DE19642861A1 - Anlage zur kontinuierlichen Fertigung von Formteilen sowie Verfahren zu deren Herstellung und Formteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und einen Strangprofilkörper.

Aus der Praxis sind Extrusionsanlagen zur Herstellung von Strangprofilkörpern bekannt. Bei den Extrusionsanlagen erfolgt die Materialförderung durch eine Extrusionsschnecke. Die zu verarbeitenden Materialien für eine derartige Extrusionsanlage sind auf bestimmte Stoffe begrenzt. Abrasive Materialien, wie Sand, Glasfaserreste oder dergleichen sind in Extrusionsanla­ gen beispielsweise nicht zu verarbeiten, da der Abrieb in der Extrusionsschnecke zu groß wäre. Zudem befinden sich diese Stoffe nicht in einem plastischen und verformbaren Zustand, so daß die Viskosität einer vorgemischten Materialmischung in vielen Fällen zu groß ist, um eine Extrusionsanlage wirtschaft­ lich betreiben zu können, denn die Anlage wäre ausschließlich mit einem sehr großen Schlupf betreibbar, so daß im Bereich der Extrusionsschnecke nicht im wesentlichen eine Förderung des Materials, sondern lediglich im wesentlichen eine Vermi­ schung des Materials erfolgen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage dahingehend zu verbessern, daß mit ihr auch hochab­ rasive Zuschlagsstoffe zu einer Mischung verarbeitet werden können, aus der ein Strangprofilkörper hergestellt werden kann sowie eine Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strang­ profilkörpers anzugeben sowie einen dementsprechenden Strangprofilkörper anzugeben.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfah­ ren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und durch einen Strangprofilkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, einen Strang­ profilkörper herzustellen, indem zu einem Grundstoff Verstär­ kungsstoffe oder Füllstoffe zugegeben werden, die einerseits die mechanische Festigkeit des Grundstoffes anheben können und andererseits das Volumen des Grundstoffes ergänzen kön­ nen. Daraus ergibt sich, daß ein sehr preisgünstiger Grundstoff mit möglicherweise schlechten mechanischen Eigenschaften Verwendung finden kann, wobei die mechanischen Werte durch entsprechende Zuschlagsstoffe auf ein Niveau angehoben wer­ den können, welches die Verwendung der Strangprofilkörper auch in anspruchsvolleren Anwendungsfällen ermöglicht.

Alternativ kann ein vergleichsweise teurer Grundstoff Verwen­ dung finden, der durch entsprechende Füllstoffe insgesamt zu einem herzustellenden Strangprofilkörper verarbeitet werden kann, dessen Preis niedrig gehalten werden kann. Im günstig­ sten Fall kann Recyclingmaterial sowohl für den Grundstoff als auch für die Verstärkungs- oder Füllstoffe verwendet werden, so daß insgesamt ein sehr preisgünstiger Strangprofilkörper mit gleichzeitig guter mechanischer Belastbarkeit geschaffen werden kann.

In der Praxis ergibt sich eine Anwendbarkeit beispielsweise als Wickelkern für die Papierindustrie. Die derzeit aus Papprohren bestehenden Wickelkerne werden häufig schon bei der ersten Handhabung einer auf den Wickelkern aufgerollten Papierrolle durch die Spannvorrichtungen oder beim Absetzen der Papier­ rolle derart beschädigt, daß die Wickelkerne nicht mehr für eine zweite Verwendung verfügbar sind. Erfindungsgemäße Strang­ profilkörper könnten eine demgegenüber größere Lebensdauer aufweisen.

Insbesondere eröffnen sich erfindungsgemäß für abrasive Ab­ fallmaterialien neue Einsatzgebiete, so daß diese nicht notwen­ digerweise kostenintensiv deponiert werden müssen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung schematisch eine erfin­ dungsgemäße Anlage.

Mit 1 ist eine Mischeinheit bezeichnet, in der die verschiedenen Stoffe miteinander vermischt werden. Es kann ein Grundstoff auf Kunststoffbasis verwendet werden, dem die verschiedensten Füllstoffe zur Volumenvergrößerung oder Verstärkungsmateria­ lien zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften zuge­ setzt werden. Denkbar ist auch die Verwendung ausschließlich von Abfallstoffen, denen in der Mischeinheit 1 Harze zugemischt werden. Die erforderlichen Härter und ggf. Beschleuniger Kön­ nen ebenfalls in der Mischeinheit zugeführt werden.

Die Mischeinheit weist einen Materialauslaß auf, von dem aus das vorgemischte Material durch eine Materialzuführung 2 zu einer Pumpe 5 zugeführt wird. Im Bereich der Materialzuführung 2, ggf. kurz vor dem Eintritt des Materials in die Pumpe 5 kann eine Entgasung (bei 3) des Materials vorgesehen sein, z. B. durch Vakuum - oder Rüttelbehandlung des Materials, so daß Luftpartikel, die in die Materialmischung eingeschlossen waren, entfernt werden.

Die Pumpe 5 wird über einen Motor 4 angetrieben. Dieser kann ein im Verhältnis 1 : 5 regelbares Reibradgetriebe aufweisen und zusätzlich eine elektronische Regelung. Das Reibradgetrie­ be ermöglicht einen besonders großen Regelbereich, und die zusätzliche elektronische Regelung ermöglicht eine Pumpen­ steuerung, die ggf. durch später in der Anlage gemessene Pa­ rameter beeinflußt werden kann und so eine Regelung der ge­ samten Anlage ermöglicht. Auf diese Weise kann beispielsweise der Pumpenschlupf kompensiert werden.

Die Pumpe 5 kann als Exzenter-Schneckenpumpe (Mohno­ pumpe) ausgebildet sein, welche auch bei abrasiven Materialien gute Förderleistungen und eine gute Standzeit aufweist.

Im Anschluß an die Pumpe 5 wird das Material, je nach Platzbe­ darf der Anlage und vorhandenen Räumlichkeiten, ggf. über ein Winkelstück 6 zu einer Formgebungseinrichtung 7 gefördert. Die Formgebungseinrichtung 7 besteht aus einer Vielzahl einzelner Segmente 7a, wobei die Segmente 7a innen so konturiert sind, daß sie die Formgebung des durch die Anlage geförderten Ma­ terialstranges bestimmen. Die Einteilung in mehrere Segmente 7a ermöglicht es, die Formgebungseinrichtung 7 leichter zu de­ montieren und anschließend zu montieren. Weiterhin können bei Oberflächenveränderungen, Oberflächenbeschädigungen und ähnlichen Eingriffen auf schnelle und preisgünstige Weise einzelne Segmente bearbeitet werden. Auch die Herstellung der gesamten Formgebungseinrichtung ist preisgünstiger auf die Bearbeitung einer Vielzahl relativ kurz bemessener Segmente 7a zu beschränken, als wenn die innere Kontur einer ver­ gleichsweise langen Formgebungseinrichtung 7 einteilig bear­ beitet werden müßte.

Auf einfache Weise können die einzelnen Segmente 7a zur Pro­ zeßsteuerung ausgestattet werden, z. B. dadurch, daß jedes Segment 7a einen eigenen kühl- bzw. Heizmittelanschluß auf­ weist, so daß Zonen unterschiedlicher Temperatur auf einfache Weise einstellbar sind. Weiterhin können einzelne Segmente 7a mit Sensoren, Kontrollfenstern oder dergleichen ausgestattet sein, um beispielsweise die Überprüfung einer korrekten Härter­ zugabe im Bereich der Mischeinheit 1 überprüfen zu können. Zudem erleichtert die Ausbildung der Formgebungseinrichtung in Form mehrerer Segmente 7a ein einfaches und schnelles Notkühlen.

An die Formgebungseinrichtung 7 schließt sich eine Kontroll- bzw. Sensoreinheit 8 an, die die Vorschubgeschwindigkeit des Materialstranges aus der Formgebungseinrichtung 7 überwacht. Von dieser Einheit 8 aus kann eine Rückkopplung zum Motor 4 erfolgen, um das Getriebe derart einzustellen, daß der Pumpen­ schlupf in der Pumpe 5 kompensiert wird und eine kontinuierli­ che Fördergeschwindigkeit des Materials eingehalten wird. Je nach Beheizung bzw. Abkühlung ist eine derartig konstante Fördergeschwindigkeit notwendig, um in Abhängigkeit von einer Härterzugabe im Bereich der Mischeinheit 1 sicherzustellen, daß das Material ein korrektes Aushärtungsverhalten aufweist und innerhalb der Anlage nicht zu früh aushärtet und eine weite­ re Verformung ausschließt bzw. zu Verstopfungen der Anlage führen kann. Andererseits muß jedoch sichergestellt sein, daß der die Formgebungseinrichtung 7 verlassende Materialstrang, selbst wenn er noch nicht bis zu seiner Endfestigkeit ausgehär­ tet ist, einen formstabilen Zustand aufweist, so daß die in der Formgebungseinrichtung 7 vorgegebene Materialkontur beibe­ halten wird.

An die Formgebungseinrichtung 7 schließt sich ein Transport­ band 9 an, über dem bzw. neben dem die kontroll- bzw. Sen­ soreinheit 8 angeordnet ist. Auf dem Transportband 9 verläßt der hergestellte Materialstrang die Formgebungseinrichtung 7. Eine Trennvorrichtung in Form einer fliegenden Säge 10 ist vor­ gesehen, wobei die fliegende Säge mit dem Transportband 9 verfahrbar ist, so daß während des Transports auf dem Trans­ portband 9 der hergestellte Materialstrang in vorgegebene Ein­ zelabschnitte aufgetrennt werden kann, ohne daß das Trans­ portband 9 und ggf. die ganze Anlage hierzu angehalten werden muß. Anstelle einer Säge 10 können je nach Materialeigenschaf­ ten des hergestellten Materialstrangs auch Messer, Wasser­ strahl- oder Laserschneidgeräte oder andere Trennvorrich­ tungen Verwendung finden.

Auf der beschriebenen Anlage und mit dem beschriebenen Verfahren sind Strangprofilkörper herstellbar, die abrasive und ansonsten nur schlecht verarbeitbare Abfallprodukte wie Glasfa­ serpartikel, Sand oder dergleichen enthalten können. Die Band­ breite derartiger Strangprofilkörper reicht von Zierleisten, Fuß­ bodenleisten, Rahmenleisten für Bilder oder Türzargen und ähnliche mechanisch wenig belastete Dekorationsartikel bis zu mechanisch belasteten technischen Artikeln, wie beispielsweise Rohren, Zylindern oder Walzen, wobei derartige Zylinder, Hül­ sen oder Walzen in nahezu beliebiger Weise außen und innen profiliert oder glatt ausgestaltet sein können. Bei rohrartigen Strangprofilkörpern können beliebige nutartige Einschnitte oder federartige Ausbuchtungen vorgesehen sein.

Die Abstände, in denen die Trennvorrichtung 10 das erhaltene Strangprofil ablenkt, können individuell von Schnitt zu Schnitt unterschiedlich eingestellt werden, so daß jeder einzelne Strangprofilkörper ein individuelles Längenmaß aufweisen kann.

Claims (10)

1. Anlage für die kontinuierliche Fertigung von Formteilen, mit einem Materialzulauf und mit einem Fördermittel für das zu verarbeiten­ de Material, und mit einer Formgebungseinrichtung, durch welche das Material hindurchgefördert wird und die die Kontur des Mate­ rialstrangs bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Förder­ mittel als Pumpe (5) ausgebildet ist, welche gegenüber abrasiven Stoffen verschleißarme oder verschleißfest Eigenschaften auf­ weist.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mohno­ pumpe als Fördermittel.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungseinrichtung (7) aus mehreren Segmenten (7a) aufgebaut ist, die in Richtung des Materialflusses hintereinander angeordnet sind.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Trennvorrichtung, die gemeinsam mit dem austretenden Materialstrang in dessen Längsrichtung bewegbar ausgebildet ist.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Mischeinheit (1) mit wenigstens zwei Ein­ lässen für Rohmaterialien und mit einem Auslaß, der mit der Pumpe (5) verbunden ist.

6. Verfahren zur Herstellung von Strangmaterial, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Grundstoff mit Füll- und/oder Verstärkungsma­ terial zu einer pumpfähigen Mischung vermischt wird, wobei das Verstärkungsmaterial die mechanischen Eigenschaften des Grundstoffs verbessert, und der Füllstoff das Volumen des Grundstoffs ergänzt, und daß die Mischung mittels einer Pumpe (5) durch eine Formgebungseinrichtung (7) gepreßt wird, welche die Querschnittsform des Materials bestimmt, wobei das Material innerhalb der Formgebungseinrichtung (7) bis zu einem form­ stabilen Zustand verfestigt wird, und wobei der so erzeugte Ma­ terialstrang in seine Längsachse schneidende Einzelabschnitte aufgetrennt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoff als Grundstoff verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Recycling-Materialien, insbesondere textile Fasern, Glasfasern, Sand, Kunststoffabfälle und/oder Papier als Verstärkungs- und/oder Füllstoffe verwendet werden.

9. Strangprofilkörper, gekennzeichnet durch einen Grundstoff und durch einen die Festigkeit des Grundstoffs erhöhenden Verstär­ kungsstoff und/oder einen das Volumen des Grundstoffs ergän­ zenden Füllstoff.

10. Strangprofil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungs- und/oder der Füllstoff ein abrasives Material wie Sand oder Glasfaserpartikel ist.