DE4402575A1 - Compacted block mfr. from thermoplastic containing scrap and process mould - Google Patents

Compacted block mfr. from thermoplastic containing scrap and process mould

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Abstract

In a process for mfg. compacted blocks from scrap material containing plastic waste only the outer skin of the compacted block (3) is softened before the moulding is cooled. A claimed tool for the process includes two halves (1,2) one (2) of which has a large cavity containing individual smaller cavities with a parting line parallel to that of the main tool. The overall depth (H) of the compressed product (3) is less than the depth (h) of each individual cavity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Form zur Herstellung von Kompaktaten aus Thermoplast enthaltenden Gemengen, insbesondere aus zerkleinerten Kunststoffabfällen aus dem Haushaltsmüll, vorzugsweise in Vorbereitung auf die Vergasung bzw. Verbrennung in Schachtöfen.The invention relates to a method and a form for Production of compacts from thermoplastic containing Batches, especially from shredded plastic waste household waste, preferably in preparation for Gasification or combustion in shaft furnaces.

Unter den verschiedenen Entsorgungskonzepten von Altkunststoffen ist bereits bekannt, die Kunststoffabfälle zu zerkleinern und/oder zu granulieren und mittels eines Extruders zu großstückigen Kompaktaten zu verschmelzen, die dann in Schachtöfen entsorgt werden.Among the different disposal concepts for old plastics is already known to shred the plastic waste and / or to granulate and by means of an extruder to merge large-sized compacts, which then in Shaft furnaces are disposed of.

Die Herstellung der Kompaktate in Extrudern ist sehr energieintensiv. Die Extruder unterliegen einem stärkeren mechanischem Verschleiß.The production of the compact in extruders is very energy intensive. The extruders are subject to a stronger one mechanical wear.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Schachtofen entsorgungsfähige Kompaktate aus Thermoplast enthaltenden Gemengen, darunter insbesondere zerkleinerte Haushaltsabfälle, mit verringertem Energieaufwand herzustellen.The object of the invention is to be disposed of in the shaft furnace Compacts of mixtures containing thermoplastic, including especially shredded household waste, with reduced To produce energy expenditure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen genannten und in den Ausführungsbeispielen näher erläuterten Mitteln gelöst.According to the invention the task with the in the claims mentioned and explained in more detail in the exemplary embodiments Means solved.

Das in eine Form gepreßte Gemenge wird gezielt so erwärmt, daß nur die jeweils an den Forminnenseiten anliegenden Thermoplastteilchen zu einer Außenhaut des Kompaktats miteinander verkleben bzw. verschmelzen. Nach dem Abkühlen unter den Erweichungspunkt der Thermoplaste ist diese Außenhaut so stabil, daß sie die im Inneren des Kompaktats weiterhin losen Teilchen zusammenhält. Es konnte gezeigt werden, daß dieser Verbund auch bei größerem Verschmutzungsgrad des Gemenges, z. B. mit dem Aluminium von Milchtüten, die für den Transport notwendige Festigkeit aufweisen. Im Ofen verschmelzen die losen Kunststoffteilchen relativ schnell. The mixture pressed into a mold is specifically heated so that only those on the inside of the mold Thermoplastic particles to an outer skin of the compact glue or fuse together. After cooling under the outer skin is the softening point of the thermoplastics stable that they continue to loosen the inside of the compact Holds particles together. It could be shown that this Compound even with a greater degree of contamination of the batch, e.g. B. with the aluminum of milk cartons used for transportation have the necessary strength. The loose ones melt in the oven Plastic particles relatively quickly.  

Im Gegensatz zur vollständigen Durchwärmung des Kompaktats wie bei der Extruderschnecke wird wesentlich weniger Energie gebraucht. Auch der Zeitaufwand ist wesentlich geringer, da eine gut wärmeleitfähige Form die Wärme schnell auf die Außenhaut überträgt. Das durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe zeitaufwendige Aufschmelzen des Kompaktatinneres entfällt. Auch die Energie zum Zusammenpressen der Teilchen ist wesentlich geringer als die für das Drehen der Extruderschnecke aufzuwendende. Eine Vorwärmung des Gemenges vor dem Einfüllen in die Form verkürzt den Aufschmelzprozeß. Durch Kneten des vorerwärmten Gemenges wird die Dichte der Kompaktate erhöht.In contrast to the complete warming of the compact such as the extruder screw consumes far less energy second hand. The time required is also considerably less, since one good heat-conductive shape the heat quickly to the outer skin transmits. This is due to the poor thermal conductivity of the Plastics time-consuming melting of the compact interior not applicable. Also the energy to compress the particles is much less than that for turning the extruder screw to be spent. Preheat the batch before filling it into the shape shortens the melting process. By kneading the preheated batch, the density of the compact is increased.

Es ist möglich, die Kompaktate mit Abfallstoffen, die keine oder nur wenige Thermoplaste enthalten, zu füllen und dadurch ebenfalls einer schadstoffarmen Entsorgung zuzuführen. Vorzugsweise können pastöse Stoffe, wie insbesondere Klärschlamm, während der Fertigung eingelagert oder in die abgekühlten Kompaktate eingespritzt werden.It is possible to use the compactate with waste materials that have no or contain only a few thermoplastics, fill and thereby also to be disposed of in a low-pollutant manner. Preferably pasty substances, such as in particular Sewage sludge, stored during production or in the cooled compactates are injected.

Die Kompaktate können mit der erfindungsgemäßen Form einfach und produktiv hergestellt werden. Eine Preßformhälfte wird mit dem Gemenge überreichlich gefüllt, d. h., es werden mehr Partikel in und auf die Teil formen gegeben, als diese bei der nachfolgenden Verdichtung aufnehmen können. Der Überschuß verbleibt zwischen den Preßformhälften, wird durchgängig aufgeschmolzen und bildet Stege, die die Kompaktate miteinander verbinden. Die Kompaktatplatten werden anschließend vereinzelt oder im ganzen im Ofen entsorgt.The compact can be simple and with the shape according to the invention be produced productively. A mold half is with the Batch overfilled, d. i.e. there are more particles in and given on the part shapes, as these in the following Can take up compression. The surplus remains between the mold halves, is continuously melted and forms Bridges that connect the compact parts with each other. The Compactate slabs are then separated individually or as a whole disposed of in the oven.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher dargestellt. In den Zeichnungen zeigenThe invention is described below using an exemplary embodiment shown in more detail. Show in the drawings

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Form zur Herstellung von Kompaktaten, Fig. 1 shows a cross section through a mold for the production of compacts,

Fig. 2 die Draufsicht auf Fig. 1 ohne Teil 1. Fig. 2 shows the top view of Fig. 1 without the part 1.

Die Form besteht aus einem flachen Oberteil 1 und einem Unterkasten 2 mit wabenförmigen Aussparungen 4 für die herzustellenden Kompaktate 3. Die Steghöhe h der Waben 4 im Unterkasten 2 ist kleiner als die Höhe H der fertigen Kompaktate 3. Der Unterschied kann z. B. 1 bis 5 mm betragen.The shape consists of a flat upper part 1 and a lower box 2 with honeycomb-shaped recesses 4 for the compact 3 to be produced . The web height h of the honeycomb 4 in the lower box 2 is smaller than the height H of the finished compact 3 . The difference can e.g. B. 1 to 5 mm.

Nach dem Einfüllen des Gemenges in und auf den Unterkasten 2 wird das Oberteil 1 aufgelegt. Anschließend werden beide Teile unter Wärme miteinander verpreßt. Wärmezufuhr, Druck und Füllmenge sind so aufeinander abgestimmt, daß im wesentlichen nur die in der Außenhaut der Kompaktate 3 und die in den Stegen 5 enthaltenen Thermoplaste aufgeweicht bzw. aufgeschmolzen werden und miteinander verkleben bzw. verschmelzen. Die Kompaktate werden in der Form unter den Erweichungspunkt der Thermoplaste abgekühlt und dann entformt.After filling the batch in and on the lower box 2 , the upper part 1 is placed. Then both parts are pressed together under heat. Heat supply, pressure and filling quantity are matched to one another in such a way that essentially only the outer skin of the compact 3 and the thermoplastic contained in the webs 5 are softened or melted and glued or fused together. The compacts are cooled in the mold below the softening point of the thermoplastics and then removed from the mold.

Die Formkästen können weiter ausgestaltet und variabel in eine produktive Anlage eingebaut werden. Sie sind beispielsweise auf einem Band von einer Pressen- über eine Abkühl- zu einer Entformungs- und gegebenenfalls Vereinzelungsstation verfahrbar.The mold boxes can be designed further and variably into one productive system can be installed. For example, you are on a belt from a press over a cooling to one Demolding and, if necessary, separating station movable.

Der an der Presse eingestellte Druck auf die Kompaktate kann außerhalb der Presse (während des Abkühlens) von nicht dargestellten federnd nachgiebige Verriegelungen zwischen dem Oberteil 1 und dem Unterkasten 2 übernommen werden. Hierdurch wird eine klare maschinentechnische Trennung zwischen Aufheizen und Verpressen auf der einen Seite sowie Abkühlen und Entformen auf der anderen Seite möglich.The pressure on the compactes set on the press can be taken up outside the press (during cooling) by resilient interlocks (not shown) between the upper part 1 and the lower box 2 . This enables a clear mechanical separation between heating and pressing on one side and cooling and demolding on the other side.

Das Gemenge wird unter der Presse mit Heizeinrichtungen, die stationär der Presse zugeordnet sind, aufgeheizt. Die Form besteht aus gut wärmeleitfähigem Material und wird so leicht wie möglich gebaut, um die Wärmekapazität klein zu halten.The batch is placed under the press with heaters are stationary assigned to the press, heated. Form consists of a good heat conductive material and is as light as possible built to keep the heat capacity small.

Form und Verfahren eignen sich auch gut zur Nutzung von Niedrigtemperaturwärmeangeboten. Das Gemenge kann außerhalb der Form, z. B. in einem Zuführungsschacht, vorgewärmt werden. Pressentisch und -stempel können mit Heißöl beheizt werden. The shape and procedure are also well suited for the use of Low temperature heat offers. The batch can be outside the Shape, e.g. B. preheated in a feed shaft. Press table and stamp can be heated with hot oil.  

Die Formen können auf dem Transportband beschleunigt mit Wasser abgekühlt werden. Zum Ausformen genügt es, die Temperatur der Außenhaut unter den Erweichungspunkt abzukühlen, so daß die Energieverluste, die Zeit, die Formenzahl und der Platzbedarf klein gehalten werden.The molds can be accelerated on the conveyor belt with water be cooled. It is sufficient to mold the temperature of the Cool the outer skin below the softening point so that the Energy losses, the time, the number of shapes and the space required be kept small.

Mit einem in der Höhe verstellbaren Rahmen 6 kann das Füllmaß eingestellt werden. Dabei ist es ebenso möglich, den Rahmen 6 zugleich als seitliche Begrenzung zu verwenden oder aber ihn bewußt vor dem endgültigen Verpressen nach unten zu fahren, um ein dosiertes Überquellen des Gemenges über den Rand der Form zu erreichen. Im zweiten Fall kann der Rahmen nach dem Abkühlen zugleich zur Entformung verwendet werden, indem der Rahmen 6 unter den überstehenden Rand greift und die Kompaktatplatte aus dem Unterkasten 2 heraushebt. Der Rahmen 6 kann Bestandteil der Form oder der Presse und der Entformungsstation sein.The filling size can be adjusted with a height-adjustable frame 6 . It is also possible to use the frame 6 at the same time as a lateral boundary or to consciously move it down before the final pressing in order to achieve a metered overflow of the batch over the edge of the mold. In the second case, the frame can also be used for demoulding after cooling, by the frame 6 reaching under the protruding edge and lifting the compact plate out of the lower box 2 . The frame 6 can be part of the mold or the press and the demolding station.

Die Form kann stufenweise gefüllt werden. Beispielsweise könnte der Unterkasten 2 ein erstes Mal gefüllt und das Gemenge noch ohne Oberteil 1 allein mit Stempeln, die den Waben 4 zugeordnet sind, verdichtet werden. Das kann in einer vorgeschalteten Presse oder nebeneinander in einer Presse geschehen. Zwischen zwei oder mehreren Verdichtungsschritten kann in den Wabenkern weiteres zu entsorgendes Gut, wie z. B. Klärschlamm, eingelagert werden.The mold can be filled in stages. For example, the lower box 2 could be filled for the first time and the batch, even without the upper part 1 , could be compressed using only stamps which are assigned to the honeycombs 4 . This can be done in an upstream press or side by side in a press. Between two or more compaction steps, further material to be disposed of, such as, for example, can be disposed in the honeycomb core. B. sewage sludge.

Im Ausführungsbeispiel ist die Form so geteilt, daß ein flaches Oberteil 1 entsteht. Andere Teilungen, d. h., Aufteilungen des Kompaktatvolumens in der Form, sind jederzeit möglich. Die Wabenform ist in den Figuren schematisiert dargestellt. Andere Formen, aus denen sich die gepreßte Kompaktatplatte leicht ausformen läßt, sind ebenso denkbar. Insbesondere sollten die Kanten Übergangsradien erhalten. Grundsätzlich sollte eine quadratische oder rechteckige Grundform beibehalten werden, um durchgehende, sich über 90° kreuzende Stege 5 zu erhalten. Die Platten lassen sich dann leichter vereinzeln.In the embodiment, the shape is divided so that a flat top 1 is formed. Other divisions, ie division of the compact volume in the form, are possible at any time. The honeycomb shape is shown schematically in the figures. Other shapes from which the pressed compactate plate can be easily molded are also conceivable. In particular, the edges should have transition radii. In principle, a square or rectangular basic shape should be maintained in order to obtain continuous webs 5 which cross over 90 °. The plates can then be separated more easily.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Kompaktaten aus Thermoplast enthaltenden Gemengen durch Formpressen, gekennzeichnet dadurch, daß im wesentlichen nur die in der Außenhaut des Kompaktats enthaltenen Thermoplaste aufgeweicht bzw. verschmolzen werden und das Kompaktat in der Form unter den Erweichungspunkt der Thermoplaste abgekühlt wird.1. A process for the production of compacts from thermoplastic mixtures by compression molding, characterized in that essentially only the thermoplastics contained in the outer skin of the compact are softened or fused and the compact is cooled in the mold below the softening point of the thermoplastics. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gemenge vor dem Einfüllen in die Form vorgewärmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Batch is preheated before pouring into the mold. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß das in die Nähe des Erweichungspunktes vorerwärmte Gemenge geknetet bzw. vorverdichtet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the preheated batch near the softening point kneaded or pre-compacted. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Inneren des Kompaktats Stoffe, die kein Thermoplast enthalten, eingelagert sind.4. The method according to claim 1, characterized in that in Inside the compactate fabrics that are not thermoplastic included, are stored. 5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß pastöse Stoffe, z. B. Klärschlamm, eingelagert sind.5. The method according to claim 4, characterized in that pasty substances, e.g. B. sewage sludge are stored. 6. Form zur Herstellung von Kompaktaten aus Thermoplast enthaltenden Gemengen durch Formpressen in einer zweiteiligen Form mit einer Vielzahl von Teilformen (4) für Kompaktate (3), deren gemeinsame Teilungsebene parallel zur Hauptfläche der Form liegt, gekennzeichnet dadurch, daß die senkrecht zur Hauptfläche der Form gemessene Höhe (h) jeder Teilform kleiner ist, als die Höhe (H) der mit dieser Teilform gepreßten Kompaktate.6. Mold for the production of compacts from thermoplastic mixtures by compression molding in a two-part mold with a plurality of partial molds ( 4 ) for compact products ( 3 ) whose common parting plane is parallel to the main surface of the mold, characterized in that the perpendicular to the main surface of the Shape measured height (h) of each partial shape is smaller than the height (H) of the compact pressed with this partial shape. 7. Form nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Höhendifferenz (H-h) 1 bis 5 mm beträgt. 7. Form according to claim 6, characterized in that the Height difference (H-h) is 1 to 5 mm.   8. Form nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß eine Preßformhälfte eine Platte ist.8. Form according to claim 6, characterized in that a Die half is a plate. 9. Form nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß um eine Formhälfte (2) mit nach oben offenen Teilformen (4) ein Rahmen (6) angeordnet ist, der höher als die Trennungsfuge der Form ist.9. Mold according to claim 6, characterized in that a frame ( 6 ) is arranged around a mold half ( 2 ) with upwardly open partial molds ( 4 ), which is higher than the parting line of the mold. 10. Form nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Rahmen (6) in der Höhe verstellbar ist.10. Form according to claim 9, characterized in that the frame ( 6 ) is adjustable in height.
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