DE4413801A1

DE4413801A1 - Vorrichtung zum Gießen von Kunststoffen

Info

Publication number: DE4413801A1
Application number: DE4413801A
Authority: DE
Inventors: Armin W Tanner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-02-02

Description

Eine ideale Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff produkten sollte kostengünstig, einfach zu bedienen und energiesparend sein. Im weiteren sollte sie auch die Verar beitung von unsortierten, ungereinigten Altkunststoffen ohne vorhergehende Agglomerierung ermöglichen.

Gemäß dem heutigen Stand der Technik sind zwar verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffen bekannt, welche aber alle mit gewissen Nachteilen behaftet sind.

Zu den bisher bekannten Vorrichtungen gehören zum Beispiel die Extruder. Mit solchen Extrudern konnten die Kunststoffe nur aussortiert, gereinigt und agglomeriert verarbeitet werden. Die Verarbeitung von zerkleinerten, unsortieren Altkunststof fen war nicht möglich.

Im weiteren war es bisher bekannt, daß man Kunststoffprodukte mit Pressen oder mit Spritzgußmaschinen herstellen kann. Alle bekannten Vorrichtungen zur Verarbeitung von Kunststoffen sind kompliziert aufgebaut und schwierig zu bedienen. Sie sind entsprechend teuer in der Anschaffung, im Betrieb und im Un terhalt.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Gießen von Kunststoffen zu schaffen, welche einfach auf gebaut und leicht zu bedienen ist. Außerdem sollte mit der Vorrichtung die Verarbeitung von weitgehend unsortiertem und ungereinigtem Kunststoff ohne vorhergehende Agglomerierung möglich sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe der Ausbil dungsmerkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentan spruches 1 gelöst.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Silo mit Heiz zonen, mit dessen Hilfe weitgehend unsortierte, ungereinigte Kunststoffe, vorzugsweise thermoplastische Recyclingkunst stoffe, ohne vorhergehende Agglomerierung drucklos vergossen werden können. Die Erfindung ist unter anderem in den Zeich nungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 dreidimensionale Darstellung eines Silos ohne Förder schnecken.

Fig. 2 Aufsicht auf ein Silo mit Förderschnecken.

Fig. 3 Seitenansicht eines Silos mit Förderschnecken.

Fig. 4 Schema einer Kunststoffverarbeitungsanlage mit einem Silo ohne Förderschnecken.

Der vorgeschlagene Silo 1 läßt sich in einen breiten oberen Bereich 2, einen unteren schmalen Bereich 3 und einen da zwischenliegenden, sich verengenden Verbindungsbereich 4 glie dern (vgl. Fig. 1 und 3).

Der obere Bereich 2 dient als Vorratsbehälter für den zu ver arbeitenden Kunststoff. Er hat eine runde oder rechteckige Querschnittsform. In ihm kann ein Mischer angeordnet sein, welcher die Brückenbildung des Kunststoffs im Silo 1 ver hindert, und dadurch dafür sorgt, daß der Kunststoff im Silo 1 kontinuierlich nach unten fließt oder rutscht.

Der untere Bereich 3 des Silos 1 weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf (vgl. Fig. 2). Seine Länge entspricht etwa dem Durchmesser bzw. der Länge des oberen Bereichs 2. Er ist sehr schmal und wirkt dadurch wie der Ausfluß eines Trichters. Dieser untere Bereich 3 weist eine Heizzone 5 für die Erwär mung des Kunststoffes auf. Die Heizung kann zum Beispiel aus einer Vielzahl von Heizstäben bestehen, welche an der Außenseite der Längsflächen des unteren Bereichs 3 angebracht sind und parallel zu den Unterkanten dieser Längsflächen verlaufen (vgl. Fig 1).

Zum Einfüllen des Kunststoffes ist die Oberseite 6 des Silos 1 vollständig offen oder meist zumindest eine Einfüllöffnung auf.

Für den Silo 1 sind zwei Ausbildungsarten vorgesehen. Eine Ausbildungsart verfügt über Förderschnecken 11, die andere Ausbildungsart nicht (vgl. Fig. 1 und 3).

Bei der Ausbildungsart ohne Förderschnecken 11 ist die Unter seite des unteren Bereichs 3 offen und bildet somit eine Ausflußöffnung 7 für die Kunststoffschmelze. Direkt unterhalb dieser Ausflußöffnung 7 ist ein Förderband 8 angeordnet. Auf dem Förderband 8 sind hintereinander eine Vielzahl von Gußformen 9 befestigt. Zur Befestigung dieser Gußformen 9 können eiserne U-Profile oder L-Profile dienen. In der Fig. 1 ist ein Silo 1 mit einem Förderband 8 dargestellt, welches stab förmige Gußformen 9 trägt. Die Gußformen 9 können aber be liebig andere Formen aufweisen. Sie sind auf dem Förderband 8 lückenlos hintereinander angeordnet. Während des Gießens bewegt sich das Förderband 8 parallel zu den Querflächen des Silos 1.

Bei der Ausbildungsart mit Förderschnecken 11 mündet der un tere Silobereich 3 an seiner unteren Schmalseite in eine Viel zahl von Rohren 10 ein, welche rechtwinklig zu den Längsflä chen des unteren Silobereichs 3 verlaufen (vgl. Fig. 2 und 3). Die Rohre 10 weisen einen runden Querschnitt auf und enthalten je eine Förderschnecke 11. Unter diesen Rohren 10 ist eben falls ein Förderband 8 angeordnet, welches parallel zu den Rohren 10 verläuft.

Nachdem nun der Aufbau des Silos 1 beschrieben worden ist, kann seine Funktionsweise verstanden werden.

Der zu verarbeitende Kunststoff wird von oben in den Silo 1 eingefüllt. Es kann weitgehend unsortierter, ungereinigter Kunststoff verwendet werden, welcher vorher mit einer Mühle oder einem Schredder zerkleinert worden ist. Besonders ge eignet sind thermoplastische Recyclingkunststoffe.

Selbstverständlich läßt sich auch gereinigter, aussortierter Kunststoff verarbeiten, welcher vorher agglomeriert wurde. Agglomerierter Kunststoff ist granulatförmig.

Die Schwerkraft und der Mischer bewirken, daß der Kunststoff im Silo 1 nach unten rutscht. Der Kunststoff gelangt schließlich in den unteren Bereich 3 mit der Heizzone 5 und wird soweit erhitzt, bis er schmilzt.

Beim Silo 1 ohne Förderschnecken 11 fließt die Kunststoff schmelze durch die Ausflußöffnung 7 aus dem Silo 1 direkt in diejenige Gußform 9, welche sich gerade unter der Ausflußöffnung 7 befindet (vgl. Fig. 4).

Während des Gießens ist das Förderband 8 eingeschaltet, so daß eine Gußform 9 nach der anderen unter der Ausflußöffnung 7 durchbewegt und gefüllt wird. Der Füllungsgrad der Gußformen 9 ist abhängig von der Fließgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze und der Laufgeschwindigkeit des Förder bandes 8. Sie kann also durch die Veränderung der Förderband laufgeschwindigkeit beliebig variiert werden.

Die gefüllten Gußformen 9 werden durch das Förderband 8 von der Ausflußöffnung 7 des Silos 1 wegbewegt. Die Länge des Förderbandes 8 wird so gewählt, daß, bevor eine Gußform 9 das Förderbandende erreicht, der Kunststoff in der Gußform 9 genügend gut abkühlen kann. Es besteht die Möglichkeit, die Abkühlung mit Hilfe von kaltem Wasser zu beschleunigen. Am Förderbandende werden die gegossenen, abgekühlten Kunststoff körper 12 automatisch aus den Gußformen 9 herausgekippt.

In der Fig. 4 ist ein Schema einer vollständigen Kunststoff verarbeitungsanlage dargestellt, mit welcher Kunststoffwürfel hergestellt werden können. Bei dieser Anlage sind die Gußformen 9 stangenförmig. Die gegossenen Kunststoffstangen 12 werden am Förderbandende auf einen Transporttisch 13 gekippt. An der dem Förderband 8 abgewandten Seite des Transportisches 13 sind mehrere Kreissägen 16 nebeneinander angeordnet, durch welche jede Kunststoffstange 12 in eine Vielzahl von Würfeln zersägt wird. Die Würfel können dann zum Beispiel mit einem weiteren Förderband zu einer Verpackungsanlage 14 transpor tiert werden.

Beim Silo 1 mit Förderschnecken 11 fließt die Kunststoff schmelze vom unteren Silobereich 3 in die Rohre 10 und dann durch die Förderschnecken 11 in den Rohren 10 vom Silo 1 weg nach vorne bewegt. Der Kunststoff, welcher aus den vorderen Stirnöffnungen 15 der Rohre 10 austritt, senkt sich auf das Förderband 8 nieder, welches unter den Rohren 10 angeordnet ist. Er wird von diesem Förderband 8 von den Stirnöffnungen 15 weg nach vorne getragen.

Es ist nun ersichtlich, daß durch diese Anordnung pro Rohr 10 eine ununterbrochene Kunststoffwurst entsteht. Diese Kunst stoffwürste werden schließlich zu kurzen Kunststoffblöcken zerschnitten.

Die derartig produzierten Kunststoffwürfel und -blöcke stel len Halbfabrikate dar, welche zu Kunststoffendprodukten wei terverarbeitet werden können.

Mit dem Silo 1 ohne Förderschnecken 11 lassen sich selbst verständlich Kunststoffendprodukte auch direkt gießen. Auf dem Förderband 8 müssen dafür einfach geeignete Guß formen 9 befestigt werden.

Der vorgeschlagene Silo 1 weist gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen zur Verarbeitung von Kunststoff die folgenden Vorteile auf:

Mit dem Silo 1 lassen sich nun zum ersten Mal weitgehend un sortierte, ungereinigte Altkunststoffe direkt verarbeiten.

Der Silo 1 weist eine viel einfachere Konstruktion auf als die bisher bekannten Vorrichtungen zur Verarbeitung von Kunst stoffen. Er umfaßt nur wenige bewegliche Teile. Dies hat zur Folge, daß er kaum reparaturanfällig ist.

Der Silo 1 ist im weiteren sehr einfach zu bedienen. Dadurch ist es möglich, die Kunststoffverarbeitung von weniger quali fizierten, billigeren Arbeitskräften durchführen zu lassen als bisher.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß der vorgeschla gene Silo 1 in der Anschaffung, in der Anwendung und auch im Unterhalt wesentlich billiger ist als die bisher bekannten Vorrichtungen zur Verarbeitung von Kunststoffen.

Bezugszeichenliste

1 Silo
2 oberer breiter Bereich des Silos
3 unterer schmaler Bereich des Silos
4 mittlere sich verengender Verbin dungsbereich des Silos
5 Heizzone
6 Oberseite des Silos
7 Ausflußöffnung des Silos
8 Förderband
9 Gußformen
10 Rohre
11 Förderschnecken
12 gegossene Kunststoffkörper
13 Transporttisch
14 Verpackungsanlage
15 vordere Stirnöffnungen der Rohre
16 Kreissäge

Claims

1. Vorrichtung zum Gießen von Kunststoffen, insbesondere thermoplastischer Recycling-Kunststoffe, in eine Gußform oder als Strangguß, wobei der Kunststoff in einem Silo bevorratet ist und durch eine Ausflußöffnung im unteren, schmalen Bereich des Silos austritt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Bereich (3) um die Ausflußöffnung (7) eine Heizzone (5) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußöffnung (7) des unteren Bereichs (3) eine längliche Form aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Gußform(-en) (9) der Querschnittsform der Ausflußöffnung (7) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport der Gußform(-en) (9) ein Förderband (8) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes (8) regulierbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform(-en) (9) mit Wasser gekühlt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Ausflußöffnung (7) mehrere Rohre (10) mit Förderschnecken (11) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Förderband (8) wenigstens eine Kreissäge (16) zum Querteilen der in die Gußformen (9) gegossenen Kunststoffkörper (12) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine entlang den Förderschnecken (11) sich mitbewegende Säge zum Ablängen einzelner, stranggegossener Kunststoffkörper (12) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des unteren Bereichs (3) ein Mischer innerhalb des Silos (1) angeordnet ist.