DE3717609C2

DE3717609C2 -

Info

Publication number: DE3717609C2
Application number: DE19873717609
Authority: DE
Inventors: Theo 6719 Hettenleidelheim De Rydmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1993-08-19
Also published as: AT393991B; ATA204387A; DE3717609A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugformverfahren zum Herstellen von Gegenständen aus thermoplastischen, stark verunreinigten Recycling-Kunststoffen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.

In der Praxis ist ein Verfahren bekannt geworden, Recycling-Material, das vorwiegend aus Thermoplasten und Duromeren, durchsetzt mit Verunreinigungen, besteht, nach Verbringung in den thermoplastischen Bereich durch bloßes Umformen mittels Pressen in die durch die Form vorgegebene Gestalt zu bringen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch das gewaltsame Verpressen besonders in dickwandigen Teilbereichen 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 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 werdenden Abstand von der Einspritzdüse Grenzen gesetzt sind.

So ist z. B. in der DE 38 43 342 A1 eine Vorrichtung zum Füllen einer Form beschrieben, welche mit einer gesteuerten Dosiereinrichtung arbeitet. Die Schmelze wird lose in die Form gebracht und mittels einer Presse in der Form verpreßt. Dieses Verfahren ist für stark verunreinigtes Recycling-Material nicht anwendbar, insbesondere bei komplizierten Formen, weil diese in vielen Fällen nur unvollständig gefüllt werden und die Ausschußquote sehr hoch ist.

In der GB 9 76 369 ist ein Verfahren zum Herstellen von Gegenständen offenbart, wobei in der Nähe der Einfüllöffnung der Form ein Nachdruckzylinder angeordnet ist. Dieser Nachdruckzylinder hat die Aufgabe, Schmelze in die bereits gefüllte Form zusätzlich nachzudrücken, um die Form vollständig auszufüllen, falls die hochviskose zähflüssige Schmelze irgendwelche Bereiche in der Form nicht ausfüllt. Auch hierbei können Störungen in der Befüllung der Form auftreten, weil der Nachdruckzylinder an einer Stelle angeordnet ist, wo die Schmelze noch relativ heiß ist. Sobald aber die Schmelze die Form durchfließt, kühlt sie sich sehr stark ab. An Stellen mit engem Querschnitt wird die Form durch Lufteinschlüsse nur unvollständig ausgefüllt, es entstehen poröse Stellen, welche auch durch den Nachdruckzylinder nicht mehr ausgeglichen werden können.

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

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 genannten Merkmale gelöst.

Das in einem Walzenextruder oder Knetwerk homogenisierte und auf thermoplastische Temperatur gebrachte Recycling- Material wird in einen oder mehrere Massezylindern eingefüllt und durch leichten Druck mittels Kolben durch verhältnismäßig große Einlaßöffnungen in die unter Unterdruck 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 Formkörperplatte während des Füllvorganges 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 vertikaler als auch in horizontaler Ebene eingeleitet werden. Diese Schwingungen begünstigen das Fließvermögen des zähflüssigen Recycling-Materials und tragen dazu bei, großflächige und komplizierte Formen vollkommen auszufüllen.

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

Darüber hinaus kann sich die Formträgerplatte sägezahnähnlich 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 die Einfüllöffnungen in die Form einbringen. Auch diese Schwingbewegungen der Kolben können sägezahnähnlich sein.

Schließlich können die Massezylinder und die Schmelzeinlaßöffnungen durch Heizelemente zusätzlich beheizbar sein.

Durch die genau definierten Schwingbewegungen in Verbindung mit der Beheizung der Massezylinder und der Schmelzeinlaßöffnungen wird der Fließvorgang beschleunigt, insbesondere durch die Massenträgheit, welche durch die Schwingbewegungen verursacht wird. Damit gelingt es, bisher nicht durchführbare Formungen vorzunehmen und es läßt sich stark verunreinigtes Kunststoffmaterial, wie es z. B. im Hausmüll vorkommt, zu guten, formgerechten Teilen verarbeiten. Selbstverständlich können Schwingungen und Vakuum begrenzt sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fig. 1.

Wie aus den Figuren zu ersehen ist, wird eine Formkörperplatte 1 durch entsprechende schwingungserzeugende Elemente 2 u. 3 in vertikale und horizontale Schwingungen versetzt. Die Formkörperplatte 1 ist ferner mit Bohrungen 4a 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 Formkörperplatte 1 befestigte Form 6′ ist allseitig geschlossen und wird über die Bohrungen 4, die im Boden der Form 6 angeordnet sind, über die Formkörperplatte 1 entlüftet. Die über der Form 6 vorgesehene Trägerplatte 8 trägt mindestens einen Massezylinder 9, der durch mindestens eine Zuleitung 10 mit aufgeschmolzener Recycling-Masse 11 gefüllt wird. Entsprechend der Anzahl der Massezylinder 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 nicht gezeichneter Schwingungserzeuger in sägezahnähnliche Schwingungen versetzt werden. Die Massezylinder-Ausmündungen sind von Heizelementen 15 umgeben, um die in den Massenzylindern befindliche Recycling-Masse 11 temperiert zu halten. Die vertikale und ggfs. auch horizontale oder bei Bedarf in Schwingungen nach allen Richtungen versetzten Kolben 12 drücken die aufgeschmolzene 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 weitgehend verkürzt, sondern es werden auch die beim einfachen Verpressen im Material eingebauten bzw. eingelagerten Spannungen beseitigt, d. h. die einer Form 6 entnommenen, noch heißen Gegenstände, bleiben auch nach dem Entformen formgetreu. Die Schwingbewegungen und die Evakuierung der Form kann während eines Arbeitsganges auch in Intervallen erfolgen.

Claims

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

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

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

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

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, mit einer Formkörperplatte und einer an dieser angeschlossenen Vakuumpumpe zur Evakuierung der Form, mit einer Trägerplatte für die Massezylinder und mit darüber angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörperplatte (1) durch schwingungserzeugende Elemente (2, 3) bewegbar ist.

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

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kolben (12) durch schwingungserzeugende Elemente bewegbar ist bzw. sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolben (12) sägezahnähnlich bewegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Massezylinder (9) und die Schmelzeinlaßöffnung (13) durch Heizelemente (15) zusätzlich beheizbar sind.