DE2460910A1

DE2460910A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbrechen der geschlossenen zellen von weichschaumstoffteilen

Info

Publication number: DE2460910A1
Application number: DE19742460910
Authority: DE
Inventors: Herbert Bergmann; Guenter Dr Hauptmann; Juergen Hoffmann; Gerhard Dipl Ing Roth; Paul Seiler
Original assignee: 5090 LEVERKUSEN; Bayer AG; Hennecke GmbH
Current assignee: 5090 LEVERKUSEN; Bayer AG; Hennecke GmbH
Priority date: 1974-12-21
Filing date: 1974-12-21
Publication date: 1976-07-01
Also published as: BE836862A; ES443693A1; DE2460910B2; FR2294827B1; JPS5189569A; FR2294827A1; GB1530163A

Description

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MASCHINENFABRIK HENNECKE GMBH BAYER AKTIENGESELLSCHAFT

Leverkusen, 20. Dezember Mr/RBg

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbrechen der geschlossenen
Zellen von Weichschaumstoffteilen

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbrechen der geschlossenen Zellen von V/eichschaumstoffteilen unter Anwendung von Druck.

Zur Erzielung besonderer Eigenschaften, z.B. der Wärmeleitfähigkeit von Sitzpolstern aus geschlossenzelligen Schaumstoffen oder zur besseren £nschmiegbarkeit des Polsters an den
Körper, ist es erforderlich, die geschlossenen Zellen aufzubrechen, damit das darin enthaltene Gas entweichen kann.

Solche Schaumstoffteile werden in zunehmendem Maße auf Basis Polyurethan als sogenannter Kaltschaum hergestellt. Die aus den aufplatzenden Zellen entweichenden Gase, im wesentlichen Amine, müssen gezielt entfernt werden, wenn man Geruchsbe- . lästigungen vermeiden will.

Bisher hat man die geschlossenen Zellen durch mechanische
Methoden, wie Pressen oder Führen durch einen Walzenspalt, aufgebrochen. Ein Durchwalken von Hand zum öffnen der Zellen läßt sich nur im Labormaßstab durchführen.

Diesen bekannten Verfahren haftet der Mangel an, daß die Schaumstoffteile recht stark strapaziert werden und Schaden auftreten

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können. Ferner ist nicht sichergestellt, daß die Schaumstoffteile gleichmäßig über Dicke, Breite und Länge aufgedrückt sind, Auch ist das Problem der Geruchsbelästigung durch die austretenden Gase bei diesen bekannten Verfahren nicht gelöst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine schonende Behandlung des Schaumstoffteils während des Aufbrechvorganges der Zellen gewährleisten. Vorzugsweise soll gleichzeitig eine Entfernung des freiwerdenden Gases ohne Belästigung des Bedienungspersonals ermöglicht werden.

In verfahrenstechnischer Weise wird der erste Teil der Aufgabe durch die Erfindung dadurch gelöst, daß das Weichschaumstoffteil in einen abgedichteten Raum eingeschlossen und dort mittels Luft oder Gas bei Erzeugung eines vom Atmosphärendruck abweichenden Druckes beaufschlagt wird, der so groß ist, daß er die Festigkeit der Zellwände überwindet.

Der zweite Teil der Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Luft bzw. das Gas und das aus den Zellen freigewordene Gas abgesaugt wird.

Bezüglich des Druckes ergibt sich die Alternative: Entweder wird als Druck Überdruck angewendet oder Unterdruck. In beiden Fällen wird bei genügender Druckeinwirkung das Platzen der Zellwände bewirkt, so daß der gewünschte Effekt eintritt. Im Falle der Verwendung von Überdruck wirkt diesem der Druck des in den Zellen eingeschlossenen Gases, zusätzlich zu der Festigkeit der Zellwände, entgegen. Bei Anwendung von Unterdruck platzen die Zellwände durch die Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in den Zellen und dem angelegten Vakuum. Das zweite Verfahren ist insofern vorteilhafter, als beim Erzeugen des Vakuums gleichzeitig die aus den Zellen freiwerdenden Gase mit abgesaugt werden, so daß keine Belästigung entsteht. Verwendet man Überdruck, so muß man einen zusätzlichen Absaugschritt durchführen.

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Vorzugsweise wird das Verfahren mehrmals wiederholt. Dadurch wird erreicht, daß auch Zellen in größerer Tiefe aufbrechen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Druck im Sinne höherer Krafteinwirkungen auf die ZeIlwände gesteigert. Auch hierdurch kann insbesondere eine grö3ere Tiefeneinwirkung in das zu bearbeitende Schaumstoffteil erziele werden.

Die beiden letztgenannten Ausführungsformen des Verfahrens sind vorteilhafterweise in Kombination anwendbar, wodurch der Effekt erhöht wird.

Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bedient man sich eines mit einem abdichtenden Deckel versehenen Druckbehälters, der mit einer Druckerzeugungseinrichtung verbunden ist. Bei der Anwendung von Überdruck besteht die Druckerzeugungseinrichtung aus einem Kompressor bzw. äquivalent dazu aus einer. Anschluß an eine Preßluftleitung, die unter genügend hohem Druck steht.

Zur Abfuhr der aus den Zellen freiwerdenden Gase ist die mit einem Kompressor versehene Vorrichtung vorzugsweise mit einer Absaugvorrichtung verbunden. Diese wird betätigt, bevor der Druckbehälter zur Entnahme des Schaumstoffteils geöffnet wird. Es versteht sich, daß zwischenzeitlich eine Belüftung stattfinden muß, um den Behälter nach dem angelegten Vakuum öffnen zu können.

Will man das Verfahren mit Unterdruck betreiben, besteht die Druckerzeugungseinrichtung aus einer Vakuumpumpe.

Zum Arbeiten mit Unterdruck hat sich eine Vorrichtung als besonders günstig erwiesen, bei der der Deckel des Druckbehälters aus einer luftdichten elastischen Folie besteht und der Druckbehälter selbst als festes, möglichst flaches Unterteil ausge-

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ausgebildet ist. Dadurch kann sich die elastische, reißfeste Folie flächerihaft an das Schaurastoffteil anschmiegen und durch ihre Druckwirkung infolge des von außen darauf einwirkenden Atmosphärendruckes die Zellen zürn Platzen bringen. Es hat sich gezeigt, daß sogar Beschädigungen der Folie in Form von Löchern das Verfahren nicht beeinträchtigen, da die Lochränder selbstdichtend wirken.

Vorzugsweise sind größere freie Räume in dem Formhohlraum durch Füllstücke ausgelegt. Dies erweist sich als besonders günstig bei Verwendung einer elastischen Folie als Deckel, da die Füllstücke scharfkantige Umlenkungen der elastischen Folie vermeiden .

Die Behandlung eines Schaumstoffteils beträgt etwa 350 Sekunden bei der Anwendung des Vakuurnve rf ahrens. Diese Taktzeit setzt sich zusammen aus vier. Evakuierzeiten von je 2,5 Sekunden (= 10 Sekunden), vier Belüftungszeiten von je 2,5 Sekunden (= 10 Sekunden) und aus 10 Sekunden für manuelle Arbeiten.

In einer Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Vakuumverfahrens in doppelter Anordnung in einer Anlage und

Fig. 2 die 'erfindungsgemäße Vorrichtung in der Ausführungsform zur. Durchführung des Überdruckverfahrens.

Gemäß Fig. 1 sind zwei gleichartige Vorrichtungen 1a, 1b an ein gemeinsames pneumatisches Steuersystem J> angeschlossen.. Der Aufbau der Vorrichtungen 1a, 1b ist folgender:

Die Druckbehälter 4a, 4b bestehen aus Unterteilen 5a* 5b und Oberteilen 6a, 6b. Die Unterteile 5a, 5b 'sind starr ausgebildet und mit Absauganschlüssen 7a, 7b versehen. Auf Dichtungsränder 8a, 8b sind die Oberteile 6a, 6b auflegbar. Diese bestehen aus

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elastischen, schmiegsamen Folien 9a., 9b aus einem Polyurethan-Elastomer . Auf den Unterteilen 5a, 5b sind die zu behandelnden Weichschaumstoffteile 10a, 10b placiert. Freie.Räume sind mit Füllstücken ;54a, J54b ausgelegt. Bei geschlossenen Vorrichtungen 1a, 1b spannen sieh die Folien 9^a* 9t> über die Weichschaumstoffteile 10a, 10b und sind mittels Rahmen 11a, 11b auf die Dichtungsränder 8a, 8b gepreßt. Dazu dienen pneumatisch betätigbare Kniehebel 12a, 12b. Dem pneumatischen Steuersystem 5 ist das Absaugsystem 15 zugeordnet.

Zunächst werden die Hohlräume I4a zwischen dem Unterteil 5a· und dem Oberteil 6a evakuiert, indem die Ventile 15a und 16 geöffnet sind, so daß der Hohlraum I4a über die Leitung 17 mit der Vakuumpumpe 18 verbunden ist. Während der Vakuumbehandlung des Weichschaumstoffteils 10a ist das Ventil 19 geschlossen. Ventil 19 stellt die Verbindung zum Überdruckteil 20 des Steuersysteme; 2 dar. Soll nun der Hohlraum 14a entlastet werden, öffnet Ventil 19 unter gleichzeitigem Schließen des Ventils 16, wobei die Vakuumpumpe 18 die Leitung 17 unter Vakuum hält. Nun strömt Druckluft aus einem Druckluftbehälter 21 über Leitung 22 in den Hohlraum 14a. Soll nun erneut Unterdruck angelegt werden, wird das Ventil I9 in geschlossener Stellung von dem Endschalter 2J abgefragt, ob ein vorbestimmtes Vakuum vorhanden ist. Gegebenenfalls muß die Vakuumpumpe 18 eingeschaltet werden. Dann öffnet Ventil 16 wieder, nachdem bereits vorher Ventil 19 geschlossen, hat . Während des gesamten Vorganges ist Ventil 15b geschlossen, so daß die Vorrichtung 1b in Ruhestellung ist. Bei geschlossenem Ventil 15a- ist Vorrichtung 1a in Ruhestellung.

Beide Vorrichtungen 1a, 1b können auch parallel, d. h. gleichzeitig betrieben werden. Bei der abwechselnden Arbeitsweise jedoch lassen sich die manuellen Arbeiten wechselweise und damit zeitsparend durchführen.

Das Verschließen der Unterteile 5a, 5b und der Oberteile 6a, 6b mittels der Kniehebel 12a, 12b erfolgt über Wege-Fußventile

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24a, 24b. Die Ventile 25a, 25b dienen dem Umsteuern von Öffnen auf Schließen und umgekehrt.

Der Druckbehälter 26 gemäß Fig. 2 besteht aus einem Unterteil 27, auf dem das zu behandelnde Schaumstoffteil 28 aufliegt, und einem Deckel 29, der im geschlossenen Zustand des Druckbehälters 26 mit dem Unterteil 27 abdichtet. Das Unterteil 27 weist einen Anschlußstutzen J>0 auf, der mit einem Dreiwegehahn 31 verbunden ist. Dieser ist einerseits mit einer Druckpumpe 32 verbunden, so daß bei entsprechender Stellung des Dreiwegehahns 31 die Druckluft in den Druckbehälter 26 einströmen kann. Durch Urnstellen des Dreiwegehahns 31 läßt sich der Anschlußstutzen 30 mit einer Saugpumpe 33 verbinden. Bei Umschaltung des Dreiwegehahns 31 läßt sich nach der Behandlung des Schaumstoffteils 28 die Druckluft und insbesondere die aus den Zellen entwichenen Gase absaugen. Ein Hahn 3^ dient zum Belüften des Druckbehälters 26 auf Atmosphärendruck zum Zwecke des Öffnens.

Es versteht sich, daß man auf die Saugpumpe 33 verzichten kann, wenn man den saugseitigen Anschluß der Druckpumpe 32 durch eine Zweigleitung mit dem Druckbehälter 26 verbindet. Im Falle der Druckauffüllung saugt dann die Druckpumpe 32 Luft aus der Atmosphäre an und drückt sie in den Druckbehälter 26; im Falle des Absaugens wird der zur Atmosphäre weisende Ansaugstutzen geschlossen und der mit dem Druckbehälter 26 verbundene Zweiganschluß geöffnet, so daß nun die Druckpumpe 32 den Druckbehälter 26 leersaugen kann. Dabei ist der Dreiwegehahn 31 so geschaltet, daß abgesaugte Luft und Zellgas in ein Ableitungssystem gedrückt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. , Verfahren zum Aufbrechen der geschlossenen Zellen von Weichschaumstoffteilen unter Anwendung von Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichschaumstoffteil in einen abgedichteten Raum eingeschlossen und dort mittels Luft oder Gas bei Erzeugung eines vom Atmosphärendruck abweichenden Druckes beaufschlagt wird, der so groß ist, daß er die Festigkeit der Zellwände überwindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft bzw. das Gas und das aus den Zellen freigewordene· Gas abgesaugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck Überdruck angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck Unterdruck angewendet wird.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung mehrmals wiederholt wird.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet", daß der Druck im Sinne höherer Krafteinwirkung auf die Zellwände gesteigert wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch einen mit abdichtendem Deckel (6, 29) versehenen Druckbehälter (4, 26), der mit einer Druckerzeugungseinrichtung (18, 32) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung aus einer Druckpumpe (32) besteht.

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9· Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Absaugpumpe (33) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung aus einer Vakuumpumpe (18) besteht.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) des Druckbehälters (4) aus einer luftdichten elastischen Folie (9) besteht.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 11* dadurch gekennzeichnet, daß in freie Räume des Hohlraums des Druckbehälters (4a, 4b) Füllstücke (34) einlegbar sind.

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