DE4304234C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung und teilweisen Wiederverwertung von Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entsorgung und teilweisen Wiederverwertung von Bürsten, wobei die Bürsten einen Bürstenkörper, Borstenbündel sowie Befestigungs­ mittel für die Borstenbündel im Bürstenkörper aufweisen.

Ausgebrauchte Bürsten oder Ausschußbürsten werden wegen ihrer Komponenten aus unterschiedlichen Materialien in den Müll gegeben. Alleine in Deutschland werden derzeit mehrere hundert Millionen Bürsten gefertigt, die in absehbarer Zeit weggeworfen werden. Eine Entsorgung von ausgebrauchten Bürsten oder Ausschußbürsten ist problematisch, da sie aus unterschiedlichen Materialkomponenten bestehen. Die Bürstenkörper können aus Holz oder Kunststoff, das Besteckmaterial aus Naturfasern, Kunststoff oder Metall und die Befestigungsmittel in der Regel aus Metall bestehen.

Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um bei vertretbarem Aufwand ausgebrauchte Bürsten oder Ausschußbürsten einer Entsorgung und teilweisen Wiederverwertung zuzuführen, um Müll zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dazu insbesondere vorgeschlagen, daß die Borstenbündel einschließlich den Befestigungsmitteln aus dem Bürstenkörper herausgezogen werden und daß anschließend die Befestigungsmittel und die Borstenbündel voneinander getrennt und die materialhomogenen Einzelteile einer Wiederverwertung zugeführt werden.

Die einzelnen Bestandteile der Bürste werden hierbei praktisch zerstörungsfrei von den anderen getrennt, so daß ein vergleichsweise geringer Aufwand bei dem Trennvorgang entsteht. Die Einzelbestandteile können dann einer Wiederverwertung zugeführt werden, was zur Einsparung von Rohstoffen beiträgt. Insbesondere können dadurch die Einzelkomponenten direkt ohne weitere Aufbereitung verwertet werden.

Man kennt zwar bereits Zahnbürsten, bei denen der die Borsten aufweisende Bürstenkopf vom Handgriff abnehmbar ist, so daß der Handgriff wiederverwendbar ist. Der Bürstenkopf mit den Borsten wird aber nach dem Ausbrauchen weiterhin weggeworfen, so daß diese Lösung bezüglich einer Wiederverwertung nur einen geringen Nutzen hat.

Ein bevorzugt praktiziertes Trennverfahren sieht vor, daß zum Heraustrennen von in gefalteten Borstenbündeln befindlichen Befestigungsmitteln, die Borstenbündel nach dem Herausziehen aus dem Bürstenkörper in ihrem gefalteten Bereich durch Aufschneiden zumindest eines Bündelzweiges getrennt und das Befestigungsmittel freigegeben wird.

Dies ergibt eine hohe Sicherheit, daß die Befestigungsmittel tatsächlich herausfallen und nicht an den Borstenbündeln hängenbleiben. Insbesondere bei Runddrahtschlingen als Befestigungsmittel ist dies erforderlich, aber auch für andere Befestigungsmittel, zum Beispiel plättchenförmige Anker oder andere formschlußfreie Befestigungsmittel von Vorteil.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß Borstenbündel, die mit plättchenförmigen Ankern oder dergleichen befestigt sind, nach dem Herausziehen aus dem Bürstenkörper weiterhin an ihren äußeren Enden festgehalten und dabei zum Heraustrennen der Anker vibriert, geschüttelt und/oder durchgefächert und/oder in eine bezüglich der Borstenbündel-Schlaufe etwa nach unten offene Lage gebracht werden und daß gegebenenfalls dabei ein Absaugen der Anker- Plättchen vorgesehen ist.

Dies trägt, inbesondere in Kombination mit den schon erwähnten Maßnahmen mit dazu bei, eine sichere Trennung von Borstenbündeln und Befestigungsmitteln zu erreichen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Entsorgen von Bürsten. Die Vorrichtung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haltevorrichtung zum Festhalten der Bürstenkörper, eine Greifvorrichtung zum Erfassen und Herausziehen der Borstenbündel aus dem Bürstenkörper sowie Hilfseinrichtungen zum Trennen der Befestigungsmittel von den Borstenbündeln aufweist.

Eine solche Vorrichtung läßt sich mit wenig Aufwand realisieren und ermöglicht damit das Trennen der Bürsten- Einzelkomponenten voneinander jeweils "am Stück", wodurch aufwendige Trennverfahren, wie sie beispielsweise beim Zermahlen der Bürste erforderlich wären, vermieden werden können.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt etwas schematisiert:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Ergreifen und Herausziehen von Borstenbündeln sowie eine Haltevorrichtung für die Bürstenkörper,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 verschiedene Ansichten von einzelnen Borstenbündeln mit unterschiedlichen Befestigungsmitteln,

Fig. 7 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1, hier jedoch mit einer Hilfsvorrichtung zum Heraustrennen von Befestigungsmitteln aus den Borstenbündeln,

Fig. 8 eine Ansicht einer oberhalb eines Auffangbehälters für Borstenbündel befindlichen Greifvorrichtung,

Fig. 9 eine oberhalb eines Auffangbehälters für Befestigungsmittel angeordneten Greifvorrichtung mit dort zugeordneter Schneidevorrichtung sowie Absaugvorrichtung,

Fig. 10 eine etwa Fig. 8 entsprechende Darstellung und

Fig. 11 eine Ansicht einer Zuführeinrichtung für Bürsten zu einer erfindungsgemäßen Trennvorrichtung mit nachgeordneten Kontrolleinrichtungen.

Eine in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 dient zum Herausziehen von Borstenbündeln 2 aus einem Bürstenkörper 3. Die Vorrichtung 1 weist dazu eine Haltevorrichtung 4 zum Halten der Bürstenkörper 3 sowie eine Greifvorrichtung 5 zum Erfassen der Borstenbündel 2 auf.

Die Haltevorrichtung 4 und die Greifvorrichtung 5 sind zum Herausziehen der Borstenbündel 2 relativ zueinander bewegbar (vgl. Pfeil Pf1) und es ist dazu an der Haltevorrichtung 4 ein Hubzylinder 6 angeschlossen.

Die Greifvorrichtung 5 ist zangenartig mit etwa der Länge eines Borstenfeldes 7 entsprechenden Greifbacken 8 ausgebildet, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist. Die Greifbacken 8 sind um eine Schwenklagerung 9 verschwenkbar und mittels eines Hubzylinders 10 betätigbar. Der Hubzylinder 10 greift an rückseitig über die Schwenklagerung 9 überstehenden Betätigungsarmen 11 an.

Bei sehr schmalen Borstenfeldern 7 könnten alle Borstenbündel 2 von den beiden Greifbacken 8 der Greifvorrichtung 5 so erfaßt werden, daß sie bei den auftretenden Auszugskräften genügend gehalten sind und dann auch herausgezogen werden können. Übliche Auszugskräfte liegen pro Bündel bei kleineren Bürsten bei etwa 3 bis 5 Kilopond. Entsprechend diesen Auszugskräften ergeben sich recht hohe Gesamtauszugskräfte und dementsprechend auch notwendigerweise hohe Haltekräfte.

Um nun bei etwas breiteren Borstenfeldern die Borstenbündel sicher erfassen zu können, ist bei der zum Beispiel in Fig. 1 und 2 dargestellten Greifvorrichtung 5 zwischen den Greifbacken 8 ein parallel dazu verlaufender Zwischensteg 12 angeordnet. Der Zwischensteg 12 weist an seinem einen Stirnende 13 (vgl. Fig. 2) und auch an seinem unterseitigen, dem Bürstenkörper 3 zugewandten Ende eine schneidenförmige Ausbildung auf, um gut zwischen die Borstenbündel einfahren zu können. Die Borstenbündel eines Borstenfeldes werden durch den einfahrenden Zwischensteg 12 in zwei Feldbereiche aufgeteilt, die dann jeweils zwischen einer der beiden Greifbacken 8 und jeweils dem Zwischensteg 12 eingespannt werden. Somit können auch breitere Borstenfelder mit einer Vielzahl von Borstenbündeln gleichzeitig erfaßt und aus dem Bürstenkörper 3 herausgezogen werden.

Der Zwischensteg 12 ist bei der Schwenklagerung 9 gelagert.

Wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, können die Borstenbündel 2 mit Hilfe von Ankerplättchen 14 in einem Bürstenkörperloch befestigt sein. Die Ankerplättchen 14 sind dabei in ihrer Breite etwas größer bemessen als der Durchmesser des Bürstenkörperloches, so daß sich die Stirnseiten der Ankerplättchen in die Lochwand eingraben und somit das um das Ankerplättchen herumgefaltete Borstenbündel festlegen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Bündelbefestigung mit Hilfe einer Runddrahtschlinge 15, die das Borstenbündel im Bereich seiner Faltung umgreift. Die Runddrahtschlinge verhakt sich beim Einsetzen in ein Bürstenkörperloch und legt somit das Borstenbündel innerhalb des Bürstenkörperloches fest.

Beim Herausziehen der Borstenbündel werden die jeweiligen Verankerungs- oder Befestigungsmittel mit herausgezogen. Wegen der gefalteten Ausbildung der Borstenbündel ist es dabei von Bedeutung, daß beim Ergreifen der Borstenbündel diese auch beidseitig, d. h. an beiden Enden ergriffen und herausgezogen werden, um sicherzustellen, daß auch ihre Befestigungsmittel mit aus dem Bürstenkörper 3 entfernt werden.

Nach dem Herausziehen der Borstenbündel, die mit Ankerplättchen 14 befestigt waren, fallen schon ein Großteil der Ankerplättchen 14 aus den Borstenbündeln heraus. Zusätzliche Maßnahmen, um die Borstenbündel und die Ankerplättchen 14 voneinander zu trennen, können darin bestehen, daß die noch von der Greifvorrichtung 5 gehaltenen, herausgezogenen Borstenbündel beispielsweise mit einer rotierenden Rundbürste 16 herausgekämmt werden, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist. Weiterhin können die gehaltenen Borstenbündel auch zum Heraustrennen der Ankerplättchen 14 vibriert, geschüttelt oder auch anders als mit der Runddrahtbürste 16 durchgefächert werden. Außerdem können die gehaltenen Borstenbündel auch in eine zu der in Fig. 7 erkennbaren Lage um 90° in der Zeichenebene geschwenkte Lage gebracht werden, so daß dann schwerkraftbedingt die Ankerplättchen 14 aus den Faltungen herausfallen können. Die herausgetrennten Ankerplättchen 14 werden in einem Behälter 17 aufgefangen und können dann einer Wiederverwertung zugeführt werden. In Fig. 8 ist angedeutet, wie anschließend die von Ankerplättchen 14 getrennten Borstenbündel 2 von der Greifvorrichtung 5 freigegeben und in einen Behälter 18 gegeben werden.

Die Bürste ist somit in ihre drei Materialkomponenten zerlegt, so daß dann diese einzelnen, materialhomogenen Einzelteile jeweils einer Wiederverwertung zugeführt werden können.

Bei der Verwendung von Runddrahtschlingen 15 (vgl. Fig. 5 und 6) ist es wegen des formschlüssigen Umgreifens der Borstenbündel im Bereich ihrer Faltung notwendig, die Borstenbündel im Bereich ihrer Faltung aufzutrennen. Dies ist in Fig. 9 gezeigt. Beispielsweise bei einreihigen Borstenbündeln ist es dabei vorteilhaft, nur einen der beiden Bündelzweige 19 aufzutrennen, weil in diesem Falle das ganze Borstenmaterial in der Greifvorrichtung 5 verbleibt und die Runddrahtschlingen 15 herausfallen können. Beim Ergreifen eines ganzen Borstenfeldes ist dies jedoch nicht möglich, so daß nahe der Faltung alle ergriffenen Borstenbündel abgetrennt werden müssen. Um zu verhindern, daß die abgetrennten Borstenstückchen mit in den Behälter 17a für die Runddrahtschlingen 15 fallen, ist seitlich einer Schneidvorrichtung 20 eine Absaugeinrichtung 21 für diese abgeschnittenen Borstenstückchen angeordnet.

Mit der Vorrichtung gemäß Fig. 9 ist eine Trennung von Borstenbündeln und Befestigungsmitteln möglich, unabhängig davon, ob Runddrahtschlingen 15 oder Ankerplättchen 14 zum Befestigen der Bündel verwendet wurden. Bei Verwendung dieser Vorrichtung ist es dann nicht erforderlich, zwischen Bürsten mit unterschiedlichen Borstenbündel-Befestigungsarten zu unterscheiden.

In Fig. 9 ist noch gut erkennbar, daß der Absaugkanal 22 der Absaugeinrichtung 21 unterhalb der Schneidvorrichtung 20 zu einem Rüttelsieb 23 führt, von dem aus die abgeschnittenen, losen Faserstückchen abgesaugt werden, während die Runddrahtschlingen 15 durch das Rüttelsieb 23 hindurch in den Behälter 17a fallen. Das Sieb kann etwas schräg angeordnet sein, damit die abgeschnittenen Faserstückchen beziehungsweise die Befestigungsmittel nach einer Seite langsam herunterrutschen.

Die von Befestigungsmitteln befreiten Borstenbündel werden dann von der Greifvorrichtung 5 freigegeben und gelangen in den Behälter 18a (Fig. 10).

Erwähnt sei noch, daß die Greifbacken 8 innenseitig und der Zischensteg 12 beidseitig mit einer zum Beispiel rillenartigen Querprofilierung versehen sein können, um bei den hohen, auftretenden Auszugskräften ein sicheres Ergreifen und Festhalten der Borstenbündel zu ermöglichen.

Fig. 11 zeigt schematisiert noch eine Zuführeinrichtung 24 zum positionierten, lagerichtigen Zuführen von Bürsten 25 zu der Greifvorrichtung 5. Die Bürsten 25 werden von der Zuführeinrichtung 24 auf ein Transportband 26 mit hier nicht näher dargestellten Haltevorrichtungen gegeben. Bei der Greifvorrichtung 5 werden die Bürstenkörper 3 eingespannt und die Borstenbündel 2 mit Hilfe der Greifvorrichtung 5 ergriffen und herausgezogen. Danach laufen die Bürstenkörper im weiteren Transportweg an Kontrolleinrichtungen vorbei. Eine erste Kontrolleinrichtung 27 dient dabei zur Kontrolle auf Restbündel, eine zweite Kontrolleinrichtung 28 zur Kontrolle auf noch im Bürstenkörper befindliche Befestigungsmittel und schließlich eine dritte Kontrolleinrichtung 29 zur Kontrolle der Bürstenkörperfarbe.

Mit Hilfe der in Fig. 11 angedeuteten Einrichtung ist eine automatische Trennung von Bürsten 25 in ihre einzelnen, materialhomogenen Einzelteile möglich, die dann bedarfsweise einer Wiederverwertung zugeführt werden können.

Claims (17)

1. Verfahren zur Entsorgung und teilweisen Wiederverwertung von Bürsten, wobei die Bürsten einen Bürstenkörper, Borstenbündel sowie Befestigungsmittel für die Borstenbündel im Bürstenkörper aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (2) einschließlich den Befestigungsmitteln (14, 15) aus dem Bürstenkörper (3) herausgezogen werden und daß anschließend die Befestigungsmittel und die Borstenbündel voneinander getrennt und die materialhomogenen Einzelteile zumindest teilweise einer Wiederverwertung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Heraustrennen von in gefalteten Borstenbündeln (2) befindlichen Befestigungsmitteln (14, 15) die Borstenbündel (2) nach dem Herausziehen aus dem Bürstenkörper (3) in ihrem gefalteten Bereich durch Aufschneiden zumindest eines Bündelzweiges (19) aufgetrennt und das Befestigungsmittel freigegeben beziehungs­ weise entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Borstenbündel (2), die mit plättchenförmigen Ankern (14) befestigt sind, nach dem Herausziehen aus dem Bürstenkörper (3) weiterhin an ihren äußeren Enden festgehalten und dabei zum Heraustrennen der Anker vibriert, geschüttelt und/oder durchgefächert und/oder in eine bezüglich der Borstenbündel- Schlaufen etwa nach unten offene Lage gebracht werden und daß gegebenenfalls dabei ein Absaugen der Befestigungsmittel vorgesehen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß leichtere Einzelkomponenten der Bürsten beim Trennen von den übrigen Teilen abgesaugt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Befestigungsmittel (14, 15) und Borsten gemeinsam einer Siebeinrichtung (23) zugeführt und dort voneinander getrennt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferromagnetische Befestigungsmittel durch Magnetkraft von den Borstenbündeln (2) getrennt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Borstenbündel (2) gruppenweise gleichzeitig erfaßt und aus dem Bürstenkörper (3) herausgezogen werden.

8. Vorrichtung zur Entsorgung und teilweisen Wiederverwertung von Bürsten, die einen Bürstenkörper, Borstenbündel sowie Befestigungsmittel für die Borstenbündel in den Bürstenkörpern aufweisen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haltevorrichtung (4) zum Festhalten der Bürstenkörper (3), eine Greifvorrichtung (5) zum Erfassen und Herausziehen der Borstenbündel (2) aus den Bürstenkörpern (3) sowie Hilfsein­ richtungen zum Trennen der Befestigungsmittel (14, 15) von den Borstenbündeln (2) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (5) zangenartige, etwa der Länge eines Borstenfeldes entsprechende Greifbacken (8) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Greifbacken (8) wenigstens ein dazu parallel verlaufender Zwischensteg (12) angeordnet ist, der an seinem freien Längsende und/oder an wenigstens einem Stirnende (13) schneidenförmig ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischensteg (12) an der Schwenklagerung (9) der Greifbacken (8) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (4) und/oder die Greifvorrichtung (5) relativ zueinander zum Herausziehen der Borstenbündel (2) bewegbar sind und daß dazu die Haltevor­ richtung (4) mit einem Hubzylinder (6) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (5) zum Öffnen und Schließen der Greifbacken (8) einen Hubzylinder (10) aufweist, der an rückseitig über die Schwenklagerung (9) der Greifbacken (8) überstehenden Betätigungsarmen (11) angreift.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schneidevorrichtung (20) zum Auftrennen der aus dem Bürstenkörper (3) herausgezogenen Borstenbündel (2) in dem gefalteten Endbereich vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei der Schneidvorrichtung (20) eine Absaugein­ richtung (21) für Borsten der Bürstenbündel vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Sieb (23) ausgerüstete Trennvorrichtung zum Trennen von Borsten und Befestigungs­ mitteln vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zuführeinrichtung (24) zum positionierten, lagerichtigen Zuführen von Bürsten (25) zu der Halte- und Greifvorrichtung (4, 5) sowie dieser im weiteren Transportweg nachgeschaltete Kontrolleinrichtung zur Kontrolle der Bürstenkörper (3) auf Restbündel, Befestigungsmittel (14, 15), Farbe aufweist.