DE2540934A1

DE2540934A1 - Vorrichtung zum herstellen von fuellstoffe, insbesondere abfallschaumstoffe enthaltenden schaumstoffen

Info

Publication number: DE2540934A1
Application number: DE19752540934
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ebeling; Klaus Schulte
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-09-13
Filing date: 1975-09-13
Publication date: 1977-03-24
Also published as: BE846123A; DE2540934C3; DE2540934B2; FR2323517B1; FR2323517A1; CA1077215A; NL7610092A; DK409976A; GB1537139A; SE404504B; JPS5235266A; SE7609970L; US4068831A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

509 Leverkusen, Bayerwerk

Mr/Ru

U Sep. 1975

Vorrichtung zum Herstellen von Füllstoffe, insbesondere Abfallschaumstoffe enthaltenden Schaumstoffen

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Füllstoffe, insbesondere Abfallschaumstoffe enthaltenden Schaumstoffen aus mindestens zwei fließfähigen chemischen Komponenten; bestehend aus Vorratsbehältern für die Komponenten, von denen Zuleitungen über Dosierpumpen zu einem Mischkopf führen, und aus einer Aufgabevorrichtung für einen pulvrigen bis feinkörnigen Füllstoff.

Bei der Herstellung von Schaumstoffen und deren Weiterverarbeitung fallen erhebliche Mengen an Schaurastoffabfällen an, deren Beseitigung oder Wiederverwertung bisher Schwierigkeiten bereitet. Beispielsweise müssen gefertigte Schaumstoffblöcke allseitig beschnitten werden, da die äußeren Randzonen infolge der Produktionsbedingungen schadhaft sind. Auch bei der Weiterverarbeitung dieses Blockschaumes, beispielsweise für Polsterzwecke, fällt Verschnitt an. Selbstverständlich lassen sich derartige Abfälle und Verschnitt zu Flocken zerkleinern, die man als Füllmaterial für Kissen, Spielzeugtiere, Isolationszwecke usw. verwenden kann. Der Bedarf hierfür entspricht jedoch bei weitem nicht den anfallenden Abfallmengen.

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Man hat deshalb schon versucht, Schaumstoffabfalle in Spezialmühlen zu Flocken zu zerschneiden und in rotierenden Trommeln mit Klebern zu benetzen und anschließend in Formen zu verpressen. Die so entstehenden Formteile sind meist von harter und minderwertiger Qualität, wenn man die physikalischen Werte, die normalerweise insbesondere Weichschaumstoff auszeichnen, betrachtet. Auf diese Weise lassen sich auch nur Flockenverbundschaurastoffe herstellen, zu denen reine Abfälle verwendet werden, d. h. keine Abfälle von Schaumstoffschwarten oder verdichteten Bodenzonen.

Man hat auch schon versucht, Schaumstoffabfalle zu Pulver oder granulatgroßen Teilchen zu zermahlen und diese Partikel einer Komponente, insbesondere dem Polyol, beizumengen und mit in den Schaumstoffherstellungsprozeß einzuspeisen. Dabei wurde bisher so verfahren, daß man die Schaumstoffabfalle zu möglichst feinem Pulver vermählen hat und in einem Mischbehälter das Polyol damit angedickt hat. Diese Mischung wurde dann mit entsprechenden Förder- und Dosiersystemen dem Mischkopf zugeführt. Schwierigkeiten bereiteten hierbei die Dosierpumpen, die eine hochviskose Mischung fördern und dosieren mußten. Besonders nachteilig macht sich bei der Aufbereitung von feinkörnigen oder pulvrigen Füllstoffen ganz allgemein die elektrostatische Aufladung bemerkbar, insbesondere wenn es sich um Füllstoffe aus Kunststoffen handelt. Durch die elektrostatische Aufladung neigen die Füllstoffe zum Anhaften und zum Verstopfen von Leitungen usw.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Füllstoffe, insbesondere Abfallschaumstoffe, dem Herstellungsprozeß von Schaumstoff wieder beigegeben werden können, wobei die Art der Beigabe das Haftenbleiben und die Verstopfungsneigung der Füllstoffe beseitigt und wobei die Qualität des produzierten Schaum-

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stoffes trotz der Füllstoffe einen gewünschten hohen Standard erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufgabevorrichtung für Füllstoff in einer der Zuleitungen zwischen Mischkopf und Dosierpumpe angeordnet ist und aus einem Stutzen besteht, in den das rohrartige Gehäuse einer Speiseschnecke für Füllstoff abgedichtet und zentrisch hineinragt, wobei zwischen der Außenwandung des Gehäuses und der Innenwandung des Stutzens ein Ringspalt angeordnet ist, an dessen der Ausstoßöffnung der Speiseschnecke abgewandtem Ende die Zuleitung einmündet.

Dadurch wird erreicht, daß die Komponente, beispielsweise das Polyol, den mittels der Speiseschnecke zugeführten Füllstoff strom mantelförmig umhüllt, so daß dieser nicht mit der Wandung des Stutzens in trockenem Zustand in Berührung kommen kann. Auf dem weiteren Weg vermischt sich der Füllstoff mit der Komponente, wobei er benetzt wird und seine auf der elektrostatischen Aufladung beruhende Adhäsion verliert. Es versteht sich, daß, je feiner die Partikelchen der Füllstoffe sind, diese sich umso besser beimischen lassen und eine bessere Verteilung im Schaumstoff gewährleisten. Die Strömung der Komponente innerhalb des Stutzens kann axial erfolgen oder auch als Drallströmung, die entlang der Innenwandung rotiert. In diesem Fall wird der Eintrag des Füllstoffes durch die entstehende Saugwirkung unterstützt.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mündet der Stutzen der Aufgabevorrichtung für Füllstoff unmittelbar in den Mischkopf.

Diese Ausführungsform ist besonders dann anwendbar, wenn sich der Füllstoff ziemlich schnell in der Komponente ver-

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teilt bzw. wenn der Mischkopf mit einem Rührwerk ausgestattet ist, das die Verteilung beschleunigt. Vorzugsweise gestaltet man bei dieser Ausführungsform die Mischkammer so lang, daß der obere Teil der Mischkammer der Vorvermischung der Komponente mit dem Füllstoff dient, während der untere Teil der Vermischung dieses Gemisches mit der zweiten Komponente vorbehalten ist.

Der Stutzen kann auch so lang ausgeführt sein, daß infolge des längeren Strömungsweges eine genügende Vorvermischung der Komponente mit dem Füllstoff stattfindet, bevor das Gemisch in den Mischkopf eintritt.

Nach einer weiteren Ausführungsform mündet die Aufgabevorrichtung für Füllstoff in einen Vormischer, von dem eine Verbindungsleitung zum Mischkopf führt. Der Vormischer ist beispielsweise als Durchlaufmischer mit Rührwerk gestaltet. Diese Ausführungsform eignet sich besonders zum Anbau an bereits vorhandene Vorrichtungen.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform weist die Speiseschnecke ein zur Ausstoßöffnung hin zunehmendes Gangvolumen auf.

Dadurch wird eine zu starke Kompression des kompressiblen Füllstoffes verhindert. Der Füllstoff läßt sich auf diese Weise nahezu drucklos nachdosieren, und die Energie der strömenden Komponente reicht aus, als Gemisch und sogar noch in unvermischtem Zustand gegen einen Druck zwischen 0 bis 10 bar, was z. B. dem Mischkammerdruck entspricht, zu fördern. Es versteht sich, daß auch bei höheren Drücken gearbeitet werden kann.

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In einer Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in mehreren Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt und anschließend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die Aufgabevorrichtung für den Füllstoff

im Längsschnitt, .
Figur 2 die Vorrichtung mit einer in den Mischkopf

mündenden Aufgabevorrichtung, Figur 3 die Vorrichtung mit einer in einen Vormischer mündenden Aufgabevorrichtung.

In Figur 1 besteht die Aufgabevorrichtung 1 aus einer Speiseschnecke 2 mit Schneckenwelle 3, Gehäuse 4 und Aufgabetrichter 5 sowie aus einem Stutzen 6, in den eine Zuleitung 7 für eine Komponente mündet. Die Speiseschnecke ist zentrisch zum Stutzen 6 angeordnet und reicht weit in diesen hinein, wobei zwischen der Außenwandung 8 des Gehäuses 4 und der Innenwandung 9 des Stutzens 6 ein Ringspalt 10 vorhanden ist, an dessen der Austrittsöffnung 11 der Speiseschnecke 2 abgewandtem Ende die Zuleitung 7 in eine ringkanalförmige Erweiterung 12 des Ringspaltes 10 öffnet. Die Schneckenwelle 3 weist zur Austrittsöffnung 11 hin zunehmendes Gängvolumen auf. Der Ringspalt 10 muß so lang sein, daß die aus ihm austretende Komponente gleichmäßig auf der Innenwandung 9 des Stutzens 6 verteilt ist, so daß der über die Speiseschnecke 2 zugeführte Füllstoffstrom von der Komponente zunächst mantelförmig umhüllt wird, bevor die Vermischung stattfindet.

In Figur 2 besteht die Vorrichtung aus Vorratsbehältern 20, für die Komponenten Isocyanat und Polyol. In Zuleitungen 22, sind Dosierpumpen 24, 25 angeordnet. Die Zuleitung 22 führt direkt zu einem Mischkopf 26 und mündet in den unteren Teil

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der darin angeordneten Mischkammer 27, die mit einem Rührwerk 28 ausgestattet ist. Die Zuleitung 23 hingegen führt in die Aufgabevorrichtung 29, die im Aufbau derjenigen gemäß Figur 1 entspricht. Die Aufgabevorrichtung 29 öffnet in den oberen Teil der Mischkammer 27, so daß eine gute Vorvermischung des Polyols mit dem zugeführten pulverförmigen Schaumstoff als Füllstoff stattfindet, bevor die Isocyanatkomponente zugeführt wird.

In Figur 3 besteht die Vorrichtung aus Vorratsbehältern 30, für die Komponenten Isocyanat und Polyol. In Zuleitungen 32, sind Dosierpumpen 3¹I, 35 angeordnet. Die Zuleitung 32 führt direkt in den Mischkopf 36. In die Zuleitung 33 für das Polyol ist ein Vormischer 40 mit einer Aufgabevorrichtung 39 für den Füllstoff eingeschaltet. Der erste Abschnitt der Zuleitung mündet in die Aufgabevorrichtung 39, die analog der in Figur dargestellten aufgebaut ist. Der zweite Abschnitt der Zuleitung 33 schließt an den Vormischer kO an und mündet in die mit einem Rührwerk 38 ausgestattete Mischkammer 37. Bei dieser Ausführungsform tritt bereits ein fertiges Vorgemisch aus Polyol und pulverförmigem Schaumstoff als Füllstoff in den eigentlichen Mischkopf 36 ein.

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Claims

P 25 40 954.1 Anlage zu unserer Eingabe vom Le A 16 704 29. Januar 1976 (Mr/RBg) Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Füllstoffe, insbesondere Abfallschaumstoffe,enthaltenden Schaumstoffen aus mindestens zwei fließfähigen chemischen Komponenten; bestehend aus Vorratsbehältern für die Komponenten, von denen Zuleitungen über Dosierpumpen zu einem Mischkopf führen, und aus einer Aufgabevorrichtung für einen pulvrigen bis feinkörnigen Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung (1; 29; 59) für Füllstoff in einer der Zuleitungen (7; 25; 55) zwischen Mischkopf (26; 56) und Dosierpumpe (25; 55) angeordnet 1st und aus einem Stutzen (6) besteht, in den das rohrartige Gehäuse (4) einer Speiseschnecke (2) für Füllstoff abgedichtet und zentrisch hineinragt, wobei zwischen der Außenwandung (8) des Gehäuses (4) und der Innenwandung (9) des Stutzens (6) ein Ringspalt (10) angeordnet ist, an dessen der Ausstoßöffnung (11) der Speiseschnecke (2) abgewandtera Ende die Zuleitung (7) einmündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (6) der Aufgabevorrichtung (29) für Füllstoff unmittelbar in den Mischkopf (56) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung (59) für Füllstoff in einen Vormischer (40) mündet, von dem eine Verbindungsleitung (55) zum Mischkopf (56) führt.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (5) der Speiseschnecke (2) ein zur Ausstoßöffnung (11) hin zunehmendes Gangvolumen aufweist.

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