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Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe nach Anspruch 1 sowie eine Werkstoffplatte aus zerkleinerten Verbundwerkstoffen nach Anspruch 10.
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Vorrichtungen und Verfahren zur Aufbereitung von Mischkunststoffen oder Verbundwerkstoffen sind allgemein bekannt. In der Regel wird beim mechanischen Recycling das Ausgangsmaterial zerkleinert um möglichst viele verschiedene Materialarten und -formen voneinander zu trennen um eine gewisse Sortenreinheit zu erreichen. Insbesondere können auf diese Weise eine Vielzahl von Rohstoffen zurückgewonnen werden, meist in der Metallfraktion. Problematischer wird die Zerkleinerung von Misch- und Verbundstoffen. Auch wenn diese in geschichteter Form vorliegen gestaltet sich die Wiederaufbereitung schwierig, weil mit den geschichteten Aufbauten meist ein Produktionsprozess einhergeht, der davon ausgeht, dass zumindest einer der Verbundpartner eine gewisse Adhäsivität aufweist und/oder es wird zwischen den Verbundpartner ein Bindemittel angeordnet, welches den Verbund sicherstellen soll. Beispiele sind hierbei beschichtete Spanplatten, bei denen Rohplatten mit beispielsweise Pulver, Lacken oder Melamin beschichtet werden. Auch Zementgebundene Platten mit einer Oberflächenversiegelung oder Gipsplatten mit ein- oder zweiseitiger Papierbeschichtung fallen in diese Kategorie. Mittlerweile werden neben Styropor und Hartschaumplatten auch alternative Dämmaterialien aus Holz im Häuserbau verwendet, die aus Naturstoffen bestehen und eine Beschichtung zur besseren Verarbeitung oder Haltbarkeit aufweisen.
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Insbesondere die großindustrielle Möbelindustrie ist daran interessiert den Rohstoff Holz, der zwar als Verbundwerkstoff mit allerlei Kontaminaten (Beschläge, Rand- und Kantenverstärker, Folien...) vorliegt, wieder zu verwenden. Aber auch die Recyclingindustrie, welche den Abfall als Rohstoff versteht und diesen weiterverarbeitet, ist interessiert aus geschichteten Verbundstoffen, beispielsweise geschichteten und kaschierten Wärmeverbundelementen, wieder einen Werkstoff guter Qualität, bevorzugt als Platte oder dergleichen, herzustellen.
Andere Verbundstoffe können zum Beispiel textile Fussbodenbeläge, Lederimitate aus Textilien und Kunststoffen wie Alcantara, Holz- und/oder Kunststofflaminate mit Trittschalldämmung oder dergleichen sein.
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Werkstoffplatten jeglicher Art wie Span-, Faser- und Dämmplatten oder Faserverbundplatten, welche aus synthetischen oder natürlichen Fasern einbettet in einen duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff bestehen, oder Gummiplatten finden heutzutage in vielen Bereichen wie Möbelbau, Wohnbau oder automobilen Leichtbau Anwendung. Zur Herstellung solcher Werkstoffplatten wird zunächst ein Ausgangsmaterial auf eine Unterlage zu einer Matte aufgetragen und anschließend unter Druck und/oder Wärme zur Werkstoffplatte verpresst und/oder aushärtet. Dies erfolgt meist in einem kontinuierlichen Prozess, bei welchem zunächst eine endlose Matte auf ein Formband ausgetragen wird und der endlose Plattenstrang nach dem Verpressen und/oder Aushärten in Platten endlicher Länge aufgeteilt wird.
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Nachteilig bei der Aufbereitung von geschichteten Verbundwerkstoffen ist die schneidende Zerkleinerung, die es in der Regel nicht ermöglicht einen adhäsiven Verbundstoff voneinander zu trennen.
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Mit
EP 0 859 693 B1 und
EP 1 057 531 B1 sind schlagende respektive prallende Zerkleinerungsmaschinen bekannt geworden, die es ermöglichen eine vorgegebene Zielkorngröße eines oder mehrerer der Verbundpartner des Verbundstoffes über Siebe auszuschleusen und andere Verbundpartner, bevorzugt mit geringerer Dichte wie Folien oder Papier, diskontinuierlich oder sogar kontinuierlich dem Zerkleinerungsprozess zu entnehmen. Dabei werden einer Vertikalprallmühle Verbundstoffe zugeführt, die entweder mittels zumindest einer an einer vertikalen Rotationsachse angeordnetem Schlagvorrichtung im Prallraum getroffen werden und durch den hohen kinetischen Eintrag auch mit anderen Verbundstoffen zusammenprallen und sich entsprechend zerkleinern. In der Regel werden die Verbundpartner eines Verbundstoffes so voneinander gelöst, aber zumindest so effektiv aufgeteilt, dass an einem vormaligen (dünnen) Schichtstoff nur noch rudimentäre Anteile des anderen Verbundpartners anhaften.
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Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen zu schaffen, damit diese zumindest teilweise einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden können. Insbesondere soll bei der Verarbeitung zu einer Werkstoffplatte eine gleichbleibende Plattenqualität sichergestellt werden.
In der Weiterverarbeitung soll es möglich sein aus der Auf- und Weiterverarbeitung vorhandene Stoffströme einzuschleusen und/oder wieder zu verwenden, um Abfall während der Auf- und Verarbeitung bzw. der Herstellung von Werkstoffplatten zu minimieren.
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Die Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und Herstellung von Werkstoffplatten aus Teilen der Verbundstoffe bezieht sich im Wesentlich auf Verbundstoffe welche aufgrund adhäsiver Eigenschaften zumindest eines Verbundpartens oder eines Bindemittels zwischen den beiden Verbundpartnern vorliegen.
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Eine erfindungsgemäße Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und zur Herstellung einer Werkstoffplatte umfasst:
- eine Prallmühle zur Aufteilung der Verbundstoffe in einzelne Verbundpartner; mehreren Silos zur getrennten Lagerung der Verbundpartner;
- eine Dosier- und Mischvorrichtung zur anteiligen Vermischung von zumindest zwei Verbundpartnern;
- eine Beleimvorrichtung;
- eine Streuvorrichtung zur Herstellung einer Pressgutmatte auf einem Formband;
- eine Presse, bevorzugt kontinuierlich, zur Verpressung der Pressgutmatte in eine Werkstoffplatte.
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Bevorzugt ist eine Prallmühle mit einer vertikalen Antriebswelle der Prallelemente, mit einer Klappe zum diskontinuierlichen Austrag von Verbundpartnern und mit einem Siebelement zum kontinuierlichen Austrag von Verbundpartnern angeordnet.
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Alternativ oder kumulativ können zur Lagerung des ersten Verbundpartners, welcher in überwiegendem Anteil vorliegt, mehrere Silos, bevorzugt für unterschiedliche Fraktionen angeordnet sein.
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Bevorzugt wird zur Lagerung der weiteren Verbundpartner zumindest je ein Silo angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können die Silos der weiteren Verbundpartner mit einer Dosiervorrichtung zur anteiligen Dosierung zum ersten Verbundpartner wirkverbunden sein.
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Alternativ oder kumulativ können zwischen den Silos der weiteren Verbundpartner und der Prallmühle eine Schneidmühle oder eine andere geeignete Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können vor der Prallmühle ein Vorbrecher, bevorzugt mit einer Dosiervorrichtung für die Verbundstoffe, angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können nach der Presse eine Schleif- und/oder Aufteilvorrichtung für die Werkstoffplatte angeordnet sein. Vorzugsweise wird der Schleifstaub und/oder die Späne dem Verfahren wieder zugeführt, vorzugsweise dem ersten Verbundpartner anteilig zudosiert.
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Alternativ oder kumulativ können ein Plattenbrecher oder eine Besäumvorrichtung für die Werkstoffplatte nach der Presse angeordnet sein, wobei diese zur Weiterverarbeitung von fehlerhaften Werkstoffplatten und/oder besäumten Material der Werkstoffplatte mit der Prallmühle oder einer geeigneten Zerkleinerungsvorrichtung und einem entsprechendem Silo wirkverbunden sein können.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Werkstoffplatte, diese aus zwei verschiedenen Verbundpartnern eines zerkleinerten Verbundstoffes besteht, welche mit einem Bindemittel verleimt und verpresst sind.
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Zur Umsetzung in der Anlage kann folgendes Verfahren Anwendung finden, indem - die Verbundstoffe zur zumindest überwiegenden Trennung der Verbundpartner voneinander einer schlagenden und/oder prallenden Zerkleinerung und nachfolgender oder gleichzeitiger Separierung zugeführt werden,
- - dass die Verbundpartner einer separaten Lagerung in verschiedenen Silos zugeführt werden,
- - dass zumindest ein erster Verbundpartner mit einem Bindemittel vermischt wird,
- - dass zumindest ein zweiter Verbundpartner vor oder nach der Vermischung mit dem Bindemittel dem ersten Verbundpartner dosiert in vorgegebenem Anteil zugeführt wird und
das Gemisch mittels einer Presse zu einer Werkstoffplatte verpresst wird.
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In vorteilhafter Weise ist es nun möglich aus einem Rohstoff, vorzugsweise in überwiegender Menge vorliegendem ersten Verbundpartner eine Werkstoffplatte herzustellen und gleichzeitig bei der Zudosierung der weiteren Verbundpartner, die vorzugsweise als Füllmittel oder zur Abfallvermeidung dem ersten Verbundpartner gezielt und gleichmäßig hinzu zu dosieren. Dabei ist vor allem die während der Trennung der Verbundpartner vorliegende Aufteilung durch eine schlagende und/oder prallende Vorrichtung von Vorteil, die es ermöglicht die Verbundpartner in Silos getrennt zwischenzulagern und entsprechend den notwendigen und vorgegebenen Anteilen zu einem Gemisch zu vereinigen und kostengünstig dosiert mit einem Bindemittel zu versehen. Damit ist es möglich Werkstoffplatten aus Verbundstoffen im Recyclingprozess herzustellen, die eine vorgegebene und vor allem gleichmäßige Qualität erreichen, als die bisher bekannten Verfahren, die in willkürlicher Gemengenlage und Anteilen Verbundstoffe lediglich zerkleinern und nach einer entsprechenden Beleimung zu einer Platte verpressen. In vorteilhafter Weise werden nun die getrennten Verbundpartner getrennt gelagert und entsprechend eines vorgegebenen Mischungsverhältnisses vermischt, beleimt, ggfs. gestreut und verpresst
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In vorteilhafter Weise können die Verbundstoffe vorzugsweise zu einer vorgegebenen Größe, vorgebrochen werden, bevor diese einer schlagenden und/oder prallenden Zerkleinerung zugeführt werden.
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Alternativ oder kumulativ können die Verbundpartner vor der Lagerung einer weiteren Separierung und/oder einer Weiterverarbeitung, vorzugsweise einer Zerkleinerung auf eine vorgegebene Korngröße, unterworfen werden. Dies verbessert die spätere Zudosierung zum ersten Verbundpartner.
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Alternativ oder kumulativ kann der erste Verbundpartner einen überwiegenden Anteil des Verbundstoffes ausmachen..
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Alternativ oder kumulativ kann der erste Verbundpartner vor oder nach der Lagerung einer Klassierung unterworfen werden und in klassierter Aufteilung in verschiedenen Silos gelagert werden.
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Alternativ oder kumulativ können zur Herstellung der Werkstoffplatte das Gemisch aus dem ersten und zweiten Verbundpartner einschichtig auf ein Formband als Pressgutmatte aufgebracht und taktweise oder kontinuierlich in einer Presse verpresst werden.
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Alternativ oder kumulativ kann die Pressgutmatte aus verschiedenen Gemischen und/oder Verbundpartnern geschichtet hergestellt werden.
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Alternativ oder kumulativ kann ein weiterer Verbundpartner als Schleifzugabe und/oder Trennmittel auf zumindest eine Außenseite der auf dem Formband entstehenden Pressgutmatte vor der Verpressung aufgebracht werden.
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Alternativ oder kumulativ kann als Bindemittel für die Beleimung MDI (Diphenylmethandiisocyanat) oder pMDI (Polymethylenpolyphenylisocyanat) verwendet werden.
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Bei einer Verwendung von Altholz als Verbundstoff kann als der erste Verbundpartner Holz und als die weiteren Verbundpartner Folien und oder Kunststoffe wie Kantenumleimer verwendet werden.
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Bei einer Verwendung von Gipsplatten als Verbundstoff kann als der erste Verbundpartner Gips und als weitere Verbundpartner Papier oder eine andere Beschichtung wie Aluminium, Textile oder dergleichen, verwendet werden.
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Bei einer Verwendung von beschichteten Kunststoffen als Verbundstoffe kann als der erste Verbundpartner der Kunststoff und als weitere Verbundpartner die entsprechende Beschichtung verwendet werden.
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Alternativ oder kumulativ kann der zweite oder weitere Verbundpartner ggfs. in einer Schneidmühle, aufbereitet oder anderweitig zerfasert werden.
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Alternativ oder kumulativ können fehlerhafte Werkstoffplatten und/oder besäumtes Material der Werkstoffplatte der Prallmühle oder einer geeigneten Zerkleinerungsvorrichtung und einem entsprechendem Silo zur späteren Wiederverwendung zugeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0859693 B1 [0006]
- EP 1057531 B1 [0006]