DE2455736C2 - Breitstrahldüse zur Herstellung eines Polyurethanschaums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Breitstrahidüse zur Herstellung eines Polyurethanschaums aus einer flüssigen Polyurethanreaktionsmischung in einer Form, wobei eine Relativbewegung der Form und der Düse zueinander erfolgt und wobei das Polyurethan abwärts in die Form eingesprüht wird.

Durch »Kunststoffe«, 1971, Seite 240—242 ist eine derartige Breitstrahldüse zum Versprühen des in den Mischköpfen aiiTsereiteten Polyurethans bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Düse zu schaffen, die kostengünstig in der Herstellung ist und die einen gleichmäßigen Eintrag in die Form gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Durch Verwendung eines herkömmlichen T-Stückes wird ein preisgünstiger Gießkopf geschaffen, wobei die Anpassung an unterschiedliche Dimensionen einfach vorgenommen werden kann. Da der Schlitz bogenartig ausgebildet ist, wird eine gleichmäßige Ausbildung des Sprühfächers erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Düsenschlitz einen Bogen von bis zu 140°, vorzugsweise von 100°.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Polyurethanschaums,

F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Düse und Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 2.

In F i g. 1 ist durch die Bezugszahl 3 ein Lagertank für organisches Polyisocyanatmaterial, durch die Bezugszahl 4 ein Aktivatortank und durch die Bezugszahl 5 ein Hatztank gekennzeichnet. Die Lagerbehälter 3,4 und 5 sind durch Rohre 6,7 und 8, über die Pumpen 9,10 und 11 mit einem Polyurethanmischkopf 12 verbunden. Der Mischkopf 12 weist vorzugsweise einen motorgetriebenen Rührer 13 mit Rührflügeln 14 auf und dient zur Erleichterung des Vermischens des Polyisocyanate mit dem Aktivator und dem Harz, während diese unter einem Druck in dem Mischkopf 12 gehalten werden. Die Reaktionsmischung gelangt von dem Mischkopf 12 in das Verteilerrohr 15 mit einer Breitstrahldüse 16, die einen fächerartigen Gießstrom erzeugt.

Aus der Düse 16 wird die flüssige Polyuiethanmi· schung in die Form 21 gesprüht Die Höhe der Düse über der Form wird derart eingestellt, daß eine bestimmte Charge der flüssigen Polyurethanmischung in einem Gießmuster auf die gewünschte Breite aufgebracht wird, die sich über die volle Breite der Form erstrecken kann. Wird auf die ganze Gießoberfläche, d. h. auf die ganze Oberfläche einer Form, die Charge im wesentlichen gleichzeitig aufgebracht, dann beginnt das Schäumeii gleichzeitig in der ganzen Form oder über den ganzen Querschnitt einer Platte hinweg, baher ist die Neigung gering, daß der Schaum in weichem Zustand infolge eines Druckunterschiedes, der sich infolge eines ungleichmäßigen Schäumens sowie eines Fließens von einer Zone zu einer anderen entwickelt, zusammenfällt Dies gilt insbesondere dann, wenn die Form Staukörper oder Eingußstellen aufweist welche dem Schaum besondere Konturen verleihen, so wie dies beispielsweise bei einem geformten Einzelsitz der Fall ist. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist bewegt sich die Form 21 in der Weise unterhalb der Düse, daß die flüssige Polyurethanmischung zuerst in das vordere Ende der Form eingebracht wird. Passiert das hintere Ende der Forrn die Düse, dann werden durch das Ventil 25 die Öffnungen verschlossen, durch welche die Leitungen 6, 7 und 8 in den Mischer 12 eintreten. Sobald die Form 21 sich unterhalb der Vorrichtung 15 bewegt, wird durch eine Betätigung des Ventils 25 die Zufuhr der Bestandteile der flüssigen Polyurethanmischung in den Mischer abgestoppt während die Öffnung geöffnet wird, weiche den Mischer 12 mit der Leitung 26 verbindet. Ist das Ventil 25 zu der Leitung 26 offen, dann wird Methylenchlorid, Methylethylketon oder ein ähnliches Lösungsmittel aus dem Lagerungstank 24 in die Mischkammer 12 gepumpt, um noch eine in dem Mischer vorhandene restliche flüssige Polyurethanmischung herauszuspülen, wodurch der Mischer 12 und die Düse 16 in einen sauberen Zustand versetzt werden. Der Mischer ist nunmehr dazu bereit, nach einer entsprechenden Einstellung des Ventils 25, das die öffnung zwischen der Leitung 26 und dem Mischer 12 verschließt und die/Vfnungen zwischen dem Mischer 12 und den Leitungen 6, 7 und 8 öffnet eine zweite Form zu begießen.

Die in F i g. 2 gezeigte Düse besteht aus einem T-förmigen Rohrverbindungsstück, welches Öffnungen 17,18

und 19 aufweist. Die öffnung 17 der T-förmigen Rohrverbindung ist mit dem Ende des Rohres 15 in der in F i g. 1 gezeigten Weise verschraubt Die Öffnungen 18 und 19 sind durch Absperrelemente 22 und 23 verschlossen, die an der Rohrverbindung zur Verschüeßung die-

ser öffnungen angeschweißt oder anderweitig befestigt sind. Das Rohrverbindungsstück besitzt eine Öffnung 20, die exakt eingeschnitten oder eingesägt worden ist Gemäß F i g. 3 bildet der Einschnitt 20 einen Bogen von 140". Ein 100°-Bogen liefert bei einer entsprechenden Einstellung des Abstandes zwischen der Düse und der Gießoberfläche einen gewünschten Sprühwinkel oder ein gewünschtes Sprühmuster.

Die Breite des Gießstroms richtet sich nach einer Vielzahl von Parametern, und zwar der Bogenlänge und der Breite des Schlitzes sowie der geometrischen Form des Schlitzes (in diesem Falle kreisförmig), es kommt jedoch jede geometrische Form in Frage, wobei jede ihre eigene einzigartige Wirkung auf den Gießstrom und die Verteilung des Materials quer zu dem Gießstrom ausübt Von Bedeutung sind ferner der Druck in der Mischkammer sowie die Höhe der Fächerdüse oberhalb der Gießoberfläche. Im allgemeinen wird unter den Standardbetriebsbedingungen bei einer gegebe

nen Gießmaschine im wesentlichen ein konstanter Druck eingehalten. Es ist vorteilhaft, wenn der Fächerwinkel derartig ist, daß ein Gießmuster mit einer solchen Breite erzielt wird, daß ein minimales Fließen erforderlich ist, um die Form zu füllen. Verstärkungselemente, wie beispielsweise grobe Leinwand oder andere Tücher, können in die Form an den Seiten eingebracht werden. Das Aufprallen der Flüssigkeit trägt zu einem Festhalten der jeweiligen Gewebe an der gewünschten Stelle in der Foriii bei. Auf diese Weise kann eir,- ver- to stärkter geformter Gegenstand hergestellt werden.

Ein weiterer Vorteil, der unter Einsatz dieser Gießverteilungsvorrichtung erhielt werden kann, besteht darin, daß ein Spritzen sowie eine Hohlraumbildung infolge des Aufprallens eines Stromes mit einem relativ hohen Druck auf die Gießoberfläche vermieden wird. Formen mit Stegen, Staukörpern oder anderen Teilerelementen können in zufriedenstellender Weise gefüllt werden. Da die Bewegung nur in einer Richtung erfolgt, wird durch eine derartige Verteilung das Einschließen von Luft in der Gießoberfläche oder ein Überlappen von Schaum durch den Gießstrom herabgesetzt. Das erhaltene Produkt besitzt gleichmäßige Eigenschaften längs einer Linie, die senkrecht zu der Gießbewegung steht, da die Verteilung ohne Hin- und Herbewegung erfolgt. Eine entsprechend ausgestaltete Düse kann direkt an dem Auslaßende einer Polyurethanschäumungsvorrichtung angebracht werden, ohne daß dabei merklich der Staudruck erhöht wird. Sie ist besonders geeignet zu einem Anbringen an eine sogenannte Niedrigdruck-Polyurethanschäumungsvorrichtung, sie kann jedoch auch an Hochdruck-Schäumungsvorrichtungen angebracht werden, um die üblichen Druckreduziereinrichtungen zu ersetzen.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Breitstrahldüse zur Herstellung eines Polyurethanschaums aus einer flüssigen Polyurethanreaktionsmischung in einer Form, wobei eine Relativbewegung der Form und der Düse zueinander erfolgt und wobei das Polyurethan abwärts in die Form eingesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (16) aus einem T-förmigen Rohrverbindungsstück besteht, dessen gegenüberliegende Öffnungen (18,19) verschlossen sind, wobei ein Düsenschlitz (20) zwischen den verschlossenen öffnungen in einer Ebene senkrecht zur Rohrachse und der Zufuhröffnung der Reaktionsmischung (17) gegenüberliegend angeordnet ist.

2. Breitstrahidüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenschlitz (20) einen Bogen von bis zu 140° einschließt