DE4220985A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoff enthaltenden Schichtkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoff enthaltenden, insbesondere mehrlagigen, flächigen bzw. plattenförmigen Schichtkörpers, der als Ausgangsmaterial mindestens eine unter Wärmeeinwir­ kung schmelzbare sowie verpreßbare, dreidimensional ver­ formbare, aus Kunststoff bestehende Lage aufweist.

Schichtkörper der genannten Art und Verfahren sowie Vor­ richtungen zu ihrer Herstellung sind grundsätzlich bekannt. Die hier interessierenden Schichtkörper finden vor allem als Verkleidungsteile in Kraftfahrzeugen Verwendung. Ihr Einsatz ist jedoch nicht auf dieses Anwendungsgebiet be­ schränkt.

Problematisch ist in vielen Fällen die Entsorgung derarti­ ger Kunststoffteile, wobei dies insbesondere auch für die in Kraftfahrzeugen eingebauten Kunststoffteile gilt. Vor allem wenn es sich bei den verwendeten Kunststoffen um Duroplaste oder um nicht sortenreine Kunststoffe handelt, ist ihre erneute Nutzbarmachung im Rahmen von Recycling- Maßnahmen oft schwierig oder sogar unmöglich. Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, Kunststoff enthaltende Schichtkörper herzustellen, die als Verkleidungsteile in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden können und nicht-recycle­ bares oder schwer recyclebares Kunststoff-Altmaterial ent­ halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung mit den Merk­ malen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 vor, daß zerkleinertes, nicht- oder schwer recyclebares Kunststoff- Altmaterial auf eine aus thermoplastischem Kunststoff be­ stehende Lage gestreut wird und daß sodann die aus thermo­ plastischem Kunststoff bestehende Lage zum Verbinden mit dem aufgestreuten, nicht- oder schwer recyclebaren Kunst­ stoff-Altmaterial ausreichend erwärmt und schließlich wie­ der abgekühlt und gegebenenfalls weiterverarbeitet bzw. in Stücke/Schichtkörper geschnitten wird.

Das grundsätzlich nicht- oder schwer recyclebare Kunst­ stoff-Altmaterial wird zunächst zerkleinert und sodann auf eine Lage aus thermoplastischem Kunststoff gestreut. Beim Erwärmen dient der thermoplastische Kunststoff als Binde­ mittel und ergibt einen Kunststoffkörper, in den das nicht- oder schwer recyclebare Kunststoff-Altmaterial integriert ist.

Eine Wiederverwendung von nicht-recyclebarem oder nur mit sehr großem Aufwand recyclebarem Kunststoff-Altmaterial ist daher in Verbindung mit thermoplastischem Binde- und Trägermaterial möglich und eröffnet mannigfache Wege, um verschiedenartige Gegenstände und insbesondere auch um neue, gegebenenfalls luftdurchlässige Verkleidungsteile für Kraftfahrzeuge herzustellen.

In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Lage vor dem Bestreuen mit zerkleinertem, nicht- oder schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterial bahnförmig abgelegt wird, wobei dies vorzugsweise in einer sich überlappenden oder mehrfach überlappenden, zick-zack-förmigen Art ge­ schehen kann. In diesem Fall ist es möglich, relativ große Mengen des zerkleinerten, nicht-recyclebaren bzw. schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterials auf die Lage aus ther­ moplastischem Kunststoff zu streuen und mit ihrer Hilfe zu binden.

Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn lose und/ oder locker verbundene Fasern die aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Lage bilden bzw. als Ausgangsmaterial hierfür dienen. Eine derartige Lage kann vließartig und/ oder filzartig und/oder nadelfilzartig und/oder watteartig sein, wobei wie im Falle der losen und/oder locker liegen­ den Fasern jeweils Hohlräume zwischen den einzelnen Fasern vorhanden sind, die sich zur Aufnahme des zerkleinerten, nicht- oder schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterials eignen.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung her­ vor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher be­ schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung von Teilen einer Vorrichtung zum Herstellen eines Schichtkör­ pers, der nicht - oder schwer recyclebares Kunststoff-Altmaterial enthält;

Fig. 1a eine schematische Darstellung wie in Fig. 1 von einer abgewandelten Vorrichtung;

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maß­ stab;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrich­ tung gemäß Fig. 1 mit weiteren Stationen in kleinerem Maßstab und

Fig. 3a eine schematische Darstellung wie in Fig. 3 der Vorrichtung gemäß Fig. 1a mit weiteren Stationen.

Eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines flächigen bzw. plattenförmigen Schichtkörpers 2, der thermoplastischen Kunststoff 3 sowie nicht- oder schwer recyclebares Kunst­ stoff-Altmaterial 3a enthält, umfaßt eine Station 4 zum Ab­ legen von thermoplastischem Kunststoff 3, eine Station 5 zum Bestreuen des abgelegten, thermoplastischen Kunststof­ fes 3 mit zerkleinertem, nicht- oder schwer recyclebarem Kunststoff-Altmaterial 3a und ferner mindestens eine Heiz­ station 6. Eine Perforierstation 7, eine Kühlstation 8 und eine Trennstation 9 sind gemäß den in den Fig. 3 und 3a dargestellten Ausführungsbeispielen den Stationen 4 und 5 sowie der Heizstation 6 nachgeordnet. Anstelle dieser Stationen können aber auch andere Stationen in Abhängigkeit von dem jeweils herzustellenden Teil vorgesehen sein. Gemäß den Ausführungsbeispielen werden Schichtkörper 2 mit den oben genannten Stationen hergestellt und schließlich als Stapel 10 abgelegt (Fig. 3, 3a).

Die Station 4 zum Ablegen des thermoplastischen Kunststof­ fes 3 umfaßt eine Transporteinrichtung 11 z. B. in Gestalt eines endlos umlaufenden, angetriebenen Transportbandes. Sie legt den thermoplastischen Kunststoff 3 im wesentlichen bahnförmig, d. h. z. B. wie eine Bahn auf eine zweite Trans­ porteinrichtung 12, die vorzugsweise ebenfalls ein ange­ triebenes, endlos umlaufendes Transportband ist. Der in der Station 4 auf die Transporteinrichtung 12 abgelegte, ther­ moplastische Kunststoff 3 bildet dort mindestens eine Lage 13 und wird in der Station 5 mit Kunststoff-Altmaterial 3a bestreut.

Die Lage 13 ist z. B. zunächst einlagig bzw. sie wird in der Station 4 als einlagige Lage 13a von der Transporteinrichtung 11 auf die Transporteinrichtung 12 abgelegt. Die einlagige Lage 13a kann z. B. aus locker ange­ häuften Fasern 14 und/ oder aus lose verbundenen Fasern 14 bestehen. Bei der bahnförmigen Lage 13a kann es sich aber auch um eine Bahn nach Art eines Vlieses und/oder eines Filzes und/oder eines Nadelfilzes und/oder einer Watte handeln.

Das Ablegen der bahnförmigen Lage 13a erfolgt zweckmäßiger­ weise in überlappender Form bzw. in zick-zack-ähnlicher Weise. Die als Ausgangsmaterial dienende Lage 13a wird gemäß den Fig. 1, 1a und 2 sich mehrfach überlappend und überlagernd abgelegt, so daß sich schließlich auch mehrere Streuschichten 15 aus Kunststoff-Altmaterial 3a zwischen den einzelnen, gerade, schräg oder bogenförmig verlegten, aus der Lage 13a gebildeten Bahnstücken befinden. Durch die besondere Art der Verlegung der Lage 13a kann der Schichtkörper 2 daher relativ viel zerkleinertes Kunststoff-Altmaterial 3a aufnehmen.

Die überlappende, zick-zack-förmige Verlegung der Lage 13a und die gegebenenfalls mehrfach erfolgende Abdeckung von aus Kunststoff-Altmaterial 3a bestehenden Streuschichten 15 durch neue Lagen 13a aus thermoplastischem Kunststoff wird erreicht durch eine hin- und hergehende, oszillierende Bewegung der Transporteinrichtung 11 zusammen mit der Sta­ tion 5 zum Bestreuen.

Die Transporteinrichtung 11 ist zu diesem Zweck zusammen mit der Station 5 an einem Ablegewagen angeordnet, der in Richtung des in den Figuren dargestellten Doppelpfeiles a bewegbar ist. Dieser Ablegewagen ist z. B. eine Legevorrich­ tung bzw. eine Legemaschine, wie sie auch beim Ablegen von vließartigem Material oder Watte verwendet wird.

Die mit der Station 4 zum Ablegen verbundene Station 5 zum Bestreuen umfaßt eine Streuvorrichtung 17 mit einer Dosierwelle 18 für das Kunststoff-Altmaterial 3a. Zur Streuvorrichtung 17 gehört ferner ein Fülltrichter 19. Der Fülltrichter 19 wird über eine Leitung 20 aus einem Vorratsbehälter 21 auf hier nicht näher interessierende, z. B. pneumatische Weise beschickt.(Fig. 1, 1a und 3, 3a).

Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen bestehen die Schichtkörper 2 nicht nur aus einer bahnförmig zugeführten, sich mehrfach überlappend abgelegten Lage 13a und aufgestreutem Kunststoff-Altmaterial 3a, sondern es sind oberseitig und vorzugsweise auch unterseitig noch wei­ tere, zum Abdecken dienende Lagen vorgesehen. Sie werden in der Vorrichtung 1 z. B. als Bahnen 22, 23 bzw. 24 mit der aus thermoplastischem Kunststoff 3 bestehenden Zwischenlage 13a und dem zwischengestreuten Kunststoff-Altmaterial 3a zusammengeführt. (Fig. 1 und 3).

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 3 eine Bahn 22 oben auf die bestreute Lage 13 aufgelegt wird und von unten noch zwei weitere Bahnen 23 und 24 zuge­ führt werden, sieht die in den Fig. 1a und 3a darge­ stellte Vorrichtung vor, daß auch von oben zwei Bahnen 22 und 22a zugeführt werden. Die zusätzlichen Bahnen bilden jeweils die Unterseite bzw. die Oberseite des Schichtkör­ pers 2, der in seinem Inneren, nicht - oder schwer recycle­ bares Kunststoff-Altmaterial 3a enthält.

Die als Ausgangsmaterial dienende Lage 13 a besteht vor­ zugsweise aus Polypropylen (PP). Die anderen Bahnen 22, 22a bzw. 23 und 24 werden entsprechend dem jeweiligen Ver­ wendungszweck ausgewählt und können auch aus Kunststoff oder auch aus anderen Werkstoffen bestehen bzw. andere Werkstoffe enthalten.

Die Verbindung aller Bahnen mit der Lage 13 a und dem Kunststoff-Altmaterial 3a erfolgt schließlich in der Heiz­ station 6, die unmittelbar hinter der Stelle angeordnet ist, an der alle Bahnen mit der Lage 13a zusammengeführt werden. In der Heizstation 6 wird das Material erhitzt und mit Druck beaufschlagt. Die hierzu erforderlichen Vorrich­ tungen sind grundsätzlich bekannt. Dasselbe gilt für die weiteren, in den Fig. 3 und 3a noch dargestellten Sta­ tionen 7 zum Perforieren bzw. 8 und 9, die zum Kühlen und Abschneiden der Schichtkörper 2 vorgesehen sind.

Mit Hilfe der geschilderten Verfahrensschritte und der be­ schriebenen Vorrichtung ist ein gegebenenfalls mehrlagiger, flächiger bzw. plattenförmiger Schichtkörper 2 zu erhalten, der mindestens eine unter Wärmeeinwirkung schmelzbare sowie verpreßbare, dreidimensional verformbare, aus Kunststoff 3 bestehende Lage 13a aufweist, wobei zerkleinertes, nicht oder schwer recyclebares Kunststoff-Altmaterial 3a in Ge­ stalt von Pulver und/oder Granulat und/oder Schnitzel oder dergl. in die aus thermoplastischem Kunststoff 3 bestehende Lage 13a integriert ist.

Claims (16)

1. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff enthaltenden Schichtkörpers (2), insbesondere eines mehrlagigen, flächigen bzw. plattenförmigen Schichtkörpers (2), der als Ausgangsmaterial mindestens eine unter Wärmeein­ wirkung schmelzbare sowie verpreßbare, dreidimensional verformbare, aus Kunststoff bestehende Lage (13a) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß zerkleinertes, nicht oder schwer recyclebares Kunststoff-Altmaterial (3a) auf die aus thermoplastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) gestreut wird und daß sodann die aus thermo­ plastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) zum Verbinden mit dem aufgestreuten, nicht- oder schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterial (3a) ausreichend erwärmt und schließlich wieder abgekühlt und gegebenen­ falls weiterverarbeitet bzw. in Stücke/Schichtkörper (2) geschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus thermoplastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) vor dem Erwärmen als Zwischenlage mit wei­ teren, oberseitig und/oder unterseitig angeordneten Lagen zusammengeführt wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus thermo­ plastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) vor dem Bestreuen mit dem nicht- oder schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterial (3a) in Form von locker ange­ häuften und/oder lose verbundenen Fasern (14) abgelegt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus thermo­ plastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) vor dem Bestreuen bahnförmig abgelegt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus thermo­ plastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) vor und während des Bestreuens bahnförmig und sich über­ lappend abgelegt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Aus­ gangsmaterial dienende Lage (13a) vor und während des Bestreuens sich mehrfach überlappend (überlagernd) ab­ gelegt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Aus­ gangsmaterial dienende Lage (13a) vor und während des Bestreuens zick-zack-förmig abgelegt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Aus­ gangsmaterial dienende Lage (13a) eine Bahn nach Art eines Vlieses und/oder eines Filzes und/oder eines Nadelfilzes und/oder einer Watte ist.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Aus­ gangsmaterial dienende Lage (13a) aus Polypropylen (PP) besteht.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Station (4) zum Ablegen einer aus thermoplastischem Kunststoff (3) bestehenden Lage (13a) und eine Station (5) zum Bestreuen der abgelegten Lage (13a) mit einem zerkleinerten, nicht- oder schwer recyclebaren Kunststoff-Altmaterial (3a) vorgesehen sind, daß eine Heizstation (6) der Station (4) zum Ab­ legen und der Station (5) zum Bestreuen nachgeordnet ist und daß gegebenenfalls weitere Stationen (7, 8, 9) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlstation (8) der Heizstation (6) nachge­ ordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Perforier­ station (7) zwischen der Heizstation (6) und der Kühl­ station (8) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Station (4) zum Ablegen eine erste Transporteinrichtung (11) und eine zweite, tiefer angeordnete Transporteinrichtung (12) umfaßt und daß eine Streuvorrichtung (7) den bei­ den Transporteinrichtungen (11 und 12) zugeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (11) und die Streuvorrichtung (17) derart gelagert und angetrieben sind, daß sie gemeinsam eine hin- und hergehende, oszillierende Bewegung aus­ führen.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streu­ vorrichtung (17) eine Dosierwelle (18) aufweist.

16. Schichtkörper, insbesondere mehrlagiger, flächiger bzw. plattenförmiger Schichtkörper (2), der mindestens eine unter Wärmeeinwirkung schmelzbare sowie verpreßbare, dreidimensional verformbare, aus Kunststoff (3) be­ stehende Lage (13a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zerkleinertes, nicht- oder schwer recyclebares Kunststoff-Altmaterial (3a) in Gestalt von Pulver und/ oder Granulat und/oder Schnitzel oder dergl. in die auf thermoplastischem Kunststoff (3) bestehende Lage (13a) integriert ist.