Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR LOADING THERMOSETTING PLASTIC INJECTION-MOULDING UNITS OR THERMOSETTING PLASTIC EXTRUDER UNITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/198503
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for loading thermosetting plastic injection-molding units or thermosetting plastic extruder units, having a metering screw (2) and an automatic feeding unit (4). The automatic feeding unit has a material hopper (41) for receiving thermosetting plastic compound material (10) and a conveying screw (42) for feeding the thermosetting plastic compound material to the metering screw. The metering screw plasticizes the thermosetting plastic compound material and feeds the plasticized thermosetting plastic compound material to a metering screw antechamber (21) having an outlet opening (22). The device additionally has an extruder (6) which mixes the starting materials for preparing the thermosetting plastic compound material and feeds the thermosetting plastic compound material to the material hopper of the automatic feeding unit.

Inventors:
WÜRTELE MARTIN (DE)
GRUBER MARCO (DE)
MITZLER JOCHEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/060390
Publication Date:
December 18, 2014
Filing Date:
May 21, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KRAUSS MAFFEI TECH GMBH (DE)
International Classes:
B29C45/18; B29C31/04; B29C45/48
Foreign References:
US3746489A1973-07-17
DE3024948A11982-01-28
JPH0538738A1993-02-19
DE19902990A12000-08-10
EP2050554A12009-04-22
EP0909627A11999-04-21
GB2084037A1982-04-07
JPH01275015A1989-11-02
EP0687543A21995-12-20
ES2354812T32011-03-18
DE10031087A12002-01-10
DE102006023760A12007-11-22
EP1317009A22003-06-04
US5011399A1991-04-30
Attorney, Agent or Firm:
WILHELM, LUDWIG (DE)
Download PDF:
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.

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.