WO1994026494A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von formteilen aus kunststoffabfällen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von formteilen aus kunststoffabfällen Download PDF

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WO1994026494A1
WO1994026494A1 PCT/DE1994/000526 DE9400526W WO9426494A1 WO 1994026494 A1 WO1994026494 A1 WO 1994026494A1 DE 9400526 W DE9400526 W DE 9400526W WO 9426494 A1 WO9426494 A1 WO 9426494A1
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    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
    • B29C43/06—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds continuously movable in one direction, e.g. mounted on chains, belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
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    • B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/26—Scrap or recycled material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention initially relates to a process for the production of molded parts from plastic waste, in particular from a fraction sorted from household waste and having different plastics and contaminants, which has been roughly broken down into plastic chips.
  • Such a method is known, for example, from DE-OS 23 40 505, in which a raw material consisting of various thermoplastic plastics is applied to a conveyor to form a mat, the material mat by passing it through an oven onto the conveyor Softening point. of the material is heated, producing a softened, web-shaped material mat, from which a desired end product is formed after at least one additional pressing process.
  • This process has the disadvantage that it is relatively complex because first a flat, plastic preliminary product is produced, which is then processed into the final product in at least one further process step.
  • the object of the invention is therefore to provide the simplest and most economical method for producing
  • the object of the invention is achieved in comparison with the prior art characterized by the preamble, in particular by the features of claim 1, according to which the plastic chips are filled into at least one mold and heated under the action of a pressing force in the same, the plastic chips being softened together ⁇ tert, and after cooling in the mold form a stable molded part.
  • plastic waste of all kinds which e.g. come from the collection of the German Dual System (DSD)
  • DSD German Dual System
  • the molded parts produced by the process according to the invention have the advantage that they are intermediate or end products produced using minimal energy expenditure, which have high strength and of which, despite their composition from different plastics, pose no danger to the Environment runs out.
  • the germs present in the plastic waste are killed by the heat treatment and, on the other hand, the finished molded part cannot be leached out.
  • the process according to the invention also has the advantage that the molded parts produced by the process are virtually a risk-free usable raw material depot, with "used" molded parts repeatedly in a roughly crushed state to the process or a later one energetic use can be supplied.
  • the direct use of the plastic waste compacted by a factor of about 5 as a raw material for the production of new products not only relieves not only the capacity of plastic recycling plants, but also the landfills.
  • the plastic chips are heated for a certain time to approximately 180 ° Celsius, depending on the thickness of the molded parts to be produced, and then cooled to the state of demolding.
  • the heating of the raw material to approximately 180 ° has the advantage that the necessary strengths are achieved after the release state has been reached, with only a relatively small amount of energy being required for this.
  • the invention relates to a device for producing molded parts with at least one press, which has an upper and lower press plate and a press mold, the press mold consisting of a lower part receiving the material to be pressed and a mold closing and the press force on the material transferring cover.
  • Such a device is e.g. known from the processing of plastic powder by means of the sintering technique.
  • Powdery plastics with preferably limited thermoplasticity e.g. Processed polyethylene tetrafluoroethylene (PTFE) or high-molecular low pressure polyethylene.
  • PTFE polyethylene tetrafluoroethylene
  • the plastic powder is compressed in the mold at room temperature and then sintered outside the mold at temperatures above the softening point.
  • the device has at least two presses, which are provided with a fixed upper and a movable lower press plate, one of which is heated and one is cooled, and that the presses with one another with a device for transport of the molds are connected, each press mold being automatically connected in the same way to the transport device moving in the conveying direction when the press is open.
  • the device according to the invention has the basic advantage that the molded parts are produced directly from the raw material only with the aid of at least two presses which are connected to an automatic transport device for the molds.
  • This device is very simple, so that the operating sequence is very clear.
  • a press mold filled with the raw material becomes automatic at the end of the heating phase after opening the press
  • the mold has side flanges at the boundaries of the lower part parallel to the conveying direction, by means of which the lower part is held in the transport device when the press is open.
  • This special design of the press molds according to the invention enables the press mold to virtually fall onto the transport device by simply opening the presses and can be automatically transported to the next press, where it is picked up again directly.
  • the transport system is advantageously a conveyor chain, conveyor belt, push bar system, guide roller system or the like. educated.
  • An advantageous further development of the device according to the invention has a plurality of presses which are arranged in rows, the presses, starting from the first one arranged, initially having a gradually increasing temperature, then having a gradually decreasing temperature.
  • This device which has a larger capacity, has the basic advantage that all the presses connected in series are connected to one another by the same transport device, so that the expenditure for
  • REPLACEMENT LEAF the transport of the individual molds from press to press is very low.
  • the individual presses have an essentially constant temperature, so that the material stress is reduced and the service life of each individual press is significantly increased.
  • the invention also relates to a working method for using an entire system, which is formed from a plurality of pressing devices arranged in series, which are connected to one another by means of a transport device, a pressing device having no pressing mold in each operating state.
  • the object of this invention is to provide a working method with which an overall system can be operated in the most economical manner possible.
  • This working method according to the invention advantageously makes it possible to use a device for producing molded parts with a relatively low drive power for the presses, because when using this working method only two presses are opened or closed at the same time.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mold
  • FIG. 3 is an illustration of FIG. 2 in the open state
  • ER SA TZBLATT 6 shows a schematic representation of an overall device constructed from parallel individual devices.
  • a pressing device for producing molded parts from plastic waste is generally designated by the reference number 10.
  • FIG. 1 shows a die 11 made of gray cast iron or cast aluminum, which consists of a lower part 12 and a cover 13.
  • the lower part 12 has a rectangular recess 14 for receiving the material to be pressed, the recess 14 being of a size which enables the cover 13 to plunge into the latter, sealing the lower part 12.
  • a transport device 15 On both sides of the mold 11, a transport device 15 is indicated by dash-dotted lines, with which the mold 11 can be transported in the direction of the arrow marked with an x.
  • the transport device 15 can e.g. as a conveyor chain, conveyor belt, push belt system, guide roller system or the like. be trained.
  • the side walls 16 facing the transport device 15 are provided on both sides with a flange 17, by means of which the mold 11 as a whole is mounted on the transport device 15.
  • a pressing device 10 is shown schematically as a whole.
  • REPLACEMENT LEAF Press mold 11 is arranged.
  • the transport device 15 is also shown schematically on both sides of the pressing device 10.
  • heating and cooling pipes 20 are provided in the upper and in the lower press plates 18 and 19, with which the press plates 18 and 19 can be brought to a very specific desired temperature.
  • the heating or cooling tube 20 can be charged with a heat exchanger medium.
  • the press mold 11 In the closed state of the press device 10 shown in FIG. 2, the press mold 11 is pressed against the upper press plate 18 by means of the lower press plate 19, the cover 13 tending to be immersed in the recess 14 of the lower part 12, not shown.
  • the cover 13 closes the recess 14 in such a way that no plastic waste can escape to the outside. It can also be seen that the mold 11 is lifted from the transport device 15 when the press device 10 is closed, so that the side flanges 17 are arranged above the transport device 15.
  • FIG. 3 shows the open state of a press.
  • the lower press plate 19 moves downwards, the press mold 11 following this movement until the side flanges 17 rest on the transport device 15. In this case, it can be in the x direction (see
  • a defined amount of coarsely crushed plastic waste is poured into the depression 14 of a press mold 11 and then the cover 13 is put on. Thereafter, the mold 11 is transported by means of the transport device 15 into a first press device 10 heated via the heating pipes 20, which is then closed immediately. Under the action of a pressing force F (see FIG. 2), the cover 13 is pressed into the recess 14 in the lower part 12.
  • a pressing force F see FIG. 2
  • stops are present on the side walls of the depression 14, which limit the immersion of the cover 13.
  • the volume of the filled plastic waste is reduced by about a factor of 5.
  • the heating of the plastic waste inside the mold 11 by means of the contact heat acting on the mold 11 via the upper and lower press plates 18 and 19, Plastic waste is heated, the plastic chips being sintered together with softening.
  • the press device 10 then opens until the press mold 11 with the side flanges 17 rests on the transport device 15 and to the next one
  • REPLACEMENT LEAF Press device 10 can be transported. This press device 10 is, however, a cooled one, in which the press mold 11 and the molding are cooled after the closing over the course of a further half an hour until the demolding state.
  • the heat dissipated is used to heat further moldings, so that the energy expenditure for producing a molding is minimized.
  • the heating time of the molding is approximately half an hour, with the plastic waste being heated to approximately 180 ° Celsius.
  • the residence time of the plastic waste in a device 10 depends on the thickness of the molding to be produced. It should be taken into account here that a quadrupling of the dwell time is necessary if the blank thickness is doubled.
  • each pressing device 10 has a stepwise higher or lower temperature.
  • the overall system R consists of pressing devices a to i, for example the pressing devices a to e being gradually higher
  • REPLACEMENT LEAF and the pressing device f to i have a gradually lower temperature. In effect, this means that the plastic waste gradually passes through all the pressing devices a to i during the heating and cooling times. It should be taken into account that the filling station and the demolding station are not shown in FIGS. 4 and 5.
  • FIGS. 4 and 5 also show a very specific working method for using such a complete system R.
  • the basis of this working method is that the number of press molds 11 passing through the entire system R is always one less than the number of pressing devices a to i of a complete system R.
  • the press devices e and g were opened or closed simultaneously in the direction of the arrows marked y and z, respectively. While there is a press mold 11 in each of the press devices e and g, the press device f has no press mold 11. For this reason, the press mold 11 of the press device e, which is connected to the transport device 15 in the same movement as the press device e is opened, can be transported in the x-direction into the "empty" press device f. When the pressing device f is reached, the pressing mold 11 is then automatically picked up and loaded with a pressing force F, while at the same time the pressing device d upstream of the pressing device e having no pressing mold 11 opens against the transport direction x.
  • the mold 11 located in the pressing device d is transported by means of the transport device 15 into the "gap" which results in the pressing device e.
  • the working process is continued in that the pressing device e closes and the pressing device c is opened at the same time.
  • the simultaneous opening or closing of two press devices and the transport of a press mold 11 into the next press device a to i significantly reduces the drive power required for the overall system R.
  • FIG. 6 shows a further alternative for the construction of an overall system P from press devices 10 '.
  • the entire system P consists of a parallel connection of two pressing devices 10 'connected in series, the first of which is heated and the second is cooled.
  • This overall system P is
  • REPLACEMENT LEAF enclosed port device 21 wherein the respectively arranged in series cooled or heated pressing devices 10 'are connected to each other with a further transport device 22 which has a transport connection to the common transport devices 21 by means of a transfer station, not shown .
  • the entire system P thus consists of an essentially revolving transport device 21, in the area of which a filling and demolding station 23 for the molds 11, including the lid placement station 24, is initially provided.
  • the molds 11 filled with plastic waste are then removed by means of the rotating transport device 21, which e.g. Can be shifting carriage, transported to the transfer station of the further transport device 22 leading to the series-connected pressing devices 10 '.
  • the transport device 22 designed as a chain conveyor takes over the press mold 11 and transports it to the press devices 10 '.
  • the press mold 11 falls onto the chain conveyor 22 in the manner previously described and is transported to the cooled press device 10.
  • the mold 11 After the mold 11 has reached the demolding state, it is moved to the transfer point by the rotating common transport device 21 and from there it is transported to a cover removal station 25 and the demolding station 23.
  • the molds 11 can in turn be filled with plastic waste in the filling station 23.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Beschrieben und dargestellt sind ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Arbeitsverfahren in Zusammenhang mit der Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfällen, insbesondere aus einer aus dem Hausmüll sortierten, unterschiedliche Kunststoffe und Verunreinigungen aufweisenden Fraktion, welche in Kunststoffschnitzel grob zerkleinert worden ist. Die grundsätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Arbeitsverfahren zur Verwendung der Vorrichtung zu schaffen, welche auf möglichst einfache und auch wirtschaftliche Weise die Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfällen ermöglicht. Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, daß die Kunststoffschnitzel in mindestens eine Pressform eingefüllt und unter Beaufschlagung einer Presskraft in derselben erwärmt werden, wobei die Kunststoffschnitzel unter Erweichung miteinander gesintert werden und nach dem Abkühlen in der Pressform ein stabiles Formteil bilden. Darüber hinaus schlägt die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Arbeitsverfahren zur Verwendung der Vorrichtung vor, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formtei¬ len aus Kunststoffabfallen
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfallen, ins¬ besondere aus einer aus dem Hausmüll sortierten, unter¬ schiedliche Kunststoffe und Verunreinigungen aufweisen¬ den Fraktion, welche in Kunststoffschnitzel grob zer¬ kleinert worden ist.
Ein derartiges Verfahren ist zum Beispiel aus der DE-OS 23 40 505 bekannt, bei welchem ein aus verschie¬ denen thermoplastischen Kunststoffen bestehendes Rohma¬ terial unter Bildung einer Matte auf einen Förderer aufgetragen wird, die Materialmatte durch Hindurchfüh¬ rung durch einen Ofen auf den Erweichungspunkt. des Ma¬ terials erhitzt wird, wobei eine erweichte, bahnenför- mige Materialmatte entsteht, aus der nach mindestens einem zusätzlichen Pressvorgang ein gewünschtes Endpro- dukt gestaltet wird.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es relativ aufwendig ist, weil zunächst ein ebenes, plastisches Vorprodukt erzeugt wird, welches dann in mindestens ei- nem weiteren Verfahrensschritt zu dem endgültigen Pro¬ dukt verarbeitet wird.
Darüber hinaus ist der bei diesem Verfahren erfor¬ derliche Energieverbrauch relativ hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein möglichst einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstel-
ERSATZBLATT lung eines Formteiles aus Kunststoffabfällen zu schaf¬ fen.
Die Aufgabe der Erfindung wird gegenüber den durch den Oberbegriff gekennzeichneten Stand der Technik ins¬ besondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wonach die Kunststoffschnitzel in mindestens eine Pressform eingefüllt und unter Beaufschlagung einer Presskraft in derselben erwärmt werden, wobei die Kunststoffschnitzel unter Erweichung miteinander gesin¬ tert werden, und nach dem Abkühlen in der Pressform ein stabiles Formteil bilden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können nunmehr auf vorteilhafte Weise insbesondere Kunst- stoffabfälle unterschiedlichster Art, welche z.B. aus der Sammlung des Dualen Systems Deutschlands (DSD) stammen, direkt und ohne aufwendige vorherige Aufberei¬ tung mittels einer Verarbeitungsstufe in marktfähige Produkte umgesetzt werden.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren herge¬ stellten Formteile haben nämlich den Vorteil, daß es sich bei ihnen um mittels minimalen Energieaufwands hergestellte Zwischen- oder Endprodukte handelt, welche eine hohe Festigkeit aufweisen und von denen trotz ih¬ rer Zusammensetzung aus unterschiedlichen Kunststoffen keine Gefahr für die Umwelt ausgeht. So werden einer¬ seits die in dem Kunststoffabfall vorhandenen Keime durch die Temperaturbehandlung abgetötet und anderer¬ seits ist das fertige Formteil nicht auslaugbar.
ERSATZBLATT Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Verfah¬ ren auch noch den Vorteil auf, daß es sich bei den durch das Verfahren hergestellten Formteilen quasi um ein risikolos verwendbares Rohstoffdepot handelt, wobei "verbrauchte" Formteile immer wieder in grob zer¬ kleinertem Zustand dem Verfahren oder einer späteren energetischen Verwendung zugeführt werden können. Letztlich werden durch die direkte Verwendung der im Verfahren um etwa den Faktor 5 verdichteten Kunst- stoffabfalle als Rohstoff zur Herstellung von neuen Produkten nicht nur die Kapazität von Kunststoff¬ recyclinganlagen, sondern auch die Mülldeponien deut¬ lich entlastet.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Kunststoffschnitzel in Abhängigkeit von der Dicke der zu erstellenden Formteile eine bestimmte Zeit auf unge¬ fähr 180° Celsius erwärmt und danach auf den Entfor- mungszustand abgekühlt.
Die Erwärmung des Rohmaterials auf ca. 180° hat nach den betrieblichen Erfahrungen den Vorteil, daß da¬ mit die notwendigen Festigkeiten nach dem Erreichen des Entformungszustandes erzielt werden, wobei dazu nur ein relativ geringer Energieeinsatz notwendig ist.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird während der Erwärmung und der Abkühlung eine kon¬ stante Presskraft aufgebracht. Diese isobare Verfah- rensweise hat den Vorteil, daß die gewünschte Festig¬ keit der Formteile auch bei schwankender Zusammenset¬ zung der Kunststoffabfalle erreicht wird.
ERSATZBLATT Darüber hinaus ist auch ein erfindungsgemäßes Ver¬ fahren denkbar, bei dem während der Erwärmung und der Abkühlung das Formvolumen konstant bleibt. Diese isochore Verfahrensweise garantiert die Erzeugung von Formteilen mit stets gleichen Abmessungen.
Erfindungsgemäße Abwandlungen des Verfahrens erge¬ ben sich aus weiteren Ansprüchen.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrich¬ tung zur Herstellung von Formteilen mit mindestens ei¬ ner Presse, welche eine obere sowie untere Pressen¬ platte und eine Pressform aufweist, wobei die Pressform aus einem das zu pressende Material aufnehmenden Unter¬ teil und einem die Form verschließenden sowie die Presskraft auf das Material übertragenden Deckel be¬ steht.
Eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus der Verar¬ beitung von Kunststoffpulver mittels der Sintertechnik bekannt. Hierbei werden pulverför ige Kunststoffe mit vorzugsweise begrenzter Thermoplastizität, z.B. Poly- tetrafluoräthylen (PTFE) oder hochmolekulares Nieder- druck-Polyäthylen verarbeitet. Bei diesem Preßsinter- Verfahren wird das Kunststoffpulver bei Raumtemperatur in der Form zusammengepreßt und anschließend außerhalb der Form bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunk¬ tes gesintert.
ERSATZBLATT Diese Vorrichtung ist nach praktischen Erfahrungen zur Verarbeitung von Rohmaterial aus unterschiedlichen Kunststoffen nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrich¬ tung zur Herstellung von Formteilen, insbesondere aus einer aus dem Hausmüll sortierten, unterschiedliche Kunststoffe und Verunreinigungen aufweisenden Fraktion zu schaffen, welche möglichst einfach aufgebaut ist und es erlaubt, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand Formteile herzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentli¬ chen daraus, daß die Vorrichtung zumindest zwei, mit einer feststehenden oberen und einer bewegbaren unteren Pressenplatte versehene Pressen aufweist, von denen eine beheizt und eine gekühlt ist, und daß die Pressen untereinander mit einer Einrichtung zum Transport der Formen verbunden sind, wobei jede Pressenform bei ge- öffneter Presse mit der sich in Förderrichtung bewegen¬ den Transporteinrichtung automatisch bewegungseinheit¬ lich verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den grund- sätzlichen Vorteil, daß die Formteile direkt aus dem Rohmaterial nur mit Hilfe von mindestens zwei Pressen hergestellt werden, welche mit einer automatischen Transporteinrichtung für die Formen verbunden sind. Diese Vorrichtung ist sehr einfach aufgebaut, so daß auch der Betriebsablauf sehr übersichtlich ist. Eine mit dem Rohmaterial gefüllte Pressform wird am Ende der Erwärmungsphase nach dem Öffnen der Presse automatisch
ERSATZBLATT zur nächsten Presse transportiert, in der die Form so¬ wie ihr Inhalt bis zum Entformungszustand herunterge¬ kühlt werden. Insgesamt ist dadurch auf technisch ein¬ fache sowie wirtschaftliche Weise die Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfallen möglich.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung, weist die Pressform an den parallel zur Förderrichtung vorhandenen Begrenzungen des Unterteils Seitenflansche auf, durch welche das Un¬ terteil bei geöffneter Presse in der Transporteinrich¬ tung gehalten wird. Diese besondere erfindungsgemäße Ausbildung der Pressformen ermöglicht es, daß durch einfaches Öffnen der Pressen die Pressform quasi auf die Transportvorrichtung fällt und automatisch zur nächsten Presse transportiert werden kann, wo sie di¬ rekt wieder aufgenommen wird. Dabei ist das Transport¬ system vorteilhafterweise als Förderkette, Förderrie¬ men, Schubbalkensystem, Führungsrollensystem od.dgl. ausgebildet.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung weist mehrere Pressen auf, die in Reihen angeordnet sind, wobei die Pressen ausgehend von der zuerst angeordneten zunächst eine stufenweise steigende Temperatur danach eine stufenweise fallende Temperatur aufweisen.
Diese, eine größere Kapazität aufweisende Vorrich- tung hat den grundsätzlichen Vorteil, daß alle in Reihe geschalteten Pressen durch dieselbe Transporteinrich¬ tung miteinander verbunden sind, so daß der Aufwand für
ERSATZBLATT den Transport der einzelnen Pressformen von Presse zu Presse sehr gering ist. Darüber hinaus haben die ein¬ zelnen Pressen eine im wesentlichen ' konstante Tempera¬ tur, so daß sich die Materialbeanspruchung verringert sowie die Lebensdauer jeder einzelnen Presse deutlich erhöht.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Letztlich betrifft die Erfindung auch ein Arbeits¬ verfahren zur Verwendung einer Gesamtanlage, welche aus mehreren in Reihe angeordneten Pressvorrichtungen ge- bildet ist, die mittels einer Transporteinrichtung mit¬ einander verbunden sind, wobei in jedem Betriebszustand jeweils eine Pressvorrichtung keine Pressform aufweist.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Arbeitsver- fahren zu schaffen, mit dem eine Gesamtanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20 auf eine möglichst wirt¬ schaftliche Art und Weise betrieben werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentli- chen aus dem Kennzeichenteil des Anspruchs 20, wonach die jeweiligen Pressvorrichtungen, die die keine Pressform aufweisende Pressvorrichtung zwischen sich einschließen, gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden, wobei die in letzterer angeordnete Pressform mittels der Transporteinrichtung in die in Förderrich¬ tung jeweils freie Pressvorrichtung bewegt wird.
ERSATZBLATT Durch dieses erfindungsgemäße Arbeitsverfahren ist es auf vorteilhafte Weise möglich, bei einer Vorrich¬ tung zur Herstellung von Formteilen mit einer relativ geringen Antriebsleistung für die Pressen auszukommen, weil bei Verwendung dieses Arbeitsverfahrens gleichzei¬ tig nur jeweils zwei Pressen geöffnet bzw. geschlossen werden.
Zusammenfassend werden dadurch die Kosten für eine derartige Vorrichtung aufgrund der deutlich verringer¬ ten installierten Antriebsleistung vermindert.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Pressform,
Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch eine geschlossene Presse,
Fig. 3 eine Darstellung nach Fig. 2 in geöffnetem Zustand,
Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung eines Arbeitsverfahrens zur Verwendung einer aus in Reihe an- geordneten Pressvorrichtungen bestehenden Gesamtanlage und
ERSATZBLATT Fig. 6 eine schematische Darstellung einer aus parallelen Einzelvorrichtungen aufgebauten Gesamtvor¬ richtung.
In den Zeichnungen ist eine Pressvorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoffabfallen ins¬ gesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Fig. 1 zeigt zunächst eine aus Grauguß oder Alumi- niumguß bestehende Pressform 11, welche aus einem Un¬ terteil 12 und einem Deckel 13 besteht. Das Unterteil 12 weist eine rechteckige Vertiefung 14 zur Aufnahme des zu pressenden Materials auf, wobei die Vertiefung 14 eine Größe aufweist, die es dem Deckel 13 ermög- licht, unter Verschluß des Unterteils 12 in letzteres abdichtend einzutauchen.
Beidseitig der Pressform 11 ist strichpunktiert eine Transporteinrichtung 15 angedeutet, mit welcher die Pressform 11 in Richtung des mit x gekennzeichneten Pfeils transportiert werden kann. Die Transporteinrich¬ tung 15 kann z.B. als Förderkette, Förderriemen, Schub¬ bandsystem, Führungsrollensystem od.dgl. ausgebildet sein. Die zu der Transporteinrichtung 15 weisenden Sei- tenwände 16 sind beidseitig mit einem Flansch 17 verse¬ hen, mittels dessen die Pressform 11 insgesamt auf der Transporteinrichtung 15 gelagert ist.
In den Fig. 2 und 3 ist eine Pressvorrichtung 10 insgesamt schematisch dargestellt. Man erkennt eine obere, unbewegliche Pressenplatte 18 und eine untere, bewegliche Pressenplatte 19 zwischen denen eine
ERSATZBLATT Pressform 11 angeordnet ist. Beidseitig der Pressvor¬ richtung 10 ist darüber hinaus jeweils die Transport¬ einrichtung 15 schematisch dargestellt.
Letztlich sind in der oberen wie auch in der unte¬ ren Pressenplatte 18 und 19 Heiz- bzw. Kühlrohre 20 vorhanden, mit welchen die Pressenplatten 18 und 19 auf eine ganz bestimmte gewünschte Temperatur gebracht wer¬ den können. Zu diesem Zweck können die Heiz- bzw. Kühl- röhre 20 mit einem Wärmetauscher-Medium beschickt wer¬ den.
Im geschlossenen, in Fig. 2 dargestellten Zustand der Pressvorrichtung 10 wird die Pressform 11 mittels der unteren Pressenplatte 19 gegen die obere Pressen¬ platte 18 gedrückt, wobei der Deckel 13 tendentiell in die nicht dargestellte Vertiefung 14 des Unterteils 12 eintaucht. Dabei verschließt der Deckel 13 die Vertie¬ fung 14 so ab, daß kein Kunststoffabfall nach außen treten kann. Es ist auch zu erkennen, daß die Pressform 11 beim Schließen der Pressvorrichtung 10 von der Transporteinrichtung 15 abgehoben wird, so daß die Sei¬ tenflansche 17 oberhalb der Transporteinrichtung 15 an¬ geordnet sind.
In Fig. 3 ist dagegen der geöffnete Zustand einer Presse zu erkennen. In diesem Fall bewegt sich die un¬ tere Pressenplatte 19 nach unten, wobei die Pressform 11 diese Bewegung so lange mitvollzieht, bis daß die Seitenflansche 17 auf der Transporteinrichtung 15 auf¬ liegen. In diesem Fall kann die sich in x-Richtung (s.
ERSATZBLATT^ Fig. 1) bewegende Transporteinrichtung 15 die Pressform 11 zur nächsten Pressvorrichtung 10 transportieren.
Der Betriebsablauf einer in den Fig. 1 bis 3 dar- gestellten Pressvorrichtung 10 ist nun folgendermaßen:
Zunächst wird eine definierte Menge an grob zer¬ kleinertem Kunststoffabfall in die Vertiefung 14 einer Pressform 11 eingefüllt und dann der Deckel 13 aufge- legt. Danach wird die Pressform 11 mittels der Trans¬ porteinrichtung 15 in eine erste, über die Heizrohre 20 erwärmte Pressvorrichtung 10 transportiert, wobei diese dann sofort geschlossen wird. Unter Einwirkung einer Presskraft F (s. Fig. 2) wird der Deckel 13 in die Ver- tiefung 14 des Unterteils 12 gedrückt. Bei der isocho- ren Steuerung des Pressvorrichtung 10 sind zum Beispiel an den Seitenwänden der Vertiefung 14 Anschläge vorhan¬ den, welche das Eintauchen des Deckels 13 begrenzen.
Bei der Herstellung der Formteile ergibt sich eine Volumenverringerung des eingefüllten Kunststoffabfalls um etwa den Faktor 5. Infolge der Erwärmung des Kunst¬ stoffabfalls innerhalb der Pressform • 11 mittels der über die obere wie auch untere Pressenplatte 18 und 19 auf die Pressform 11 einwirkende Kontaktwärme wird der Kunststoffabfall erwärmt, wobei die Kunststoffschnitzel unter Erweichung miteinander gesintert werden.
Danach öffnet sich die Pressvorrichtung 10 so weit, bis die Pressform 11 mit den Seitenflanschen 17 auf der Transporteinrichtung 15 ruht und zur nächsten
ERSATZBLATT Pressvorrichtung 10 transportiert werden kann. Bei dieser Pressvorrichtung 10 handelt es sich jedoch um eine gekühlte, in der die Pressform 11 und der Formung nach dem Schließen im Verlauf einer weiteren halben Stunde bis zum Entformungszustand abgekühlt wird.
Grundsätzlich ist es vorgesehen, die dabei abge¬ führte Wärme zum Erwärmen von weiteren Formungen zu nutzen, damit sich der Energieaufwand zur Herstellung eines Formlings minimiert.
Bei einer gewünschten Formteildicke von etwa 25 mm beträgt die Heizzeit des Formung in etwa eine halbe Stunde, wobei das Kunststoffabfall auf ca. 180° Celsius erhitzt wird. Grundsätzlich hängt die Verweilzeit des Kunststoffabfalls in einer Vorrichtung 10 von der Dicke des herzustellenden Formlings ab. Dabei ist zu berück¬ sichtigen, daß bei Verdoppelung der Formlingsdicke eine Vervierfachung der Verweilzeit notwendig ist.
Die Fig. 4 und 5 zeigen nun eine aus mehreren Pressvorrichtungen 10 zusammengesetzte Gesamtanlage R zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoffabfällen, welche in Reihe geschaltet und über die Transportein- richtung 15 miteinander verbunden sind. Die Besonder¬ heit dieser Gesamtanlage R besteht darin, daß jede Pressvorrichtung 10 eine stufenweise höhere bzw. nied¬ rigere Temperatur aufweist.
Im vorliegenden Beispiel besteht die Gesamtanlage R aus Pressvorrichtungen a bis i, wobei zum Beispiel die Pressvorrichtungen a bis e eine stufenweise höhere
ERSATZBLATT und die Pressvorrichtung f bis i eine stufenweise nied¬ rigere Temperatur aufweisen. Im Endeffekt bedeutet dies, daß der Kunststoffabfall während der Heizzeit und der Kühlzeit nach und nach alle Pressvorrichtungen a bis i durchläuft. Zu berücksichtigen ist, daß in den Fig. 4 und 5 die Einfüllstation wie auch die Entfor- mungsstation nicht dargestellt sind.
Die Figuren 4 und 5 zeigen darüber hinaus ein ganz bestimmtes Arbeitsverfahren zur Verwendung einer derar¬ tigen Gesamtanlage R. Basis dieses Arbeitsverfahrens ist es, daß die Zahl der schrittweise die Gesamtanlage R durchlaufenden Pressformen 11 immer um eine einzige geringer ist als die Zahl der Pressvorrichtungen a bis i einer Gesamtanlage R.
In Fig. 4 ist schematisch angedeutet, daß die Pressvorrichtungen e und g in Richtung der mit y bzw. z gekennzeichneten Pfeile gleichzeitig geöffnet oder ge- schlössen wurden. Während sich in den Pressvorrichtun¬ gen e und g jeweils eine Pressform 11 befindet, weist die Pressvorrichtung f keine Pressform 11 auf. Aus die¬ sem Grunde kann nun die Pressform 11 der Pressvorrich¬ tung e, welche beim Öffnen der Pressvorrichtung e bewe- gungseinheitlich mit der Transporteinrichtung 15 ver¬ bunden wird, in x-Richtung in die "leere" Pressvorrich¬ tung f transportiert werden. Bei Erreichen der Pressvorrichtung f wird dann automatisch die Pressform 11 von derselben aufgenommen und mit einer Presskraft F belastet, während gleichzeitig die der keine Pressform 11 aufweisenden Pressvorrichtung e entgegen der Trans¬ portrichtung x vorgelagerte Pressvorrichtung d öffnet.
ERSATZBLATT Im nächsten Arbeitstakt wird die in der Pressvor¬ richtung d befindliche Pressform 11 mittels der Trans¬ portvorrichtung 15 in die sich bei der Pressvorrichtung e ergebende "Lücke" transportiert. Letztlich wird das Arbeitsverfahren dadurch fortgesetzt, daß die Pressvor¬ richtung e schließt und die Pressvorrichtung c gleich¬ zeitig geöffnet wird.
Auf diese Art und Weise des gleichzeitigen Öffnens bzw. Schließens jeweils zweier Pressvorrichtungen sowie des Transportes einer Pressform 11 in die jeweils näch¬ ste, eine "Lücke" aufweisende Pressvorrichtung a bis i wird die für die Gesamtanlage R notwendige Antriebslei- stung deutlich reduziert. Dies gelingt dadurch, daß die Antriebsleistung nur so dimensioniert werden muß, daß zu jeder Zeit zwei Pressvorrichtungen a bis i geöffnet bzw. geschlossen werden können und in allen anderen Pressvorrichtungen a bis i die vorgesehene Presskraft F aufrechterhalten bleibt.
Aufgrund dieses Arbeitsverfahrens wandert die Po¬ sition der "pressenformfreien" Pressvorrichtung ständig um.
Letztlich zeigt die Fig. 6 eine weitere Alterna¬ tive zum Aufbau einer Gesamtanlage P aus Pressvorrich¬ tungen 10' . Hierbei besteht die Gesamtanlage P aus ei¬ ner Parallelschaltung von jeweils zwei hintereinander- geschalteten Pressvorrichtungen 10', von denen die erste jeweils beheizt und die zweite gekühlt wird. Diese Gesamtanlage P ist durch eine gemeinsame Trans-
ERSATZBLATT porteinrichtung 21 umschlossen, wobei die jeweils in Reihe angeordneten gekühlten bzw. beheizten Pressvor¬ richtungen 10' untereinander mit einer weiteren Trans¬ porteinrichtung 22 verbunden sind, welche mittels je- weils einer nicht dargestellten Übergabestation einen transportmäßigen Anschluß an die gemeinsamen Transport¬ einrichtungen 21 aufweist.
Die Gesamtanlage P besteht somit aus einer im we- sentlichen umlaufenden Transporteinrichtung 21, in des¬ sen Bereich zunächst eine Befüllungs- und Entformungs- station 23 für die Pressformen 11 einschließlich Deckelauflegestation 24 vorgesehen ist. Die mit Kunst¬ stoffabfall befüllten Pressformen 11 werden dann mit- tels der umlaufenden Transporteinrichtung 21, welche z.B. Verschiebewagen sein können, bis zur Übergabesta¬ tion der zu den hintereinandergeschalteten Pressvor¬ richtungen 10' führenden weiteren Transporteinrichtung 22 transportiert. Dort übernimmt die als Kettenbahn ausgebildete Transporteinrichtung 22 die Pressform 11 und transportiert diese zu den Pressvorrichtungen 10' . Nach Ablauf der Verweilzeit in der ersten, geheizten Pressvorrichtung 10' fällt die Pressform 11 auf die schon vorher geschilderte Art und Weise auf die Ketten- bahn 22 und wird zu der gekühlten Pressvorrichtung 10 transportiert. Nachdem die Pressform 11 den Entfor- mungszustand erreicht hat, wird sie bis zum Übergabe¬ punkt mit der umlaufenden gemeinsamen Transporteinrich¬ tung 21 bewegt und von dort aus zu einer Deckelabnahme- Station 25 sowie der Entformungsstation 23 transpor¬ tiert.
ERSATZBLATT Nach der Entformung können die Pressformen 11 wiederum in der Befullungsstation 23 mit Kunststoffab¬ fall gefüllt werden.
ERSATZBLATT

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung 'von Formteilen aus Kunststoffabfällen, insbesondere aus einer aus dem Hausmüll sortierten, unterschiedliche Kunststoffe und Verunreinigungen aufweisenden Fraktion, welche in Kunststoffschnitzel grob zerkleinert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschnitzel in min¬ destens eine Pressform eingefüllt und unter Beaufschla- gung einer Presskraft in derselben erwärmt werden, wo¬ bei die Kunststoffschnitzel unter Erweichung miteinan¬ der gesintert werden, und nach dem Abkühlen in der Pressenform ein stabiles Formteil bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschnitzel in Abhängigkeit von der Dicke der zu erstellenden Formteile eine bestimmte Zeit auf ungefähr 180° Celsius erwärmt und danach auf den Entformungszustand abgekühlt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erwärmung und der Abkühlung eine konstante Presskraft aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß während der Erwärmung und der Ab¬ kühlung das Formvolumen konstant bleibt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschnitzel in unter¬ schiedlichen Pressen stufenweise erwärmt sowie abge¬ kühlt werden.
ERSATZBLATT
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen der Kunststoffschnitzel in die Pressform zur Kaschierung eine Schicht aus Kunststoffmaterial, wie Folie, Granu¬ lat od.dgl., eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pressform Verstär- kungsmaterialien bzw. Füllstoffe eingebracht werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffraktion in Kunststoffschnitzel mit einer Kantenlänge von ca. 15 bis 50 mm zerteilt wird.
9. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen mit mindestens einer Presse, welche eine obere sowie untere Pressenplatte und eine Pressform aufweist, wobei die Pressform aus einem das zu pressende Material aufneh¬ menden Unterteil und einem die Form verschließenden so¬ wie die Presskraft auf das Material übertragenden Deckel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor¬ richtung zumindest zwei, mit einer feststehenden oberen und einer bewegbaren unteren Pressenplatte (18, 19) versehene Pressen (10, 10', a-i ) aufweist, von denen eine beheizt und eine gekühlt ist, und daß die Pressen (10, 10' , a-i) untereinander mit einer Einrichtung zum Transport (15, 22) der Formen (11) verbunden sind, wo- bei jede Pressenform (11 ) bei geöffneter Presse (10, 10' , a-i) mit der sich in Förderrichtung (x, x' ) bewe-
ERSATZBLATT genden Transporteinrichtung (15, 22) automatisch bewe¬ gungseinheitlich verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Pressform (11) an den parallel zur
Förderrichtung (x, x1 ) vorhandenen Begrenzungen des Un¬ terteils (12) Seitenflansche (17) aufweist, durch wel¬ che das Unterteil (12) bei geöffneter Presse (10, 10', a-i) in der Transporteinrichtung (15, 22) gehalten wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Transporteinrichtung (15, 22) als Förderkette, Förderriemen, Schubbalkensystem, Führungs- rollensystem od. dgl. ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in Reihen angeord¬ nete Pressen (a-i) eine Gesamtanlage (R) bilden, wobei die Pressen (a-i) ausgehend von der zuerst angeordneten zunächst eine stufenweise steigende Temperatur danach eine stufenweise fallende Temperatur aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Anzahl (n) von
Pressen (a-i) und einer Anzahl (n - 1 ) Pressformen be¬ steht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Vorrichtung aus zwei, jede Form (11) nacheinander aufnehmenden
ERSATZBLATf Pressen (10, 10' ) besteht, von denen eine erwärmbar und eine kühlbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine Mehrzahl derartiger Vorrichtungen zueinander parallel in einer Gesamtanlage (P) angeord¬ net sind, die eine gemeinsame Befüllungs- bzw. Entfor- mungsstation (23, 24, 25) aufweist, welche mit jeder Vorrichtung (10' ) über eine gemeinsame Transportein- richtung (21 ) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die jeweils hintereinander angeordneten Pressen (10) miteinander mittels Kettenbahnen (22) und mit der Befüllungs- bzw. Entformungsstation (23, 24, 25) über Verschiebewagen verbunden sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16 , dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (10, 10', a- i) mittels in letzteren angeordneten Wärme- /Kühlschlangen (20) heiz- bzw. kühlbar sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer Wärmerückgewinnungsanlage versehen ist, welche die in den gekühlten Pressen (10, 10', a-i) anfallende Energie zur Aufheizung der jeweils vorgeschalteten Pressen (10, 10' , a-i ) nutzt.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (12)
ERSATZBLATT einer Pressform (11) mit das Eintauchen des Deckels (13) begrenzenden Anschlägen versehen ist.
20. Arbeitsverfahren zur Verwendung einer Gesamt- anläge, welche aus mehreren in Reihe angeordneten Pressvorrichtungen gebildet ist, die mittels einer Transporteinrichtung miteinander verbunden sind, wobei in jedem Betriebszustand jeweils eine Pressvorrichtung keine Pressform aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressvorrichtungen (e und g; d und f), die jeweils die pressformfreie Pressvorrichtung (f; e) zwischen sich einschließen, gleichzeitig geöffnet bzw. geschlos¬ sen werden, wobei die Pressform (11), die jeweils in der der pressformfreien Pressvorrichtung (f; e) vorge- lagerten Pressvorrichtung (e; d) angeordnet ist, mit¬ tels der Transporteinrichtung (15) in die in ' Förder¬ richtung (x) pressformfreie Pressvorrichtung (f; e) be¬ wegt wird.
ERSATZBLATT
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