Kunststoff- Maschinen- Führer
Herausgegeben v o n /
Dipl.-Ing. Herbert Schaab f und Dr.-Ing. Klaus Stoeckhert
unter Mitarbeit von Ing. Albert Krämer, Dr.-Ing. Friedrich Johannaber, Dipl.-Phys. Günter Zieschank,
Dipl.-Ing. Arno Schneiders, Dr. Rainer Grünewald, Dr. Heinz Kopsch, Ing. Günther Kühne, Ing. Günther F.
Abele, Ing. Willi A. Neitzert, Hans Vowinkel, Ing. Friedrich Heck, Dr. Hans Wirtz, Ing. Klaus W. Schulte,
Ing. Friedrich Fahnler, Ing. Heinz Hille, Dipl.-Ing. Karl Schmid, Ulrich Maag, Dipl.-Ing. Heinz Herrmann, Dr.-Ing. Walter von der Ohe,
Ing. (grad.) Gerhard Giersiepen, Ing. Otto Heuel
Carl Hanser Verlag München Wien 1979
Entwicklungen im Kunststoffmaschinenbau l Extruder und Extrusionsanlagen
1. Einschneckenextruder 9 1.1 Arbeitsprinzip von Extrudern mit glatter Einzugszone . . . 11 1.2 Arbeitsprinzip von Extrudern mit genuteter Einzugszone . . 15 1.3 Sonder-Maschinen 18 1.3.1 Entgasungsextruder 18 1.3.2 Kaskadenextruder 19 1.3.3 Adiabatisch arbeitende Schneiläufer-Extruder 20 1.3.4 Planetwalzenextruder 20 1.4 Scherteile für Extruderschnecken 21 1.5 Mischteile 22 1.6 Statische Mischer 23 1.7 Lochscheiben und Staubüchsen 24 2. Doppelschneckenextruder 25 2.1 Arbeitsprinzip von Doppelschneckenextrudern 27 2.1.1 Einzugszone 27 2.1.2 Entgasungszone 28 2.1.3 Plastifizierzone 29 2.2 Schneckenbauformen 31 2.2.1 Konische Doppelschnecken 31 2.2.2 Zylindrische Doppelschnecken 32 2.3 Schneckentemperierung 34 2.4 Dosierung 35 2.5 Agglomerator 36 2.6 Materialvorwärmung 37 3. Rohrherstellung 37 3.1 Rohrwerkzeuge - 38 3.1.1 Stegdornhalter-Rohrwerkzeug 39 3.1.2 Schmelzewendelverteiler-Rohrwerkzeug 41 3.1.3 Siebkorb-Rohrwerkzeug 42 3.1.4 Pinolen-Rohrwerkzeug 43 3.2 Kalibrierung 44 3.2.1 Vakuumkalibrierung 44 3.2.2 Druckluftkalibrierung 46 3.3 Kühlstrecken 47 3.4 Abzüge 48 3.5 Sägen 49
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3.6 Rohrwickler
3.7 Herstellen von Wellrohren 3.8 Herstellen von gewickelten Rohren 4. Profilherstellung
4.1 Profilwerkzeuge 4.1.1 Hohlkammerprofile 4.1.2 Vollprofile 4.2 Kalibrierung 4.2.1 Vollprofile 4.2.2 Hohlkammerprofile
4.3 Profilherstellung nach dem Technoform-Präzisions-Profil- Ziehverfahren
4.4 Profilherstellung nach dem Kühldüsenverfahren 4.5 Kalibriertische
4.6 Kühlung 4.7 Abzüge 4.8 Sägen
4.9 Sondereinrichtungen 5. Schlauchfolien-Herstellung 5.1 Schlauchfolien-Werkzeuge 5.1.1 Pinolenwerkzeug
5.1.2 Stegdornhalter-Werkzeuge
5.1.3 Schmelzewendelverteiler-Werkzeuge 5.1.4 Mehrschicht-Schlauchfolien-Werkzeuge 5.2 Folienkühlung
5.2.1 Außenkühlung durch Kühlringe 5.2.2 Kombinierte Außen-und Innenkühlung 5.3 Folienflachlegung
5.4 Höhenverstellung 5.5 Folienwickler 5.5.1 Kontaktwickler
5.5.2 Zentral angetriebene Wickler 5.6 Folienspeicher
5.7 Rotierende Systeme zum Foliendickenausgleich 5.7.1 Rotierende Extruder
5.7.2 Rotierendes Schlauchfolienwerkzeug mit rotierendem Kühl- ring
5.7.3 Reversierender Abzug mit nachgeschaltetem Wendestan- gensystem
5.7.4 Rotierende Abzug-Wickler-Kombination 6. Plattenherstellung
6.1 Breitschlitzwerkzeuge
6.2 Mehrschichtplatten-Herstellung 6.2.1 Mehrschichtdüsen
6.2.2 Adapterverteiler mit Einschichtdüse 101
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6.3 Glättwerke 103 6.4 Rollenkühlstrecken 104 6.5 Abzüge 104 6.6 Längs- und Quertrennen 105 6.7 Ablage und Stapeln 106 7. Flachfolienanlagen 106 7.1 Flachfoliendüsen 107 7.2 Kühlwalzen 108 7.3 Folienwickler 109 7.4 Mehrschichtfolie 109 Literatur 110 Herstellerverzeichnis 113
Spritzgießmaschinen
1. Aufbau und Funktion 131 2. Spritzeinheit 135 2.1 Einspritzdruck 137 2.2 Aggregatführung 140 2.3 Rotatorischer Schneckenantrieb 144 2.3.1 Elektromotorischer Schneckenantrieb 145 2.3.2 Hydromotorischer Schneckenantrieb 146 2.3.3 Drehmomente 150 2.3.4 Drehzahlen 152 2.4 Schnecken 153 2.4.1 Normale Thermoplastschnecken 154 2.4.2 Sonderschnecken für Thermoplaste 156 2.4.3 Schnecken für Hart-PVC 156 2.4.4 Entgasungsschnecken 157 2.4.5 Duroplastschnecken 160 2.4.6 Elastomerschnecken 162 2.4.7 Verschleißschutz für Plastifizierelemente 164 2.4.8 Schneckenspitzen 167 2.4.9 Rückströmsperren ^ 168 2.5 Spritzgießzylinder 169 2.6 Düsen 171 2.6.1 Offene Düse 171 2.6.2 Verschlußdüsen 172 2.6.3 Zubehör 176 3. Schließeinheit 178 3.1 Mechanische Zuhaltung 180 3.1.1 Bewegungsablauf 185 3.1.2 Schließkraft bei mechanisch verriegelnden Maschinen . . . 188 3.1.3 Öffnungskraft 191
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3.2 Hydraulische Zuhaltung 192 3.3 Kombinierte Schließsysteme 199 3.4 Zubehör zur Schließeinheit 199 4. Antriebseinheit 202 5. Hydraulik 205 5.1 Konstantpumpenantrieb 212 5.2 Regelpumpenantrieb 215 5.3 Druckspeicherbetrieb 216 5.4 Wirkungsgrad des hydraulischen Antriebs und Leistungsnut-
zung 218 5.5 Stellglieder 229 5.5.1 Stromventile 233 5.5.2 Druckventile 238 5.5.3 Digitale Stellelemente 238 5.6 Überwachungseinrichtungen 242 5.7 Geräuschentwicklung der Hydraulik 243 6. Steuer- und Regeleinheit 244 6.1 Begriffsbestimmung 245 6.1.1 Steuerung 246 6.1.2 Regelung 247 6.2 Temperaturregelung 247 6.2.1 Regler für Zylindertemperaturregelung 248 6.2.2 Regelkreise für Temperatur 249 6.2.3 Homogenisierung der Schmelzentemperatur 250 6.3 Steuereinheit 250 6.3.1 Ablaufsteuerung durch elektrische oder elektronische Zeit-
glieder und manuelle Einstellung von Druck- und Stromven- tilen und Wegen 251 6.3.2 Steuerung mit zentraler Einstellung 253 6.3.3 Steuerung mit zentraler Einstellung und mit digitalen Strom-
und Druckventilen 254 6.3.4 Steuerung mit zentraler Einstellung und zusätzlichen Regel-
kreisen 254 6.3.5 Steuerung mit einem Prozeßrechner 257 6.4 Meß- und Überwachungssystem 259 7. Bauarten von Spritzgießmaschinen 261 7.1 Maschine mit exzentrischer Einspritzeinheit 261 7.2 Mehrfachspritzgießmaschinen 262 7.2.1 Horizontalbauweise 262 7.2.2 Vertikalbauweise 263 7.3 Kolbenspritzgießmaschinen •. . 265 7.4 Spritzeinheit mit Schneckenplastifizierung und Kolbenein-
spritzung 266 7.5 Maschinen mit mehreren Werkzeugstationen 269
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7.6 Sonderbauarten ohne Marktbedeutung 272 8. Baugrößen, Leistungsdaten 273 8.1 Baugrößen 273 8.2 Leistungsdaten 275 8.2.1 Leistungsdaten der Spritzeinheit (Hubvolumen, Arbeitsver-
mögen, Einspritzsystem, verfügbare Einspritzleistung, Plasti- fizierstrom) 277 8.2.2 Leistungsdaten der Schließeinheit 285 8.2.3 Allgemeine Leistungsdaten 289 9. Sicherheitstechnische Maßnahmen 295 10. Verarbeitbare Formmassen 296 11. Zubehör 303 11.1 Spritzgießwerkzeuge 303 11.2 Hilfsgeräte für die Automatisierung 308 11.3 Temperiereinrichtungen 309 12. Wirtschaftliche Bedeutung 310 Literatur 312 Herstellerverzeichnis 319
Blasformtnaschinen
1. Allgemeines 329 2. Extrusionsblasformmaschinen 330 2.1 Verfahrensgrundzüge 330 2.2 Extruder 330 2.3 Schlauchköpfe 331 2.4 . Schmelzespeicher 333 2.5 Schließeinheiten 336 2.5.1 Schließeinheiten mit Zug-und Führungssäulen 338 2.5.2 Zangenartige Schließeinheiten 339 2.5.3 Schließeinheiten in U-Bauweise 340 2.5.4 Schließeinheiten in Rahmenbauweise 340 2.5.5 Schließeinheiten in Drehtisch- und Revolver-Anordnung . -.- 341 2.6 Zubehör 348 2.6.1 Blasformwerkzeuge 348 2.6.2 Kühlgeräte 349 2.6.3 Verfahrensbedingte Vorrichtungen • 349 2.6.4 Vorschalt- und Nachfolgeeinrichtungen 350 3. Spritzblasformmaschinen 351 3.1 Verfahrensgrundzüge 351 3.2 Bauarten 351 3.2.1 Modifizierte Spritzgießmaschinen mit Spritzblaswerkzeu-
gen 351
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3.2.2 Spritzblasmaschinen 351 4. Sonderbauarten von Blasformmaschinen 354 Literatur 360 Herstellerverzeichnis 361
Pressen und Spritzpressen
1. Allgemeines 365 2. Bauarten 366 2.1 Pressengestelle 369 2.2 Mechanische Pressen 369 2.3 Hydraulische Pressen 370 2.4 Pressen für härtbare Formmassen 371 2.4.1 Nichtautomatischer Betrieb 371 2.4.2 Halbautomatischer Betrieb 371^
2.4.3 Vollautomatischer Betrieb 372 2.5 Spritzpressen 375 2.6 GFK-Pressen 380 2.7 Thermoplastpressen, Plattenpressen, Etagenpressen . . . . 382 3. Zubehör 384 3.1 Tablettierpressen 384 3.2 Vorwärm-Einrichtungen 387 3.3 Nachbearbeitungs-Einrichtungen 388 Literatur 389 Herstellerverzeichnis 390
GFK-Verarbeitungsanlagen
1. GF-UP-Verarbeitungsanlagen 401 1.1 Dosieranlagen und-gerate 401 1.1.1 Volumetrische Dosierung 401 1.1.2 Waagen 406 1.2 Misch-und Dispergiergeräte 406 1.2.1 Rührwerke 407 1.2.2 Dissolver (Schnellrührer) 408 1.2.3 Planetenmischer 408 1.2.4 Statikmischer 410 1.2.5 Mischkammern 410 1.3 Dispergiergeräte 410 1.3.1 Trichtermühlen 410 1.3.2 Walzenstühle 411 1.3.3 Perlmühlen 412 1.4 Anlagen und Geräte für handwerkliche Verfahren 413 1.4.1 Entlüftungsroller, Rillenwalzen 413
1.4.2 Spritzpistolen 414 1.4.3 Ansatzspender 416 1.4.4 Faserspritzanlagen 416 1.5 Vakuum-Anlagen 418 1.6 Injektionsanlagen 419 1.7 Pressen 419 1.8 Vorformanlagen 419 1.9 Harzmattenanlagen 420 1.9.1 Harzmattenanlagen, von Textilglasmatte ausgehend . . . . 420 1.9.2 Harzmattenanlagen, von Rovings ausgehend . . : 421 1.10 Anlagen für die Preßmasse-Technik 423 1.10.1 Kneter 423 1.10.2 Schneckenmaschinen 423 1.10.3 Thick-Molding-Compound-Anlagen 424 1.11 Wickelanlagen 424 1.11.1 Diskontinuierliche Wickelanlagen 425 1.11.2 Kontinuierliche Wickelanlagen 427 1.12 Besäumgeräte 427 1.13 Entgratungsanlagen 428 2. Sonstige Anlagen 428 Literatur 428 Herstellerverzeichnis 429
Kalanderanlagen
1. Definition 433 2. Aufbau von Kalanderstraßen 433 3. Kalander . . . r 435 3.1 Kalander-Bauformen 435 3.2 Kalandergrößen 436 3.3 Kalanderständer 436 3.4 Kalanderwalzen 436 3.5 Walzenheizung 438 3.6 Walzenlager 438 3.7 Walzenanstellung 439 3.8 Walzenschrägstellung 439 3.9 Walzenvorspannung und Roll-bending 440 3.10 Antrieb 441 4. Kalandernachfolge : 442 5. Bedienungspult 443 6. Zusatzeinrichtungen 443 7. Rohstoffe und Produkte 444 Literatur 445 Herstellerverzeichnis 446
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Warmformmaschinen
1. Allgemeines 449 2. Warmformmaschinen 450 2.1 Tischform-Maschinen 450 2.2 Formautomaten 453 2.3 Form-, Füll- und Verschließmaschinen 456 3. Stanz- und Schneideeinrichtungen 458 Literatur 459 Herstellerverzeichnis 460
Schweißen
1. Heizelementschweißen 465 1.1 Grundsätzlicher Aufbau 465 1.2 Anlagen zum Schweißen von tafelförmigem Halbzeug . . . 466 1.2.1 Heizelemente 466 1.2.2 Stumpfschweiß-, Biege-und Abkantanlagen 467 1.3 Anlagen zum Schweißen von Rohren 469 1.3.1 Stumpfschweißanlagen 469 1.3.2 Muffenschweißanlagen 471 1.4 Anlagen zum Schweißen von Profilen 473 1.5 Anlagen zum Schweißen von Formteilen in der Serienferti-
gung 474 2. Warmgasschweißen 476 2.1 Warmgasschweißgeräte 476 2.1.1 Grundsätzlicher Aufbau 476 2.1.2 Bauarten 477 2.2 Extrusionsschweißanlagen 481 2.2.1 Bauarten 481 3. Hochfrequenzschweißen 483 3.1 Verfahrenstechnik 483 3.2 Hochfrequenz-Schweißanlagen 485 3.3 Anwendungsgebiete 486 3.4 Elemente und Bauformen von HF-Schweißanlagen 489 3.4.1 Hochfrequenz-Generatoren 489 3.4.2 Anpaßgeräte 490 3.4.3 Schweißelektroden 491 3.4.4 Schweißpressen 491 3.4.5 Zubehör 492 3.5 Taktzeiten und Stückzahlen 493 4. Ultraschallschweißen 494 4.1 Verfahrenstechnik 494 4.2 Anwendungsgebiete 495
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4.3 Ultraschall-Schweißanlage 496 5. Reibschweißen 498 5.1 Verfahrenstechnik 498 5.2 Reibschweißanlagen 499 6. Schweißen und Siegeln von Folien mit direkter Wärmeüber-
tragung 500 6.1 Allgemeines 500 6.2 Wärmekontaktschweißen und -siegeln 501 6.2.1 Schweißen mit einseitig beaufschlagter Flachnaht 502 6.2.2 Schweißen mit einseitig beaufschlagter Profilnaht 503 6.2.3 Trennahtschweißen 504 6.2.4 Schweißen mit beidseitig beaufschlagter Flachnaht 507 6.2.5 Tuffseal®-Verfahren 510 6.2.6 Schweißen mit umlaufenden Schweißbändern 510 6.2.7 Kontinuierliches Heizkeil-Schweißverfahren 511 6.3 Schmelzdraht-Schweißverfahren 512 6.4 Strahlungsschweißen 513 6.5 Wärmeimpulsschweißen und-siegeln 513 6.5.1 Schweißen mit flach angeordneten Impulsbändern 514 6.5.2 Trennahtschweißen 514 6.5.3 Permanent-Impulsschweißen 516 Literatur 516 Herstellerverzeichnis 517
EPS-Schäumanlagen
1. Verarbeitung von EPS 525 2. Vorschäumanlagen 526 3. Reifeprozeß bzw. Zwischenlagerung 528 4. Ausschäumen 528 5. Maschinen 530 5.1 Blockanlagen 530 5.2 Bandschäumanlagen 533 5.3 Formteilautomaten -. 535 Literatur 538 Herstellerverzeichnis 539
PUR-Schäumanlagen
1. Allgemeines 541 2. Grundsätzlicher Aufbau von Schäumanlagen 541 3. Maschinensysteme 543 3.1 Niederdruckmaschinen 543
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