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Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumkunststoffstrngen.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen
von schaumkunststoffsträngen von etwa rechteckigem Querschnitt. Hierzu ist es bekannt,
in einer langgestreckten aus zwei Seitenwänden und einem Boden bestehenden Ftlhrung
ein dem Innenquerschnitt der Führung angepaßtes, also etwa U-förming gebogenes,
Band aus Papier oder ähnlichem Werkstoff in Längsrichtung der Führung mit etwa gleichbleibender
Geschwindigkeitzubewegen. Auf dieses als Förderrinne dienende Band wird an einer
Stelle standig ein flüssiges Kunststoff'und Treibmittel enthaltendes schäumbares
Gemisch aufgegeben, das dann aufschäumt rgnd den Querschnitt der U-förmigen Förderrinne
etwa ausfüllt, so da# ain Schaumkunststoffstrang von etwa rechteckigem Querschnitt
gebildat wird. Die Höhe der Schenkel der U-förmigen aus Papier oder einem ähnlichen
Werkstoff bestehenden Förderrinne ist so benlessen, daß die
Seitenflächen
des Schaumkunststoffstranges, zumindest solange der Kunststoff noch klebrig ist,
nicht mit der stillstehenden Führung in Beruhrung kommen. Nach dem Ende des Schäunivorganges
kann das Papier entfernt und der Strang zerschnitten werden. Es ist weiterhin bekannt,
die U-förmige Förderrinne aus drei getrennten Papierbändern, namlich einem Bodenpapier
und zwei Seitenpapieren zu bilden, die sämtlich mit gleicher Geschwindigkeit in
Ltngsrichtung der Führung bewegt werden. Bei dieser Vorrichtung kann das Bodenpapier
völlig eben oder auch U-förmig gebogen sein, wobei dann jedoch die Hohe seiner parallel
zu den Seitenpapieren verlaufenden Schenkel wesentlich geringer ist als die Höhe
der Seitenpapiere.
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Während des Aufschäumens in der U-förmigen Förderrinne bildet sich,
bedingt durch die Reibung des aufechäumenden Gemisches an den Seitenwänden der Rinne
die freie Oberfläche des Schawakunststoffstranges nicht eben aus, sondern es bildet
sich eine Kuppe. Da aber zur Weiterverarbeitung ein Strang mit rechteckigem Querschnitt
erforderlich ist, muß die Kuppe vom Strang oder von den aus dem Strang geschnittenen
Blockern entfernt werden. Hierzu ist ein zusatzlicher kostspieliger Arbeitsgang
erforderlich und außerdem entsteht ein beträchtlicher Materialverlust.
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Nach einem zum Stande der Technik gehörigen Vorschlag soll die unerwünschte
Kuppenbildung dadurch vermieden werden, daß wenigstensFin Teil jeder der beiden
senkrechten Begrenzungswände der Förderrinne an der Stelle, an der das freie Aufschäumen
anfängt,
in einer solchen Richtung mit dem aufsteigenden Schaum nach oben bewegt wird, daß
die waagerechte Komponente dieser Bewegung eine Geschwindigkeit aufweist, die nahes
der horizontalen Geschwindigkeit entspricht, mit der die aufachtumende Nasse gefördert
wird und die vertikale Komponente dieser Bewegung eine Geschwindigkeit aufweist,
die der vertikalen Geschwindigkeit, mit der die Oberflache der aufschäumenden Masse
steigt, gleich oder größer ist.
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Zur DurchfAhrung dieses Vorschlages sind verschiedene Vorrichtungen
beschrieben worden. Eine der Vorrichtungen ist so ausgebildet, daß innerhalb der
U-förmig gebogenen Förderrinne nahebei und parallel zu ihren beiden Schenkeln zwei
mit an der Stelle de2 beginnenden freien Aufsohäumens kufenförmig noch oben abgerundeten
Stirnseiten ausgestattete Führungsplatten angeordnet sind um deren Unterrand Streifen
aus biegsamem Werkstoff gefaltet sind, die an diesem Rand entlang und in waagerechter
Richtung zu der Stelle bewegt werden, an der das Aufschaumen beginnt und dott um
die kufenförmige Rundung der Führungsplatten in der AufscMumrichtung empor bewegt
werden.
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Bei dieser Vorrichtung kann die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit
der Streifen zur biegasmem Werkstoff nur stellenweise danjenigen Resultierenden
entsppochen, die sich aus des waagepechten Transportgeschwindigkeit und der senkrechten
Steiggeachwindigkeit des Schaumes ergibt. Deshalb wird die Kuppenbildung nur unvollkommen
unterdrückt. Außerdem erhalt der auf diese Weise erzeugte
Schaumkuststoffstrang,
da die Streifen aus biegsanel Werkstoff im Bereich der kufenförmigen Rundungen der
Führungspltten Falten werfen, unebene Seiten flachen mit den Falten entsprechenden
Vertiefungen, so daß nun ein Beschneiden der Seitenflichen des Stranges erforderlich
wird.
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Bei einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des obengenannten
Vorschlages ist innerhalb der U-förmig gebogenen Förderrinne, etwa an der Stelle
wo das Aufochäumen beginnt, nahebei und parallel zu jedem der Schenkel der Rinne
je eine in der Senkrechten uma eine waagerecht angeordnete Welle drehbare Scheibe
aufgestellt, die sich in einer solchen Richtung dreht, daß dabei die aufschäunende
Masse sowohl in waagerechter Richtung als auch nach oben bewegt wird. Auch wenn
diese Scheiben einen sehr großen Durchmesser aufweisen und dementsprechend unhandlich
sind, weicht die Bewwgungsrichtung und -geschwindigkeit ihrer mit dem aufschäumenden
Kunststoff in Beruhrung kommenden Flächen so erheblich von der gewünschten Resultierenden
ab, da# wiederum nur eine sehr unvollkomiene Unterdruckung der Kuppenbildung erzielt
wird und außerdem die Seitenflachen des Xunststoffstranges uneben und schadhaft
werden.
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Bei einer dritten Vorrichtung werden anstelle runder Scheiben aus
einer Vielzahl von Platten bestehende Schuppenbander verwendet.
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Auch hier muß in Kauf genommen werden, daß die Bewegungsrichtung und
-geschwindigkeit der einzelnen Platten nur zeitweilig mit
der gewünschten
Resultierenden übereinstimmt und außerdem werden Unebenheiten und Beschädigungen
der Seitenflachen des Schaumkunststoffstranges sowohl durch von der gewünschten
Resultierenden abweichende Bewegungen der Platten, durch die Bewegungen der Platten
gegeneinander und durch das AbdrUcken der Stoßstellen der Platten bewirkt.
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Schlie#lich ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der glatte
Papierstreifen unter dem Boden der U-förmigen Fördorrinne her oder durch Schlitze
im unteren Bereich der vertikalen feststehenden seitlichen FAhrungsteile bis an
die Schenkel der U-förmig gebogenen Förderrinne geführt und dann parallel zu diesen
Schenkeln an deren Außenseiten schräg zu deren Bewegungsrichtung aufwärts geftihrt
werden. Auf diese Weise können die Papierstreifen während sie parallel zu den Schenkeln
der U-förmig gebogenen Förderrinne verlaufen, der gewunschten Resultierenden folgen.
Die glatten Papierstreifen können jedoch mit den aufschtumenden Kunststoff erst
dann in Bertihrung kommen, wenn dessen Oberflache über die Oberkanten der Schenkel
der U-fdrmigen gebogenen Förderrinne angestiegen ist, also erst dann, wenn der Aufschäumprozess
nahezu beendet ist und die Kuppenbildung bereits stattgefunden hat. Die glatten
Papierstreifen können dann nur noch dazu dienen, die bereits erfolgte Kuppenbildung
wenigstens teilweise rückgängig zu machen, wozu sie derart bewegt werden konnten,
daß die vertiale Komponente
grö#er ist als die Steiggeschwindigkeit
des Schaumes. Dann würden jedoch an den SeitenflAchen des Schaumkunststoffstranges
Risse entstehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mangel der oben beschriebenen
Vorrichtungen zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der kuppenlose Schaumkunststoffstränge
mit einwandfreien glatten Seitenflächen erzeugt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Herstellen von Schaumkunststoffsträngen von etwa rechteckigem Querschnitt Bit einer
etwa waagerecht bewegten U-fArtig gebogenen aus Papierband oder ähnlichem Werkstoff
bestehenden Förderrinne und im Aufschäumbereich parallel zu beiden senkrechten Schenkeln
der Förderrinne in einem spitzen Winkel zu deren Bewegungsrichtung bewegten Hilfabändern
aus Papier oder ähnlichem Werkstoff, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Boden
und die beiden Schenkel der Förderrinne in an sich bekannter Weise aus gesonderten
Mindern gebildet und die Hilfsbänder an den Innenseiten der Schenkel angeordnet
sind.
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Bei der Vorrichtung gemä# der Erfindung bleiben die Hilfsbãnder, deren
Laufrichtung und Laufgeschwindigkeit sich so einstellen lä#t, daß sie genau der
gewünschten sich aus der Fördergeschwindigkett der U-förmigen Förderrinne und der
Steiggeschwindigkeit des Schaumes ergebenden Resultierenden entspricht, während
des
gesamten Schäumprozesses mit den Seitenflachen des entstehenden
Schaumkunststoffstranges in Berührung, so da# ein völlig kuppenloser Strang mit
glatten Seitenflächen entsteht, der ohne geschAlt oder beschnitten werden zu müssen,
und dementsprechend ohne Abfall, weiterverarbeitet werden kann.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung
dienen zur Führung einet jeden der Hilfabänder zwei Rollen, die an einer das zugehörige
Seitenband abstützenden Seitenwand um parallel zur Seitenwand verlaufende Achsen
drehbar angeordnet sind, sowie ein in der Seitenwand unter der Unterkante den Seitenbandes
und unterhalb der Rollen angeordneter Schlitz.
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Die Achsen der Rollen können in Traversen gelagert sein, die auf senkrecht
zu den Achsen und der Seitenwand verlaufenden Zapfen drehbar sind, wobei wiederum
die Zapfen auf parallel zur Seitenwand verschiebbaren Schlitten angeordnet sein
können. Durch Vermindern des Abetandes dieser Schlitten gegeneinander, zu welchem
Zweck die Schlitten zweckmäßig auf einer parallel zur Seitenwand verlaufenden mit
zwei gegenläufigen Gewindeteilen gleicher Steigung versehenen Spindel angeordnet
sind, laßt sich der Winkel zwischen der Laufrichtung der Hilfsbänder und der Laufrichtung
der Seitenbander verändern, so daß er mühelos und genau den jeweiligen Erfordernissen
angepaßt werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
der Erfindung ist die Spindel mit den auf ihr befindlichen Schlitten und daran befestigten
Rollen insgesamt in ihrer LAngsrichtung gegen die Seitenwand verschiebbar, so daß
die Hilfsbänder in der Vorrichtung an diejenige Stelle gebracht werden können, an
der das Aufschäumen stattfindet.
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Es ist möglich, die Hilfsbänder als endlose Bänder aussubilden, wobei
dann f<1r jedes Hilfoband eine an der Außenseite der Seitenwand angeordnete parallel
zu dem darin befindlichen Schlitz verlaufende Umlenkrolle oder Umlenkleiste erforderlich
ist. In diesen Falle muß das Hilfsband aus einem Werkstoff bestehen, dar auch bei
mehrmaliger Berührung an dem aufschtumenden Kunststoff nicht anklebt, beispielsweise
aus silikonbeschichtetem Papier oder Kunststoff. Weiterhin ist es zweckmäßig, an
der Traverse einer Umlenkrolle eine aus zwei festen und einer beweglichen Rolle
bestehende Anordnung zur Aufnahme überschüssiger Bandlange anzubringen, und es ist
schließlich notwendig, eine oder mehrere der Rollen, über die das Hilfaband geführt
wird, ansutreiben.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemaß der Er findung
sind die an den Schlitten angeordneten Rollen als Haspel zum Ab- bzw. Aufwickeln
eines endlichen Bandes ausgebildet, oder schließlich bei einer weiteren Ausführungsform
wiederum als Umlenkrollen, wobei dann gesonderte Haspel zum Ab- bzw. Aufwickeln
des endlichen Bandes vorgesehen sind, die zweckmä#ig horizontal
parallel
zur Spindel verschiebbar und deren Achsen parallel zu den Achsen der Rollen einstellbar
sind.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel ener Vorrichtung gemä# der
Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Fig. 1 in vereinfachter Ansicht
eine Seitenansicht der Vorrichtung zeigt, während Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie II-II durch die in Fig.1 dargestellte Vorrichtung und Fig. 3 eine Aufsicht
auf die Vorrichtung zeigt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besitzt eine etwa kastenförmige
oben offene Führung, deren feststehende vertikal verlaufende Seitenwände mit 1 und
deren als endloses Transportband ausgebildeter waagerecht verlaufender Boden utit
2 bezeichnet sind.
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Die Fhrung ist durch in deren Längsrichtung beweglich aus glatten
Papier bestehende Bänder ausgekleidet, und suar liegt auf dem als Tränsportband
ausgebildeten Boden 2 ein bodenband 3, während an den Innenseiten der feststehenden
Seitenwände 1 Seitenbänder 4 verlaufen. Das Bodenband 3 und und die Seitenbänder
4 werden der vorrichtung duroh in der Zeichnung nicht dargestellte Haspel sugführt
und nech dem Durchlauf durch die Vorrichtung durch ebenfalls
in
der Zeichnung nicht dargestellte Haspel aufgewickelt. Das Bodenband 3 und die Seitenbänder
4 bewegen sich in der gleichen Richtung, die in Fig. 1 duroh einen am Seitenband
4 angebrachten Pfeil bezeichnet ist und mit der gleichen Geschwindigkeit, die wiederum
mit der Richtung und Geschwindigkeit des Obertrumes des als Boden dienenden Transportbandes
2 Abereinstixnt. An der in Fig. 1 mit 5 bezeichneten Stelle wird eine dünne Schicht
eines flüssigen, Kunststoff und Treibmittel enthaltenden Gemisches auf das Bodenband
3 aufgegeben. Dieses Gemisch schäumt während des Durchlaufes durch die Vorrichtung
auf bis es etwa den durch das Bodenband 3 und die Seitenbänder 4 gegebenen Querschnitt
ausfüllt.
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Das Bodenband 3 kann völlig eben sein oder, wie in der Zeichriang
dargestellt, U-förmig gebogen, wobei jedoch die Höhe seiner Schenkel ia Vergleich
zur Höhe der Seitenbänder 4 gering ist. Zweckmä#ig sind die Schenkel des Bodenbandes
3 nicht höher als es erforderlich ist um ein Herabtropfen des bei 5 aufgebrachten
Gemisches zu verhindern solange die noch leicht flflssig ist.
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Auf jeder der beiden Seitenwände 1 ist eine Spindel 6 angeordnet,
die mittels eines Handrades 7 oder einer anderen geeigneten Vorrichtung drehbar
ist. Die Spindel 6 ist von ihn beiden Enden aus -gehend zur Mitte hin mit zwei gegenläufigen
Gewinden gleicher Steigung versehen. Auf den beiden Gewindeabschnitten der Spindel
6 sind ebenfalls mit Gewinde versehen Schlitten 9 und 9 geführt. Die Spindel 6 ist
auf in der Zeichnung nicht dargestellte
Weise mit den auf ihr befindlichen
Schlitten 8 und 9 in ihrer Längsrichtung gegen die feststehende Seitenwand 1 verschiebbar.
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Auf den Schlitten 8 und 9 sind senkrecht zur Seitenwand 1 verlaufende
Bolzen 10 und 11 angeordnet auf denen Traversen 12 und 13 drehbar befestigt sind.
In den Traversen 12 und 13 sind Rollen 15 und 14 gelagert. Die Achsen der Rollen
14 und 15 verlaufen parallel zur Seitenwand t. Im unteren Teil beider Seitenwände
1 befinden sich, unterhalb der unteren Kante der Seitenbander LF und parallel zu
dieser Längsschlitze 16.
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Von der Rolle 14, die als Haspel ausgebildet ist, läuft ein, im Folgenden
als Hilfsband bezeichnetes Papierband 17 an der Außenseite der Seitenwand 1 herab,
tritt durch den in der Seitenwand 1 befindlichen Schlitz 16 hindurch und läuft an
der Innenseite der Seitenwand 1 aufwärts bis zu der als Aufwickel haspel ausgebildeten
Rolle 15, von der es aufgewickelt wird. Zwischen der Innenseite der Seitenwand 1
und dem Hilfsbend 17 verläuft jedoch, wie insbesondere in Fig. 2 erkennbar ist,
das Seitenband 4.
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Die als Aufwickelhaspel ausgebildete Rolle 15 ist mit einem in der
Zeichnung nicht dargestellten Antrieb versehen, dessen Geschwindigkeit regelbar
ist.
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Die Bedienung der Vorrichtung erfolgt derart, daß zunächst durch Längsverschieben
der beiden auf den Seitenwänden 1 angeordneten Spindeln 6, von denen in den Fig.
1 und 2 nur eine erkennbar ist, die Ourchtrittsstellen der Hilfsbänder 17 durch
die Seitenwände 1 dorthin verlegt werden wo das bei 5 auf das Bodenband 3 aufgebrachte
Gemisch aufzuschäumen beginnt. Dann werden durch Drehen der Spindeln 6 die Winkel,
die die Hilfabänder 17 und die Seitenbänder 4 miteinander bilden und durch geeignete
Einstellung der Antriebe der als Aufwickelhaspel ausgebildeten Rollen 15 die Geschwindigkeiten
der Hilfebänder 17 so eingestellt, daß die Laufrichtungen und -geschwindigkeiten
der Hilfsbänder 17 denjenigen Resultierenden entsprechen, die sich aus der Transportgeschwindigkeit
der Bander 3 und 4 und der Steiggeschwindigkeit des sich bildenden Schaunas ergibt.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform treten anstelle der
in Fig. 1 mit 14 und 15 bezeichneten und als Haspel ausgebildaten Rollen Umlenkrollen
18, 19, die zusanen mit Ab- bzw. Aufwickelhaspeln 20 und 21 und deren Bremsen bzw.
Antrieben 22 und 23 in Traversen 24 bzw. 25 angeordnet sind. Die Traversen 24 und
25 sind um Bolzen 26 und 27 drehbar an Schlitten 28 und 29 befestigt, und diese
Schlitten sind auf einer Spindel 30 verschiebbar wie dies an Hand von Fig. 1 beschrieben
worden ist. Bei der Darstellung in Fig. 3 wurde die der zweiten Seitenwand 1 zugeordnet
spiegelbildlich
entsprechend aufgebaute Anordnung fortgelassen.
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Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform laßt sich derart verändern,
daß als Hilfsband 17 statt eines endlichen Bandes ein endloses Band verwendet wird
In diesem Falle dienen die Rollen 14 und 15 lediglich als Umlenkrollen, eine von
ihnen ist angetriebein. An der Außenseite der Seitenwand 1 verläuft parallel zum
Schlitz 16 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Umlenkrolle oder Umlenkleiste
tEr das Hilfsband 17. An einer der Traversen 12 oder 13 ist eine aus zwei festen
und einer beweglichen Rolle gebildete Vorrichtung zur Aufnahme überschüssiger Bandlänge,
die dann anfällt, wenn die Schlitten 8 und 9 einander genahert werden. angebracht.