DE4432980A1 - Aufbereiten von Schaumstoffen - Google Patents
Aufbereiten von SchaumstoffenInfo
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- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten
von Schaumstoffen, insbesondere aus Produktions-
und/oder Verarbeitungsabfällen, sowie Altschaumstoffen,
z. B. aus Auto-Shredder-Schutt, sowie eine Vorrichtung
zum Durchführen dieses Verfahrens.
Schaumstoffe gehören zu den besonders schwierig zu ent
sorgenden Materialien und sind künstlich hergestellte
Werkstoffe mit zelliger Struktur und geringer Dichte,
wobei die Ausgangsbasis Kunststoffe (Schaumkunststoffe),
Kautschuk (Schaumgummi), aber auch anorganische
Stoffe sein können. Das besondere Charakteristikum, was
auch die Entsorgung schwierig bereitet, ist die niedri
ge Dichte, die bis zu lediglich 10 kg/m³ betragen kann.
Dabei kann nach offenzelligen und geschlossenzelligen
Schaumstoffen unterschieden werden, wobei erstere Zel
len enthalten, die untereinander und mit der Außenluft
in Verbindung stehen, während letztere praktisch nur
aus in sich abgeschlossenen Zellen bestehen.
Die gebrauchten bzw. Abfallschaumstoffe wurden bisher
auf Deponien verbracht, wenn sie nicht bestenfalls als
Füllmaterial einer wirtschaftlichen Verwendung bzw.
Wiederverwendung zugeführt werden konnten. Abgesehen
von dem aufgrund der besonders niedrigen Dichte (etwa
95% der Schaumstoffe bestehen aus Hohlräumen) erforder
lichen Deponievolumen gehen auf diese Weise in erhebli
chem Maße Wertstoffe verloren und wird die Umwelt zudem
außerordentlich belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaumstoffe
der eingangs genannten Art derart aufzubereiten, daß
diese wiederverwendet bzw. weiterverarbeitet werden
können. Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe mit den im
Anspruch 1 angegebenen Schritten gelöst; eine Vorrich
tung zum Durchführen dieses Verfahrens besteht erfin
dungsgemäß aus den im Anspruch 9 angegebenen Teilen.
Mit den Maßnahmen nach der Erfindung wird in überra
schend einfacher Weise erreicht, daß durch die hohe
Druckbeaufschlagung der vorverdichteten Schaumstoffe
deren Poren aufplatzen und der Schaumstoff praktisch
als porenfreies Material abgeführt werden kann und so
dann - nach gegebenenfalls einer Zerkleinerung - zur
Weiterverwendung bzw. Wiederaufbereitung zur Verfügung
steht. Bei dem Effekt der Volumenreduzierung durch Zer
störung der Zellstruktur wirkt unterstützend, daß die
freiwerdenden gasförmigen Stoffe diesen Zerstörungspro
zeß beschleunigen.
Die Hochverdichtung sollte vorzugsweise mit Drucken von
ungefähr 6000 kp/cm² erfolgen. Eine weitere Optimierung
des Verfahrensergebnisses kann dadurch erzielt werden,
daß während mindestens eines der Verfahrensschritte
eine Temperaturbehandlung von zumindest Teilen der Auf
bereitungsvorrichtung und/oder des aufzubereitenden Gu
tes erfolgt, wobei die Temperaturbehandlung durch Er
wärmung, spezielle Reibungserwärmung, oder auch durch
Kühlung erfolgen kann, je nachdem welcher spezielle
Schaumstoff aufzubereiten ist und mit welchen Drucken
und Kompressionsfolgen gearbeitet wird.
Zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehören eine Aufgabe,
ein dieser vorzugsweise nachgeordneter Vorverdichter
sowie eine Presse und eine Düse, die insgesamt eine
zerlegbare Baueinheit bilden können und als solche bei
spielsweise in eine Presse ähnlich der Brikettierpresse
nach dem deutschen Patent 23 13 343 der Anmelderin ein
gerüstet werden können.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Vorverdichter der
Aufgabe direkt nach- und der die Hochverdichtung durch
führenden Presse direkt vorgeordnet ist, ergibt sich
nicht nur eine kompakte Baueinheit, sondern läßt sich
das erfindungsgemäße Verfahren zumindest insoweit kon
tinuierlich durchführen, als das Aufgabegut kontinuier
lich zugeführt werden kann, während der Hochverdich
tungsvorgang intermittierend erfolgt.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die
Presse als Kanalpresse einen in einem den Preßkanal
bildenden Zylinder hin- und herbeweglichen Preßstempel
aufweist, der gegen die vorzugsweise das druckseitige
Preßkanalende, d. h. den Zylinderboden bildende, somit
in die Kanalpresse integrierte Düse arbeitet, die sich
nach außen verjüngt und zum Preßstempel hin aus einem
sich öffnenden Trichter besteht, in den der Preßstempel
in der Preßendstellung mit seiner Druckfläche hinein
ragt.
Um das Entweichen des Gases aus den durch die Hochver
dichtung zerstörten Zellen störungsfrei zu erreichen,
kann der Preßstempel eine stufenförmig abgesetzte
Druckfläche besitzen, durch die in der Preßendstellung
bei Anlage am Düsentrichter mindestens ein - vorzugs
weise ringförmiger - Hohl- oder Restraum gebildet
wird, wobei sich für den Fall beispielsweise kegel
stumpfförmiger Ausbildung der Druckfläche in der
Preßendstellung mindestens eine Linienberührung zwi
schen dem Düsentrichter und dem Preßstempel ergibt. Der
sich nach Beendigung der Hochdruckphase in dem genann
ten Restraum noch befindende Feststoff wird mit dem
nachfolgenden Hochdruckschritt durch die Düse ausge
tragen.
Je nach der Dimensionierung erfolgen mehrere Vorver
dichtungshübe und fällt das vorverdichtete Material in
den Preßkanal bei zurückgezogenem Preßstempel, der dann
nach Füllung des Kanals wieder gegen die Düse fährt und
den nach der Hochverdichtung praktisch porenfreien
Feststoff durch die Düse ausdrückt. Dabei kann es sich
je nach Material als zweckmäßig erweisen, daß der Düse
außen eine Zerkleinerungsvorrichtung nachgeordnet ist,
die aus einem senkrecht zur Längsachse eines fluchtend
zum Preßkanal angeordneten Zerkleinerungskanals beweg
baren Messer bestehen kann, das durch Steuerung seiner
Hubfrequenz das durch die Düse ausgedrückte Material in
die gewünschte Länge zerschneiden kann.
Anhand eines in der beiliegenden Zeichnung schematisch
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die
Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung; und
Fig. 2 einen Teil der Darstellung gemäß Fig. 1, und
zwar zur Verdeutlichung der Preßendstellung,
bei der der Preßstempel dem Düsentrichter an
liegt.
Gemäß Fig. 1 gehören zu einer erfindungsgemäßen Vor
richtung in der dargestellten bevorzugten Ausführungs
möglichkeit eine Aufgabe 1, ein Vorverdichter 2, ein
Hochverdichter - hier in Form einer Kanalpresse 3 mit
in einem Preßkanal 4 gemäß Pfeil A hin- und herfahrba
rem Preßstempel 5 - und eine Düse 6, die in die Kanal
presse 3 integriert das druckseitige Preßkanalende bil
det, also quasi den Zylinderboden der Hochdruckpresse
darstellt.
Die Düse 6 besitzt einen trichterförmigen Teil 7, der
sich nach außen hin verjüngt und in den Düsenmund 8
übergeht, der nach außen offen ist, so daß die Düse 6
annähernd einer Normdüse geformt ist.
Die Aufbereitung des Schaumstoffs wird folgendermaßen
durchgeführt:
Das aufzubereitende Gut, d. h. der Schaumstoff wird zu nächst in die als Trichter gestaltete Aufgabe 1 gege ben, in deren Mündungsbereich zur Kanalpresse 3 sich der Vorverdichter 2 befindet, der in der einfachsten Form aus einem gemäß dem Pfeil B hin- und herbewegbaren Kolben 9 besteht.
Das aufzubereitende Gut, d. h. der Schaumstoff wird zu nächst in die als Trichter gestaltete Aufgabe 1 gege ben, in deren Mündungsbereich zur Kanalpresse 3 sich der Vorverdichter 2 befindet, der in der einfachsten Form aus einem gemäß dem Pfeil B hin- und herbewegbaren Kolben 9 besteht.
Nachdem das nicht dargestellte Gut vorverdichtet wurde,
fällt es in den Preßkanal 4 vor die Druckfläche 11 des
Preßstempels 5 und wird dann nach Befüllen des unter
halb des Aufgabetrichters 1 bei zurückgezogenem Preß
stempel 5 gebildeten Preßkanalraums durch Verfahren des
Preßstempels 5 nach links über die in Fig. 1 darge
stellte Position hinaus bis in die Preßendstellung ge
mäß Fig. 2 hochverdichtet. Durch diese Hochverdichtung
werden die Poren des vorverdichteten Schaumstoffs prak
tisch vollständig geöffnet und zerstört, so daß im
wesentlichen das porenfreie Ausgangsmaterial des
Schaumstoffs durch den Düsenmund 8 hindurchgedrückt
wird.
In diesem Zusammenhang ist besonders darauf hinzuwei
sen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch
besonders vorteilhaft ausführen läßt, daß die Druckflä
che 11 des Preßkolbens 5 in ihrer Form nicht mit dem
Düsentrichter übereinstimmt, vielmehr abgesetzt ist,
beispielsweise gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und
2 pyramidenstumpfförmig, so daß die Druckfläche 11 zwar
in den Düsentrichter 7 hineinragt, dessen Innenfläche
jedoch nicht komplett anliegt, sondern beispielsweise
gemäß Fig. 2 linienförmige Berührung gegeben ist, die
zur Bildung von Hohl- oder Resträumen 12 führt, die in
der speziellen Ausführungsform ringförmig sind und
grundsätzlich die Entgasung des hochverdichteten
Schaumstoffs optimieren.
Je nach Ausgangsmaterial kann es sich unter Berücksich
tigung der Art der Weiterverwendung bzw. Wiederaufbe
reitung empfehlen, den durch den Düsenmund 8 nach außen
gelangenden Materialstrang zu zerkleinern, wozu sich
beispielsweise ein gemäß dem Pfeil C in einen sich dem
Preßkanal 4 auf der Ausgangsseite der Düse 6 anschlie
ßenden Zerkleinerungskanal 13 senkrecht zu dessen
Längsachse einfahrbares Messer 14 eignet.
Durch nicht dargestellte, dem Fachmann jedoch geläufige
Maßnahmen kann auch für die erfindungsgemäße Vorrich
tung die bei Werkzeugen und zu behandelnden Materia
lien, z. B. bei Granulatextrudern, bekannte Erwärmung
oder Kühlung vorgesehen werden.
Um auch im Hinblick auf das Aufgabegut noch eine höhere
Flexibilität zu erreichen, kann die Düse 6 auswechsel
bar sein, und zwar bevorzugt entweder mittels einer re
volverartigen oder einer ladestreifenähnlichen Anord
nung, so daß der Wechsel durch ein lediglich wenige Au
genblicke benötigendes Drehen bzw. Verschieben durchge
führt werden kann.
Claims (27)
1. Verfahren zum Aufbereiten von Schaumstoffen
(Aufgabegut), insbesondere aus Produktions-
und/oder Verarbeitungsabfällen, sowie Altschaum
stoffen, z. B. aus Auto-Shredder-Schutt, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
- - Vorverdichten des Aufgabegutes
- - Hochverdichten des vorverdichteten Gutes
- - Trennen des Gases vom Feststoff und
- - Abführen des praktisch porenfreien, hochver dichteten Feststoffs.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Feststoff nach seiner Verdichtungsbehand
lung zerkleinert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zerkleinern durch Schneiden erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit einem Druck von ungefähr
6000 kp/cm² hochverdichtet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß während mindestens eines der
Verfahrensschritte eine Temperaturbehandlung von
zumindest Teilen der Aufbereitungsvorrichtung
und/oder des Gutes erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein
Erwärmen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet
durch ein Reibungserwärmen.
8. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
Kühlung.
9. Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen des Ver
fahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit
einer Aufgabe (1),
einem Vorverdichter (2),
einer Presse (3) und
einer Düse (6).
einer Aufgabe (1),
einem Vorverdichter (2),
einer Presse (3) und
einer Düse (6).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß Aufgabe (1), Vorverdichter (2), Presse (3)
und Düse (6) eine Baueinheit bilden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Vorverdichter (2) der Aufgabe
(1) direkt nach- und der Presse (3) direkt vorge
ordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Presse als Kanalpres
se (3) einen in einem den Preßkanal (4) bildenden
Zylinder hin- und herbeweglichen Preßstempel (5)
aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Düse (6) in die Ka
nalpresse (3) integriert ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Aufgabe (1) und der
Vorverdichter (2) koaxial zueinander angeordnet
sind und der Vorverdichter (2) in die Kanalpresse
(3) senkrecht zu deren Längsachse
(Preßstempelbewegungsrichtung) mündet.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die das
druckseitige Preßkanalende bildende Düse (6) sich
nach außen verjüngt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß die Düse (6) Trichterform (7) besitzt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeich
net durch eine in der Preßendstellung in den Düsen
trichter (7) ragende Preßstempeldruckfläche (11).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstem
pel (5) eine stufenförmig abgesetzte Druckfläche
(11) besitzt, die in der Preßendstellung bei Anlage
am Düsentrichter (7) mindestens einen, vorzugsweise
ringförmigen Hohlraum (12) mit dem Düsentrichter
(7) bildet.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
15 bis 18, gekennzeichnet durch mindestens eine Li
nienberührung zwischen dem Düsentrichter (7) und
dem Preßstempel (5) in der Preßendstellung.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6)
auswechselbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net daß die Düse (6) Teil einer Revolverwechselvor
richtung ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch
eine Ladestreifenwechselvorrichtung für die Düse
(6).
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorver
dichter (2) aus einem in den Mündungsbereich zwi
schen der Aufgabe (1) und dem Preßkanal (4) ein
fahrbaren Kolben (9) besteht.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem
Preßkanal (4) abgewandten Seite der Düse (6) eine
Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich
net, daß die Zerkleinerungsvorrichtung aus einem
senkrecht zur Längsachse eines fluchtend zum Preß
kanal (4) angeordneten Zerkleinerungskanals (13)
bewegbaren Messer (14) besteht.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstem
pelgeschwindigkeit stufenlos regelbar ist.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben
(9), der Preßstempel (5) und/oder die Düse (6) tem
peraturregelbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944432980 DE4432980A1 (de) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Aufbereiten von Schaumstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944432980 DE4432980A1 (de) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Aufbereiten von Schaumstoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4432980A1 true DE4432980A1 (de) | 1996-03-21 |
Family
ID=6528360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944432980 Withdrawn DE4432980A1 (de) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Aufbereiten von Schaumstoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4432980A1 (de) |
-
1994
- 1994-09-16 DE DE19944432980 patent/DE4432980A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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