AT399310B - Vorrichtung zur herstellung stranggepresster gegenstände - Google Patents

Description

AT 399 310 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung stranggepreßter Gegenstände auf der Basis von Kunststoff enthaltenden Abfällen, mit einer Schneckenstrangpresse, die ein Strangpreßmundstück enthält, dem ein Köhlrohr mit Doppelwandung nachgeordnet ist.

Aus der AT-PS 215 659 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Stäben und dickwandigen Rohren aus 5 thermoplastischem Kunststoff bekannt. Der Stab durchläuft dabei eine mit einer Kühlflüssigkeit gekühlte Formvorrichtung. Der Wärmeübergang ist bei einer solchen Kühlvorrichtung naturgemäß begrenzt. Daher ist die Herstellungsgeschwindigkeit des Stabes Grenzen unterworfen, was sich auch auf die Produktivität auswirkt.

Aus der DD-PS 211 314 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der im Extrusionsverfahren hergestellte ro Stränge, wie Rohre, Profile, Schläuche und ummantelte Drähte mit einer Sprühkühlung gekühlt werden. Hierbei sind große Abkühlungsgeschwindigkeiten erzielbar, jedoch ist die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der hergestellten Produkte relativ bescheiden und nicht für alle Anwendungen geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet. 75 Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Recycling solcher Abfälle unter Herstellung von in der Industrie wieder zu verwendenden, mechanisch festen und leicht zu verarbeitenden, korrosionsunempfindlichen Werkstoffen vorzuschlagen.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, daß in Fertigungsrichtung gesehen vor der Schneckenstrangpresse mindestens eine mechanische Vorbehand-20 lungseinrichtung mit beheizbarer Förderschraube mit Doppelmantel und eine beheizbare Kneteinrichtung mit Doppelmantei vorgesehen sind und daß zwischen dem Strangpreßmundstück und dem Kühlrohr ein einen größeren Durchmesser aufweisendes Rohr zwischengeschaltet ist, das mit Sprüheinrichtungen zum Spritzen eines Kühlmediums zwischen dessen innenwandung und das stranggepreßte Profil ausgestattet ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 25 Fig. 1 als Diagramm die wesentlichen Stufen der Herstellung der stranggepreßten Gegenstände durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 3 ebenfalls einen schematischen Schnitt durch eine Variante der Vorrichtung nach Fig 2.

Wie dem schematischen Diagramm der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird das Ausgangsprodukt, das 30 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden soll, und das im wesentlichen aus thermoplastischem Abfall besteht, zunächst einer Zerkleinerung 1 unterzogen, die den Abfall auf eine Teilgröße in der Größenordnung von 100 mm bringt. Falls notwending und je nach dem Ursprung der Abfälle wird das zerkleinerte Produkt von darin enthaltenen Eisenmetallen bei 2 befreit, die bei 2' abgeführt werden, was die nachgeordneten Vorrichtungsteile schont. 35 Das Produkt wird dann bei 3 fein gemahlen, was zum Beispiel mittels eines Messerfeinmahlapparats geschehen kann, so daß endgültige Teilgröße unter ca. 30-40 mm liegt.

Weiterhin soll, um ein Endprodukt mit guten mechanischen Eigenschaften zu erzielen, der Wassergehalt der Abfälle nach der Verarbeitung unter 3 Gew% liegten. Falls die Ausgangsprodukte einen 8 oder 10 gew.%igen Wassergehalt aufweisen, wobei der Grund für einen solchen Wert unter erklärt wird, so ist eine 40 Trocknung bei 4 erforderlich. Falls der Wassergehalt unter diesem Wert liegt, so kann der Trockner 4 kurzgeschlossen werden, was durch den Kreislauf 5 in Fig. 1 dargestellt ist, der auch an vollkommen trockene Abfälle angepaßt werden kann. Die Wasser abfuhr ist mit 4' bezeichnet.

Bein Erreichen von Punkt 6 der Fig. 1 am Ausgang des Trockners 4 oder des Kreislaufs 5 wird die Behandlung durch eine Vorerhitzung bei 7, gegebenfalls nach dem Zusatz 8, von Füll- und/oder Farbstoffen 45 fortgesetzt.

In diesem Zusammenhang ist noch zu anzumerken, daß Versuche gezeigt haben, daß aus Plastikabfällen als einziger Bestandteil hergestellte Profile sich zu leicht verbiegen. Um deren Formbeständigkeit zu verbessern, kann man bei 8 Füllstoffe hinzufügen, die den in der Kunststoffindustrie verwendeten Füllstoffen, wie etwa Kalziumkarbonat, entsprechen. so Demgegenüber bleibt die Zumischung anderer, nur problematisch zu entsorgender Abfälle eine günstige Lösung. So ist die Zugabe von Einstampfungsabfall, Aschen aus Verbrennungsanlagen, Lumpen, zerkleinerten Textilstoffen oder hochwertigen Auszügen aus Haushaltsmüll dazu geeignet, die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts weiter zu verbessern.

Auf diese Weise läßt sich durch die Zugabe von hochwertigen Stoffen und zerkleinerten Lumpen je 55 nach der Art der einzelnen Stoffe die Biegebruchgrenze von 20 bis 30 N/mm2 auf 35 bis 50 N/mm2 erhöhen.

Die Vorerhitzung 7 ist einerseits vorgesehen, um das Produkt auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 160° C zu bringen, d. h. auf die Erweichungstemperatur der wesentlichen thermoplastischen Stoffe, und 2

AT 399 310 B andererseits um eine etwa sich notwendig erweisende Trocknung für den obengenannten Zweck zu erzielen.

Die Vorerhitzung 7 wird in einer Doppelmantelförderschraube durchgeführt, wobei die dafür notwendige Wärme mittels eines wärmeübertragenden Mediums oder mittels Wasserdampf geliefert wird, der den Doppelmantel oder die Mittelwelle und die Schaufeln der Schraube in einem Kreislauf durchströmt.

Ein Knetvorgang 9 bereitet die nach Durchlauf der vorhergehenden Stufen vorliegende Paste weiter auf. Diese Vorrichtung ist mit einem Doppelmantel ausgestattet, in dem ein wärmeübertragendes Medium oder Wasserdampf umläuft, der für eine ausreichend hohe Temperatur von ca. 120 bis 250° C sorgt. Bei solchen Temperaturen, die durch den Fachmann nach einigen Vorversuchen leicht ausgewählt werden können, und die Von der Art der zu behandelnden Abfälle abhängen, schmilzt das Gemisch, wobei der Knetvorgang bei 9 ein durchgehendes Mischen gewährleistet, so daß sich eine Paste ergibt, die dann bei 10 stranggepreßt oder spritzgegossen werden kann.

Falls bei 10 die Paste stranggepreßt wird, so findet dieser Vorgang unter Verwendung einer Schraubenstrangpresse statt, die ebenfalls mit einem Doppelmantel zur Erhitzung oder mit elektrischen Widerstandselementen versehen ist, die es gestatten, die Paste bei der obengenannten Temperatur zu halten.

Die Paste wird mittels der Schraube durch ein Mundstück gepreßt, welche zum Beispiel durch Heizringe erhitzt wird und dessen Querschnitt dem für das fertige Produkt gewählten Querschnitt entspricht.

Gemäß einer vorteilhaften, in Fig. 2 schematisch abgebildeten Ausführungsform der Erfindung ist dieses Preßmundstück ein glattes Rohr 21 nachgeordnet, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Mundstücks 20 entspricht. Dieses Rohr 21 ist vorzugsweise aus Aluminium oder aus Kupfer angefertigt, um den optimalen Wärmetausch zu erzielen. Es wird durch eine Umantelung 22 gekühlt, in dem ein bei 23 eingeführtes und bei 24 hinausfließendes Medium mit einer niedrigen Temperatur fließt. Diese Abkühlung soll aber auch die Selbsterwärmung der Paste berücksichtigen, die auf den Staudruck am Durchlaß 21 zurückgeht, wobei die Strangpresse auf eine zwischen 100 und 200* C liegende Temperatur erwärmt wird.

Mittels dieser Vorrichtung erhält man somit ein Produkt hergestellt, das die Kalibriermaße genau einhält und dessen Oberfläche einwandfrei ist. Ist aber ein besonders gute Oberflächenqualität erforderlich oder ist die Masse des Produkts sehr groß, was die Verwendung sehr langer Durchläße 21 verlangt, um den notwendigen Wärmetausch zu erzielen, so kann unmittelbar nach dem Verlassen das geheizten Preßmund-stücks Wasser auf das Produkt aufgespritzt werden, wobei dieser direkte Austausch ein "Einfrieren" der Form des stranggepreßten Profils ermöglicht.

Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist dem Mundstück 20 ein Rohr 27 mit einem größeren Durchmesser nachgeordnet, um für einen einwandfreien Kreislauf des bei 25 in das Rohr 27 eingeführten und dieses bei 26 wieder verlassenden kalten Wassers um das Strangpreßprofils zu sorgen. Nach dieser Behandlung mit dem Wasser wird das Profil in einem dem Rohr 21 der Figur 2 ähnlichen, und wie dieses einen Wasserkreislauf aufweisenden Rohr 28 gleichen Durchmessers einer Abkühlung unterzogen, wobei das Kühlwasser für das Rohr 28 in dessen Doppelmantel bei 29 eintritt und ihn bei 30 verläßt.

In diesen Falle, wo die Abkühlung durch eine Einheit 27 und 28 bewirkt wird, deren Durchmesser den Durchmesser des Mundstücks übersteigt, kann man das Strangpreßprofil mit maßgenauen Querschnitt hersteilen, so daß diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens nur für Produkte geringerer Qualität eignet.

Gemäß einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann man das gekühlte Kalibermundstück gemäß Fig. 2 und das stirnseitig diesem zugeordnete Wasseraufspritzrohr 27 größeren Durchmessers gemäß Fig. 3 verwenden, wobei gegebenfalls ein weiters Kaliberrohr mit Kühlung vorgesehen ist, das dem Rohr 28 der Fig. 3 entspricht.

Bei allen Ausführungsformen wird die Behandlung durch Abkühlung bei 11 (Fig. 1) beendet, die zum Beispiel in einem Wassergefäß stattfindet, so daß bei 12 das stranggepreßte oder spritzgegossene Endprodukt zur Verfügung steht.

Durch verschiedene Verarbeitungsversuche ist gezeigt worden, daß diene Produkte auf bekannten, den Holzverarbeitungsmaschinen genau entsprechenden Maschinen verarbeitet werden können, so daß einige einfache, insbesondere den relativen Schnittwinkel betreffende Abwandlungen vorausgesetzt, die Produkte mit diesen Maschinen gesägt, gedreht und gefräst werden können.

Solche Produkte können zahlreiche Anwendungen in der Industrie und insbesondere im Weinbau als Stützpfähle, in der Landwirtschaft als Zaunmaterial, im Bauhandwerk als Sonderwerkstoff, der sich zum Beispiel eignet für Bretter für Bauhütten, für rutschfestes Fußbodenmaterial und für Skipistenmarkierungenstangen, finden.

Letziich ist ebenfalls zu bemerken, daß, wenn zum Beispiel die mechanische Vorbereitungseinheit übergroß gestaltet ist oder wenn die Strangpreßeinheit zentral angeordnet und entfernt von anderen 3

Claims (1)

1. AT 399 310 B Aggregaten angeordnet ist, es von Vorteil sein kann, die Produkte bei 13 zu zerkleinern, nachdem diese bei 6 abgezweigt worden sind und bei 14 zu lagern, und zwar gemäß dem in strichpunktierten Linien markierten Kreislauf der Fig. 1, was den leichteren und preisgünstigen Transport der Produkte ermöglicht. 5 Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Herstellung stranggepreßter Gegenstände auf der Basis von Kunststoffe enthaltenden Abfällen, mit einer Schneckenstrangpresse, die ein Strangpreßmundstück enthält, dem ein Kühlrohr mit Doppelwandung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Fertigungsrichtung gesehen vor io der Schneckenstrangpresse mindestens eine mechanische Vorbehandlungseinrichtung mit beheizbarer Förderschraube mit Doppelmantel und eine beheizbare Kneteinrichtung mit Doppelmantel vorgesehen sind und daß zwischem dem Strangpreßmundstück (20) und dem Kühlrohr (28) ein einen größeren Durchmesser aufweisendes Rohr (27) zwischengeschaltet ist, das mit Sprüheinrichtungen zum Spritzen eines Kühlmediums zwischen dessen Innenwandung und das stranggepreßte Profil ausgestattet ist. 75 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 4 55