DE2908161A1

DE2908161A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung eines zylindrischen blockes aus wiedereingesetztem schaummaterial

Info

Publication number: DE2908161A1
Application number: DE19792908161
Authority: DE
Inventors: Richard George Harvey
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: AU4475979A; GB1594544A; FR2418711B1; US4229398A; ZA79806B; FR2418711A1

Description

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4 — Unser Zeichen:

Lo/th - D 2251

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Blocksaus wiedereingesetztem Schaummaterial, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und das hierbei erhaltene, wiedereingesetzte Schaummaterial.

Wiedereingesetztes Schaummaterial wird konventionellerweise dadurch hergestellt, daß Abfallschaum (Schaumkrümel) mit einem geeigneten Bindemittel vermischt wird, daß das Gemisch in einer Form der gewünschten Abmessungen komprimiert wird und daß das Gemisch in der Form (vorteilhafterweise durch Durchleiten von Dampf durch das Gemisch) zum Aushärten bzw. Vulkanisieren des Bindemittels und zur Bildung eines festen Produktes erhitzt wird.

Die vorliegende Erfindung wird unter besonderer Bezugnahme auf die Herstellung von wiedereingesetztem Polyurethanschaum beschrieben, bei welchem die Krümel Abfallpolyurethanschaum umfassen und das Bindemittel das Reaktionsprodukt eines polymeren Polyols mit endständigen, primären Hydroxylgruppen und eines organischen Polyisocyanates umfaßt. Ein solcher wiedereingesetzter Polyurethanschaum ist im Handel erhältlich, z.B. unter der Warenbezeichnung "EEPOL" von Dunlop Limited. Jedoch sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls für die Herstellung von anderen, wiedereingesetzten Schaummaterialien, die nicht aus Polyurethan bestehen, geeignet sind.

Bei der Herstellung von wiedereingesetzten Polyurethanschaummaterialien nach dem zuvor beschriebenen Verfahren des Standes der Technik wurde gefunden, daß eine große Veränderung der Produktdichte auftreten kann und auch tatsächlich auftritt, beispielsweise kann ein Formkörper aus wiedereingesetztem

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Polyurethanschaum mit einer Dicke von 91 cm eine Abweichung ■von bis zu 20 kg/m^ über oder tinter seiner mittleren Dichte aufweisen. Selbstverständlich beschränkt eine solche Abweichung bzw. Veränderung die Brauchbarkeit des wiedereingesetzten Schaumproduktes und führte bislang dazu, daß die Kosten des Wiedereinsetzens von Schaumabfall beträchtlich den Marktwert des Produktes übersteigen wurden. Daher wurde eine beträchtliche Menge an Schaumabfall bislang einfach weggeworfen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß ein Block aus wiedereingesetztem Schaummaterial mit praktisch gleichförmiger Dichte durch den Block dadurch hergestellt werden kann, daß eine Vielzahl solcher Blöcke, wobei jeder Block eine relativ begrenzte Dicke besitzt, immer ein Block über dem anderen, in einer zylindrischen Form geformt und so angeordnet werden, daß benachbarte Blöcke während des Formvorganges sich miteinander verbinden.

Ein Hauptendzweck des wiedereingesetzten Schaummaterials besteht für Bodenbeläge, insbesondere Unterlagen für Teppiche und dergleichen. Eine bequeme Methode zur Formung von wiedereingesetztem Schaummaterial in Platten mit einer für Unterlagen geeigneten Dicke, d. h. 6,35 bis 19^ mm, besteht darin, einen zylindrischen Block von wiedereingesetztem Schaummaterial zu nehmen und den Block unter Verwendung einer im Handel erhältlichen Schaumumwandlungsausrüstung zu "schälen". Falls jedoch ein fester, zylindrischer Formkörper vollständig "geschält" wird, wird eine Plattenbildung von nicht gleichförmiger Konfiguration gebildet, da bei kleineren Durchmessern die Platte versuchen wird, die Krümmung des Zylinders beizubehalten. Die Alternative besteht darin, nur so weit zu "schälen", wie dies zur Herstellung von Platten mit gleichförmiger Dicke möglich ist, und dies ergibt eine unannehmbare Menge an Abfallmaterial.

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Es wurde nun gefunden, daß ein solcher Abfall vermieden werden kann, indem ein zylindrischer Block von wiedereingesetztem Schaum mit einem hohlen Axialkern geformt wird.

Die Erfindung betrifft daher gemäß einer Ausführungsform ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines zylindrischen Blocks von wiedereingesetztem Schaummaterial, wobei das Verfahren umfaßt:

(a) die Anordnung eines Gemisches aus Schaumkrümeln und einem hiermit verträglichen Bindemittel in einem Pormhohlraum;

(b) das Komprimieren des Gemisches zu einer Dicke von etwa 30 cm;

(c) das Erhitzen des Gemisches zum Aushärten bzw. Vulkanisieren des Bindemittels und zur Bildung eines festen Produktes;

(d) das Absenken des festen Produktes aus dem SOrmhohlraum und das Halten des festen Produktes relativ zu dem Hohlraum zur Bereitstellung einer Oberfläche für die Aufnahme eines weiteren Gemisches aus Schaumkrümeln und Bindemittel;

(e) die Anordnung eines weiteren Gemisches aus Schaumkrümeln und Bindemittel oberhalb des festen Produktes; und

(f) die Wiederholung der (oben angegebenen) Stufen (b), (c), (d) und (e), bis ein Block der gewünschten Dicke erhalten worden ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Schaumkrümeln um Krümeln aus Polyurethanschaum, und das Bindemittel kann das Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanates und eines polymeren Polyols mit endständigen, primären Hydroxylgruppen sein. Ein Kernteil kann ebenfalls axial relativ zum Hohlraum angeordnet werden, so daß ein Produkt mit einem hohlen, axialen Kern hergestellt wird.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines zylindrischen

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Blocks aus wiedereingesetztem Schaummaterial, wobei diese Vorrichtung umfaßt:
(i) einen senkrecht angeordneten, zylindrischen SOrmhohl— raum mit offenen Enden;

(ii) ein Halteglied, das am unteren Ende des Hohlraums angeordnet und relativ hierzu beweglich ist; (iii) ein Kompressionsglied, das am oberen Ende des Hohlraums angeordnet und relativ hierzu beweglich ist;

(iv) eine Einrichtung zum Erhitzen des Hohlraums und eines beliebigen Inhaltes hiervon.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, wobei diese Vorrichtung ein Kernteil einschließt, das axial relativ zu dem zylindrischen Hohlraum (i) angeordnet ist, wodurch ein zylindrischen Formkörper mit einem hohlen Axialkern hergestellt werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "zylindrisch", wie er sowohl auf den Eormhohlraum als auch auf das Produkt angewandt wird, einen Körper mit einem gleichförmigen Querschnitt über die ganze Dicke.

Vorzugsweise besitzen der Formhohlraum und das Produkt eine kreisförmig-zylindrische Konfiguration.

Ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Blocks aus wiedereingesetztem Polyurethanschaum wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung sind:

I*ig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung im Längsschnitt, welche für die kontinuierliche Herstellung eines Blocks aus wiedereingesetztem Schaummaterial geeignet ist;

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Fig. 2A bis 2E die Verwendung der Vorrichtung von Fig. 1 bei

der kontinuierlichen Herstellung eines Blocks aus wiedereingesetztem Schaummaterial.

In der Figur 1 ist eine zylindrische Form 10 mit einem Durchmesser von 1,524 m und einer Höhe von 1,98 m mit offenen Enden senkrecht durch Teile 11 und 12 gehalten. Ein Kern 20 mit einem Durchmesser von JO cm wird längs der Achse der Form mittels der !Führung 21 gehalten.

Das untere Ende der Form ist mit Hilfe eines Halteteiles 30 verschlossen, das relativ zu der Form beweglich ist, z. B. von der Position XX zur Position. YT, und zwar durch schematisch mit J1A und 31B wiedergegebene Einrichtungen.

Das obere Ende der Form ist mit einem Kompressionsteil 40 versehen, wobei dieses Teil solche Abmessungen besitzt, daß es gleitend innerhalb der Form 10 paßt und relativ zur Form mit Hilfe der schematisch mit 41A und 41B gezeigten Einrichtungen beweglich ist.

Die Form ist von einem schematisch gezeigten Dampfmantel 50 umgeben.

Ein Einfülltrichter 60 enthält ein Gemisch 70 aus Schaumkrümeln und Bindemittel für das Einbringen in die Form.

In den Fig. 2A bis 2E ist der Boden der Form mittels des Teiles 30 geschlossen, und eine Füllung 71 der Schaumkrümel und des Bindemittels wird hierin angeordnet, siehe Fig. 2A. Das Kompressionsteil 40 wird in die Form abgesenkt und komprimiert die Füllung 71 zwischen sich selbst und dem Teil 30 zur Bildung eines festen Produktes 71A (siehe Fig. 2B). Das Produkt 71A wird (mittels der nicht gezeigten Einrichtungen) aus der Form

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abgesenkt und in einer Position relativ zur Form gehalten, so daß eine weitere Füllung 72 auf der Oberseite hiervon angeordnet werden kann (siehe ]fig. 2C)·. Das Kompressionsteil wird wiederum abgesenkt, um die füllung 72 zu einem festen Produkt 72A zu komprimieren (siehe Fig. 2D).

Die Fig. 2E zeigt ein festes Produkt, das allgemein mit BO bezeichnet wird, wie es sich aus einer Wiederholung der in den Fig. 2C und 2D wiederholten Verfahrensstufen ergibt. Das Produkt 80 kann zu einer beliebigen, gewünschten Länge, z.B. mit Hilfe einer Säge oder einer Klinge, in einer Richtung senkrecht zu seiner Achse geschnitten werden.

In den Fig. ?.A bis 2E wurde der Dampfmantel 50 aus Gründen der besseren Darstellung weggelassen, jedoch ist darauf hinzuweisen, daß irgendeine Form einer Erwärmung oder Erhitzung der Form zwischen den Stufen des Füllens und des Komprimierens einer jeden Portion des Gemisches aus Schaumkrümeln/Bindemittel erforderlich ist.

Obwohl die Zeitfolge zwischen den verschiedenen in den Fig. 2A bis 2E gezeigten Arbeitsvorgängen ausreichend kurz ist, um eine gute Haftung zwischen den aufeinanderfolgenden, komprimierten Füllungen bzw. Chargen sicherzustellen, z. B. zwischen den Produkten 7^A und 72A, kann es erforderlich oder vorteilhaft sein, eine dünne Schicht des Bindemittels auf die obere Oberfläche des einen festen Produktes, z. B. des Produktes 7^A, vor dem Einfüllen der weiteren Füllung, z. B. der Füllung 72, aufzubringen.

Die untere Oberfläche 4OA des Kompressionsteiles 40 kann mit einem zackigen oder sägezahnförmigen Profil versehen sein, so daß die Bildung einer großen Oberfläche auf der oberen Fläche des einen festen Produktes, z. B. des Produktes 71A, unterstützt und die optimale Haftung des nachfolgenden festen Produktes, z. B. des Produktes 72A, hieran sichergestellt wird.

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- ίο ~

Es wurde gefunden, daß "bei Beschränkung der Dicke eines jeden der festen Produkte, z, B. der Produkte 71A und 72A, auf etwa 30 cm die Gesamtabweichung der Dichte in den Produkten in der Größenordnung von 5 kg/m^ oberhalb oder unterhalb der mittleren Dichte beschränkt wird, dies im Vergleich zu einer Abweichung von - 20 kg/nr von der mittleren Dichte, wie sie in nach bekannten Methoden hergestellten, festen, wiedereingesetzten Schäumen gefunden wird, z. B. in Blöcken mit einer Dicke von 91 cm oder mehr.

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Leerserte

Claims

PATE NTAN WALTE

MANlTZ, FINSTERWALD & QRÄMKOW

2308161

BUKLOP LIMITED

Bimlop House, Ryder Street, St. James's, London SW 1 England

DEUTSCHE PATENTANWÄLTE

DR. GERHART MANITZ dipl-phys.

MANFRED FiNSTERWALD · DIPL-INß.. OIPL-WIRTSCH.-ING.

WERNER GRÄMKOW DIPL.-iNG.

DR,HELIANE HEYN DlPL-CHEM.

BRITISH CHARTERED PATEMT AGENT JAMES G. MORGAN · B. SC. SPHYS), O. M.S.

ZUGELASSENE VERTRETEH BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES LOFRCE EUHOPEEN DES BREVETS

Unser Zeichen: Lo/th - D 2551

München, 2. März 1979

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines zylindrischen Blockes aus wiedereingesetztem Schaummaterial

Patentansprüche ί

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines zylindrischen Blockes aus wiedereingesetztem Schaummaterial, wobei das Verfahren umfaßtt

(a) Anordnung eines Gemisches aus Schaumkrümeln und einem hiermit verträglichen Bindemittel in einem Formhohlraum}

(b) Komprimieren des Gemisches bis auf eine Dicke von etwa 50 cm;

(e) Erhitzen des Gemisches zum Härten bzw. Vulkanisieren des Bindemittels und Bilden eines festen Produktes,

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MANlTZ · FiMSTERWALD HEYN " MORGAN BODO MÖNCHEN 22 ■ HOBERT-KOCH-STRASSE 1 · TEL. (089) 224211 ■ TELEX 05-29672 PATMF

DIPL -ING W GRAMKOW · TOOQ STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) · SEELSERGSTH. 23/25 · TEL. (07 (1) 56 72 6t ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN · MÜNCHEN · KONTO-NUMMER 7270 - POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062-805

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dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Stufen umfaßt:

(d) Absenken des festen Produktes aus dem lormhohlraum und Abstützen des festen Produktes relativ zu dem Hohlraum zur Bereitstellung einer Fläche für die Aufnahme eines weiteren Gemisches aus Schaumkrümeln und Bindemittel;

(e) Anordnen eines weiteren Gemisches aus Schaumkrümeln und Bindemittel oberhalb des festen Produktes;

(f) Wiederholen der zuvor genannten Stufen (b), (c), (d) und (e), bis ein Block der gewünschten Dicke erhalten ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkrümel Polyurethanschaum enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel das Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanates und eines polymeren Polyols mit endständigen, primären Hydroxylgruppen umfaßt.
M-. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernteil axial relativ zu dem EOrmhohlraum angeordnet ist, wodurch ein zylindrischer Block mit einem hohlen Axialkern hergestellt wird.
5. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines zylindrischen Blocks aus wiedereingesetztem Schaummaterial, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: (i) einen senkrecht angeordneten, zylindrischen iormhohlraum (10) mit offenen Enden;

(ii) ein Halteglied (30), das am unteren Ende des Hohlraums angeordnet und relativ hierzu beweglich ist;

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(iii) ein Kompressionsglied (40), das am oberen Ende des Hohlraums angeordnet und relativ hierzu beweglich ist;

(iv) eine Einrichtung (50) zxas. Erhitzen des Hohlraums und eines beliebigen Inhaltes hiervon.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernteil (20) axial relativ zu dem lOrmhohlraum angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (10) eine kreisförmig-zylindrische Anordnung besitzt.

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