DE4334161A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus Kunststoff - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Kunststoffabfällen, insbesondere solchen,
die am Ende eines Sortierprozesses als Fraktion Mischkunststoffe einem weiteren Recycling schwer
zugänglich sind, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit dem die Herstellung
von plattenartigen Formteilen für die Verwendung im Bauwesen, in der Transport- und Lager
wirtschaft, im Verkehrs- und Wasserbau und weiteren Anwendungsgebieten bis in die Möbel
industrie ermöglicht wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pressen von Platten aus Plastmaterial sind mit dem
DD-WP 1 29 878 bekannt. Die beschriebene Vorrichtung wurde in den DD-WP 2 30 822 und 2 25 100
weiter ausgestaltet. Allen Anmeldeschriften gemeinsam ist die Form eines von oben beschickten
Schachtes, in dem die Kassetten sich taktweise nach unten bewegend, unter der aus ihrem
akkumulierten Eigengewicht resultierenden Preßkraft eine Vorwärmzone, eine Heizzone und eine
Abkühlzone durchlaufen.
Die Entnahme der jeweils untersten Kassetten mit dem formgeschmolzenen Erzeugnis erfolgt nach
Aufsetzen des Reststapels auf Arretierungsbolzen mittels einer Hubvorrichtung. Mit Patentschrift
DD-WP 2 53 395 wurde über die kumulative Gewichtskraft hinaus die weitere Druckbeaufschlagung
mittels Arbeitszylinder genutzt, die aber auch z. B. durch das vergleichbare Prinzip der Stapelpresse
bekannt ist.
Nachteilig an der beschriebenen Anordnung ist, daß die Kassetten nach der Beschickung zunächst
relativ gering belastet sind und dadurch der hohe Lufteinschluß im Granulat zu ungünstigen
thermischen Bedingungen führt, was die Durchwärmungsgeschwindigkeit herabsetzt und zusätzliche
Kosten verursacht. Zudem ist als weitere Anlagenausrüstung ein Fördergerät erforderlich, das den
Schmelzturm von oben mit Kassetten beschickt. Die mit zunehmender Kassettenanzahl ansteigende
Bauhöhe des Schmelzturmes kann ebenfalls unter Beachtung vorhandener Hallenschiffhöhen
nachteilige Auswirkungen haben.
DE-OS 37 20 616 beschreibt ein Verfahren, mit dem Kassetten im Kompaktstapel in wechselweise
erwärmten Kammern unter zusätzlich aufgebrachtem Preßdruck verarbeitet werden. Die Nachteile
dieser Anordnung bestehen darin, daß neben den Kassetten eine im Verhältnis zur eingebrachten
Formmasse große Ausrüstungsmasse ständig erwärmt und abgekühlt wird und die Nutzung der
aufgewärmten Kühlluft im Umluftverfahren für die Erwärmung der neu beschickten Kammer jeweils
nur im Temperaturbereich < 50% der Reaktionstemperatur erfolgen kann. Dies führt in Verbindung
mit den hohen Wärmeverlusten bei der weiteren Abkühlung außerhalb des Schmelzaggregates zur
Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung so zu gestalten, daß die
vorstehenden nachteiligen Aspekte vermieden werden und insbesondere bei mindestens gleicher
Taktzeit die erforderliche Turmhöhe gesenkt sowie Förderarbeit und die zu ihrer Verrichtung
notwendige Energie und die Energie für Heizzwecke reduziert werden. Weiterhin soll die zu
entwickelnde Lösung die erforderlichen Voraussetzungen für eine durchgehende Automatisierung
erfüllen.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 aufgeführten Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 angegeben.
Ein Vorteil der Erfindung ist, daß die bei einer vorgegebenen Taktzeit aufgrund des erforderlichen
Wärmeeintrages in die Kassetten notwendige und bei vorhandenen Hallenbauten oft problematische
Turmhöhe etwa um die Hälfte verringert werden kann. Dies wird erreicht durch die Anordnung je
eines Vorwärmturms und eines Preßturmes, die mit einer Wechselvorrichtung derart verbunden sind,
daß ein kontinuierlich taktweises Durchlaufen des Vorwärm-, Heiz- und Abkühlprozesses für die
Kassetten gewährleistet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt das Einführen der Kassetten in den Stapel von unten,
wodurch sich vorteilhaft eine direkt vom Zufuhrrollgang entnehmende Beschickvorrichtung am
unteren Teil des Vorwärmturmes anordnen läßt. Die beschickten Kassetten werden damit einem
hohen Anfangsdruck durch den aufliegenden Stapel ausgesetzt, was zur Verdichtung des
Granulateinsatzes unter Verringerung des vorhandenen isolierenden Lufteinschlusses und damit zu
einer höheren Durchwärmungsgeschwindigkeit sowie daraus folgender Taktzeitverkürzung und
Senkung des spezifischen Energieverbrauchs führt. Dieser Vorteil kann durch die zusätzliche
Anordnung eines in die Wechselvorrichtung integrierten Gegenlagers über dem Vorwärmturm unter
Ausnutzung der Hubtischpreßkraft noch verstärkt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Einsparung der gesonderten
Fördervorrichtung durch Wegfall der oberen Beschickung und die Einsparung von Hubenergie durch
die verringerte Turmhöhe.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 Wechselvorrichtung mit Varianten eines Gegenlagers über dem Vorwärmturm, z. B. mit Keil
platte.
Das Formschmelzaggregat Fig. 1 besteht aus einer Turmkombination von Vorwärmturm 1 und
Preßturm 2 in Stahlgerüstbauweise mit paralleler Turmachse. Die Verbindung zwischen beiden
Türmen wird am Kopf derselben mittels einer in einem horizontalen Verbindungsschacht 3
angeordneten, vorzugsweise schienengeführten Wechselvorrichtung 4 realisiert.
Am unteren Einlauf des Vorwärmturms 1 befindet sich eine hydraulisch angetriebene
Beschickungsvorrichtung 7, welche die auf einer Pufferstrecke eines Rollganges 17 bereitgestellten
Kassetten 5 im vorgesehenen Taktschritt in den Turm einführt.
Die Kassetten 5 als Formwerkzeuge bestehen im wesentlichen aus einer Unterplatte, welche
unverschiebbar mit einem Rahmen verbunden ist, einer deckelartig einpassenden Oberplatte und
weiteren bekannten, das Werkzeug komplettierenden Einzelteilen, wobei an Oberplatte und
Rahmenoberteil Distanzstücke zur Gewährleistung der erforderlichen Luftführung zwischen den
Kassetten 5 vorhanden sind.
Nach dem Einführen der neuen Kassette 5 in den Vorwärmturm 1 erfolgt durch eine vorzugsweise
hydraulisch angetriebene Hubvorrichtung 9 der taktweise Aufwärtstransport, wobei nach einem
freien Anfangshub der bis dahin auf einer Verriegelungsvorrichtung 11 aufliegende Kassettenstapel
aufgenommen und damit die neue Kassette der erhöhten Anfangspreßkraft ausgesetzt wird.
Die Verriegelungsvorrichtung 11, welche in Form von Verriegelungsbolzen, -leisten oder -knaggen
ausgeführt ist, wird im weiteren Steuerungsablauf durch einen zugeordneten Antrieb außer Eingriff
gefahren und erst wieder wirksam, wenn die Hubvorrichtung 9 zur Aufnahme der nächsten Kassette
wieder abgesenkt wird. Im Beispiel der Ausführung mit Verriegelungsknaggen ist auch eine unange
triebene Version der Verriegelungsvorrichtung 11 möglich, indem diese klappbar nach oben öffnend
von der sie passierenden Kassette 5 betätigt wird.
Die Hubvorrichtung 9 wird stillgesetzt, wenn die oberste Kassette 5 des Stapels die für die Wechsel
vorrichtung 4 erforderliche Entnahmeposition erreicht hat. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel mit
Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Lagesensors.
Der Wechselwagen 20 der Wechselvorrichtung 4 fährt mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht
dargestellten Antriebes in die Position der Kassette 5, nimmt diese mit Hilfe der Tragpratzen 6 der
Aufnahmevorrichtung an ihren Tragösen auf und überführt sie in seine Ausgangsstellung über dem
Preßturm 2. Voraussetzung hierzu ist, daß aus dem Preßturm 2 eine fertiggestellte Kassette 5
entnommen wurde. Hierzu dient eine in bekannter Weise am Fuß des Turms in Verbindung mit einer
Verriegelungsvorrichtung 12 angeordnete Preß- und Absenkvorrichtung 10, welche vorteilhaft
hydraulisch von einer mit der Hubvorrichtung 9 und weiteren Verbrauchern gemeinsamen Drucköl
station 25 versorgt wird.
Die Entnahme der fertiggestellten Kassette 5 erfolgt, während der Reststapel auf der Verriegelungs
vorrichtung 12 ruht, in unterer Stellung der Preß- und Absenkvorrichtung 10 durch eine vorteilhaft
hydraulisch angetriebene Austragsvorrichtung 8 auf eine Pufferstrecke eines Rollgangs 18.
Nach dem Austrag der fertiggestellten Kassette 5 fährt die Preß- und Absenkvorrichtung 10 wieder
gegen den auf der Verriegelungsvorrichtung 12 abgelegten Stapel, hebt diesen bis an die neu
zugeführte und noch in den Pratzen des Wechselwagens hängende Kassette 5 und preßt im weiteren
unter ständigem Nachsetzen den gesamten Stapel gegen den im Zusammenhang mit der
Turmkonstruktion als Gegenlager 22 ausgebildeten Wechselwagen 20 der Wechselvorrichtung 4.
Gleichzeitig werden die Tragpratzen 6 außer Eingriff gefahren.
Die kontinuierliche Erwärmung des vorteilhaft bereits vor der Einformung vorgewärmten Plastgra
nulats erfolgt mittelbar über die Erwärmung der Kassetten 5 durch zwei beheizte Umluftsysteme.
Das innere Umluftsystem 13 befindet sich in der Heizzone des Preßturms 2 und erhitzt über
Heizregister 16 und Querstromlüfter 15 die Kassetten 5 bis zur Plastschmelze. Die Luftführung wird
durch die Distanzstücke der Kassette 5 und entsprechend angeordnete Umlenkbleche festgelegt. Das
an der Heizzone vorbeigeführte äußere Umluftsystem 14 wird durch die Wärmeabstrahlung des
inneren Umluftsystems 13 und durch zusätzliche Heizregister 16 erwärmt und zum Vorwärmturm 1
geleitet. Die Warmluft wird durch ein mäanderförmig angeordnetes Umluftsystem von oben nach
unten über die Distanzzwischenräume an Ober- und Unterseite der Kassetten 5 geführt. Die sich
dabei abkühlende Luft wird als Kühlluft zurück in den Preßturm 2 geleitet und von unten nach oben
mäanderförmig bis zur Heizzone geführt, so daß sich ein geschlossener Kreislauf ergibt. Durch zwei
Lüftungsklappen 19 für Frischluft und Abluft läßt sich der Wärmeaustausch steuern.
Zur Realisierung des Heizenergieeintrages wird alternativ zu den elektrisch betriebenen Heizregistern
der Einsatz von Gasbrennern für Erdgas vorgesehen.
Nach Abschluß des Preßsinter- bzw. Formschmelzvorganges, verbunden mit dem vollstandigen
Schließen einer in der Heizzone befindlichen Kassette 5 wird ein neuer Arbeitstakt im Zyklus der
Gesamtvorrichtung, die hier im Kassettenfluß beschrieben wurde, eingeleitet.
Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, in Fig. 2 dargestellt, besteht darin, daß in die
Wechselvorrichtung 4 über dem Vorwärmturm 1 ein Gegenlager 21 integriert wird. Dessen
Ausführung kann vorteilhaft durch eine mittels Koppelstange 24 vom Wechselwagen 20 gesteuerte,
auf gefederten Rollenlagern 23 geführte Keilplatte erfolgen oder, hier nicht dargestellt, durch eine
mittels Hydraulikantrieb zustell- und verriegelbare Gegenplatte realisiert werden.
In dieser Ausführung ist eine zusätzliche Druckbeaufschlagung der Kassetten 5 durch die
Hubvorrichtung 9 möglich.
Bezugszeichenliste
Fig. 1
1 Vorwärmturm
2 Preßturm
3 Verbindungsschacht
4 Wechselvorrichtung
5 Kassette
6 Aufnahmevorrichtung
7 Beschickungsvorrichtung
8 Austragsvorrichtung
9 Hubvorrichtung
10 Preß- und Absenkvorrichtung
11 Verriegelungsvorrichtung
12 Verriegelungsvorrichtung
13 inneres Umluftsystem
14 äußeres Umluftsystem
15 Querstromlüfter
16 Heizregister
17 Rollgang
18 Rollgang
19 Lüftungsklappen
Fig. 2
20 Wechselwagen
21 Gegenlager
22 Gegenlager
23 Rollenlager
24 Koppelstange
25 Druckölstation
1 Vorwärmturm
2 Preßturm
3 Verbindungsschacht
4 Wechselvorrichtung
5 Kassette
6 Aufnahmevorrichtung
7 Beschickungsvorrichtung
8 Austragsvorrichtung
9 Hubvorrichtung
10 Preß- und Absenkvorrichtung
11 Verriegelungsvorrichtung
12 Verriegelungsvorrichtung
13 inneres Umluftsystem
14 äußeres Umluftsystem
15 Querstromlüfter
16 Heizregister
17 Rollgang
18 Rollgang
19 Lüftungsklappen
Fig. 2
20 Wechselwagen
21 Gegenlager
22 Gegenlager
23 Rollenlager
24 Koppelstange
25 Druckölstation
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus Kunststoff, nach dem in stapelartig
angeordneten und mit Kunststoffgranulat und Zuschlägen/Armierungen gefüllten Kassetten unter
Einwirkung von Wärme und Druck ein Preßsintern oder Formschmelzen stattfindet, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) in einem Vorwärmturm das Beschicken der mit Kunststoffgranulat und Zuschlägen/ Armierungen gefüllten Kassetten von unten erfolgt.
- b) die Kassetten taktweise im Stapel des Vorwärmturms von unten nach oben transportiert und dabei im Umluftverfahren vorgewärmt werden.
- c) nach Erreichen der oberen Position im Stapel im Vorwärmturm die Kassetten in einen Preßturm umgesetzt werden.
- d) im Preßturm durch taktweisen Transport von oben nach unten das weitere Aufheizen bis zur Schmelztemperatur, das Verpressen sowie das Abkühlen der Kassetten und das Entnehmen in unterer Position erfolgen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Vorwärmturm (1) parallel zu einem Preßturm (2) angeordnet ist, wobei der Vorwärmturm (1)
und der Preßturm (2) über einen oberen Verbindungsschacht (3) verbunden sind, in welchem eine
Wechselvorrichtung (4) zum Umsetzen der Kassetten (5) angeordnet ist, und daß die
Wechselvorrichtung (4) eine form- oder kraftschlüssig wirkende Aufnahmevorrichtung (6) für
eine umzusetzende Kassette (5) besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung (4) in der
Stellung über dem Preßturm (2) ein Gegenlager (22) für die Preßkraftbeaufschlagung der
Kassetten bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung (4)
gleichfalls über dem Vorwärmturm (1) ein Gegenlager (21) zur zusätzlichen Preßkraftbeauf
schlagung vorzuwärmender Kassetten (5) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Vor
wärmturms (1) eine motorisch betriebene Beschickungsvorrichtung (7) und im unteren Teil des
Preßturms (2) eine motorisch betriebene Austragsvorrichtung (8) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung der Kassetten
(5) sowie eine mögliche zusätzliche Preßkraftbeaufschlagung im Stapel des Vorwärmturms (1)
durch eine Hubvorrichtung (9) erfolgt, welche vorzugsweise hydraulisch von einer gemeinsamen
Druckölstation (25) betrieben wird, die die im Preßturm (2) in bekannter Weise vorhandene Preß-
und Absenkeinrichtung (10) ebenfalls versorgen kann.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934334161 DE4334161C2 (de) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus Kunststoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934334161 DE4334161C2 (de) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus Kunststoff |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4334161A1 true DE4334161A1 (de) | 1995-04-06 |
DE4334161C2 DE4334161C2 (de) | 1996-10-17 |
Family
ID=6499597
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934334161 Expired - Fee Related DE4334161C2 (de) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Formteilen aus Kunststoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4334161C2 (de) |
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1993
- 1993-10-01 DE DE19934334161 patent/DE4334161C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4334161C2 (de) | 1996-10-17 |
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