DE69505903T2 - Vorrichtung zur verdichtung von polystyrenschaum - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Verdichtung von Erzeugnissen aus expandiertem thermoplastischen Harz, insbesondere aus Polystyrol, die dazu dient, diese Erzeugnisse weniger sperrig und einfacher handhabbar, insbesondere einfacher wiederverwertbar, zu machen. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung, bei der die Verdichtung durch Erwärmung mittels Infrarotstrahlung erzielt wird.
• Auf dem Gebiet von Verpackungen finden Formteile aus expandiertem thermoplastischen Harz in zunehmendem Maße Gebrauch, insbesondere im Falle von Verpackungen für Geräte, die vor Stößen geschützt werden müssen, sowie von Produkten, die isoliert werden müssen, insbesondere von Lebensmitteln. In Anbetracht der sehr geringen Dichte solcher Erzeugnisse besteht bei ihrer Wiederverwertung ein ganz gravierendes Transportproblem. Insbesondere ist bekannt, daß expandiertes Polystyrol eine Dichte in der Größenordnung von 0,01 aufweist.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, das Volumen solcher Gegenstände durch Kompaktieren zu verringern, auf Grund der Elastizität von Thermoplasten ist die hierdurch erzielbare Verringerung ihres Volumens jedoch begrenzt.
• Es wurde ferner vorgeschlagen, diese Gegenstände zu verdichten, indem sie einer Erwärmung mittels Infrarot- Strahlung unterzogen werden. Eine Vorrichtung, die auf diesem Prinzip basiert, ist insbesondere in dem Dokument US-A-4 894 517 beschrieben. Diese Vorrichtung weist eine Heizkammer auf, die von einem Förderband passiert wird und die eine über diesem Förderband angebrachte Vorrichtung zur Infrarot-Erwärmung aufweist.
• Die Gegenstände aus expandiertem thermoplastischen Harz, insbesondere Polystyrol, die auf das Förderband aufgebracht werden, werden unter den Infrarotlampen vorbeigeführt, die eine festgelegte Wellenlänge von 3 bis 13 um aufweisen. Die Einwirkung der Infrarotstrahlung bewirkt eine Abnahme des Volumens der Gegenstände und damit eine entsprechende Erhöhung ihrer Dichte.
• Die in diesem Dokument US-A-4 894 517 beschriebene Vorrichtung scheint für Gegenstände mit großen Abmessungen bestimmt zu sein, die in Form von kompakten Blöcken vorliegen und die in starre Platten von geringer Größe überführt werden sollen.
• Mit Hilfe der von der Anmelderin durchgeführten Versuche konnte festgestellt werden, daß diese Vorrichtung nicht brauchbar ist, wenn die zu verdichtenden Gegenstände von geringer Größe sind und es sich insbesondere um ein körniges Material handelt, das durch Zerkleinern und Mahlen von Formteilen mit großen Abmessungen erhalten wurde. Das Förderband der in diesem Dokument des Stands der Technik beschriebenen Vorrichtung besteht nämlich aus einem Gitter, durch dessen offene Maschen die Infrarotstrahlung der unterhalb des Bandes angeordneten Heizvorrichtung hindurchtreten kann. Bei Granulatkörnern mit geringen Abmessungen, die durch Zerkleinern und Mahlen aus Formteilen erhalten wurden, findet unvermeidbar ein Verlust von Körnern statt, die entweder bereits beim Aufgeben auf das Band oder aber im Laufe der Behandlung auf Grund der Verringerung ihres Volumens durch die Maschen des Bandes hindurchfallen.
• Das Ziel, das sich die Anmelderin gesetzt hat, besteht darin, eine Verdichtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die das obengenannte Problem behebt und mit der Erzeugnisse, die als körniges Material vorliegen, unter bestmöglicher Ausnutzung der Infrarotstrahlung verdichtet werden können.
• Dieses Ziel wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vollem Maße erreicht, die in bekannter Weise eine Heizkammer und ein Transportsystem zur Förderung der Erzeugnisse durch die Heizkammer sowie eine Vorrichtung zur Infrarot-Erwärmung umfaßt, welche in der Heizkammer diesem Transportsystem gegenüberliegend angeordnet ist.
• Ein charakteristisches Merkmal dieses Transportsystems ist seine reflektierende, kontinuierliche Metalloberfläche, auf der die Erzeugnisse gefördert werden. Durch diese Oberfläche können die Körner in keinem Fall hindurchfallen, unabhängig davon, welche Größe sie aufweisen. Die Metalloberfläche des Transportsystems stellt auf Grund ihrer reflektierenden Eigenschaften einen kontinuierlichen Reflektor in der Heizkammer dar. Des weiteren haftet das körnige Material nur unwesentlich auf dieser Metalloberfläche, selbst dann nicht, wenn das thermoplastische Harz in einem gewissen Ausmaß anschmilzt. Darüber hinaus umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Nachheizkammer, die keine Vorrichtung zur Infrarot-Erwärmung, aber einen über der reflektierenden Metalloberfläche des Transportsystems angeordneten und dieser zugewandten Reflektor aufweist.
• Obwohl diese Nachheizkammer keine Vorrichtung zur Erzeugung von Infrarotstrahlung aufweist, findet weiterhin eine Verdichtung der Körner statt, die durch die Rückstrahlung der Wärme hervorgerufen wird, die von der Metalloberfläche, die das Transportsystem bildet, beim Durchlaufen der Heizkammer gespeichert wurde. Der Reflektor ermöglicht folglich eine verbesserte Bündelung dieser wieder abgegebenen Wärme.
• Aus dem Gebrauchsmuster DE-91 16 197 ist zwar eine Vorrichtung zur Verringerung des Volumens von Gegenständen, insbesondere von Bechern aus Polystyrol, bekannt, die eine Heizkammer aufweist, welche von einem Transportsystem passiert wird, das aus Bändern besteht, die aus einem reflektierenden Metall, wie Aluminium, gebildet werden, jedoch ist in diesem Gebrauchsmuster DE-91 16 197 nicht die Rede von Erzeugnissen aus expandiertem Polystyrol und noch weniger von Erzeugnissen, die als körniges Material vorliegen; es ist nicht ausdrücklich vorgesehen, daß die Vorrichtung zur Erwärmung eine Vorrichtung zur Infrarot- Erwärmung ist; und außerdem weist die betreffende Vorrichtung auch keine Nachheizkmmer auf.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Transportsystem ein Förderband auf, das aus einem dünnen metallischen, reflektierenden, endlosen Band besteht. Dieses Metallband ist ausreichend flexibel, um in Form eines Gurts um mehrere Trommeln herum gespannt und in eine Drehbewegung versetzt zu werden, wodurch die Förderung des körnigen Materials bewerkstelligt wird.
• Das Band, welches das Förderband bildet, ist vorteilhaft ein dünnes Blech aus weichem, zinnbeschichtetem Stahl, der üblicherweise als Weißblech bezeichnet wird. Diese Art von Material wird üblicherweise zur Herstellung von Konservendosen verwendet und weist im Vergleich zu Metallgittern oder zu Polytetrafluorethylen-beschichteten Glasfasergittern, die in dem Dokument US-A-4 894 517 empfohlen werden, und zu den Bändern des Gebrauchsmusters DE-91 16 197, die aus Aluminium hergestellt werden, einen sehr niedrigen Preis auf.
• Das Metallband wird durch Übereinanderlegen der beiden freien Enden dieses Bandes und Vernieten der übereinandergelegten Enden in die Form eines kontinuierlichen Gurts gebracht. Das Vernieten wird gegenüber dem Verschweißen bevorzugt, da hierdurch Veränderungen der Breite des Bandes, die durch die Ausdehnung des Metalls infolge der Hitzeeinwirkung verursacht werden, vermieden werden.
• Nach einer anderen Variante weist das System zur Förderung des körnigen Materials durch die Heizkammer und die Nachheizkammer eine Metallplatte mit reflektierender Oberfläche sowie eine Vorrichtung auf, mit der diese Platte in Vibration versetzt werden kann. Auf diese Weise erfolgt die Förderung des körnigen Materials mit Hilfe der Vibrationsbewegungen der Platte, die vorzugsweise leicht geneigt ist, um diese Förderung zu begünstigen.
• Da es sich um die Verdichtung von Erzeugnissen aus expandiertem thermoplastischen Harz in Form eines körnigen Materials handelt, weist die Vorrichtung vorzugsweise vor der Heizkammer ein Zufuhrband und einen Vorratsbehälter auf, der zu diesem Zufuhrband hin geöffnet ist und der eine steuerbare Zufuhröffnung aufweist, über die das auf das Zufuhrband gegebene Volumen an körnigem Material reguliert wird zusätzlich weist die Vorrichtung zwei seitliche Blenden auf, die über dem Zufuhrband angebracht sind und die mit diesem von der Zufuhröffnung des Vorratsbehälters an bündig abschließen.
• Mit Hilfe dieser speziellen Anordnung ist es möglich, ein konstantes und im Querschnitt homogenes Volumen des zu verdichtenden körnigen Materials auf dem Zufuhrband anzuhäufen und in die Heizkammer einzubringen.
• Wenn das Förderband ein Metallband in Form eines kontinuierlichen Gurts ist, kann es auch als Zufuhrband dienen. Wenn das Transportsystem hingegen eine vibrierende Metallplatte aufweist, ist es erforderlich, vor der Heizkammer ein unabhängiges Zufuhrband anzubringen, mit dem das körnige Material auf die Metallplatte aufgebracht werden kann.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise auch Ablenkplatten auf, die über der Metalloberfläche angebracht sind und mit dieser bündig abschließen und die vom äußeren Rand der Metallplatte schräg zum mittleren Bereich hin ausgerichtet sind, so daß die Körner im Laufe ihrer Verdichtung und während der Förderung im mittleren Bereich zusammengeführt werden. In diesem Falle wird die Anordnung dieser Ablenkplatten bei der Anordnung der Heizvorrichtung und der Nachheizkammer berücksichtigt.
• Mit dieser speziellen Anordnung kann die auf dem Förderband stattfindende Verringerung des Volumens des körnigen Materials berücksichtigt werden. Es ist klar ersichtlich, daß das körnige Material, mit dem der Vorratsbehälter befüllt wird, im Vergleich zu einem kompakten Block ein sehr großes Volumen einnimmt und daß dieses Volumen durch die Verdichtung in diesem ersten Teil der Heizkammer ganz erheblich verringert werden kann. Es ist demnach ausreichend, die Körner im Laufe ihrer Verdichtung mit Hilfe der Ablenkplatten gezielt zu lenken, um sie im mittleren Bereich des Bandes zusammenzuführen, wodurch die Effizienz der Erwärmung und der Nacherwärmung erhöht und gleichzeitig jeglicher unnötiger Energieverbrauch vermieden wird.
• Nach einer besonderen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein oder mehrere weitere Förderbänder umfassen, die ebenfalls aus einem reflektierenden metallischen, endlosen Band, zum Beispiel aus Weißblech, bestehen, wobei der Obergurt jeweils senkrecht unter dem Auslaßbereich des mittleren Bereichs des vorangehenden Förderbandes angebracht ist und das jeweils eine geringere Breite aufweist als das vorangehende Förderband. Unter Berücksichtigung der im Laufe der Verdichtung auf dem unmittelbar vorangehenden Band stattgefundenen Zusammenführung der Körner im mittleren Bereich dieses vorangehenden Bandes ist es ausreichend, daß das nachfolgende Band eine Breite aufweist, die gerade ausreicht, um die an dieser Stelle vorhandenen Körner aufzunehmen.
• Dieses oder diese weiteren Förderbänder passieren ebenfalls eine Heizkammer und eine Nachheizkammer. In diesem Falle sind die Heizvorrichtung der Heizkammer und der Reflektor der Nachheizkammer über dem jeweiligen Förderband vorteilhaft in Abhängigkeit von der Breite, die die zusammengeführten Körner einnehmen, angeordnet; darüber hinaus können die Heizvorrichtung und der Reflektor von Band zu Band in unterschiedlicher Höhe angeordnet sein, wodurch das im Laufe der Verdichtung abnehmende Volumen der Körner berücksichtigt wird. Es ist somit möglich, die für die Verdichtung benötigte Energie weitestgehend zu optimieren.
• Ein letztes Förderband kann hinter der letzten Nachheizkammer angeordnet sein. Die Funktion dieses letzten Bandes besteht zum einen darin, ein Abkühlen der verdichteten Körner mit dem Zweck ihrer Aushärtung zu ermöglichen, und zum anderen in ihrer Eigenschaft als Pufferlager für diese Körner vor dem Auslassen und der Lagerung. Aus diesem Grunde ist die Gurtgeschwindigkeit dieses letzten Bandes in keinster Weise von der Gurtgeschwindigkeit des beziehungsweise der vorangehenden Bänder abhängig, und eine im Vergleich zu den vorangehenden Bändern geringere Geschwindigkeit dieses Bandes kann damit zu einer beträchtlichen Ansammlung von Material auf diesem letzten Band führen.
• Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung, die aus einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Verdichtung von Körnern aus Polystyrol mit einem Förderband aus Weißblech besteht, besser verständlich, wobei dieses Beispiel durch die beigefügte Zeichnung erläutert wird, in der:
• - Fig. 1 die schematische Darstellung einer Verdichtungsvorrichtung mit zwei Bändern in Seitenansicht ist,
• - Fig. 2 eine schematische Teildarstellung der Vorrichtung von Fig. 1 in Draufsicht ist,
• - die Fig. 3 und 4 schematische Teildarstellungen einer Verdichtungsvorrichtung mit vier Bändern in Seitenansicht (Fig. 3) und in Draufsicht (Fig. 4) sind und
• - Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Verdichtungsvorrichtung mit vibrierender Metallplatte in Seitenansicht ist.
• Die erfindungsgemäße Verdichtungsvorrichtung dient der Behandlung von expandierten thermoplastischen Materialien, von denen Polysytyrol das bekannteste ist. Sie betrifft insbesondere die Behandlung von bereits gebrauchten Erzeugnissen, insbesondere von geformten Behältern, die für Verpackungszwecke bestimmt sind. Solche als Verpackungen dienenden Behälter beziehungsweise Kisten finden in allen Wirtschaftszweigen zunehmend Gebrauch, so zum Beispiel bei der Verpackung von Elektrogeräten für den Haushalt und von Geräten aus dem Bereich der Informatik: in diesem Falle dient die Verwendung des Polystyrols in erster Linie dem Schutz der Geräte vor Stößen während des Transports. Es kann sich auch um Verpackungen für Lebensmittel handeln, so insbesondere um Kisten, die von Fischern für den Transport von Fischen oder von jeglichen Meeresprodukten verwendet werden; in diesem Falle dient die Verwendung des Polystyrols der Isolierung der Lebensmittel gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere der Wärmeisolierung.
• Die Dichte von expandierten thermoplastischen Materialien vom Polystyrol-Typ, die für diese Art von Verpackungen verwendet werden, liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 0,01.
• Nach Gebrauch stellt sich das Problem der Beseitigung beziehungsweise der Wiederverwertung dieser Verpackungen.
• Aus wirtschaftlichen Gründen wird in den meisten Fällen versucht, die Rohstoffe, insbesondere die Kunststoffe, wiederzuverwenden. Im vorliegenden Falle stellt sich damit auf Grund der sehr geringen Dichte dieser gebrauchten Verpackungen das Problem ihres Transports an den Ort ihrer Wiederverwertung.
• Es schien daher sinnvoll, baldmöglichst nach der Sammlung einen Wiederverwertungsschritt in Form einer Verdichtung durchzuführen, die dazu dient, das Volumen dieser Verpackungen zu verringern.
• Dieser Anforderung entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung. Allerdings ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders gut für die Verdichtung von expandierten thermoplastischen Materialien, wie Polystyrol, geeignet, die zuvor durch Zerkleinern und Mahlen aus den eigentlichen Gebrauchsartikeln erhalten wurden.
• Das Ziel dieses Zerkleinerns und Mahlens besteht darin, die Gebrauchsartikel in ein körniges Material zu überführen, wobei das mittlere Volumen der Körner in der Größenordnung von 1 bis 2 cm³ liegt.
• Die Verdichtungsvorrichtung 1 mit zwei Bändern, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist eine Heizkammer 2 auf, die von dem Obergurt 3 eines Förderbandes 4 passiert wird. Diese Heizkammer 2 ist in ihrem oberen Teil mit Infrarotlampen 5 ausgestattet, die oberhalb des Obergurts 3 des Bandes 4 angebracht sind. In der Darstellung in Fig. 1 sind die Infrarotlampen senkrecht zur Förderrichtung D des Bandes 4 und alle in gleichem Abstand vom Obergurt 3 angebracht. Es ist jedoch auch möglich, die Infrarotlampen 5 unter Berücksichtigung der im Laufe der Verdichtung stattfindenden Verringerung des Volumens der Granulatkörner in Längsrichtung des Bandes 4 und in unterschiedlichen Abständen von diesem anzubringen.
• Die Heizkammer 2 weist eine Öffnung 6 auf, welche mit einer Vorrichtung 7 zur Absaugung von bei der Verdichtung freigesetzten Dämpfen verbunden ist. Oberhalb der Infrarotlampen 5 ist ein Reflektor 8 angebracht.
• In der Verlängerung der Heizkammer 2 befindet sich eine Nachheizkammer 23, die keine Infrarotlampen aufweist, die aber die Eigenart besitzt, daß die dem Obergurt 3 des Bandes 4 zugewandte Unterseite ihrer oberen Wand 24 einen Reflektor darstellt. Diese obere Wand 24 befindet sich in geringem Abstand oberhalb des Obergurts 3 des Bandes 4. Das Band 4 besteht aus einem dünnen metallischen, reflektierenden, endlosen Band. Es handelt sich hierbei um ein Blech aus weichem zinnbeschichteten Stahl, sogenanntes Weißblech, das gewöhnlich zur Herstellung von Konservendosen verwendet wird.
• Dieses Blech wird um sich selbst gebogen und an den Enden vernietet, so daß ein endloser Gurt entsteht. Dieses Blech ist auch ausreichend biegsam, um sich der Krümmung der Trommeln 9 und 10 anpassen zu können, um die das Band 4 herumgelegt und gespannt wird. Zusätzlich wirkt auf den Untergurt 12 des Bandes 4 eine Spanntrommel 11 ein. Mit Hilfe dieser Trommel kann die erforderliche Spannung erbracht werden, und es können insbesondere die während des Betriebs der Vorrichtung auf Grund der Ausdehnung des Bandes 4 eintretenden Längenveränderungen dieses Bandes kompensiert werden.
• Vor der Heizkammer 2 befindet sich ein Vorratsbehälter 13, der mit den aus dem Mahlvorgang stammenden Polystyrol- Körnern 14 befüllt wird.
• Dieser Vorratsbehälter 13 mit offenem Boden wird oberhalb des vorderen Endes des Obergurts 3 des Bandes 4 angebracht. Er weist des weiteren eine Öffnung 15 zur Zufuhr der Körner 14 auf. Diese Öffnung wird durch die Vorderwand 17 des Vorratsbehälters 13 begrenzt, insbesondere durch deren unteres Ende 18, welches vorzugsweise nach vorne geneigt ist.
• Über dem Obergurt 3 des Bandes 4 und mit diesem bündig abschließend sind zwei seitliche Blenden 19 und 20 angebracht, die sich von der Zufuhröffnung 15 des Vorratsbehälters 13 an in Längsrichtung erstrecken. Jede dieser beiden Blenden 19 und 20 weist eine Höhe auf, die mindestens gleich der Höhe der Zufuhröffnung 15 ist. Diese Blenden dienen zusammen mit dem Obergurt 3 des Bandes 4 als Behälter für die Körner 14 während deren Förderung auf dem Band 4.
• Zwei Ablenkplatten 21 und 22 sind über dem Obergurt 3 des Bandes 4 bündig mit diesem abschließend und innerhalb der beiden Blenden 19 und 20 angebracht. Jede der beiden Ablenkplatten 21 und 22 weist im einzelnen ein äußeres Ende 21a beziehungsweise 22a auf, das mit der entsprechenden Blende verbunden ist, wobei die Ablenkplatten insgesamt jeweils schräg zur Hauptbewegungsrichtung des Bandes verlaufen, wie aus Fig. 2 klar zu entnehmen ist.
• Die Verdichtungsvorrichtung 1 weist noch ein zweites Förderband 25 auf, das dem soeben beschriebenen Förderband 4 vollkommen entspricht. Es handelt sich bei diesem ebenfalls um ein Blech aus Weißblech, dessen Enden miteinander vernietet sind, das um zwei äußere Trommeln 26 und 27 herum gespannt ist und das eine Spanntrommel 28 aufweist.
• Über dem Obergurt 29 des Bandes 25 sind in Längsrichtung zwei seitliche Blenden 30 und 31 angebracht. Die Trommel 26 am Anfang dieses zweiten Bandes wird genau unterhalb der Trommel 10 am Ende des ersten Bandes positioniert, wodurch der Obergurt 29 dieses zweiten Bandes genau senkrecht unterhalb der vom ersten Band 4 herabfallenden, verdichteten Körner zu liegen kommt.
• Oberhalb der Trommel 27 am Ende des zweiten Bandes 25 ist ein Auslaßsystem 32 vorgesehen. In dem in den Figuren dargestellten Beispiel handelt es sich hierbei um ein Absaugsystem mit Absaugkopf 33, dessen Eingangsöffnung die gesamte Breite zwischen den seitlichen Blenden 30 und 31 abdeckt.
• Die Funktionsweise der Verdichtungsvorrichtung 1 der Erfindung ist folgende: die Granulatkörner 14, mit denen der Vorratsbehälter 13 befüllt ist, werden durch die Bewegung des Bandes 4, das von einer der beiden Trommeln 9 und 10 angetrieben wird, auf den Obergurt 3 des Bandes 4 aufgegeben. Insbesondere verläßt den Vorratsbehälter durch die Zufuhröffnung 15 zwischen den beiden seitlichen Blenden 19 und 20 ein Volumen an Körnern 14, das sowohl in Bezug auf seine Breite als auch auf seine Höhe homogen ist, wobei die Breite durch den Abstand der beiden seitlichen Blenden 19 und 20 voneinander bestimmt wird und die Höhe durch die Positionierung des unteren Endes 18 der Wand 17 des Vorratsbehälters 13 in Bezug auf den Obergurt 3 des Bandes 4 bestimmt wird.
• Es ist anzumerken, daß die Eingangsöffnung der Heizkammer 2 genau dieselbe Höhe aufweist wie die Zufuhröffnung 15, wodurch mögliche Wärmeverluste vermieden werden, da die in die Heizkammer 2 eintretenden Körner eine Art Dichtung darstellen. In der Heizkammer 2 erfolgt durch die Einwirkung der Infrarotlampen und die dadurch bewirkte Erwärmung rasch eine Verringerung des Volumens jedes einzelnen Korns 14 und damit auch des Gesamtvolumens, das von den Körnern 14 auf dem Obergurt 3 des Bandes 4 insgesamt eingenommen wird. Man stellt fest, daß sich die Höhe des von diesen Körnern eingenommenen Raumes verringert.
• Bei der Förderung auf dem Obergurt 3 werden die Körner bei Erreichen des Bereichs, in dem sich die Ablenkplatten 21 und 22 befinden, allmählich im mittleren Bereich 34, der durch den Abstand der beiden inneren Enden der Ablenkplatten 21 und 22 voneinander definiert ist, zusammengeführt.
• Wie leicht nachzuvollziehen ist, weisen die Infrarotlampen 5, die sich vor den Ablenkplatten 21 und 22 befinden, eine Länge auf, die mindestens gleich dem Abstand der beiden seitlichen Blenden 19 und 20 voneinander ist, während die Infrarotlampen 5, die sich weiter unterhalb, nämlich im Bereich der Ablenkplatten 21 und 22 befinden, eine geringere Länge aufweisen können, abhängig davon, wie weit die Zusammenführung der zu verdichtenden Körner im mittleren Bereich fortgeschritten ist.
• Während seiner Bewegung durch die Heizkammer 2 wird auch das Blech, aus dem der Obergurt 3 des Bandes 4 besteht, unter der Einwirkung der Infrarotlampen erwärmt. Die hierbei gespeicherte Energie wird zur Fortführung des Verdichtungsprozesses in der Nachheizkammer 23 genutzt. Die Unterseite der Wand 24, die als Decke der Nachheizkammer 23 dient, dient als Reflektor zur Minimierung des Energieverlustes und zur Verbesserung der Wiedergabe der von dem Blech, aus dem der Obergurt 3 des Bandes 4 besteht, gespeicherten Wärme.
• Beim Verlassen der Nachheizkammer 23 weisen die verdichteten Körner 35 eine Dichte von etwa 0,1 bis 0,15 auf.
• Es ist bemerkenswert, daß selbst im Falle von geringfügigem Anschmelzen der Körner, das während der Förderung durch die Heizkammer 2 und die Nachheizkammer 23 eintritt, die Körner 35 nicht wahrnehmbar auf dem Obergurt 3 des Bandes 4 haften.
• Die verdichteten Körner 35 fallen infolge der Schwerkraft hinter der Trommel im Auslaßbereich des ersten Bandes 4 zwischen den seitlichen Blenden 30 und 31 auf den Obergurt 29 des zweiten Bandes 25.
• Sie werden mit einer gegebenenfalls geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit des ersten Bandes 4 in Richtung des Pfeiles D' gefördert. Sie werden gegebenenfalls unter Luftdüsen vorbeigeführt, die der schnelleren Abkühlung der Körner dienen, wodurch deren vollständige Aushärtung ermöglicht wird, so daß diese Körner weiterverarbeitet werden können.
• Auf der Höhe der Trommel 27 im Auslaßbereich des zweiten Förderbandes 25 werden die verdichteten und ausgekühlten Kärner 36 gesammelt und über das Auslaßsystem 32, so insbesondere durch Absaugen, entnommen und anschließend beispielsweise in Säcke verpackt.
• Die Verdichtungsvorrichtung 37 mit vier Bändern, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, weist eine Aneinanderreihung von drei Anordnungen 38, 39 und 40 auf, die jeweils aus einer Heizkammer, gefolgt von einer Nachheizkammer bestehen. Diese drei Anordnungen werden von den Obergurten 41, 42 und 43 der drei Förderbänder 44, 45 und 46 passiert. Jede Heizkammer der drei Anordnungen 38, 39 und 40 ist in ihrem oberen Teil mit Infrarotlampen 47, 48 und 49 ausgestattet, die oberhalb des jeweiligen Obergurts in einer Höhe angebracht sind, welche mit h1 beziehungsweise h2 oder h3 bezeichnet wird.
• Die Zufuhr der Körner über den Vorratsbehälter 50 sowie die Entnahme der heißen, verdichteten Körner mit Hilfe eines zusätzlichen Bandes 51 erfolgen auf dieselbe Weise wie oben für die Vorrichtung 1 mit zwei Bändern beschrieben.
• Der Unterschied zwischen beiden Varianten besteht darin, daß bei letzterer zum einen die erforderliche Energiemenge und zum anderen der Platzbedarf der Vorrichtung weitestgehend optimiert wird.
• Diese Optimierung beruht auf der Verringerung des Volumens der Körner im Laufe ihrer Verdichtung. Sie besteht darin, daß die durchgeführte Behandlung, die zunächst mit Hilfe einer Anordnung erfolgte, die, wie für die Vorrichtung 1 beschrieben, aus einer Heizkammer und einer Nachheizkammer besteht, nunmehr in einer Vorrichtung erfolgt, die aufgegliedert ist in drei aufeinanderfolgende Anordnungen 38, 39 und 40 von geringerem Volumen, wodurch einerseits die Aneinanderreihung der Anordnungen 39 und 40 eine geringere Größe aufweist als die Aneinanderreihung der Anordnungen 38 und 39 und sich andererseits die Infrarotlampen 48 und 49 der Aneinanderreihung der Anordnungen 39 und 40 in geringerer Höhe h2 und h3 befinden als die Infrarotlampen der Aneinanderreihung der Anordnungen 38 und 39 (h1 und h2).
• Dies kann bewerkstelligt werden, indem die aufeinanderfolgenden Anordnungen gegeneinander abgestuft werden und indem die drei Transportbänder 44, 45 und 46, von denen diese passiert werden, so angeordnet werden, daß der Anfang des Obergurts 42 beziehungsweise 43 einer gegebenen Anordnung 39 beziehungsweise 40 sich senkrecht unterhalb des Auslaßbereiches des Obergurts 41 beziehungsweise 42 des zur vorangehenden Anordnung 39 beziehungsweise 40 gehörenden Förderbandes 44 beziehungsweise 45 befindet. In diesem Bereich, den die Körner im Laufe ihrer Verdichtung beim Übergang von einem Förderband zum nächsten passieren, ist jeweils eine Zentrierrinne 52 beziehungsweise 53 angebracht, die dazu dient, die vom Obergurt des einen Bandes auf das nächste Band fallenden Körner so zur Mitte hin zu führen, daß diese Körner anschließend eine geringere Breite einnehmen, wie aus Fig. 4 klar zu entnehmen ist.
• Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung 54 ist eine Vorrichtung mit vibrierender Platte. Sie weist einen Vorratsbehälter 55 und ein Zufuhrband 56 sowie eine Metallplatte 57 auf, die mit Hilfe eines Vibrationssystems 58 in Vibration versetzt werden kann.
• Der Vorratsbehälter 55 und das Zufuhrband 56 weisen denselben Aufbau und dieselbe Funktion auf wie der Vorratsbehälter 13 und der vor der Heizkammer 2 befindliche Auslaßbereich des Förderbandes 4 der Vorrichtung 1 mit zwei Bändern. Die vibrierende Platte 3 ist eine feste Metallplatte, von deren beiden Seiten zumindest die der Anordnung 59, die aus einer in ihrem oberen Teil mit Infrarotlampen 60 ausgestatteten Heizkammer und einer Nachhheizkammer besteht, zugewandte Seite eine reflektierende Oberfläche aufweist.
• Die Funktionsweise der Vorrichtung 54 mit vibrierender Platte ist folgende: die im Vorratsbehälter 55 bevorrateten Körner werden durch die Bewegung des Bandes 56 gefördert, bis sie senkrecht nach unten auf den Anfangsbereich der vibrierenden Platte 57 fallen. Die vom Zufuhrband 56 auf die vibrierende Platte 57 fallenden Körner können mit Hilfe einer Rinne 61 von der Seite her im mittleren Bereich zusammengeführt werden. Unter der Einwirkung der Vibration bewegen sich die Körner auf der Platte 57 in Richtung des Pfeiles G und passieren so die Heizkammer und die Nachheizkammer. Hierbei werden die Körner verdichtet. Die Platte 57 kann geneigt sein, um die Förderung der Körner durch das Invibrationsetzen zu erleichtern.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die als eine unvollständige Auswahl von Beispielen oben beschrieben sind. Insbesondere sind die beschriebenen Vorrichtungen zwar speziell auf die Verdichtung von expandierten thermoplastischen Materialien zugeschnitten, jedoch stellt dies nicht ihre einzige Anwendungsmöglichkeit dar.
• Des weiteren wäre es möglich, als Förderbänder auch andere metallische Bleche als solche aus Weißblech zu verwenden, sofern diese die für die Erfindung erforderlichen Eigenschaften aufweisen: nämlich die Möglichkeit, in Form eines Gurts zu einem Förderband verarbeitet zu werden, reflektierend zu sein und Wärme speichern zu können.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Verdichtung von Erzeugnissen aus expandiertem thermoplastischen Material, insbesondere Polystyrol, die umfaßt:

- eine Heizkammer (2),

- ein Transportsystem zur Förderung der Erzeugnisse durch die Heizkammer sowie

- eine Vorrichtung zur Infrarot-Erwärmung (5), die in der Heizkammer (2) diesem Transportsystem gegenüberliegend angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Transportsystem eine reflektierende Metalloberfläche, auf der die Erzeugnisse gefördert werden, und außerdem eine Nachheizkammer (23) aufweist, die keine Vorrichtung zur Infrarot-Erwärmung, aber einen über der reflektierenden Metalloberfläche des Transportsystems angeordneten und dieser zugewandten Reflektor (24) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem ein Förderband (4) aufweist, das aus einem dünnen metallischen, reflektierenden, endlosen Band besteht, welches ausreichend flexibel ist, um in Form eines Gurts um mehrere Trommeln herum gespannt und in eine Drehbewegung versetzt zu werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band, welches das Förderband (4) bildet, ein dünnes Blech aus weichem, zinnbeschichtetem Stahl ist, der üblicherweise als Weißblech bezeichnet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband durch Übereinanderlegen der beiden freien Enden dieses Bandes und Vernieten der übereinandergelegten Enden in die Form eines kontinuierlichen Gurts gebracht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem eine Metallplatte mit reflektierender Oberfläche und eine Vorrichtung umfaßt, mit der diese Platte in Schwingung versetzt werden kann, wodurch die auf der Platte befindlichen Erzeugnisse durch die Heizkammer und die Nachheizkammer gefördert werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Verdichtung von Erzeugnissen aus expandiertem thermoplastischen Harz in Granulatform, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor der Heizkammer (2) ein Zufuhrband und einen Vorratsbehälter (13) aufweist, der zu diesem Zufuhrband hin geöffnet ist und eine steuerbare Zufuhröffnung (15) aufweist, über die das auf das Zufuhrband gegebene Volumen an Granulatkörnern (14) reguliert wird, und daß sie zwei seitliche Blenden (19, 20) aufweist, die über dem Zufuhrband angebracht sind und die mit diesem von der Zufuhröffnung (15) des Vorratsbehälters (13) an bündig abschließen.

7. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ablenkplatten (21, 22) aufweist, die über der Metalloberfläche (4) angebracht sind und mit dieser bündig abschließen und die vom äußeren Rand zum mittleren Bereich hin schräg ausgerichtet sind, so daß die Körner im Laufe ihrer Verdichtung und während der Förderung im mittleren Bereich zusammengeführt werden, wobei die Anordnung dieser Ablenkplatten (21, 22) bei der Anordnung der Heizvorrichtung (2) und der Nachheizkammer (23) berücksichtigt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere weitere Förderbänder (25) umfaßt, die jeweils aus einem reflektierenden metallischen, endlosen Band bestehen, dessen Obergurt (29) jeweils senkrecht unter dem Auslaßbereich des mittleren Bereichs (34) des vorangehenden Förderbandes (4) angebracht ist und der jeweils eine geringere Breite aufweist als das vorangehende Förderband.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung, die vorhanden ist, da sich die Bänder in einer Heizkammer befinden, oberhalb eines gegebenen Bandes von Band zu Band in einer unterschiedlichen Höhe, mit der das im Laufe der Verdichtung abnehmende Volumen der Erzeugnisse berücksichtigt wird, angeordnet ist.