DE4220985C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoff enthaltenden Verbundkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoff enthaltenden Verbundkör­ pers.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der hier interessieren­ den Art sind aus der DD 61 094 bekannt. Sie betreffen die Verwertung von synthetische Kunststoffasern und Fremdfa­ sern enthaltenden Abfällen, die zerschnitzelt und zwischen Deckfolien durch Druck und Wärme zu Platten oder Bahnen geformt werden. Die Deckfolien können aus Hartpapier, De­ kor-Folie, Mikro-Furnier oder dergleichen bestehen. Die Verbindung zwischen den Deckfolien und dem schnitzelför­ migen Kunststoffabfall, bei dem es sich um thermoplasti­ sches Kunststoffmaterial handelt, erfolgt durch Schmelz­ wärme und Druck.

Ferner sind aus der DE-OS 21 36 444 ein Formkörper aus Kunststoff sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung bekannt, wobei ebenfalls thermoplas­ tische Kunststoffabfälle einen schichtförmigen Körper bilden. Auch Trage- bzw. Deckschichten aus Kunststoffo­ lie können vorgesehen sein, zwischen denen die Kernschicht aus thermoplastischem, schüttfähigem Kunststoffmaterial angeordnet ist. Als Trage- bzw. Deckschichten sind in der DE-OS 21 36 444 Papier und Pappe bzw. auch Kunststoffolien genannt.

Schließlich ist noch eine Verbundfolie aus dem deutschen Gebrauchsmuster 91 15773 bekannt. Diese Verbundfolie ist insbesondere für die Herstellung von Estrichen bestimmt und soll zur Wärme- und Trittschalldämmung dienen. Diese bekannte Verbundfolie besteht aus einer oberen und einer unteren Deckfolie und dazwischen in Taschen eingeschlos­ senen, nicht schmelzenden Körnern aus expandierbarem Po­ lystyrol. Als Werkstoff für die Deckfolien soll nach der Lehre des Gebrauchsmusters vor allem Polyethylen-Recyc­ lingmaterial dienen.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, nicht - oder schwer recycelbares Kunst­ stoff-Altmaterial einer Wiederverwendung zuzuführen. Dies gilt insbesondere für mannigfache Kraftfahrzeugteile, bei denen es sich häufig um Duroplaste oder um nicht sorten­ reine Kunststoffteile handelt. Vor allem hier ist eine er­ neute Nutzbarmachung im Rahmen von Recycling-Maßnahmen oft schwierig oder sogar unmöglich. Der Erfindung liegt daher konkret das Probelm zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, mit deren Hilfe auch nicht recycelbares oder schwer recycel­ bares Kunststoff-Altmaterial wiederverwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 7 bzw. 11 gelöst, wozu eine Lage aus thermoplastischem Kunststoff zick-zack-förmig überlappend abgelegt und zu­ gleich mit schüttfähigem, nicht oder schwer recycelbarem Kunststoff-Altmaterial bestreut wird, woraufhin Schmelz­ wärme zugeführt und die Lagen zum Verbundkörper verpresst und der Verbundkörper sodann abgekühlt oder weiter bear­ beitet bzw. fertiggestellt wird.

Vorteilhaft ist, daß das schwer zu entsorgende Kunststoff- Altmaterial einer sinnvollen Verwertung zugeführt werden kann, wobei dies insbesondere dadurch möglich ist, daß eine Decklage zick-zack-förmig unter Bildung von Taschen abgelegt wird, die zur Aufnahme des schwer recycelbaren Kunststoffmaterials dienen. Auf diese Weise werden in sich abgeschlossene Bereich innerhalb des Verbundkörpers er­ zielt.

Weitere, das Verfahren betreffende Merkmale gehen aus Un­ teransprüchen hervor.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, die eine Station zum Ablegen der Lage aus thermoplasti­ schem Kunststoff und eine Station zum Bestreuen der Lage mit Kunststoff-Altmaterial umfasst, wobei beide Stationen gemeinsam sowie relativ zu einer Transporteinrichtung für den herzustellenden Verbundkörper bewegbar sind. Mit ei­ ner derartigen Vorrichtung läßt sich der Verbundkörper trotz der hin und hergehenden Stationen in einem kontinu­ ierlichen Arbeitsprozeß und somit in sinnvoller und zweck­ mäßiger Weise fertigen.

Auch weitere Merkmale der Vorrichtung der Erfindung gehen aus Unteransprüchen hervor.

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 Transporteinrich- 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 13a besteht vor­ zugsweise aus Polyproplylen (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 13a 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 (12)

1. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff enthalten­ den, flächigen Verbundkörpers (2) zur Verwertung von schüttfähigem Kunststoffmaterial durch Zuführung von Schmelzwärme, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage (13a) aus thermoplastischem Kunststoff zick-zack-förmig überlappend abgelegt und zugleich mit schüttfähigem, nicht oder schwer recycelbarem Kunst­ stoff-Altmaterial (3a) bestreut wird, woraufhin die Schmelzwärme zugeführt und die Lagen zum Verbundkör­ per (2) verpreßt und der Verbundkörper (2) sodann ab­ gekühlt oder weiterbearbeitet bzw. fertiggestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine oberseitig und/oder unterseitig ange­ ordnete Decklage (22, 23, 24) vor dem Erwärmen auf die mit schüttfähigem Kunststoff-Altmaterial (3a) bestreu­ te, zick-zack-förmig überlappend abgelegte Lage (13a) aus thermoplastischem Kunststoff (3) aufgelegt wird.

3. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß locker angehäuf­ te und/oder lose verbundene Fasern (14) als Lage (13a) abgelegt werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (13a) in Form einer Bahn aus Vlies und/oder aus Filz und/ oder aus Nadelfilz und/oder aus Watte abgelegt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (13a) aus einer thermoplastischen Bahn (3) besteht.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (13a) vor und während des Bestreuens mehrfach überlappend abgelegt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens von minde­ stens einem der vorhegehenden Verfahrensansprüche mit einer Station (4) zum Zuführen und Ablegen einer Lage (13a) auf eine Transporteinrichtung (12) sowie mit einer Station (5) zum Bestreuen der abgelegten Lage (13a) mit schüttfähigem Kunststoffmaterial und mit mindestens einer Heizstation (6), dadurch gekennzeich­ net, daß die Station (4) zum zick-zack-förmigen Able­ gen einer Lage (13a) aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen ist und zusammen mit der Station (5), die zum Bestreuen der Lage (13a) mit einem zerkleinerten, nicht oder schwer recycelbaren Kunststoff-Altmateri­ al (3a) dient, relativ zu der Transporteinrichtung (12) bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Station (4) zum Ablegen eine erste Transport­ einrichtung (11) und eine zweite, tiefer angeordnete Transporteinrichtung (12) umfaßt und daß eine Streu­ vorrichtung (7) den beiden Transporteinrichtungen (11) und (12) zugeordent ist, wobei die Streuvorrichtung (7) zusammen mit der ersten Transporteinrichtung (11) derart gelagert und angetrieben ist, daß sie gemeinsam relativ zu der zweiten Transporteinrichtung (12) hin- und hergehende, oszillierende Bewegungen ausführen.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung (17) eine Dosierwelle (18) aufweist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Decklage (22, 23 bzw. 24) vor dem Er­ wärmen ober- und/oder unterseitig der zick-zack-för­ mig überlappend abgelegten und mit nicht oder schwer recycelbarem Kusntstoff-Altmaterial (3a) bestreuten Lage (13a) zuführbar ist.

11. Verbundkörper aus thermoplastischem Kunststoff und nicht oder schwer recycelbarem, rieselfähigem Kunst­ stoff-Altmaterial (3a), dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Altmaterial (3a) zwischen einer sich zick-zack-förmig überlappenden Lage (13a) aus ther­ moplastischem Kunststoff (3) angeordnet ist.

12. Verbundkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß zusätzliches, seine Oberseite und/oder seine Unterseite bildendes, bahnförmiges Material (22, 22a bzw. 23, 24) vorgesehen ist.