WO2010040474A1 - Compacting system for foamed plastic material - Google Patents

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WO2010040474A1
WO2010040474A1 PCT/EP2009/007055 EP2009007055W WO2010040474A1 WO 2010040474 A1 WO2010040474 A1 WO 2010040474A1 EP 2009007055 W EP2009007055 W EP 2009007055W WO 2010040474 A1 WO2010040474 A1 WO 2010040474A1
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WO
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pressure channel
compressor
heating plate
pressure
compaction system
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PCT/EP2009/007055
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Inventor
Jürgen HEGER
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Heger Gmbh + Co. Kg
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Definitions

  • the invention relates to a compression system for foamed plastic material of the type specified in the preamble of claim 1.
  • Foamed plastics are used in large quantities for a variety of applications. In addition to being used as thermally insulating insulation material, it is used on a large scale as a shock-proof packaging for sensitive goods. In particular, in the latter application, the temporal use is limited, followed by the foamed plastic packaging material is waste.
  • EPS expanded polystyrene
  • the invention has the object of developing a generic compression system such that foamed plastic materials can be compacted in a greater variety of materials for economic processing.
  • the pressure channel downstream of the compressor is provided with a melting device for melting at least part of the surface of the plastic compact.
  • a melting device for melting at least part of the surface of the plastic compact.
  • the invention is based on the idea that it is not necessary for a reliable retention of the pressed mold to fuse the pressed material as a whole. Rather, an external skin formation is sufficient to achieve the desired effect. The required heating and energy costs are low. Thermal damage to the plastic material is avoided, so that recycling is readily possible.
  • the resulting plastic compact is easily processed.
  • By forming the plastic compact as a continuous material individual stackable blocks can be easily formed by cutting the outer molten skin.
  • the inner material does not adhere or not significantly to each other, so that individual blocks can be separated from each other without difficulty.
  • the compacted plastic material processed into rods or blocks can be stacked and transported on pallets, for example, so that low storage and transport costs are incurred. Since only one outer skin has melted and solidified, further processing for a recycling procedure is possible without problems. Overall, the arrangement of the invention allows an economic compression and processing of expanded thermoplastic materials with almost any variety of materials.
  • the melting device acts on at least 50% and preferably at least 70% of the circumference of the plastic compact.
  • plastics with a high tendency to elastic recoil and low adhesion tendency but also higher surface proportions up to 100% may be appropriate.
  • the result is a mechanically integral plastic compact that can be further processed economically in the manner described above.
  • the melting device comprises at least one heating plate.
  • the heating plate transmits its heat to the plastic compact by means of surface contact. It has been found that this allows a clean temperature control even under less than optimal conditions. Surface burns will remain off even during a short machine downtime. The quality of the pressed plastic material is retained, which benefits the recycling value.
  • At least one first heating plate and at least one second heating plate are provided, wherein the at least one second heating plate is arranged at a distance behind the at least one heating plate, wherein the circumference of the pressure channel in the region of the respective first and second heating plate is not completely by at least a first heating plate or by the at least one second heating plate is covered, and wherein the at least one first heating plate and the at least one second heating plate lie in different peripheral sections of the pressure channel.
  • the circumference of the pressure channel is not completely covered, so that peripheral areas not melted on the plastic pressed part remain. These provide the necessary frictional force for generating the pressure build-up.
  • the surface fusion sufficiently high frictional forces between the channel wall and plastic compact formed.
  • two first heating plates relative to the cross section of the pressure channel are arranged in pairs opposite one another and spaced apart in the circumferential direction. Opposite portions of the outer surface of the plastic compact are melted in the desired manner, while in the region of the circumferential distance such melting does not occur. Due to the distance formed in the circumferential direction between the first heating plates remain surface areas of the plastic compact, which are not melted at this point, and here generate the necessary frictional forces to build up a pressing pressure.
  • two second heating plates are arranged opposite one another in pairs relative to the cross section of the pressure channel and at a distance from one another in the circumferential direction and are located in the distance regions between the first heating plates relative to the circumferential direction of the pressure channel.
  • the continuous plastic compact is melted sequentially first on two opposite sides and then subsequently on the two remaining sides.
  • four sides of the plastic compact are melted, creating a circumferentially at least approximately closed skin.
  • a three-sided melt can be sufficient to keep the plastic molding in shape.
  • the four-sided melting leads to an at least approximately closed around skin, which reliably prevents subsequent expansion of the cross-section.
  • the spatial displacement of the first and second heating plates relative to the direction of passage causes only a partial melting of the surface takes place at both heating points, while the other, not melted or already re-solidified surfaces apply the frictional forces required for the pressing pressure.
  • a particular pivotally mounted pressure flap is provided for adjusting the free cross section in the pressure channel, wherein the melting device acts on the pressure flap.
  • the position of the pressure flap is used to set the free cross section in the pressure channel. The tighter this free cross-section is, the more lower is the feed rate of the plastic compact, and the higher the pressure built up by the compressor and the degree of compaction achieved. With simple means, a clean process control for achieving a uniform degree of compaction can be performed.
  • a surface fusion takes place such that the predetermined by the respective position of the pressure flap cross-sectional shape is fixed. Subsequent inflation of the plastic press is reliably avoided.
  • the pressure flap advantageously has on its side facing the inside of the pressure channel surface at least one friction strip and preferably a plurality of friction strips.
  • the friction strip is in particular V-shaped. Over the comparatively short overall length of the pressure flap, sufficiently high frictional forces can be exerted on the plastic press by means of the friction strips despite the remelting device acting there, so that a uniformly high compression of the foamed plastic material in this area is achieved.
  • the V-shape of the friction strip prevents portions of the passing plastic material from settling in a ramp on the input side of the friction strip, which would otherwise contribute to an undesirable reduction in the friction effect. Rather, the structurally specified friction effect is permanently retained.
  • a hydraulic or pneumatic cylinder as a compressor, for example, whereby individual batches of the plastic material are compacted discontinuously.
  • the compressor is continuous Loan working and in particular designed as a screw compressor.
  • the result is a continuous compaction process which, in conjunction with the downstream smelting device, produces a uniform pressing and smelting result.
  • the plastic compact produced here as a continuous material has a good, uniform quality, which improves the efficiency of further processing.
  • the screw of the screw compressor protrudes freely cantilever into the associated compressor chamber and is located at a radial distance to the walls of the compressor chamber.
  • the worm has at its end facing the pressure channel on a centering cone. It has been found that the radial distance of the screw to the walls of the compressor chamber is required in order to avoid local thermal damage to the plastic material.
  • the concomitant cantilevered storage of the screw is not stable without further measures, which is why the screw can migrate during operation in the radial direction.
  • the arrangement of the centering cone leads to the surprising effect that the centering cone in the output side of the screw forming plastic compact acts as a centering bearing, whereby the structurally predetermined radial distance to the walls of the compressor chamber is maintained during operation.
  • the aforementioned radial distance is advantageously in a range of 5 mm to 7 mm inclusive inclusive. At smaller radial distances thermal damage to the plastic material to be feared while at larger radial distances an insufficient pressure is built up. In the above range of values, however, the pressing pressure is in the desired frame, without combustion phenomena or the like being observed on the plastic material.
  • the compression system according to the invention is basically suitable for all expanded thermoplastics.
  • the melting device is preferably matched in its heating power to EPP and / or EPE. These materials have been found to be particularly difficult to achieve a durable die to maintain. By adjusting the heat output of these materials, their melting point is slightly exceeded in the range of 120 ° C to 130 ° C at the surface, so that the desired, shape-retaining surface fusion sets without material damage. The resulting plastic compact reliably retains its compacted shape and can be easily assembled by scoring the melted and already solidified surface to the desired degree.
  • a control room in particular with a level control, is preferably arranged between the crusher and the compressor. For example, through a viewing window of the Kontrollsammlungs can be checked regularly that the In the crusher pre-shredded material falls clean into the compressor. If the level in the control room increases too much, the upstream breaker can be operated according to the visual observation or preferably by the aforementioned level control with lower power or temporarily even switched off. Blockage of the system is avoided. Rather, the compression system can be operated continuously with constant quality even when feeding critical plastic materials.
  • FIG. 1 in a schematic, partially sectioned
  • Fig. 2 is an enlarged detail view of the arrangement of Figure 1 in the connection region between the compressor and the pressure channel with details of the arrangement of heating plates to form the Anschmelz sensible.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view of the arrangement according to
  • Fig. 2 in the region of the cross section of the pressure channel adjusting pressure flap;
  • Fig. 4 in a plan view of the pressure flap of FIG. 3 with arranged thereon V-shaped friction bars.
  • Fig. 1 shows in a partially sectioned side view of an inventively designed compression system for foamed, in particular thermoplastic plastic material.
  • the compression system comprises a compressor 1, above which, opposite to the direction of gravity, a breaker 14 for the foamed plastic material is arranged.
  • the compressor 1 is followed by a pressure channel 2, which extends in the horizontal direction.
  • the compression system is structured as follows:
  • the crusher 14 comprises a housing in which toothed rollers 20 are rotatably mounted with a horizontal axis of rotation.
  • the toothed rollers 20 are driven in opposite directions by means of an electric drive motor 19 at low speed.
  • Foamed plastic material such as EPS, EPE or EPP, which is obtained, for example, as a packaging waste, is supplied to the crusher 14 in large pieces and substantially uncrushed by means of a hopper 21.
  • the rotationally driven toothed rollers 20 break these pieces into small and medium size fragments of irregular shape and size. These crushed fragments fall automatically under the action of gravity down from the crusher 14 out in the compressor. 1
  • the compressor 1 may be, for example, a hydraulically or pneumatically driven piston / cylinder unit or the like and is designed in the illustrated embodiment as a continuously operating screw compressor.
  • the screw compressor has a two-stage screw 10 with a first diameter range and a comparatively smaller second diameter range.
  • the worm 10 is located with its horizontal axis of rotation in a compressor chamber 11 which is open on the input side and up to receive the falling out of the crusher 14 plastic material.
  • the screw 10 is mounted on one side by means of a bearing unit 23 on an end wall of the compressor chamber 11.
  • the worm 10 projects freely into the compressor chamber 11 without further storage or support.
  • an electric drive motor 22 is flanged, by means of which the worm 10 is driven to rotate.
  • the compressor chamber 11 On its side opposite the drive motor 22 and the bearing unit 23 side of the compressor chamber 11 opens into the pressure channel 2.
  • the direction of rotation of the drive motor 22 and the worm 10 is selected such that the falling into the compressor chamber 11 plastic material is conveyed into the pressure channel 2.
  • the pressure channel 2 arise between its walls and the plastic material pressed through there frictional forces, which counteract the promotion of the synthetic material.
  • the screw 10 in the compressor chamber 11 builds up a high pressure, which acts on the plastic material, and under the action of which the foam bubbles and other cavities in the plastic material are compressed.
  • a pressure flap 8 described in more detail below, which is adjustable by means of a spindle 29, the resistance to penetration of the plastic material through the Pressure channel 2 and consequently set the compression pressure in the compressor 11 such that the large-volume foamed plastic material is compressed compact.
  • the volume of the foamed plastic material is reduced to a fraction of it while the density is increased many times and approaching that of the non-foamed plastic material.
  • a highly compressed plastic compact 3 forms in the pressure channel 23, which emerges from the free end of the pressure channel 2 in a direction of passage 7 indicated by an arrow.
  • the plastic compact 3 is an endless strand, which can be cut or broken on the output side of the pressure channel 2, for example, into stackable and manually manageable blocks.
  • the pressure channel 2 is provided with a melting device 4 for melting at least a part of the surface of the plastic compact 3.
  • the melting device 4 can be equipped with various heating devices.
  • the melting device comprises at least one heating plate 5, here several heating plates 5, 6.
  • the heating power of the melting device 4 is adjusted to the melting point of the pressed through the pressure channel 2 plastic material - here EPP and / or EPE - such that its melting temperature of about 120 ° C to 130 ° C in the surface region of the plastic compact 3 is exceeded.
  • the temperature is, however, limited to that the molten plastic material does not undergo overheating or thermal damage.
  • the Anschmelzinraum 4 After passing through the plastic compact 3 by the Anschmelzinraum 4 solidifies its melted surface due to cooling. It forms a coherent skin that at least partially surrounds the not melted, consisting of compressed plastic fragments core of the plastic compact. 3 Without the fragments lying in the core having to make a firm bond with each other, the strand shape of the plastic compact 3 is maintained by the supporting action of the skin formed from the plastic material.
  • the skin formed by the AnschmeIzVorgang prevents the plastic compact 3 inflates after leaving the pressure channel 2 due to its elastic restoring forces back to its non-compressed initial volume.
  • the plastic compact 3 formed in this way maintains its shape and can be cut to manageable blocks following the exit from the pressure channel 2 by scratching the skin with a knife. Due to the absence of an internal fusion of the plastic material, a block which can be handled as a single piece can then be broken off at the point scratched by the knife and fed to its further processing or storage.
  • a control room 15 with a window 17 is arranged between the crusher 14 and the compressor 1.
  • the control room 15 acts as a buffer for crushed in the crusher 14 plastic material.
  • the level in the control room 15 must not exceed a certain level in order to avoid bridging or clumping of the plastic material.
  • a visual control of the level is possible through the window 17.
  • a level control 16 is provided, which includes a schematically indicated light barrier 18 in the illustrated embodiment. The light barrier 18 detects through the window 17 through the level in the control room 15. It is further connected to the crusher 14, the compressor 1 and / or the pressure flap 8 in such a loop that the level in the control room 15 does not exceed its intended limit ,
  • FIG. 1 The illustration of FIG. 1 can still be seen that the compression system 1 is provided in the region of the compressor 1 and the crusher 14 with rollers 24, whereby the compression system is mobile. As part of a recycling plant, the compaction system can be used in different locations. The comparatively long, laterally projecting over the compressor 1 pressure channel 2 is supported at the site by means of supports 25 relative to the ground.
  • the pressure channel 2 comprises a cross-sectionally U-shaped channel. shaped, upwardly open lower part 34, which is closed at the top by means of a pressure flap 8. 2, a closed cross-section of the pressure channel 2 is formed in the region of the pressure flap 8, to which the U-shaped, upwardly open cross-section of the lower part 35 adjoins with respect to the passage direction 7.
  • the pressure flap 8 is pivotally mounted on its input side by means of a hinge 26. But it can also be a linear adjustability of the pressure flap 8 appropriate.
  • a spindle 29 is provided, which is driven by an electric drive motor 27 via an intermediate angle gear 28.
  • the pressure flap 8 can be pushed or pivoted into the interior of the lower part 35 according to an arrow 30, whereby the free cross section in the pressure channel 2 can be adjusted.
  • a speedometer 31 is arranged, which encloses a swivel arm 32 with a wheel 33 fastened thereto.
  • the wheel 33 rolls on the surface of the guided in the pressure channel 2 plastic compact 3 (Fig. 1) and thereby determines the speed of movement of the plastic compact 3 (Fig. 1) in the direction of passage 7.
  • the pressure in the compressor chamber 11 is determined by frictional forces between the plastic compact 3 (FIG. 1) and the walls of the pressure channel 2. For this it is important that these friction forces are precisely reproducible. At least the walls of the pressure channel 2 are therefore made of stainless steel to To eliminate changes in frictional properties due to corroded surfaces.
  • the illustration according to FIG. 2 also shows that the screw 2 of the compressor 1 designed as a screw compressor lies at a radial distance a from the walls 12 of the compressor chamber 11.
  • This radial distance a is advantageously in a range of from 5 mm to 7 mm inclusive.
  • the screw has a centering cone 13 at its end facing the pressure channel 12.
  • the term selected here of the centering cone 13 encloses next to the exact conical shape and similar, for example, rounded shapes.
  • this centering cone 13 is located in the region of the already compressed synthetic material and acts as a radial bearing for the freely projecting end of the screw 10. This ensures that the radial distance a from the walls 12 is maintained during operation.
  • the radial distance a is small enough to produce a sufficiently high pressure in the compressor chamber 11, and large enough so that set in the region of the distance a no melting or even thermal damage to the plastic material.
  • Fig. 3 shows a cross-sectional view of the pressure channel 2 in the pressure flap 8.
  • a bottom 35 and two laterally opposite side walls 36 of the lower part 34 together with the pressure flap 8 is an approximately rectangular free cross section of the pressure channel 2, whose corners are chamfered. But it can also be useful, for example, rounded cross-sectional shapes.
  • Distributed over the circumference of the pressure channel 2 are a total of four Heating plates 5, 6 are arranged, which together form the melting device 4 (Fig. 1).
  • Two first heating plates 5 are arranged in pairs opposite one another and in the circumferential direction at a distance from one another in relation to the cross-sectional pressure channel 2.
  • one of the first heating plates 5 lies on the bottom 35 of the lower part 34, while the other first heating plate 5 is arranged opposite to the pressure plate 8.
  • a rotation angle offset by 90 ° to a pair of second heating plates 6 is provided, wherein the two heating plates 6 are also opposite in pairs on the two side walls 36 and are also arranged in the circumferential direction of the pressure channel 2 at a distance from each other.
  • the second heating plates 6 are based on the circumferential direction of the pressure channel 2 in the distance regions between the first heating plates 5.
  • the first heating plates 5 are relative to the circumferential direction of the pressure channel 2 in the distance regions between the second heating plates 6.
  • first heating plate 5 is used in conjunction with two second heating plates 6.
  • second heating plate 6 is used in conjunction with two first heating plates 5.
  • the number and distribution of the heating plates 5, 6 to be chosen so that they act on at least 50% and preferably at least 70% of the circumference of the plastic compact 3, whereby in the circumferential direction at least approximately a closed plastic skin is formed by the AnlegeIzVorgang.
  • the individual fused and solidified to a skin surfaces do not have to be flush with each other, but may also be spaced from each other according to practical experience.
  • heating plates 5, 6 may also be expedient to arrange the heating plates 5, 6 relative to one another in relation to one another in relation to the circumferential direction of the pressure channel 2 such that, for example, the bevelled cross-section corners are also included and that a plastic skin closed in the circumferential direction is produced.
  • the pressure flap 8 has on its the inside of the pressure channel 2 facing surface at least one friction strip 9.
  • a total of four friction strips 9 are arranged at a distance from each other here. They cause in the area of the pressure flap 8 an increase in the frictional resistance on the plastic compact 3 (FIG. 3). This is required because the pressure flap 8 compared to the lower part 34 with respect to the passage direction 7 (Fig. 2) is significantly shorter.
  • the friction strips 9 can be rectilinear transverse to the direction of passage

Abstract

The invention relates to a compacting system for foamed thermoplastic plastic material. The compacting system comprises a compactor (1) and a pressure channel (2) connected downstream of the compactor (1) for forming a pressed plastic body (3). The pressure channel (2) is provided with a melting device (4) for melting at least a part of the surface of the pressed plastic body (3).

Description

Verdichtungssystem für aufgeschäumtes Kunststoffmaterial Compaction system for foamed plastic material
Die Erfindung betrifft ein Verdichtungssystem für aufgeschäumtes Kunststoffmaterial der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a compression system for foamed plastic material of the type specified in the preamble of claim 1.
Aufgeschäumte Kunststoffe werden in großer Menge für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt. Neben dem Einsatz als thermisch isolierendes Dämmmaterial erfolgt eine Anwendung im großen Maßstab als stoßsichere Verpackung für empfindliche Güter. Insbesondere im letztgenannten Anwendungsfall ist der zeitliche Einsatz beschränkt, woran anschließend das aufgeschäumte Kunststoff -Verpackungsmaterial zum Abfall wird.Foamed plastics are used in large quantities for a variety of applications. In addition to being used as thermally insulating insulation material, it is used on a large scale as a shock-proof packaging for sensitive goods. In particular, in the latter application, the temporal use is limited, followed by the foamed plastic packaging material is waste.
Derartige Abfälle sind bei der Entsorgung problematisch, da infolge der Aufschäumung und des geringen Raumgewichtes große Volumina an Abfall anfallen. Die Sammlung beispielsweise in Containern ist wegen des großen Volumens kostenintensiv. Ein Recyceln ist zwar technisch möglich, wegen des geringen Raumgewichtes jedoch wirtschaftlich kaum umsetzbar.Such waste is problematic in terms of disposal, as a result of large amounts of waste due to the foaming and the low density. The collection, for example, in containers is costly because of the large volume. Recycling is technically possible, but economically hardly feasible because of the low density.
Um dennoch aufgeschäumte Kunststoffmaterialien einem wirtschaftlichen Recycling oder aber einer wirtschaftlichen Entsorgung zugänglich zu machen, werden vermehrt Verdichtungssysteme eingesetzt, die einen Verdichter und einen nachgeschalteten Druckkanal zur Ausbildung eines Kunststoffpresslings umfassen. Der Verdichter drückt die Poren des aufgeschäumten Kunststoffmaterials zusammen, wodurch das anfallende Volumen erheblich reduziert wird. Bei geeigneter Ausgestaltung können Raumgewichte erzielt werden, die nahe bei dem des gleichen, jedoch nicht aufgeschäumten Kunststoffmaterials liegen. Das verdichtete Kunststoffmaterial wird durch den nachgeschalteten Druckkanal gedrückt, wodurch ein im Wesentlichen stangenförmiger, hoch verdichteter Kunststoffpressling entsteht. Dieser kann auf Längenmaß geschnitten und anschließend problemlos zwischengelagert, transportiert sowie wirtschaftlich recycelt bzw. entsorgt werden.Nevertheless, in order to make foamed plastic materials available for economic recycling or economical disposal, increasingly compression systems are used which comprise a compressor and a downstream pressure channel for forming a plastic compact. The compressor compresses the pores of the foamed plastic material, which considerably reduces the accumulated volume. at suitable design space weights can be achieved, which are close to that of the same, but not foamed plastic material. The compacted plastic material is forced through the downstream pressure channel, creating a substantially rod-shaped, highly compacted plastic compact. This can be cut to length and then easily stored, transported and economically recycled or disposed of.
Eine derartige Anordnung hat sich bei aufgeschäumten Kunststoffmaterialien wie expandiertem Polystyrol (EPS) bewährt. Die typische Zellform des EPS lässt eine problemlose Verdichtung zu. In Verbindung mit der ausgeprägten Sprödigkeit des Grundmaterials bleibt die Verdichtung auch nach Wegnahme des äußeren Pressdruckes erhalten. Die zum Pressung zusammengedrückten Kunststofffragmente haften hinreichend aneinander, so dass ein handhabbarer, ggf. auch stapelbarer Kunststoffpressling entsteht.Such an arrangement has been proven in foamed plastic materials such as expanded polystyrene (EPS). The typical cell shape of the EPS allows easy compaction. In conjunction with the pronounced brittleness of the base material, the compression is maintained even after removal of the external pressure. The plastic fragments compressed to press sufficiently adhere to each other, so that a manageable, possibly also stackable plastic compact arises.
Insbesondere im Verpackungsbereich kommen jedoch zunehmend auch andere aufgeschäumte Kunststoffe wie expandiertes Polypropylen (EPP) oder expandiertes Polyethylen (EPE) zum Einsatz. Diese oder vergleichbare Materialien sind im Vergleich zum EPS sehr viel elastischer und bilden darüber hinaus eine glatte Oberfläche mit geringer Haftneigung aus. Dies führt dazu, dass das zuvor zerkleinerte expandierte Kunststoffmaterial zwar ebenso wie EPS verdichtet werden kann. Die zerkleinerten, verdichteten Fragmente haften jedoch innerhalb des gebildeten Kunststoffpresslings nicht ausreichend aneinander. Nachdem die Stützwirkung des Druckkanals nicht mehr gegeben ist, zerfällt der Kunststoffpressling und kann deshalb nicht zu stapelbaren Blöcken weiterverarbeitet werden. Darüber hinaus führt die hohe Elastizität der genannten Werkstoffe noch dazu, dass der verdichtete Zustand nach Wegfall des Pressdrucks zumindest teilweise verloren geht. Dieser Effekt ist bei EPP noch überschaubar. Im Falle von EPE oder anderen vergleichbaren Kunststoffen bläht sich der Kunststoffpressling nach dem Pressvorgang selbsttätig wieder auf ein Volumen auf, welches den zuvor durchgeführten Pressvorgang nahezu nutzlos macht. Nach dem bekannten Stand der Technik ist derzeit kein Verdichtungssystem bekannt, welches aufgeschäumte Kunststoffmaterialien wie EPP oder EPE zu einem wirtschaftlich weiterverarbeitbaren Kunststoffpressling formen kann.However, especially in the packaging sector, other foamed plastics such as expanded polypropylene (EPP) or expanded polyethylene (EPE) are increasingly being used. These or similar materials are much more elastic compared to the EPS and also form a smooth surface with low tendency to stick. This means that the previously crushed expanded plastic material can be compressed as well as EPS. However, the crushed compacted fragments do not sufficiently adhere to each other within the formed plastic compact. After the supporting effect of the pressure channel is no longer present, the decays Plastic compact and therefore can not be processed into stackable blocks. In addition, the high elasticity of the materials mentioned leads to the fact that the compressed state is at least partially lost after elimination of the pressing pressure. This effect is still manageable with EPP. In the case of EPE or other comparable plastics, the plastic compact automatically inflates again after the pressing process to a volume which makes the previously performed pressing virtually useless. According to the known state of the art, no compression system is currently known which can form foamed plastic materials such as EPP or EPE into an economically processable plastic compact.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verdichtungssystem derart weiterzubilden, dass aufgeschäumte Kunststoffmaterialien in größerer Materialvielfalt für eine wirtschaftliche Weiterverarbeitung verdichtet werden können .The invention has the object of developing a generic compression system such that foamed plastic materials can be compacted in a greater variety of materials for economic processing.
Diese Aufgabe wird durch ein Verdichtungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .This object is achieved by a compression system having the features of claim 1.
Hierzu wird vorgeschlagen, dass der dem Verdichter nachgeschaltete Druckkanal mit einer Anschmelzeinrichtung zum Anschmelzen zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffpresslings versehen ist. Beim Durchlaufen des Kunststoffpresslings durch den Druckkanal wird zumindest ein Teil seiner Oberfläche angeschmolzen. Nach Erkalten und Erstarren der angeschmolzenen Oberfläche entsteht eine mechanisch belastbare Haut, die die zerkleinerten und verdichteten Fragmente innerhalb des Kunststoffpresslings zusammen- hält. Darüber hinaus verhindert die erstarrte Haut ein elastisches Ausdehnen des Kunststoffmaterials . Der Kunststoffpressling behält auch nach Wegfall des Pressdrucks zumindest näherungsweise seine verdichtete Form bei.For this purpose, it is proposed that the pressure channel downstream of the compressor is provided with a melting device for melting at least part of the surface of the plastic compact. When passing through the plastic compact through the pressure channel at least a portion of its surface is melted. After the melted surface has cooled and solidified, a mechanically resilient skin is formed which combines the shredded and compacted fragments within the plastic compact. holds. In addition, the solidified skin prevents elastic expansion of the plastic material. The plastic compact keeps at least approximately its compacted shape after the elimination of the pressing pressure.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass es für eine zuverlässige Beibehaltung der gepressten Form nicht erforderlich ist, das gepresste Material insgesamt zu verschmelzen. Vielmehr reicht eine äußere Hautbildung aus, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Der erforderliche Heiz- und Energieaufwand ist gering. Thermische Schädigungen des Kunststoffmaterials sind vermieden, so dass ein Recycling ohne weiteres möglich ist. Der entstehende Kunststoffpressling ist leicht weiterverarbeitbar . Bei Ausbildung des Kunststoffpresslings als Endlosmaterial können einzelne stapelbare Blöcke in einfacher Weise durch Aufschneiden der äußeren geschmolzenen Haut gebildet werden. Das innere Material haftet nicht oder nicht erheblich aneinander, so dass einzelne Blöcke ohne Schwierigkeit voneinander getrennt werden können. Das zu Stangen oder Blöcken verarbeitete verdichtete Kunststoffmaterial kann beispielweise auf Paletten gestapelt und transportiert werden, so dass geringe Lager- und Transportkosten entstehen. Da nur eine äußere Haut angeschmolzen und erstarrt ist, ist eine Weiterverarbeitung für eine Recyclingprozedur problemlos möglich. Insgesamt erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung eine wirtschaftliche Verdichtung und Weiterverarbeitung von expandierten thermoplastischen Kunststoffen mit nahezu beliebiger Materialvielfalt.The invention is based on the idea that it is not necessary for a reliable retention of the pressed mold to fuse the pressed material as a whole. Rather, an external skin formation is sufficient to achieve the desired effect. The required heating and energy costs are low. Thermal damage to the plastic material is avoided, so that recycling is readily possible. The resulting plastic compact is easily processed. By forming the plastic compact as a continuous material, individual stackable blocks can be easily formed by cutting the outer molten skin. The inner material does not adhere or not significantly to each other, so that individual blocks can be separated from each other without difficulty. The compacted plastic material processed into rods or blocks can be stacked and transported on pallets, for example, so that low storage and transport costs are incurred. Since only one outer skin has melted and solidified, further processing for a recycling procedure is possible without problems. Overall, the arrangement of the invention allows an economic compression and processing of expanded thermoplastic materials with almost any variety of materials.
Je nach Haftverhalten und Ausdehnungstendenz des verarbeiteten aufgeschäumten Kunststoffmaterials kann es ausreichen, die Oberfläche des Kunststoffrohlings nicht vollständig, sondern nur anteilig anzuschmelzen. Zweckmäßig wirkt die Anschmelzeinrichtung auf zumindest 50% und bevorzugt zumindest 70% des Umfanges des Kunststoffpresslings ein. Insbesondere bei Kunststoffen mit hoher Tendenz zum elastischen Rückfedern und mit geringer Haftneigung können aber auch höhere Oberflächenanteile bis hin zu 100% zweckmäßig sein. Es entsteht ein mechanisch integrer Kunststoffpressling, der in oben beschriebener Weise wirtschaftlich weiter verarbeitet werden kann.Depending on the adhesive behavior and expansion tendency of the processed foamed plastic material, it may suffice to melt the surface of the plastic blank not completely, but only partially. Suitably, the melting device acts on at least 50% and preferably at least 70% of the circumference of the plastic compact. In particular, in plastics with a high tendency to elastic recoil and low adhesion tendency but also higher surface proportions up to 100% may be appropriate. The result is a mechanically integral plastic compact that can be further processed economically in the manner described above.
Für die Anschmelzeinrichtung kommen verschiedene Heiz- systeme in Betracht. Es können Infrarotheizer oder mechanische Heizer wie Ultraschallheizeinrichtungen vorgesehen sein. In bevorzugter Weiterbildung umfasst die Anschmelzeinrichtung mindestens eine Heizplatte. Die Heizplatte überträgt ihre Wärme auf den Kunststoffpressling mittels Oberflächenkontakt. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine saubere Temperaturführung auch unter nicht optimalen Bedingungen möglich ist. Oberflächenverbrennungen bleiben selbst bei kurzzeitigem Maschinenstillstand aus. Die Qualität des gepressten Kunststoffmaterials bleibt erhalten, was dem Recycling-Wert zugute kommt.For the melting device different heating systems come into consideration. Infrared heaters or mechanical heaters such as ultrasonic heaters may be provided. In a preferred embodiment, the melting device comprises at least one heating plate. The heating plate transmits its heat to the plastic compact by means of surface contact. It has been found that this allows a clean temperature control even under less than optimal conditions. Surface burns will remain off even during a short machine downtime. The quality of the pressed plastic material is retained, which benefits the recycling value.
In bevorzugter Weiterbildung sind mindestens eine erste Heizplatte und mindestens eine zweite Heizplatte vorgesehen, wobei die mindestens eine zweite Heizplatte mit Abstand hinter der mindestens einen Heizplatte angeordnet ist, wobei der Umfang des Druckkanals im Bereich der jeweiligen ersten bzw. zweiten Heizplatte nicht vollständig durch die mindestens eine erste Heizplatte bzw. durch die mindestens eine zweite Heizplatte abgedeckt ist, und wobei die mindestens eine erste Heizplatte und die mindestens eine zweite Heizplatte in unterschiedlichen Umfangsab- schnitten des Druckkanals liegen. Diese Anordnung basiert auf der Erkenntnis, dass der Reibwiderstand des Kunststoffpresslings im Druckkanal durch das Anschmelzen der Oberfläche verloren geht . Der Reibwiderstand ist aber erforderlich, damit der vorgeschaltete Verdichter einen entsprechenden Verdichtungsdruck aufbauen kann. Im Bereich der ersten Heizplatte (n) ist der Umfang des Druckkanals nicht vollständig abgedeckt, so dass am Kunststoffpressling nicht angeschmolzene Umfangsbereiche verbleiben. Diese sorgen für die nötige Reibkraft zur Erzeugung des Druckaufbaus. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für den Bereich der zweiten Heizplatte (n) . Auch hier bilden sich trotz der Oberflächenanschmelzung hinreichend hohe Reibkräfte zwischen Kanalwand und Kunststoffpressling aus. Dadurch dass unterschiedliche Umfangsabschnitte sequenziell aufgeheizt werden, entstehen gegenseitig sich ergänzende angeschmolzene und wieder erstarrte Hautabschnitte mit hinreichend hoher Gesamtfläche unter Beibehaltung des Gegendruckes.In a preferred development, at least one first heating plate and at least one second heating plate are provided, wherein the at least one second heating plate is arranged at a distance behind the at least one heating plate, wherein the circumference of the pressure channel in the region of the respective first and second heating plate is not completely by at least a first heating plate or by the at least one second heating plate is covered, and wherein the at least one first heating plate and the at least one second heating plate lie in different peripheral sections of the pressure channel. This arrangement is based on the finding that the frictional resistance of the plastic compact is lost in the pressure channel by the melting of the surface. However, the frictional resistance is required so that the upstream compressor can build a corresponding compression pressure. In the area of the first heating plate (s), the circumference of the pressure channel is not completely covered, so that peripheral areas not melted on the plastic pressed part remain. These provide the necessary frictional force for generating the pressure build-up. The same applies analogously to the area of the second heating plate (s). Here, too, despite the surface fusion sufficiently high frictional forces between the channel wall and plastic compact formed. The fact that different peripheral sections are heated sequentially, mutually complementary molten and re-solidified skin sections arise with sufficiently high total area while maintaining the back pressure.
Vorteilhaft sind zwei erste Heizplatten bezogen auf den Querschnitt des Druckkanals paarweise gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet. Gegenüberliegende Abschnitte der Außenfläche des Kunststoffpresslings werden in erwünschter Weise angeschmolzen, während im Bereich des Umfangsabstandes eine solche Anschmelzung ausbliebt. Durch den in Umfangsrichtung gebildeten Abstand zwischen den ersten Heizplatten verbleiben Oberflächenbereiche des Kunststoffpresslings, die an dieser Stelle nicht angeschmolzen werden, und die hier die nötigen Reibkräfte zum Aufbau eines Pressdrucks erzeugen. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind zwei zweite Heizplatten bezogen auf den Querschnitt des Druckkanals paarweise gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet und liegen bezogen auf die Umfangs- richtung des Druckkanals in den Abstandsbereichen zwischen den ersten Heizplatten. Demnach wird der durchlaufende Kunststoffpressling sequenziell zunächst an zwei sich gegenüberliegenden Seiten und dann anschließend an den zwei übrig bleibenden Seiten angeschmolzen. Insgesamt werden also vier Seiten des Kunststoffpresslings angeschmolzen, wodurch eine in Umfangsrichtung zumindest näherungsweise geschlossene Haut entsteht. Bei weniger kritischen Materialien wie EPP kann eine dreiseitige Anschmelzung ausreichen, um den Kunststoffpressling in Form zu halten. Bei schwerer zu handhabenden Materialien wie EPE führt die vierseitige Anschmelzung zu einer zumindest näherungsweise ringsum geschlossenen Haut, die ein nachträgliches Aufblähen des Querschnitts zuverlässig verhindert. Die räumliche Versetzung der ersten und zweiten Heizplatten bezogen auf die Durchlaufrichtung führt dazu, dass an beiden Heizstellen immer nur eine partielle Anschmelzung der Oberfläche erfolgt, während die übrigen, nicht angeschmolzenen oder bereits wieder erstarrten Oberflächen die für den Pressdruck erforderlichen Reibkräfte aufbringen.Advantageously, two first heating plates relative to the cross section of the pressure channel are arranged in pairs opposite one another and spaced apart in the circumferential direction. Opposite portions of the outer surface of the plastic compact are melted in the desired manner, while in the region of the circumferential distance such melting does not occur. Due to the distance formed in the circumferential direction between the first heating plates remain surface areas of the plastic compact, which are not melted at this point, and here generate the necessary frictional forces to build up a pressing pressure. In an advantageous development, two second heating plates are arranged opposite one another in pairs relative to the cross section of the pressure channel and at a distance from one another in the circumferential direction and are located in the distance regions between the first heating plates relative to the circumferential direction of the pressure channel. Accordingly, the continuous plastic compact is melted sequentially first on two opposite sides and then subsequently on the two remaining sides. Overall, therefore, four sides of the plastic compact are melted, creating a circumferentially at least approximately closed skin. For less critical materials such as EPP, a three-sided melt can be sufficient to keep the plastic molding in shape. For more difficult to handle materials such as EPE, the four-sided melting leads to an at least approximately closed around skin, which reliably prevents subsequent expansion of the cross-section. The spatial displacement of the first and second heating plates relative to the direction of passage causes only a partial melting of the surface takes place at both heating points, while the other, not melted or already re-solidified surfaces apply the frictional forces required for the pressing pressure.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine insbesondere schwenkbar gelagerte Druckklappe zur Einstellung des freien Querschnitts im Druckkanal vorgesehen, wobei die Anschmelzeinrichtung auf die Druckklappe einwirkt. Über die Position der Druckklappe wird der freie Querschnitt im Druckkanal eingestellt. Je enger dieser freie Querschnitt ist, desto geringer ist die Vorschubgeschwindigkeit des Kunststoffpresslings, und desto höher ist der vom Verdichter aufgebaute Druck sowie der damit erzielte Verdichtungsgrad. Mit einfachen Mitteln lässt sich eine saubere Prozesssteuerung für die Erzielung eines gleichmäßigen Verdichtungsgrades durchführen. Durch Einwirkung der Anschmelzeinrichtung auf die Druckklappe erfolgt eine Oberflächenanschmelzung derart, dass die durch die jeweilige Stellung der Druckklappe vorgegebene Querschnittsform fixiert wird. Ein nachträgliches Aufblähen des Kunststoff - presslings ist zuverlässig vermieden.In a preferred embodiment, a particular pivotally mounted pressure flap is provided for adjusting the free cross section in the pressure channel, wherein the melting device acts on the pressure flap. The position of the pressure flap is used to set the free cross section in the pressure channel. The tighter this free cross-section is, the more lower is the feed rate of the plastic compact, and the higher the pressure built up by the compressor and the degree of compaction achieved. With simple means, a clean process control for achieving a uniform degree of compaction can be performed. By the action of the melting device on the pressure flap, a surface fusion takes place such that the predetermined by the respective position of the pressure flap cross-sectional shape is fixed. Subsequent inflation of the plastic press is reliably avoided.
Die Druckklappe weist vorteilhaft auf ihrer der Innenseite des Druckkanals zugewandten Fläche mindestens eine Reibleiste und bevorzugt mehrere Reibleisten auf. Die Reibleiste ist insbesondere V-förmig ausgebildet. Über die vergleichsweise kurze Baulänge der Druckklappe können mittels der Reibleisten trotz der dort wirkenden Anschmelzeinrichtung hinreichend hohe Reibkräfte auf den Kunststoff- pressling ausgeübt werden, so dass eine gleichmäßig hohe Verdichtung des aufgeschäumten Kunststoffmaterials in diesem Bereich erzielt wird. Die V-Form der Reibleiste verhindert, dass sich Anteile des vorbeigleitenden Kunststoffma- terials rampenförmig an der Eingangsseite der Reibleiste absetzen, was ansonsten zu einer unerwünschten Verringerung der Reibwirkung beitragen würde. Vielmehr bliebt die konstruktiv vorgegebene Reibwirkung dauerhaft erhalten.The pressure flap advantageously has on its side facing the inside of the pressure channel surface at least one friction strip and preferably a plurality of friction strips. The friction strip is in particular V-shaped. Over the comparatively short overall length of the pressure flap, sufficiently high frictional forces can be exerted on the plastic press by means of the friction strips despite the remelting device acting there, so that a uniformly high compression of the foamed plastic material in this area is achieved. The V-shape of the friction strip prevents portions of the passing plastic material from settling in a ramp on the input side of the friction strip, which would otherwise contribute to an undesirable reduction in the friction effect. Rather, the structurally specified friction effect is permanently retained.
Es kann zweckmäßig sein, als Verdichter beispielsweise einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder einzusetzen, wodurch einzelne Chargen des Kunststoffmaterials diskontinuierlich verdichtet werden. Bevorzugt ist der Verdichter kontinuier- lieh arbeitend und insbesondere als Schneckenverdichter ausgebildet. Es entsteht ein kontinuierlicher Verdichtungs- prozess, der in Verbindung mit der nachgeschalteten Anschmelzeinrichtung ein gleichmäßiges Press- und Anschmelzergebnis erzeugt . Der hierbei als Endlosmaterial erzeugte Kunststoffpressling weist eine gute, gleichmäßige Qualität auf, die die Wirtschaftlichkeit der Weiterverarbeitung verbessert .It may be expedient to use a hydraulic or pneumatic cylinder as a compressor, for example, whereby individual batches of the plastic material are compacted discontinuously. Preferably, the compressor is continuous Loan working and in particular designed as a screw compressor. The result is a continuous compaction process which, in conjunction with the downstream smelting device, produces a uniform pressing and smelting result. The plastic compact produced here as a continuous material has a good, uniform quality, which improves the efficiency of further processing.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ragt die Schnecke des Schneckenverdichters frei kragend in den zugehörigen Verdichterraum hinein und liegt dabei mit radialem Abstand zu den Wänden des Verdichterraumes. Die Schnecke weist dabei an ihrem dem Druckkanal zugewandten Ende einen Zentrierkonus auf. Es hat sich gezeigt, dass der radiale Abstand der Schnecke zu den Wänden des Verdichterraumes erforderlich ist, um lokale thermische Schädigungen des Kunststoffmaterials zu vermeiden. Die damit einhergehende frei kragende Lagerung der Schnecke ist jedoch ohne weitere Maßnahmen nicht stabil, weshalb die Schnecke während des Betriebes in radialer Richtung auswandern kann. Die Anordnung des Zentrierkonus führt jedoch zu dem überraschenden Effekt, dass der Zentrierkonus in dem ausgangsseitig der Schnecke sich bildenden Kunststoffpressling als Zentrierlager wirkt, womit der konstruktiv vorgegebene radiale Abstand zu den Wänden des Verdichterraumes auch während des Betriebes erhalten bleibt.In an advantageous embodiment, the screw of the screw compressor protrudes freely cantilever into the associated compressor chamber and is located at a radial distance to the walls of the compressor chamber. The worm has at its end facing the pressure channel on a centering cone. It has been found that the radial distance of the screw to the walls of the compressor chamber is required in order to avoid local thermal damage to the plastic material. However, the concomitant cantilevered storage of the screw is not stable without further measures, which is why the screw can migrate during operation in the radial direction. However, the arrangement of the centering cone leads to the surprising effect that the centering cone in the output side of the screw forming plastic compact acts as a centering bearing, whereby the structurally predetermined radial distance to the walls of the compressor chamber is maintained during operation.
Der vorgenannte radiale Abstand liegt vorteilhaft in einem Bereich von einschließlich 5 mm bis einschließlich 7 mm. Bei geringeren radialen Abständen sind thermische Schädigungen des Kunststoffmaterials zu befürchten, während bei größeren radialen Abständen ein nicht hinreichender Pressdruck aufgebaut wird. In dem genannten Wertebereich liegt jedoch der Pressdruck im gewünschten Rahmen, ohne dass Verbrennungserscheinungen oder dergleichen am Kunststoffmaterial zu beobachten sind.The aforementioned radial distance is advantageously in a range of 5 mm to 7 mm inclusive inclusive. At smaller radial distances thermal damage to the plastic material to be feared while at larger radial distances an insufficient pressure is built up. In the above range of values, however, the pressing pressure is in the desired frame, without combustion phenomena or the like being observed on the plastic material.
Das erfindungsgemäße Verdichtungssystem ist grundsätzlich für alle expandierten thermoplastischen Kunststoffe geeignet. Bevorzugt ist die Anschmelzeinrichtung in ihrer Heizleistung auf EPP und/oder auf EPE abgestimmt. Diese Materialien haben sich als besonders schwierig bei der Erzielung einer dauerhaft beizubehaltenden Pressform herausgestellt. Durch Anpassung der Heizleistung an diese Materialien wird ihr Schmelzpunkt im Bereich von 120° C bis 130° C an der Oberfläche geringfügig überschritten, so dass sich die gewünschte, formhaltende Oberflächenanschmelzung ohne Materialschädigung einstellt. Der entstehende Kunststoffpressling behält zuverlässig seine verdichtete Form bei und kann leicht durch Anritzen der angeschmolzenen und bereits erstarrten Oberfläche auf das gewünschte Maß konfektioniert werden.The compression system according to the invention is basically suitable for all expanded thermoplastics. The melting device is preferably matched in its heating power to EPP and / or EPE. These materials have been found to be particularly difficult to achieve a durable die to maintain. By adjusting the heat output of these materials, their melting point is slightly exceeded in the range of 120 ° C to 130 ° C at the surface, so that the desired, shape-retaining surface fusion sets without material damage. The resulting plastic compact reliably retains its compacted shape and can be easily assembled by scoring the melted and already solidified surface to the desired degree.
Diese und vergleichbare Materialien zeigen bei der Verarbeitung im Verdichtungssystem jedoch noch weitere nachteilige Eigenschaften. So ist insbesondere nach dem Durchlauf durch einen dem Verdichter vorgeschalteten Brecher eine Klumpenbildung zu beobachten. Diese kann zu Maschinenstillstandszeiten führen. Zur Beseitigung dieses Problems ist bevorzugt zwischen dem Brecher und dem Verdichter ein Kontrollraum insbesondere mit einer Füllstandsregelung angeordnet. Beispielsweise durch ein Sichtfenster des Kontrollräumes kann regelmäßig geprüft werden, dass das im Brecher vorzerkleinerte Material sauber in den Verdichter fällt. Sofern der Füllstand im Kontrollraum zu stark ansteigt, kann der vorgeschaltete Brecher entsprechend der visuellen Beobachtung oder aber bevorzugt durch die vorgenannte Füllstandsregelung mit geringerer Leistung betrieben oder temporär sogar abgeschaltet werden. Eine Verstopfung des Systems ist vermieden. Vielmehr kann das Verdichtungs- system selbst bei Einspeisung von kritischen Kunststoffmaterialien kontinuierlich mit gleichbleibender Qualität betrieben werden.However, these and comparable materials show further disadvantageous properties during processing in the compaction system. Thus, especially after passing through a crusher upstream of the compressor, lumping is observed. This can lead to machine downtime. To eliminate this problem, a control room, in particular with a level control, is preferably arranged between the crusher and the compressor. For example, through a viewing window of the Kontrollräumes can be checked regularly that the In the crusher pre-shredded material falls clean into the compressor. If the level in the control room increases too much, the upstream breaker can be operated according to the visual observation or preferably by the aforementioned level control with lower power or temporarily even switched off. Blockage of the system is avoided. Rather, the compression system can be operated continuously with constant quality even when feeding critical plastic materials.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 in einer schematischen, teilweise geschnittenenFig. 1 in a schematic, partially sectioned
Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Verdichtungssystem mit einem Brecher, einem Schneckenverdichter und einem nachgeschalteten Druckkanal, wobei der Druckkanal mit einer Anschmelzeinrichtung versehen ist;Side view of an inventive compression system with a crusher, a screw compressor and a downstream pressure channel, wherein the pressure channel is provided with a Anschmelzeinrichtung;
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung der Anordnung nach Fig. 1 im Anschlussbereich zwischen Verdichter und Druckkanal mit Einzelheiten der Anordnung von Heizplatten zur Bildung der Anschmelzeinrichtung;Fig. 2 is an enlarged detail view of the arrangement of Figure 1 in the connection region between the compressor and the pressure channel with details of the arrangement of heating plates to form the Anschmelzeinrichtung.
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung der Anordnung nachFig. 3 is a cross-sectional view of the arrangement according to
Fig. 2 im Bereich ihrer den Querschnitt des Druckkanals einstellenden Druckklappe; Fig. 4 in einer Draufsicht die Druckklappe nach Fig. 3 mit daran angeordneten V-förmigen Reibleisten.Fig. 2 in the region of the cross section of the pressure channel adjusting pressure flap; Fig. 4 in a plan view of the pressure flap of FIG. 3 with arranged thereon V-shaped friction bars.
Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht ein erfindungsgemäß ausgeführtes Verdichtungssystem für aufgeschäumtes, insbesondere thermoplastisches Kunststoffmaterial . Das Verdichtungssystem umfasst einen Verdichter 1, oberhalb dessen entgegen der Schwerkraftrichtung ein Brecher 14 für das aufgeschäumte Kunststoffmaterial angeordnet ist . Dem Verdichter 1 ist ein Druckkanal 2 nachgeschaltet, der sich in horizontaler Richtung erstreckt. Im Einzelnen ist das Verdichtungssystem wie folgt aufgebaut:Fig. 1 shows in a partially sectioned side view of an inventively designed compression system for foamed, in particular thermoplastic plastic material. The compression system comprises a compressor 1, above which, opposite to the direction of gravity, a breaker 14 for the foamed plastic material is arranged. The compressor 1 is followed by a pressure channel 2, which extends in the horizontal direction. In detail, the compression system is structured as follows:
Der Brecher 14 umfasst ein Gehäuse, in dem Zahnwalzen 20 mit horizontal liegender Drehachse drehbar gelagert sind. Die Zahnwalzen 20 werden mittels eines elektrischen Antriebsmotors 19 mit geringer Drehzahl gegenläufig angetrieben. Aufgeschäumtes Kunststoffmaterial wie EPS, EPE oder EPP, welches beispielsweise als Verpackungsabfall anfällt, wird in großen Stücken und im Wesentlichen unzerkleinert mittels eines Einfülltrichters 21 dem Brecher 14 zugeführt. Die drehend angetriebenen Zahnwalzen 20 zerkleinern diese Stücke in kleine und mittelgroße Fragmente von unregelmäßiger Form und Größe. Diese zerkleinerten Fragmente fallen selbsttätig unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten aus dem Brecher 14 heraus in den Verdichter 1.The crusher 14 comprises a housing in which toothed rollers 20 are rotatably mounted with a horizontal axis of rotation. The toothed rollers 20 are driven in opposite directions by means of an electric drive motor 19 at low speed. Foamed plastic material such as EPS, EPE or EPP, which is obtained, for example, as a packaging waste, is supplied to the crusher 14 in large pieces and substantially uncrushed by means of a hopper 21. The rotationally driven toothed rollers 20 break these pieces into small and medium size fragments of irregular shape and size. These crushed fragments fall automatically under the action of gravity down from the crusher 14 out in the compressor. 1
Der Verdichter 1 kann beispielsweise eine hydraulisch oder pneumatisch angetriebene Kolben-/Zylindereinheit oder dergleichen sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als kontinuierlich arbeitender Schneckenverdichter ausgeführt. Der Schneckenverdichter weist eine zweistufige Schnecke 10 mit einem ersten Durchmesserbereich und einem im Vergleich dazu kleineren zweiten Durchmesserbereich auf. Die Schnecke 10 liegt mit ihrer horizontalen Drehachse in einem Verdichterraum 11, der eingangsseitig und nach oben zur Aufnahme des aus dem Brecher 14 herausfallenden Kunststoffmaterials offen ist.The compressor 1 may be, for example, a hydraulically or pneumatically driven piston / cylinder unit or the like and is designed in the illustrated embodiment as a continuously operating screw compressor. The screw compressor has a two-stage screw 10 with a first diameter range and a comparatively smaller second diameter range. The worm 10 is located with its horizontal axis of rotation in a compressor chamber 11 which is open on the input side and up to receive the falling out of the crusher 14 plastic material.
Gegenüberliegend zum Druckkanal 2 ist die Schnecke 10 einseitig mittels einer Lagereinheit 23 an einer Stirnwand des Verdichterraums 11 gelagert. Ausgehend von der Lagereinheit 23 kragt die Schnecke 10 frei in den Verdichterraum 11 ohne weitere Lagerung oder Abstützung hinein. Auf der der Schnecke 10 gegenüberliegenden Seite der Lagereinheit 23 ist ein elektrischer Antriebsmotor 22 angeflanscht, mittels dessen die Schnecke 10 drehend angetrieben wird.Opposite to the pressure channel 2, the screw 10 is mounted on one side by means of a bearing unit 23 on an end wall of the compressor chamber 11. Starting from the storage unit 23, the worm 10 projects freely into the compressor chamber 11 without further storage or support. On the opposite side of the worm 10 of the bearing unit 23, an electric drive motor 22 is flanged, by means of which the worm 10 is driven to rotate.
Auf seiner dem Antriebsmotor 22 und der Lagereinheit 23 gegenüberliegenden Seite mündet der Verdichterraum 11 in den Druckkanal 2. Die Drehrichtung des Antriebsmotors 22 bzw. der Schnecke 10 ist derart gewählt, dass das in den Verdichterraum 11 hineinfallende Kunststoffmaterial in den Druckkanal 2 hineingefördert wird. Im Druckkanal 2 entstehen zwischen seinen Wänden und dem dort hindurchgepressten Kunststoffmaterial Reibkräfte, die der Förderung des Kunst - Stoffmaterials entgegenwirken. In der Folge baut sich aus- gangsseitig der Schnecke 10 im Verdichterraum 11 ein hoher Druck auf, der auf das Kunststoffmaterial einwirkt, und unter dessen Einwirkung die Schaumblasen und andere Hohlräume im Kunststoffmaterial zusammengedrückt werden. Über eine weiter unten näher beschriebene Druckklappe 8, die mittels einer Spindel 29 verstellbar ist, lässt sich der Durchtrittswiderstand des Kunststoffmaterials durch den Druckkanal 2 und in Folge dessen der Kompressionsdruck im Verdichter 11 derart einstellen, dass das großvolumige aufgeschäumte Kunststoffmaterial kompakt verdichtet wird. Das Volumen des aufgeschäumten Kunststoffmaterials wird auf einen Bruchteil davon reduziert, während die Dichte um ein Vielfaches gesteigert wird und nahe an den Bereich des nicht aufgeschäumten Kunststoffmaterials heranreicht . Demnach bildet sich im Druckkanal 23 ein hoch verdichteter Kunststoffpressling 3 aus, der in einer durch einen Pfeil angegebenen Durchlaufrichtung 7 aus dem freien Ende des Druckkanals 2 austritt. Bei dem hier gezeigten kontinuierlich arbeitenden Verdichter 1 ist der Kunststoffpressling 3 ein endloser Strang, der ausgangsseitig des Druckkanals 2 beispielsweise in stapelbare und manuell handhabbare Blöcke geschnitten oder gebrochen werden kann.On its side opposite the drive motor 22 and the bearing unit 23 side of the compressor chamber 11 opens into the pressure channel 2. The direction of rotation of the drive motor 22 and the worm 10 is selected such that the falling into the compressor chamber 11 plastic material is conveyed into the pressure channel 2. In the pressure channel 2 arise between its walls and the plastic material pressed through there frictional forces, which counteract the promotion of the synthetic material. As a result, on the output side, the screw 10 in the compressor chamber 11 builds up a high pressure, which acts on the plastic material, and under the action of which the foam bubbles and other cavities in the plastic material are compressed. About a pressure flap 8 described in more detail below, which is adjustable by means of a spindle 29, the resistance to penetration of the plastic material through the Pressure channel 2 and consequently set the compression pressure in the compressor 11 such that the large-volume foamed plastic material is compressed compact. The volume of the foamed plastic material is reduced to a fraction of it while the density is increased many times and approaching that of the non-foamed plastic material. Accordingly, a highly compressed plastic compact 3 forms in the pressure channel 23, which emerges from the free end of the pressure channel 2 in a direction of passage 7 indicated by an arrow. In the continuous compressor 1 shown here, the plastic compact 3 is an endless strand, which can be cut or broken on the output side of the pressure channel 2, for example, into stackable and manually manageable blocks.
Um bei bestimmten Kunststoffmaterialien, insbesondere bei EPP und EPE einen sicheren Zusammenhalt des Kunststoffpresslings 3 nach seinem Austritt aus dem Druckkanal 2 sicherzustellen, ist der Druckkanal 2 mit einer Anschmelzeinrichtung 4 zum Anschmelzen zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffpresslings 3 versehen. Die Anschmelzeinrichtung 4 kann mit verschiedenen Heizeinrichtungen ausgestattet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Anschmelzeinrichtung mindestens eine Heizplatte 5, hier mehrere Heizplatten 5, 6. Die Heizleistung der Anschmelzeinrichtung 4 ist auf den Schmelzpunkt des durch den Druckkanal 2 hindurchgepressten Kunststoffmaterials - hier EPP und/oder EPE - derart abgestimmt, dass seine Schmelztemperatur von etwa 120° C bis 130° C im Oberflächenbereich des Kunststoffpresslings 3 überschritten wird. Die Temperatur ist aber dahingehend beschränkt, dass das angeschmolzene Kunststoffmaterial keine Überhit zungser- scheinungen bzw. thermische Schädigungen erfährt. Nach dem Durchlauf des Kunststoffpresslings 3 durch die Anschmelzeinrichtung 4 erstarrt dessen angeschmolzene Oberfläche infolge von Auskühlung. Es bildet sich eine zusammenhängende Haut, die den nicht angeschmolzenen, aus komprimierten Kunststofffragmenten bestehenden Kern des Kunststoffpresslings 3 zumindest teilweise umschließt. Ohne dass die im Kern liegenden Fragmente eine feste Bindung miteinander eingehen müssen, bleibt die Strangform des Kunststoffpresslings 3 durch die Stützwirkung der aus dem Kunststoffmaterial gebildeten Haut erhalten. Darüber hinaus verhindert die durch den AnschmeIzVorgang gebildete Haut, dass sich der Kunststoffpressling 3 nach dem Verlassen des Druckkanals 2 infolge seiner elastischen Rückstellkräfte wieder in sein nicht komprimiertes Ausgangsvolumen aufbläht. Der auf diese Weise gebildete Kunststoffpressling 3 behält seine Form bei und kann im Anschluss an den Austritt aus dem Druckkanal 2 in handhabbare Blöcke abgelängt werden, indem die Haut mit einem Messer angeritzt wird. Durch das Fehlen einer inneren Verschmelzung des Kunststoffmate- rials kann dann ein als Einzelstück handhabbarer Block an der mit dem Messer angeritzten Stelle abgebrochen und seiner Weiterverarbeitung bzw. Lagerung zugeführt werden.In order to ensure a certain cohesion of the plastic compact 3 after its exit from the pressure channel 2 in certain plastic materials, in particular in EPP and EPE, the pressure channel 2 is provided with a melting device 4 for melting at least a part of the surface of the plastic compact 3. The melting device 4 can be equipped with various heating devices. In the embodiment shown, the melting device comprises at least one heating plate 5, here several heating plates 5, 6. The heating power of the melting device 4 is adjusted to the melting point of the pressed through the pressure channel 2 plastic material - here EPP and / or EPE - such that its melting temperature of about 120 ° C to 130 ° C in the surface region of the plastic compact 3 is exceeded. The temperature is, however, limited to that the molten plastic material does not undergo overheating or thermal damage. After passing through the plastic compact 3 by the Anschmelzinrichtung 4 solidifies its melted surface due to cooling. It forms a coherent skin that at least partially surrounds the not melted, consisting of compressed plastic fragments core of the plastic compact. 3 Without the fragments lying in the core having to make a firm bond with each other, the strand shape of the plastic compact 3 is maintained by the supporting action of the skin formed from the plastic material. In addition, the skin formed by the AnschmeIzVorgang prevents the plastic compact 3 inflates after leaving the pressure channel 2 due to its elastic restoring forces back to its non-compressed initial volume. The plastic compact 3 formed in this way maintains its shape and can be cut to manageable blocks following the exit from the pressure channel 2 by scratching the skin with a knife. Due to the absence of an internal fusion of the plastic material, a block which can be handled as a single piece can then be broken off at the point scratched by the knife and fed to its further processing or storage.
Zwischen dem Brecher 14 und dem Verdichter 1 ist ein Kontrollraum 15 mit einem Fenster 17 angeordnet. Der Kontrollraum 15 wirkt als Zwischenspeicher für das im Brecher 14 zerkleinerte Kunststoffmaterial. Bei problematischen Materialien wie EPP oder EPE darf der Füllstand im Kontrollraum 15 ein gewisses Maß nicht überschreiten, um Brückenbildung bzw. Verklumpung des Kunststoffmaterials zu vermeiden. Eine visuelle Kontrolle des Füllstandes ist durch das Fenster 17 möglich. Optional ist eine Füllstandsregelung 16 vorgesehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine schematisch angedeutete Lichtschranke 18 umfasst . Die Lichtschranke 18 erfasst durch das Fenster 17 hindurch den Füllstand im Kontrollraum 15. Sie ist des weiteren mit dem Brecher 14, dem Verdichter 1 und/oder der Druckklappe 8 derart zu einem Regelkreis verschaltet, dass der Füllstand im Kontrollraum 15 seinen vorgesehenen Grenzwert nicht überschreitet.Between the crusher 14 and the compressor 1, a control room 15 with a window 17 is arranged. The control room 15 acts as a buffer for crushed in the crusher 14 plastic material. For problematic materials such as EPP or EPE, the level in the control room 15 must not exceed a certain level in order to avoid bridging or clumping of the plastic material. A visual control of the level is possible through the window 17. Optionally, a level control 16 is provided, which includes a schematically indicated light barrier 18 in the illustrated embodiment. The light barrier 18 detects through the window 17 through the level in the control room 15. It is further connected to the crusher 14, the compressor 1 and / or the pressure flap 8 in such a loop that the level in the control room 15 does not exceed its intended limit ,
Der Darstellung nach Fig. 1 ist noch zu entnehmen, dass das Verdichtungssystem 1 im Bereich des Verdichters 1 und des Brechers 14 mit Laufrollen 24 versehen ist, wodurch das Verdichtungssystem mobil ist. Im Rahmen einer Recyclinganlage kann das Verdichtungssystem an verschiedenen Orten eingesetzt werden. Der vergleichsweise lange, seitlich über den Verdichter 1 hervorstehende Druckkanal 2 wird am Aufstellungsort mittels Stützen 25 gegenüber dem Boden abgestützt .The illustration of FIG. 1 can still be seen that the compression system 1 is provided in the region of the compressor 1 and the crusher 14 with rollers 24, whereby the compression system is mobile. As part of a recycling plant, the compaction system can be used in different locations. The comparatively long, laterally projecting over the compressor 1 pressure channel 2 is supported at the site by means of supports 25 relative to the ground.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung der Anordnung nach Fig. 1 im Bereich des Überganges vom Verdichter 1 zum Druckkanal 2. Entsprechend der Darstellung nach Fig. 3, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird, umfasst der Druckkanal 2 ein im Querschnitt U- förmiges, nach oben offenes Unterteil 34, welches nach oben mittels einer Druckklappe 8 verschlossen ist. Entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 ist im Bereich der Druckklappe 8 ein geschlossener Querschnitt des Druckkanals 2 gebildet, an den sich bezogen auf die Durchlaufrichtung 7 nach hinten der U- förmige, nach oben offene Querschnitt des Unterteils 35 anschließt . Die Druckklappe 8 ist an ihrer Eingangsseite mittels eines Scharnieres 26 schwenkbar gelagert. Es kann aber auch eine lineare Verstellbarkeit der Druckklappe 8 zweckmäßig sein. Zur Verstellung der Lage der Druckklappe 8 relativ zum Unterteil 34 ist eine Spindel 29 vorgesehen, die über ein zwischengeschaltetes Winkelgetriebe 28 von einem elektrischen Antriebsmotor 27 antreibbar ist. Hierdurch lässt sich die Druckklappe 8 entsprechend einem Pfeil 30 ins Innere des Unterteils 35 drücken bzw. schwenken, wodurch der freie Querschnitt im Druckkanal 2 eingestellt werden kann.2 shows an enlarged detail of the arrangement according to FIG. 1 in the region of the transition from the compressor 1 to the pressure channel 2. According to the illustration according to FIG. 3, which will be discussed in more detail below, the pressure channel 2 comprises a cross-sectionally U-shaped channel. shaped, upwardly open lower part 34, which is closed at the top by means of a pressure flap 8. 2, a closed cross-section of the pressure channel 2 is formed in the region of the pressure flap 8, to which the U-shaped, upwardly open cross-section of the lower part 35 adjoins with respect to the passage direction 7. The pressure flap 8 is pivotally mounted on its input side by means of a hinge 26. But it can also be a linear adjustability of the pressure flap 8 appropriate. To adjust the position of the pressure flap 8 relative to the lower part 34, a spindle 29 is provided, which is driven by an electric drive motor 27 via an intermediate angle gear 28. As a result, the pressure flap 8 can be pushed or pivoted into the interior of the lower part 35 according to an arrow 30, whereby the free cross section in the pressure channel 2 can be adjusted.
Bezogen auf die Durchlaufrichtung 7 ist hinter der Druckklappe 8 ein Geschwindigkeitsmesser 31 angeordnet, der einen Schwenkarm 32 mit einem daran befestigten Rad 33 um- fasst. Das Rad 33 rollt auf der Oberfläche des im Druckkanal 2 geführten Kunststoffpresslings 3 (Fig. 1) ab und ermittelt dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit des Kunststoffpresslings 3 (Fig. 1) in der Durchlaufrichtung 7. Durch Einstellung der Druckklappe 8 in Richtung des Pfeils 30 bzw. in Gegenrichtung lässt sich die Durchtrittsgeschwindigkeit des Kunststoffpresslings 3 (Fig. 1) durch den Druckkanal 2 einstellen. Bei gleichbleibender Drehzahl der Schnecke 10 ändert sich hierdurch der Druck im Verdichterraum 11 stromauf des Überganges zum Druckkanal 2, wodurch sich das Verdichtungsverhältnis des verdichteten aufgeschäumten Kunststoffmaterials einstellen lässt . Der Druck im Verdichterraum 11 wird durch Reibkräfte zwischen dem Kunststoffpressling 3 (Fig. 1) und den Wänden des Druckkanals 2 bestimmt. Hierzu ist es wichtig, dass diese Reibkräfte präzise reproduzierbar sind. Zumindest die Wände des Druckkanals 2 sind deshalb aus Edelstahl gebildet, um Veränderungen der Reibeigenschaften infolge von korrodierten Oberflächen auszuschalten.Relative to the passage direction 7, behind the pressure flap 8, a speedometer 31 is arranged, which encloses a swivel arm 32 with a wheel 33 fastened thereto. The wheel 33 rolls on the surface of the guided in the pressure channel 2 plastic compact 3 (Fig. 1) and thereby determines the speed of movement of the plastic compact 3 (Fig. 1) in the direction of passage 7. By adjusting the pressure flap 8 in the direction of arrow 30 or In the opposite direction, the passage speed of the plastic compact 3 (FIG. 1) through the pressure channel 2 can be adjusted. At constant speed of the screw 10, thereby changing the pressure in the compressor chamber 11 upstream of the transition to the pressure channel 2, whereby the compression ratio of the compacted foamed plastic material can be adjusted. The pressure in the compressor chamber 11 is determined by frictional forces between the plastic compact 3 (FIG. 1) and the walls of the pressure channel 2. For this it is important that these friction forces are precisely reproducible. At least the walls of the pressure channel 2 are therefore made of stainless steel to To eliminate changes in frictional properties due to corroded surfaces.
Der Darstellung nach Fig. 2 ist auch zu entnehmen, dass die Schnecke 2 des als Schneckenverdichter ausgebildeten Verdichters 1 mit einem radialen Abstand a zu Wänden 12 des Verdichterraumes 11 liegt. Dieser radiale Abstand a liegt vorteilhaft in einem Bereich von einschließlich 5 mm bis einschließlich 7 mm. Des weiteren weist die Schnecke an ihrem dem Druckkanal 12 zugewandten Ende einen Zentrierkonus 13 auf. Der hier gewählte Begriff des Zentrierkonus 13 umschließt neben der exakt konischen Form auch ähnliche, beispielsweise gerundete Formen. Im Betrieb liegt dieser Zentrierkonus 13 im Bereich des bereits verdichteten Kunst - Stoffmaterials und wirkt hierbei als Radiallager für das frei überkragende Ende der Schnecke 10. Hierdurch ist sichergestellt, dass der radiale Abstand a zu den Wänden 12 während des Betriebs aufrechterhalten wird. Der radiale Abstand a ist klein genug, um im Verdichterraum 11 einen hinreichend hohen Druck zu erzeugen, und groß genug, damit sich im Bereich des Abstandes a keine Anschmelzungen oder sogar thermische Schädigungen des Kunststoffmaterials einstellen.The illustration according to FIG. 2 also shows that the screw 2 of the compressor 1 designed as a screw compressor lies at a radial distance a from the walls 12 of the compressor chamber 11. This radial distance a is advantageously in a range of from 5 mm to 7 mm inclusive. Furthermore, the screw has a centering cone 13 at its end facing the pressure channel 12. The term selected here of the centering cone 13 encloses next to the exact conical shape and similar, for example, rounded shapes. In operation, this centering cone 13 is located in the region of the already compressed synthetic material and acts as a radial bearing for the freely projecting end of the screw 10. This ensures that the radial distance a from the walls 12 is maintained during operation. The radial distance a is small enough to produce a sufficiently high pressure in the compressor chamber 11, and large enough so that set in the region of the distance a no melting or even thermal damage to the plastic material.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Druckkanals 2 im Bereich der Druckklappe 8. Ein Boden 35 und zwei seitlich sich gegenüberliegende Seitenwände 36 des Unterteils 34 bilden zusammen mit der Druckklappe 8 einen etwa rechteckigen freien Querschnitt des Druckkanals 2, dessen Ecken abgeschrägt sind. Es können aber auch andere, beispielsweise gerundete Querschnittsformen zweckmäßig sein. Über den Umfang des Druckkanals 2 verteilt sind insgesamt vier Heizplatten 5, 6 angeordnet, die zusammen die Anschmelzeinrichtung 4 (Fig. 1) bilden. Zwei erste Heizplatten 5 sind bezogen auf den Querschnittsdruckkanal 2 paarweise sich gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet. Hierzu liegt eine der ersten Heizplatten 5 am Boden 35 des Unterteils 34, während die weitere erste Heizplatte 5 gegenüberliegend an der Druckplatte 8 angeordnet ist. In einem Drehwinkel um 90° versetzt dazu ist ein Paar von zweiten Heizplatten 6 vorgesehen, wobei sich die beiden Heizplatten 6 ebenfalls paarweise an den beiden Seitenwänden 36 gegenüberliegen und ebenfalls in der Umfangsrichtung des Druckkanals 2 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die zweiten Heizplatten 6 liegen bezogen auf die Umfangsrichtung des Druckkanals 2 in den Abstandsbereichen zwischen den ersten Heizplatten 5. Umgekehrt liegen die ersten Heizplatten 5 bezogen auf die Umfangsrichtung des Druckkanals 2 in den Abstandsbereichen zwischen den zweiten Heizplatten 6. In Zusammenschau mit Fig. 2 ergibt sich außerdem, dass das Paar der zweiten Heizplatten 6 bezogen auf die Durchlaufrichtung 7 mit Abstand hinter dem Paar der ersten Heizplatten 5 liegt. Hierdurch wird erreicht, dass zunächst nur die Ober- und Unterseite des Kunststoffpress- lings 3 angeschmolzen wird, während im Bereich der Seitenwände 36 keine solche Anschmelzung vorgenommen wird. An den Seitenwänden 36 stellt sich hier die für den Aufbau des Gegendrucks erforderliche Reibkraft ein. Der axiale Abstand zwischen den Heizplatten 5 und den Heizplatten 6 reicht bei der üblichen Durchlaufgeschwindigkeit von ca. 0,4 mm pro Sekunde in der Durchlaufrichtung 7 aus, dass die an den Heizplatten 5 angeschmolzenen Bereiche abkühlen und erstarren, bevor die verbleibenden Seitenflächen des Kunststoff- presslings 3 (Fig. 1) an den Seitenwänden 36 ebenfalls angeschmolzen werden. An dieser Stelle bilden sich dann die erforderlichen Reibkräfte am Boden 35 aus.Fig. 3 shows a cross-sectional view of the pressure channel 2 in the pressure flap 8. A bottom 35 and two laterally opposite side walls 36 of the lower part 34 together with the pressure flap 8 is an approximately rectangular free cross section of the pressure channel 2, whose corners are chamfered. But it can also be useful, for example, rounded cross-sectional shapes. Distributed over the circumference of the pressure channel 2 are a total of four Heating plates 5, 6 are arranged, which together form the melting device 4 (Fig. 1). Two first heating plates 5 are arranged in pairs opposite one another and in the circumferential direction at a distance from one another in relation to the cross-sectional pressure channel 2. For this purpose, one of the first heating plates 5 lies on the bottom 35 of the lower part 34, while the other first heating plate 5 is arranged opposite to the pressure plate 8. In a rotation angle offset by 90 ° to a pair of second heating plates 6 is provided, wherein the two heating plates 6 are also opposite in pairs on the two side walls 36 and are also arranged in the circumferential direction of the pressure channel 2 at a distance from each other. The second heating plates 6 are based on the circumferential direction of the pressure channel 2 in the distance regions between the first heating plates 5. Conversely, the first heating plates 5 are relative to the circumferential direction of the pressure channel 2 in the distance regions between the second heating plates 6. In conjunction with FIG In addition, that the pair of second heating plates 6 relative to the passage direction 7 by far behind the pair of the first heating plates 5. This ensures that initially only the top and bottom of the Kunststoffpress- lings 3 is melted, while in the region of the side walls 36 no such melting is made. On the side walls 36, the frictional force required for the build-up of the counter-pressure is set here. The axial distance between the heating plates 5 and the heating plates 6 is sufficient at the usual flow rate of about 0.4 mm per second in the direction of passage 7 that cool the areas melted on the heating plates 5 and solidify before the remaining side surfaces of the plastic Pressing 3 (Fig. 1) on the side walls 36 also be melted. At this point, then form the necessary friction forces on the bottom 35.
Je nach Anwendungsfall kann es ausreichen, dass nur eine erste Heizplatte 5 in Verbindung mit zwei zweiten Heizplatten 6 eingesetzt wird. Umgekehrt kann es zweckmäßig sein, dass nur eine zweite Heizplatte 6 in Verbindung mit zwei ersten Heizplatten 5 zum Einsatz kommt. In jedem Falle ist die Anzahl und Verteilung der Heizplatten 5, 6 so zu wählen, dass sie auf zumindest 50% und bevorzugt zumindest 70% des Umfanges des Kunststoffpresslings 3 einwirken, womit in Umfangsrichtung zumindest näherungsweise eine geschlossene Kunststoffhaut durch den AnschmeIzVorgang gebildet wird. Die einzelnen angeschmolzenen und zu einer Haut erstarrten Flächen müssen nicht bündig ineinander übergehen, sondern können nach praktischer Erfahrung auch zueinander beabstandet sein. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Heizplatten 5, 6 bezogen auf die Umfangsrichtung des Druckkanals 2 derart gegeneinander überlappend anzuordnen, dass beispielsweise auch die abgeschrägten Querschnittsecken mit umfasst sind und dass eine insgesamt in Umfangsrichtung geschlossene Kunststoffhaut entsteht.Depending on the application, it may be sufficient that only a first heating plate 5 is used in conjunction with two second heating plates 6. Conversely, it may be appropriate that only a second heating plate 6 is used in conjunction with two first heating plates 5. In any case, the number and distribution of the heating plates 5, 6 to be chosen so that they act on at least 50% and preferably at least 70% of the circumference of the plastic compact 3, whereby in the circumferential direction at least approximately a closed plastic skin is formed by the AnlegeIzVorgang. The individual fused and solidified to a skin surfaces do not have to be flush with each other, but may also be spaced from each other according to practical experience. However, it may also be expedient to arrange the heating plates 5, 6 relative to one another in relation to one another in relation to the circumferential direction of the pressure channel 2 such that, for example, the bevelled cross-section corners are also included and that a plastic skin closed in the circumferential direction is produced.
Der Darstellung nach Fig. 3 ist weiter zu entnehmen, dass die Druckklappe 8 auf ihrer der Innenseite des Druckkanals 2 zugewandten Fläche mindestens eine Reibleiste 9 aufweist. Einzelheiten hierzu sind der Draufsicht der Druckklappe 8 nach Fig. 4 zu entnehmen. Demnach sind hier mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Reibleisten 9 mit Abstand zueinander angeordnet . Sie bewirken im Bereich der Druckklappe 8 eine Erhöhung des Reibwiderstandes am Kunststoffpressling 3 (Fig. 3) . Diese ist erforderlich, da die Druckklappe 8 im Vergleich zum Unterteil 34 bezogen auf die Durchlaufrichtung 7 (Fig. 2) deutlich kürzer ist. Die Reibleisten 9 können geradlinig quer zur DurchlaufrichtungThe illustration of FIG. 3 can be further seen that the pressure flap 8 has on its the inside of the pressure channel 2 facing surface at least one friction strip 9. For details, see the plan view of the pressure flap 8 of FIG. 4. Accordingly, several, in the embodiment shown, a total of four friction strips 9 are arranged at a distance from each other here. They cause in the area of the pressure flap 8 an increase in the frictional resistance on the plastic compact 3 (FIG. 3). This is required because the pressure flap 8 compared to the lower part 34 with respect to the passage direction 7 (Fig. 2) is significantly shorter. The friction strips 9 can be rectilinear transverse to the direction of passage
7 angeordnet werden. Bevorzugt sind sie V-förmig ausgebildet, wobei die Spitze der V-Form in Gegenrichtung zur Durchlaufrichtung 7 weist. Hierdurch wird vermieden, dass sich das vorbeigleitende Kunststoffmaterial stromauf der Reibleisten 9 absetzt und eine reibwertmindernde Rampe bildet. Aus der Zusammenschau mit Fig. 2 ergibt sich, dass die obere Heizplatte 5 bezogen auf die Durchlaufrichtung 7 hinter dem Bereich mit den Reibleisten 9 an der Druckklappe7 are arranged. Preferably, they are V-shaped, wherein the tip of the V-shape in the opposite direction to the passage direction 7 has. This avoids that the vorbeigleitende plastic material deposits upstream of the friction strips 9 and forms a reibwertmindernde ramp. From the comparison with Fig. 2 it follows that the upper heating plate 5 relative to the passage direction 7 behind the area with the friction strips 9 on the pressure flap
8 angeordnet ist. Die Reibleisten 9 wirken demnach auf die noch nicht angeschmolzene Oberfläche des Kunststoffpress- lings 3 und können so ihre volle Wirkung entfalten. 8 is arranged. The friction strips 9 thus act on the not yet melted surface of Kunststoffpress- lings 3 and can thus develop their full effect.

Claims

Ansprüche claims
1. Verdichtungssystem für aufgeschäumtes thermoplastisches Kunststoffmaterial , umfassend einen Verdichter (1) und einen dem Verdichter (1) nachgeschaltetenA compression system for foamed thermoplastic material comprising a compressor (1) and a compressor (1) connected downstream
Druckkanal (2) zur Ausbildung eines Kunststoffpress- lings (3) , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkanal (2) mit einer Anschmelzeinrichtung (4) zum Anschmelzen zumindest eines Teils der Oberfläche des Kunststoffpresslings (3) versehen ist.Pressure channel (2) for forming a Kunststoffpress- lings (3), characterized in that the pressure channel (2) with a Anschmelzeinrichtung (4) for melting at least a portion of the surface of the plastic compact (3) is provided.
2. Verdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschmelzeinrichtung (4) auf zumindest 50% und bevorzugt zumindest 70% des Umfanges des Kunststoffpresslings (3) einwirkt .2. Compaction system according to claim 1, characterized in that the melting device (4) acts on at least 50% and preferably at least 70% of the circumference of the plastic compact (3).
3. Verdichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschmelzeinrichtung (4) mindestens eine Heizplatte (5, 6) umfasst .3. Compaction system according to claim 1 or 2, characterized in that the melting device (4) comprises at least one heating plate (5, 6).
4. Verdichtungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Heizplatte (5) und mindestens eine zweite Heizplatte (6) vorgesehen sind, wobei die mindestens eine zweite Heizplatte (6) mit Abstand hinter der mindestens einen ersten Heizplatte (5) angeordnet ist, wobei der Umfang des Druckkanals (2) im Bereich der jeweiligen ersten bzw. zweiten Heizplatte (5, 6) nicht vollständig durch die mindestens eine erste Heizplatte (5) bzw. durch die mindestens eine zweite Heizplatte (6) abgedeckt ist, und wobei die mindestens eine erste Heizplatte (5) und die mindestens eine zweite Heizplatte (6) in unterschiedlichen Um- fangsabschnitten des Druckkanals (2) liegen.4. Compaction system according to claim 3, characterized in that at least one first heating plate (5) and at least one second heating plate (6) are provided, wherein the at least one second heating plate (6) at a distance behind the at least one first heating plate (5) is, wherein the circumference of the pressure channel (2) in the region of the respective first and second heating plate (5, 6) is not completely through the at least one first Heating plate (5) or by the at least one second heating plate (6) is covered, and wherein the at least one first heating plate (5) and the at least one second heating plate (6) in different peripheral portions of the pressure channel (2).
5. Verdichtungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Heizplatten5. Compaction system according to claim 4, characterized in that two first heating plates
(5) bezogen auf den Querschnitt des Druckkanals (2) paarweise gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind.(5) in relation to the cross section of the pressure channel (2) are arranged in pairs opposite one another and in the circumferential direction at a distance from each other.
6. Verdichtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zweite Heizplatten6. Compaction system according to claim 5, characterized in that two second heating plates
(6) bezogen auf den Querschnitt des Druckkanals (2) paarweise gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind, und bezogen auf die Umfangsrichtung des Druckkanals (2) in den Abstandsbereichen zwischen den ersten Heizplatten(6) relative to the cross section of the pressure channel (2) in pairs opposite and circumferentially spaced from each other, and relative to the circumferential direction of the pressure channel (2) in the spacing regions between the first heating plates
(5) liegen.(5) lie.
7. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine insbesondere schwenkbar gelagerte Druckklappe (8) zur Einstellung des freien Querschnitts im Druckkanal (2) vorgesehen ist, wobei die Anschmelzeinrichtung (4) auf die Druckklappe (8) einwirkt.7. Compaction system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a particular pivotally mounted pressure flap (8) for adjusting the free cross section in the pressure channel (2) is provided, wherein the melting device (4) acts on the pressure flap (8).
8. Verdichtungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckklappe (8) auf ihrer der Innenseite des Druckkanals (2) zugewandten Fläche mindestens eine Reibleiste (9) und bevorzugt mehrere Reibleisten (9) aufweist.8. Compaction system according to claim 7, characterized in that the pressure flap (8) facing on its inside of the pressure channel (2) Surface at least one friction strip (9) and preferably a plurality of friction strips (9).
9. Verdichtungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibleiste (9) V- förmig ausgebildet ist.9. Compaction system according to claim 8, characterized in that the friction strip (9) is V-shaped.
10. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1) kontinuierlich arbeitend und insbesondere als Schneckenverdichter ausgebildet ist .10. Compaction system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the compressor (1) is designed to work continuously and in particular as a screw compressor.
11. Verdichtungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnecke (10) des Schneckenverdichters frei kragend in einen Verdichterraum (11) ragt und dabei mit radialem Abstand (a) zu Wänden (12) des Verdichterraumes (11) liegt, und dass die Schnecke (10) an ihrem dem Druckkanal (12) zugewandten Ende einen Zentrierkonus (13) aufweist.11. A compression system according to claim 10, characterized in that a screw (10) of the screw compressor cantilever into a compressor chamber (11) protrudes and at a radial distance (a) to walls (12) of the compressor chamber (11), and that the Screw (10) at its the pressure channel (12) facing the end of a centering cone (13).
12. Verdichtungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (a) in einem Bereich von einschließlich 5 mm bis einschließlich 7 mm liegt.12. Compaction system according to claim 11, characterized in that the radial distance (a) is in a range of from 5 mm to 7 mm inclusive.
13. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschmelzeinrichtung (4) in ihrer Heizleistung auf expandiertes Polypropylen und/oder auf expandiertes Polyethylen abgestimmt ist. 13. Compaction system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the melting device (4) is tuned in its heating power to expanded polypropylene and / or expanded polyethylene.
14. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdichter (1) ein Brecher (14) zur Zerkleinerung des aufgeschäumten KunstStoffmaterials vorgeschaltet ist, und dass zwischen dem Brecher (14) und dem Verdichter (1) ein Kontrollraum (15) insbesondere mit einer Füllstandsregelung (16) angeordnet ist. 14. Compaction system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the compressor (1) is preceded by a crusher (14) for comminuting the foamed KunstStoffmaterials, and that between the crusher (14) and the compressor (1) a control room ( 15) is arranged in particular with a level control (16).
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