrangement has a favorable effect on the parts price of the components to be produced, since no two-stage heating is necessary, which consumes additional energy. Furthermore, handling and transport costs for the processed compound material are eliminated, as is conventionally the case.
  • the formulation and / or texture of the compounded material can in particular be influenced flexibly.
  • Such an influence on compounded material is not known in the prior art.
  • An already prefabricated compounded material can not be easily changed in its composition or material properties.
  • the resulting disadvantages in the processing of the industrially prefabricated compound material to injection molding or Extrudierprofilen be taken in injection molding and Extrudierattien according to the prior art in purchasing.
  • the material properties of the compound can be influenced, thereby making the demands on the workpiece to be produced (injection molding) or profile (extrusion), can be better fulfilled. It can also be flexibly reacted to the manufacturing and environmental conditions involved in the production of the components. Thus, temperature fluctuations and / or moisture fluctuations, which are, for example, due to the seasons or due to operational conditions, can be taken into account via the adaptation of the compound prepared directly on the machine, so that an optimum component quality is achieved.
  • composite material can be processed in an injection molding machine or in an extruder whose expiry time or, in chemical terms, its half-life is relatively low, and which, if appropriate, should be provided with additives so that the compound material can be treated according to his Production not degraded until its processing. Under degradation of compound material, for example, to understand that this cures quickly or loses its viscosity properties or undergoes color changes due to environmental influences. All this can be avoided with the device according to the invention with which the compound material is produced immediately before processing on an injection unit or extruding unit, so that compound material of the highest quality is available for the production of injection molded parts or extruded profiles from thermoset materials.
  • thermoset material for an injection molding machine or for an extruder
  • the recipe can be optimally adapted.
  • the formulation can thus be optimally adjusted to the required material properties of the thermoset component to be produced, which is to be processed in an injection molding machine or an extruder machine.
  • the flexible influence on the compound material can also take into account different environmental influences. It is possible to work with compound material which conventionally can only be stored for a short time or can be stored only by adding additives, which normally leads to losses in the material quality. Such quality losses in the material properties can be avoided with the device according to the invention.
  • the method according to the invention not only achieves an increased quality of parts for the components which are produced by means of the injection molding unit or extruding unit, but also achieves a saving of resources, in particular by avoiding (double) heat supply and / or transport of industrially prefabricated components. th compound material. This ultimately has a positive effect on the parts price.
  • the parts produced with an injection molding or extruder unit according to the invention thus contribute positively to the economy of the production process and improve the ecological energy balance for the components or profiles produced with an injection molding or extrusion machine according to the invention.
  • energy savings can be achieved because once warmed starting material for processing of compound material does not cool significantly, to be reheated for plasticizing.
  • the heated in the preparation material can be supplied in the heated state of plasticizing, whereby no or only very small heat losses occur.
  • Direct compounding on the injection molding machine or on the extruder reduces the material stress in the chain of the preparation of the starting materials into compound material and further on the plasticization of the compound material, since many intermediate steps are eliminated in comparison to material processing in the conventional state of the art. All steps to transportability or shelf life, such. As pelleting or granulation omitted in the direct compounding according to the present inventive method.
  • the compound material can be processed continuously or discontinuously by the extruder used according to the invention, depending on how the further processing sequence is designed on the injection molding unit or extruding unit.
  • the extruder will also be operated discontinuously due to the discontinuous injection molding process, and in the case of an extrusion process the extruder for the preparation of the compound material will operate continuously, since the extrusion process for the production of the workpiece also runs continuously.
  • the outlet opening of the extruder used according to the invention for the production of the compound material can be mounted directly on the filling opening of the plasticizing cylinder of the injection molding unit or the extruding unit.
  • the material hopper of the automatic feed unit can serve as a buffer memory, that is, processed by the extruder compound continuously fed into the material hopper and from there via the feed screw of the automatic feed unit discontinuously further to the metering screw for the injection molding.
  • an improved material quality or an increased energy saving can thereby be realized.
  • the continuous or discontinuous operation of the extruder for processing the thermoset compound material may depend on the material properties that the compound material is to receive or on how the further processing of the compound material takes place.
  • the thermoplastic compound material prepared by the extruder is conveyed into the material hopper of the automatic feed unit for an injection molding or extruding unit via a feed chute, which is more preferably sealed off from the environment.
  • the material hopper will be made heatable, so that the processed compound material does not cool. More preferably, in this case, the extruder for processing of compound material will be provided with a hopper for the material hopper, so on the one hand no energy losses occur and no impurities are entered into the compound material.
  • the device according to the invention or the method according to the invention also improves the quality of the parts by avoiding impurities or separate measures to avoid such impurities that usually occur due to material handling.
  • the extruder itself preferably has several openings for the introduction of starting materials, since the compounding, depending on the type and / or size of the starting materials, a different time / heat ratio or other compounding requirements for material-saving processing has.
  • starting materials such as long glass fibers
  • the extruder will not be introduced at the beginning of the extruder, but rather towards the end of the extruder, so that the long fibers will receive as little mechanical stress as possible and will no longer break as inevitable.
  • other starting materials which require good mixing are introduced at openings which are arranged at the beginning of the extruder.
  • the extruder itself can be a single-screw or a twin-screw or a planetary roller extruder, the screw conveyor either rotate in the same direction or in opposite directions to each other.
  • the most favorable design is u. a.
  • the starting materials used as well as the way in which the composition is also influenced by the preferred starting materials.
  • the extruder can be tempered in a suitable manner.
  • the manner of controlling the temperature of an extruder can be carried out in a conventional manner, for example electrically, through which fluid flows, microwave-excited, etc.
  • the automatic feed device is also designed to be heatable.
  • a constant energy level or temperature level is maintained, whereby the material properties and the material quality for the workpieces to be produced can be kept consistently high, since the material used is not subject to temperature fluctuations, which may possibly lead to quality losses.
  • the compounded material is preferably fed by the automatic feed unit to the metering screw in a pressure-controlled manner, so that unnecessary material loads and consistent shot weights, in particular in injection molding units or mass flows, in particular in extruder units, can be ensured.
  • a thermoset compound material is plasticized in a Dosierschneckenvorraum supplied by means of a metering screw from which it, for example, by means of a hydraulic piston through a nozzle, for example, introduced into an injection mold is extruded or extruded on an extruding machine.
  • thermosetting compound material is supplied to the metering screw by an automatic feeder, which preferably has a rotating material hopper and arranged along its surface line screw conveyor, fed continuously or discontinuously.
  • an automatic feeder which preferably has a rotating material hopper and arranged along its surface line screw conveyor, fed continuously or discontinuously.
  • the thermoset compound material is previously prepared in an extruder unit from raw materials, the extruder feeds the compounded material directly to the material hopper of the automatic feed unit without further intermediate storage.
  • the extruder may have a plurality of openings for receiving starting material, whereby the individual starting materials are subjected to different mechanical forces or treated with different residence times, in particular in heated extruders to thermoset compound material. Even if the thermoset compound material is processed batchwise, for example, by an injection molding unit, the extruder for processing the thermosetting compound can be continuously operated because the material hopper of the automatic feeder unit serves as a buffer storage.
  • thermoset compound material from the automatic feed unit to the plasticizing unit of the injection molding or extruding unit is pressure-controlled, so that the mechanical loads on the compound material can be controlled and regulated, and a constant material input, in particular for extrusion machines or a consistent shot weight, at Injection molding machines is possible.
  • the schematic representation of a device according to the invention for feeding injection molding and extrusion units shows an extruder 6, the starting materials in the form of resin, hardener, fillers, with and without fibers, etc. can be supplied. These starting materials used can be subjected to additives and / or heat and / or pressure, whereby, for example, by means of conventional, arranged in the extruder 6 screw conveyors 65, a compound material 10 can be processed.
  • a compound material 10 processed in the extruder 6 is preferably conveyed into a material hopper 41 of an automatic feed unit 4 via a feed chute 5, which is arranged at the end of the extruder 6.
  • the material hopper 41 is preferably designed so that it can rotate about its axis inclined to the vertical axis of rotation 41 a.
  • the thermoset compound compound 10 passes to a screw conveyor 42, which is arranged along a generatrix of the material funnel 41.
  • the screw conveyor 42 feeds the compound material to a metering screw 2, which plasticizes the compound material 10 and supplies the plasticized compound material 20, for example, to a screw antechamber 21.
  • the feeding of the not yet plasticized compound material 10 from the material hopper 41 via the screw conveyor 42 can be carried out continuously to the metering screw 2, which is preferred for example in Extrudiertechniken.
  • the delivery of the automatic feed unit 4 can also be formed discontinuously.
  • the processing of the thermoset compound material 10 can take place continuously or discontinuously by the extruder 6, since the material hopper 41 can be used as a buffer for the discontinuous injection molding process.
  • the plasticization of the thermosetting compound material 10 by the metering screw 2 is also carried out in a continuous or discontinuous manner.
  • a continuous operation of the metering screw 2 in the discontinuous injection molding process is also conceivable here, since a screw antechamber 21, which can preferably accommodate the shot volume, can be filled continuously by the metering screw 2.
  • the screw antechamber 21 then serves as a buffer memory, which is emptied at each shot of the injection molding machine.
  • the continuous operation of the metering screw 2 for plasticizing the thermoset compound material 10 is suitable so that the generally continuous extruder unit for producing extruded profiles is continuously supplied with plasticized compound material 20.
  • the outlet opening of the extruder 6 can be mounted directly to the filling opening of the cylinder of the plasticization with the metering screw 2.
  • the extruder 6 used for the preparation of the thermoset compound material 10 is operated with a twin screw 65, which are further preferably driven in rotation in the same direction.
  • the extruder 6 for the preparation of the thermosetting compound material 10 via an internal screw heating, which is, for example. Liquid or gas flows through, heated. So that the hot compound material 10 does not cool on the way to the metering screw 2, in which the material is usually heated for plasticizing, the automatic feeding device 4 is also tempered. This can also be done by means of an internally arranged liquid or gas circulation of heated media.

Landscapes

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

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Beschicken von Duroplast-Spritzgießoder Duroplast-Extrudereinheiten, aufweisend eine Dosierschnecke (2) und eine automatische Zuführeinheit (4). Die automatische Zuführeinheit weist einen Materialtrichter (41) zur Aufnahme von Duroplast-Compoundmaterial (10) und eine Förderschnecke (42) zum Zuführen des Duroplast-Compoundmaterial an die Dosierschnecke auf. Die Dosierschnecke plastifiziert das Duroplast-Compoundmaterial und führt das plastifizierte Duroplast-Compoundmaterial einem Dosierschneckenvorraum (21) mit einer Auslassöffnung (22) dosiert zu. Die Vorrichtung weist weiter einen Extruder (6) auf, der die Ausgangsstoffe für eine Aufbereitung des Duroplast- Compoundmaterial vermengt und das Duroplast-Compoundmaterial dem Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit zuführt.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BESCHICKEN VON DUROPLAST-SPRITZGIESSEINHEITEN ODER
DUROPLAST-EXTRUDEREINHEITEN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudereinheiten für die Urformung von duroplastischen Werkstoffen. Herkömmliche Vorrichtungen zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudereinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. EP 0 687 543 B1 zeigt beispielsweise eine solche Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudereinheiten, speziell für den Einsatz von Duroplastmaterialien. Diese bekannte Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudereinheiten für Duroplast-Spritzgießmaschinen bildet den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Die auch als automatische Zuführeinheiten für Formmassen bezeichneten Vorrichtungen zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudereinheiten weisen in der Regel einen Materialtrichter auf, dessen Rotationsachse gegenüber der Vertikalen verschwenkt ist. Entlang der Mantellinie eines solchen Materialtrichters ist üblicherweise eine Förderschnecke angeordnet, die das Material im Fördertrichter an eine Dosierschnecke der Spritzgieß- oder Extrudiereinheit fördert.
Bei den durch eine automatische Zuführeinheit an eine Dosierschnecke bzw. Plastifi- zierschnecke einer Spritzgusseinheit geförderten Materialien handelt es sich insbesondere um rieselfähige Duroplastmaterialien, die auf einer entsprechenden Duroplast- Spritzgießmaschine verarbeitet werden können. Hierzu werden in den Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit aus Rohstoffen compoundierte Materialien zugegeben, die sogenannte Compound-Materialien bilden und auch als Blends oder Materialgemische bezeichnet werden. Typische Vertreter für Compound-Materialien sind beispielsweise mit Füllstoffen oder Faserstoffen versetzte Polymere. Bei der Verarbeitung von duroplastischen Materialen sind dies typischerweise Härter oder Harze.
In automatischen Zuführeinheiten für Spritzgieß- und Extrudereinheiten können aber auch TPE (technische Polyelastomere), Polymerblends, Nanocompounds, Biopolymere, Naturfasercompounds und ähnliche Materialien der jeweiligen Plastifiziereinheit zugeführt werden. In der Plastifiziereinheit bzw. in der Dosierschnecke werden diese Com- pounds meist durch Einbringen von Wärme derart weiter aufbereitet, dass sie nach dem Einbringen in ein Formwerkzeug bzw. nach dem Durchtritt durch eine Düse aushärten und so ausgehärtet das gewünschte Spritzgießteil bzw. das Extruderprofil bilden.
Die Compounds werden aus Ausgangsstoffen, wie beispielsweise Gesteinsmehl, Holzmehl, Glasfasern, Papier, Gewebe, Fasersträngen oder Schnitzeln derselben durch Vermischen mit Bindemitteln gebildet. Dabei sind die Bindemittel oftmals Harze, Polyo- lefine, technische Thermoplaste, Polyurethan und/oder Gummi oder Ähnliches. Durch Zugabe von Härter werden beispielsweise die gewünschten duroplastischen Eigenschaften erreicht, die bspw. durch Zugabe von Additiven anpassbar sind.
Duroplaste sind, wie im einschlägigen Stand der Technik bekannt, chemisch vernetzte Kunststoffe, die nach einer Aushärtung thermoplastisch nicht mehr verformbar sind. Zur Aufbereitung der Compounds für die Herstellung von duroplastischen Bauteilen werden vielfältig Extruder eingesetzt, die meist unter Einwirkung von Wärme mittels Förderschnecken möglichst materialschonend ein homogenes, konstante Materialeigenschaften aufweisendes Compound aufbereiten. Bekannte Vertreter für Compounds sind beispielsweise BMC- und SMC-Formmassen (Bulk Mould - und Sheet Mould Compounds), welche sowohl kurz als auch langfaserverstärkte rieselfähige Duroplaste darstellen können.
Zum Urformen auf Spritzgieß- und Extrudiermaschinen werden herkömmlicherweise vorgefertigte Compoundmaterialien direkt über einen Materialtrichter in eine Plastifizie- reinheit oder in einen Materialtrichter einer automatischen Zuführeinheit eingefüllt und über eine Förderschnecke der automatischen Zuführeinheit einer Dosierschnecke einer Spritzgieß- der Extrudiereinheit bedarfsgerecht zugeführt. Auf vorgefertigte, bereits compoundierte Mischungen kann jedoch hinsichtlich der Rezeptur, der Größe und Länge der Füllstoffe, der Füllstoffart der Fasern, dem Grad der Compoundierung und weiteren Materialeigenschaften des Compoundmaterials kein Einfluss genommen werden. Das Compoundmaterial wird meist in großen Mengen von hierfür spezialisierten Unternehmen zur Compoundaufbereitung vertrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudiereinheiten zur Verfügung zu stellen, mit der auf die Rezeptur und die Mate- rialeigenschaften der Compounds, die der automatischen Zuführeinheit zugeführt werden können, Einfluss genommen werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die eingesetzten Rohstoffe materialschonend derart behandelt, dass die Werkstoffqualität in den schlussendlich hergestellten Duroplastspritzgussbauteilen bzw. Duroplastextruderprofilen verbessert wird. Die vorliegende Erfindung hat sich außerdem die Aufgabe gestellt, die Beanspruchung der eingesetzten Rohstoffe auf einem Minimum zu halten und die Kosten für die Aufbereitung des Compounds zu senken.
Die Aufgaben werden insbesondere mit einer Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudiereinheiten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Verfahren, welches die Aufgaben der vorliegenden Erfindung löst, wird mit dem unabhängigen Patentanspruch 1 1 angegeben.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben wird ein Extruder zum Aufbereiten der Ausgangsstoffe für ein Duroplast-Compound verwendet, der die Ausgangsstoffe zu einem Duroplast-Compoundmaterial aufbereitet. Der Extruder führt das von ihm aufbereitete Duroplast-Compound-Material direkt, ohne Zwischenlagerung, einem Materialtrichter einer automatischen Zuführeinheit einer Duroplast-Spritzgieß- oder Duroplast- Extrudiereinheit zu.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann direkt mit den Ausgangsstoffen, d.h. mit Harzen, Härtern, Bindemitteln, Füllstoffen, Verstärkungsfasern etc. gearbeitet werden, welche zunächst in einem Extruder zu Compoundmaterial aufbereitet werden. Das Compoundmaterial wird nach der Aufbereitung, direkt einem Materialtrichter einer automatischen Zuführeinheit einer Spritzgießmaschine oder einer Extrudiermaschine zugeführt. Es wird so erreicht, dass auf eine Rezeptur eines Compoundmaterials bspw. in Abhängigkeit an die Anforderungen des herzustellenden Bauteils oder zur Anpassung an die Produktionsbedingungen bei der Duroplast-Urformung geeignet reagiert werden kann, um ein Bauteil mit optimalen Eigenschaften zu erhalten. D.h. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet eine Direktcompoundierung der Ausgangstoffe statt, wobei das Compound direkt von einer Spritzgieß- oder Extrudereinheit verarbeitet werden kann. Darüber hinaus wird erreicht, dass das eingesetzte Ausgangsmaterial nach dem Com- poundieren, bei dem es oftmals erwärmt werden muss, bis zur weiteren Verarbeitung, bzw. bis zum Plastifizieren nicht unnötig abkühlt, um zum Plastifizieren üblicherweise nochmals erwärmt zu werden. So werden die Ausgangsmaterialien in einer wesentlichen materialschonenderen Art und Weise zur Verarbeitung in einer Duroplast- Spritzgieß- oder Extrudiereinheit aufbereitet.
Des Weiteren wirkt sich diese Anordnung günstig auf den Teilepreis der herzustellenden Bauteile aus, da keine zweistufige Erwärmung notwendig ist, die zusätzliche Energie verbraucht. Ferner entfallen Handling- und Transportkosten für das aufbereitete Compoundmaterial, so wie dies herkömmlich der Fall ist.
Mit der erfindungsgemäßen Direktcompoundierung an der Spritzgießmaschine und/oder Extrudiereinheit kann insbesondere flexibel auf die Rezeptur und/oder Textur des com- poundierten Materials Einfluss genommen werden. Eine solche Einflussnahme auf compoundiertes Material ist im Stand der Technik bisher nicht bekannt. Ein bereits vorgefertigtes compoundiertes Material kann nicht ohne Weiteres in seiner Zusammensetzung oder Materialbeschaffenheit verändert werden. Die daraus resultierenden Nachteile bei der Verarbeitung des industriell vorgefertigten Compoundmaterials zu Spritzgießbauteilen oder Extrudierprofilen sind bei Spritzgieß- und Extrudiereinheiten gemäß dem Stand der Technik in Kauf zu nehmen.
Mit dem erfindungsgemäßen Anordnen eines Extruders für die Compoundierung der Ausgangsstoffe direkt an der Spritzgießeinheit und/oder an der Extrudiereinheit können die Materialeigenschaften des Compounds beeinflusst werden, wodurch auf die Anforderungen, welche an das herzustellende Werkstück (Spritzguss) oder Profil (Extrusion) gestellt werden, besser erfüllt werden können. Es kann ferner flexibel auf die Herstell- und Umweltbedingungen, die bei der Produktion der Bauteile vorliegen, reagiert werden. So können Temperaturschwankungen und/oder Feuchtigkeitsschwankungen, die beispielsweise jahreszeitenbedingt oder einsatzortbedingt sind, über die Anpassung des direkt an der Maschine aufbereiteten Compounds berücksichtigt werden, damit eine optimale Bauteilqualität erreicht wird. Durch die Aufbereitung des Compoundmaterials kurz vor der Plastifizierung und dem Verbrauch des Compoundmaterials in einem Spritzgieß- oder Extrudierverfahren entfallen vielfach Additive, die die Stabilität des Compoundmaterials bzw. dessen Lagerfähigkeit gewährleisten sollen. Somit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Com- poundmaterial in einer Spritzgießmaschine oder in einem Extruder verarbeitet werden, dessen Verfallszeit bzw. - chemisch ausgedrückt - dessen Halbwertszeit relativ niedrig ist, und welches ggf. mit Additiven versehen werden müssten, damit das Compoundma- terial nach seiner Herstellung bis zu seiner Verarbeitung nicht degradiert. Dabei ist unter Degradieren von Compoundmaterial bspw. zu verstehen, dass dieses schnell aushärtet bzw. seine Viskositätseigenschaften verliert oder Farbveränderungen aufgrund von Umwelteinflüssen erfährt. All dies kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der das Compoundmaterial unmittelbar vor der Verarbeitung auf einer Spritzgießeinheit bzw. Extrudiereinheit erzeugt wird, vermieden werden, so dass Compoundmaterial mit höchster Qualität für die Herstellung von Spritzgießteilen bzw. Extrudierprofilen aus duroplastischen Werkstoffen zur Verfügung steht.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Direktcompoundierung von Duroplastmaterial für eine Spritzgießmaschine bzw. für einen Extruder zur Verfügung gestellt, mit der in einfacher Art und Weise mittels Einflussnahme auf Menge und Art der Füllstoffe, der Fasern, der Fasermengen, der Additive, der Harze, der Härter und allen anderen Eingangsstoffen die Rezeptur optimal angepasst werden kann. Die Rezeptur kann so auf die geforderten Materialeigenschaften des herzustellenden duroplastischen Bauteils, welches mit in einer Spritzgießmaschine bzw. einer Extrudermaschine verarbeitet werden soll, optimal eingestellt werden. Die flexible Einflussnahme auf das Compoundmaterial kann dabei auch unterschiedliche Umwelteinflüsse berücksichtigen. Es kann mit Compoundmaterial gearbeitet werden, welches herkömmlich nur kurzzeitig lagerfähig ist oder nur durch Zugabe von Additiven lagerfähig ist, was normalerweise zu Einbußen in der Materialqualität führt. Solche Qualitätseinbußen in den Materialeigenschaften können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht jedoch nicht nur eine erhöhte Teilequalität für die Bauteile, die mittels der Spritzgießeinheit bzw. Extrudiereinheit hergestellt werden, sondern erreicht auch eine Einsparung an Ressourcen, insbesondere durch Vermeidung von (doppelter) Wärmezufuhr und/oder zum Transport von industriell vorgefertig- ten Compoundmaterial. Dies wirkt sich letztlich auch positiv auf den Teilepreis aus. Die mit einer Spritzgieß- oder Extrudereinheit gemäß der Erfindung hergestellten Teile tragen hiermit positiv zur Wirtschaftlichkeit des Herstellverfahrens bei und verbessern die ökologische Energiebilanz für die mit einer Spritzgieß- oder Extrudiermaschine gemäß der Erfindung hergestellten Bauteile oder Profile.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Energieeinsparungen erzielbar, da einmal angewärmtes Ausgangsmaterial zum Aufbereiten von Compoundmaterial nicht wesentlich abkühlt, um zur Plastifizierung erneut erwärmt zu werden. Das bei der Aufbereitung erwärmte Material kann im erwärmten Zustand der Plastifiziereinrichtung zugeführt werden, wodurch keine oder nur sehr geringe Wärmeverluste auftreten. Durch die Di- rektcompoundierung auf der Spritzgießmaschine bzw. auf dem Extrudierer verringert sich die Materialbeanspruchung in der Kette der Aufbereitung der Ausgangsstoffe zu Compoundmaterial und weiter zur Plastifizierung des Compoundmateriales, da viele Zwischenschritte im Vergleich zur Materialverarbeitung im herkömmlichen Stand der Technik wegfallen. Sämtliche Schritte zur Transportfähigkeit bzw. Lagerfähigkeit, wie z. B. Pelletieren oder Granulieren entfallen bei der Direktcompoundierung gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren.
Weiter kann mit der flexiblen Aufbereitung der Compoundmaterialien schnell auf neue und/oder veränderte Materialanforderungen reagiert werden, da das Compoundmaterial in seiner Zusammensetzung flexibel veränderbar bzw. anpassbar ist.
Das Compoundmaterial kann durch den erfindungsgemäß eingesetzten Extruder kontinuierlich oder diskontinuierlich aufbereitet werden, je nachdem, wie der weitere Verarbeitungsablauf an der Spritzgießeinheit bzw. Extrudiereinheit gestaltet ist. Gegebenenfalls wird man im Fall einer Spritzgießeinheit den Extruder aufgrund des diskontinuierlich ablaufenden Spritzgießvorgangs ebenfalls diskontinuierlich betreiben, und im Falle eines Extrusionsverfahrens den Extruder für die Aufbereitung des Compoundmaterials kontinuierlich betreiben, da das Extrudierverfahren für die Herstellung des Werkstücks ebenfalls kontinuierlich abläuft. In diesem Fall kann die Austrittsöffnung des erfindungsgemäß eingesetzten Extruders zur Herstellung des Compoundmaterials direkt an die Einfüllöffnung des Plastifizierzylinders der Spritzgießeinheit bzw. der Extrudiereinheit montiert werden. Es ist jedoch ebenso praktikabel, den Extruder zur Aufbereitung des Compoundmateria- les kontinuierlich zu betreiben, obwohl dieser für eine Spritzgießeinheit vorgesehen ist, die bekannterweise diskontinuierlich Spritzgussteile herstellt. Hierbei kann der Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit als Pufferspeicher dienen, d.h., dass vom Extruder aufbereitetes Compoundmaterial kontinuierlich in den Materialtrichter gefördert und von dort über die Förderschnecke der automatischen Zuführeinheit diskontinuierlich an die Dosierschnecke für die Spritzgießeinheit weiter gefördert wird. Je nach Einsatzgebiet bzw. verwendeten Ausgangsmaterialien kann hierdurch eine verbesserte Materialqualität bzw. eine erhöhte Energieeinsparung realisiert werden.
Der kontinuierliche oder diskontinuierliche Betrieb des Extruders zum Aufbereiten des Duroplast-Compoundmaterials kann dabei von den Materialeigenschaften abhängig sein, die das Compoundmaterial erhalten soll oder davon, wie die Weiterverarbeitung des Compoundmaterials erfolgt. Vorzugsweise wird das vom Extruder aufbereitete Du- roplast-Compoundmaterial über einen Einfüllschacht, der weiter vorzugsweise gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist, in den Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit für eine Spritzgieß- oder Extrudiereinheit gefördert.
Vorzugsweise wird man bei der kontinuierlichen Aufbereitung des Compoundmaterials und einer diskontinuierlichen Abnahme des compoundierten Duroplastmaterials im Materialtrichter den Materialtrichter beheizbar ausgestalten, damit das aufbereitete Compoundmaterial nicht abkühlt. Weiter bevorzugt wird in diesem Falle der Extruder zum Aufbereiten von Compoundmaterial mit einem Einfüllschacht für den Materialtrichter versehen sein, damit zum einen keine Energieverluste auftreten und keine Verunreinigungen in das Compoundmaterial eingetragen werden. Somit verbessert die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren die Teilequalität auch dadurch, dass durch Materialhandling üblicherweise auftretende Verunreinigungen oder separate Maßnahmen zur Vermeidung solcher Verunreinigungen vermieden werden.
Der Extruder selbst weist bevorzugt für das Einbringen von Ausgangsstoffen mehrere Öffnungen auf, da die Compoundierung je nach Art und/oder Größe der Ausgangsstoffe ein unterschiedliches Zeit-/Wärmeverhältnis oder andere Compoundier-Erfordernisse für die materialschonende Aufbereitung aufweist. So wird man beispielsweise mechanisch empfindliche Ausgangsstoffe, wie beispielsweise lange Glasfasern nicht am Anfang des Extruders einleiten, sondern eher gegen Ende des Extruders, damit die langen Fasern eine möglichst geringe mechanische Belastung zuteil wird und nicht mehr als unvermeidlich brechen. Andere Ausgangsstoffe, welche eine gute Vermengung erfordern, werden hingegen an Öffnungen eingeleitet, die am Anfang des Extruders angeordnet sind.
Der Extruder selbst kann dabei ein Ein-Schnecken- oder ein Zwei-Schnecken- oder ein Planetenwalzen-Extruder sein, dessen Förderschnecken entweder gleichsinnig oder gegensinnig zueinander drehen. Die jeweils günstigste Bauform wird u. a. von den eingesetzten Ausgangstoffen mitbestimmt, genauso wie die Art und Weise der Compoun- dierung ebenfalls von den bevorzugt eingesetzten Ausgangstoffen beeinflusst wird. So ist es bei Compoundierung vieler Ausgangsstoffe notwendig, die Ausgangsstoffe bzw. das Material zum Erreichen einer guten Compoundierung zu erwärmen, wozu in geeigneter Weise der Extruder temperierbar ist. Die Art und Weise der Temperierung eines Extruders kann dabei in herkömmlicher Art und Weise, bspw. elektrisch, fluid- durchströmt, mikrowellenangeregt, etc. erfolgen.
Vorzugsweise wird weiter, falls die Compoundierung bereits unter Zuführung von Wärmeenergie erfolgte, ebenfalls die automatische Zuführeinrichtung beheizbar ausgeführt. Damit wird ein gleichbleibendes Energieniveau bzw. Temperaturniveau gehalten, wodurch die Materialeigenschaften bzw. die Materialqualität für die zu erzeugenden Werkstücke gleichbleibend hoch gehalten werden kann, da das eingesetzte Material keinen Temperaturschwankungen unterworfen ist, was ggf. zu Qualitätseinbußen führen kann.
Zur Kontrolle einer gleichbleibend hohen Materialqualität wird das compoundierte Material von der automatischen Zuführeinheit bevorzugt druckgeregelt an die Dosierschnecke zugeführt, damit unnötige Materialbelastungen und gleichbleibende Schussgewichte, insbesondere bei Spritzgießeinheiten, bzw. Massenströme, insbesondere bei Extru- diereinheiten, gewährleistet werden können. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Beschicken einer Spritzgießeinheit einer Duroplast- Spritzgießmaschine bzw. eines Duroplast-Extrudierers, wird ein Duroplast- Compoundmaterial in einem Dosierschneckenvorraum plastifiziert mittels einer Dosierschnecke zugeführt, aus dem es beispielsweise mittels einem hydraulischen Kolben durch eine Düse bspw. in ein Spritzgießwerkzeug eingebracht wird oder auf einer Extrudiermaschine extrudiert wird. Das Duroplast-Compoundmaterial wird dabei der Dosierschnecke von einer automatischen Zuführeinrichtung, die bevorzugt einen rotierenden Materialtrichter und eine entlang seiner Mantellinie angeordnete Förderschnecke aufweist, kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt. Erfindungsgemäß wird das Duroplast-Compoundmaterial zuvor in einer Extrudereinheit aus Ausgangsstoffen aufbereitet, wobei der Extruder das compoundierte Material dem Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit direkt ohne weitere Zwischenlagerung zuführt.
Wie bereits oben ausgeführt, kann der Extruder mehrere Öffnungen für die Aufnahme von Ausgangsmaterial aufweisen, wodurch die einzelnen Ausgangsstoffe mit unterschiedlichen mechanischen Kräften beaufschlagt oder mit unterschiedlichen Verweilzeiten, insbesondere bei beheizten Extrudern zu Duroplast-Compoundmaterial aufbereitet werden. Selbst wenn das Duroplast-Compoundmaterial diskontinuierlich, beispielsweise durch eine Spritzgießeinheit verarbeitet bzw. verbraucht wird, kann der Extruder zum Aufbereiten des Duroplast-Compoundmaterials kontinuierlich betrieben werden, da der Materialtrichter der automatischen Zuführeinheit als Pufferspeicher dient.
Des Weiteren erfolgt die Zuführung des Duroplast-Compoundmaterials aus der automatischen Zuführeinheit zur Plastifiziereinheit der Spritzgieß- bzw. Extrudiereinheit druckgesteuert, damit die mechanischen Belastungen auf das Compoundmaterial Steuer- und regelbar sind und ein gleichbleibender Materialeintrag insbesondere bei Extrudierma- schinen bzw. ein gleichbleibendes Schussgewicht bei Spritzgießmaschinen möglich ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudiereinheiten bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschicken von Spritzgieß- oder Extrudiereinheiten wird anhand des dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der beigefügten Figur ist hierfür eine erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft und schematisch dargestellt.
Die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgieß- und Extrudiereinheiten zeigt einen Extruder 6, dem Ausgangsstoffe in Form von Harz, Härter, Füllstoffen, mit und ohne Fasern, etc. zugeführt werden können. Diese eingesetzten Ausgangsstoffe können mit Additiven und/oder Wärme und/oder Druck beaufschlagt werden, wodurch beispielsweise mittels herkömmlichen, im Extruder 6 angeordneten Förderschnecken 65, ein Compoundmaterial 10 aufbereitbar ist. Ein im Extruder 6 aufbereitetes Compoundmaterial 10 wird bevorzugt über einen Einfüllschacht 5, der am Ende des Extruders 6 angeordnet ist, in einen Materialtrichter 41 einer automatischen Zuführeinheit 4 gefördert. Dabei ist der Materialtrichter 41 bevorzugt so ausgeführt, dass sich dieser um seine zur Vertikalen geneigten Rotationsachse 41 a drehen kann. Unterstützt durch die Drehung des Materialtrichters 41 gelangt die Duroplast-Compoundmasse 10 zu einer Förderschnecke 42, welche entlang einer Mantellinie des Materialtrichters 41 angeordnet ist. Die Förderschnecke 42 führt das Compoundmaterial einer Dosierschnecke 2 zu, die das Compoundmaterial 10 plastifiziert und das plastifizierte Compoundmaterial 20 bspw. einem Schneckenvorraum 21 zuführt. Dabei kann die Zuführung des noch nicht plastifizierten Compoundmaterials 10 aus dem Materialtrichter 41 über die Förderschnecke 42 kontinuierlich an die Dosierschnecke 2 erfolgen, was beispielsweise bei Extrudiereinheiten bevorzugt ist. Bei Spritzgießeinheiten, die verfahrensbedingt mit einem Schussvolumen des plastifizierten Compoundmaterials 20 arbeiten, welches mittels eines hydraulisch betriebenen Kolben über eine Düse in ein Spritzgießwerkzeug (nicht dargestellt) eingebracht wird, ist die Förderung der automatischen Zuführeinheit 4 auch diskontinuierlich ausbildbar. Dabei kann die Aufbereitung des Duroplast-Compoundmaterials 10 durch den Extruder 6 kontinuierlich oder diskontinuierlich ablaufen, da der Materialtrichter 41 als Pufferspeicher für den diskontinuierlich ablaufenden Spritzgussprozess verwendbar ist.
Je nachdem, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Spritzgießmaschine oder einen Extruder verwendet werden soll, wird die Plastifizierung des Duroplast- Compoundmaterials 10 durch die Dosierschnecke 2 ebenfalls in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Art und Weise erfolgen. Jedoch ist auch hier eine kontinuierliche Arbeitsweise der Dosierschnecke 2 beim diskontinuierlichen Spritzgießvorgang denkbar, da ein Schneckenvorraum 21 , der bevorzugt das Schussvolumen aufnehmen kann, kontinuierlich durch die Dosierschnecke 2 gefüllt werden kann. Der Schneckenvorraum 21 dient dann als Pufferspeicher, der bei jedem Schuss der Spritzgießmaschine geleert wird.
Bei Extrudereinheiten bietet sich hingegen die kontinuierliche Arbeitsweise der Dosierschnecke 2 zum Plastifizieren des Duroplast-Compoundmaterials 10 an, damit die im Allgemeinen kontinuierlich arbeitende Extrudereinheit zum Erstellen von extrudierten Profilen kontinuierlich mit plastifizierten Compoundmaterial 20 versorgt wird. In diesem Fall kann die Austrittsöffnung des Extruders 6 direkt an die Einfüllöffnung des Zylinders der Plastifizierung mit der Dosierschnecke 2 montiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der für die Aufbereitung des Duroplast-Compoundmaterials 10 eingesetzte Extruder 6 mit einer Doppelschnecke 65 betrieben, die weiter bevorzugt gleichsinnig drehend angetrieben sind. Dabei wird der Extruder 6 für die Aufbereitung des Duroplast-Compoundmateriales 10 über eine innenliegende Schneckenheizung, die bspw. flüssigkeits- oder gasdurchströmt ist, beheizt. Damit das warme Compoundmaterial 10 auf dem Weg zur Dosierschnecke 2, in der das Material im Regelfall zum Plastifizieren erwärmt wird, nicht abkühlt, ist auch die automatische Zuführeinrichtung 4 temperiert. Auch dies kann mittels einer innenliegend angeordneten Flüssigkeits- oder Gaszirkulation erwärmter Medien erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Beschicken von Duroplast-Spritzgieß- oder Duroplast- Extrudereinheiten aufweisend eine Dosierschnecke (2) und eine automatische Zuführeinheit (4), die einen Materialtrichter (41 ) zur Aufnahme von Duroplast- Compoundmaterial (10) und eine Förderschnecke (42) zum Zuführen des Du- roplast-Compoundmaterial (10) an die Dosierschnecke (2) aufweist, wobei die Dosierschnecke (2) das Duroplast-Compoundmaterial plastifiziert und das plasti- fizierte Duroplast-Compoundmaterial (20) einem Dosierschneckenvorraum (21 ) mit einer Auslassöffnung (22) dosiert zuführt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung zum Beschicken weiter einen Extruder (6) aufweist, der die Ausgangsstoffe für eine Aufbereitung des Duroplast-Compoundmaterials (10) vermengt und das Duroplast-Compoundmaterial (10) dem Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) zuführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der das Duroplast-Compoundmaterial (10) im Extruder (6) kontinuierlich oder diskontinuierlich aufbereitbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Extruder (6) einen Einfüllschacht (5) zum Fördern des Duroplast-Compoundmaterials (10) in den Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Extruder (6) mehrere Öffnungen (61 ,62,63) aufweist, an denen die Ausgangsstoffe für die Aufbereitung des Duroplast-Compoundmaterials (10) dem Extruder (6) zuführbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Extruder (6) ein Ein-Schnecken- oder ein Zwei-Schnecken-Extruder mit gleichsinnig oder gegensinnig drehenden Förderschnecken ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Extruder (6) ein Planetenwalzenextruder ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Extruder (6) und die automatischen Zuführeinheit (4) beheizbar und/oder temperierbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) einen Pufferspeicher für einen kontinuierlich aufbereitenden Extruder (6) darstellt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) sich um seine zur Vertikalen geneigten Rotationsachse (41 a) drehen kann.
10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Druck für die Zuführung des Duroplast-Compoundmaterials (10) an die Dosierschnecke (2) regelbar ist.
1 1 . Verfahren zum Beschicken einer Spritzgießeinheit einer Duroplast- Spritzgießmaschine, bei der ein Duroplast-Compoundmaterial (20) einem Dosierschneckenvorraum (21 ) plastifiziert von einer Dosierschnecke (2) zugeführt wird, wobei der Dosierschnecke (2) Duroplast-Compoundmaterial (10)zuvor von einer automatischen Zuführeinrichtung (4) mittels eines Materialtrichters (41 ) zur Aufnahme und einer Förderschnecke (42) zum Fördern von Duroplast- Compoundmaterial zugeführt wurde,
dadurch gekennzeichnet,
dass einem Extruder (6) Ausgangsstoffe zum Aufbereiten von Duroplast- Compoundmaterial (10) zugegeben werden, wobei der Extruder (6) das aufbereitete Duroplast-Compoundmaterial (10) direkt der automatischen Zuführeinheit (4) zuführt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , bei dem das Duroplast-Compoundmaterial (10) im Extruder (6) kontinuierlich oder diskontinuierlich aufbereitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, bei dem das aufbereitete Duroplast- Compoundmaterial (10) vom Extruder (6) über einen Einfüllschacht (5) des Extruders (6) in den Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) gefördert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, bei dem die Ausgangsstoffe für die Aufbereitung des Duroplast-Compoundmaterials (10) über mehrere Öffnungen (61 ,62,63) dem Extruder (6) zugeführt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, bei der der Extruder (6) und die automatischen Zuführeinheit (4) beheizt und/oder temperiert werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, bei der der Extruder (6) kontinuierlich Duroplast-Compoundmaterial (10) aufbereitet und der Materialtrichter (41 ) der automatischen Zuführeinheit (4) einen Pufferspeicher für aufbereitetes Duroplast-Compoundmaterial (10) darstellt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16, bei der die Zuführung des Duroplast-Compoundmaterials (10) an die Dosierschnecke (2) druckgesteuert erfolgt.
PCT/EP2014/060390 2013-06-13 2014-05-21 Vorrichtung und verfahren zum beschicken von duroplast-spritzgiesseinheiten oder duroplast-extrudereinheiten WO2014198503A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310106135 DE102013106135A1 (de) 2013-06-13 2013-06-13 Vorrichtung und Verfahren zum Beschicken von Duroplast-Spritzgieß- und Extrudereinheiten
DE102013106135.4 2013-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014198503A1 true WO2014198503A1 (de) 2014-12-18

Family

ID=50877244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/060390 WO2014198503A1 (de) 2013-06-13 2014-05-21 Vorrichtung und verfahren zum beschicken von duroplast-spritzgiesseinheiten oder duroplast-extrudereinheiten

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013106135A1 (de)
WO (1) WO2014198503A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111559025A (zh) * 2020-05-28 2020-08-21 南通市博创新材料有限公司 一种环保电缆料的生产工艺
CN113825611A (zh) * 2019-06-05 2021-12-21 克劳斯玛菲科技有限公司 用于监控供给设备的填充状态的方法以及用于实施所述方法的设备和具有这样的设备的注射成型机/挤出机单元
EP4406719A1 (de) 2023-01-26 2024-07-31 ACH Solution GmbH Materialfördervorrichtung
EP4406718A1 (de) 2023-01-26 2024-07-31 ACH Solution GmbH Materialfördervorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016218216B4 (de) * 2016-09-22 2024-01-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung großer Duromerteile

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3746489A (en) * 1970-12-28 1973-07-17 Usm Corp Apparatus for injecting molding reinforced plastic articles
DE3024948A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-28 Mannesmann Demag Kunstofftechnik Zweigniederlassung der Mannesmann Demag AG, 8500 Nürnberg Schnecken-spritzgiessmaschine
GB2084037A (en) * 1980-09-26 1982-04-07 Berstorff Gmbh Masch Hermann Processing apparatus
JPH01275015A (ja) * 1988-04-27 1989-11-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 押出機
US5011399A (en) * 1989-11-02 1991-04-30 Bm Corp. High capacity injection molding apparatus
JPH0538738A (ja) * 1991-08-07 1993-02-19 Mekatoro Joban Internatl:Kk 可塑化部を分離したタイプの成形機
EP0687543A2 (de) * 1994-06-16 1995-12-20 Krauss-Maffei Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgiess- und Extrudereinheiten
EP0909627A1 (de) * 1997-10-17 1999-04-21 B.H. Kogyo Yugen Kaisha Vefahren und Systeme zum Kneten und Spritzgiessen eines Verbundharzes
DE19902990A1 (de) * 1999-01-26 2000-08-10 Battenfeld Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen
DE10031087A1 (de) * 2000-06-30 2002-01-10 Krauss Maffei Kunststofftech Spritzgießmaschine mit kontinuierlich arbeitender Plastifiziereinheit
EP1317009A2 (de) * 2001-12-01 2003-06-04 Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten durch Spritzgiessen aus mit Graphit od.dgl. beladenem Kunststoff
DE102006023760A1 (de) * 2006-05-20 2007-11-22 Krauss Maffei Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Materialentwicklung
EP2050554A1 (de) * 2006-08-02 2009-04-22 Kohei Sawa Knet- und einspritzabschnitte umfassende integrale einrichtung
ES2354812T3 (es) * 2002-09-18 2011-03-18 Amcor Limited Procedimiento y dispositivo de dosificación de un aditivo a la entrada de una prensa de inyectar, y prensa de inyectar equipada de un dispositivo de dosificación.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51138747A (en) * 1975-05-28 1976-11-30 Japan Steel Works Ltd Method and device for producing plastic compound material

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3746489A (en) * 1970-12-28 1973-07-17 Usm Corp Apparatus for injecting molding reinforced plastic articles
DE3024948A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-28 Mannesmann Demag Kunstofftechnik Zweigniederlassung der Mannesmann Demag AG, 8500 Nürnberg Schnecken-spritzgiessmaschine
GB2084037A (en) * 1980-09-26 1982-04-07 Berstorff Gmbh Masch Hermann Processing apparatus
JPH01275015A (ja) * 1988-04-27 1989-11-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 押出機
US5011399A (en) * 1989-11-02 1991-04-30 Bm Corp. High capacity injection molding apparatus
JPH0538738A (ja) * 1991-08-07 1993-02-19 Mekatoro Joban Internatl:Kk 可塑化部を分離したタイプの成形機
EP0687543A2 (de) * 1994-06-16 1995-12-20 Krauss-Maffei Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Beschicken von Spritzgiess- und Extrudereinheiten
EP0909627A1 (de) * 1997-10-17 1999-04-21 B.H. Kogyo Yugen Kaisha Vefahren und Systeme zum Kneten und Spritzgiessen eines Verbundharzes
DE19902990A1 (de) * 1999-01-26 2000-08-10 Battenfeld Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen
DE10031087A1 (de) * 2000-06-30 2002-01-10 Krauss Maffei Kunststofftech Spritzgießmaschine mit kontinuierlich arbeitender Plastifiziereinheit
EP1317009A2 (de) * 2001-12-01 2003-06-04 Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten durch Spritzgiessen aus mit Graphit od.dgl. beladenem Kunststoff
ES2354812T3 (es) * 2002-09-18 2011-03-18 Amcor Limited Procedimiento y dispositivo de dosificación de un aditivo a la entrada de una prensa de inyectar, y prensa de inyectar equipada de un dispositivo de dosificación.
DE102006023760A1 (de) * 2006-05-20 2007-11-22 Krauss Maffei Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Materialentwicklung
EP2050554A1 (de) * 2006-08-02 2009-04-22 Kohei Sawa Knet- und einspritzabschnitte umfassende integrale einrichtung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113825611A (zh) * 2019-06-05 2021-12-21 克劳斯玛菲科技有限公司 用于监控供给设备的填充状态的方法以及用于实施所述方法的设备和具有这样的设备的注射成型机/挤出机单元
CN113825611B (zh) * 2019-06-05 2024-06-04 克劳斯玛菲科技有限公司 用于填充状态的方法及设备和注射成型机/挤出机单元
CN111559025A (zh) * 2020-05-28 2020-08-21 南通市博创新材料有限公司 一种环保电缆料的生产工艺
EP4406719A1 (de) 2023-01-26 2024-07-31 ACH Solution GmbH Materialfördervorrichtung
EP4406718A1 (de) 2023-01-26 2024-07-31 ACH Solution GmbH Materialfördervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013106135A1 (de) 2014-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2101983B1 (de) Mischung von kunststoff mit holzpartikeln
EP0490056B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur einstufigen, kontinuierlichen Herstellung einer Kautschukgrund- und -fertigmischung für Fahrzeugreifen, Antriebsriemen, Transportbänder sowie für technische Gummiartikel in nur einer Mischung
WO2014198503A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum beschicken von duroplast-spritzgiesseinheiten oder duroplast-extrudereinheiten
EP2213444A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Duroplasten
EP0540849A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit Zusatzstoffen gefüllten Kunststoffen
DE102006054204A1 (de) Mischung von Kunststoff und Holzpartikeln
EP1397239B1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils
EP3730275B1 (de) Verfahren zur direktcompoundierung faserverstärkter verbundwerkstoffe für das herstellen von kunststoffformteilen und direktcompoundierungsvorrichtung
EP3175968A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen stofflichen verwertung von altfraktionen aus fasern und geweben auf basis von thermoplastischen kunststoffen
DE2226287B2 (de) Verfahren zur Herstellung und Formung einer Mischung aus thermoplastischen Kunststoffen und festen Füllstoffen
EP2561971A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spritzgußteilen
DE102012025138A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen und/oder thermoelastischen Polymer-Formteilen
DE102012109502A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer anorganischen oder organischen pastösen schmelzeförmigen Masse
WO2013121049A1 (de) SPRITZGIEßCOMPOUNDER
WO2000027925A1 (de) Verfahren zur herstellung eines faserverstärkten kunststoff-werkstoffs
DE102019000610A1 (de) Mischung von Kunststoff mit Holzpartikeln
EP1487630B1 (de) Verfahren zur herstellung duroplastischer halbzeuge
WO2015140239A1 (de) Verfahren zum herstellen eines kunststoffspritzgussteiles und kunststoffspritzgussteil
EP1930141A2 (de) Zufuhrvorrichtung für eine oder mehrere Komponenten eines rieselfähigen Aufgabegutes zu einer Verarbeitungsmaschine
DE102018007267A1 (de) Herstellung hoch gefüllter Kunststoffe
DE102010049392A1 (de) Harstellung hoch gefüllter Kunststoffe
DE19734834C2 (de) Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Spritzgußteile
DE202005020728U1 (de) Kunststoffverarbeitende Maschine
DE102006062622B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Harzmischung im Zuge der Produktion von Kunststoff-Formteilen
DE102024101886A1 (de) Formgebungsmaschine zum Herstellen von Formteilen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14727440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14727440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1