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PATENTANSPRÜCHE
1. Gussstück, bestehend aus einem Gemisch aus mindestens zwei unterschiedlichen Kunststoffen oder aus Kunststoff und von Kunststoff verschiedenem Stoff und körnigem oder pulverförmigem anorganischem Material, wobei das Gemisch 25 bis 70 Gew. % Kunststoff enthält, der als Bindemittel dient.
2. Gussstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von Kunststoff verschiedene Stoff Papier, Metall oder Zellophan ist.
3. Gussstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Material in einer Menge von 30 bis 70 Gew. % vorhanden ist.
4. Gussstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Material Sand, Erde, Schlamm, Asche, zerkleinertes Gestein oder Metallabfall ist.
5. Gussstück nach Anspruch 1, wobei das Gemisch zwei verschiedene Kunststoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kunststoff einen höheren und der zweite Kunststoff einen tieferen Schmelzpunkt hat und dass der zweite Kunststoff das Bindemittel ist.
6. Gussstück nach Anspruch 1, wobei das Gemisch zwei verschiedene Kunststoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kunststoff einen höheren und der zweite Kunststoff einen tieferen Schmelzpunkt hat, der Mengen anteil des zweiten Kunststoffs im Verhältnis zum Mengenanteil des ersten Kunststoffs klein ist und dass der erstgenannte Kunststoff das Bindemittel ist.
7. Gussstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Loch vorhanden ist.
8. Gussstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es rahmenförmig ist, um einen Rahmen für Blattfedern zu bilden.
9. Verfahren zum Herstellen des Gussstückes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus mindestens zwei unterschiedlichen Kunststoffen oder aus mindestens einem Kunststoff und einem von Kunststoff verschiedenen Stoff ein Gemisch hergestellt wird, wobei ein Kunststoff als Bindemittel dient, dass ein körniges oder pulverförmiges anorganisches Material auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher der als Bindemittel dienende Kunststoff schmilzt, dass eine geschmolzene Masse gebildet wird, indem das Kunststoff enthaltende Gemisch in einem Rührwerk mit dem vorgewärmten anorganischen Material vermischt wird, wobei die geschmolzene Masse 25 bis 70 Gew.
% des als Bindemittel dienenden Kunststoffs enthält, dass die geschmolzene Masse in eine Gussform eingebracht wird, um der Masse eine der Gussform entsprechende Form zu verleihen, und dass nach dem Abkühlen und Erstarren der Masse das erzeugte Gussstück der Form entnommen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzene Masse bei einer Beschickungsstelle in mehrere Gussformen eingeführt wird, dass die Gussformen durch eine Gussform-Verschliessstelle, eine Gussformkühlstelle, eine Stelle zur Entfernung des Gussstückes und einer Stelle zum Einbringen eines Trennmittels bewegt werden, um fortlaufend Gussstück zu erzeugen.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzene Masse in Teilmengen geteilt wird, welche Teilmengen dem Inhalt der Gussform entsprechen, und die Gussform mit den Teilmengen beschickt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gussstück mit mindestens einem Loch gebildet wird, indem eine obere Gussformhälfte mit wenigstens einem Vor sprung verwendet wird, welche in Eingriff mit einer unteren
Gussformhälfte gebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zwei verschiedene
Kunststoffe verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kunststoff einen höheren und der zweite Kunststoff einen tieferen Schmelzpunkt hat und dass das anorganische Material auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der zweite Kunststoff schmilzt.
14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zwei verschiedene Kunststoffe verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kunststoff einen höheren und der zweite Kunststoff einen tieferen Schmelzpunkt hat, der Mengenanteil des zweiten Kunststoff im Verhältnis zum Mengen anteil des ersten Kunststoffs kleiner ist und dass das anorganische Material auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der erstgenannte Kunststoff schmilzt.
15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für das Kunststoffgemisch Kunststoffabfall verwendet wird.
Die Erfindung betrifft ein Gussstück und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Bei den grossen Mengen fester Abfallstoffe, die von Haushalten, Fabriken usw. weggeworfen werden, haben Kunststoffabfälle den grösseren prozentualen Anteil. Die meisten dieser Kunststoffabfälle sind Stoffgemische, die unterschiedliche Kunstharze, Gegenstände aus Stoffgemischen (beispielsweise Schichtkörper, die aus einer Verbindung eines Kunstharzes mit einem Papier, einer Metallfolie usw. bestehen), die aus
Kunstharz und einem von Kunststoff verschiedenen Stoff be stehen und in einem kleineren Ausmass Kunststoffabfälle, die aus nur einem Kunstharz bestehen, aufweisen. Oft weisen
Kunststoffabfälle ein Vinylchloridharz usw. auf, der, wenn er wärmt, ein widerliches Gas, wie beispielsweise Chlorwasser stoff usw., abgibt. Jedoch sind die meisten der Kunststoffab fälle nicht bestimmbar. Die Kunststoffabfälle weisen die Form von Filmen, Folien, Streifen, Kugeln, Platten, Tafeln usw. auf.
In der nachstehenden Tafel sind die von einer Fabrik wegge worfenen Kunststoffabfälle angeführt. Diese zeigt die Unter schiedlichkeit der Kunststoffabfälle.
Tafel
Muster Form
EMI1.1
<tb> <SEP> Polyäthylenfolie <SEP> Film
<tb> <SEP> Polypropylen <SEP> Film
<tb> <SEP> Nylon <SEP> Film
<tb> <SEP> (polymerisches <SEP> Amid)
<tb> g <SEP> Polyester <SEP> Film
<tb> (Kunstharz <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Alcid)
<tb> Triacetat <SEP> Film
<tb> .= <SEP> Polyamid <SEP> Film
<tb> v <SEP> Polyvinyl <SEP> Alkohol <SEP> Film
<tb> <SEP> Polyvinylchlorid <SEP> weiche <SEP> Folie
<tb> <SEP> Polystyrol <SEP> Kunstpapier
<tb> <SEP> Polycarbonat <SEP> Platte
<tb> <SEP> Polyacrylester <SEP> Platte
<tb> g <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> O <SEP> Zellophan <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> > <SEP> Zellophan <SEP> + <SEP> Polypropylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> ws <SEP> Nylon <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> <SEP> <SEP> Polyester <SEP>
+ <SEP> Polyäthylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> <SEP> = <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Polypropylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> <SEP> g <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> +
<tb> E <SEP> Polypropylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Polyvinylalkohol
<tb> <SEP> N <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb>
Tafel (Fortsetzung) Muster Form
EMI2.1
<tb> <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Zellophan <SEP> +
<tb> <SEP> Polystyrol <SEP> geschichtete <SEP> Folie
<tb> <SEP> Zellophan <SEP> + <SEP> Polyethylen <SEP> beschichteter <SEP> Sack
<tb> 3 <SEP> Papier <SEP> + <SEP> Polyvinylchlorid <SEP> beschichtete <SEP> dünne <SEP> Folie
<tb> <SEP> Papier <SEP> + <SEP> Aluminiumfolie <SEP> +
<tb> ;
<SEP> Polyäthylen <SEP> Etikette
<tb> s <SEP> Aluminiumfolie <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> Etikette
<tb> t <SEP> Polyäthylen <SEP> + <SEP> Aluminium
<tb> <SEP> folie <SEP> + <SEP> Zellophan <SEP> + <SEP> Poly
<tb> äthylen <SEP> Etikette
<tb> <SEP> g <SEP> Polyester <SEP> + <SEP> Aluminium
<tb> <SEP> folie <SEP> + <SEP> Polyäthylen <SEP> Etikette
<tb> <SEP> Polystyrol <SEP> + <SEP> Polyvinyl
<tb> <SEP> chlorid <SEP> geschäumte <SEP> Platte
<tb> <SEP> Polyäthylen <SEP> + <SEP> Polyvinyl
<tb> <SEP> chlorid <SEP> geschäumte <SEP> Platte
<tb>
Die zusammengesetzten Kunststoffabfälle sind hauptsächlich verbrannt oder in der Erde vergraben worden und bilden damit eine öffentliche Belästigung durch die Entstehung von widerlichen Gasen aus dem durch Wärmeeinwirkung erzeugten Zerfall und eine Verminderung der Tragkraft des Erdbodens usw.
Es besteht ein wachsendes Verlangen für eine zweckdienliche Methode zur Verarbeitung von Kunststoffabfällen.
Gemäss der Erfindung weist das Gussstück ein Material auf, bestehend aus einem Gemisch aus mindestens zwei unterschiedlichen Kunststoffen oder aus Kunststoff und von Kunststoff verschiedenem Stoff und körnigem oder pulverförmigem anorganischem Material, wobei das Gemisch 25 bis 70 Gew. % Kunststoff enthält, der als Bindemittel dient.
Das Verfahren zur Herstellung des Gussstücks aus einem Stoffgemisch besteht gemäss der Erfindung darin, dass aus mindestens zwei unterschiedlichen Kunststoffen oder aus mindestens einem Kunststoff und einem von Kunststoff verschiedenen Stoff ein Gemisch hergestellt wird, wobei ein Kunststoff als Bindemittel dient, dass ein körniges oder pulverförmiges anorganisches Material auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher der als Bindemittel dienende Kunststoff schmilzt, dass eine geschmolzene Masse gebildet wird, indem das Kunststoff enthaltende Gemisch in einem Rührwerk mit dem vorgewärmten anorganischen Material vermischt wird, wobei die geschmolzene Masse 25 bis 70 Gew.
% des als Bindemittel dienenden Kunststoffs enthält, dass die geschmolzene Masse in eine Gussform eingebracht wird, um der Masse eine der Gussform entsprechende Form zu verleihen, und dass nach dem Abkühlen und Erstarren der Masse das Gussstück aus der Form entnommen wird.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm, in welchem ein Verfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Stoffgemischen gezeigt ist,
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine herkömmliche Maschine zur Beschickung einer Gussform mit zu vergiessendem Stoff,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Gussmaschine der Fig. 2,
Fig. 4 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Gussmaschine, die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet wird,
Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht eines Rahmens zur Führung von Blattfedern, der gemäss des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt wurde,
Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer herkömmlichen, metallenen Gussform zur Bildung des Gussstückes der Fig. 5,
Fig. 7 eine vereinfachte Seitenansicht, in welcher ein Mes ser zum Schneiden eines hochviskosen Rohstoffs gezeigt ist,
Fig.
8 eine Aufsicht auf eine Gussmaschine gemäss eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 9 eine Seitenansicht der in der Fig. 8 gezeigten Gussmaschine,
Fig. 10 eine Aufsicht auf einen Förderkarren als Förder vorrichtung,
Fig. 11 eine Aufsicht auf eine metallene Gussform, die in der Erfindung verwendet wird,
Fig. 12 und 14 Ansichten zur Erklärung der metallenen Gussform der Fig. 11,
Fig. 15 eine Seitenansicht der metallenen Gussform der Fig. 11,
Fig. 16 eine Ansicht zur Erklärung der Arbeit eines An schlaggliedes der Gussform und
Fig. 17 eine Ansicht, in welcher eine Nase der Gussform gezeigt ist.
In der Fig. 1 ist ein vereinfachtes Diagramm gezeigt, in welchem die Herstellung von Gussstücken aus Stoffgemischen gezeigt ist. Eine Anzahl unterschiedlicher Kunststoffabfälle 1 werden in eine Zerkleinerungsmaschine 4 eingeführt, so dass ihre Abmessungen auf weniger als mehrere cm vermindert werden, und dann in einem Speicherbehälter 5 gespeichert. In gleicher Weise wird ein Bindemittel zerkleinert und im Speicherbehälter 5 gespeichert. Der Kunststoffabfall 1 besteht aus einem Stoffgemisch oder zusammengesetzten Kunststoffen, d. h. einer Zusammensetzung von wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffen, oder Kunststoffen und von Kunststoffen verschiedenen Stoffen (beispielsweise Papier, Metall, Zellophan usw.), und das Bindemittel 2 besteht aus einer Anzahl unterschiedlicher in erwärmtem Zustand bindefähiger Kunst stoffe.
Ein anorganischer Stoff 3, der als Heizstoff verwendet wird, wird, falls er nass ist, in einem Trockner 6 getrocknet und mittels einer Heizvorrichtung 7, beispielsweise eines Dreh ofens usw., erwärmt. Der Heizofen 3 ist ein nicht entflammbarer, anorganischer Stoff, beispielsweise Schlamm, von der Abfallverbrennung herrührende Asche, metallene Abfallstük ke, zerkleinertes Gestein, Erde, Sand usw., der in einem
Temperaturbereich von 200 bis 8000 C unveränderlich, d. h.
stabil, ist. Es ist vorzuziehen, dass 30 bis 70% des Gewichtes des Rohstoffs anorganischer Stoff ist. Falls der Wert weniger als 30 Gew. % ist, ist die Wärmemenge ungenügend, und wenn der Wert 70 Gew. % übersteigt, ist die Festigkeit des Gussstückes zu klein. In der Heizvorrichtung 7 wird eine Temperatur von 700 bis 800" C beibehalten, und der Heizstoff 3 wird auf eine Temperatur von 200 bis 300 C erwärmt. Die Temperatur des Heizstoffs 3 hängt vom als Bindemittel verwendeten vorhandenen Kunststoff ab.
Das heisst, eine Temperatur von 200 C des Heizstoffs 3 genügt, wenn das Bindemittel Poly äthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylenchlorid usw. ist, und eine Temperatur von ungefähr 300 C sollte für den Heizstoff eingehalten werden, wenn das Bindemittel ein Polyamid ist, wie beispielsweise Nylon, Polyestertriacetat usw. Eine Temperatur von ungefähr 300 C kann für den Heizstoff beibehalten werden, wenn das Bindemittel Polyäthylen und Polypropylen ist. Der Kunststoffabfall 1, das Bindemittel 2 und der Heizstoff (unorganischer Stoff 3) werden dem Speicher entnommen und miteinander gemischt und geknetet.
Weil der Kunststoffabfall 1 und der Heizstoff 3 pulverförmig oder körnig sind, kann ein gleichförmiges Mischen dieser Stoffe durchgeführt werden, und die Mischung wird mittels des Heizstoffs 3 erwärmt, um zusammen mit dem geschmolzenen Bindemittel eine geschmolzene Mischung zu bilden. Die Temperatur eines Rührwerks oder Knetwerks 8 wird gleich der Temperatur des Heizstoffs gehalten, so dass eine gleichförmige Erwärmung mittels des Heizofens 3 bewirkt wird.
Ein ökonomisches Vorgehen ist, ein aus dem Trockner 6 und der Erwärmungsvorrichtung austretendes Gas dem Rühr- bzw.
Knetwerk 8 zuzuführen. Die geschmolzene Mischung des Knetwerks 8 wird in gleichförmigen Mengen einer Gussmaschine 9 zugeführt, um ein Gussstück zu bilden. Das Gussstück wird wasser- oder luftgekühlt, abhängig von der Bauform der Gussmaschine, und aus der Gussmaschine entfernt. Damit wird ein Gussstück aus einem Stoffgemisch gemäss der Erfindung erhalten. Die Bezugsziffern 10 und 11 bezeichnen Reinigungstürme, um während des Schmelzens des Bindemittels entstehende Abgase zu reinigen.
Das im erwärmten Zustand bindefähige Harz, das als Bindemittel verwendet wird, kann eines sein, das im Kunststoffabfall vorhanden ist, oder ein neues in erwärmtem Zustand bindefähiges Harz, das dem Kunststoffabfall zugeführt wird, wobei ein Anteil von 25 bis 70% des Gewichtes des Rohstoffs an Bindemitteln genügt. Wenn beispielsweise der Kunststoffabfall Polyäthylen enthält, das bei 200" C schmilzt, und Polyester enthält, das bei 300" C schmilzt, und die Temperatur des Heizstoffs 200" C trägt, muss über 25 Gew. % Polyäthylen, bezogen auf das Gewicht des Rohmaterials, als Bindemittel vorhanden sein.
Wenn mehr als zwei unterschiedliche Kunststoffe unterschiedlicher Schmelztemperaturen im Rohstoff vorhanden sind und sich der Kunststoff mit tiefem Schmelzpunkt bei einer hohen Schmelztemperatur zersetzt, muss als Schmelztemperatur diejenige des Kunststoffs tieferen Schmelzpunktes genommen werden. In diesem Fall dient der Kunststoff tieferen Schmelzpunktes als Bindemittel. Wenn der Rohstoff wenigstens zwei unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisende, in erwärmtem Zustand bindefähige Kunststoffe aufweist und nur eine kleine Menge des Kunststoffs mit dem tieferen Schmelzpunkt verwendet wird, wirkt der im erwärmten Zustand bindefähige Kunststoff hoher Schmelztemperatur als Bindemittel.
Die Erfindung kann auch mit Vorteil in denjenigen Fällen angewendet werden, in welchen der Rohstoff ein Harz aufweist, beispielsweise Polyvinylchlorid, welches während des Erwärmens Chlorwasserstoffgas abgibt. Wenn in diesem Falle eine grössere Menge eines in erwärmtem Zustand bindefähigen Kunstharzes, beispielsweise ein Polyolefinharz, dem Kunststoffabfall als Bindemittel zugeführt wird, wird der Anteil von Polyvinylchlorid im Rohstoff vermindert, und die Mischung kann bei einer Temperatur verarbeitet werden, die kleiner ist als diejenige, bei welcher ein widerliches Gas wie Chlor oder Chlonvasserstoff erzeugt wird. Folglich kann eine geschmolzene Mischung ohne Schwierigkeiten erhalten werden.
Aus Festigkeitsgründen muss der Anteil des Bindemittels mehr als 25 % betragen. Allgemein ist bei höherem Anteil des Bindemittels die Festigkeit des Gussstückes höher. Wenn der Anteil des Bindemittels 70% übersteigt, ist eine sehr lange Schmelzzeit notwendig, welche es schwierig macht, das Heizverfahren mittels des Heizstoffs anzuwenden. Daher ist ein Anteil von 25 bis 70% des gesamten Gewichtes des Rohstoffs an Bindemitteln notwendig.
Sogar wenn ein Erzeugnis wie Papier, Zellophan usw., das bei Erwärmung verkohlt, im Rohstoff vorhanden ist, wird es zerrissen und zerkleinert. Dann wird ein im erwärmten Zustand bindefähiger Kunststoff als Bindemittel hinzugeführt und die sich daraus ergebende Mischung mittels des Heizstoffs (inneres Wärmeverfahren) erwärmt, um eine geschmolzene Mischung zu bilden. Es ist dann möglich, aus der geschmolzenen Mischung ein Gussstück zu erhalten.
Nachfolgend wird die Herstellung des Kunststoffstückes beschrieben.
In einer herkömmlichen Gussmaschine (Fig. 2) wird ein geschmolzenes Gemisch aus einer Zufuhrvorrichtung mittels eines Messers 23 in gleiche Teile geteilt und einem Förderer 25 zugeführt und durch die Bewegung des Förderers 25 in metallene Gussformen 21 abgegeben. Das Gemisch wird in der Gussform durch eine Pressgussmaschine während einer Zeitspanne von 10 Minuten verdichtet, während welcher Zeitspanne das Gussstück bis auf Raumtemperatur gekühlt wird.
Weil während dieser Zeitspanne die Pressgussmaschine besetzt ist, ist entweder eine Mehrzahl Pressgussmaschinen notwendig oder der Auslass an Gussstücken ist relativ gering.
Solche Nachteile können mittels des nachfolgend beschriebenen Verfahrens behoben werden.
In der Fig. 4 ist ein Extruder 31 gezeigt, mittels welchem jede Gussform 21 von dem aus dem Rührwerk 8 austretenden geschmolzenen Gemisch 25 beschickt wird. Der Extruder 31 ist derart angeordnet, dass das geschmolzene Gemisch durch eine Füllvorrichtung in die Gussform eingefüllt werden kann.
Eine zweckdienliche Anzahl (in diesem Fall 10) Gussformen 21 werden mittels eines Förderers 32 für die Gussformen, beispielsweise einer Scheibe oder einer Führungsschiene, schrittweise in der mittels Pfeilen gezeigten Richtung bewegt. Eine Vorrichtung 34, um die Pressgussform zu verschliessen und in senkrechter Richtung die Gussform 21 zu öffnen und zu verschliessen und auch eine Verriegelungswirkung durchzuführen, eine Kühlvorrichtung 35, um die Gussform während des Giessens zu kühlen, eine Vorrichtung 36 zur Entfernung des Gussstückes, und eine Vorrichtung, um ein Trennmittel auf der Oberfläche der Gussform anzubringen, sind derart unter vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet, dass sie immer einer Gussform 21 gegenüberliegen.
In jedem Umlauf, beginnend mit dem Beschicken der Gussform mit einer geschmolzenen Mischung bis zum Entfernen eines Gussstückes aus der Gussform, ist der Gussbetrieb automatisiert. Mittels dieses Verfahrens kann ein erhöhter Ausstoss erhalten werden.
Falls, wie schon erwähnt, anorganisches Material, beispielsweise Sand usw., in dem geschmolzenen Gemisch vorhanden ist, wird, falls im Gussstück Löcher usw. auszubilden sind, die nachfolgende Bearbeitung des Gussstückes aufgrund des vorhandenen anorganischen Materials schwierig sein.
Wenn ein Gussstück, beispielsweise ein Rahmen für Blattfe dern, mit Verbindungslöchern 42 gemäss der Fig. 5 hergestellt wird, müssen Zapfen, die den Verbindungslöchern 42 des Gussstückes entsprechen, an derjenigen Seite des Gussstückes 21 vorhanden sein, welche mit dem geschmolzenen Gemisch beschickt wird. Weil das mittels dieses Verfahrens hergestellte geschmolzene Gemisch hochviskos und zähflüssig ist, kann es nicht einwandfrei in den engen Raum und in die Ecken der Gussform 21 eingeführt werden, welches unvollständige Gussstücke zur Folge hat, weil die Zufuhr des geschmolzenen Gemisches ungenügend ist.
Falls der Heizstoff im Rohstoff soweit erwärmt wird, dass das geschmolzene Gemisch in einer befriedigenden Weise in das Gussstück eingeführt werden kann, wird der Heizvorrichtung Schaden zugefügt, und es werden aus der Zersetzung hervorgehende Gase erzeugt, die eine Luftverunreinigung verursachten. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass die Temperatur so tief als möglich ist.
Daher besteht ein Bedürfnis für die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Gussstücken, welches durchführbar ist, wenn das geschmolzene Gemisch bei tiefer Temperatur hoch viskos ist und harte Teilchen oder Körner, wie Sand usw., enthält.
Um die oben erwähnten Nachteile zu beheben, sind folgende Verfahren vorgesehen. Ein Verfahren ist, das geschmolzene Gemisch zweckdienlich verteilt in die Gussform einzuführen, so dass sie annähernd der Form der Gussform entspricht.
Ein anderes Verfahren ist, eine Gussform zu verwenden, die für ein geschmolzenes Gemisch tiefer Viskosität zweckdienlich ist. Nun wird das erste Verfahren in Verbindung mit der Herstellung eines Halterahmens für Blattfedern erklärt.
In der Fig. 5 ist ein Halterahmen für Blattfedern gezeigt, der gemäss diesem Verfahrens hergestellt ist, welcher Rahmen in der Mitte eine Öffnung aufweist, durch welche die Blattfedern durchzuführen sind. Diese Rahmen werden zusammengebaut, indem eine Tragstange durch jedes Verbindungsloch 42 hindurchgeführt wird. Gemäss dem Verfahren wird eine annähernd zylindrische Form eines geschmolzenen Gemisches in zweckdienliche Längen geschnitten und jede Länge in jedem Bereich der Gussform eingeführt. Für rechteckige Rahmen wird das annähernd zylindrisch gcformte Gemisch in vier Längen geschnitten und in jeden entsprechenden Bereich der Gussform eingeführt. Dieses Verfahren wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8, 9 und 10 erklärt.
In der Fig. 7 ist eine vereinfachte Ansicht einer Schneidevorrichtung 51 gezeigt. Eine geschmolzene Masse, die aus der Knetvorrichtung 8 austritt, ist hoch viskos und zähflüssig und wird auf einen Förderer 52 gelegt, dessen Geschwindigkeit steuerbar ist. Der Durchmesser der annähernd zylindrischen Form der hoch viskosen Masse kann geändert werden, indem die Fördergeschwindigkeit des Förderers 52 in Abhängigkeit der Abmessungen des rechteckigen Rahmens, d. h. entsprechend der Abmessungen der Gussform, geändert werden. Die ununterbrochene zähflüssige Masse wird durch Änderung der Geschwindigkeit des Förderers 52 in vorbestimmte Längen geschnitten und vier Längen der Masse einzeln in die vier Bereiche der Gussform eingeführt.
Das heisst, wenn die aus der Knetvorrichtung 8 austretende viskose Masse eine vorbestimmte Länge aufweist, diese mittels der Schneidevorrichtung 53 geschnitten wird, um eine Länge zähflüssiger Masse 54 zu erhalten.
Gemäss der Fig. 8 wird die Länge der Masse 54 mittels des Förderers 52 bis zu einer vorbestimmten Beschickungsstelle gefördert. Zur Förderung der zähflüssigen Masse kann der Förderer 52 oder irgend eine andere Fördervorrichtung, beispielsweise ein Förderkarren, verwendet werden. Die Beschikkungsstellung der zähflüssigen Masse 54 sollte parallel zu einer Seite der unteren Gussformhälfte 55 sein. Mittels eines Fühlers 56 oder 56' wird das Erreichen der Länge der zähflüssigen Masse 54 der entsprechenden Beschickungsstelle ermittelt.
Wenn das vordere Ende der zähflüssigen Masse vom Fühler 56 oder 56' nachgewiesen ist, wird eine Schiebeplatte 57 oder 57' durch einen Kolben usw. betätigt, so dass die zähflüssige Masse in die Höhlung der unteren Gussform 55 oder 55' eingeführt werden kann. Wenn der erste Teil der unteren Gussformhälfte 55 mit der zähflüssigen Masse beschickt ist, wird dieser untere Gussformteil 55 mittels eines Zahnradantriebes 59 um einen Winkel von 90" gedreht, wobei die Welle der unteren Gussformhälfte, wie in der Fig. 9 gezeigt ist, das Drehzentrum bildet. Dann wird der nächste Teil der zähflüssigen Masse in Ausrichtung mit der Führungsplatte 58 gebracht und in einen weiteren Teil der Gussform eingebracht. Dieser Vorgang wird für jeden Teil der unteren Gussformhälfte 55 wiederholt.
Das Gewicht des Rahmens entspricht dem Gesamtgewicht der vier in den entsprechenden Bereichen der unteren Gussform eingeführten zähflüssigen Massen. Nachdem dieser Vorgang beendet ist, wird eine obere Gussformhälfte 61 abgesenkt, so dass die zähflüssige Masse in der unteren Gussformhälfte unter Druckeinwirkung geformt wird. Weil die zähflüssige Masse einen Heizstoff, beispielsweise Sand, aufweist, der eine kleine Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird der Stoff während dem Giessen seine Temperatur beibehalten. Nach Beendigung des Druckgiessens kann die Gussform Kühlwasser ausgesetzt werden, um die Erstarrung des Gussstückes zu beschleunigen. Dieses Formverfahren kann gemäss der Fig. 8 ökonomisch durchgeführt werden, indem bei einer Gussform die Formgebung durchgeführt wird und gleichzeitig die andere Gussform beschickt wird.
In der Fig. 10 ist eine Gussmaschine gezeigt, die einen Förderkarren 62 als Förderer einer zähflüssigen Masse 54 aufweist. Die zähflüssige Masse 54 wird mittels einer Schiebeplatte 57 auf den Förderkarren geschoben. Der Förderkarren 62 bewegt sich entlang der Schienen 63 zur Beschickungsstelle, in welcher er gekippt wird, so dass die zähflüssige Masse 54 in die untere Gussformhälfte 55 oder 55' bewegt wird. Bei Verwendung des Förderkarrens wird nur eine einzige Schiebeplatte benötigt, so dass eine kleinere Arbeitsfläche notwendig ist.
Nun wird ein Giessverfahren erklärt, bei welchem eine Gussmaschine nach der Fig. 4 verwendet wird, sowie eine Gussform, um eine bei tiefer Temperatur zähflüssige Masse hoher Viskosität zu giessen.
Wenn ein Gussstück mit Verbindungslöchern 42 gemäss der Fig. 5 geformt wird, wird eine Gussform 71 verwendet, die in der Fig. 11 gezeigt ist. Eine obere Gussformhälfte 72 weist einen Druckteil 74 auf, der in den Teil 75 einer unteren Gussformhälfte 73 passt und Nasen 76 aufweist, die vom Druckteil 74 nach unten weisen. Die Nase 76 dient dazu, einen Vorsprung 77 nach unten zu drücken. Gemäss der Fig. 12 ist der Boden der unteren Gussformhälfte 73 mittels eines Gliedes 78 gleitbar geführt. Das Glied 78 ist mittels eines Trägers 79 auf der Tragplatte 80 abgestützt. Zwischen dem Glied 78 und der Tragplatte 80 ist eine Platte 81 mit Vorsprüngen 77 angeordnet. Der Träger 79 verläuft durch die Platte 81, und die Tragplatte 80 und 81 können unabhängig voneinander in senkrechter Richtung bewegt werden. Die Tragplatten 80 und 81 können durch ihr Eigengewicht abgesenkt werden.
Die Abwärtsbewegung der Tragplatte 80 wird mittels eines Rahmenteils 82 gestoppt, und die Tragplatte 81 ist von einer Rollenanordnung 83 an jeder ihrer Ecken getragen, und gegenüber den Rollen 83 sind Anschlagglieder 84 angeordnet. Gemäss der Fig. 11 sind die Anschlagglieder 84 mittels eines Schwenkzapfens 85 am Rahmenteil 82 angelenkt und mittels einer Feder 86 derart vorgespannt, dass sie die Rollen 83 berühren.
Die obere Gussformhälfte 72 weist Führungsteile 87 auf, die zum Eingriff in Halteteile 38 bestimmt sind, die an der Beschickungsvorrichtung 33, der Vorrichtung zum Verschliessen der Gussform 34, der Vorrichtung zur Entfernung des Gussstückes 35 und der Vorrichtung 36 zur Einführung eines Trennmittels, wie in der Fig. 4 aufgezeigt ist, vorhanden sind.
Die Führungsteile 87 ermöglichen, dass die obere Gussformhälfte in senkrechter Richtung bewegbar ist, d. h., dass sie in bezug auf die untere Gussformhälfte abgesenkt werden kann.
Das Verschliessen der oberen und unteren Gussformhälfte wird ohne Schwierigkeit mittels der Seitenwand des Rahmenteils 82 oder eines anderen Bauteils durchgeführt. An gegen überliegenden Seiten der oberen Gussformhälfte 72 sind Kurvenscheiben 88 angeordnet, welche nach unten gegen die Anschlagglieder 84 ragen. Bei der in der Fig. 4 gezeigten Stellung der Vorrichtung 34 zum VeEschliessen der Gussform, wenn die obere Gussformhälfte 72 abgesenkt ist und bewirkt, dass die in der unteren Gussformhälfte 73 vorhandene zähflüssige Masse seitwärts gedrückt wird, bewirkt die Kurvenscheibe 88.
dass das Anschlagglied 34 durch einen Vorsprung 84' des Anschlaggliedes 84 zur Seite geschwenkt wird, so dass das Anschlagglied sich von der Rolle 83 und der abzusenkenden Tragplatte 81 löst. Nach dem Absenken der Tragplatte 81 durchsticht die Nase 76 die zähflüssige Masse und dringt in ein Loch 90 ein und bewirkt dabei, dass ein Teil 91 der zähfiüssi- gen Masse (Fig. 13) hinunterfällt. Damit bewirkt die Bewegung der Nase 76 in die zähflüssige Masse, dass letztere seitlich weggedrückt wird, um einen geformten Rahmen zu erhalten.
ohne dass Zwischenräume oder Leerstellen bei den Verbindungslöchern 42 des Rahmens 41 gebildet werden (siehe Fig. 5).
Die Verbindung der oberen und unteren Metallrahmen 72 und 73 wird durchgeführt, indem eine Öse 92 an der oberen Gussformhälfte mit Ösen 93 der unteren Gussformhälfte ausgerichtet wird und ein Keil 94 in das Loch der Ösen getrieben wird. Der Keil wird mittels einer zylindrischen Verriegelungsvorrichtung 99, die neben dem Keil 93 angeordnet ist, eingetrieben, womit ein Verschliessen der Gussform und eine Entriegelung der Gussform bewirkt wird.
Ein Ende einer Kette 95 ist mit der oberen Gussformhälfte und das andere Ende mit der Tragplatte 80 verbunden. Nachdem die obere Platte 72 angehoben ist, wird das Glied 78 durch die Kette 95 angehoben, so dass das Gussstück aus der unteren Gussformhälfte entfernt werden kann. Eine Feder 98 hält die Kette 95 gespannt. Die Rolle 83, die während des Absenkens der oberen Gussformhälfte 72 vom Anschlag 84 gelöst ist, wird neben der Tragplatte 80 zusammen mit der Aufwärtsbewegung der oberen Gussformhälfte 72 angehoben, welches bewirkt, dass die Tragplatte 81 angehoben wird, so dass die Rolle 83 wieder mit dem Anschlag 84 in Eingriff kommen kann.
In der Fig. 17 ist die Nase 76 im einzelnen aufgezeigt. Ein Teil 91 einer zähfiüssigen Masse, die beim vorderen Ende der Nase ist, wird von einem Kolbenteil, der mittels Einführung von Luft durch einen Luftkanal 96 in der Nase 76 betätigt ist, abgestossen. Da die Gussform an eine Masse hoher Viskosität angepasst ist, ist es möglich Kunststoffgegenstände aus zusammengesetzten Stoffen mit grosser Festigkeit und Formbarkeit zu erhalten, ohne dass eine ungenügende Menge Rohstoff zugeführt wird und ohne dass bei den Verbindungslöchern Leerstellen auftreten. Weil gemäss diesem Verfahren eine zusätzliche Zufuhr von Rohstoff nicht nötig ist, um eine ungenügende Zufuhr auszugleichen, ist ein Abgraten nicht notwendig.
Daher ist dieses Verfahren zur Herstellung von sehr harten Gegenständen, die beispielsweise Sand aufweisen, insbesondere für einen Kunststoffgegenstand, der als Rohstoff Kunststoffe aufweist, zweckdienlich.
Mittels dieser Erfindung ist es möglich Kunststoffabfälle ohne Belästigung der Öffentlichkeit zu behandeln, insbesondere zusammengesetzte Kunststoffe zu behandeln, die vom Kunststoff verschiedene Stoffe, beispielsweise Papier, Zellophan, Aluminium usw., aufweisen. Der damit gebildete Kunststoffgegenstand weist eine grosse Festigkeit und Formbarkeit auf.
Die Festigkeit eines solchen Artikels ist nachfolgend gezeigt:
Dichte Biege- Druckkraft festigkeit festigkeit (kg/cm2)- (kg/cm2) Sand : Zellophan : Poly äthylen=50:21:29 1.44 158 230 Sand : Zellophan : Poly äthylen=30:10:60 1.25 165 183 Sand : Aluminiumfolie: Polyäthylen = 65 :5 :30 1.58 156 207 Beton mit Portlandzement (nicht bewehrt) 2.3 bis 2.6 30 bis 50 150 bis 250
Die Festigkeit von quaderförmigen Proben mit einer Abmessung von 40 x 40 x 100 mm wurde geprüft, indem eine Druckprüfmaschine der Bauart Amsler verwendet wurde. Aus diesen Prüfungen geht hervor, dass gemäss dieser Erfindung gebildete Gegenstände ein leichtes Gewicht haben, eine grosse Biegefestigkeit und, im Vergleich mit Beton, die gleiche Druckkraftfestigkeit.
Dies rührt wahrscheinlich daher, dass das Bindemittel mit dem Heizstoff (anorganischer Stoff) mittels der oben angeführten inneren Erwärmungsmethode sehr stark verbunden ist.
Mittels dieser Erfindung hergestellte Gussstücke finden folgende Verwendung: (A) Industriestoffe: Pflastersteine, Fundamente, Abwasserbehälter, U-förmige Kanäle, Schutzplatten; (B) Baustoffe: Randsteine, Balken, Klötze, Baumschutzzäune und Trennwände; (C) Bauteile für den Gartenbau: Blumentöpfe, Schalen, Kisten, Abtrennplatten; (D) Führungsrahmen für Blattfedern. Nachfolgend werden Beispiele dieser Erfindung beschrieben.
Beispiel 1
50 Gewichtsteile eines Heizstoffsandes (200 C) und 30 Gewichtsteile Polyäthylen wurden mit 40 Gewichtsteilen zerkleinertem Papier-Vinylchloridharzlaminat (Papier: Vinylchlo ridiiarz = 66:34 [Gewichtsanteil]) und bei einer Temperatur von 200 C gemischt und innerhalb eines erwärmten Rührwerks gerührt, um die geschmolzene Mischung zu bilden. Das geschmolzene Gemisch wurde in eine Druckgussmaschine eingeführt, um einen Kunststoffgegenstand zu erhalten, der grosse Festigkeit und Formbarkeit aufweist. In diesem Falle diente Papier als Bewährung. Eine kleine Menge Chlorwasserstoff wurde während des Erwärmens frei und vom Rührwerk in einen Alkaliwaschturm geleitet, um ihn zu neutralisieren.
Beispiel 2
40 Gewichtsteile Sand und 10 Gewichtsteile Schlamm wurden als Heizstoff (300 C) 30 Gewichtsteilen Zellophan-Poly äthylen-(42: 58) Schichtstoffen zugeführt und bei einer Temperatur von 300" C gemischt und geknetet, um eine geschmolzene Kunststoffschmelze zu erhalten. In diesem Falle verkohlte das Zellophan, um kleine Teilchen zu bilden, und Polyäthylen diente als Bindemittel. Das geschmolzene Gemisch wurde in die Gussform eingeführt, um ein Gussstück hoher Festigkeit und Verformbarkeit zu erhalten.
Um Giftstoffe festzustellen, wurde das Gussstückmittel ei nes Elutionsverfahrens geprüft, wobei die Resultate die fol genden sind: sechswertiges Chrom: keines ermittelt; Cadmium:
0,01 ppm; Blei: 0,40 ppm; Cyanid: keines ermittelt.
Aus diesem ist ersichtlich, dass der Gegenstand eine sehr kleine Giftigkeit aufweist. Das Verfahren wurde gemäss der Mitteilung 13 des Bureau für Umweltschutz von Japan wie folgt durchgeführt.
Das Gussstück wurde in Stücke mit Abmessungen kleiner als 5 mm geteilt, und mehr als 10 g davon wurden ausgewogen.
Der Probe wurde Wasser mit dem zehnfachen Gewicht zugeführt und, nachdem während 6 Stunden umgerührt worden war, ana lysiert. Für Chrom, Cadmium und Blei wurde ein atomisches
Lichtabsorbtionsverfahren verwendet und für das Cyanid eine
Ionenelektrodenanalyse.
Beispiel 3
40 Gewichtsteile eines Heizstoffs in Form von Sand (300 C) und 30 Gewichtsteile von Polyäthylen wurden 50
Gewichtsteilen eines zerrissenen und zerriebenen dreischichti gen Schichtstoffs aus Aluminium, Papier und Polyäthylen (17:55:28) zugeführt und in derselben Weise wie in den Bei spielen 1 und 2 gemischt und gerührt, um einen zusammenge setzten Gegenstand zu erhalten. Im Gegenstand war das Pa pier verkohlt, und die Aluminiumteilchen waren vorhanden.
Beispiel 4
40 Gewichtsteile eines Schlammes wurden als Heizstoff 60 Gewichtsteilen zerrissenen und zerriebenen Polyester-Polypropylen-Schichtstoffen zugeführt (eine zweckdienliche Temperatur zum Schmelzen von Polyester ist 3000 C und für Polypropylen 200 C) und im Rührwerk unter einer Temperatur von 200 C gemischt. Das Polypropylen wurde verflüssigt und das flüssige Gemisch, das Schlamm und Polyester aufwies, in die Gussform geführt, welche gekühlt wurde, um das Gussstück zu erhalten. Für das Gussstück wurde mittels desselben Verfahrens wie im Beispiel 2 eine Elutionsprüfung durchgeführt, mit folgendem Ergebnis:
Chrom keines ermittelt
Kadmium 0,02 ppm
Blei keines ermittelt
Cyanid keines ermittelt
Beispiel 5
60 Gewichtsteile zerrissener und zerriebener dreischichtiger Folien, d. h.
Folien aus Polyäthylenphthalat, hartes Polystyrol-Zellophan (60:10:30 Gew. %) wurden mit 40 Gewichtsteilen eines vorerwärmten Sandes gemischt und gerührt, um ein geschmolzenes Gemisch zu erhalten. In diesem Fall verkohlte das Zellophan, und das Polyäthylenphthalat diente als Bindemittel. Das geschmolzene Gemisch wurde in eine Gussform eingeführt, um ein Gussstück zu erhalten, das eine grosse Festigkeit und Formbarkeit aufwies.
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PATENT CLAIMS
1. Casting consisting of a mixture of at least two different plastics or of plastic and a substance different from plastic and granular or powdery inorganic material, the mixture containing 25 to 70% by weight of plastic, which serves as a binder.
2. Casting according to claim 1, characterized in that the material other than plastic is paper, metal or cellophane.
3. Casting according to claim 1, characterized in that the inorganic material is present in an amount of 30 to 70% by weight.
4. Casting according to claim 1, characterized in that the inorganic material is sand, earth, mud, ash, crushed rock or metal waste.
5. Casting according to claim 1, wherein the mixture contains two different plastics, characterized in that the one plastic has a higher and the second plastic has a lower melting point and that the second plastic is the binder.
6. Casting according to claim 1, wherein the mixture contains two different plastics, characterized in that the one plastic has a higher and the second plastic has a lower melting point, the proportion of the second plastic is small in relation to the proportion of the first plastic and that the former plastic is the binder.
7. Casting according to claim 1, characterized in that there is at least one hole.
8. Casting according to claim 1, characterized in that it is frame-shaped to form a frame for leaf springs.
9. A method for producing the casting according to claim 1, characterized in that a mixture is produced from at least two different plastics or from at least one plastic and a substance different from plastic, with a plastic serving as a binder, that a granular or powdery inorganic material is heated to a temperature at which the plastic serving as a binder melts so that a molten mass is formed by mixing the plastic-containing mixture with the preheated inorganic material in a stirrer, the molten mass 25 to 70 wt.
% of the plastic serving as a binding agent contains that the molten mass is introduced into a casting mold in order to give the mass a shape corresponding to the casting mold, and that after the mass has cooled and solidified, the casting produced is removed from the mold.
10. The method according to claim 9, characterized in that the molten mass is introduced into several casting molds at a loading point, that the casting molds are moved through a casting mold sealing point, a casting mold cooling point, a point for removing the casting and a point for introducing a release agent to continuously produce casting.
11. The method according to claim 9, characterized in that the molten mass is divided into subsets, which subsets correspond to the content of the casting mold, and the casting mold is charged with the subsets.
12. The method according to claim 9, characterized in that a casting with at least one hole is formed by using an upper mold half with at least one protrusion which is in engagement with a lower one
Mold half is brought.
13. The method of claim 9, wherein two different
Plastics are used, characterized in that the one plastic has a higher and the second plastic has a lower melting point and that the inorganic material is heated to a temperature at which the second plastic melts.
14. The method according to claim 9, wherein two different plastics are used, characterized in that the one plastic has a higher and the second plastic has a lower melting point, the proportion of the second plastic in relation to the proportion of the first plastic is smaller and that the inorganic material is heated to a temperature at which the first-mentioned plastic melts.
15. The method according to claim 9, characterized in that plastic waste is used for the plastic mixture.
The invention relates to a casting and a method for producing the same.
Of the large amounts of solid waste thrown away by households, factories, etc., plastic waste makes up the larger percentage. Most of this plastic waste is mixtures of substances made of different synthetic resins, objects made of mixtures of substances (for example, laminated bodies, which consist of a combination of a synthetic resin with a paper, a metal foil, etc.)
Resin and a material different from plastic are available and to a lesser extent plastic waste that consists of only one synthetic resin have. Often wise
Waste plastic a vinyl chloride resin, etc., which, when heated, emits a disgusting gas such as hydrogen chloride, etc. However, most of the plastic waste cannot be determined. The plastic waste takes the form of films, foils, strips, spheres, plates, panels, etc.
The table below shows the plastic waste thrown away by a factory. This shows the differences between the plastic waste.
blackboard
Pattern shape
EMI1.1
<tb> <SEP> polyethylene film <SEP> film
<tb> <SEP> polypropylene <SEP> film
<tb> <SEP> nylon <SEP> film
<tb> <SEP> (polymeric <SEP> amide)
<tb> g <SEP> polyester <SEP> film
<tb> (synthetic resin <SEP> made of <SEP> an <SEP> Alcid)
<tb> triacetate <SEP> film
<tb>. = <SEP> polyamide <SEP> film
<tb> v <SEP> polyvinyl <SEP> alcohol <SEP> film
<tb> <SEP> polyvinyl chloride <SEP> soft <SEP> film
<tb> <SEP> polystyrene <SEP> art paper
<tb> <SEP> polycarbonate <SEP> sheet
<tb> <SEP> polyacrylic ester <SEP> sheet
<tb> g <SEP> polyester <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> O <SEP> cellophane <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> layered <SEP> film
<tb>> <SEP> cellophane <SEP> + <SEP> polypropylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> ws <SEP> nylon <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> <SEP> <SEP> Polyester <SEP>
+ <SEP> polyethylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> <SEP> = <SEP> polyester <SEP> + <SEP> polypropylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> <SEP> g <SEP> polyester <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> +
<tb> E <SEP> polypropylene <SEP> layered <SEP> film
<tb> <SEP> polyester <SEP> + <SEP> polyvinyl alcohol
<tb> <SEP> N <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> layered <SEP> film
<tb>
Chalkboard (continued) pattern shape
EMI2.1
<tb> <SEP> polyester <SEP> + <SEP> cellophane <SEP> +
<tb> <SEP> polystyrene <SEP> layered <SEP> film
<tb> <SEP> cellophane <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> coated <SEP> sack
<tb> 3 <SEP> paper <SEP> + <SEP> polyvinyl chloride <SEP> coated <SEP> thin <SEP> film
<tb> <SEP> paper <SEP> + <SEP> aluminum foil <SEP> +
<tb>;
<SEP> polyethylene <SEP> label
<tb> s <SEP> aluminum foil <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> label
<tb> t <SEP> polyethylene <SEP> + <SEP> aluminum
<tb> <SEP> film <SEP> + <SEP> cellophane <SEP> + <SEP> poly
<tb> ethylene <SEP> label
<tb> <SEP> g <SEP> polyester <SEP> + <SEP> aluminum
<tb> <SEP> film <SEP> + <SEP> polyethylene <SEP> label
<tb> <SEP> polystyrene <SEP> + <SEP> polyvinyl
<tb> <SEP> chloride <SEP> foamed <SEP> sheet
<tb> <SEP> polyethylene <SEP> + <SEP> polyvinyl
<tb> <SEP> chloride <SEP> foamed <SEP> sheet
<tb>
The composite plastic waste has mainly been incinerated or buried in the ground, creating a public nuisance due to the creation of disgusting gases from the decomposition caused by the effects of heat and a reduction in the load-bearing capacity of the ground, etc.
There is a growing need for a convenient method of processing plastic waste.
According to the invention, the casting has a material consisting of a mixture of at least two different plastics or of plastic and a substance different from plastic and granular or powdery inorganic material, the mixture containing 25 to 70% by weight of plastic, which serves as a binding agent .
The method for producing the casting from a mixture of substances consists, according to the invention, in that a mixture is produced from at least two different plastics or from at least one plastic and a substance different from plastic, with a plastic serving as a binding agent and a granular or powdery inorganic Material is heated to a temperature at which the plastic serving as a binder melts so that a molten mass is formed by mixing the plastic-containing mixture with the preheated inorganic material in a stirrer, the molten mass 25 to 70 wt.
% of the plastic used as binding agent contains that the molten mass is introduced into a casting mold in order to give the mass a shape corresponding to the casting mold, and that after the mass has cooled and solidified, the casting is removed from the mold.
The subject matter of the invention is explained in more detail below using the drawings, for example. It shows:
1 shows a diagram in which a method for the production of castings from mixtures of substances is shown,
2 shows a plan view of a conventional machine for charging a casting mold with substance to be cast,
3 shows a side view of part of the casting machine of FIG. 2,
4 shows a plan view of an exemplary embodiment of the casting machine which is used in the method according to the invention,
5 is a diagrammatic view of a frame for guiding leaf springs, which was produced according to the method according to the invention,
6 is a perspective view of a conventional metal casting mold for forming the casting of FIG. 5;
Fig. 7 is a simplified side view in which a knife is shown for cutting a highly viscous raw material,
Fig.
8 a plan view of a casting machine according to an embodiment of the invention,
FIG. 9 is a side view of the casting machine shown in FIG. 8,
Fig. 10 is a plan view of a trolley as a conveyor device,
11 is a plan view of a metal casting mold used in the invention;
FIGS. 12 and 14 are views for explaining the metal mold of FIG. 11;
FIG. 15 is a side view of the metal casting mold of FIG. 11,
Fig. 16 is a view for explaining the work of a stop member of the mold and
Fig. 17 is a view showing a nose of the mold.
A simplified diagram is shown in FIG. 1, in which the production of castings from mixtures of substances is shown. A number of different plastic wastes 1 are introduced into a crusher 4 so that their dimensions are reduced to less than several cm, and then stored in a storage container 5. In the same way, a binder is comminuted and stored in the storage container 5. The plastic waste 1 consists of a mixture of substances or composite plastics, i. H. a composition of at least two different plastics, or plastics and materials different from plastics (for example paper, metal, cellophane, etc.), and the binder 2 consists of a number of different plastics which can be bonded when heated.
An inorganic substance 3 used as a fuel is, if it is wet, dried in a dryer 6 and heated by means of a heating device 7 such as a rotary oven, etc. The heating furnace 3 is a non-flammable, inorganic material, such as sludge, ash from waste incineration, metal waste pieces, crushed rock, earth, sand, etc., in one
Temperature range from 200 to 8000 C invariable, i.e. H.
stable, is. It is preferable that 30 to 70% by weight of the raw material is inorganic matter. If the value is less than 30% by weight, the amount of heat is insufficient, and if it exceeds 70% by weight, the strength of the casting is too small. A temperature of 700 to 800 ° C. is maintained in the heating device 7, and the heating material 3 is heated to a temperature of 200 to 300 ° C. The temperature of the heating material 3 depends on the plastic used as a binder.
That is, a temperature of 200 C of the heating material 3 is sufficient if the binder is polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylene chloride, etc., and a temperature of about 300 C should be maintained for the heating fuel if the binder is a polyamide such as nylon, polyester triacetate, etc. A temperature of about 300 C can be maintained for the heating fuel when the binder is polyethylene and polypropylene. The plastic waste 1, the binder 2 and the heating material (inorganic material 3) are removed from the storage unit and mixed and kneaded with one another.
Because the waste plastic 1 and the fuel 3 are powdery or granular, uniform mixing of these materials can be performed, and the mixture is heated by the heating material 3 to form a molten mixture together with the molten binder. The temperature of an agitator or kneader 8 is kept equal to the temperature of the heating material so that uniform heating by means of the heating furnace 3 is effected.
An economical approach is to allow a gas emerging from the dryer 6 and the heating device to
Feed the kneader 8. The molten mixture of the kneader 8 is supplied in uniform amounts to a casting machine 9 to form a cast. The casting is water or air-cooled, depending on the design of the casting machine, and removed from the casting machine. A casting is thus obtained from a mixture of substances according to the invention. The reference numerals 10 and 11 denote cleaning towers in order to clean exhaust gases generated during the melting of the binder.
The resin that is bindable in the heated state and used as a binder can be one that is present in the plastic waste or a new resin that is bindable in the heated state that is added to the plastic waste, with a proportion of 25 to 70% of the weight of the raw material of binders is sufficient. For example, if the plastic waste contains polyethylene, which melts at 200 "C, and contains polyester, which melts at 300" C, and the temperature of the heating material is 200 "C, more than 25% by weight of polyethylene, based on the weight of the raw material, must be be present as a binder.
If there are more than two different plastics with different melting temperatures in the raw material and the plastic with a low melting point decomposes at a high melting temperature, that of the plastic with a lower melting point must be taken as the melting temperature. In this case, the plastic with a lower melting point serves as a binding agent. If the raw material has at least two different melting points which can be bonded when heated and only a small amount of the plastic with the lower melting point is used, the high melting temperature plastic which is bindable when heated acts as a binder.
The invention can also be used to advantage in those cases in which the raw material comprises a resin, for example polyvinyl chloride, which gives off hydrogen chloride gas during heating. In this case, if a larger amount of a synthetic resin that can be bonded when heated, for example a polyolefin resin, is added to the plastic waste as a binder, the proportion of polyvinyl chloride in the raw material is reduced and the mixture can be processed at a temperature which is lower than that which produces a disgusting gas like chlorine or hydrogen chloride. As a result, a molten mixture can be obtained without difficulty.
For reasons of strength, the proportion of binding agent must be more than 25%. In general, the higher the proportion of binder, the higher the strength of the casting. If the proportion of the binder exceeds 70%, a very long melting time is necessary, which makes it difficult to use the heating method using the fuel. Therefore a proportion of 25 to 70% of the total weight of the raw material of binders is necessary.
Even if a product such as paper, cellophane, etc. that is charred when heated is present in the raw material, it will be torn and crushed. Then, a plastic that can be bonded in the heated state is added as a binder, and the resulting mixture is heated by means of the heating material (internal heating method) to form a molten mixture. It is then possible to obtain a casting from the molten mixture.
The production of the plastic piece is described below.
In a conventional casting machine (FIG. 2), a molten mixture from a feed device is divided into equal parts by means of a knife 23 and fed to a conveyor 25 and discharged into metal molds 21 by the movement of the conveyor 25. The mixture is compacted in the mold by a die casting machine for a period of 10 minutes, during which period the casting is cooled to room temperature.
Because the die-casting machine is occupied during this period, either a plurality of die-casting machines is necessary or the outlet of castings is relatively small.
Such disadvantages can be eliminated by means of the method described below.
4 shows an extruder 31, by means of which each casting mold 21 is charged with the molten mixture 25 emerging from the agitator 8. The extruder 31 is arranged such that the molten mixture can be filled into the casting mold through a filling device.
An appropriate number (in this case 10) casting molds 21 are moved step by step in the direction shown by arrows by means of a conveyor 32 for the casting molds, for example a disk or a guide rail. A device 34 to close the compression mold and to open and close the mold 21 in the vertical direction and also to perform a locking action, a cooling device 35 to cool the mold during casting, a device 36 for removing the casting, and a Devices for applying a release agent to the surface of the mold are arranged at predetermined distances from each other so that they always face a mold 21.
The casting operation is automated in each cycle, starting with the charging of the casting mold with a molten mixture up to the removal of a casting from the casting mold. Using this method, increased output can be obtained.
If, as mentioned, inorganic material such as sand etc. is present in the molten mixture, if holes etc. are to be formed in the casting, the subsequent processing of the casting will be difficult due to the inorganic material present.
If a casting, for example a frame for leaf springs, is produced with connecting holes 42 according to FIG. 5, pins which correspond to the connecting holes 42 of the casting must be present on that side of the casting 21 which is charged with the molten mixture. Since the molten mixture produced by this method is highly viscous and viscous, it cannot be properly introduced into the narrow space and corners of the mold 21, which results in incomplete castings because the supply of the molten mixture is insufficient.
If the fuel in the raw material is heated to the point where the molten mixture can be satisfactorily introduced into the casting, the heater will be damaged and decomposition gases will be generated, causing air pollution. For this reason, it is desirable that the temperature be as low as possible.
Therefore, there is a need to develop a method of making castings which is feasible when the molten mixture is highly viscous at low temperature and contains hard particles or grains such as sand, etc.
In order to overcome the above-mentioned disadvantages, the following methods are provided. One method is to properly disperse the molten mixture into the mold so that it approximates the shape of the mold.
Another method is to use a mold suitable for a low viscosity molten mixture. The first method in connection with the manufacture of a support frame for leaf springs will now be explained.
5 shows a holding frame for leaf springs which is produced according to this method, which frame has an opening in the middle through which the leaf springs are to be passed. These frames are assembled by inserting a support bar through each connecting hole 42. According to the method, an approximately cylindrical shape of molten mixture is cut into appropriate lengths and each length is introduced into each area of the mold. For rectangular frames, the approximately cylindrically shaped mixture is cut into four lengths and inserted into each corresponding area of the mold. This method will be explained in detail below with reference to FIGS. 7, 8, 9 and 10.
A simplified view of a cutting device 51 is shown in FIG. 7. A molten mass emerging from the kneading device 8 is highly viscous and viscous and is placed on a conveyor 52, the speed of which is controllable. The diameter of the approximately cylindrical shape of the highly viscous mass can be changed by adjusting the conveying speed of the conveyor 52 depending on the dimensions of the rectangular frame, i.e. H. according to the dimensions of the mold. The continuous viscous mass is cut into predetermined lengths by changing the speed of the conveyor 52 and four lengths of the mass are individually introduced into the four regions of the mold.
That is, if the viscous mass emerging from the kneading device 8 has a predetermined length, it is cut by means of the cutting device 53 in order to obtain a length of viscous mass 54.
According to FIG. 8, the length of the mass 54 is conveyed by means of the conveyor 52 up to a predetermined loading point. The conveyor 52 or any other conveying device, for example a trolley, can be used to convey the viscous mass. The loading position of the viscous mass 54 should be parallel to one side of the lower casting mold half 55. A sensor 56 or 56 'is used to determine when the length of the viscous mass 54 of the corresponding charging point has been reached.
When the leading end of the viscous mass is detected by the sensor 56 or 56 ', a slide plate 57 or 57' is actuated by a piston etc. so that the viscous mass can be introduced into the cavity of the lower mold 55 or 55 '. When the first part of the lower mold half 55 is charged with the viscous mass, this lower mold part 55 is rotated through an angle of 90 "by means of a gear drive 59, the shaft of the lower mold half, as shown in FIG. 9, being the center of rotation Then the next part of the viscous mass is brought into alignment with the guide plate 58 and placed in a further part of the casting mold. This process is repeated for each part of the lower casting mold half 55.
The weight of the frame corresponds to the total weight of the four viscous masses introduced into the corresponding areas of the lower mold. After this process has ended, an upper mold half 61 is lowered so that the viscous mass in the lower mold half is molded under the action of pressure. Because the viscous mass has a heating material, for example sand, which has a low thermal conductivity, the material will maintain its temperature during casting. After the die-casting is complete, the casting mold can be exposed to cooling water in order to accelerate the solidification of the casting. According to FIG. 8, this molding method can be carried out economically in that the molding is carried out in one casting mold and the other casting mold is loaded at the same time.
A casting machine is shown in FIG. 10 which has a conveyor cart 62 as a conveyor of a viscous mass 54. The viscous mass 54 is pushed onto the trolley by means of a sliding plate 57. The conveyor cart 62 moves along the rails 63 to the loading point, in which it is tilted so that the viscous mass 54 is moved into the lower mold half 55 or 55 '. When using the trolley, only a single sliding plate is required, so that a smaller work surface is required.
A casting method will now be explained in which a casting machine according to FIG. 4 is used, as well as a casting mold in order to cast a mass of high viscosity which is viscous at low temperature.
When a casting with connecting holes 42 is molded as shown in FIG. 5, a mold 71 is used, which is shown in FIG. 11. An upper mold half 72 has a pressure part 74 which fits into part 75 of a lower mold half 73 and has lugs 76 which point downward from the pressure part 74. The nose 76 serves to press a projection 77 downwards. According to FIG. 12, the bottom of the lower casting mold half 73 is slidably guided by means of a link 78. The member 78 is supported on the support plate 80 by means of a carrier 79. A plate 81 with projections 77 is arranged between the member 78 and the support plate 80. The carrier 79 extends through the plate 81, and the support plates 80 and 81 can be moved in the vertical direction independently of one another. The support plates 80 and 81 can be lowered by their own weight.
The downward movement of the support plate 80 is stopped by means of a frame member 82, and the support plate 81 is supported by a roller assembly 83 at each of its corners, and stop members 84 are arranged opposite the rollers 83. According to FIG. 11, the stop members 84 are articulated to the frame part 82 by means of a pivot pin 85 and are prestressed by means of a spring 86 in such a way that they touch the rollers 83.
The upper mold half 72 has guide parts 87 which are intended for engagement in holding parts 38 which are attached to the loading device 33, the device for closing the mold 34, the device for removing the casting 35 and the device 36 for introducing a release agent, as in FIG shown in FIG. 4 are present.
The guide parts 87 enable the upper mold half to be movable in the vertical direction, i.e. that is, it can be lowered with respect to the lower mold half.
The upper and lower casting mold halves are closed without difficulty by means of the side wall of the frame part 82 or another component. On opposite sides of the upper mold half 72 there are cam disks 88 which protrude downward against the stop members 84. In the position of the device 34 for closing the casting mold shown in FIG. 4, when the upper casting mold half 72 is lowered and has the effect that the viscous mass present in the lower casting mold half 73 is pressed sideways, the cam 88 acts.
that the stop member 34 is pivoted to the side by a projection 84 'of the stop member 84, so that the stop member is released from the roller 83 and the support plate 81 to be lowered. After the lowering of the support plate 81, the nose 76 pierces the viscous mass and penetrates a hole 90, thereby causing part 91 of the viscous mass (FIG. 13) to fall down. The movement of the nose 76 into the viscous mass thus causes the latter to be pushed away to the side in order to obtain a shaped frame.
without gaps or voids being formed at the connection holes 42 of the frame 41 (see FIG. 5).
The connection of the upper and lower metal frames 72 and 73 is accomplished by aligning an eyelet 92 on the upper mold half with eyelets 93 on the lower mold half and driving a wedge 94 into the hole of the eyelets. The wedge is driven in by means of a cylindrical locking device 99 which is arranged next to the wedge 93, which causes the casting mold to be closed and the mold to be unlocked.
One end of a chain 95 is connected to the upper mold half and the other end to the support plate 80. After the top plate 72 is raised, the link 78 is raised by the chain 95 so that the casting can be removed from the lower mold half. A spring 98 keeps the chain 95 taut. The roller 83, which is released from the stop 84 during the lowering of the upper mold half 72, is raised next to the support plate 80 together with the upward movement of the upper mold half 72, which causes the support plate 81 to be lifted so that the roller 83 with it again the stop 84 can come into engagement.
In Fig. 17, the nose 76 is shown in detail. A part 91 of a viscous mass which is at the front end of the nose is repelled by a piston part which is actuated by the introduction of air through an air channel 96 in the nose 76. Since the mold is adapted to a mass of high viscosity, it is possible to obtain plastic objects made of composite materials with great strength and malleability, without an insufficient amount of raw material being supplied and without voids occurring in the connecting holes. Since, according to this method, an additional supply of raw material is not necessary in order to compensate for an insufficient supply, trimming is not necessary.
This method is therefore expedient for the production of very hard objects which, for example, have sand, in particular for a plastic object which has plastics as raw material.
By means of this invention it is possible to treat plastic waste without nuisance to the public, in particular to treat composite plastics that contain materials other than plastic, for example paper, cellophane, aluminum, etc. The plastic article thus formed has great strength and malleability.
The strength of such an article is shown below:
Density Bending compressive strength strength (kg / cm2) - (kg / cm2) sand: cellophane: polyethylene = 50: 21: 29 1.44 158 230 sand: cellophane: polyethylene = 30: 10: 60 1.25 165 183 sand: aluminum foil : Polyethylene = 65: 5: 30 1.58 156 207 Concrete with Portland cement (not reinforced) 2.3 to 2.6 30 to 50 150 to 250
The strength of cuboid samples with dimensions of 40 x 40 x 100 mm was tested using an Amsler type compression testing machine. It appears from these tests that articles formed according to this invention are light in weight, have great flexural strength and, compared with concrete, have the same compressive strength.
This is probably due to the fact that the binder is very strongly connected to the fuel (inorganic substance) by means of the internal heating method mentioned above.
Castings produced by means of this invention have the following uses: (A) Industrial materials: paving stones, foundations, sewage tanks, U-shaped channels, protective plates; (B) Building materials: curbs, beams, blocks, tree protection fences and partitions; (C) Components for horticulture: flower pots, bowls, boxes, partition plates; (D) Guide frame for leaf springs. Examples of this invention are described below.
example 1
50 parts by weight of a heating sand (200 C) and 30 parts by weight of polyethylene were mixed with 40 parts by weight of comminuted paper-vinyl chloride resin laminate (paper: Vinylchlo ridiiarz = 66:34 [part by weight]) and at a temperature of 200 C and stirred within a heated stirrer to the to form molten mixture. The molten mixture was fed into a die-casting machine to obtain a plastic article which has great strength and moldability. In this case, paper served as a parole. A small amount of hydrogen chloride was released during the heating and was directed to an alkali wash tower by the agitator to neutralize it.
Example 2
40 parts by weight of sand and 10 parts by weight of mud were supplied as heating fuel (300 ° C.) to 30 parts by weight of cellophane-polyethylene (42:58) laminates and mixed and kneaded at a temperature of 300 ° C. to obtain a molten plastic melt. In this case charred the cellophane to form small particles, and polyethylene served as a binder, and the molten mixture was introduced into the mold to obtain a casting of high strength and ductility.
To determine toxins, the casting agent was tested by an elution process, the results being as follows: hexavalent chromium: none found; Cadmium:
0.01 ppm; Lead: 0.40 ppm; Cyanide: none determined.
From this it can be seen that the object has a very low toxicity. The procedure was carried out according to Notice 13 of the Bureau for Environmental Protection of Japan as follows.
The casting was divided into pieces with dimensions smaller than 5 mm, and more than 10 g thereof was weighed out.
The sample was added to water at ten times its weight and, after stirring for 6 hours, analyzed. For chromium, cadmium and lead an atomic one was made
Light absorption method is used and one for the cyanide
Ion electrode analysis.
Example 3
40 parts by weight of a heating material in the form of sand (300 C) and 30 parts by weight of polyethylene became 50
Parts by weight of a torn and crushed three-layer laminate of aluminum, paper and polyethylene (17:55:28) fed and mixed and stirred in the same manner as in the case of 1 and 2 to obtain a composite article. The paper in the article was charred and the aluminum particles were present.
Example 4
40 parts by weight of a slurry was fed to 60 parts by weight of torn and crushed polyester-polypropylene laminates (a suitable temperature for melting polyester is 3000 C and for polypropylene 200 C) as a fuel and mixed in the stirrer at a temperature of 200 C. The polypropylene was liquefied and the liquid mixture, which comprised slurry and polyester, was fed into the mold, which was cooled to obtain the casting. An elution test was carried out for the casting using the same procedure as in Example 2, with the following result:
Chromium none determined
Cadmium 0.02 ppm
Lead none determined
Cyanide none determined
Example 5
60 parts by weight of torn and crushed three-layer films; d. H.
Sheets of polyethylene phthalate, hard polystyrene cellophane (60:10:30 wt.%) Were mixed with 40 parts by weight of a preheated sand and stirred to obtain a molten mixture. In this case, the cellophane charred and the polyethylene phthalate served as a binder. The molten mixture was introduced into a mold to obtain a casting which was high in strength and formability.