DE4133435A1

DE4133435A1 - Producing mouldings from plastic scrap - by fusing in homogenising extruder, discharging continuously into base of vessel fitted with plunger, injecting in cycles into cold mould

Info

Publication number: DE4133435A1
Application number: DE19914133435
Authority: DE
Inventors: Martin Hentschel
Original assignee: Real GmbH
Current assignee: CIPHA ANSTALT, VADUZ, LI
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Moulding is produced from mixed plastic scrap by fusing the material in an extruder, feeding it into a suitably shaped mould, cooling, and demoulding. From the extruder the melt is first passed into an intermediate chamber before then being injected in cycles into the mould. Disintegrated plastic scrap of any kind, but with sufficient thermoplastic content to ensure that it can soften under heat to a paste, is fed into a 200-600 kg/hr capacity extruder. The fused mixt. discharged from the extruder is fed continuously into an intermediate container fitted with a spring-loaded top plunger. As the mix is fed into the container the plunger rotates, moves upwards and homogenises the mix. When the container is full the plunger descends rapidly and injects the shot into the mould cavity. The mould can contain e.g. a steel mesh, which is fully encapsulated by the shot; the resultant prod. then having reduced creep properties. ADVANTAGE - It is possible to produce larger mouldings from the scrap than has higherto been possible. It can produce them up to the size of telegraph poles

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus gemischten Kunststoffabfällen, bei dem die Kunststoffabfälle in einem Extruder erschmolzen, in eine Hohlform eingespeist, in der Hohlform in die Gestalt des Formteils überführt, durch Abkühlung verfestigt und aus der Hohlform entnommen werden.The invention relates to a method for producing a Molding from mixed plastic waste, in which the Plastic waste melted in an extruder, in a Hollow mold fed, in the hollow shape in the shape of the Molded parts transferred, solidified by cooling and out can be removed from the mold.

Ein solches Verfahren ist aus der WO 90/06 218 bekannt. Die mit Hilfe des Extruders in einen pastösen Zustand über führten Kunststoffabfälle werden dabei kontinuierlich in Hohlformen eingspeist, in welchen sie bereits während der Einspeisung zu erstarren beginnen. Die ergänzende Ein speisung von weiterer Kunststoffmasse wird dadurch behin dert. Die Größe der solcherart erzeugbaren Formteile ist dadurch begrenzt.Such a method is known from WO 90/06 218. The into a pasty state with the help of the extruder plastic waste is continuously Hollow forms fed in, in which they already during the Start to solidify feed. The complementary one feeding of additional plastic mass is thereby obstructed different. The size of the moldings that can be produced in this way is thereby limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren derart weiter zu entwickeln, daß größere Form teile als bisher erhalten werden können. Die Erfindung setzt es sich dabei zum Ziel, Formteile bis zur Größe von Telegraphenmasten problemlos erzeugen zu können.The invention has for its object such Process to develop in such a way that larger form parts than can be obtained so far. The invention the goal is to produce molded parts up to the size of To be able to generate telegraph poles without any problems.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Kunststoff aus dem Extruder zunächst in einen Zwischen speicher überführt und aus dem Zwischenspeicher zyklisch in die jeweilige Hohlform bis zu deren völliger Ausfüllung eingespritzt wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Extruder ohne jegliche Unterbrechung frisch erschmolzene Kunststoffabfälle in den Zwischenspeicher fördern kann. Die Masse wird von dem Zwischenspeicher in großen Mengen aufgenommen, in schmelzflüssigem Zustand erhalten und während des Befüllvorganges der Hohlform so schnell in diese überführt, daß das Auftreten von Erstarrungspro zessen so gut wie ausgschlossen ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, nicht nur kompliziert gestaltete Formteile zu erzeugen, sondern darüber hinaus die Möglichkeit, den Formteilen eine nahezu beliebige Größe zu geben und verstärkende Skelettstrukturen gezielt in diese einzu binden. Auch ist es nicht erforderlich, teure und schwie rig zu beherrschende Extruder zu verwenden. Es genügen vielmehr selbst zur Herstellung der allergrößten Formteile Extruder einer üblichen Baugröße. Diese sind leicht beweglich, was es gestattet, verschiedene ortsfeste Formwerkzeuge großer Dimensionen abwechselnd zu beschic ken.To achieve this object, it is according to the invention in one Methods of the type mentioned provide that the Plastic from the extruder first into an intermediate memory transferred and cyclically from the buffer into the respective hollow shape until it is completely filled is injected. This ensures that the Extruder freshly melted without any interruption Can promote plastic waste in the cache. The mass is from the intermediate storage in large quantities recorded, preserved in the molten state and so quickly during the filling process of the mold this convicts that the occurrence of solidification pro eating is almost excluded. This is the Possibility of not only creating complicated shaped parts generate, but also the ability to To give molded parts of almost any size and reinforcing skeletal structures in this tie. Nor is it necessary to be expensive and difficult to use rig-controlled extruders. It is enough rather, even for the production of the very largest molded parts Extruder of a common size. These are easy flexible, which allows various stationary Molds of large dimensions alternately to be coated ken.

Um eine thermische Schädigung des in dem Zwischenspeicher befindlichen, erschmolzenen Mischkunststoffes während langer Wartezeiten zu verhindern, hat es sich als vor teilhaft bewährt, wenn zur Befüllung zumindest zwei Extruder verwendet werden. Ein weiterer Vorteil, der sich hierbei ergibt, besteht in einer verbesserten Betriebssi cherheit.To thermal damage to the in the buffer located, melted mixed plastic during To prevent long waiting times, it has turned out to be Partially proven if at least two are used for filling Extruder can be used. Another advantage that stands out This results in an improved operational security security.

Der in dem Zwischenspeicher befindliche Mischkunststoff kann kontinuierlich in sich umgewälzt werden, um eine verbesserte Homogenität zu erhalten. Für die Erzielung gleichbleibend guter Produkteigenschaften ist diese Maßnahme von besonderer Bedeutung.The mixed plastic in the buffer can be continuously circulated to a to obtain improved homogeneity. For achieving this is consistently good product properties Measure of particular importance.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verwendung bei dem vorstehend beschrie benen Verfahren zu zeigen. The invention is based on the further object Apparatus for use in the above to show the above procedure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zwischenspeicher aus einer Kolben-/Zylindereinheit be steht. Er läßt sich in einer solchen Ausführung besonders einfach herstellen und betreiben.This object is achieved in that the Buffer from a piston / cylinder unit stands. He can be particularly in such a version easy to manufacture and operate.

Die Kolben-/Zylindereinheit kann rotationssymmetrisch gestaltet sein, wobei der Kolben relativ zu der Zylinder einheit verdrehbar ist. Bei einer solchen Ausführung werden sowohl Wandungsbestandteile des Kolbens als auch der Zylindereinheit von in dem Zwischenspeicher enthaltenen, in flüssigem Zustand befindlichen Mischkunststoffbestand teilen benetzt. Hierbei ergibt sich zugleich eine gewisse gegenseiteige Verklebung. Werden die Wandungsbestandteile gleichzeitig mit der Befüllung in eine Relativverdrehung versetzt, so hat das eine Umwälzung des in dem Zwischen speicher befindlichen Mischkunststoffes in sich selbst zur Folge. Die Umwälzgeschwindigkeit läßt sich dabei feinfüh lig steuern, was es ermöglicht, eine gute Homogenität des in dem Zwischenspeicher befindlichen Kunststoffvolumens sowohl hinsichtlich der Wärmeverteilung als auch hin sichtlich der Mischungszusammmensetzung zu erhalten. Zugleich werden stick-slipp-Effekte des Kolbens während seiner zyklischen Achsialbewegung verhindert.The piston / cylinder unit can be rotationally symmetrical be designed with the piston relative to the cylinder unit is rotatable. With such an execution are both wall components of the piston and the Cylinder unit of contained in the buffer Mixed plastic inventory in liquid state share wetted. This also results in a certain one mutual gluing. Will the wall components simultaneously with the filling in a relative rotation offset, this has a revolution in the in the meantime stored plastic in itself for Episode. The circulation speed can be fine lig control, which enables good homogeneity of the plastic volume located in the buffer in terms of heat distribution as well visually to get the mix composition. At the same time stick-slip effects of the piston are prevents its cyclical axial movement.

Der Kolben und die Zylindereinheit können einander gegen überliegende Stirnflächen haben, die im wesentlichen kontinuierlich durchgehend aneinander anlegbar sind. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Kolben-/Zylinder einheit nahezu völlig zu entlehren. Dem Auftreten von thermisch geschädigten Kunststoffbestandteilen in dem Zwischenspeicher bzw. dem fertigen Formteil läßt sich hierdurch zuverlässig begegnen. The piston and the cylinder unit can oppose each other have overlying end faces that are essentially can be continuously placed against each other. This enables the piston / cylinder unit almost completely empty. The appearance of thermally damaged plastic components in the Buffer or the finished molded part can counter this reliably.

Der Kolben ist bei einer solchen Ausführung des Zwischen speichers durch eine Hubeinrichtung bewegbar, beispiels weise durch eine Hydraulikeinheit oder einen motorischen Antrieb. Die hierfür benötigte Steuerung läßt sich ver einfachen, wenn zwischen der Hubeinrichtung und dem Kolben eine Feder vorgesehen ist, beispielsweise eine Tellerfeder mit S-fömiger Federkennlinie. Neben Problemen, die aus der Anlaufträgheit eines motorischen Antriebes resultieren können, ergibt sich hierbei der Vorteil, daß der Innendruck des Zwischenspeichers in einem sehr engen Intervall konstant gehalten werden kann, ohne daß es hierzu einer aufwendigen Nachsteuerung der Hubeinrichtung bedarf. Insbesondere in bezug auf das Nachpressen eines frisch erzeugten Formteils in der Abkühlphase ist das von großem Vorteil. Das Nachpressen umschreibt die Einspeisung zusätzlicher Kunststoffvolumina im Anschluß an den ei gentlichen Befüllvorgang der Hohlform. Diese ist erfor derlich, um eine Lunkerbildung in dem Formteil als Folge der Abkühlschrumpfung zu verhindern. Lunkerbildungen sind aus Festigkeitsgründen häufig unerwünscht. Sie können sich außerdem nachteilig auf die Maßhaltigkeit und Formtreue des fertigen Formteiles auswirken sowie in bezug auf die Qualität von dessen Oberflächenglätte und -struktur.The piston is in such an embodiment of the intermediate memory movable by a lifting device, for example wise by a hydraulic unit or a motor Drive. The control required for this can be ver simple if between the lifting device and the piston a spring is provided, for example a plate spring with S-shaped spring characteristic. In addition to problems arising from the Start inertia of a motor drive result can, there is the advantage that the internal pressure of the cache in a very narrow interval can be kept constant without this complex readjustment of the lifting device is required. Especially with regard to re-pressing a fresh one produced molded part in the cooling phase is of great Advantage. The re-pressing describes the feed additional plastic volumes following the egg usual filling process of the hollow form. This is required necessary to form voids in the molded part as a result prevent the cooling shrinkage. Blowholes are often undesirable for strength reasons. you can also disadvantageous for dimensional accuracy and shape accuracy of the finished molded part and in relation to the Quality of its surface smoothness and structure.

Die Verbindungsleitung zwischen dem Zwischenspeicher und der Hohlform kann durch ein Absperrmittel verschließbar sein. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Extruder kontinuierlich weiterlaufen zu lassen und für die Auf füllung des Zwischenspeichers zu nutzen, während die befüllte Hohlform ausgetauscht und durch eine leere Hohlform ersetzt wird. In bezug auf die Erzielung eines hohen Gesamtwirkungsgrades der Anlage ist das von großem Vorteil. Desweiteren ergibt sich eine Vereinfachung der Steuerung. Der Zwischenspeicher kann bei einer solchen Ausführung als einfacher Federspeicher ausgebildet sein. Zu seinem Betrieb ist in diesem Falle kein separater Antrieb nötig.The connecting line between the buffer and the hollow form can be closed by a shut-off device be. This gives the possibility of the extruder to continue running and for the Auf to fill the cache while the filled mold and replaced by an empty one Hollow mold is replaced. With regard to achieving one high overall efficiency of the system is of great importance Advantage. Furthermore, there is a simplification of the Control. The buffer can be used for such Be designed as a simple spring accumulator. In this case there is no separate one for its operation Drive necessary.

Um einen verlustfreien Betrieb zu ermöglichen, sollte das Absperrrmittel, welches durch ein Ventil oder einen Dreh schieber gebildet sein kann, möglichst dicht an der Ein trittsöffnung der Hohlform angeordnet sein oder dieselbe unmittelbar begrenzen.In order to enable lossless operation, that should Shut-off device, which by a valve or a turn slide can be formed as close as possible to the on opening of the hollow mold may be arranged or the same limit immediately.

Der Zwischenspeicher einschließlich der zugehörigen Lei tungen zum Extruder sowie der Hohlform ist zweckmäßiger weise thermisch isoliert und/oder mit einer Heizeinrich tung versehen. Die Homogenität des erschmolzenen Kunst stoffes während seiner Verarbeitung wird hierdurch ver bessert.The cache including the associated lei The extruder and the hollow mold are more appropriate wise thermally insulated and / or with a heating device tion. The homogeneity of the melted art fabric during processing is thereby ver improves.

Die mit der Erfindung erzielten Vorleile bestehen vor allem darin, daß es das erfindungsgemäße Verfahren ge stattet, unter Verwendung von Extrudern üblicher Baugröße Formteile nahezu beliebiger Größe in einwandfreier Quali tät zu erzeugen. Hierdurch ist es möglich, Deponien von den großen Volumina der Kunststoffabfälle zu entlasten und die Kunstoffabfälle hochwertigen Verwendungen zuzu führen.The advantages achieved with the invention exist all in that it ge the inventive method equips, using extruders of conventional size Moldings of almost any size in perfect quality generate activity. This makes it possible to landfill to relieve the large volumes of plastic waste and the plastic waste to high-quality uses to lead.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht.The invention will be further elucidated on the basis of the drawing clarifies.

Die Zeichnung zeigt im linken Teil der Darstellung einen Extruder üblicher Bauart, der eine Förderleistung von 200 bis 600 kg/h aufweisen kann. The drawing shows one in the left part of the illustration Extruder of conventional design, which has a capacity of 200 can have up to 600 kg / h.

In den Extruder 1 werden klein geschnitzelte Kunststoff abfälle beliebiger Zusammensetzung eingegeben, mit der Maßgabe, daß ein so großer Anteil thermoplastischer Kunststoffe enthalten ist, daß eine thermische Überfüh rung der Mischung in einen pastösen Zustand möglich ist. Es kann somit ein großer Gehalt an nichtthermoplastischen Kunststoffen, an Gummiabfällen, Farbstoffen u.ä. vor handen sein.In the extruder 1 small shredded plastic waste of any composition are entered, with the proviso that such a large proportion of thermoplastics is included that a thermal transfer of the mixture is possible in a pasty state. It can therefore contain a large amount of non-thermoplastic plastics, rubber waste, dyes and the like. to be available.

Aus der Austrittsöffnung des Extruders 1 wird der er schmolzene Mischkunststoff kontinuierlich in einen Zwi schenspeicher 2 eingespeist, der durch eine Kolben-/ Zylindereinheit gebildet ist. Der Kolben 3 ist durch Tellerfedern 4 mit S-förmiger Federkennlinie auf einer Hubeinrichtung 5 abgestützt und bewegt sich mit zunehmen der Einspeisung von erschmolzenem Mischkunststoff in die Zwischenspeicherkammer 7 kontinuierlich nach oben. Er ro tiert dabei um seine Achse 11 mit einer Geschwindigkeit, die gewährleistet, daß das in der Zwischenspeicherkammer 7 befindliche Volumen an Mischkunststoffmasse kontinierlich in sich umgewälzt und homogenisiert wird.From the outlet opening of the extruder 1 , the molten mixed plastic is continuously fed into an intermediate storage 2 , which is formed by a piston / cylinder unit. The piston 3 is supported by disc springs 4 with an S-shaped spring characteristic on a lifting device 5 and moves continuously upward as the supply of molten mixed plastic into the intermediate storage chamber 7 increases . He ro tiert about its axis 11 at a speed that ensures that the volume located in the intermediate storage chamber 7 of mixed plastic mass is continuously circulated and homogenized.

Beim Erreichen eines genügenden Füllzustandes der Zwi schenspeicherkammer 7 wird das enthaltene Volumen durch eine Abwärtsbewegung des Kolbens 3 in die Hohlform 8 überführt. Der Ausstoßvorgang wird so schnell vorgenommen, daß eine Erstarrung der Kunststoffmasse während des Befüllens der Hohlform 8 in allen Teilbereichen ausge schlossen ist. Es ist dadurch möglich, in der Hohlform 8 eine Skelettstruktur 9 aus einer Baustahlmatte anzuordnen und vollständig in den erstarrenden Kunststoff einzu binden, ohne daß sich eine Relativverlagerung ergibt. Der Kriechneigung von Kunststoffen während lange anhaltender statischer Belastungen läßt sich hierdurch begegnen. Die fertigen Formteile lassen sich dementsprechend hoch gradig belasten und in statisch anspruchsvollen Bereichen einsetzen.When a sufficient filling state of the intermediate storage chamber 7 is reached, the volume contained is transferred into the hollow mold 8 by a downward movement of the piston 3 . The discharge operation is performed so fast, that a solidification of the plastics material during the filling of the mold 8 in all areas closed out. It is thereby possible to arrange in the cavity 8 is a skeleton structure 9 made of a structural steel mat and bind completely einzu in the solidifying plastic, without any relative displacement is obtained. This can counteract the tendency of plastics to creep during long-lasting static loads. The finished molded parts can therefore be subjected to high loads and used in statically demanding areas.

Claims

1. A method for producing a molded part from mixed plastic waste, in which the plastic waste melted in an extruder, fed into a hollow mold, converted into the shape of the molded part in the hollow mold, solidified by cooling and removed from the hollow mold, characterized net that the mixed plastic melted from the plastic waste from the extruder ( 1 ) is first transferred to an intermediate store ( 2 ) and cyclically injected from the intermediate store ( 2 ) into the hollow mold ( 8 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixed plastic is fed into the intermediate store ( 2 ) using at least two extruders ( 1 ).

3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the mixed plastic located in the intermediate store ( 2 ) is continuously circulated.

4. Apparatus for use in the method according to claims 1 to 3, characterized in that the intermediate storage ( 2 ) consists of a piston / cylinder unit.

5. The device according to claim 4, characterized in that the piston / cylinder unit is rotationally symmetrical and that the piston ( 3 ) is rotatable relative to the cylinder unit ( 10 ).

6. Apparatus according to claim 4 to 5, characterized in that the piston ( 3 ) and the cylinder unit ( 10 ) have mutually opposite end faces which can be placed against one another essentially continuously.

7. The device according to claim 4-6, characterized in that the piston ( 3 ) on a spring ( 4 ) is supported abge.

8. The device according to claim 4-7, characterized in that the intermediate store ( 2 ) is thermally insulated.

9. The device according to claim 4-8, characterized in that the intermediate memory ( 2 ) is provided with a heating device.