DE3717609A1 - Saugformverfahren zum herstellen von gegenstaenden aus thermoplastischen, stark verunreinigten recycling-kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugformverfahren zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischen, sehr verunreinigten Recycling-Kunststoffen und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist ein Verfahren bekanntgeworden, Recycling-Material, das vorwiegend aus Thermoplasten, Duroplasten, durchsetzt mit Verunreinigungen, besteht, nach Verbringung in den thermoplastischen Bereichen durch bloßes Umformen mittels Pressen in die durch die Form vorgegebene Gestalt gebracht wird.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch das gewaltsame Verpressen besonders in dickwandigen Teil­ bereichen unkontrollierte Spannungen eingebaut werden, die nach dem Erkalten das fertige Teil durch Verwinden unbrauchbar machen können. Durch eine sehr lange Verweilzeit in der relativ teueren Form können diese Verspannungen zwar auf ein Mindestmaß begrenzt werden, aber man muß dabei die unwirtschaftliche, längere Taktzeit in Kauf nehmen.

Es sind ferner Verfahren bekannt, durch abgewandelte Spritzgießmethoden das thermoplastische Material mit hohem Druck durch eine Düse in die Form hineinzupressen, wobei jedoch durch das sehr zähflüssige Material mit größer werdender Flächenausdehnung und größer werdendem Abstand von der Einspritzdüse Grenzen gesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, auch Formen mit größerer Flächenausdehnung mit stark verunreinigten Materialien, die eventuell auch mit nicht thermoplastischen Füllstoffen stark durchsetzt sein können, vollkommen auszufüllen, ohne daß beim Erkalten Verspannungen entstehen.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Das in einem Walzenextruder oder Knetwerk homogenisierte und auf thermoplastische Temperatur gebrachte Recycling- Material wird in einen oder mehreren Massezylindern ein­ gefüllt und durch leichtem Druck mittels Kolben durch verhältnismäßig große Einlaßöffnungen in die unter Unter­ druck stehende Form eingebracht. Dadurch wird erreicht, daß auch zähflüssiges und stark verunreinigtes Recycling- Material großflächige Formen vollkommen ausfüllen kann.

Um den Fluß des Materials weiter zu verbessern, kann die Formenkörperplatte während des Einfüllvorganges in die form in genau definierte sägezahnähnliche Schwingungen versetzt werden. Ferner kann der bzw. können die Kolben ebenfalls in genau definierte sägezahnähnliche Schwingungen versetzt werden. Die Schwingungen können sowohl in verti­ kaler als auch in horizontaler Ebene durchgeführt werden. Diese Schwingungen begünstigen das Fließvermögen des zähflüssigen Recycling-Materials und tragen dazu bei, großflächige und komplizierte Formen vollkommen auzu­ füllen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Formenträgerplatte mit einer an dieser ange­ schlossenen Vakuumpumpe zur ständigen Evakierung der Form, mit einer Trägerplatte für die Massezylinder und mit darüber angeordneten Kolben. Durch schwingungserzeugende Elemente ist die Formenträgerplatte bewegbar gehaltert, während die Form durch die Vakuumpumpe ständig unter Unterdruck gehaltenist.

Darüber hinaus kann sich die Formenträgerplatte säge­ zahnähnlich bewegen. Diese Rüttelbewegung fördert das Fließvermögen des zähflüssigen Recycling-Materials, das auch mit nicht thermoplastischen Füllstoffen durchsetzt sein kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Kolben die in den Massezylindern fließfähig geschmolzene Recycling-Masse unter genau definierten Schwingbewegungen durch Einfüllöffnungen in die Form einbringen. Auch diese Schwingbewegungen der Kolben können sägezahnähnlich sein.

Schließlich können die Massezylinder und die Schmelzein­ laßöffnungen durch Heizelemente zusätzlich beheizt sein.

Durch die genau definierten Schwingbewegungen in Verbindung mit der Beheizung der Massezylinder und der Schmelzeinlaßöff­ nungen wird der Fließvorgang beschleunigt, insbesondere durch die Masseträgheit, welche durch die Schwingbewegungen verursacht wird. Damit gelingt es, bisher nicht durchführ­ bare Formungen vorzunehmen und es läßt sich stark ver­ schmutztes Plastikmaterial, wie es z. B. im Hausmüll vorkommt, zu guten, formgerechten Teilen verarbeiten. Selbst­ verständlich können Schwingungen und Vakuum begrenzt sein.

Anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fig. 1.

Wie aus den Figur zu ersehen ist, wird eine Formenträger­ platte 1 durch entsprechende schwingungserzeugende Ele­ mente 2 und 3 in vertikale und horizontale Schwingungen versetzt. Die Formenträgerplatte 1 ist ferner mit Bohrun­ gen 4 a durchsetzt, die mit luftdurchlässigen Stopfen ausgefüllt sind. Diese an sich bekannten Stopfen lassen lediglich Luft hindurch, nicht aber fließfähigen Kunststoff.

Dadurch ist es möglich, den Innenraum 5 einer Form 6 mittels einer angeschlossenen Vakuumpumpe 7 laufend zu evakuieren. Die auf der Formenplatte 1 befestigte Form 6 ist allseitig geschlossen und wird über die Bohrungen 4, die im Boden der Form 6 angeordnet sind, über die Formen­ trägerplatte 1 entlüftet. Die über der Form 6 vorgesehene Trägerplatte 8 trägt mindestens einen Massezylinder 9, der durch mindestens eine Zuleitung 10 mit aufgeschmol­ zener Recycling-Masse 11 gefüllt wird. Entsprechend der Anzahl der Massenzylinder 9 sind oberhalb derselben Kolben 12 angeordnet, welche bei Betätigung die aufgeschmolzene Recycling-Masse 11 durch die in der Form 6 vorgesehenen Öffnungen 13 entleeren. Die Kolben 12 können gleichfalls mittels nichtgezeichneter Schwingungserzeuger in sägezahn­ ähnliche Schwingungen versetzt werden. Die Massezylinder- Ausmündungen sind mit Heizelementen 15 umgeben, um die in den Massezylindern befindliche Recycling-Masse 11 temperiert zu halten. Die in vertikale und ggfs. auch horizontale oder bei Bedarf in Schwingungen nach allen Richtungen versetzte Kolben 12 drücken die aufgeschmol­ zene Recycling-Masse 11 unter leichtem Druck durch die Öffnungen 13 in die Form 6. Die auf die gesamte Vorrichtung einwirkenden Schwingungen begünstigen ein Ausrichten der Moleküle beim Fließvorgang und beim Ausfüllen der Form 6. Dadurch wird nicht nur die Taktzeit weitgehendst ver­ kürzt, sondern es werden auch die beim einfachen Verpres­ sen im Material eingebauten bzw. eingelagerten Spannungen beseitigt, d. h., die einer Form 6 entnommenen, noch heißen Gegenstände, bleiben auch nach dem Erkalten formgetreu. Die Schwingbewegungen und die Evakuierung der Form kann während eines Arbeitsganges auch in Intervallen erfolgen.

Claims (9)

1. Saugformverfahren zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischen, stark verunreinigten Recycling- Kunststoffen, mit einer Formkörperplatte und mindestens einem, mit diesem in Verbindung stehenden Massezylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Formenkörperplatte (1) ständig unter Vakuum ge­ halten und daß die im Massezylinder (9) befindliche, fließfähig aufgeschmolzene Recycling-Masse (11) mittels einem bzw. mehreren darüber angeordneten Kolben (12) unter Druck in eine Form (6) eingebracht wird.

2. Saugformverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formenkörperplatte (1) während des Einfüllvorganges in die Form (6) in genau definierte sägezahnähnliche Schwingungen versetzt wird.

3. Saugformverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der bzw. die Kolben (12) ebenfalls in genau definierte sägezahnähnliche Schwingungen versetzt wird bzw. werden.

4. Saugformverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schwingungen in vertikaler als auch in horizontaler Ebene durchgeführt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Formenträgerplatte und einer an dieser ange­ schlossenen Vakuumplatte zur Evakuierung der Form, mit einer Trägerplatte für die Massezylinder und mit darüber angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (6) mittels der Vakuumpumpe (7) ständig unter Vakuum gehalten ist und daß die Formenträgerplatte (1) durch schwingungserzeugen­ de Elemente (2, 3) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Formenträgerplatte (1) sägezahnähnlich bewegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kolben (12) die in den Massezylindern (9) befindliche fließfähig geschmolzene Recycling-Masse (11) gleichfalls unter genau definierten Schwingbewegungen in die Form (6) einbringt bzw. einbringen.

8. Vorrichung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen der Kolben sägezahnähnlich sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Massezylinder (9) und die Schmelzeinlaß­ öffnung (13) durch Heizelemente (15) zusätzlich be­ heizt sind.