DE2167015A1 - Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von endlosen schaumstoffbloecken mit rechteckigem querschnitt nach dem freischaeumprinzip - Google Patents

Description

MASCHINENFABRIK HENNECKE GMBH

Leverkusen, 25. Januar 1977

Mr/RBg

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von endlosen Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt nach den Freischäumprinzip

(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 21 23 216.6-16)

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von endlosen Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt nach dem Freischäumprinzip, wobei ein flüssiges, schäumfähiges Peaktionsgemisch auf eine seitlich begrenzte, wandernde Unterlage aufgegeben wird, auf der das Reaktionsgemisch aufschäumt und die freie Oberfläche des sich bildenden Blockes abgedeckt und egalisiert wird.

Derartige Schaumstoffblöcke, die insbesondere auf Basis von Polyurethan hergestellt sind, werden nach ihrer Fertigung zu Bahnen oder Blockabschnitten zerschnitten und zu Polstermaterial, Isoliermaterial usw. weiterverarbeitet.

üblicherweise erfolgt die Herstellung des Blockes in einer nach oben hin offenen trogartigen Vorrichtung. Auf diesem Merkmal beruht auch der Begriff "Freischäumverfahren", da der Schaumstoff innerhalb des Troges frei nach oben aufschäumen kann. Nachteil des Freischäumverfahrens ist, daß der Block im Querschnitt keine Rechteckform aufweist, sondern daß sich seine Oberfläche von der Mitte zu den Seitenrändern hin nach unten wölbt. Dadurch ist ein Verschnitt an Schaum-

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i-Ilt oder nu

stoff von 8 bis 10 % bedingt, der als Abfall anfällt oder nur für minderwertige Zwecke Verwendung finden kann.

Man hat deshalb auf verschiedenste Weise versucht, eine rechteckige Querschnittsform des Schaumstoffblockes zu erreichen: In der Annahme, daß der sich bildende Schaumstoff beim Aufsteigen an den Seitenbegrenzungen eine so starke Reibung erfährt, daß das Gemisch kollabiert und die Schaumbildung verzögert wird, wurde versucht, die Abdeckfolien der Seitenbegrenzungen mit der gleichen Geschwindigkeit nach oben zu ziehen oder zu dehnen, mit der das schäumfähige Gemisch aufschäumt. Man hat damit auch Erfolg gehabt, jedoch ist der technische Aufwand enorm hoch. Neben der Schäumgeschwindigkeit muß beim Hochziehen oder Dehnen der Abdeckfolien der Seitenbegrenzungen auch noch die Transportgeschwindigkeit in Förderrichtung berücksichtigt werden. Hierzu ist eine große Zahl von Greifern und Führungselementen erforderlich, damit die Abdeckfolien in Förderrichtung entsprechend der jeweiligen Blockhöhe gedehnt bzw. geführt werden können.

Ein anderes bekanntes Verfahren bedient sich eines Schuhes zum gleichmäßigen Verteilen des Reaktionsgemisches über die Breite des Transportbandes. Anschließend an den Aufschäumbereich xvird mittels· eines oberen Transportbandes der Block so zusammengedrückt, daß er rechteckigen Querschnitt erhält. Zum Schütze des Schuhes und des oberen Transportbandes vor Haftenbleiben des Gemisches bz\i. des Schaumstoffes bedient man sich in üblicher Weise einer mitlaufenden Deckfolie. Da der Druck erst ausgeübt wird, wenn die Blockoberfläche bereits verfestigt; ist, wird die Dichtestruktur gestört.

Es ist auch schon bekannt, im Aufschäumbereich mittels umlaufenderBänder, die über ballige Walzen geführt sind, Druck zu erzeugen, so daß entsprechend der Walzenform der aufsteigende Schaumstoff von der Mitte zu den Rändern gepreßt wird. Auch hierbei muß ein wesentlicher Druck ausgeübt

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werden, wodurch die Gefahr besteht, daß die Poreribildung gestört wird und der Schaumstoff, über den Querschnitt gesehen, inhomogene Dichte zeigt.

Schließlich bedient man sich nach einem weiteren bekannten Verfahren eines Deckels, der aus einzelnen, unabhängig voneinander elastisch, nachgiebig gelagerten Deckelelementen besteht. Diese Deckelelemente sind in einem Bereich, angeordnet, in dem der Block fast schon seine volle Höhe erreicht hat, und üben einen Gegendruck auf den sich verfestigenden Schaumstoff aus, der groß genug sein soll, um einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt zu erzeugen. Sie sollen aber nicht so stark drücken, daß das Porengefüge gestört wird. Vorzugsweise bedient man sich auch hierbei wie üblich einer Folie, die unter den Deckelelementen herläuft, um diese vor Verschmutzung zu schützen. In demjenigen Bereich der Vorrichtung, in dem die Deckelelemente angeordnet sind, ist das schäumfähige Gemisch bereits fast vollständig aufgeschäumt. Auf der freien Oberfläche des Gemisches bzw. des entstehenden Blockes hat sich aber schon eine Haut zu bilden begonnen, die eine höhere Dichte aufweist. Die Deckelelemente müssen nun einen wesentlichen Druck ausüben, um den an dieser Stelle bereits weitgehend fertigen Block in die rechteckige Form zu bringen. Besonders nachteilig macht sich dabei die inzwischen gebildete Haut bemerkbar. Es ist in der Praxis kaum möglich, den Gegendruck der Deckelelemente so zu steuern, daß einerseits die rechteckige Querschnittsform des Blockes erhalten wird, aber andererseits die Zellstruktur ungestört bleibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Schaumstoffblöcke mit rechteckigem Querschnitt unter geringem maschinellen Aufwand herstellbar sind, die keine Hautbildung zeigen und homogene Zellstruktur aufweisen.

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Gemäß der Erfindung wird dies verfahrenstechnisch aadurcn e reicht, daß die Abdeckung der freien Oberfläche frühestens unmittelbar nach der Aufgabe des Reaktionsgemisches und spätestens vor der Zone, in der sich eine Haut auf der freien : Oberfläche des entstehenden Blockes bilden würde, erfolgt und daß entlang des Aufschäumbereiches die Oberfläche des aufsteigenden Schaumstoffes zusammen mit der Abdeckung egalisiert wird, wobei durch den Egalisiervorgang nur ein vernachlässigbar geringer Druck auf den sich bildenden Schaumstoff ausgeübt wird.

Es ist das Verdienst dor vorliegenden Erfindung, erkannt zu haben, daß weniger die Reibung des Gemisches an den Seitenwänden die Wölbung der Oberfläche des Schaumstoffblockes verursacht, sondern daß diese Erscheinung im wesentlichen auf den durch die sich bildende Eaut verursachten Oberflächenspannungen beruht. Durch das rechtzeitige Abdecken der freien Oberfläche mit einer Folie wird die Hautbildung vermieden, und durch das anschließende Egalisieren im Aufschäumbereich werden Störungen beim Aufschäumen an den Seitenbegrenzungen ausgeglichen. Durch die Kombination dieser einfachen Maßnahmen gelingt es also, einen Schaumstoffblock mit rechteckigem Querschnitt herzustellen, der homogene Zellstruktur zeigt. Der Egalisiervorgang wird mittels einer auf dem sich bildenden Schaumstoff unter Zwischenlage der Deckfolie schwimmend gehaltenen Egalisierverrichtung, die z. B. aus einem Lattenrost besteht, durchgeführt.

Die Verwendung von Deckfolien ist bereits eingangs an einer bekannten Vorrichtung beschrieben worden. Sie dient dort jedoch lediglich zum Schütze der Egalisiervorrichtung vor Verschmutzung durch das Gemisch, denn der aufgezeigte Stand der Technik macht keine Aussage darüber, an welcher Stelle die Deckfolie aufgelegt werden muß.

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Die Verwendung von Deckfolien ist auch ansonsten in der Schaumstofftechnik bei der Herstellung von Platten und Profilsträngen auf sogenannten Doppeltransportbändern allgemein bekannt. Dabei dienen die Deckfolien entweder dem Schütze der Maschinenteile vor dem adhäsiven Gemisch oder die Deckfolien selbst sind als Deckschichten des zu fertigenden Profils gedacht. Es handelt sich im zweiten Falle unter anderem um Bahnen aus Metallblech oder Dachpappe. Das sich bildende Profil wird dabei oft auch schon im Aufschäumbereich von oben her egalisiert. Dies geschieht jedoch nicht in der Absicht, eine Wölbung der SchaumstoffOberfläche zu verhindern. Bei der relativ geringen Aufschäumhöhe besteht eine Gefahr der Wölbung kaum, zumal durch das Auflegen der Deckschicht keine Haut entstehen kann. Man setzt den sich bildenden Schaumstoff vielmehr unter Druck, um einen verdichteten Schaumstoffkern zu erhalten. Man spricht deshalb auch vom "Druckschäumverfahren". Hierbei wird im Gegensatz zu dem vorbeschriebenen Freischäumverfahren neben der Verdichtung eine gute Haftung des Schaumstoffkernes an den Deckschichten gewünscht. Entsprechend dem von den Doppeltransportband auf den sich bildenden Schaumstoffkern ausgeübten Druck erhält man eine mehrfache Verdichtung des Schaumstoffes gegenüber dpm Freischäumverfahren. Da dieser Technik völlig andere Absichten und Voraussetzungen zugrundeliegen, konnte der Fachmann auch aus diesem Stand der Technik keine Lehre im Sinne der vorliegenden Erfindung ziehen.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aufgetragene flüssige schäumfähige Gemisch zusammen mit der Abdeckung kalibriert. Durch diese Maßnahme wird das Gemisch auf der Bodenfolie über die Breite des Bodenbandes gleichmäßig verteilt. Gleichzeitig wird das Einschlagen von Luft zwischen die Abdeckfolie und das Gemisch vermieden.

In einer Zeichnung ist eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Ausfüh-

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rungsbeispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 die Vorrichtung in Seitenansicht mit einem Lattenrost als Egalisiervorrichtung j

Figur 2 den Lattenrost in der Stirnansicht, Figur 3 den Lattenrost in der Draufsicht,

Figur 4 den Lattenrost im Schnitt gemäß Linie A-B in Figur 3,

Figur 5 die Vorrichtung mit einer endlos umlaufenden Egalisiervorrichtung .

In Figur 1 wird auf das Obertrum 1 eines Transportbandes 2 eine Bodenfolie 3 aufgegeben, die von einer Abwickelstation k abläuft. Die Seitenbegrenzungen 5 sind ebenfalls mit Seitenfolien 6 verhüllt, die. von Abwickelstationen 7 ablaufen. Mittels einer Aufgabevorrichtung 8 wird schäumfähiges Gemisch auf die Bodenfolie 3 aufgegeben, das sich dort als dünne Schicht 9 verteilt. In Förderrichtung schäumt das Gemisch 9 dann im Aufschäumbereich 10 zum Schaumstoffblock 11 auf. Im Aufschäumbereich 10 wird auf die Gemischschicht 9 bzw. den sich bildenden Schaumstoffblock 11 eine Abdeckung 12 aufgelegt, die aus einer von einer Abwickelstation 13 ablaufenden Deckfolie besteht. Sie vermeidet die Hautbildung. Die Deckfolie wird unter einer Egalisiervorrichtung 14 hergeführt, die aus einem Lattenrost 16· besteht, dem eine Walze 15 als Kalibriervorrichtung zugeordnet ist. Die Walze 15 ist im Tragrahmen 17 höheneinstellbar gelagert, der seinerseits in einem in Längsrichtung der Vorrichtung verschiebbaren Schlitten 18 geführt ist.

Der Lattenrost (Figuren 2 bis 4) besteht aus zwei Teilen 19 und 20, wobei jeweils zu den Seitenbegrenzungen 5 hin ein Gurt 21 bzw. 22 vorgesehen ist. An ihnen sind die Latten 23

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bzw. 24 befestigt. Letztere greifen mit Nut 25 und Feder 26 (Figur 4) ineinander, so daß die ^meile 19 und 20 des Lattenrostes l6 gegeneinander verschiebbar sind, um die Arbeitsbreite einstellen zu kennen. Die Toleranzen zwischen Nut 25 und Feder 26 sind relativ grob gehalten, damit der Lattenrost l6 sich dem Profil des sich bildenden Schauinstoffblockes anpassen kann.

In Figur 5 wird auf das Obertrum 2 8 eines Transportbandes 29 eine Bodenfolie 30 aufgelegt, die von einer Abwickelstation 31 abläuft. Seitenbegrenzungen 32 sind durch Seitenfolien 33 gegen den sich bildenden Schaumstoff abgedeckt. Diese Seitenfolien 33 laufen von Abwickelstationen 34 ab. Mittels einer Aufgabevorrichtung 35 wird ein schäumfähiges Gemisch in dünner Schicht 36 auf die Bodenfolie 30 aufgebracht. Auf die Gemischschicht 36 wird eine Deckfolie 37 als Abdeckung von einer Abwickelstation 38 aufgelegt, die als Auflegevorrichtung dient. Als Sgalisiervorrichtung wird ein endloses Band 39 verwendet, das über Walzen 40 umläuft und dessen Untertrum 41 locker von den Walzen 40 auf den sich bildenden Schaumstoff herabhängt und auf der Deckfolie 37 aufliegt.

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von endlosen Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt nach den Freischäumprinzip, wobei ein flüssiges, schäumfähiges Reaktionsgemisch auf eine seitlich begrenzte, wandernde Unterlage aufgegeben wird, auf der das Reaktionsgenisch aufschäumt und die freie Oberfläche des sich bildenden Blockes abgedeckt und egalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung der freien Oberfläche frühestens unmittelbar nach der Aufgabe des Reaktionsgemisches und spätestens vor der Zone, in der sich eine Haut auf der freien Oberfläche des entstehenden Blockes bilden würde, erfolgt und daß entlang des Aufschäumbereiches die Oberfläche des aufsteigenden Schaumstoffes zusammen mit der Abdeckung egalisiert wird, wobei durch den Egalisiervorgang nur ein vernachlässigbar geringer Druck auf den sich bildenden Schaumstoff ausgeübt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgetragene schäumfähige Gemisch zusammen mit der Abdeckung kalibriert wird.

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