DE4226837A1 - Anlage zur Herstellung von Platten aus Thermoplast- und Papierabfällen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Anlage zur Herstellung von Platten aus einer Mischung thermoplastischer Kunststoffabfälle und Papierabfälle, bei der die Anlage aus den Teilen Rollenbahn mit Ballenspalter, Schneidmühle, Schnitzelweiche, wenigstens zwei Schnitzelsilos, jeder Silo mit regelbarer Schnitzelaustragseinrichtung ver­ sehen, Agglomeriereinrichtung, Extruder mit Breitschlitzdüse und Agglomeratpuffer, Abkühlstation mit Seitenkanten- und Quertrennvorrichtung besteht, und diese Anlagen­ teile durch Materialtransporteinrichtungen so miteinander verkettet sind, daß da­ mit ein ununterbrochener Materialdurchlauf von den Abfällen bis zur Platte erfolgt.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abkühlstation speziell für dicke Platten zu verbessern und die Anlage zur Herstellung dreischichtiger Platten mit der extrudierten Platte nach dem Hauptpatent als Mittelschicht für das beidersei­ tige Auflaminieren von Deckschichten zu erweitern.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die extrudierte Plattenbahn auf einem Stahlband abgelegt und gekühlt wird, wobei die Plattenbahn durch Walzen verdichtet, geglättet und kalibriert wird, und das zusätzlich die Anlage um Ein­ richtungen zum beidseitigen Auftragen von Klebstoffschichten auf die Mittelschicht und Zukaschiereinrichtungen für fertige Deckschichten oder Extrusionseinrichtungen zum Aufextrudieren von thermoplastischen Deckschichten erweitert wird.

Es hat sich gezeigt, daß die nach dem Hauptpatent auf der Anlage hergestellte Platte aus der Mischung thermoplastischer Kunststoffabfälle mit Papierabfällen nach dem Extrudieren der Plattenbahn aus der Breitschlitzdüse nur eine geringe Festigkeit und eine geringe Reißdehnung hat. Speziell bei dicken Platten reicht die Festigkeit nicht aus, um die Distanz zwischen der Breitschlitzdüse und dem ersten Walzenpaar ohne Einreißen auf der Zugseite der Plattenbahn überbrücken zu können.

Außerdem können selbst geringste Schwankungen in der Ausstoßleistung des Extruders zu Überdehnungen der Plattenbahn führen.

In diesen Eigenschaften ist das Material dem reinen Thermoplasten unterlegen, der auch im plastischen Zustand noch über eine Zugdehnung verfügt.

Der Nachteil bei der Verarbeitung einer Mischung aus Kunststoff- und Papierabfäl­ len wird dadurch überwunden, daß die extrudierte Plattenbahn zunächst auf einem Stahlband abgekühlt wird. Zusätzlich wird die Breitschlitzdüse schräg abwärts geneigt. Damit befindet sich die Breitschlitzdüse nahe über dem Stahlband mit ihrer Düsenlippen.

Bei dieser Ausführung wird die aus der Breitschlitzdüse kommende noch teigige Plattenbahn ohne Dehnbeanspruchung auf das Stahlband abgelegt.

Das Stahlband ist endlos ausgeführt mit einer vorderen und einer hinteren Umlenk­ walze. Zwischen den beiden Umlenkwalzen befindet sich ein Walzenpaar mit der Unter­ walze unter dem Stahlband und der Oberwalze oberhalb des Stahlbandes. Über der hinteren Umlenkwalze befindet sich eine Walze, die zusammen mit der Umlenkwalze ein Walzenpaar bilden. Die Oberwalzen sind angetrieben. Ihr Abstand zum Stahlband läßt sich einstellen.

Beide Walzenpaare dienen dazu, die Plattenbahn zu verdichten, zu glätten und zu kalibrieren. Da insbesondere die Papierschnitzel Luft enthalten, ist eine Ver­ dichtung erforderlich.

Infolge der Möglichkeit, den Abstand zwischen der vorderen Umlenkwalze des Stahl­ bandes und dem ersten Walzenpaar verändern zu können, läßt sich der Ort des ersten Walzendurchgangs optimieren.

Die Abkühlung der Plattenbahn auf dem Stahlband kann beispw. durch Besprühen mit Wasser intensiviert werden.

Im zweiten Walzenspalt wird die Plattenbahn dann auf ihre endgültige Dicke kali­ briert und verfestigt.

Gegenüber der Kühlstation nach dem Hauptpatent hat die erfindungsgemäße Kühlstation den Vorteil, daß die Plattenbahn in dem Temperaturbereich, in dem sie spannungs­ empfindlich ist, vollflächig und spannungsfrei auf dem Stahlband aufliegt und da­ bei abkühlt. Die Abkühlung der Plattenbahn erfolgt soweit, bis die Plattenbahn die herstellungsbedingten Eigenspannungen auffangen kann.

Im Anschluß an die Stahlband-Kühlstation wird die Anlage durch eine Klebstoff- Auftragseinrichtung für beidseitigen Klebstoffauftrag und um eine Laminierein­ richtung zum Aufkaschieren der beiden Deckschichten ergänzt.

Als Klebstoff-Auftragseinrichtung wird eine Einrichtung zum Auftragen von hot-melt- Klebstoffen bevorzugt. Solche Klebstoffe können nach dem Abkühlen durch Erwärmen zum Verkleben reaktiviert werden.

Der Klebstoff kann durch Breitschlitzdüsen, Walzen oder durch Sprühköpfe auf die Plattenbahn aufgetragen werden. Die Wahl der Auftragsart richtet sich dabei nach der Deckschicht.

Der Klebstoffauftrag mit Breitschlitzdüsen ermöglicht relativ dicke Klebstoff­ filme, die sich aus dem Abstand der Breitschlitzdüsen von der Plattenbahn ergeben. Beim Walzenauftrag ergibt sich die Klebstoffmenge aus der Beschaffenheit der Wal­ zenoberfläche, die glatt oder geriffelt sein kann. Der geringstmögliche Kleberauf­ trag kann mit Sprühauftragsköpfen erreicht werden, die meist zu mehreren über die Bahnbreite verteilt sind.

Im Anschluß an die Klebstoff-Auftragseinrichtung ist die Laminiereinrichtung ange­ ordnet, gegebenenfalls mit vorgeschalteter Reaktivierungszone. Die Laminierein­ richtung besteht aus der Aufnahme für die rollfähige Deckschicht, die Abrollein­ richtung und den Laminierwalzen. Die Laminiereinrichtung kann noch durch weitere Walzen, zwischen denen sich Kühlrohre oder Kühlplatten befinden, ergänzt werden.

Plattenförmige Deckschichten werden vom Vorratsstapel von mit Saugnäpfen ausge­ rüstete Roboter abgenommen und auf die mit Klebstoff versehenen Plattenbahn beid­ seitig aufgelegt. Daraufhin erfolgt die Reaktivierung des Klebers durch die Deck­ schicht hindurch. Anschließend erfolgt die Kaschierung durch Laminierwalzen mit anschließender Abkühlung.

Thermoplastische Deckschichten werden erzeugt, indem ein Extruder Granulat plasti­ fiziert und damit zwei Breitschlitzdüsen - eine für die Oberseite und eine für die Unterseite - versorgt. Die Breitschlitzdüsen befinden sich unmittelbar über den Oberflächen der Mittelschicht. Durch Laminierwalzen werden die Deckschichten mit der Mittelschicht verbunden. Ein zuvor aufgesprühter hot-melt-Kleber verbessert die Haftung.

Die sich gemäß dem Hauptpatent gegen Ende der Kühlstrecke befindende Seitenkanten­ trennvorrichtung (11a) und Quertrennvorrichtung (11b) wird durch eine Plattenab­ nahmeeinrichtung und eine Stapelvorrichtung der fertig besäumten Platten ergänzt.

Alternativ zum Ballenspalter (1a) des Hauptpatents läßt sich auch ein Walzenschneider verwenden, der die Abfälle in etwa handtellergroße Stücke für die Schnitzelung in der Schneidmühle (3) aufbereitet. Insbesondere für kleinere Abfallballen hat dies ökonomische Vorteile.

Die die Gesamtanlage ergänzenden Einrichtungen werden in die Verkettung nach dem Hauptpatent integriert. Mit der erfindungsgemäßen Gesamtanlage lassen sich konti­ nuierlich dreischichtige Platten herstellen.

Entsprechend dem Hauptpatent wird zunächst der Extruder von Hand auf eine optimale konstante Leistung eingestellt. Danach wird auf die automatische Steuerung umge­ schaltet.

Aus der konstanten Extruderleistung ergibt sich auch eine konstante, von der Plat­ tendicke abhängige Herstellgeschwindigkeit. Auf diese Herstellgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit des Stahlbandvorschubs zunächst von Hand eingestellt. Bei übereinstimmender Geschwindigkeit wird die speicherprogrammierbare Steuerung für den Klebstoffauftrag und für die Laminierung, bzw. Extrusion zugeschaltet.

Die Steuerung sorgt dafür, daß nach der Vorgabe der Geschwindigkeit des Stahlbandes die Drehzahlen der Oberwalzen, der Abrollwalzen, der Laminierwalzen, der angetriebe­ nen Rollen der Rollenbahn sowie die Leistung der Dosierpumpen der Geschwindigkeit des Stahlbandes entsprechen, resp. das die Leistung der Dosierpumpen die pro­ grammierte Klebstoffmenge auf der Oberfläche der Mittelschicht ergibt.

Dadurch wird die Plattenbahn weder gestaucht noch gelängt.

Die Verbesserungen und Ergänzungen der Plattenherstellanlage sind in den Fig. 1-3 beispielhaft dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 Die Plattenherstellanlage ab Extruderkopf mit Stahlband, Breit­ schlitz-Klebstoffdüsen und Laminiereinrichtung.

Fig. 2 Walzenklebstoffauftragseinrichtung.

Fig. 3 Plattenherstellanlage ab Stahlbandende mit Deckschichtextruder, Klebstoff-Sprühköpfen und Breitschlitzdüsen mit Laminierwalzen.

Die bereits im Hauptpatent bezeichneten Anlagenteile sind in dieser Beschreibung mit denselben Ziffern bezeichnet worden.

Die Fig. 1 zeigt den Kopfteil des Extruders (10), jedoch mit nach unten abgeknick­ tem Massezuführrohr zur Breitschlitzdüse (10a). Dadurch kann die bahnförmig extru­ dierte Masse auf das Stahlband (12) abgelegt werden. Gehalten wird das endlose Stahlband durch die Umlenkwalzen (13a) und (13b), von denen eine der Walzen ange­ trieben ist. Zwischen den Umlenkwalzen befindet sich das durch die Walze (14a) und (14b) gebildete Walzenpaar, bei dem zumindest die Oberwalze angetrieben und in der Höhe verstellbar ist. Dasselbe gilt für die Oberwalze (15). Nach dem Verlassen des Stahlbandes ist die Plattenbahn soweit abgekühlt, daß sie ohne bleibende Verformung durch ihr Eigengewicht auf der Rollenbahn (16) weiter abkühlen kann.

An das Stahlband schließt sich der erste Teil der Rollenbahn (16) an, unterbrochen von der Einrichtung zur Klebstoffauftragung und von der Einrichtung zum Aufbringen der Deckschichten.

Die Klebstoffauftragseinrichtung besteht aus den Breitschlitzdüsen (17a) und 17b), den Dosierpumpen (18a) und (18b) sowie den Vorratsbehältern (19a) und (19b). Für die Verwendung von hot-melt-Klebern sind die Komponenten temperierbar.

Die Einrichtung zum Aufbringen der Deckschichten besteht aus der Aufnahme für die Rollenware (21a) und (21b), den Abzugs- und Umlenkwalzen (22a) und (22b) sowie den Laminierwalzen (23a) und (23b). Vorgeschaltet ist eine Reaktivierungszone (20), in der die Kleber durch Erwärmen, beispielweise durch Infrarotstrahler,reaktiviert werden.

Hinter der Einrichtung zum beidseitigen Auflaminieren der Deckschichten wird die dreischichtige Plattenbahn auf der Rollenbahn bis in die Nähe der Raumtemperatur abgekühlt. Gegen Ende der Rollenbahn (16) wird die Plattenbahn an beiden Seiten durch die Seitenkantentrennvorrichtung (11a) auf das Soll-Breitenmaß besäumt und danach mit der Quertrennvorrichtung (11b) auf das zuvor eingestellte Plattenlängs­ maß von der Plattenbahn abgetrennt. Durch eine Ablegevorrichtung (24) wird zum Schluß die fertige Platte von der Rollenbahn abgenommen und auf einem Stapel abge­ legt.

Die Fig. 2 zeigt das Ende des Stahlbandes mit der Oberwalze und den Beginn der Rol­ lenbahn. Es folgt die Klebstoffauftragseinrichtung in der Ausführungsform von Auf­ tragswalzen (25a) und (25b), den Dosierpumpen (32a) und (32b) sowie den Vorratsbe­ hältern (33a) und (33b). Für die Verwendung von hot-melt-Klebern sind alle Kompo­ nenten temperierbar. Die Laminiereinrichtung entspricht der von Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt die Ausführung der Plattenherstellanlage für das Auftragen extru­ dierter thermoplastischer Deckschichten auf die Mittelschicht. Hierbei wird der Klebstoff durch Sprühköpfe (34a) und (34b) auf die Mittelschicht aufgesprüht. Zur Herstellung der Deckschichten plastifiziert der Deckschichtextruder (30) das Granu­ lat. Das plastifizierte Material gelangt durch die Massezuführungsrohre (31) zu den geneigten Breitschlitzdüsen (28a) und (28b), die die Deckschichten auf die Mittelschicht, bzw. auf die Laminierwalzen (29a) und (29b) legen, wobei sie mit der Mittelschicht verbunden werden. Die Laminierwalzen sind temperierbar.

Claims (14)

1. Anlage zur Herstellung von Platten aus einer Mischung thermoplastischer Kunststoffabfälle und Papierabfälle aus den Teilen Rollenbahn mit Ballen­ spalter, Schneidmühle, Schnitzelweiche, wenigstens zwei Schnitzelsilos, jeder Silo mit regelbarer Schnitzelaustragseinrichtung, Agglomeriereinrichtung, Extruder mit Breitschlitzdüse und Agglomeratpuffer, Abkühlstation mit Seiten­ kanten und Quertrennvorrichtung, wobei diese Anlagenteile durch Material­ transporteinrichtungen so miteinander verkettet sind, daß ein ununterbrochener kontinuierlicher Materialdurchlauf von den Abfällen bis zur Platte erfolgt, nach Patent (= P 42 13 213.4), dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlstation der Anlage aus einem endlosen Stahlband (12) besteht mit zwei Umlenkwalzen (13a, 13b), einem Walzenpaar (14a, 14b) zwischen den Umlenkwalzen und einer Oberwalze (15) oberhalb der hinteren Stahlbandwalze (13b) und ferner, daß die Anlage über eine doppelseitige Klebstoffauftrags­ vorrichtung sowie über eine Deckschicht-Laminierstation für die beiderseitige Laminierung der Mittelschicht verfügt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitschlitzdüse (10a) nach unten geneigt ist und sich nahe über dem Stahlband (12) befindet.

3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband mit einer Wasserbesprüheinrichtung versehen ist.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffauftrags­ vorrichtung aus zwei Breitschlitzdüsen (17a, 17b) besteht.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffauftrags­ einrichtung aus zwei Walzenauftragseinrichtungen (25a, 25b) besteht.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffauftrags­ einrichtung aus Sprühköpfen (34a, 34b) besteht.

7. Anlage nach Anspruch 1 und 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoff­ auftragseinrichtung temperierbar ist.

8. Anlage nach Anspruch 1 und 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminierein­ richtung aus der Rollenaufnahme (21a, 21b), den Abzugs- und Umlenkwalzen (22a, 22b) sowie den Laminierwalzen (23a, 23b) besteht.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminiereinrichtung zusätlich hinter den Laminierwalzen über weitere Anpreßwalzen verfügt, zwischen denen sich Kühlrohre oder Kühlplatten befinden.

10. Anlage nach Anspruch 1 und 4-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Laminierein­ richtung eine Klebstoffreaktivierungsvorrichtung vorgeschaltet ist.

11. Anlage nach Anspruch 1, 4-7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminier­ einrichtung aus durch mit Saugnäpfen ausgerüsteten Robotern besteht, die plat­ tenförmige Deckschichten vom Vorratsstapel entnehmen und bei der mit Klebstoff ausgerüsteten Plattenbahn anlegt, gemeinsam durch Wärme reaktiviert und mit­ tels Laminierwalzen miteinander verbindet.

12. Anlage nach Anspruch 1 und 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen thermoplastischer Deckschichten aus dem Deckschichtenextruder (30) besteht, den Massezuführungsrohren (31), geneigten Breitschlitzdüsen (28a, 28b) und den Laminierwalzen (29a, 29b).

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung eine Kleb­ stoffsprühvorrichtung mit Sprühköpfen (34a, 34b) vorgeschaltet ist.

14. Anlage nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die speicherprogram­ mierbare Steuerung die Drehzahlen der Oberwalzen (14a) und (15), der Abroll- und Umlenkwalzen (21a, b u. 22a, b), der Laminierwalzen (23a, b), der angetriebe­ nen Rollen der Rollenbahn (16) auf die Geschwindigkeit des Stahlbandes (12) abstimmt, derart, daß alle Vorschubgeschwindigkeiten gleich sind und weiter, daß die Leistung der Klebstoffdosierpumpen jeweils der gewählten Auftragsmen­ ge entspricht.