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Herr Evert Heeren, Batelerweg 4, 2952 Weener
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Herr Lothar Kühnast, Tulpenstr. 26, 2919 Elisabethfehn Verfahren und
Vorrichtung zum Trennen der Schichten gitterförmine Abfallstreifen von metallbeschichteten
Kunststoffolien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen der Schichte gitterförmiger
Abfall streifen von metallbeschichteten Folien aus thermoplestischem Kunststoff,
aus denen beispielsweise tiefgezogene Behälter, insbesondere Quarkbecher, gestanzt
wurden.
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Insbesondere in der Lebensmittelindustrie werden große Menger von
einseitig mit bedruckter Aluminiumfolie beschichteten Kunststoffolicn aus Polysterol,
PVC oder anderen thermoplastischen WeJ stoffen für Verpackungszwecke eingesetzt.
Aus den Folien werden z.B. Quarkbecher gestanzt, indem die Kunststoffolie tiefgezogen
wird, jeder gefüllte Becher mit Aluminiumfolie verschlossen und nachfolgend ausgestanzt
wird. Die dabei entstehenden Abfallstrei in der Form sogenannter Stanzgitter sind
ein Abfallprodukt, welc der Rohstoffrückgewinnung nicht zugeführt werden kann, weil
Alum niumfolie und Kunststoffolie bei den Stanzgittern nicht mehr ein wandfrei voneinander
trennbar sind.
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Es sind bereits Versuche zur Trennung der Aluminiumfolie vor Stanzgittern
aus Kunststoff bekannt geworden, bei denen mechanik oder chemische Trennmittel angewendet
werden. Bei den bekannten
Verfahren ist die A1unini:imfoie von de:
un.ct;torf jec h nurbis zu etwa 80 % entfernbar. Bei chemischen Trennmitteln wird
der Kunststoff außerdem durch Lösungsmittel angegriffen, weshalb nur das Aluminium
verwertet werden kann, während der Kunststoff als Abfall gelagert oder vernichtet
werden muß. Die bisher versuchten Verfahren sind auch wenig wirtschaftlich, vor
allem dann, wenn noch Aluminium an dem Kunststoff haftet, wodurch die Wiederverwertung
solcher Kunststoffe erheblich eingeschränkt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden,
mit welchem A1miniumfolie von einer Kunststoffolie bei Stanzgittern vollkommen zu
trennen ist, ohne daß der Kunststoff an Qualität verliert sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der
Abfallstreifen durch ein Wärmebad, vorzugsweise durch ein Paraffinbad gezogen wird
und daß sich die dabei voneinander löserden Schichten aus Metallfolie und Kunststoffolie
als Streifen im Bad über ein Spreizelement gezogen und anschließend aus dem Bad
abgeführt werden.
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Weil das mit Aluminium beschichtete Stanzgitter in das Wärme bad
eingetaucht und erwärmt wird, zieht sich durch die ärmeeinwirkung der Kunststoff
zusammen, während sich die Aluminiumfolie ausdehnt. Auf diese Weise kann die Aluminiumfolie
von der nunmehr plastisch weichen Kunststoffunterlage durch geringe mechanische
Kräfte gelöst werden, die so gering sind, daß die Aluminiumfolie nicht reißt. Diese
mechanischen Kräfte werden durch ein Spreizelement erzeugt, welches bewirkt, daß
die aus dem Bad getrennt voneinander
abgezogene Kunststoffolie
und Aluminiumfolie unter verschiedenen Trennwinkeln ablaufen.
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Vorzuqsweise ist das Wärmebad ein Paraffinbad, welches auf ei: Temperatur
von 1400 gebracht werden kann. Wirt Hartparaffin verwebt det, tritt bei- der angegebenen
Temperatur eine minimale Verdampft: ein, wobei die Temperatur ausreicht, um eine
einwandfreie Trennen der Aluminiumfolie von der KUnststoffolie des Stanzgitters
zu ermöglichen. Das flüssige Paraffin dringt beim Trennvorgang zwischei Aluminium-
und Kunststoffolie ein und verhindert das Wiederzusammf schweißen der Folien. Außerdem
verbessert Paraffin die Wiederverwertbarkeit des Kunststoffs, da es an den aus dem
Bad abgezogenen Folien teilweise haften bleibt und somit bei der Wiederverwertung
beispielsweise als Gleitmittel beim Herstellen von Teilen in Spritz gußmaschinen
und Extrudern, wirkt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfahre: zeichnet
sich dadurch aus, daß das Spreizelement ein aus drehbare: Umlenkwalzen für die Streifen
gebildeter, im Bad liegender Rollen käfig ist. Bei einer bevorzugten Ausführung
ist vorgesehen, daß drei in der Form eines gleichseitigen Dreiecks zueinander angeord
nete Umlenkwalzen zwischen zwei Stirnscheiben gehalten sind. Dabe ist der Abstand
der Stirnscheiben annähernd gleich der Breite eines Abfallstreifens.
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Dieser, aus drei Umlenkwalzen gebildete Rollkäfig liegt frei im mit
flüssigem Paraffin gefüllten Wärmebad und zwar quer zur Laufrichtung des zuzuführenden
Stanzgitter-Abfallstreifens.
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Die Anordnung ist dabei derart, daß die Aluminiumfolie über eine der
Umlenkwalzen geführt wird, während die davon getrennte Kunststoffolie über eine
andere Umlenkwalze läuft. Die Umlenkwalzen
sind drehbar in den Stirnscheiben
gelagert, welche über die Seitenkanten des zugeführten Stanzgitter-Abfallstreifens
greifen und somit eine einwandfreie Führung des Spreizelements bewirken.
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Die dreieckige Anordnung der Umlenkwalzen hat den Vorteil, daß der
Rollenkäfig bei sich ändernden mechanischen Zugbelastungenwie sie sich bei unterschiedlich
festen Verbindungen zwischen Aluminiumfolie und Kunststoffolie ergeben, um seine
eigene Achse drehen kann, wodurch die Umlenkwalzen in eine andere Position zu den
Folien gelangen und wodurch sich dann eill anderer Spreizwinkel zwischen den voneinander
zu trennenden Folien einstellt, der somit optimal auf die gegebenen mechanischen
Zugkräfte angepaßt ist.
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Dadurch wird insbesondere vermieden, daß die dünne Aluminiumfolie
zerreißt, wodurch der fortlaufende Trennvorgang unterbrochen würde.
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Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale
ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht
durch ein Wärmebad, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Stück eines Stanzgitter-Abfallstreifens,
Fig. 3 einen Schnitt des Stanzgitter-Abfallstreifens entlang der Linie III-III in
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Fig.
1 im Schnitt dargeste3 lten Spreizelements, Fig. 5 eine Betriebsstellung des Spreizkörpers,
welche von der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung abweicht und Fig. 6 eine
weitere abweichende Betriebsstellung des Spreizelements.
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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im
Schnitt schematisch dargestellt. Mit 1 ist eine Wanne bezeichnet, die irit flüssigem
Paraffin gefüllt ist. Das Paraffin wird durch nicht dargestellte Heizeinrichtungen
auf einer konstanten Temperatur von ca. 1400C gehalten. Über Rollen 2 und 3 wird
in Pfeilrichtung ein Stanzgitter-Abfallstreifen 4 fortlaufend in das Paraffinbad
der Wanne geführt. Dabei wird die aus thermoplastisch Kunststoff bestehende Schicht
des Abfallstreifens weich und läßt sich leicht von der aus Aluminiumfolie bestehenden
Schicht lösen.
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Eine vollkommene Trennung wird dabei anschließend durch mechanische
Kräfte bewirkt, indem sich die Kunststoffschicht 5 und die Aluminiumfolie 6 bei
einem durch Einkreisung gekennzeichneten Trennpunkt 7 unter einem vorgegebenen Spreizwinkel
voneinander lö sen. Dieser Spreizwinkel wird durch Umlenkrollen 8,9 und 10 eines
Spreizelements bewirkt, welches frei im Paraffinbad liegt. Mit 11 und 12 sind Abzugswalzen
für die Kunststoffolie bezeichnet, die einer Wiederverwertung zugeführt erden kann.
Getrennt davon wird die Aluminiumfolie 6 auf einer Speicherrolle 13 aufgewickelt
und kann ebenfalls einer Wiederverwertung zugeführt werden.
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In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Flächenausschnit eine Stanzgitter-Abfallstreifens
4 dargestellt, der durch Ausstanzen der Felder 14 aus einer mit Aluminium einseitig
beschichteten Kun stoffolie entstanden ist.
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In Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 in
vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei die Kunststoffschicht mit 5 und die dünne
Aluminiumschicht mit 6 bezeichnet ist.
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Während des Eintauchens in ein Wärmebad wird die Aluminiumfolie
6
von der Kunststoffschicht im Bereich der dönnen Stege 15 zwischen den ausgestanzten
freien Feldern 14 voneinander gelöst.
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Dabei dürfen kaum mechanische Kräfte angewendet werden, um die Aluminiumfolie
nicht zu zerreißen.
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In Fig. 4 ist das in Fig. 1 dargestellte Spreizelement in der Perspektive
gezeigt. Es besteht aus den drei Umlenkrollen 8,9 und 10, die drehbar an Stirnscheiben
16 und 17 gehalten sind. Durch die Ausbildung als Rollenkäfig ist das Spreizelement
verhältnismäßig leicht, so daß nur geringe mechanische Kräfte auf die voneinander
zu trennenden Folien einwirken, denn ds gesamte Spreizelement kann unter Umstanden
atlch während de Trennens mit anaehol-en werden.
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Das Spreizelement liegt, wie bereits gesagt, frei im Wärmebad zwischen
den voneinander getrennten und über seine Umlenkrollen 8 und 9 gezogenen Folien.
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In Fig. 5 und Fig. 6 sind unterschiedliche Betriebslagen des Spreizelements
dargestellt, die sich bei unterschiedlich ei Zug durch verschieden feste Verbindungen
bei der Trennung von Kunststoffolie und Aluminiumfolie einstellen. Da sich das Spreizelement
frei drehen kann, kommen die Umlenkwalzen 8,9 und 10 bei unterschiedlichenzugkräften
auf eine der Folien in eine andere Position als die in Fig. 1 dargestellte Position,
wobei sich am Trennpunkt 7 zwischen den beiden Folien dabei jeweils ein anderer
Spreizwinkel einstellt, durch den sichergestellt wird, daP die sich ändernden mechanischen
Kräfte nicht zum Abreißen der Folie führen können, jedoch eine einwandfreie Trennung
bewirkt wird.