DE4309496A1

DE4309496A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gießformen mit plastifiziertem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Kunststoff-Recycling

Info

Publication number: DE4309496A1
Application number: DE19934309496
Authority: DE
Inventors: Theo Rydmann
Original assignee: Dr Spiess Kunststoff Recycling GmbH and Co
Current assignee: Dr Spiess Kunststoff Recycling GmbH and Co
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1994-09-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Befüllen von Gießformen mit plastifiziertem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Kunst stoff-Recycling.

Bei den bekannten Anlagen zum Befüllen einer Gießform mit plastifiziertem Kunststoff-Recycling wird die An spritzstelle in der Regel in die Trennfuge von Formen unterteil und Formenoberteil gelegt. Bei größeren und komplizierten Gießformen reicht jedoch eine einzige Ein füllöffnung nicht aus, weil die hochviskose Schmelze nicht alle Stellen der Gießform vollkommen ausfüllt. Insbesondere bei engen Querschnitten wird der Durchfluß der Schmelze so verzögert, daß die Außenhaut der Schmel ze zunehmend erstarrt und das Fließvermögen derselben einfriert. Es ist bereits bekannt, diesen Umstand durch Nachdrücken von Schmelze in die bereits gefüllte Gieß form zu beheben; aber auch damit läßt sich dieser Man gel nicht gänzlich ausschalten. Ein Anschließen der Gießform an eine Vakuumpumpe bringt zwar bessere Ergeb nisse, jedoch keine absolute Sicherheit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit welcher das Befüllen von größeren und dünnwandigen geschlossenen Gießformen mit hochviskoser Schmelze aus Kunststoff-Recycling ohne Fehlstellen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch folgende Verfahrensschritte ge löst und zwar dadurch, daß

a) die Gießform von oben - vorzugsweise durch mehrere Einfüllöffnungen - gefüllt wird,
b) das Formenoberteil mit den Einfüllöffnungen von einer Platte anhebbar gehalten wird,
c) das Formenunterteil zum Schließen der Gießform mit tels einer Einrichtung vertikal gegen das Formenober teil angehoben wird,
d) die geschlossene Gießform durch Verriegelungselemen te zentriert und verriegelt wird,
e) die verriegelte Gießform zum Befüllen anschließend gegen die Anspritzdüsen angehoben wird und
f) die Verschlußventile der Anspritzdüsen durch einen Steuermechanismus geöffnet werden.

Dadurch, daß die Schmelze von mehreren Anspritzstellen durch die Einfüllöffnungen im Formenoberteil der Gieß form einfüllbar ist, können die Dünnstellen in der Gieß form überbrückt werden, d. h., die Anspritzstellen können an den Schwachstellen der Gießform positioniert werden. Um die Ausstrahlungswärme des rohrförmigen Verteiler kopfes von den Gießformen abzuhalten, ist das Formen oberteil an einer separaten Platte befestigt, die in einem gewissen Abstand unter der Haltetraverse anhebbar angebracht ist. Im Gegensatz zu den bekannten Anlagen wird das Formenunterteil zum Schließen der Gießform mit tels einer Einrichtung vertikal gegen das Formenober teil angehoben. Die besondere Ausgestaltung der Verrie gelungselemente, die einerseits aus die Trennebene von Formenoberteil und Formenunterteil übergreifenden kreis förmigen Nuten bestehen, die sich nach der Tiefe ko nisch verjüngen und andererseits aus mit diesen Nuten korrespondierenden konischen Stempeln bestehen, welche in die Nuten einbringbar sind, wird durch die Verriegelung gleichzeitig eine Zentrierung der geschlossenen Gieß form erreicht. Dies ist besonders wichtig, weil die un tere Formträgerplatte keine exakte Führung gegen die Versäulung haben soll. Durch Aufheizung der oberen Hal tetraverse durch die Ausstrahlung des Extruders bzw. des Verteilerkopfes können sich die Säulen im Abstand leicht verziehen, so daß ggf. in der unteren Formträgerplatte eine Klemmwirkung auftreten kann. Zum Befüllen wird die zentrierte und verriegelte Gießform gegen die Anspritz düsen angehoben, wobei diese in die Einfüllöffnungen eindringen und mit diesen abdichtend verbindbar sind.

Durch einen Steuermechanismus werden die Verschlußven tile geöffnet, so daß die Schmelze in die Gießform ein dringen kann. Selbstverständlich kann die vom Verteiler kopf zufließende Schmelze auch in einem Druck-Dosier speicher gespeichert werden und die dosierte Schmelz menge nach Öffnen eines Ventiles unter hohem Druck durch die Anspritzdüsen in die Gießform eingebracht werden. Zum Entlüften der Gießform können an sich bekannte luft durchlässige Stopfen im Formenoberteil angeordnet sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können durch Absenken der gefüllten Gießform die Einfüllöffnungen von den Anspritzdüsen abgehoben werden. Die Anspritz stellen sind nach dem Schließen der Verschlußventile soweit erstarrt, daß keine Schmelze durch die Einfüll öffnungen aus der Gießform austreten kann. Der Wärme übergang von den Einspritzdüsen zur Gießform ist unter brochen.

Außerdem kann nach einer gewissen Abkühlzeit die Gieß form entriegelt und dieselbe durch weitere Abwärtsbewe gung des Formenunterteils geöffnet werden. Das Öffnen der Gießform geschieht also durch Absenken des Formen unterteils.

Ferner kann das Entformen durch Ausdrückzylinder durch geführt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Extruder und einem daran angeflanschten Ver teilerkopf, mit einer Schmelze-Zuflußleitung zur Gieß form, die aus einem Formenoberteil und einem Formenun terteil besteht und ist durch folgende Merkmale gekenn zeichnet:

a) daß das Formenoberteil auf einer oberen Platte an hebbar gelagert ist, daß
b) das Formenunterteil auf einer unteren Formträgerplat te und mit dieser anhebbar gelagert ist, daß
c) das Formenunterteil zum Schließen der Gießform ver tikal gegen das Formenoberteil anhebbar ist, daß
d) das Anheben des Formenunterteils durch Kniegelenke erfolgt, daß
e) der Antriebsmotor für die Kniegelenke gleichfalls mit anhebbar ist, daß
f) die geschlossene Gießform mittels Verriegelungsele menten zentrierbar und verriegelbar ist, daß
g) durch weiteres Anheben zum Befüllen der Gießform die Einfüllöffnungen mit den Anspritzdüsen verbindbar sind und daß
h) nach der Füllung der Gießform durch Drucksensoren die Verschlußdüsen verschließbar sind.

Sobald die Formfüllung durch die Drucksensoren signali siert wird, schließen sich die Verschlußventile. Die Gießform verbleibt noch eine kurze Zeitspanne in der gleichen Position, um die Einfüllöffnungen erstarren zu lassen. Dann wird die Gießform gesenkt, wobei sich die Einfüllöffnungen von den Anspritzdüsen loslösen. Da durch wird der weitere direkte Wärmeübergang zur Gieß form unterbunden.

Ferner kann nach einer kurzen Verweilzeit die gefüllte Gießform durch die Kniegelenke absenkbar sein und es kann nach einer gewissen Abkühlzeit das Entriegeln der Gießform erfolgen.

Darüber hinaus kann das Öffnen der Gießform durch Ab senken mittels der Kniegelenke erfolgen; das Öffnen der Gießform erfolgt also durch Absenken des Formenun terteils.

Ferner kann das Entformen durch Ausdrückzylinder erfol gen. Die entformten Gegenstände können bei einer voll automatischen Produktion durch eine nichtgezeichnete Greifereinrichtung auf ein Transportband gelegt werden. Sobald der Drucksensor die Füllung der Gießform signali siert, kann durch entsprechende Schaltung eine andere mit dem Verteilerkopf verbundene Gießform gefüllt wer den.

Schließlich kann das Anheben und Absenken des Formenun terteils hydraulisch erfolgen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen;

Fig. 1 eine Anlage zum Befüllen einer Gieß form,

Fig. 2 ein Verschlußelement,

Fig. 3 eine Gießform-Anlage mit Kniegelenken

Fig. 4 eine Draufsicht auf Fig. 3 und

Fig. 5 ein Schnitt durch ein Verschlußventil.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zum Befüllen einer Gießform 1 besteht aus einem Gestellbock 21, welcher eine Säulenführung 22 trägt. Der obere Teil der Säulen führung 22 ist mit einer Haltetraverse 20 verbunden, in welcher eine Schmelze-Zuflußleitung 4 angeordnet ist. An der Haltetraverse 20 ist im Abstand eine Platte 7 be festigt, welche das Formenoberteil 5 trägt. Der Abstand ist notwendig, um die Wärmeübertragung von der Schmelze- Zuflußleitung 4 zur Gießform 1 weitgehendst auszuschal ten. Das Formenoberteil 5 mitsamt der Platte 7 ist in der Haltetraverse 20 anhebbar gehalten.

Das Formenunterteil 8 der Gießform 1 ist auf einer un teren Formträgerplatte 11 montiert. Die Formträgerplat te 11 ist zum Schließen der Gießform 1 anhebbar gela gert und ist lose in der Säulenführung 22 geführt. Durch die Erwärmung der Haltetraverse 20 kann sich auch Säu lenführung 22 verziehen, so daß es bei einer präzisen Führung der unteren Formträgerplatte 11 zu Verklemmun gen kommen kann. Um ein genaues Schließen von Formen oberteil und Formenunterteil zu erreichen, muß das An heben der unteren Formträgerplatte 11 sorgfältig und präzise erfolgen.

Die Fig. 2 zeigt ein Verriegelungselement 14, welches die geschlossene Gießform 1 zentriert, verriegelt und verspannt. Am Formenoberteil 5 ist eine Lasche 28 mon tiert und am Formenunterteil 8 ein Gegenstück 29 hier zu. Diese beiden Teile stehen sich bei geschlossener Gießform 1 mit einem kleinen Spalt gegenüber. In der Lasche 28 und im Gegenstück 29 ist eine den Spalt über greifende kreisförmige Nut 24 eingearbeitet, die sich nach der Tiefe konisch verengt. Ein am Formenunterteil 8 horizontal verschieblich gelagerter konischer Stempel 25 mit derselben geometrischen Form wie die Nut 24 kann durch ein Bewegungselement 26, von einem Hydraulikzy linder 27 betätigt, in die Nut 24 eingebracht werden, wodurch die geschlossene Gießform 1 bzw. das Formenunter teil 8 und das Formenoberteil 5 zentriert und gegenein ander verriegelt und verspannt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine geschlossene und verriegelte Gieß form 1. Die untere Formträgerplatte 11 ist mittels Knie gelenken angehoben, welche im Endbereich der Formträger platte 11 angeordnet sind. Durch einen zwischen den bei den Kniegelenken 13 vorgesehnen Antriebsmotor 12, wel cher über Spindeln 30 die Kniegelenke 13 bewegt, wird die Formträgerplatte 11 mit dem Formenunterteil 3 ohne zu verkannten, angehoben. Auch der Antriebsmotor 12 wird gleichzeitig mit angehoben. Selbstverständlich kann zum Anheben der Formträgerplatte 11 auch eine hydraulische Einrichtung zur Anwendung kommen.

In der Fig. 4 sind zwei Anspritzstellen 2 mit den Ein füllöffnungen 6 im Formenoberteil 5 angeordnet. Am Verteilerkopf 3 können mehrere Gießformen 1 angeschlos sen sein. Selbstverständlich können im Anschluß am Verteilerkopf 3 auch Druck-Dosierspeicher zum Befüllen der Gießformen angeordnet sein.

Die Fig. 5 veranschaulicht den Zeitpunkt der Formfül lung. Eine Anspritzdüse 10 liegt durch Anheben der ge geschlossenen und verriegelten Gießform 1 zum Befüllen in der Einfüllöffnung 6. Das Verschlußventil 15 ist ge öffnet, so daß die Schmelze 18 in die Gießform 1 eindrin gen kann. Ein Drucksensor 17 signalisiert die Formfüllung an den Steuermechanismus 16, welcher das Verschlußventil 15 schließt. Das Betätigen der Verschlußventile 15 kann durch Hydraulikzylinder erfolgen.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gießfor men mit plastifiziertem Kunststoff, insbesondere mit stark verunreinigtem Kunststoff-Recycling, mit einem Extruder, einem an diesem angeflanschten Ver teilerkopf mit einer Schmelze-Zuflußleitung zur Gieß form, die aus einem Formenoberteil und einem Formen unterteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Gießform (1) von oben, vorzugsweise durch meh rere Einfüllöffnungen (6) gefüllt wird,
b) das Formenoberteil (5) mit den Einfüllöffnungen (6) von einer Platte (7) anhebbar gehalten wird,
c) das Formenunterteil (8) zum Schließen der Gieß form (1) mittels einer Einrichtung (9) vertikal gegen das Formenoberteil (5) angehoben wird,
d) die geschlossene Gießform (1) durch Verriegelungs elemente (14) zentriert und verriegelt wird,
e) die verriegelte Gießform (1) zum Füllen gegen die Anspritzdüsen (10) angehoben wird und
f) die Verschlußventile (15) der Anspritzdüsen (10) durch einen Steuermechanismus (16) geöffnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Formfüllung die Verschlußventile (15) geschlossen werden und die Gießform (1) in dieser Po sition noch kurze Zeit gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Absenken der gefüllten Gießform (1) die Einfüllöffnungen (6) von den Anspritzdüsen (10) ab gehoben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer gewissen Abkühlzeit die Gießform (1) entriegelt und dieselbe durch die weitere Abwärtsbe wegung des Formenunterteils (8) geöffnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entformen durch Ausdrückzylinder durchge führt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Extruder und einem daran angeflanschten Vertei lerkopf, mit einer Schmelze-Zuflußleitung zur Gieß form, die aus einem Formenoberteil und einem Formen unterteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Formenoberteil (5) auf einer oberen Platte (7 anhebbar gelagert ist,
b) das Formenunterteil (8) auf einer unteren Form trägerplatte (11) und mit dieser anhebbar gela gert ist,
c) das Formenunterteil (8) zum Schließen der Gieß form (1) vertikal gegen das Formenoberteil (5) anhebbar ist,
d) das Anheben des Formenunterteils (8) durch Knie gelenke (13) erfolgt,
e) der Antriebsmotor für die Kniegelenke (13) gleich falls mit anhebbar ist,
f) die geschlossene Gießform (1) mittels Verriege lungselemente (14) zentrierbar und verriegelbar ist,
g) durch weiteres Anheben zum Befüllen der Gießform (1) die Einfüllöffnungen (6) mit den Anspritzdü sen (10) verbindbar sind.
h) nach der Füllung der Gießform (1) durch Drucksen soren die Verschlußventile (15) verschließbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer kurzen Verweilzeit die gefüllte Gieß form (1) durch die Kniegelenke absenkbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer gewissen Abkühlzeit das Entriegeln der Gießform (1) erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen der Gießform (1) durch Absenken mit tels der Kniegelenke (13) erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Entformen durch Ausdrückzylinder (18) er folgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben des Formenunterteils (8) hydraulisch erfolgt.