WO2018171921A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunststoffobjekten - Google Patents

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WO2018171921A1
WO2018171921A1 PCT/EP2017/082541 EP2017082541W WO2018171921A1 WO 2018171921 A1 WO2018171921 A1 WO 2018171921A1 EP 2017082541 W EP2017082541 W EP 2017082541W WO 2018171921 A1 WO2018171921 A1 WO 2018171921A1
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plastic
receptacle
granules
heating
molten
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PCT/EP2017/082541
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Inventor
Jochen Forsthoevel
Konrad Senn
Klaus Voth
Ulrich Lappe
Michael Eifler
Florian Dufner
Wolfgang Hausladen
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Krones Ag
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    • 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
    • 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
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/08—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by using wave energy or particle radiation
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72—Heating or cooling

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for producing plastic objects and in particular so-called plastic preforms.
  • plastic preforms In the beverage-producing industry, it is customary for plastic preforms to be heated and then to be converted into plastic bottles by means of a forming device, such as a blow molding machine.
  • a forming device such as a blow molding machine.
  • plastic preforms are usually produced by injection molding.
  • a plastic material such as PET
  • a classic plasticization drives a pressure gradient in a plasticizing screw, for example, from the front to the rear.
  • this method is relatively complicated and provides, as mentioned before, a so-called plasticification screw, which due to its design requires a relatively long residence time.
  • the present invention is therefore based on the object to simplify such methods for producing plastic objects and in particular of plastic preforms. This is achieved according to the invention by the subject matters of the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
  • a granulate of a plastic to be melted is fed into a receptacle.
  • the arranged within the receptacle granules is heated, wherein this heating takes place at least temporarily in a vertical direction of the receptacle from bottom to top.
  • the molten plastic is discharged from the receptacle.
  • the objects to be produced in particular are so-called plastic preforms.
  • the plastic is heated for a period of less than three minutes, preferably less than one minute.
  • a granulate is first introduced and, in particular, as described in more detail below, a preheated granulate is introduced into a receptacle.
  • This receptacle may in particular be a cylindrical receptacle, which is particularly preferably open at the top and is provided at the bottom, for example, with a diverting device such as a needle valve.
  • This needle valve can be made of glass, for example.
  • the granules are predosed in a predetermined or predetermined amount.
  • the receptacle is heated, and more preferably heated from bottom to top. It is possible that the receiving ratio, for example, from bottom to top, a corresponding electromagnetic
  • microwave radiation for example, a microwave field, Vietnamese Appendix.
  • the use of microwave radiation has the advantage that in particular the volume is heated.
  • the proposed approach short heating times can be realized because it does not have to wait for a heat conduction, as in classic heating methods.
  • air pockets can be avoided, in particular by the heating from bottom to top.
  • the same phenomenon occurs, for example, when a glass of ice cubes is heated. In this case, no air collects under the ice cubes.
  • a homogenization of the melt takes place. This can be done for example within a mixing part in an injection channel.
  • the said granules are preheated. This means that preferably the granules are added to the container in a preheated state.
  • the granules are preheated to a temperature which is greater than 100 ° C, preferably greater than 150 ° C. Preferably, this preheating can be done in a supply line.
  • the granules are dried prior to introduction into the receptacle. It is preferably possible that the granules are dried within a drying container. It is also possible that the drying and the preheating take place in a joint step.
  • the heated and dried granules are conveyed from the drying device to the receptacle.
  • the granules are metered into the receptacle.
  • a metering device such as in particular but not exclusively a screw conveyor can be used.
  • the molten plastic from the receptacle is pressed into a discharge line. It is preferably possible that this pressing takes place by means of a mechanical piston, which preferably presses from above onto the melt.
  • the molten plastic is pressed out of the container during a period of time which is less than (part weight / 15 g) s, preferably less than (part weight / 20 g) s.
  • a period of time which is less than (part weight / 15 g) s, preferably less than (part weight / 20 g) s.
  • the receptacle has a circular cross-section. These cross-sections are particularly suitable for pressing out the molten plastic. However, it would also be possible for the receptacle to have an otherwise curved cross section, such as an oval cross section. Preferably, therefore, the receiving content may have a substantially cylindrical cross-section.
  • the molten plastic is homogenized after being discharged.
  • This homogenization may preferably take place in a mixing part.
  • this homogenization takes place before the molten plastic is fed to an injection molding machine.
  • the granules are heated by means of microwaves.
  • the receptacle is driven through a resonator.
  • the molten plastic is pressed into a cavity which is suitable and intended for molding plastic containers and in particular plastic preforms.
  • the plastic preform are particularly preferably formed.
  • the receptacles (which serve to receive the plastic granules) are transported along a predetermined transport path. This is preferably a circulating and / or closed transport path. Furthermore, the transport path is preferably a circular transport path. In a further preferred method, the receptacles are transported continuously. In a further preferred method, the receptacles are transported clocked, preferably from between individual workstations.
  • the present invention is further directed to an apparatus for producing a plastic melt.
  • This device has a receptacle for receiving one heating plastic granules and also a feeding device which supplies the plastic granules to the receptacle. Furthermore, the device has a discharge device to discharge the molten plastic from the receptacle.
  • the device has a heating device which is suitable and intended for heating the granules in the receptacle, this heating device being suitable and intended to heat granules in the receptacle in a vertical direction of the receptacle from bottom to top.
  • the heating device is movable relative to the receptacle. As mentioned above, it is possible that both the heating device is moved and the receptacle or both.
  • the heating device and / or the receptacle is movable in a vertical direction.
  • the receptacle can be rotated relative to a heater during the heating process.
  • a rotation takes place with respect to a vertical axis and / or an axis along which the relative movement between the heating device and the receptacle takes place.
  • a more uniform heating of the plastic melt is possible.
  • the granulate located in the interior of the receptacle it would also be possible for the granulate located in the interior of the receptacle to be stirred.
  • the device has a preheating device for preheating the granules.
  • a preheating device for preheating the granules.
  • This may be, for example, an infrared heating device or heat exchanger elements or the like.
  • the advantages of the procedures proposed here are that a very rapid heating is possible, so that less short stops are required even in blocked systems, less waste occurs and also a faster restart is possible.
  • the device preferably has a multiplicity of the receptacles described here for receiving the granules. It is thus possible, for example, for a multiplicity of such receptacles and / or heating devices to be arranged on a rotatable carrier.
  • the type of heating described here speaks in favor of smaller units, so that, for example, the device can be designed as a rotary system or as a revolver system. Such a procedure is also advantageous with regard to blocking within an overall system.
  • the preheating of the granules is particularly useful in terms of the efficiency of microwave heating. It has been found that heating of eg PET by microwaves is more efficient if it already has a higher initial temperature.
  • the device has a movable and in particular a rotatable support, on which the at least one receptacle is arranged.
  • a plurality of receptacles for receiving the granules is arranged on this carrier.
  • the device has a shaping device into which the molten plastic can be introduced, this shaping device being suitable and intended to produce and / or to form plastic preforms from the molten plastic.
  • the device comprises a pressing device which is suitable and intended to press the molten plastic from the receptacle.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method for producing a plastic preform
  • Fig. 3 is a schematic representation of an apparatus for producing plastic preforms.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an apparatus for producing a melt.
  • This device has a container 2, in which a plastic granules 20 is filled (arrow P1).
  • This container 2 has here a circular cross-section.
  • the reference numeral 4 here denotes a heating device such as in particular but not exclusively a microwave heating device, in particular but not exclusively a microwave resonator.
  • This heating device 4 can here, as illustrated by the arrow P2, are moved upward, so that located in the container 2 plastic granules is heated and melted.
  • a stirring device is present, which stirs the granules within the container
  • the container 2 is rotated during heating about its longitudinal axis L.
  • Fig. 2 shows a further illustration for illustrating the method according to the invention. After the granules have been melted inside the container 2, a piston 8 presses from above onto this melt and presses it into a discharge device 6 (arrow P3). This diverting device 6 can have a homogenization unit 16. This piston is therefore movable relative to the receptacle along a straight direction.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an apparatus for producing plastic preforms.
  • This device has a rotatable support 12. At this carrier a plurality of containers 2 is arranged. It would be possible that the carrier rotates clocked and in this way the containers can be stopped at the individual processing stations. However, it would also be a continuous rotation of the carrier 2 possible.
  • a granulate is filled into the container 2.
  • a storage device 22 in particular but not exclusively a so-called drying hopper is provided in which the granules is located.
  • This storage device is therefore preferably also a drying device which is suitable and intended for drying the granules.
  • the granulate passes through a conveyor 22 in the container 2.
  • This conveyor is in particular but not exclusively to a metering device and in particular a so-called. Dosier- screw.
  • the carrier turns counterclockwise here.
  • step II the granules contained in the receptacle 2 are melted.
  • a heating device is moved upwards along the arrow P2.
  • step III the molten granules are transported with the carrier 12.
  • a plastic preform is formed from the plastic material.
  • This can be a cavity, as it is also used for injection molding.
  • the melt can also be applied within the cavity with a certain pressure to form the plastic preform.
  • the cavity 30 is opened and the plastic preform produced can be ejected or removed. It is possible that the cavity is rotated or pivoted so that ejection of the plastic preform can be made easier.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffobjekten, wobei Kunststoffgranulat einer Spritzgiessmaschine zugeführt wird und diese Spritzgiessmaschine aus diesem Kunststoff ein Kunststoffobjekt formt, wobei der Kunststoff durch folgende Verfahrensschritte plastifiziert wird. -Zuführen eine Granulats des zuschmelzenden Kunststoffes in ein Aufnahmebehältnis; -Erwärmen des innerhalb des Aufnahmebehältnisses angeordneten Granulats, wobei dieses Erwärmen wenigstens zeitweise in einer vertikalen Richtung des Aufnahmebehältnisses von unten nach oben erfolgt; -Ausleiten des geschmolzenen Kunststoffes aus dem Aufnahmebehältnis.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffobjekten
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffobjekten und insbesondere von sogenannten Kunststoffvorformlingen. Im Bereich der getränkeherstellenden Industrie ist es üblich, dass Kunststoffvorform linge er- wärmt und anschließend mittels einer Umformungseinrichtung, wie beispielsweise einer Blasformmaschine, zu Kunststoffflaschen umgeformt werden. Diese Kunststoffvorformlinge werden dabei üblicherweise durch Spritzgussverfahren hergestellt. Zu diesem Zweck ist es bekannt, dass ein Kunststoffmaterial, wie beispielsweise PET, zunächst geschmolzen wird und anschließend die Schmelze der Spritzgussmaschine zugeführt wird. Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, das heißt einer klassischen Plastifizierung, treibt ein Druckgefälle in einer Plastifizierschnecke Luft beispielsweise von vorne nach hinten aus. Dieses Verfahren ist jedoch relativ kompliziert und sieht, wie erwähnt, eine sogenannte Plas- tifizierungsschnecke vor, die durch ihre Bauart eine relativ große Verweilzeit bedingt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Verfahren zum Herstellen von Kunststoffobjekten und insbesondere von Kunststoffvorformlingen zu vereinfachen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Kunststoffobjekten und insbesondere Kunststoffvorformlingen wird geschmolzener Kunststoff und/oder Kunststoffgranulat einer Spritzgießmaschine zugeführt und diese Spritzgießmaschine formt aus diesem Kunststoff ein Kunststoffobjekt, wobei der geschmolzene Kunststoff durch folgende Verfahrensschritte hergestellt (bzw. plastifiziert und/oder verarbeitet) wird. Zunächst wird ein Granulat eines zu schmelzenden Kunststoffes in ein Aufnahmebehältnis zugeführt. Anschließend wird das innerhalb des Aufnahmebehältnisses angeordnete Granulat erwärmt, wobei dieses Erwärmen wenigstens zeitweise in einer vertikalen Richtung des Aufnahmebehältnisses von unten nach oben erfolgt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der geschmolzene Kunststoff aus dem Aufnahmebehältnis ausgeleitet. Wie erwähnt handelt es sich bei den so herzustellenden Objekten insbesondere um sogenannte Kunststoffvorformlinge. Vorteilhaft wird der Kunststoff über einen Zeitraum erwärmt, der kleiner ist als drei Minuten, bevorzugt kleiner als eine Minute.
Es wird daher eine Alternativmethode zum Erwärmen des Kunststoffs vorgeschlagen. Wie erwähnt, wird zunächst ein Granulat und insbesondere wie unten genauer beschrieben ein vorgeheiztes Granulat in ein Aufnahmebehältnis eingeführt. Bei diesem Aufnahmebehältnis kann es sich insbesondere um ein zylinderförmiges Aufnahmebehältnis handeln, welches besonders bevorzugt nach oben hin offen ist und nach unten hin beispielsweise mit einer Ausleitvorrichtung wie einem Nadelverschluss versehen ist. Dieser Nadelverschluss kann dabei beispielsweise aus Glas bestehen.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Granulat in einer vorgegebenen bzw. vorbestimmten Menge vordosiert. Bevorzugt wird das Aufnahmebehältnis beheizt und zwar besonders bevorzugt von unten nach oben beheizt. Dabei ist es möglich, dass das Aufnahme- behältnis beispielsweise von unten nach oben ein entsprechendes elektromagnetisches
Feld, beispielsweise ein Mikrowellenfeld, durchfährt. Die Verwendung von Mikrowellenstrahlung hat den Vorteil, dass insbesondere auch das Volumen erwärmt wird.
Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise sind kurze Aufheizzeiten realisierbar, da nicht auf eine Wärmeleitung gewartet werden muss, wie bei klassischen Aufheizmethoden. Daneben können durch die beschriebene Vorgehensweise auch Lufteinschlüsse vermieden werden, insbesondere durch das Erwärmen von unten nach oben. Dasselbe Phänomen tritt beispielsweise auf, wenn ein Glas mit Eiswürfeln erwärmt wird. In diesem Falle sammelt sich unter den Eiswürfeln auch keine Luft. Weiterhin ist es möglich, dass im Anschluss an die Erwärmung eine Homogenisierung der Schmelze erfolgt. Dies kann beispielsweise innerhalb eines Mischteils in einem Einspritzkanal erfolgen. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das besagte Granulat vorgewärmt. Dies bedeutet, dass bevorzugt das Granulat in einem vorgewärmten Zustand in das Behältnis gegeben wird. Vorteilhaft wird das Granulat auf eine Temperatur vorgewärmt, welche größer ist als 100°C, bevorzugt größer als 150°C. Bevorzugt kann dieses Vorwärmen in einer Zuführleitung erfolgen.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Granulat vor dem Einführen in das Aufnahmebehältnis getrocknet. Dabei ist es bevorzugt möglich, dass das Granulat innerhalb eines Trocknungsbehältnisses getrocknet wird. Dabei ist es auch möglich, dass das Trocknen und das Vorerwärmen in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen.
Bevorzugt wird das erwärmte und getrocknete Granulat von der Trocknungseinrichtung zu dem Aufnahmebehältnis gefördert. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Granulat in das Aufnahmebehältnis eindosiert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Dosiereinrichtung wie insbesondere aber nicht ausschließlich eine Förderschnecke verwendet werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird der geschmolzene Kunststoff aus dem Aufnahmebehältnis in eine Abführleitung gepresst. Dabei ist es bevorzugt möglich, dass dieses Pressen mittels eines mechanischen Kolbens erfolgt, der bevorzugt von oben her auf die Schmelze presst.
Vorteilhaft wird der geschmolzene Kunststoff während eines Zeitraums aus dem Behältnis gepresst, der kleiner ist als (Teilegewicht/15g)s bevorzugt kleiner als (Teilegewicht/20g)s. Dies bedeutet, dass sich der Zeitraum auch aus dem jeweiligen Teilegewicht der aus dem Behältnis zu pressenden Schmelze ergibt. Je größer das Teilegewicht der Schmelze ist, desto größer ist auch der betreffende Zeitraum.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren weist das Aufnahmebehältnis einen kreisförmigen Querschnitt auf. Diese Querschnitte eignen sich besonders zum Auspressen des ge- schmolzenen Kunststoffs. Es wäre jedoch auch möglich, dass das Aufnahmebehaltnis einen in anderer Weise gekrümmten Querschnitt aufweist, wie beispielsweise einen ovalen Querschnitt. Bevorzugt kann daher das Aufnahmebehaltnis einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt aufweisen.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird der geschmolzene Kunststoff nach dem Ausleiten homogenisiert. Bevorzugt kann dieses Homogenisieren in einem Mischteil erfol- gen. Vorteilhaft erfolgt dieses Homogenisieren vor dem Zuführen des geschmolzenen Kunststoffs an eine Spritzgießmaschine.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Granulat mittels Mikrowellen erwärmt. So ist es beispielsweise möglich, dass das Aufnahmebehältnis durch einen Resonator gefah- ren wird. Es wäre jedoch auch umgekehrt denkbar, den Resonator bezüglich des Aufnahmebehältnisses zu bewegen oder auch sowohl das Aufnahmebehältnis als auch den Resonator zu bewegen.
Bevorzugt wird der geschmolzene Kunststoff in eine Kavität gepresst, welche zum Ausfor- men von Kunststoffbehältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen geeignet und bestimmt ist. Innerhalb dieser Kavität werden besonders bevorzugt die Kunststoffvorformlin- ge ausgeformt.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Aufnahmebehältnisse (welche zur Aufnahme des Kunststoffgranulats dienen) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert. Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen umlaufenden und/oder geschlossenen Transportpfad. Bevorzugt handelt es sich weiterhin bei dem Transportpfad um einen kreisförmigen Transportpfad. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Aufnahmebehältnisse kontinuierlich transportiert. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Aufnahmebehältnisse getaktet transportiert, bevorzugt von zwischen einzelnen Arbeitsstationen.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffschmelze gerichtet. Diese Vorrichtung weist ein Aufnahmebehältnis zur Aufnahme eines zu erwärmenden Kunststoffgranulats auf sowie auch eine Zuführeinrichtung, welche dem Aufnahmebehaltnis das Kunststoffgranulat zuführt. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Ausleiteinrichtung auf, um den geschmolzenen Kunststoff aus dem Aufnahmebehaltnis auszuleiten. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Erwärmungseinrichtung auf, welche zum Erwärmen des in dem Aufnahmebehältnis befindlichen Granulats geeignet und bestimmt ist, wobei diese Erwärmungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt ist, dass in dem Aufnahmebehältnis befindliche Granulat in einer vertikalen Richtung des Aufnahmebehältnisses von unten nach oben zu erwärmen.
Es wird daher auch vorrichtungsseitig vorgeschlagen, dass eine Erwärmung insbesondere von unten nach oben erfolgt, wodurch wie oben bereits erwähnt das Ausleiten von Luft aus dem Granulat gefördert wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Erwärmungseinrichtung relativ zu dem Aufnahmebehältnis bewegbar. Wie oben erwähnt ist es dabei möglich, dass sowohl die Erwärmungseinrichtung bewegt wird als auch das Aufnahmebehältnis oder beide. Vorteilhaft ist die Erwärmungseinrichtung und/oder das Aufnahmebehältnis in einer vertikalen Richtung bewegbar.
Weiterhin wäre es auch möglich, dass das Aufnahmebehältnis bezüglich einer Erwärmungseinrichtung während des Erwärmungsvorgangs gedreht wird. Dabei erfolgt insbesondere eine Drehung bezüglich einer vertikalen Achse und/oder einer Achse, entlang welcher auch die Relativbewegung zwischen der Erwärmungseinrichtung und dem Aufnahmebehältnis erfolgt. Auch durch diese Vorgehensweise ist eine gleichmäßigere Erwärmung der Kunststoffschmelze möglich. Bei einem weiteren Verfahren wäre es auch möglich, dass das in dem Inneren des Aufnahmebehältnisses befindliche Granulat umgerührt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Vorwärmeinrich- tung zum Vorwärmen des Granulats auf. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Infraroterwärmungseinrichtung handeln oder auch um Wärmetauscherelemente oder dergleichen. Die Vorteile der hier vorgeschlagenen Vorgehensweisen bestehen darin, dass eine sehr schnelle Aufheizung möglich ist, sodass auch bei geblockten Systemen weniger kurze Stopps nötig sind, weniger Ausschuss auftritt und auch ein schnelleres Wiederanfahren möglich ist. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl von den hier beschriebenen Aufnah- mebehältnissen zur Aufnahme des Granulats auf. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Vielzahl von derartigen Aufnahmebehältnissen und/oder Erwärmungseinrichtungen an einem drehbaren Träger angeordnet ist. Die hier beschriebene Art der Erwärmung spricht für kleinere Einheiten, sodass beispielsweise die Vorrichtung als Rundläufersystem oder als Revolversystem ausgeführt werden kann. Eine derartige Vorgehensweise ist auch vorteilhaft im Hinblick auf eine Verblockung innerhalb einer Gesamtanlage.
Die Vorwärmung des Granulats ist insbesondere sinnvoll im Hinblick auf den Wirkungsgrad einer Mikrowellenerwärmung. Es konnte festgestellt werden, dass eine Erwärmung von beispielsweise PET durch Mikrowellen effizienter ist, wenn dieses bereits eine höhere Aus- gangstemperatur aufweist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen bewegbaren und insbesondere einen drehbaren Träger auf, an dem das wenigstens eine Aufnahmebehältnis angeordnet ist. Bevorzugt ist an diesem Träger eine Vielzahl von Aufnahmebehältnissen zur Aufnahme des Granulats angeordnet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Formgebungseinrichtung auf, in welche der geschmolzene Kunststoff einführbar ist, wobei diese Formgebungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt ist, aus dem geschmolzenen Kunststoff Kunststoffvorformlinge zu fertigen und/oder zu formen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Presseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, den geschmolzenen Kunststoff aus dem Aufnahmebehältnis zu pressen.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Herstellen einer Schmelze; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Kunst- stoffvorformlings; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Kunst- stoffvorformlingen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen einer Schmelze. Diese Vorrichtung weist ein Behältnis 2 auf, in welches ein Kunststoffgranulat 20 eingefüllt wird (Pfeil P1 ). Dieses Behältnis 2 weist dabei hier einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet hier eine Erwärmungseinrichtung wie insbesondere aber nicht ausschließlich eine Mikrowellen - Erwärmungseinrichtung, wie insbesondere aber nicht ausschließlich einen Mikrowellen - Resonator. Diese Erwärmungseinrichtung 4 kann hier, wie durch den Pfeil P2 veranschaulicht, nach oben bewegt werden, so dass in dem Behältnis 2 befindliche Kunststoffgranulat erwärmt und geschmolzen wird.
Daneben ist es auch möglich, dass eine Rühreinrichtung vorhanden ist, welche das Granulat innerhalb des Behältnisses rührt Weiterhin ist es auch möglich und bevorzugt, dass das Behältnis 2 während der Erwärmung um seine Längsachse L gedreht wird. Fig. 2 zeigt eine weitere Darstellung zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nachdem das Granulat im Inneren des Behältnisses 2 aufgeschmolzen wurde drückt ein Kolben 8 von oben her auf diese Schmelze und presst sie in eine Ausleiteinrichtung 6 (Pfeil P3). Diese Ausleiteinrichtung 6 kann dabei eine Homogenisierungseinheit 16 aufweisen. Dieser Kolben ist daher gegenüber dem Aufnahmebehältnis entlang einer geraden Richtung bewegbar.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoff- vorformlingen. Diese Vorrichtung weist einen drehbaren Träger 12 auf. An diesem Träger ist eine Vielzahl von Behältnissen 2 angeordnet. Es wäre dabei möglich, dass sich der Träger getaktet dreht und auf diese Weise die Behältnisse bei den einzelnen Bearbeitungsstationen angehalten werden können. Es wäre jedoch auch eine kontinuierliche Drehung des Trägers 2 möglich. Bei der mit I bezeichneten Station wird ein Granulat in das Behältnis 2 eingefüllt. Dabei ist eine Aufbewahrungseinrichtung 22, wie insbesondere aber nicht ausschließlich ein sogenannter Trocknungsrichter vorgesehen, in dem sich das Granulat befindet. Diese Aufbewahrungseinrichtung ist damit bevorzugt auch eine Trocknungseinrichtung, die zum Trocknen des Granulats geeignet und bestimmt ist.
Ausgehend von dieser Aufbewahrungseinrichtung gelangt das Granulat über eine Fördereinrichtung 22 in das Behältnis 2. Bei dieser Fördereinrichtung handelt es sich insbesondere aber nicht ausschließlich um eine Dosiereinrichtung und insbesondere eine sog. Dosier- Schnecke. Damit wird das vorgetrocknete Granulat in das Behältnis 2 eindosiert. Der Träger dreht sich hier entgegen dem Uhrzeigersinn.
In einem weiteren Verfahrensschritt II wird das in dem Aufnahmebehältnis 2 befindliche Granulat aufgeschmolzen. Zu diesem Zweck wird, wie oben ausgeführt, eine Erwärmungsein- richtung entlang des Pfeils P2 nach oben bewegt. In einem weiteren Verfahrensschritt III wird das aufgeschmolzene Granulat mit dem Träger 12 transportiert.
Bei einer Station IV wird das in dem Aufnahmebehältnis befindliche Granulat aus mittels eines Kolbens 8 aus dem Aufnahmebehältnis in eine Kavität 30 gepresst. Innerhalb dieser Kavität wird aus dem Kunststoffmaterial ein Kunststoffvorformling ausgeformt. Dabei kann es sich hier um eine Kavität handeln, wie sie auch für Spritzgussverfahren verwendet wird. Dabei kann die Schmelze innerhalb der Kavität auch noch mit einem gewissen Nachdruck beaufschlagt werden, um den Kunststoffvorformling auszubilden. In einem weiteren Verfahrensschritt V bzw. einer Station V wird die Kavität 30 geöffnet und der hergestellte Kunststoffvorformling kann ausgeworfen bzw. entnommen werden. Dabei ist es möglich, dass die Kavität gedreht oder geschwenkt wird, so dass ein Auswerfen des Kunststoffvorformlings leichter erfolgen kann. Falls die Vorrichtung kontinuierlich betrieben wird, ist es denkbar, dass auf dem Träger nicht nur die einzelnen Aufnahmebehältnisse 2 angeordnet sind, sondern vollständige Bearbeitungsstationen, welche neben den Behältnisse 2 auch jeweils die Erwärmungseinrichtungen 4 aufweisen sowie auch die Kolben 8, welche die Schmelze aus den Aufnahmebehältnissen pressen sowie auch die (bevorzugt unterhalb des Trägers 12) angeordneten Preformkavitä- ten 30.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkma- le als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vor- teilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zum Herstellen einer Schmelze
2 Aufnahmebehältnis
4 Erwärmungseinrichtung
6 Ausleiteinrichtung
8 Kolben
12 Träger
16 Homogenisierungseinheit
20 Kunststoffgranulat
22 Aufbewahrungseinrichtung
24 Fördereinrichtung
30 Kavität
L Längsrichtung
I - V Stationen

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung von Kunststoffobjekten, wobei Kunststoffgranulat einer Spritzgiessmaschine zugeführt wird und diese Spritzgiessmaschine aus diesem Kunststoff ein Kunststoffobjekt formt, wobei der Kunststoff durch folgende Verfahrensschritte plastifiziert wird:
-Zuführen eines Granulats (20) des zu schmelzenden Kunststoffes in ein Aufnahmebehältnis (2)
- Erwärmen des innerhalb des Aufnahmebehältnisses (2) angeordneten Granulats, wobei dieses Erwärmen wenigstens zeitweise in einer vertikalen Richtung des Aufnahmebehältnisses (2) von unten nach oben erfolgt;
- Ausleiten des geschmolzenen Kunststoffes aus dem Aufnahmebehältnis (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Granulat (20) vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschmolzene Kunststoff aus dem Aufnahmebehältnis (20) in eine Abführleitung (6) gepresst wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufnahmebehältnis (2) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschmolzene Kunststoff nach dem Ausleiten homogenisiert wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Granulat mittels Mikrowellen erwärmt wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufnahmebehältnis entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden.
8. Vorrichtung (1 ) zum Herstellen einer Kunststoffschmelze mit einem Aufnahmebehältnis (2) zur Aufnahme eines zu erwärmenden Kunststoffgranulats (10) und mit einer Zuführeinrichtung (12), welche dem Aufnahmebehältnis das Kunststoffgranulat (20) zuführt, und mit einer Ausleiteinrichtung (6) zum Ausleiten des geschmolzenen Granulats aus dem Aufnahmebehältnis (2)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) eine Erwärmungseinrichtung (4) aufweist, welche zum Erwärmen des in dem Aufnahmebehältnis befindlichen Granulats (20) geeignet und bestimmt ist, wobei diese Erwärmungseinrichtung (4) dazu geeignet und bestimmt ist, das in dem Aufnahmebehältnis befindliche Granulat in einer vertikalen Richtung des Aufnahmebehältnisses (2) von unten nach oben zu erwärmen.
9. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erwärmungseinrichtung relativ zu dem Aufnahmebehältnis bewegbar ist.
10. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) eine Vorwärmeinrichtung zum Vorerwärmen des Granulats aufweist.
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