DE4122532A1 - Verfahren und vorrichtung zur zerkleinerung von schaumstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von Schaumstoff, insbesondere elastischem Schaumstoff.

Es ist bereits durchgeführt worden, Schaumstoff durch ein Radialmesser zu trennen, wobei der Schaumstoff dem Messer von innen radial nach außen zugeführt wird. Das Radialmes­ ser kann sich beispielsweise auf dem Umfangsbereich eines gedachten Zylinders bewegen, im Anschluß an in eine Zuführ­ röhre, so daß der Schaumstoff, aus der Röhre austretend, radial nach außen umgeleitet wird und durch das rotierende Messer gegen eine Gegenhalterung abgetrennt wird.

Dieses Verfahren hat sich nicht für jede Schaumstoffart als im praktischen Zustand durchführbar erwiesen. Insbesondere nicht für getränkten Schaumstoff, wie er unter Ausnutzung seiner verzögerten Rückstellfähigkeit, beispielsweise für Dichtbänder bekannt ist (vergleiche hierzu auch beispiels­ weise europäische Patentanmeldungen 88 117 173 und 88 118 716, sowie europ. Patent 72 955)).

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, das es unter Erzielung praktischer Vorteile ermöglicht, Schaumstoff zu zerkleinern bzw. zu zerteilen, insbesondere auch getränkten Schaumstoff. Darüber hinaus soll die Erfindung auch Produkte zur Verfügung stellen, die unter Verwendung von zerkleinertem Schaumstoff geschaffen sind sowie eine Anlage zur Zerkleinerung des Schaumstoffes.

Verfahrensmäßig ist die Aufgabe zunächst beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist darauf abgestellt, daß der Schaumstoff vor Erreichen einer Trenneinrichtung komprimiert wird und der Schaumstoff im komprimierten Zustand durch die Trenneinrichtung geschleust wird. Dies bedeutet, daß jedenfalls bis zum Vorgang des Durchtrenn­ ens die Komprimierung erhalten ist, bevorzugt jedoch auch noch darüber hinaus. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schaumstoff nachgeordnet zu der Trenneinrichtung durch eine zur Komprimierung führende Bremseinrichtung geführt wird. Die nach der Trenneinrich­ tung angeordnete Bremsvorrichtung bewirkt also gleichsam eine sich rückstauende Komprimierung, rückwirkend über die Trenneinrichtung hinaus. Mit diesem Verfahren lassen sich die verschiedenartigsten Schaumstoffe durchtrennen. Neben den bekannten Polyurethan- und Polyethylenschaumstof­ fen auch beispielsweise mit Melaminharzschaumstoff. Dies sind jeweils trockene Schaumstoffe. Darüber hinaus aber auch die bereits eingangs erwähnten getränkten Schaumstoffe, bei denen beispielsweise die hierdurch erzielbare verzögerte Rückstellfähigkeit ausgenutzt wird. Soweit der Trenneinrichtung trockene Schaumstoffe zugeführt werden, sieht eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens auch vor, daß dem Schaumstoff vor Zerkleine­ rung ein Imprägnierungsmittel zugegeben wird. Bevorzugt auch bevor eine Komprimierung eintritt. Durch die Kompri­ mierung in Durchsetzungsrichtung der Zerkleinerungsanla­ ge vor der Trenneinrichtung wird das dann bereits zugege­ bene Imprägnierungsmittel durch die Komprimierung in dem Schaumstoff verteilt, jedenfalls soweit es sich um offen­ zelligen Schaumstoff handelt. Bekanntlich verfügt aber auch geschlossenzelliger Schaumstoff über offene Poren, beispielsweise in der Größenordnung von 20% bis 30%. Auch bei solchem geschlossenzelligen Schaumstoff kann sich also bei vorheriger Zugabe des Imprägnierungsmit­ tels bereits ein gewisser Verteilungseffekt durch die Komprimierung ergeben. Das so zugegebene Imprägnierungs­ mittel kann beispielsweise ein übliches Vernetzungsmit­ tel sein, Polyisocyanate oder dergleichen. Speziell bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, daß dem Schaum­ stoff in der Zerkleinerungsanlage ein erst unter Wasser­ zusatz aushärtendes bzw. ausreagierendes Vernetzungsmit­ tel zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, daß nach Durch­ gang durch die Zerkleinerungsanlage ein Aushärten bzw. Vernetzen des beispielsweise nun flockenartig vorliegen­ den Schaumstoffes erst auftritt, wenn eine Wasserzugabe erfolgt, beispielsweise durch die Luftfeuchtigkeit. Dies kann dahingehend ausgenutzt werden, daß der durch die Zer­ kleinerungsanlage geschleuste Schaumstoff zunächst von der Luft abgeschirmt wird und nur gezielt, insbesondere an einem Verarbeitungsort, der Luftfeuchtigkeit ausge­ setzt wird. Eine praktische Ausgestaltung hierzu ist weiter unten im einzelnen beschrieben. Insbesondere sind in diesem Zusammenhang auch als Imprägnierungsmittel bevorzugt polyfunktionelle Diisocyanate. Auf die ein­ schlägige Literatur wird verwiesen, beispielsweise K. Stoeckhert "Kunststofflexikon" 7. Auflage 1981, Carl Hanser Verlag.

Gegenständlich betrifft die Erfindung zunächst des weite­ ren ein Schaumstoffelement, insbesondere hergestellt entsprechend dem Verfahren unter Benutzung eines oder mehrerer der vorbeschriebenen Schritte. Dieses Schaum­ stoffelement zeichnet sich durch komprimiert mittels einer Folie zusammengehaltener unverbundener Schaumstoff­ flocken aus. Hierbei können auch imprägnierte Schaumstoff­ flocken vorgesehen sein. Zunächst mit einem Imprägnie­ rungsmittel, wie es aus den weiter obenerwähnten Dicht­ bändern bekannt ist. Darüber hinaus aber auch imprä­ gniert mit einem Vernetzungsmittel, wie es vorstehend erwähnt worden ist. Dadurch, daß die Schaumstoffflocken mittels einer den Luftzutritt abhaltenden Folie zusammen­ gehalten werden, tritt eine Vernetzungsreaktion solange nicht ein, bis die Folie abgenommen wird bzw. geöffnet wird. Hierbei kann es unter Umständen sogar hingenommen werden, daß die Stirnflächen der so erhaltenen beispiels­ weise zylindrischen Schaumstoffelemente unversiegelt sind, da sich gleichsam eine Versiegelung durch die dort einsetzende Vernetzungsreaktion ergibt. In der Regel ist es jedoch bevorzugt, auch die Stirnflächen geeignet zu versiegeln. Weiterhin zeichnen sich die Schaumstoffflok­ ken bevorzugt bei einem solchen Schaumstoffelement da­ durch aus, daß sie im wesentlichen imprägniert sind, insbesondere mit dem genannten Vernetzungsmittel.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Zerkleinerungs­ einrichtung für Schaumstoff, insbesondere zur Durchfüh­ rung des eingangs beschriebenen Verfahrens zur Verfügung zu stellen. Dieses Zerkleinerungsgerät zeichnet sich dadurch aus, daß ein Mittel zum Komprimieren des Schaum­ stoffes und eine Trenneinrichtung vorgesehen sind, wel­ cher Trenneinrichtung der Schaumstoff in komprimierter Form zuführbar ist. Weiterhin zeichnet sich die Zerklei­ nerungseinrichtung vorzugsweise dadurch aus, daß zur komprimierten Zuführung des Schaumstoffes hinter der Trenneinrichtung ein Transporthindernis bzw. eine Trans­ portbremse angeordnet ist. Es ergibt sich ein komprimier­ tes Durchsetzen des Schaumstoffes durch die Trenneinrich­ tung aufgrund der Bremse hinter der Trenneinrichtung in Durchsetzungsrichtung des Schaumstoffes, die gleichsam ein Strömungshindernis darstellt. In weiterer bevorzug­ ter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zum Transport des Schaumstoffes in der Vorrichtung eine Schnecke angeord­ net ist. Die Zuführung kann also eine gewöhnliche Röhre sein, in der eine antreibbare Transportschnecke angeord­ net ist, wie man sie beispielsweise grundsätzlich aus einer Kunststoffspritzmaschine kennt. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang der Reibfaktor, der sich einerseits zwischen dem - komprimierten - Schaumstoff und der Trans­ portschnecke und andererseits dem Schaumstoff und der Innenwandung der Transportröhre ergibt. Der Reibkoeffizi­ ent muß zwischen Schaumstoff und Innenwand der Röhre größer sein als zwischen Schaumstoff und Transportschnek­ ke. Andernfalls würde der Schaumstoff mit der Transport­ schnecke sich drehen und ein eigentlicher Transport nicht oder nur in vermindertem Maße auftreten. Darüber hinaus ist bezüglich der Trenneinrichtung bevorzugt vorgesehen, daß ein quer zur Transportrichtung des Schaumstoffes rotierendes Messer ausgebildet ist. Das Messer überstreicht den Querschnitt der beispielsweise Transportröhre. Es hat sich darüber hinaus als vorteil­ haft erwiesen, daß in Durchsetzungsrichtung der Trennein­ richtung hinter dem Messer ein Fenster angeordnet ist, das gegenüber dem Transportquerschnitt der Trenneinrich­ tung verkleinert ist und das Transporthindernis bildet. Beispielsweise kann das Transporthindernis eine Loch­ scheibe sein. Diese kann beispielsweise eine Vielzahl, 10, 15, 20 Löcher aufweisen. Es ist im Rahmen der Erfin­ dung auch möglich, daß das Transporthindernis - auch zusätzlich - vor dem Messer der Trenneinrichtung angeord­ net ist. Dies ist jedenfalls dann ohne weiteres möglich, wenn das Messer unmittelbar hinter dem Transporthinder­ nis angeordnet ist, etwa im Falle einer Lochscheibe dieses überstreicht. Beispielsweise haben sich zur Durch­ führung solcher Zerkleinerungsaufgaben Maschinen als geeignet erwiesen, die praktisch einem bekannten Fleisch­ wolf entsprechen, beispielsweise einer solchen Maschine der Firma Alexander-Werk, Remscheid, die als "Industrie- Wolf" bezeichnet wird. Mittels der Strömungshindernisse, hier speziell der Lochscheiben, läßt sich die erhaltene Flockengröße variieren. Dies kann soweit geschehen, daß praktisch ein Schaumstoff-Staub als Produkt erhalten wird. Dieser Schaumstoff-Staub eignet sich ersichtlich wieder zur Herstellung neuer Schaumstoffprodukte, indem er mit bekannten Vernetzungsmitteln vermischt wird und in einer Form beispielsweise zum Aushärten gebracht wird. Es können die Flocken in eine Form eingelegt werden und ein Formteil gepreßt werden. Es lassen sich praktisch Formteile beliebiger Gestalt herstellen. Auch Schaum­ stoffblöcke (bestehend aus den Flocken) nahezu beliebi­ ger Größe und Kontur.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich Ausführungs­ beispiele darstellt, erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zerkleine­ rungsanlage für Schaumstoff;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines hierdurch erhaltenen Produktes, eines Schaumstoffelemen­ tes;

Fig. 3a+b den Einbau und die Verwendung eines Schaumstoffelementes nach Fig. 1 am Beispiel einer Fensterlaibung.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 eine insgesamt mit 1 bezeichnete Zerkleinerungs­ einrichtung, die aus einem zylindrischen bzw. röhrenför­ migen Körper 2 mit einer darin angeordneten Transport­ schnecke 3 besteht. Die Transportschnecke 3 fördert der Zerkleinerungseinrichtung 1 zugeführten Schaumstoff 4, wobei es sich beispielsweise schon um grob zerkleinerte Schaumstoffbrocken handeln kann.

Durch die Rotation der Transportschnecke 3 wird der Schaumstoff 4 in Pfeilrichtung 5 transportiert. Er durch­ setzt zunächst ein Vorzertrennmesser 7, eine Lochscheibe 6, sodann ein rotierendes Messer 7′ und eine weitere Lochscheibe 8. Aufgrund insbesondere der Lochscheibe 8, die für den durchsetzenden Schaumstoff gleichsam ein Strömungshindernis darstellt, wird der Schaumstoff dem rotierenden Messer 7′ im komprimierten Zustand zugeführt und durchsetzt dieses auch im komprimierten Zustand. Insbesondere ist es dem Schaumstoff nicht möglich, unmit­ telbar nach dem Messer 7′ sich zurückzustellen. Der so zerkleinerte Schaumstoff 4 tritt aus der Ausgabeöffnung 9 aus. Je nach Wahl der Parameter, der Größe der Löcher der Lochscheiben 6 bzw. 8 und gegebenenfalls auch der Winkelgeschwindigkeit des Messers 7′ können Schaumstoff­ flocken unterschiedlicher Größe erzielt werden, wie dies durch die Aufhäufungen unterhalb der Zerkleinerungsein­ richtung 1 angedeutet ist. Die Größe der Schaumstoffflok­ ken kann so gering sein, daß praktisch ein Schaumstoff- Staub erzielt wird.

Lediglich schematisch ist angedeutet, daß der Zerkleine­ rungseinrichtung 1 bei 10 ein Imprägnierungsmittel zuge­ geben werden kann. Dieses Imprägnierungsmittel kann insbesondere ein Polyisocyanat sein, das unter Wasserzu­ fuhr, beispielsweise durch die Luftfeuchtigkeit, zur Reaktion bzw. zum Aushärten kommt.

In Fig. 2 ist ein mittels der Zerkleinerungseinrichtung 1 herstellbares Erzeugnis, ein Schaumstoffelement 11 dargestellt. Dieses wird vergleichbar einer Wurstferti­ gung durch unmittelbares Einschleusen des noch kompri­ mierten Schaumstoffes in die Röhrenförmige Folie 12 erreicht. Die Schaumstoffflocken befinden sich in der Folie 12 im komprimierten Zustand.

Dieses Schaumstoffelement 11 ist beispielsweise vorteil­ haft, wenn es sich um Schaumstoffflocken 13 handelt, die aus der Zerkleinerung eines zur verzögerten Rückstellung imprägnierten Dichtbandes gewonnen sind (vergleiche eingangs genannte Anmeldungen, mit denen auch dort durch weiteren Literaturhinweis gegebenen Imprägnierungsmit­ tel).

In Fig. 3 ist ein Verwendungsbeispiel für ein Schaum­ stoffelement 11 gemäß Fig. 2 dargestellt. Es handelt sich um den Einbau des Schaumstoffelementes 11 in einen abzudichtenden Zwischenraum zwischen einem Fenster 14 und einer Wand 15. Das Schaumstoffelement 11 kann in der in Fig. 3a gezeigten Weise angebracht werden. Durch Auftrennen der Folie 12, bevorzugt entlang gegenüberlie­ genden, sich in Fig. 3a punktförmig abbildenden Längs­ linien 16 bzw. 17, ergibt sich sodann durch die verzöger­ te Rückstellung der Schaumstoffflocken ein Herausquellen der Schaumstoffflocken gemäß Fig. 3b unter Ausfüllung des Gesamtzwischenraumes der Fensterlaibung.

Besonders vorteilhaft ist hierbei auch, daß die Folie 12 in Form von zwei bandartigen Stücken 18 und 19 sodann in dem Fenster verbleibt und gleichzeitig eine Feuchtig­ keitsdichtung ergibt.

Die Folie kann hierzu beispielsweise aufgeschlitzt wer­ den. Aufgrund der verzögerten Rückstellung ist auch ein Aufschlitzen unmittelbar vor Einsetzen des Schaumstoff­ elementes bzw. des Dichtelementes praktikabel.

Die Schaumstoffflocken können auch mit einem elektrisch- leitfähigen Imprägnierungsmittel durchsetzt sein, in Ableitung von etwa möglichen elektrostatischen Aufladun­ gen.

Das Schaumstoffelement 11 kann des weiteren mit Schaum­ stoffflocken 13 ausgebildet sein, die mit einem anderen Mittel imprägniert sind, nämlich dem bereits weiter oben genannten feuchtigkeitsvernetzenden bzw. aushärtenden Polyisocyanat. Durch den Einbau beispielsweise gemäß Fig. 3a, b ergibt sich desgleichen dann ein Aufquellen der Schaumstoffflocken und ein festes Verbinden der Schaumstoffflocken im so aufgequollenen Zustand, der den auszufüllenden Raum vollständig ausfüllt. Das so erhalte­ ne Schaumstoffteil wird gleichsam durch den auszufüllen­ den Raum geformt.

Des weiteren läßt sich auch noch eine Mischung von Imprä­ gnierungsmitteln zugeben oder andere Imprägnierungsmit­ tel, insbesondere auch Brandschutzmittel.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen.

Claims (19)

1. Verfahren zur Zerkleinerung von Schaumstoff, insbeson­ dere elastischem Schaumstoff, gekennzeichnet durch ein Komprimieren des Schaumstoffes vor Erreichen einer Trenn­ einrichtung und Durchschleusen des Schaumstoffes im komprimierten Zustand durch die Trenneinrichtung.

2. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff nachgeordnet zu der Trenneinrichtung durch eine zur Komprimierung führende Bremseinrichtung geführt wird.

3. Verfahren, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaumstoff vor Zerkleinerung ein Imprägnierungsmit­ tel zugeführt wird.

4. Verfahren, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaumstoff in der Zerkleinerungseinrichtung ein erst unter Wasserzusatz aushärtendes Vernetzungsmittel zugeführt wird.

5. Schaumstoffelement, insbesondere erhalten durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeich­ net durch komprimiert mittels einer Folie (12) zusammen­ gehaltene unverbundene Schaumstoffflocken (13).

6. Schaumstoffelement, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffflocken (13) mit einem erst bei Luftzutritt reagierenden Vernetz­ ungsmittel/Bindemittel versetzt sind.

7. Schaumstoffelement, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaumstoffflocken (13) mit dem Vernetzungsmittel imprägniert sind.

8. Schaumstoffelement, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaumstoffflocken (13) im wesentli­ chen gleichmäßig mit einem Imprägnierungsmittel durch­ setzt sind.

9. Schaumstoffelement, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaumstoffflocken (13) mit einem Brandschutzmittel durchsetzt sind.

10. Schaumstoffelement, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaumstoffflocken (13) mit einem elektrisch leitfähigen Mittel durchsetzt sind.

11. Zerkleinerungseinrichtung zur Zerkleinerung von Schaumstoffelementen, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder zur Erhaltung eines Schaumstoffelementes nach einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch ein Mittel (6, 8) zum Komprimieren des Schaumstoffes (4) und eine Trenneinrichtung (7), welcher der Schaumstoff (4) in komprimierter Form zuführbar ist.

12. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach An­ spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur komprimierten Zuführung des Schaumstoffes (4) hinter der Trenneinrich­ tung (7) ein Transporthindernis (8) bzw. eine Transport­ bremse (8) angeordnet ist.

13. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport des Schaumstoffes in der Einrichtung (1) eine Schnecke (3) angeordnet ist.

14. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung als quer zur Transportrichtung des Schaumstoffes (4) rotierendes Messer (7) ausgebildet ist.

15. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchsetzungsrichtung hinter dem Messer ein Transporthindernis in Form eines gegenüber dem Transportquerschnitt verkleinerten Fensters angeord­ net ist.

16. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Transporthindernis eine Lochschei­ be (8) ist.

17. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Messer (7) ein Transporthin­ dernis (7) angeordnet ist.

18. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Messer (7, 7′) hintereinander angeordnet sind.

19. Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wirksamkeit des Transporthinder­ nisses einstellbar ist.