DE2557572A1

DE2557572A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von schaumstoffbloecken mit rechteckigem querschnitt

Info

Publication number: DE2557572A1
Application number: DE19752557572
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Althausen; Ferdinand Dr Proksa; Reiner Raffel
Original assignee: Hennecke GmbH
Current assignee: Hennecke GmbH
Priority date: 1975-12-20
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DE2557572C2; GB1531887A; US4108585A; FR2335332B1; FR2335332A1; CA1059712A

Description

MASCHINENFABRIK HENNECKE GMBH

'3.

Leverkusen, | g, ß_eZi 1975

Mr/RBg

Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumntoffblöeken mit rechteckigem Querschnitt, insbesondere auf Basis Polyurethan, bestehend aus einem endlosen Transportband mit Seitenbegrenzungen des Obertrums, einer Abwickelstation für eine Boden- und Seitenfolie zum Abdecken des Obertrums und der Seitenbegrenzungen, einer Egalisiervorrichtung in Form einer Walze oder eines Rakels, die sich quer zur Förderrichtung erstreckt, einer Geraischaufgabevorrichtung sowie einer Abwickelstation für eine Folie zum Abdecken des aufgetragenen Gemisches.

Bei der Herstellung von Schaumstoffblöcken hat man den gewünschten rechteckigen Querschnitt dadurch erzielt, daß man das aufschäumende Gemisch mit einer Folie aus Papier oder Kunststoff abdeckt und im Bereich de;- Aufsteigens des Schaumes durch möglichst sanften flächigen Druck das Entstehen der Wölbung vermeidet. Es hat sieh jedoch gezeigt, daß die Oberfläche des Schaumstoffblockes nach dem Abziehen der Abdeckfolie große offene und geschlossene Blasen aufweist. Man war bisher der Ansicht, daß diese Blasen durch die Gasentwicklung bei der Schäumreaktion entstehen. Deshalb ist bereits versucht worden, eine poröse oder perforierte Abdeckfolie zu verwenden. Nachteilig dabei ist, daß die flächige Egalisiervorrichtung im

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Aufschäumbereich durch das die Abdeckfolie ebenfalls durchdringende Reaktionsgemisch verschmutzt wird. Verwendet man eine Abdeckfolie mit geringerer Durchlässigkeit, wird zwar der Durchtritt des Reaktionsgemisches vermieden, jedoch kann das sich unterhalb der Abdeckfolie befindliche Gas nicht schnell genug durch die Abdeckfolie hindurch entweichen. Auch eine Kombination zweier Folien ist bereits vorgeschlagen worden, wobei die gasdurchlässige Folie nochmals mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Folie abgedeckt ist, um ein Verschmutzen der Egalisiervorrichtung zu verhindern. Damit ist natürlich ein großer Aufwand verbund en.

Es gehört zum Verdienst der vorliegenden Erfindung, erkannt zu haben, daß die Blasenbildung an der Oberfläche des Schaumstoffblockes nicht so wesentlich von der Gasentwicklung während der Schäumreaktion abhängt, sondern vielmehr von der Luft, die beim Auflegen der Abdeckfolie zwischen dieser Folie und der Gemischoberfläche eingeschlossen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das bisher nicht erkannte Problem des Bildens von Blasen auf der Oberfläche des Schaumstoffblockes., die durch Einschließen von Luft beim Auflegen der Abdeckfolie auf das flüssige Reaktionsgemisch entstehen, zu lösen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Egalisiervorrichtung als Stauvorrichtung ausgebildet und in demjenigen Bereich angeordnet ist, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist; daß die Stauvorrichtung mit der Oberfläche des Obertrums einen Spalt bildet; daß der Abstand der in den Spalt einlaufenden Folien im Spalt geringer ist als die Höhe der Schicht des Reaktionsgemisches unmittelbar vor dem Spalt und daß der zwischen der einlaufenden Abdeckfolie und der Schicht des aufgetragenen Reaktionsgemisches eingeschlossene Winkel CC mindestens 60° beträgt .

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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Zuführung der Abdeckfolie in einer solchen Weise erfolgt, daß selbst bei dem manchmal unvermeidlichen Flattern der zugeführten Abdeckfolie diese kontinuierlich fortlaufend Kontakt mit der Oberfläche des aufgetragenen Reaktionsgemisches erhält und kein wellenartiger, sprunghafter Kontakt stattfindet, der die Lufteinschlüsse verursachen würde.

Es versteht sich, daß die Stauvorrichtung in ihrer Höhe über dem Obertrum des Transportbandes vorzugsweise einstellbar ist, damit sie sich auf verschiedene Schichtstärken des Reaktionsgemisches einstellen läßt.

Nach einer weiteren besonderen, vorteilhaften Ausführungsform ist die Stauvorrichtung innerhalb des Bereiches, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, längsverschiebbar gelagert. Diese Maßnahme ermöglicht die optimale Einstellung der Stauvorrichtung auf verschieden schnell reagierende Reaktionsgemische, ohne daß die Produktionsgeschwindigkeit, d. h. die Vorschubgeschwindigkeit des Transportbandes, verändert werden müßte.

Die erfinderische Lehre gibt an, daß der Abstand der Folien im Spalt mit der Schichthöhe des Reaktionsgemisches unmittelbar vor dem Spalt verglichen werden muß. Es versteht sich, daß man in der Praxis genau so gut die Spalthöhe zwischen der Stauvorrichtung und der Oberfläche des Obertrums des Transportbandes anstelle des Abstandes der Folien heranziehen kann; denn die Folien haben in der Regel nur eine Dicke von wenigen Zehntel Millimetern, während die Stärke des aufgetragenen Gemisches in der Regel mehrere Zentimeter, beispielsweise 5 cm, beträgt.

In gleicher Weise kann auch der eingeschlossene Winkel et von der Einlauflinie der Abdeckfolie aus bis zur Oberfläche des Obertrums gemessen werden, denn normalerweise hat die Gemisch-

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schicht im flüssigen Bereich noch ziemlich gleichbleibende Stärke. Aber auch abgesehen davon wären die Abweichungen so gering, daß sie im Rahmen der erfinderischen Lehre lägen.

Um zu erreichen, daß die Höhe der Schicht des Reaktionsgemisches unmittelbar vor dem Spalt größer ist als die Spalthöhe bzw. der Abstand der Folien im Spalt voneinander, lassen sich verschiedene Maßnahmen ergreifen:

Beim Anfahren der Vorrichtung muß mit einem Überschuß gefahren werden, damit sich vor dem Spalt ein Wulst aufbaut. Während der kontinuierlichen Fertigung hingegen muß selbstverständlich die durch den Spalt abgeführte Gemischmerige die gleiche sein, die neu zugeführt wird. Deshalb wird die Schichtstärke des Gemisches noch vor dem Wulst der Schichtstärke des Gemisches zwischen den beiden Folien im Spalt entsprechen. Weiterhin kann eine Gemischanhäufung vor der Stauvorrichtung auch dadurch erreicht werden, daß das Obertrum des Bandes leicht geneigt ist. In diesem Falle nimmt die Schichtstärke des Reaktionsgemisches von der Auftragsstelle bis unmittelbar vor den Spalt zu. Schließlich könnte auch so verfahren werden, daß die Stauvorrichtung genau an derjenigen Stelle angeordnet ist, an der die Schäumreaktion gerade beginnt, so daß ein Rückstau entstünde. Diese Fahrweise wäre jedoch äußerst labil und dürfte in der Praxis kaum durchführbar sein.

Egalisiervorrichtungen bei Vorrichtungen zur Blockschaum-Herstellung sind bereits bekannt. Sie sind jedoch nicht im Bereich des noch flüssigen Gemisches angeordnet, sondern erst in demjenigen Bereich, in dem der Aufschäumvorgang abläuft. Auch besitzen sie keine Staufunktion. Beispielsweise zeigt eine bekannte Vorrichtung dieser Art einen Gleitschuh, um den eine Abdeckfolie geführt ist. Er ist jedoch so weit hinten im Aufschäumbereich angeordnet, daß sich bereits auf der Oberfläche des entstehenden Reaktionsgemisches eine Haut zu bilden begonnen hat, die aufgrund ihrer Spannungen bereits die uner-

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wünschte Wölbung verursacht, so daß unmittelbar im Anschluß an den Aufschäumbereich durch Druckelemente diese Wölbung wieder ausgeglichen werden muß.

Bei einer anderen vorbekannten Vorrichtung ist eine aus einer Walze mit nachgeschaltetem flächigem Rost bestehende Egalisiervorrichtung ebenfalls erst im Aufschäumbereich vorgesehen. Hierbei entsteht der problematische Lufteinschluß zwischen der Oberfläche der Reaktionsgemischschicht und der zugeführten Abdeckfolie, weil diese unter einem sehr spitzen Winkel zur Gernischoberfläche einläuft.

Es sind auch bereits Vorrichtungen zum Herstellen von Sandwichplatten bekannt, die mit Egalisiervorrichtungen versehen sind und in ihren Ausgestaltungen den erfindungsgemäßen Vorschlägen nahekommen. Dort hat jedoch die Egalisiervorrichtung die Aufgabe, die relativ dünne Schicht des flüssigen Reaktionsgemisches über die Breite auf möglichst genaue Dicke zu kalibrieren, um einen homogenen Sandwichkern zu erzielen. Das Problem des Lufteinschlusses bestand bei diesen Vorrichtungen ohnehin nicht, da bei ihnen relativ steife Deckschichten als Abdeckfolien verarbeitet werden, die beim Einlaufen kein Flattern verursachen. Deshalb konnte der Fachmann diesem bekannten Stand der Technik keine Anregung entnehmen, um im Sinne der Erfindung zu handeln.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich in ihrer Ausführungsform noch optimieren:

Nach einer besonderen Ausführungsform beträgt der Winkel oc über 90°; denn je größer der Einlaufwinkel ist, desto geringer ist die Gefahr des Flatterns. Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Stauvorrichtung aus einer Walze, deren Durchmesser maximal 20 cm beträgt. Hier gilt: Je kleiner der Durchmesser der Walze, d. h. je größer deren Krümmung, desto stumpfer (senkrechter)

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wird die Abdeckfolie der Gemischschicht zugeführt, die vor dem Spalt einen Wulst bildet. Liegt das Niveau des Wulstes auf der Höhe der Drehachse der Walze, so läuft die Abdeckfolie senkrecht zum Wulst in das Gemisch ein. Andererseits jedoch darf der Wulst nicht zu hoch sein, um Überwälzungen und unkontrollierbare Verweilzeiten des Gemisches zu vermeiden.

Verwendet man alternativ einen Rakel als Stauvorrichtung, so sollte dessen Einlaufseite ebenfalls einen Winkel cC von mindestens 60°, vorzugsweise jedoch über 90°, aufweisen. Die Einlaufkante sollte leicht abgerundet sein, um ein Brechen der Abdeckfolie zu vermeiden. Der Krümmungsradius der abgerundeten Kante sollte nicht größer als 20 cm sein, vorzugsweise jedoch weit geringer, etwa 1 bis 3 om.

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

Figur 1 die gesamte Vorrichtung in der Seitenansicht,

Figur 2 ausschnittsweise die Stauvorrichtung als Walze gestaltet und

Figur 3 ausschnittsweise die Stauvorrichtung als Rakel gestaltet.

In Figur 1 besteht die Vorrichtung aus einem endlosen Transportband 1, das Seitenbegrenzungen 2 aufweist. Eine Abwickelstation 3 für eine Boden- und Seitenfolie 4 ist eingangsseitig angeordnet. Mittels einer Gemischaufgabevorrichtung 5 wird ein flüssiges Reaktionsgemisch 13 aus Polyol und Isocyanat auf die Bodenfolie 4 aufgetragen, die auf dem Obertrum 6 des Transportbandes 1 gefördert wird. Von der Abwickelstation 7 wird eine Abdeckfolie 8 abgerollt und unter einer Egalisiervorrichtung 9 hergeführt. Diese besteht aus einer Walze (Figur 2) oder einem Rakel (Figur 3) als Stauvorrichtung 10, die in demjenigen Be-

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reich A angeordnet ist, in dem das Reaktionsgemisch noch flüssig ist, lind aus einem Rost 11, der im Aufschaiimbereich B des aufsteigenden Schaumes vorgesehen ist. Dieser Rost 11 wird von dem entstehenden Schaum getragen und ist sehr leichtgewichtig konstruiert. Der fertige Schaumstoffblock ist mit 12 bezeichnet. Die eigentlichen erfinderischen Merkmale sind den Figuren 2 und 3 zu entnehmen, die gegenüber Figur 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt sind.

In Figur 2 läuft die Abdeckfolie 8' unter einem Winkel oCvon 60° zur Oberfläche des flüssigen Reaktionsgemisches 13' ein. Die Gemischschicht 13^f befindet sich auf der Boden- und Seitenfolie 4', die auf dem Obertrum 6' des Transportbandes 1' ruht. Die Walze 10' hat einen Durchmesser von 8 cm. Zwischen der Walze 10' und dem Obertrum 6' des Transportbandes ist ein Spalt s von der Höhe von 30 mm gebildet. In diesen Spalt s laufen die beiden Folien 4' und 8' ein, die je eine Stärke von 0,2 mm haben. Im Verhältnis zur Spalthöhe ist also ihre Stärke vernachlässigbar. Unmittelbar vor der Walze 10' bildet die Gemischschicht 13' einen Wulst 14¹, dessen Höhe t zur Bodenfolie 4' 35 mm beträgt. Die Schichtstärke vor dem Wulst 14' beträgt wie im Spalt s ebenfalls 30 mm. Die Abmessungen s und t sind zur besseren Verdeutlichung weder proportional, noch maßstäblich dargestellt.

In Figur 3 läuft die Abdeckfolie 8" unter einem Winkel oC von 120° zur Oberfläche der Schicht I3" des flüssigen Reaktionsgemisches ein. Die Gemischschicht 1jj" ist auf der Boden- und Seitenfolie 4" aufgetragen, die von dem Obertrum 6" des Transportbandes 1" gefördert wird. Der Rakel 10" weist eine abgerundete vordere Kante 15" auf. Die Neigung seiner Einlaufseite 16" entspricht dem Einlaufwinkel oCvon 120°. Der zwischen dem Rakel 10" und dem Obertrum 6" des Transportbandes 1" gebildete Spalt s ist 30 mm hoch. Die Stärke der Folien 4" und 8" beträgt jeweils 0,2 mm und ist vernachlässigbar. Unmittelbar vor dem Spalt s baut die Schicht I3" des flüssigen Reaktionsge-

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misehes, die ebenfalls etwa 30 mm stark ist, einen Wulst 14" auf, dessen Abstand t zur Boden- und Seitenfolie 4" etwa 35 mm beträgt.

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Claims

Patentansprüche

1.ι Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt, bestehend aus einem endlosen Transportband mit Seitenbegrenzungen des Obertrums, einer Abwickelstation für eine Boden- und Seitenfolie zum Abdecken des Obertrums und der Seitenbegrenzungen, einer Egalisiervorrichtung in Form einer Walze oder eines Rakels, die sich quer zur Förderrichtung erstreckt, einer Gemischaufgabevorrichtung sowie einer Abwickelstation für eine Folie zum Abdecken des aufgetragenen Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisiervorrichtung (10, 10', 10") als Stauvorrichtung ausgebildet und in demjenigen Bereich (A) angeordnet ist, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, daß die Stauvorrichtung (10, 10', 10") mit der Oberfläche des Obertrums (6, 6', 6") einen Spalt (s) bildet und daß der Abstand der in den Spalt (s) einlaufenden Folien (4, 4', 4"; 8, 8', 8") im Spalt (s) geringer ist als die Höhe der Schicht (13, 13', 13") des Reaktionsgemisches unmittelbar vor dem Spalt (s) und daß der zwischen der einlaufenden Abdeckfolie (4, 4', 4") und der Schicht (I3, I3', 15") des aufgetragenen Reaktionsgemisches eingeschlossene Winkel oCmindestens 60° beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauvorrichtung (10, 10', 10") höhenverstellbar ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauvorrichtung (10, 10', 10") innerhalb des Bereiches (A), in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, längsverschiebbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel cc über 90⁰ beträgt.

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5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daf3 die Stauvorrichtung aus einer Walze (10^r) besteht, deren Durchmesser maximal 20 cm beträgt.

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