DE4225333A1 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Altgummi sowie hiernach hergestellter Formkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Altgummi, dessen Teil­ chen mit einem härtbaren Kunstharz durchmischt werden, das zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, wobei Altgummiteil­ chen in Form von Gummischrot bzw. -schnitzeln in einem Mischer durchmischt werden und während des Mischvorganges das Bindemittel z. B. Diisocyanate und Polyole sowie ein Treibmittel getrennt zugeführt und in einen Mischer eingesprüht werden, und wobei nach weiterem Durchmischen das Mischgut zum Aushärten in eine Form eingegeben wird. Gegebenenfalls kann anschließend in an sich bekann­ ter Weise der Formkörper noch mindestens einseitig mit einer Folie oder einer Beschichtung bzw. Ummantelung versehen werden.

Durch die DE-PS 17 20 059 gehört schon ein gattungsgemäßes Her­ stellungsverfahren zum Stand der Technik, welches es ermöglicht, mit geringem Aufwand begrenzt elastische, beständige und hochbe­ anspruchbare Formkörper unter weitgehender Verwendung von Altgummi zu schaffen, so daß hieraus bestehende Produkte, z. B. abgefahrene Fahrzeugreifen oder dergleichen, in praktisch beliebigen Mengen wirtschaftlich wieder- bzw. weiterverwertbar sind.

Bei der bekannten Verfahrensart wird durch die getrennte Eingabe von Altgummiteilchen und Bindemitteln eine intensive Oberflächenbe­ netzung der ersteren erzielt, während durch das weitere Durchmischen der bei der Reaktion entstandene Schaum weitgehend zerschlagen wird, so daß die Altgummiteilchen im Bereich ihrer Berührungsstellen direkt und hochbeanspruchbar, insbesondere zugfest, miteinander verbunden werden.

Zur Erzielung höherer Dichte und zur Steigerung der Beanspruch­ barkeit durch Vergrößerung der Auflagebereiche der Altgummiteilchen ist es nach dem bekannten Verfahren auch möglich, das Mischgut in eine Form zu pressen und in dieser bis zur Aushärtung unter Druck zu halten. Die Aushärtung läßt sich beschleunigen, indem einer der Komponenten des Bindemittels ein Katalysator, insbesondere Zinnocto­ at, zugegeben wird. Vorgesehen ist auch schon, in den Mischer zusätzlich einen Füllstoff, wie Kreide, Kork oder Diatomeerde ein zugeben.

Formkörper, die nach diesem bekannten Verfahren hergestellt wurden, haben sich im praktischen Einsatz, bspw. in Form von bahn-, platten- sowie fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbelägen, bestens bewährt. Dies gilt insbesondere für Bodenbeläge, die beim Sportstättenbau sowohl im Bereich von Sporthallen als auch von Freiluftanlagen benötigt werden.

Bei den bisher und nach dem bekannten Verfahren hergestellten Formkörpern - gleichgültig ob dabei Rollen- bzw. Bahnmaterial aus vorgefertigten Zylindern geschält wird, ob das Bahnmaterial auf intermittierend arbeitenden Pressen geformt wird oder ob direkt kleinere Formteile geschaffen werden - ergibt das relativ hohe Eigengewicht der Rohstoffe eine gewisse Vorverdichtung, die nicht unterschritten werden kann.

Rohstoffbedingt ergibt sich daher als Schwierigkeit, daß nach dem bekannten Verfahren beliebig locker aufgebaute Verbundstrukturen der Formkörper nicht geschaffen werden können.

Ziel der Erfindung ist es, Formkörper, bspw. zur Bildung von bahnen-, platten- oder fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbelägen, verfügbar zu machen, die auch bei locker aufgebauter Verbundstruktur während des Verarbeitungs- bzw. Verlegevorgangs unproblematisch zu handhaben sind, insbesondere nicht reißen, und trotzdem über eine Elastizität verfügen, die bei Formkörpern nach der herkömmlichen Produktionsmethode nicht erreichbar ist.

Verfahrenstechnisch wird dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch er­ reicht, daß den Altgummiteilchen, z. B. Gummigranulat, Gummischrot, Gummischnitzeln oder dergleichen, zusätzlich ein löslicher, vorzugs­ weise wasserlöslicher Füll- bzw. Zuschlagsstoff beigegeben und untermischt wird, bspw. Kartoffelstärke, Zucker, Dextrine, Schlich­ ten.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Altgummiteilchen - Gummigranulat, Gummischrot, Gummischnitzel - sowie Füll- bzw. Zuschlagstoffe miteinander gemischt werden, bevor die Beigabe von Bindemittel und ggfs. Treibmittel erfolgt.

Auch die Füll- bzw. Zuschlagstoffe werden dabei erfindungsgemäß vorzugsweise in Granulat-, Schrot- oder Schnitzelform beigefügt.

Als wichtige Weiterbildungsmaßnahme hat sich dabei auch ergeben, daß die Mengenanteile und/oder die Körpergröße von Altgummiteilchen sowie Füll- bzw. Zuschlagstoffen zueinander und/oder zu den übrigen Mischungsbestandteilen - Bindemittel, Treibmittel usw. - variiert werden können, um unterschiedliche Strukturen der hieraus gebildeten Formkörper und der ggfs. von diesen abgeschälten Materialbahnen zu erhalten.

Nach dem Verlegen der auf die vorstehend angegebene Art und Weise hergestellten Formkörper, z. B., Materialbahnen können diese ver­ fahrenstechnisch nachträglich einer natürlichen und/oder künstlichen Benetzung unterworfen und damit die in ihnen enthaltenen Füll- bzw. Zusatzstoffe gelöst und ausgeschwemmt werden, um deren hochelasti­ sche Struktur verfügbar zu machen bzw. freizugeben.

Da die erfindungsgemäß zur Benutzung vorgesehenen löslichen, vor­ zugsweise wasserlöslichen Füll- bzw. Zusatzstoffe ökologisch unbe­ denklich sind, können diese weder die Drainagefähigkeit der Formkör­ per, bspw. der aus dem Bahnmaterial gebildeten Wand- und/oder Bodenbeläge, beeinträchtigen, noch Umweltschäden verursachen, bspw. Kläranlagen belasten oder schädigen.

Ein erfindungsgemäßer Formkörper aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Altgummi, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunstharz durchmischt sind, das - zum Aushärten gebracht - als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt und zur Bildung von bahn-, platten- sowie fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbelägen benutzbar ist, zeichnet sich in vor­ teilhafter Weise dadurch aus, daß er einen bestimmbaren Mengenanteil an löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffen, z. B. in Form von Granula­ ten, Schroten, Schnitzeln oder dergleichen, enthält, die aus Kar­ toffelstärke, Zucker, Dextrinen, Schlichten oder dergleichen beste­ hen können.

Nach der Produktion oder Verlegung der aus einem Formkörper, bspw. durch Abschälen, gebildeten bahn-, platten- sowie fliesenartigen Wand- und/oder Bodenbeläge brauchen diese nur noch einer natürlichen und/oder künstlichen Benetzung, z. B. Bewässerung unterworfen zu werden, um die darin enthaltenen Füll- bzw. Zuschlagstoffe auf­ zulösen und auszuschwemmen, und dadurch die gewünschte hohe Elasti­ zität zu erhalten.

Als bevorzugte Einsatzgebiete der solchermaßen erhaltenen, z. B., bahn-, platten- sowie fliesenartigen Belagkörper kommen in Betracht:

• - Unterschichten für Kunstrasen;
• - Schalldämpfungsmatten und -körper;
• - schwingungsdämpfende Formteile.

Fliesenartige Formkörper, die eine dünne füll- bzw. zuschlagstoff­ freie Schicht aus mit Bindemitteln versetzten Altgummiteilchen aufweisen, können bspw. dadurch gebildet werden, daß zunächst ein aus Altgummiteilchen und Bindemittel bestehendes, aber füllstoff­ freies Gemisch in eine Form gegeben wird, um dadurch am Boden eine Schicht zu bilden. Die Auffüllung der Form erfolgt dann unter Verwendung eines gleichen bzw. gleichartigen Gemisches, das jedoch zusätzlich lösliche, vorzugsweise wasserlösliche Füll- bzw. Zu­ schlagstoffe enthält. Die fertigen Fliesenkörper lassen sich dann in gewendeter Lage verlegen, d. h. in der Weise, daß die strapazier­ fähige Schicht aus füllstofffreiem Gemisch oben und die elastische Schicht aus füllstoffhaltigem Material unten zu liegen kommt.

Bei der Herstellung des Gemisches aus Altgummiteilchen, Bindemitteln und Füll- bzw. Zuschlagstoffteilchen werden zwar auch die letzteren mit Bindemittel benetzt. Dadurch wird jedoch das Auflösen der Füll- bzw. Zuschlagstoffe unter der Einwirkung bspw. von Wasser nicht verhindert. Vielmehr ist sichergestellt, daß sich durch das Wasser oder dergleichen die Füllstoffteilchen in jedem Falle völlig auflö­ sen und dann ausgeschwemmt werden, woraufhin der betreffende bahn-, platten- oder fliesenartige Wand- und/oder Bodenbelag die ihm vermittelte bzw. vorgegebene Elastizität voll entfalten kann.

Die erfindungsgemäßen Formkörper sind in vorteilhafter Weise auch zur Schwingungsdämpfung und Körperschallentkopplung geeignet, weil es möglich ist, genügend locker aufgebaute Gummi-Verbundstrukturen zu produzieren. Durch die Beigabe der löslichen Füll- bzw. Zuschlag­ stoffe in Form von Chips können Gummi-Verbundmaterialien mit einer Struktur geschaffen werden, die Eigenfrequenzen unter 10 Hertz, bspw. 8 bis 9 Hertz, aufweisen und damit bspw. als extrem weiche Fundamentlager für Maschinen eingesetzt werden können, die nur relativ geringe Auflastgewichte haben.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbei­ spielen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 in räumlicher Ansicht einen aus Altgummi-Verbundma­ terial gebildeten, blockförmig-zylindrisch vorgefer­ tigten Formkörper, von dem Bahnmaterial durch einen Schälvorgang abtrennbar ist,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den in Fig. 1 mit II ge­ kennzeichneten Teilbereich des vom Formkörper abge­ schälten Bahnmaterials,

Fig. 3 die der Fig. 2 entsprechende Darstellung des Bahn­ materials, jedoch nach einer Behandlung mit Wasser oder dergleichen, und

Fig. 4 ein Teilstück eines unmittelbar als Platte oder Fliese gefertigten Formkörpers aus Altgummi-Verbund­ material mit einem besonderen Schichtaufbau.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in räumlicher Darstellung ein relativ langer und einen großen Durchmesser aufweisender, zylindrischer Formkörper 1 dargestellt, der in einer entsprechend gestalteten Hohlform gebildet worden ist und von dem dann durch einen Schälvor­ gang relativ langes und breites Bahnmaterial 2 von einstellbarer Dicke 3 abgetrennt werden kann, wie das dort durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Dieses Bahnmaterial 2 kann dann unmittelbar als Wand- und/oder Bodenbelag verlegt werden oder aber es lassen sich hieraus platten- bzw. fliesenartige Elemente bilden, die dann wiederum als Wand- und/oder Bodenbeläge benutzbar sind.

Für die Herstellung des Formkörpers 1 ist Altgummi in Form von Granulaten, Schroten, Schnitzeln oder dergleichen verwendet worden, die zuvor, bspw. aus alten Autoreifen, gewonnen worden sind.

Der Gummi wurde zu diesem Zweck in geeigneter Form gemahlen bzw. verschnitzelt und dann in eine geeignete Mischvorrichtung gegeben.

In der Mischvorrichtung wird der gemahlene bzw. verschnitzelte Altgummi mit einem Bindemittel vermischt, dem noch ein Treibmittel beigegeben werden kann.

Vor dem Einbringen des Bindemittels werden in die Mischvorrichtung zusätzlich noch lösliche, vorzugsweise wasserlösliche Füll- bzw. Zuschlagstoffe, wie z. B. Kartoffelstärke, Zucker, Dextrine, Schlich­ ten eingebracht, die ebenfalls in Form von Granulat, Schrot und Schnitzeln oder Chips und Pellets vorliegen.

Nach gleichmäßiger Untermischung der Altgummiteilchen sowie der löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffe wird dann das Bindemittel mit allen darin enthaltenen Bestandteilen eingebracht und ebenfalls intensiv untermischt.

Das so gebildete Gemisch aus Gummiteilchen, Füll- bzw. Zuschlag­ stoffen und Bindemittel wird dann z. B. in eine Hohlform gegeben, also in einen allseitig geschlossenen Behälter gefüllt, in dem nun die Reaktion bei einstellbarer Temperatur und gegebenenfalls unter Druckeinwirkung auf das Gemisch stattfinden kann.

Bei der Herstellung des aus Altgummiteilchen und Bindemitteln bestehenden Verbundmaterials können dessen Eigenschaften weitgehend modifiziert werden, und zwar

• - durch die Korngröße der Gummiteilchen,
• - durch das Verhältnis von Gummiteilchen zu Bindemittel,
• - durch den Verschäumungsgrad des Bindemittels und schließlich
• - durch Änderung des Mengenverhältnisses von Altgummiteilchen und löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffen.

Durch das Zusammenbringen der gemahlenen bzw. verschnitzelten Altgummiteilchen 4 mit den wasserlöslichen Füll- bzw. Zuschlag­ stoffen 5, z. B. Wasser, wird zunächst ein möglichst gleichmäßiges Gemisch gebildet, das in Fig. 2 der Zeichnung rein schematisch durch unterschiedlich ausgefüllte Rautenfelder angedeutet ist. Dann wird diesem Gemisch innerhalb der Mischvorrichtung das Bindemittel bzw. dessen sämtliche Bestandteile beigegeben, wobei dieses Bindemittel durch die die verschiedenen Rautenfelder gegeneinander abgrenzenden Linien 6 schematisiert angedeutet ist.

Durch die bspw. in der Hohlform ablaufende Reaktion entsteht dann ein Formkörper 1, von dem sich nachfolgend das Bahnmaterial 2 mit ausgewählter Dicke 3 abschälen läßt, welches die in Fig. 2 kenntlich gemachte Struktur Altgummiteilchen 4/Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5/Bindemittel 6 aufweist und dabei eine relativ hohe Reißfestigkeit hat.

Das solchermaßen aufgebaute Bahnmaterial 2 kann unmittelbar als Belagschicht für Wände und Böden in Benutzung genommen werden. Es können von dem Bahnmaterial 2 zunächst aber auch Platten oder Fliesen in variierbarer Flächengröße abgetrennt werden, die sich sodann als Wand- und/oder Bodenbeläge benutzen lassen.

Wichtig bei der Benutzung des Bahnmaterials 2 bzw. der hieraus gefertigten Platten oder Fliesen ist, daß diese nach der Verlegung einer natürlichen oder künstlichen Benetzung, z. B. Bewässerung unterworfen werden, wie das in Fig. 3 der Zeichnung durch die Wassertropfen 7 angedeutet ist. Durch genügend lange Benetzung, z. B. Bewässerung werden die Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 aufgelöst und ausgeschwemmt. Innerhalb des Bahnmaterials 2 verbleiben somit nur noch die Altgummiteilchen 4 und das diese miteinander vernetzende Bindemittel 6, während dort, wo die Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 waren, nunmehr Hohlräume 8 vorhanden sind, deren Größe von der Korngröße der vorher enthaltenden Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 abhängig ist.

Durch das Vorhandensein der Hohlräume 8 nach dem Auflösen und Ausschwemmen der Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 erhält das Bahnmaterial 2 eine außerordentlich hohe Elastizität und kann daher für Einsatz­ zwecke benutzt werden, für die das bisher bekannte hohlraumfreie Bahnmaterial nicht einsatzfähig war. So läßt sich das Bahnmaterial 2 mit der aus Fig. 3 ersichtlichen Struktur auch zur Schwingungs­ dämpfung und Körperschallentkopplung einsetzen, bspw. als Belag für Fundamente, die leichtgewichtige Maschinen zu tragen haben, also nur relativ geringen Auflasten ausgesetzt sind. Das Gummiverbundma­ terial der aus Fig. 3 ersichtlichen Struktur läßt sich bspw. so herstellen, daß es nur Eigenfrequenzen unter 10 Hertz, bspw. von 8 bis 9 Hertz, hat.

In Fig. 4 der Zeichnung ist noch angedeutet, daß sich Formkörper, vornehmlich Platten oder Fliesen 10, mit einer Gesamtdicke 3 auch unmittelbar in einer Flachform herstellen lassen und dabei einen unterschiedlichen Schichtenaufbau 11, 12 aufweisen können. Während die Schicht 11 nur aus Altgummiteilchen 4 und diese miteinander vernetzendem Bindemittel 6 besteht, ist die Schicht 12 entsprechend dem Bahnmaterial 2 nach Fig. 3 aufgebaut, d. h., sie enthält außer den Altgummiteilchen 4 und dem diese miteinander vernetzenden Bindemittel 6 noch Hohlräume 8, die durch Auflösen und Ausschwemmen vorher vorhandener Füll- bzw. Zuschlagstoffe 5 entstehen.

Die platten- bzw. fliesenartigen Formkörper 10 nach Fig. 4 werden vorteilhaft so verlegt, daß die kompakte Schicht 11 die begehbare Fläche bildet, während die hochelastische Schicht 12 dem belegten Boden bzw. der belegten Wand zugewendet ist.

Nur der Vollständigkeit halber ist noch darauf zu verweisen, daß die vorstehend erläuterte Verfahrensart auch zur Herstellung von Formkörpern 1 geeignet ist, die keine bahnen- oder plattenförmige Gestalt haben, aber mit einer locker aufgebauten, hochelastischen Struktur zum Einsatz gelangen müssen.

Liste der Bezugszeichen

 1 Formkörper
 2 Bahnmaterial
 3 Dicke
 4 Altgummiteilchen
 5 löslicher Füll- bzw. Zusatzstoff
 6 Bindemittel
 7 Wasser
 8 Hohlräume
10 Formkörper
11 Schichtdicke
12 Schichtdicke

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Altgummi, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunststoff durchmischt werden, das zum Aushärten gebracht, als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, wobei die Altgummiteilchen in Form von Gummischrot bzw. Gummischnitzeln in einem Mischer durchmischt werden und während des Mischvor­ ganges das Bindemittel, z. B. Diisocyanate und Polyole sowie ein Treibmittel getrennt zugeführt und in den Mischer einge­ sprüht werden, und wobei nach weiterem Durchmischen das Misch­ gut zum Aushärten in eine Form eingegeben wird sowie gegebenen­ falls anschließend in an sich bekannter Weise der Formkörper mindestens einseitig mit einer Folie oder einer Beschichtung bzw. Ummantelung versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein löslicher, vorzugsweise wasserlöslicher Füll- bzw. Zusatzstoff (5) beigegeben und untermischt wird, bspw. Kartoffelstärke, Zucker, Dextrine, Schlichten oder dergleichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummigranulat, der Gummischrot bzw. die Gummischnitzel (4) sowie Füll- bzw. Zuschlagstoffe (5) miteinander gemischt werden, bevor die Beigabe von Bindemittel und ggfs. Treibmittel erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Füll- bzw. Zuschlagstoffe (5) in Granulat-, Schrot- bzw. Schnitzel- und Chipform beigefügt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Mengenanteile und/oder die Korngröße von Gummigranulat, Gummischrot bzw. Gummischnitzeln (4) sowie Füll- bzw. Zuschlag­ stoffen (5) zueinander und/oder zu den übrigen Mischungsbe­ standteilen - Bindemittel und ggfs. Treibmittel - variiert werden.

5. Verfahren zum Verlegen von nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (2 bzw. 10) nachträglich einer natürlichen und/oder künstlichen Benetzung, z. B. Bewässerung (7) unter­ worfen und damit die Füll- bzw. Zuschlagstoffe (5) gelöst sowie unter Bildung von Hohlräumen (8) ausgeschwemmt werden.

6. Formkörper aus zerkleinertem bzw. gemahlenem kompaktem Alt­ gummi, zur Bildung von bahn-, platten- sowie fliesenartigen Wand und/oder Bodenbelägen, Schwingungsdämpfern und Körper­ schallentkopplern, dessen Teilchen mit einem härtbaren Kunst­ harz durchmischt sind, das, zum Aushärten gebracht - als Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Altgummiteilchen ganz oder teilweise ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (2 bzw. 10) einen bestimmbaren Mengenanteil an löslichen Füll- bzw. Zuschlagstoffen (5), z. B. in Form von Granulaten, Schroten, Schnitzeln oder dergleichen enthält.

7. Formkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- bzw. Zuschlagstoffe aus Kartoffelstärke, Zucker, Dextrinen, Schlichten oder dergleichen bestehen sowie unter Bildung von Hohlräumen (8) löslich sind.