Einrichtung zum Vorerhitzen und zum Vorbereiten von thermoplastischen Kunststoffen
Es ist bekannt, zum Pressen von Schallplatten bestimmte thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyvinylchloridacetat, vorzuerhitzen, wobei dieses Vorerhitzen im Durchblasen eines erhitzten Gases durch eine abgemessene Kunststoffmenge besteht. Die bekannten Vorrichtungen eignen sich aber nicht besonders zur Anwendung bei der Massenherstellung von z. B. Schallplatten, und ausserdem haben diese bekannten Vorrichtungen den Nachteil, dass das erhitzte Gas nacheinander durch mehrere Behälter mit Kunststoff bläst, so dass etwaige Verunreinigungen, wie z. B. Sandkörner, zerstreut werden. Solche Verunreinigungen können sich aber vernichtend auf die Matrizen auswirken.
Die Einrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei der Reihen- oder Massenherstellung und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen waagrecht angeordneten und schrittweise in einer waagrechten Ebene verdrehbaren, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, kreisförmigen Tisch besitzt, der eine gerade Anzahl von arretierbaren und regelmässig über seinen Umfang verteilte Stellungen einnehmen kann, wobei im Tischblatt ebenso viele regelmässig über den Umfang verteilte Aussparungen wie Stellungen vorgesehen sind, und wobei in wenigstens einer Stellung das von einer stationären Vorrichtung erhitzte und zugeführte Gas durch den in einer Aussparung befindlichen Stoff durchgeblasen wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung strömt bei einer Stellung des Tisches das vorerhitzte Gas senkrecht durch den Stoff, während in einer der nächsten Stellungen das vorerhitzte Gas in entgegengesetzter Richtung durch den Stoff geblasen wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Stoff möglichst gleichmässig erhitzt wird. Ein noch kleinerer Temperaturgradient im Stoff wird erzielt, wenn nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Tisch sechs Stellungen und sechs Aussparungen besitzt und der Winkel zwischen den beiden Stellungen, bei denen die Erhitzung des Stoffes erfolgt, 1200 beträgt und zwischen diesen Stellungen sich eine befindet, in der dem Stoff keine Wärme zugeführt wird.
Um einen flotten Arbeitsgang zu erzielen, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine feststehende Dosiervorrichtung vorhanden, die bei einer Tischstellung eine Aussparung mit einer Stoffmenge füllt, während bei einer anderen Stellung, welche, in der Bewegungsrichtung des Tisches gemessen, 2400 weiter liegt, eine vorzugsweise pneumatisch bewegte Ausstossvorrichtung vorgesehen ist, welche den erhitzten Stoff, gegebenenfalls mit einer auf dem Boden der Aussparung liegenden durchloch- ten Tragplatte, aus der Aussparung entfernt.
Es ist bekannt, ein Gebläse derart auszubilden, dass das zu erhitzende Gas längs eines vorzugsweise elektrisch erhitzten Körpers bläst. Nach einer Ausführungsform der Einrichtung ist dieses bekannte Gebläse derart ausgebildet, dass es gleichzeitig sowohl eine, was die Menge anbelangt, regelbare erhitzte Gasströmung von oberhalb des Tisches nach unten, als auch eine regelbare erhitzte Gasströmung im umgekehrten Sinne liefern kann. In diesem Falle genügt also nur ein Gebläse, was der Einfachheit der Einrichtung zugute kommt.
Es ist meist erwünscht, die Etiketts, mit denen eine Schallplatte versehen wird, gleichfalls vorzuerhitzen. Dies ist von Wichtigkeit, da Papier im allgemeinen stark hygroskopisch ist und beim Pressen der dann aus dem Papier freikommende Dampf das Etikett beschädigen kann. Nach einer Ausführungs form der Erfindung besitzt der Tisch auch Aussparungen zur Aufnahme der bei der Herstellung von Schallplatten erforderlichen Etiketts, wobei nach einer weiteren Ausführungsform die Etiketts in einer oder mehreren dieser Aussparungen gleichfalls vorerhitzt werden. Es ist dann zweckmässig, den Tisch mit drei Aussparungen zu versehen, in denen sich radial nebeneinander jeweils zwei gegebenenfalls in Kassetten liegende Etikettstapel befinden können, wobei diese Aussparungen regelmässig verteilt zwischen den Aussparungen für den zu erhitzenden Stoff liegen.
Im allgemeinen ist es erwünscht, die Etiketts weniger hoch zu erhitzen als den Stoff. Zu diesem Zweck sind nach einer Ausführungsform der Erfindung Mittel vorgesehen, durch die die erhitzte Gasmenge herabgesetzt wird, wenn sich die Etiketts in der Lage befinden, in der sie erhitzt werden. Diese Mittel können aus einem in jedem Zuführungsrohr für das erhitzte Gas angeordneten und vorzugsweise pneumatisch bewegten, regelbaren Abschlussventil mit zwei Lagen bestehen, welches in einer Lage die freie Zuführung des Gases ermöglicht, wobei im Ventilkörper kleine Öffnungen vorgesehen sind, die in der anderen Lage, bei der das Ventil das Zuführungsrohr abschliesst, eine geringere Durchströmung ermöglichen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am Ausströmungsende des Zuführungsrohres des erhitzten Gases ein vorzugsweise pneumatisch bewegbares Anschluss stück vorhanden, das während der Bewegung des Tisches gehoben ist und bei Stillstand einen gasdichten Anschluss zwischen dem Rohr und dem Ober- oder Unterrand der Aussparung bewirkt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das erhitzte Gas tatsächlich durch den zu erhitzenden Stoff oder die Etiketts bläst.
Der Tisch dreht sich nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einem feststehenden dosenförmigen Gehäuse, das bei jeder Tischstellung, mit Ausnahme derjenigen zwischen den beiden Erhitzungsstellungen, mit einer Öffnung versehen ist, und mit dem die Zuführungs- und Abführungsenden der Rohre für das erhitzte Gas sowie die Ausstossvorrichtung, die Dosiervorrichtung und ein Aufnahmemechanismus für die Etiketts starr verbunden sind.
Um Stösse beim Anlassen des Tisches, wodurch Kunststoffkörner aus den Aussparungen herausfliegen könnten, möglichst zu vermeiden, wird der Tisch nach einer Ausführungsform der Erfindung von einem Elektromotor mit ebenso viel getrennt erregbaren Polen angetrieben, wie es Aussparungen gibt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Heizdrehtisches zum Vorerhitzen und zum Vorbereiten von körnigem Polyvinylchloridacetat sowie zum Vorerhitzen von Etiketts,
Fig. 2 eine Vorderansicht dieses Drehtisches, in der Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 3 eine Draufsicht des Drehtisches,
Fig. 4 eine schematisch dargestellte Draufsicht des Drehtisches,
Fig. 5 einen Querschnitt des Tisches gemäss der Linie X-X in Fig. 4,
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Heizvorrichtung mit zugeordnetem Regelventil zur Regelung von durchströmendem erhitztem Gas und
Fig. 7 einen Querschnitt eines Anschlussstückes eines Zuführungsrohrs für das erhitzte Gas an dem Drehtisch.
Zunächst wird an Hand der Fig. 1, 2 und 3 der allgemeine Aufbau der Einrichtung erläutert. Auf einem aus Stahlrohr hergestellten Gestell 1 ist ein dosenförmiges Gehäuse 2 montiert, in dem ein Drehtisch 14 umlaufen kann. Dieser Drehtisch wird von einem sechspoligen Elektromotor 3 angetrieben. Ein Ventilator 4 wird über einen Riemen 5 von einem Elektromotor 6 angetrieben. Die vom Ventilator 4 angesaugte Luft strömt zunächst durch ein elektrisches Heizelement 7, gelangt nach dem Passieren eines Regelventils 8 in den Ventilator und wird dann durch Rohre 9 über ein Anschlussstück 10 durch im Tisch vorhandene Aussparungen geblasen, worauf die Luft nach dem Durchgang durch ein Filter wieder in den Heizkörper 7 gelangt. Es liegt also ein geschlossener Kreislauf vor. Es sind zwei Sätze Rohre 9 und Anschlussstücke 10 vorhanden.
Unter dem dosenförmigen Gehäuse 2 ist eine Ausstossvorrichtung 11 fest montiert, und auf der Dose sind zwei Etiketthebevorrichtungen 12 sowie eine Dosiervorrichtung 13 angeordnet.
An Hand der Fig. 4 und 5 wird zunächst der im dosenförmigen Gehäuse 2 umlaufende Tisch 14 beschrieben. Der Tisch 14 besitzt sechs Aussparungen, die regelmässig über seinen Umfang verteilt sind.
Von diesen Aussparungen sind die Aussparungen 15, 16 und 17 z. B. zur Aufnahme von körnigem Polyvinylchloridacetat bestimmt; sie sind unten mittels einer durchlochten Stahlplatte 18 abgeschlossen, die lose in der Aussparung liegt. Die Aussparungen 19, 20 und 21 haben eine solche Form, dass darin zwei Kassetten mit Etikettstapeln 23 und 24 liegen können. Die Etiketts 23 liegen mit der bedruckten Seite nach oben in der Kassette, während die Etiketts 24 mit der bedruckten Seite nach unten liegen. Der mit 25 bezeichnete Boden der Vertiefungen 19, 20 und 21 ist mit dem Tisch 14 fest verbunden und gleichfalls durchlocht. Der Tisch wird mittels einer Welle 26 angetrieben und ruht auf einem Kugellager 27. In Fig. 4 ist der Deckel 28 der Dose deutlichkeitshalber weggelassen.
Die sechs Stellungen des Ti sches sind in Fig. 4 mit den Buchstaben a, b, c, d e und f bezeichnet. Angenommen wird, dass die Aussparungen 15 und 16 mit einer körnigen Polyvinylchloridacetatmenge gefüllt sind und dass sich bei d, unterhalb der Dose, die Ausstossvorrichtung 11 befindet, während auf dem Deckel bei e die Etikett hebevorrichtung 12 und auf dem Deckel bei f die Dosiervorrichtung 13 angebracht ist. Weiterhin befinden sich auf dem Deckel bei a und c die Anschlüsse 10 mit Rohren 9 für die erhitzte Luft.
In der gezeigten Stellung wird nun das Polyvinylchlorid bei a und c erhitzt; in der Aussparung 17 bei e geschieht nichts, und diese Aussparung ist leer.
In der nächsten Stellung, bei der also die Aussparung 17 bei f steht und die anderen Aussparungen in entsprechenden Stellungen, wird bei f die Aussparung 17 mittels der auf dem Deckel vorhandenen Dosiervorrichtung mit einer bestimmten Körnermenge gefüllt. Die Aussparung 19 mit den darin vorhandenen Kassetten mit Etiketts wird jetzt bei a erhitzt, während die in der Aussparung 15 liegende und jetzt erhitzte Kunststoffmenge bei b ruht, so dass der Tem peraturgradient im Kunststoff kleiner wird. Bei c liegt dann die Aussparung 20, in der die Etiketts nochmals erhitzt werden, und das dann voll erhitzte Material der Aussparung 16 wird bei d entfernt. Aus der Aussparung 21 werden bei e zwei Etiketts entfernt. Beim Weiterdrehen des Tisches wiederholen sich diese Arbeitsgänge.
Eine Aussparung für den Kunststoff durchläuft also folgende Stellungen: Füllen, Erhitzen, Ruhen, Erhitzen, Füllung entfernen, und eine Leerstellung. Eine Etikettaussparung durchläuft folgende Stellungen: Erhitzen, Ruhen, Erhitzen, Ruhen, Abnehmen, Ruhen. Der Tisch ist in bekannter, nicht dargestellter Weise mit einer Arretiervorrichtung versehen. Der Elektromotor 3 besitzt sechs Pole, die getrennt erregt werden; beim Anlassen des Motors dürfen nämlich keine Stösse in der Drehung des Tisches auftreten, da sonst die Möglichkeit besteht, dass eine Anzahl Körner aus den Behältern herausgeschleudert werden. Auch das Stoppen des Tisches muss ohne Stösse erfolgen. Beim Ausschalten läuft der Elektromotor einen Moment weiter und dann langsam aus, bis die Klinke der Arretiervorrichtung einrastet.
In Fig. 6 ist die Heizvorrichtung 7 für die Luft und das Regelventil 8 im Querschnitt dargestellt.
In der dosenförmigen Heizvorrichtung 7 befindet sich ein Filter 29, durch welches hindurch die Luft gemäss dem gestrichelt dargestellten Pfeil in den Er hitzungsraum eintritt. In diesem Erhitzungsraum befinden sich zwei isoliert angeordnete Heizkörper 30, die elektrisch erhitzt werden, indem an ihre Enden Stecker 31 angeschlossen werden. Im Erhitzungsraum ist weiterhin ein fest angeordneter kegelmantelförmiger Körper 32 vorhanden, um den herum die Luft strömt. Ein Anschlusskegel 33 ist mit einem Ventilsatz 34 versehen. Im Anschlusskegel ist ein bewegbarer Ventilkörper 35 vorhanden, der über einen Dichtungsrand 36 mit dem Sitz 34 zur Anlage kommen kann und dann den Zutritt des erhitzten Luftstromes in den Anschlusskegel 33 verhütet.
Der Ventilkörper 35 wird mittels einer Feder 37 gegen den Sitz 34 gedrückt; wird aber Luft unter Druck in die Leitung 38 eingelassen, so wird der Ventilkörper 35, entgegen der Kraft der Feder 37, nach rechts gedrückt, bis ein Anschlag 39 gegen einen fest angeord neten Stift 40 stösst. Beim Erhitzen der Etiketts ist viel weniger warme Luft erforderlich. Der Ventilkörper 35 ist dann völlig nach links bewegt, so dass der Dichtungsrand 36 auf dem Sitz 34 ruht. Es sind aber im Ventilkörper 35 mehrere Löcher 41 vorgesehen, so dass doch noch eine zur Erhitzung der Etiketts hinreichende Luftmenge austritt. Dies bietet ausserdem den Vorteil, dass die Temperatur der Heizelemente 30 nicht zu viel gesteigert wird.
An der unteren Seite der Dose befindet sich ein Auffangkegel 42 (siehe Fig. 1), durch den die Luft, nachdem sie Wärme an die Pressmasse oder die Etiketts abgegeben hat, über die Leitung 43 und das Filter 29 wieder in den Erhitzungsraum gelangt.
Das Anschlussstück 10 zum Anschluss des Zuführungsrohres 9 mit der oberen Seite der Dose ist in Fig. 7 dargestellt. Ein kegelförmiger Körper 44 ist unbeweglich auf der oberen Seite der Dose 2 befestigt. Im kegelförmigen Körper 44 ist ein Zylinder 45, in dem sich ein Druckkolben 46 bewegen kann, fest angeordnet. Ein ringförmiger Körper 47 ist durch mehrere Rippen 48 mit einem Mittelteil 49 verbunden, und dieser Mittelteil wird mittels einer Zugfeder 50 gegen den Druckkolben 46 gedrückt. Der Ring 47 ist mittels einer elastischen ringförmigen Scheibe 51 mit dem Deckel der Dose 2 verbunden. Wird nun in die Leitung 52 Luft unter Druck eingelassen, so bewegt sich der Kolben 46 abwärts, und der Ring 47 drückt auf den Tisch 14 rings um eine Aussparung, so dass die Luft durch den in der Aussparung vorhandenen Kunststoff oder durch die Etiketts geblasen wird.
Die Ausstossvorrichtung 11 besteht aus einem einfachen, pneumatisch wirkenden Hebezylinder. Die Dosiervorrichtung 13 besitzt ein nicht dargestelltes Ventil, das durch einen pneumatisch bewegten Kolben mit Zylinder 53 bewegt wird.
Es ist einleuchtend, dass die Bedienung der Einrichtung völlig automatisiert werden kann, insoweit, als das Entfernen des erhitzten Kunststoffes und das Entfernen der erhitzten und gehobenen Etiketts von Hand erfolgt. Die Stromzuführung zum Elektromotor des Drehtisches und die Bedienung der verschiedenen Hähne, die Luft unter Druck in die Leitungen lassen, kann durch Relais geregelt werden, die an sich wieder von einem umlaufenden, gegebenenfalls elektrisch bewegten Kollektor oder einer Schaltwalze betätigt werden können.
Die beschrie'bene Einrichtung bietet den weiteren Vorteil, dass, wenn plötzlich eine Stagnierung im Herstellungsvorgang der Schallplatte oder eines anderen Pressartikels auftritt, höchstens drei verhältnismässig geringe Rohstoffmengen verlorengehen, indem sie zu lange auf verhältnismässig hoher Temperatur bleiben, ohne weiter bearbeitet zu werden, und sich also zersetzen; bei einem bekannten Ofen, in dem eine grosse Anzahl von Portionen durch durchströmende warme Luft langsam erhitzt wird, gehen dann manchmal fünfzig oder mehr Portionen Rohstoff verloren.
Bei der dargestellten Ausführungsform betrug die Anzahl vollständiger Umdrehungen des Tisches 1 je Minute. Die zwischen dem Füllen einer Aussparung und dem Entfernen der vorerhitzten Kunststoffmenge verlaufende Zeit war also 40 Sekunden. Das eigentliche Vorerhitzen jeder Portion dauerte 2 X 10 Sekunden, im Gegensatz zum bekannten Verfahren, bei dem dies 20 Minuten dauert.
Obwohl die Zeichnung eine Ausführung darstellt, bei der in den beiden Erhitzungslagen die Luft von oben nach unten strömt, lässt sich durch eine einfache Abänderung die Einrichtung derart ändern, dass die erhitzte Luft von unten nach oben strömt.
Dies bietet manchmal Vorteile im Zusammenhang mit einer gleichmässigen Durcherhitzung des Kunststoffs.
Das Einlegen der Etiketts in Kassetten und das Einsetzen solcher Kassetten in den dazu bestimmten Vertiefungen bietet den Vorteil, dass der Arbeitsgang für dieses Einsetzen nicht unterbrochen zu werden braucht.