DE2615610A1

DE2615610A1 - Verfahren zum formen von gegenstaenden aus kunststoff

Info

Publication number: DE2615610A1
Application number: DE19762615610
Authority: DE
Inventors: Masumu Hasegawa; Masao Imoto; Shozo Imoto; Seiki Murakami; Toshiharu Nakanishi
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1973-10-11
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE2615610C2; JPS5065582A

Description

Verfahren zum Formen von Gegenständen aus Kunststoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen von Gegenständen aus Kunststoff unter Wärmeeinwirkung.
Die Gegenstände sollen vorzugsweise aus einem Rohmaterial geformt werden, das aus Abfallkunststoffteilen gewonnen wird, die in großen Mengen von den Haushaltungen, der Industrie usw. weggeworfen werden.
Unter den festen Gegenständen, die von Haushaltungen, der Industrie usw. weggeworfen werden, nehmen die Abfallkunststoffteile einen größeren Prozentsatz ein.
Unter diesen sind die meisten Teile aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt und bestehen z.B. aus verschiedenen Kunststoffarten, einem Kunststoff und einem fremden Stoff, z.B. im Falle geschichteter Folien aus Kunststoff, Papier, Metallfolie u.dgl., während nur ein kleinerer Teil der Abfallkunststoffteile aus einer Kunststoffart besteht. Die Abfallkunststoffteile enthalten oft Vinylchlorid, das während der Erhitzung ein höchst unangenehmes Gas, nämlich Salzsäuregas, entwickelt.
Jedoch sind die meisten Abfallkunststoffteile bezüglich der Art ihres Kunststoffes bzw. ihres sonstigen Materiales, überhaupt nicht identifizierbar. Sie liegen in Gestalt von Folien, Streifen, kleinen Stücken, Platten u.dgl.
vor. Die folgende Ubersicht zeigt als Beispiel Abfallkunststoffteile, die von einem Industriewerk weggeworfen sind. Schon hier ergibt sich eine Vielfalt von Abfallkunststoffteilen.

Übersicht

;off

Gestalt

Polyäthylen

Polypropylen j"

Nylon 1"

rl 1Nylon I

j X 'tPolyester

1t

Triazetat

! 4 ~

Polyamid

im

Polyvinyl-Alkohol

N Polyvinyl-Chlorid weicher Film

X Polystyrol 1 synthetisches Papier

Polykarbonat ! Platte

l l

Polyacrylester

Polyester + Polyäthylen geschichteter Film

l I

qellophan + Polyäthylen I"

nellophan + Polypropylen |"

Xylon + Polyäthylen

H . I

a Polyester + Polyäthylen

g

c: olyester + Polypropylen

4S . I

X olyester + Polyäthylen +

m Polypropylen

Polyester + Polyvinyl-

Alkohol + Polyäthylen

q>

h Polyester + Cellophan +

z Icellophan + Polystyrol

k I

a, Papier + Polyvinylchlorid 'geschichtete dünne Platte

Papier + Aluminiumfolie + '

I

ISchild

Papier + Aluminiumfolie + j

Polyäthylen

Aluminiumfolie +

Q Polyäthylen Schild

0,

4i olyäthylen + Aluminiumfolie

a + Cellophan + Polyäthylen Schild

6

u Polyester + Aluminiumfolie

0,

m Polyäthylen Schild

0,

Polystyrol + Polyvinyl-

0,

chlorid geschäunte Platte

x L

Polyäthylen + Polyvinyl geschäunte Platte

hlorid

Bisher sind die Abfallkunststoffteile meistens verbrannt (verascht) oder in die Erde eingegraben worden, wobei sie eine sekundäre Belästigung der Umwelt hervorrufen, indem sie schädliche, sich unter dem Einfluß der Wärme zersetzende Gase erzeugen, die Tragkraft des Bodens verringern usw. Deswegen besteht ein wachsendes Bedürfnis danach, eine Verwertung der Abfallkunststoffteile zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Formen von Gegenständen aus Kunststoff unter Wärmeeinwirkung, insbesondere unter Verwendung von Abfallkunststoffteilen, anzugeben, nach welchem ohne Belästigung der Umwelt Kunststoffteile, vorzugsweise aus verschiedenen Material lief, von guter Biege- und Druckfestigkeit erzeugt werden können.
Die vorgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein zerkleinertes Rohmaterial verwendet wird, das zumindest aus zwei Kunststoffarten oder einem Kunststoff und einem fremden Stoff zusammengesetzt ist, diesem als Heizmittel ein zerkleinertes oder pulverförmiges anorganisches Material beigemischt wird und 25 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rohmateriales, eines thermoplastischen Kunststoffes als Bindemittels hinzugefügt werden. Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Verfahren aus folgenden Schritten: a) das als Heizmittel dienende anorganische Material wird bis auf die Schmelztemperatur des als Bindemittel dienenden, thermoplastischen Kunststoffes vorgeheizt, und alle Bestandteile werden unter Rühren zu einer Schmelzmasse vermischt, b) die Schmelzmasse wird in eine Form einer Preßformmaschine eingebracht, und c) der geformte Gegenstand wird nach dem Abkühlen verfestigt und aus der Form entnommen.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren als Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das Verfahren zum Formen von Kunststoffgegenständen gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine übliche Vorrichtung zum Einbringen der Schmelzmischung in die Formen in einer Draufsicht, Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 in einer Seitenansicht, Fig. 4 einen Teil einer Formmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht, Fig. 5 einen Fischsammelrahmen, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt worden ist,in perspektivischer Darstellung, Fig. 6 eine Metallform zum Formen des Gegenstandes gemäß Fig. 5 in perspektivischer Darstellung, Fig. 7 eine Schneidvorrichtung zum Abschneiden der hochviskosen Schmelzmischung in schematischer Darstellung in einer Vorderansicht, Fig. 8 eine Formmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht, Fig. 9 die Formmaschine nach Fig. 8 in einer Seitenansicht, Fig.lO eine Fördereinrichtung für die Schmelzmasse in einer Draufsicht, Fig.11 eine Metallform in perspektivischer Darstellung, Fig. 12 bis 14 die Metallform gemäß Fig. 11 in verschiedenen Teilschnitten und Ansichten, Fig.15 die Metallform nach Fig. 11 in einer Seitenansicht, Fig.16 die Metallform in einer Teildarstellung, bei der die Wirkungsweise eines Sperrgliedes sichtbar wird und Fig.17 einen Ansatz der Metallform in einem axialen Schnitt.
In Fig. 1 wird eine Vielfalt von Abfall darstellenden Kunststoffteilen 1 einem Brecher 4 zugeführt, in dem sie auf einige Zentimeter verkleinert werden und sodann in einen Vorratsbehälter 5 gelangen.
Ebenso wie die Kunststoffteilewird ein Bindemittel zerkleinert und in dem Vorratsbehälter 5 abgelagert.
Ein Abfallkunststoffteil 1 besteht aus einem zusammengesetzten Kunststoff, z.B. einer Kombination aus zumindest zwei Arten von Kunststoffen oder aus einem Kunststoff und einem fremden Material, z.B. Papier, Metall, Cellophan u.dgl , während das Bindemittel 2 aus einer Vielfalt von unter'dem Einfluß von Wärme schmelzenden Kunststoffen bestehen kann. Ein als Heizmittel dienendes anorganisches Material 3 wird in einer Entwässerungsvorrichtung 6 entwässert, wenn es feucht ist6 rund in einer Heizvorrichtung 7, z.B. einem Drehofen od.dgl., erhitzt. Das Heizmittel 3 besteht aus einem unbrennbaren anorganischen Material, z.B. Schlamm, Asche, Schrott, gebrochenen Steinen, Erde, Sand od.dgl., das bei einer Temperatur zwischen 200 und 8000 C stabil ist. Vorzugsweise macht das anorganische Material 30 bis 70 Gewichtsprozent des Rohmaterials aus. Bei einem Anteil von weniger als 30% reicht die Wärmemenge nicht aus, und bei einem Anteil von mehr als 70% wird die Festigkeit des geformten Gegenstandes verringert. Die Heizvorrichtung 7 wird bei einer Innentemperatur von 700 bis 8000 C gehalten, und das Heizmittel 3 wird auf eine Temperatur von 200 bis 3000 C erhitzt. Die Temperatur des eizmittels wird in Abhängigkeit von der Art des Kunststoffes bestimmt, aus dem das Bindemittel besteht, d.h.
für das Bindemittel 3 ist eine Temperatur von etwa 2000 C ausreichend, wenn das Bindemittel aus Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid od.dgl. besteht. Dagegen sollte das Bindemittel eine Temperatur von etwa 3000 C haben, wenn das Bindemittel aus einem Polyamid wie Nylon, Polyester, Triazetat od.dgl. besteht. Eine Temperatur von etwa 3000 C kann dem Heizmittel auch erteilt werden, wenn das Bindemittel aus Polyäthylen und Polypropylen besteht. Die Abfallkunststoffteile 1, das Bindemittel 2 und das Heizmittel 3 (anorganisches Material) werden in den geeigneten Mengen entnommen und unter Bewegung miteinander vermischt. Da die Abfallkunststoffteile 1 und das Heizmittel 3 in Pulver- und Teilchenform vorliegen, ist ein gleichförmiges Mischen dieser Slaterialien möglich, und die Mischung wird von dem Heizmittel 3 erhitzt, so daß sie zusammen mit dem geschmolzenen Bindemittel einen flüssigen Zustand annimmt. Ein Rühr- oder Knetwerk 8 wird dauernd auf einer Temperatur gehalten, die etwa die gleicheist wie diejenige des Heizmittels'derart, daß eine leichte Temperaturerhöhung des eizmittels zustande kommt. Ein wirtschaftliches eizverfahren besteht darin, ein aus der Entwässerungsvorrichtung 6 oder der Heizvorrichtung 7 austretendes Verbrennungsgas dem Rühr- oder Knetwerk 8 zuzuführen. Die geschmolzene Mischung in dem Rührwerk 8 wird in konstanter Menge einer Preßvorrichtung 9 zugeführt, um den zu formenden Gegenstand zu erzeugen. Der geformte Gegenstand wird wasser- oder luftgekühlt, je nach der Art des Gegenstandes, und aus der Preßvorrichtung entfernt. Als Ergebnis wird ein aus verschiedenen Materialien zusammengesetzter Kunststoffgegenstand erzeugt. Das während des Schmelzens des Bindemittels entstehende Abgas wird durch Reinigungstürme 10 und 11 hindurchgeführt.
Der als Bindemittel verwendete thermoplastische Kunststoff kann entweder in den Abfallkunststoffteilen enthalten sein, oder es wird ein neuer thermoplastischer Kunststoff den Abfallkunststoffteilen hinzugefügt, wobei 25 bis 70 Gewichtsprozent des Bindemittels, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rohmateriales, ausreichend sind. Es sei z.B. angenommen, daß die Abfallkunststoffteile bei 2000 C schmelzendes Polyäthylen und bei 3000 C schmelzenden Polyester enthalten. Wenn in diesem Fall die Schmelztemperatur, d.h. die Temperatur des Heizmittels, 2000 C beträgt, müssen mehr als 25 Gewichtsprozent Polyäthylen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rohmateriales, als Bindemittel vorliegen.
Wenn in dem Rohmaterial mehr als zwei Arten von Kunststoffen von verschiedenen Schmelzpunkten enthalten sind und der niedrig schmelzende Kunststoff sich bei hohen Temperaturen zersetzt, sollte die Schmelztemperatur nach dem niedrigschmelzenden Kunststoff festgesetzt werden.
In diesem Fall dient der niedrigschmelzende Kunststoff als Bindemittel. Wenn das Rohmaterial mindestens zwei Arten von thermoplastischen Kunststoffen enthält und eine geringe Menge von niedrigschmelzendem thermoplastischem Kunststoff verwendet wird, wirkt der hochschmelzende thermoplastische Kunststoff als Bindemittel.
Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft auch in den Fällen angewendet werden, in denen das Rohmaterial einen Kunststoff wie Polyvinylchlorid enthält, der während des Erhitzens ein Salzsäuregas entwickelt. Wenn in diesem Falle eine größere Menge eines thermoplastischen Kunststoffes, z.B. Polyolefin, den Abfallkunststoffteilen als Bindemittel hinzugefügt wird, wird der Gehalt an Polyvinylchlorid in dem Rohmaterial verringert, und die Mischung kann bei einer Temperatur behandelt werden, die kleiner ist als diejenige, bei der eine Belästigung darstellende Gase, wie Chlorgas oder Salzsäuregas, erzeugt werden. Im Ergebnis kann auf diese Weise ohne Schwierigkeiten eine Schmelzmischung erzeugt werden.
Der Gehalt an Bindemittel muß vom Standpunkt der Festigkeit in einer Größenordnung von mehr als 25% liegen.
Allgemein ausgedrückt besitzt der geformte Gegenstand eine umso größere Festigkeit, je höher der Gehalt an Bindemittel ist. Wenn der Gehalt an Bindemittel 70% überschreitet, ist eine sehr lange Schmelzzeit erforderlich, die es schwierig macht, das Heizverfahren mit Hilfe des Heizmittels anzuwenden. Aus diesem Grunde sind 25 bis 70% des Bindemittels erforderlich, bezogen auf das Gesamtgewicht des Rohmateriales.
Selbst wenn in dem Rohmaterial ein Erzeugnis wie Papier, Cellophan od.dgl. enthalten ist, das beim Erhitzen verkohlt wird, wird das Rolipaterial zerrissen und gebrochen. Dann wird ein thermoplastischer Kunststoff als Bindemittel hinzugefügt, und die sich ergebende Mischung wird mit Hilfe des Heizmittels erhitzt (Innenheizverfahren), so daß eine Schmelze zustandekommt. Aus der geschmolzenen Mischung kann ein Gegenstand geformt werden.
Die Herstellung des Kunststoffgegenstandes wird im folgenden im einzelnen beschrieben: In einer Formmaschine üblicher Bauart wird die Schmelzmischung 24 durch eine Fördereinrichtung 25 einer konstante Mengen abtrennenden Schneidvorrichtung 23 zugeführt und gelangt sodann auf ein Förderband 25. Von diesem wird sie in die Metallform 21 eingebracht (Fig. 3). In diesem Falle wird die Form von der Preßformmaschine für einige Zehnminuten zusammengedrückt gehalten, während welcher der geformte Gegenstand sich völlig bis auf die Raumtemperatur abkühlen kann. Da während dieser Zeitdauer die Preßformmaschine besetzt ist, ist eine größere Anzahl von Preßformmaschinen erforderlich6 und außerdem wird der Ausstoß von geformten Gegenständen erheblich verringert.
Die Nachteile der vorgenannten Art können durch das folgende kontinuierliche Formverfahren vermieaen werden: In Fig. 4 ist ein Extruder 31 in der Lage, Schmelze 25 aus dem Rührwerk 8 gemäß Fig. 1 in jede der Formen 21 einzubringen. Der Extruder 21 ist so angeordnet, daß die Schmelze über eine Füllvorrichtung in die Form eingefüllt werden kann. Eine geeignete Anzahl (im vorliegenden Fall zehn) von Formen 21 wird Schritt für Schritt in einer durch Pfeile angedeuteten Richtung bewegt, und zwar durch eine Formfördervorrichtung 32 die zum Beispiel aus einer Scheibe oder einer Führunqsschiene besteht. Oberhalb der Formfördervorrichtung 32 sind jeweils oberhalb einer Form liegend, folgende Vorrichtungen angeordnet: eine durch Druck zu betätigende Formschließvorrichtunq 34, die sowohl zum senkrechten Öffnen und Schließen der Form 21, als auch zur Herbeiführung einer Verriegelunq dient, eine Kühlt vorrichtung, welche die Form während des Formvorganges kühlt, eine Vorrichtung 36 zum Ausstoßen der geformten Gegenstände und eine Vorrichtung 37. durch welche ein Ablösemittel auf die wirksame Fläche der Form aufqebracht wird. Der Formvorgang läuft in jedem Zyklus selhtätig ah, von dem Schritt des Einbringens einer Schmelze in die Form bis zu dem Schritt des Ausbrinqens eines geformten Gegenstandes aus der Form. Nach diesem Verfahren kann ein erhöhter Ausstoß erreicht werden.
Da, wie erwähnt, in der Schmelze anorganisches Material wie Sand und dergl. enthalten ist, kann die Schwierigkeit entstehen, daß der geformte Gegenstand nachbearbeitet werden muß, wenn in ihm Bohrungen und dergl.
enthalten sind. Wenn als geformter Gegenstand zum Beispiel ein Sammelrahmen mit Verbindungsschlitzen 42 gemäß Fig. 5 herzustellen ist, so sind Vorsprünge, die den Verbindungsschlitzen 42 des geformten Gegenstandes entsprechen, auf derjenigen Seite der Form 21 vorgesehen, auf welche die Schmelzmischung aufgebracht wird. Da die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugte Schmelzmischung sehr viskos ist und einen geringen Flüssigkeitsgrad besitzt, kann sie an den engen Stellen sowie an den Ecken der Form 21 nicht in ausreichender Menge eingebracht werden, so daß die geformten Gegenstände nicht vollständig sind.
Wenn das Heizmittel in dem Rohmaterial stark genug erhitzt wird, damit die Schmelzmischung in ausreichendem Maße in die Form eingeht, kommt es zu Schäden an der Heizvorrichtung, und es entwickelt sich ein Zersetzungsgas, das zu einer Luftverschmutzung führt. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, daß die Heiztemperatur so niedrig wie möglich gehalten wird. Demzufolge besteht das Bedürfnis, ein Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen zur Verfügung zu haben, das auch dann anwendbar ist, wenn die Schmelzmischung bei niedriger Temperatur sehr viskos ist und harte Teilchen oder Granulate wie zum Beispiel Sand und dergl. enthält.
Um die vorgenannten Nachteile zu überwinden1 sind die folgenden Verfahren anwendbar: Ein Verfahren besteht darin, die Schmelzmischung in geeigneten Teilschritten in die Form einzubringen und sich hierbei der Gestalt der Form anzupassen Ein anderes Verfahren verwendet eine Form, die für eine Schmelzmischung mit geringer Viskosität geeignet ist. Das erstgenannte Verfahren wird im folgenden in Verbindung mit der Herstellung eines Fischsammelrahmens erläutert werden.
Fig. 5 zeigt einen Fischsammelrahmen, der nach dem vorgenannten Verfahren geformt worden ist, und der Rahmen besitzt in der Mitte eine Öffnung, durch welche die Fische eingebracht werden. Eine Fischsammeleinrichtunq wird dreidimensional erzeugt, indem in jeden Verbindungsschlitz 42 eine Haltestange eingeführt wird. Das Formverfahren besteht darin, daß die in etwa zylindrischer Gestalt vorliegende Schmelzmischung in geeigneten Langen abgeschnitten wird und in Teilmengen in jeden Teil der Form eingebracht wird. Für einen rechteckigen Fischsammelrahmen wird das zylindrische Stück der Metallmischung ausgezogen und in vier Längen qeschnitten, die sodann in jeden entsprechenden Teil der Form einqebracht werden. Dieses Verfahren wird anhand der Fig.
7,8,9 und 10 unten näher erläutert werden.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die eine Schneidvorrichtung 51 zeigt. Die aus der Rührvorrichtung 8 stammende Schmelzmasse ist hoch viskos und besitzt einen geringen Flüssigkeitsgrad. Sie wird auf ein Förderband 52 aufgebracht, daß sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt. Der Durchmesser der zylindrischen Teile der hochviskosen Masse kann durch Veränderung der Geschwindigkeit des Förderbandes 52 bestimmt werden, je nach der Größe des rechteckigen Fischsammelrahmens, d.h. gemäß den entsprechenden Abmessungen der Form. Die zusammenhängende,viskose Masse wird durch Linstellung der Geschwindigkeit des Förderbandes 52 auf bestimmte Längen abgeschnitten wonach die entsprechenden vier Teile der Masse in die Bereiche der Form eingebracht werden.
Wenn demgemäß die aus der Rührvorrichtung 8 austretende viskose Masse eine vorbestimmte Länge erreicht hat, wird sie von der Schneidvorrichtung 53 abgeschnitten so daß ein Masseteil 54 vorliegt. Wie aus Fig. 8 ersicNtw lich ist, wird der Masseteil 54 von dem Förderband 52 in eine vorbestimmte Ladestellung überführt. Das Förderband 52 kann zum Entnehmen der viskosen klasse verwendet werden, während ein anderes Förderband zum Zubringen der viskosen rIasse dient.In der Ladestellung liegt der Masseteil 54 parallel zu der einen Seite der unteren Formhälfte 55. Die Ankunft des Masseteils 54 in der entsprechenden Ladestellung wird von einem Detektor 56 oder 56' überwacht. Wenn das vordere Ende des Masseteils 54 von dem Detektor 56 oder 56' wahrqenommen wird, wird die Schubplatte 57 oder 57' von einem Kolben oder dergl. bewegt, so daß der Masseteil 54 in den Hohlraum der unteren Formhälfte 55 oder 55' eingebracht wird. 54' zeigt den einen sseteil, der in den Hohlraum der unteren Formhälfte eingebracht ist, und 58 ist eine Führungsplatte, die das Förderband 52 mit der unteren Formhälfte 55 verbindet. Da ein Masse teil 54 in jeden Seitenteil des hohlraums der unteren Formhälfte 55 eingebracht werden muß, wird die untere Formhälfte 55 mittels eines Getriebes 59 um ihre Achse um 90° verdreht, wenn der erste Ladevorganq vollendet ist. Dann wird der nächste Masseteil an die Führungsplatte 58 herangeführt und in einen anderen Teilhohlraum der Form eingebracht. Der vorgenannte Arbeitsgang wird für jede Seite des Hohlraums der unteren Formhälfte 55 wiederholt. Das Gewicht eines rechteckigen Fischsammelrahmens entspricht dem Gesamtgewicht der auf diese Weise eingebrachten vier Masseteile in den entsprechenden vier Teilen des Hohlraums der unteren Formhälfte.
Nachdem dieser Vorgang beendet ist, wird eine obere Formhälfte 61 abgesenkt, so daß die viskose Masse in der unteren Formhälfte unter Druck geformt wird. Da die viskose Masse ein Heizmittel, zum Beispiel Sand, enthält, das eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt, zeigt das Material während des Formvorganges wärmebindende Eigenschaften. Nach Beendigung des Wärmedruckformens kann die Form auch durch Kühlwasser hindurchgeführt werden um die Verfestigung des geformten Gegenstandes zu heschleunigen. Dieses Formverfahren kann qemäß Fiq. 8 wirtschaftlich durchgeführt werden, indem sich ein Formarbeitsgang an der einen Form abspielt, während gleichzeitig an einer anderen Form der Ladevorgang durchgeführt wird.
Fig. 10 zeigt eine Formmaschine mit einem Forderwagen 62 zum Transport der Masseteile 54. Der Masseteil 54 wird von einer Schiebeplatte 57 in den Förderwagen eingebracht. Der Förderwagen 62 bewegt sich auf Schienen 63 in eine Ladestellung, in der er gekippt wirdgum den Masseteil 54 in eine untere Formenhälfte 55 oder 55' einzubringen. Bei Verwendung des Förderwagens ist nur eine einzige Schiebeplatte erforderlich, so daß eine Fläche eingespart wird, die durch eine Form hesetzt werden kann.
Im folgenden wird nunmehr das kontinuierliche Formverfahren beschrieben, bei dem eine Formmaschine gemäß Fig. 4 und eine Form zum Verformen einer Mischung von hoher Viskosität bei niedrige Temperatur beschrieben wird.
Wenn ein Gegenstand mit Verbindungsschlitzen 42 gemäß Fig. 5 zu formen ist, wird von einer Form 71 Gebrauch gemacht, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist. Die obere Formhälfte 72 weist einen Preßteil 74 auf, der in einen Teil 75 der unteren Formhälfte 73 hineinpasst und an dem nach unten ragende Ansätze 76 ausqebildet sind. Durch den Ansatz 76 kann ein Ansatz 77 nach unten gedrückt werden. Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, ist der Boden der unteren Formhälfte 73 durch ein Halteglied 78 gegen Verschieben gesichert. Das Halteglied 78 ist mit Hilfe einer Stütze 79 an der Grundplatte 80 befestigt. Zwischen dem Halteglied 78 und der Grundplatte 80 ist die Platte 81 mit den Ansätzen 77 angeordnet.
Die Stütze 79 geht durch die Platte 81 hindurch, und die Platten 80 und 81 können qetrennt und einzeln in senkrechter Richtung bewegt werden. Die Platten 80 und 81 können unter der Eigenwirkunq ihres Gewichtes abgesenkt werden. Die Abwärtsbewegung der Platte 80 wird durch einen Rahmen 82 begrenzt, und die Platte 81 wird durch eine Kombination von Rollen 83 an jedem ihrer Enden und Sperrgliedern 84 gehalten, die den Rollen 83 gegenüber angeordnet sind. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, sind die Sperrglieder 84 jeweils an einem Bolzen 85 des Rahmens 82 schwenkbar befestigt und stehen unter der Wirkung einer Feder 86, die sie in Anlage gegen die Rollen 83 bringt.
Die obere Formhälfte 72 weist Führungsglieder 87 auf, die mit einem Halteglied 38 in Eingriff gebracht werden können, das jeweils an der Ladevorrichtung 33, der Formschließvorrichtung 34, der Ausstoßvorrichtung 35 und der Vorrichtung 36 zum Einbringen des Auslösemittels vorgesehen ist (Fig.4). Die Führungsglieder 87 ermöglichen es, daß die obere Formhälfte in senkrechter Richtung bewegt wird, zum Beispiel nach unten auf die untere Formhälfte zu. Das Schließen der oberen und der unteren Formhälften wird durch die Seitenwand des Rahmens 82 oder durch andere geeignete Mittel ohne Schwierigkeiten bewirkt. An den gegenüberliegenden Seiten der oberen Formhälfte 72 sind Stößel 88'angeordnet und erstrecken sich gegenüber den Sperrgliedern 84 nach unten. Wenn durch die Formschließvorrichtung 34 gemäß Fig. 4 die obere Formhälfte nach unten bewegt wirdlum die Schmelzmasse 89 in der unteren Formhälfte nach der Seite zu pressen, werden die Sperrgiieder 84 unter Vermittlung eines Ansatzes 84' an ihnen von den Stößeln 88 seitlich verschwenkt, so daß sie von den Rollen 83 freikommen und die Platte 81 sich nach unten bewegt. Beim Niedergehen der Tragplatte 81 dringen die Ansätze 76 durch die Schmelzmasse hindurch und in ein Durchqanqsloch 90 hinein, wobei sie einen Teil 9i der Schmelzmasse nach unten drücken (Fig. 13). Auf diese Weise bewirkt die Bewegung des Ansatzes 76 in die Schmelzmasse nach unten, daß diese zur Seite gedrückt wird und ein geformter Rahmen zustande kommt, der-in der Nachbarschaft der Verbindungsschlitze 42 keine Zwischenräume oder Lunker aufweist (siehe Fig. 5).
Das Fluchten des oberen Metallrahmens 72 und des unteren Metallrahmens 73 kommt zustande, indem eine Öse 92 der oberen Formhälfte auf ösen 93 der untera.Formhälfte aufgebracht wird und ein Keil 94 in die Öffnung der Ösen einyesteckt wird. Der Keil 94 wird von einem zylinuerartigen Riegelmechanismus 99 bewegt, der gegenüber dem Keil 93 angeordnet ist, durch den das Schließen der Form und deren Öffnen bewirkt wird.
Eine Kette 95 ist mit ihrem einen Ende an der oberen Formhälfte und mit ihrem anderen Ende an der Trageplatte 80 befestigt.Beim Anheben der oberen Platte 72 wird das Halteglied 78 durch die Kette 95 nach oben bewegt, so daß der geformte Gegenstand von der oberen Formhälfte entfernt werden kann. Eine Feder 98 verhindert ein Verschlingen der Kette 95. Die Rollen 83, die während der Abwärtsbewegung der oberen Formhälfte 72 von den Sperrgliedern 84 freigekommen sind, werden von der Tragplatte 80 nach oben bewegt, was gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung der oberen Formhälfte geschieht, so daß die Tragplatte 81 nach oben bewegt wird und die Rollen 83 sich wieder auf die Sperrglieder 84 auflegen.
Fig. 17 zeigt in einer Teilansicht den Ansatz 76. Ein an dem vorderen Ende des Ansatzes 76 abgelagerter Masseteil 91 ist leicht von einem Kolben 97 abzustreifen, der durch Einführen von Druckluft durch eine Eintrittsöffnung 96 des Ansatzes 76 bewegt wird Durch Verwendung einer Form, die für eine Schmelzmasse hoher Viskosität geeignet ist, ist es möglich, einen zusammengesetzten Kunststoffgegenstand zu erzeugen, der sich durch Festigkeit und Elastizität auszeichnet, ohne daß bei diesem Verfahren eine ungenügende Einbringung von Rohmaterial zustandekommt und ohne, daß in dem Bereich der Verbindungsschlitze Lunker entstehen. Da bei diesem Verfahren ein besonderes Einbringen von Rohmaterial nicht erforderlich ist, um ein ungenügendes Einbringen auszugleichen, ist ein Entgraten des geformten Gegenstandes od.dgl. nicht erforderlich. Dieses Verfahren ist daher zum erstellen sehr harter Gegenstände geeignet, die einen Zusatz von Sand u.dgl. enthalten und vorzugsweise von solchen Kunststoffgegenständen, für die Abfallkunststoffteile als Rohmaterial verwendet werden.

Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, Abfallkunststoffteile ohne eine Belästigung der Umwelt zu verwerten, insbesondere solche, die sich aus Kunststoff und anderen Materialien, wie Papier, Cellophan, Aluminium u.dgl. zusammensetzen. Auf diese Weise wird ein aus mehreren Materialien zusammengesetzter Kunststoffgegenstand erzeugt, der eine ausgezeichnete Festigkeit und Biegsamkeit besitzt, obwohl er aus den Abfallkunststoffteilen hergestellt ist. Die Festigkeit des auf diese Weise erzeugten Kunststoffgegenstandes ergibt sich aus der untenstehenden Tabelle:

Dichte Biege- Druck-

festigkeit festigkeit

(kg/cm2) (kg/cm2)

Sand:Cellophan:

Polyäthylen = 1.44 158 230

50:21:29

Sand:Cellophan:

polyäthylen = 1.25 1 165 183

i30:10:60 !

Sand:Aluminiumfolin

|:Polyäthylen 1.58 =

65:5:30

Beton aus Portland- 2.3

Zement (nicht bis 30 bis 50 150 bis 250

armiert) 2.6

Die Festigkeit quadratischer Muster von 40 x 40 x 100 mm wurde mit einer Senkrechtdruck-Prüfvorrichtung nach Amsler gemessen. Nach dem Ergebnis der Versuche sind nach dem vorbeschriebenen Verfahren geformte Gegenstände leicht an Gewicht, besitzen eine große Biegefestigkeit und die gleiche Druckfestigkeit wie Beton.

Das ist wahrscheinlich dem Umstand zu verdanken, daß das Bindemittel und das Heizmittel (anorganisches Material) durch das oben beschriebene Innenheizverfahren innig miteinander verbunden werden.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Formgegenstände sind in der Praxis beispielsweise folgendermaßen verwendbar: A) als Materialien für das Bauingenieurwesen, z.B. in Gestalt von Pflastersteinen, Fundamenten, Abwasserbehältern, U-förmigen Abflußkanälen, Verkleidungsplatten; B) als Baumaterialien, z.B. in Gestalt von Bordsteine", Balken, Umzäunungen; C) als Materialien für Gärtnereien, z.B. Blumentöpfe, Blumentröge, Blumenkästen, Pflanzplatten u.dgl.; D) Fischsammelplatten oder -rahmen.
Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Beispiel 1 50 Gewichtsteile eines die Heizung bewirkenden Sandes (200° C) und 30 Gewichtsteile Polyäthylen werden 40 Gewichtsteilen von zerrissenen und gebrochenen Folien aus Papier und Vinylchlorid (Papier : Vinylchloria = 66 : 34 Gewichtsteile) zugemischt und in einem erwärmten Rührwerk bei einer Temperatur von 200° C gemischt, so daß eine Schmelzmischung entsteht. Die Schmelzmischung wird in eine Druckform eingebracht und es wird ein aus mehreren Materialien bestehender Kunststoffgegenstand erzeugt, der sich durch Biege- und Druckfestigkeit auszeichnet. In diesem Fall dient das Papier als Verstärkungsmaterial. Eine geringe Menge von Salzsäuregas, das während der Erhitzung erzeugt wird, wird von dem Rührwerk aus einem Alkaliwaschturm zugeführt, um eine neutralisierende Behandlung zu erfahren.
Beispiel 2 40 Gewichtsteile Sand und 10 Gewichtsteile Schlamm werden als heizmittel (3000 C) 50 Gewichtsteilen Cellophan-Polyäthylen (42 : 58)- Folien hinzugefügt und bei einer vorbestimmten Temperatur von 3000 C unter Rühren gemischt, so daß eine Schmelzmasse entsteht. In diesem Fall wird das Cellophan verkohlt, so daß kleine Teilchen zustandekommen1 und das Polyäthylen dient als Bindemittel. Die Schmelzmischung wird in die Form eingebracht, und es wird ein Formgegenstand erzeugt, der sich durch Biege-und Druckfestigkeit auszeichnet.
Um die Giftigkeit zu untersuchen, wird ein Elutionstest mit dem geformten Gegenstand durchgeführt, der folgende Ergebnisse hat: sechswertiges Chrom: nicht ermittelt Kadmium : 0,01 Mill je Liter Blei : 0,40 Mill je Liter Zyanid : nicht ermittelt Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß die hergestellten Gegenstände kaum eine Giftigkeit besitzen. Das Prüfungsverfahren wurde nach der Bekanntmachung Nr. 13 des japanischen Umweltbüros folgendermaßen durchgeführt: Das geformte Material wurde zu einer Teilchengröße von weniger als 5 mm zerkleinert und sodann wurden 10 g des zerkleinerten Materials ausgewogen. Es wurde einer zehnfachen Wassermenge beigemischt und nach sechsstündigem Rühren analysiert. Eine atomare, lichtabsorbierende Analyse wurde mit Bezug auf Chrom, Kadmium und Blei durchgeführt, und mit Bezug auf Zyanid wurde eine Ionen-Elektroden-Analyse angewendet.
Beispiel 3 40 Gewichtsteile eines als Heizmittel dienenden Sandes (3000 C) unu 30 Gewichtsteile Polyäthylen werden 50 Gewichtsteilen eines zerkleinerten dreischichtigen Films, Schichten aus Aluminiumfolie, Papier und Polyäthylen (17 : 55 : 28) hinzugefügt und unter Rühren in der gleichen Weise gemischt wie beim Beispiel 1 und 2. In diesem Falle wird das Papier verkohlt< und die Aluminiumfolie verbleibt als Rückstand.
Beispiel 4 40 Gewichtsteile Schlamm als Heizmittel werden 60 Gewichtsteilen einer zerkleinerten Polyester-Polypropylen-Schichtfolie hinzugefügt (Schmelztemperatur von Polyester 3000 C und von Polypropylen 2000 C) und bei einer vorbestimmten Temperatur von 2000 C in einem Rührwerk gemischt.
Das Polypropylen schmilzt,und die Schmelzmischung, die Schlamm und Polyester enthält, wird in die Form eingebracht, worauf diese gekühlt wird, um den aus verschiedenen Materialien zusammengesetzten Gegenstand zu formen.
Der Elutionstest für den geformten Gegenstand wird in der gleichen Weise durchgeführt wie beim Beispiel 2, wobei folgendes Ergebnis erzielt wird: sechswertiges Chrom: nicht ermittelt Kadmium : 0,02 Mill je Liter Blei : nicht ermittelt Zyanid : nicht ermittelt Beispiel 5 60 Gewichtsteile eines zerkleinerten dreischichtigen Films aus Polyäthylenphthalat,hochschlagfestem Polystyrol und Cellophan (60 : 10 : 30 Gewichtsprozent) werden unter Rühren mit 40 Gewichtsteilen vorerhitztem Sand gemischt , um eine Schmelzmischung zu erzeugen.
In diesem Fall wird das Cellophan verkohlt, und das Polyäthylenphthalat wirkt als Binaemittel. Die Schmelzmischung wird in die Form eingebracht und ein Formgegenstand von großer Biege- und Druckfestigkeit erzeugt.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Formen von Gegenständen aus Kunststoff unter Wärmeeinwirkung, dadurch yckennzeichnet, daß ein zerkleinertes Rohmaterial verwendet wird, das zumindest aus zwei Kunststoffarten oder einem Kunststoff und einem fremden Stoff zusammengesetzt ist, diesem als ifeizmittel ein zerkleinertes oder pulverförmiges anorganisches Material beigemischt wird und 25 bis 70 Gewichtsprozent bezoge auf das Gesamtgewicllt des llolunateriales eines thermoplastischen Kunststoffes (ls Linttelaittel hinzugefügt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kunststoff-fremde Material aus der Gruppe Papier, Metall und Cellophan ausgewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial aus Abfallkunststoffteilen besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Material 30 bis 70 Gewichtsprozent ausmacht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Material aus den Gruppen Sand, Erde, Schlamm, Asche, gebrochenen Steinen unu Schrott ausgewählt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial aus zwei Arten von thermoplastischem Kunststoff besteht, die einen verschiedenen Schmelzpunkt aufweisen und der niedriger schmelzende thermoplastische Kunststoff als Bindemittel dient.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial mindestens aus zwei Arten von thermoplastischen Kunststoffen besteht und eine kleine Menge von niedrig schmelzendem thermoplastischen Kunststoff verwendet wird, wobei der hoch schmelzende thermoplastische Kunststoff als Binaemittel dient.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus folgenden Schritten besteht: a) das als heizmittel dienende anorganische Material wird bis auf die Schmelztemperatur des als Bindemittel dienenden thermoplastischen Kunststoffes vorgeheizt und alle Bestanateile werden unter Rühren zu einer Schmelzmasse vermischt, b) die Schmelzmasse wird in eine Form einer Preßformmaschine eingebracht, c) der geformte Gegenstand wird nach dem Abkühlen verfestigt und aus der Form entnommen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzmischung an einer Ladestelle in mehrere von der Preßmaschine abnehmbare Formen eingebracht wird und die Formen auf einem Rundweg durch eine Formschließstation, eine Kühlstation, eine Entnahmestation und eine Station zur Einbringung eines Ablösemittels in die Formen hindurchgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzmasse in mehrere Teile aufgeteilt wird, die der Gestalt der Form entsprechen und in diese eingebracht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzmasse in eine Form eingebracht wird und ein Gegenstand mit mindestens einer Ausnehmung geformt wird, indem eine obere Formhälfte mit mindestens einem Ansatz in eine fluchtende Verbindung mit einer unteren Formhälfte gebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial aus mindestens zwei Arten von thermoplastischem Kunststoff besteht und zur Erzeugung der Schmelzmasse auf eine Temperatur gebracht wird, die dem Schmelzpunkt des niedriger schmelzenden thermoplastischen Materiales entspricht.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial aus mindestens zwei Arten von thermoplastischem Kunststoff besteht, wobei eine kleine Menge eines niedrig schmelzenden tliermoplastischen Kunststoffes verwendet wird und das Rohmaterial zur Erzeugung der Schmelzmasse auf eine Temperatur gebracht wird, die dem Schmelzpunkt des höher schmelzenden thermoplastischen Materiales entspricht.