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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Unterdruck-Aufschäumen von
thermisch isolierenden Dämmplatten,
z. B. Dämmplatten
für Kühlräume oder
andere Anwendungen. Die Erfindung ist ebenso auf eine Vorrichtung
zum diskontinuierlichen Herstellen von thermisch isolierenden Dämmplatten
durch das oben erwähnte
Unterdruck-Aufschäumverfahren
gerichtet.
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Stand der
Technik
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Es ist bekannt, dass eine thermisch
isolierende Dämmplatte
im Wesentlichen zwei flache oder anders geformte äußere Schalen
aufweist, z. B. aus metallischem oder aus Kunststoffmaterial, zwischen die
ein chemisch reaktives Gemisch eingespritzt wird, um eine Innenschicht
zu bilden, z. B. einen festen Polyurethanschaum, der dazu vorgesehen
ist, die beiden Schalen zu verbinden und thermisch zu isolieren.
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Bei der Herstellung von isolierenden
Dämmplatten
ist es auch möglich,
zwei verschiedenen Technologien zu folgen, wobei die erste kontinuierliche
Herstellungsprozesse und die zweite diskontinuierliche Herstellungsprozesse
mit dafür
vorgesehenen Vorrichtungen betrifft. Die kontinuierlichen Prozesse
bieten hohe Produktivität
und hohe Schaumqualität
und niedrige Arbeitskosten, wohingegen sie hohe Investionskosten
erfordern. Im Gegensatz dazu bringen die diskontinuierlichen Prozesse
niedrige Investitionskosten mit sich; sie verlangen jedoch erheblichen
Arbeitseinsatz und sind auch durch niedrige Produktivität und schlechte
Homogenität
des Schaums gekennzeichnet, was dadurch bedingt ist, dass es unmöglich ist,
das Polyurethangemisch gleichmäßig auf
der ganzen Oberfläche
der Platte zu verteilen.
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Um diese Probleme teilweise zu umgehen, wurde
verschiedentlich vorgeschlagen, das Gießen in eine offene Form mit
Verteilung durch einen Kamm anzuwenden, z. B. in Biegepressen oder
durch Einspritzen über
eine oder mehrere zurückziehbare
Leitungen, wie z. B. in US-A-4,012,186 und FR-A-2.205.405 beschrieben.
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In WO-A-98/26915 und EP-A-0 854 025
wurde auch vorgeschlagen, Aufschäumen
unter Unterdruck unter Verwendung von speziellen Umfangsrahmen zur
Definition des Plattenbildungsgebietes anzuwenden. Es wurde in der
Tat festgestellt, dass durch Erzeugen des Unterdrucks innerhalb
des Hohlraums der Dämmplatte
die Verteilung und das Aufschäumen
des Schaums erleichtert werden, was Dämmplatten mit verbesserter
Qualität
ergibt.
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Insbesondere beschreibt WO-A-98/26915 eine
Presse zum Schäumen
von individuellen Dämmplatten,
wobei ein erster innerer Rahmen zum Einfassen des Schaums, der den
gesamten Umfang der Dämmplatte
definiert, von einem zweiten rechteckigen Rahmen umgeben ist, der
an der oberen Pressenplatte einer Presse befestigt ist, um eine
Unterdruckkammer zu definieren, die die Dämmplatte enthält und die
mit einer Unterdruckquelle verbunden werden kann, um Luft und Gase
abzusaugen, die sich während
des Aufschäumens
der Dämmplatte entwickeln.
In diesem Dokument ist nicht spezifiziert, wie die Luft und die
Gase aus dem Inneren des Plattenhohlraums zu der Unterdruckkammer
hin fließen können, sondern
es ist lediglich eine mangelnde Dichtigkeit entlang des Umfangs
des inneren Rahmens angedeutet, der den Plattenhohlraum umgibt. Es
wurde erwogen, dass die gebogenen Kanten beider Schalen der Platte
den Durchgang von Luft schwierig machen und ihr Absaugen behindern
würde.
Da die Unterdruckkammer den gesamten Umfang des inneren Rahmens
umgibt, der dazu ausgelegt ist, den Schaum im Hohlraum der Platte
einzuschließen,
würde dies
auf Grund des Zwischenraums, der zwischen den beiden Rahmen vorhanden ist,
nicht nur das Einspritzen des schäumbaren Gemisches schwierig
machen, sondern auch die Verteilung des Schaums problematisch machen,
insbesondere in den Ecken der Platte.
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In EP-A-0 854 025, auf der der Oberbegriff des
unabhängigen
Vorrichtungsanspruchs 5 basiert, wird stattdessen die Verwendung eines
speziellen Rahmens zum Umfassen des Schaums vorgeschlagen, der mit
einem Umfangskanal versehen ist, durch den ein inertes Gas anfangs
in den Hohlraum der Platte in ausreichender Menge injiziert werden
kann, um die Bildung von explosiven Gemischen zu verhindern, und
später
während
der Aufschäumphase
Unterdruck erzeugt werden kann.
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In beiden Fällen wurde im Wesentlichen
eine Vorrichtung für
die Herstellung von einzelnen Dämmplatten
vorgeschlagen, wobei Lösungen
angewendet wurden, die eine Automation des gesamten Herstellungsvorgangs
kompliziert machen würden.
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Bei Vorrichtungen der oben erwähnten Art besteht
auch das Risiko, dass Durchgänge
zum Absaugen von Luft durch Polyurethangemisch verstopft werden,
wenn es noch in flüssigem
Zustand ist oder die Polymerisierungsphase noch nicht abgeschlossen
hat und das daher aus dem Hohlraum für die Dämmplatte herausfließen könnte und
die äußere Umgebung
verschmutzen könnte.
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Es besteht daher ein Bedarf nach
einem Herstellungsprozess und einer Vorrichtung zum diskontinuierlichen
Schäumen
von thermisch isolierenden Dämmplatten,
die funktionell und konstruktionsmäßig einfach sind, um so einen
hohen Automationsgrad zu erlauben, und die gleichzeitig den Austritt
von gefährlichen
Gasen und Schaum in die äußere Umgebung verhindern.
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Ein anderes der Vorrichtung der bekannten Art
innewohnendes Problem betrifft die Steuerung des Drucks innerhalb
der Dämmplatte.
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Beim Unterdruck-Aufschäumen ist
es wichtig, die Erzeugung von Druckoszillationen innerhalb des Hohlraums
der Dämmplatte
zu verhindern, insbesondere beim Start und am Ende jeder Aufschäumphase.
Druckänderungen
können
tatsächlich ungleichmäßige Verteilung
des Schaums und daher die Herstellung von defekten Dämmplatten
oder Dämmplatten
mit nicht perfekter Qualität
verursa chen. All dies beeinflusst auch die physikalischen und mechanischen
Eigenschaften der Dämmplatten, und
kann insbesondere die Bildung von Hohlräumen oder Zonen mit Schaum
mit unterschiedlicher Dichte verursachen.
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Ziele der
Erfindung
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Das allgemeine Ziel der Erfindung
besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen
Unterdruck-Aufschäumen
von thermisch isolierenden Dämmplatten
anzugeben, die einen hohen Automationsgrad erlauben und die einfach
für die
Herstellung von Dämmplatten
mit unterschiedlichen Abmessungen und Dicken angepasst werden können.
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Ein weiteres Ziel besteht darin,
eine Vorrichtung wie oben erwähnt
anzugeben, bei denen die Dämmplattenqualität einen
hohen Grad von Reproduzierbarkeit hat, was die Herstellung von Dämmplatten
mit verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften ermöglicht.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen
Aufschäumen
von isolierenden Dämmplatten
anzugeben, mit der es möglich
ist, die Unterdruckbedingungen innerhalb der Dämmplatte zu steuern, insbesondere
beim Start und am Ende in jeder Aufschäumphase.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der oben erwähnten Art
anzugeben, die in gewissen Beziehungen selbstreinigend ist, um so
jeden Austritt von Schaum auf Grund einer speziellen Gestaltung
und Anordnung der Saugmittel für
die Luft aus dem Aufschäumhohlraum
für die
Dämmplatten
zu vermeiden.
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Noch ein anderes Ziel besteht darin,
eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen Unterdruck-Aufschäumen von
isolierenden Dämmplatten
anzugeben, bei denen ein modulares Unterteilungssystem des Aufschäumgebiets
für die
Dämmplatten
Anwendung findet, was es ermöglicht,
dass das System einfach auf die Herstellung von Dämmplatten
mit verschiedenen Abmessungen angepasst werden kann, unter Beibehaltung
eines hohen Automationsgrades.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Diese und andere Ziele der Erfindung
werden mit Hilfe eines Verfahrens zum diskontinuierlichen Unterdruck-Aufschäumen von
isolierenden Dämmplatten
gemäß Patentanspruch
1 wie auch mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5 erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen
des obigen Verfahrens und der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden genauer unter
Bezugnahme auf Beispiele der begleitenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Presse gemäß der Erfindung ist;
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2 eine
Seitenansicht von 1 ist,
die nur einige wesentliche Teile zeigt;
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3 eine
Oberansicht eines beweglichen Trägers
zum Tragen der Platten aus Sicht der Linie 3-3 aus 2 ist;
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4 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Querrahmenteils ist;
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5 eine
Ansicht von oben auf das Rahmenteil aus 4 ist;
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6 ein
weiteres vergrößertes Detail
des Rahmenteils aus 4 an
den Luftdurchgängen zeigt;
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7 eine
Oberansicht zu 6 zeigt;
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8 eine
vergrößerte Querschnittsansicht entlang
der Linie 8-8 aus 3 ist;
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9 die
Verschlusseinrichtung für
das Einspritzloch zeigt;
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10 bis 15 die Abfolge der Hauptarbeitsschritte
der Verschlusseinrichtung aus 9 zeigen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Wie in 1 und 2 gezeigt, weist die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
zur diskontinuierlichen Aufschäumung
von isolierenden Dämmplatten
im Wesentlichen eine Presse von der Art mit einzelner Pressenplatte
oder mit mehreren Pressenplatten für die Herstellung von einer
oder mehreren Dämmplatten
gleichzeitig auf.
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Die Presse weist im Wesentlichen
einen Rahmen 10, eine untere Pressenplatte 11,
die in Richtung des Doppelpfeils A angehoben und abgesenkt werden
kann, beispielsweise durch nichtdargestellte Hydraulikzylinder,
und eine obere Pressenplatte 12 auf, die an der Struktur 10 fixiert
ist.
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Zwei Dämmplatten tragende Wagen 13 und 14 sind
zwischen der unteren Pressenplatte 11 und der oberen Pressenplatte 12 der
Presse vorgesehen, von denen jeder auf Schienen 15 zwischen
einer vorgeschobenen Position innerhalb der Presse, in der ein chemisch
reaktives aufschäumbares
Gemisch in jede Platte eingespritzt werden kann, z. B. für die Erzeugung
von festem Polyurethanschaum, und einer zurückgezogenen Position außerhalb
der Presse fahren kann, in der Entladeoperationen der geschäumten Dämmplatten
und die Vorbereitung des Aufschäumens
von neuen Dämmplatten,
wie weiter unten erläutert
wird, ausgeführt
werden können.
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Jeder Wagen 13 bzw. 14 umfasst
eine. Platte 16 bzw. 17, um die aufzuschäumenden
Dämmplatten zu
tragen, die übereinander
und parallel zu den Pressenplatten 11 und 12 angeordnet
sind.
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Die Wagen 13 und 14 können entlang
der Führungsschienen 15 mittels
jedes Antriebssystems bewegt werden, z. B. durch Antriebsketten
oder andere geeignete Antriebseinrichtungen.
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Wie bekannt ist, umfasst eine Isolationsdämmplatte
zwei auf Abstand zueinander liegende Seitenschalen, die die Außenwände der
Platte definieren, zwischen denen ein Aufschäumhohlraum gebildet ist, in
den ein chemisch reaktives, aufschäumbares Gemisch eingespritzt
wird, z. B. ein Gemisch, das geeignet zur Bildung eines festen Polyurethanschaums
ist, der den Hohlraum der Platte vollständig auffüllt und die beiden Schalen
sicher verankert. Die Schalen können
aus geformten oder flachen Metallblechen oder anderen geeigneten
Materialien hergestellt sein, oder mit abgebogenen Kanten und einem umlaufenden
Dichtungsband wie auch mit Ausrüstungen
für eine
feste mechanische Verbindung zwischen benachbarten Platten versehen
sein.
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Die Presse ist auch mit einem Luftsaugsystem
versehen, das dazu ausgelegt ist, um einen gewissen Grad von Unterdruck
in dem Hohlraum der individuellen Platten während des Aufschäumens zu erzeugen.
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Genauer gesagt ist in dem Fall der
Doppelplattenpresse aus 1 und 2 ein erstes Luftsaugsystem
für die
Erzeugung von Unterdruck in den Platten, die von dem unteren Wagen 14 getragen
werden, und ein zweites Luftsaugsystem für die Erzeugung von Vakuum
in den Platten vorgesehen, die von dem oberen Wagen 13 getragen
werden.
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Jedes Luftsaugsystem weist eine Unterdruckpumpe
und ein Verteilerrohr 19 mit einer Vielzahl von Saugleitungen 19' auf, die sich
an vorgegebenen Positionen an der oberen Pressenplatte 12 und der
unteren Pressenplatte 11 der Presse öffnen. Insbesondere öffnen sich
die Leitungen 19' des
oberen Luftsaugsystems auf der Pressenplatte 12 der Presse
direkt an den Luftsaugzonen 29 an der Platte 16 des
Wagens 13, wie weiter unten beschrieben, während die
Leitungen 19' des
unteren Luftsaugsystems sich in der Platte 11 der Presse öffnen, um
abgedichtet mit betreffenden Luftsauglöchern 20 in der Dämmplatten
tragenden Platte 17 des unteren Wagens 14 in Verbindung
zu treten. Die Sauglöcher 20 auf
der Platte 17 des unteren Wagens öffnen sich an vorgegebenen
Positionen bei Luftsaugzonen 29, wie weiter unten beschrieben.
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Jedes Luftsaugsystem ist auch mit
einer geeigneten Drucksteuerungseinrichtung zum Steuern des Grades
an Unterdruck versehen, der in den Hohlräumen der Dämmplatten erzeugt wird. Jedes
Luftsaugsystem weist z. B. druckmodulierende Ventile 22 auf,
die in geeigneter Weise durch eine zentrale Steuereinheit der Maschine
gesteuert werden, um den Druck innerhalb der Dämmplatten auf einem vorgegebenen
Wert, der im Wesentlichen konstant ist, aufrechtzuerhalten oder
den Druck auf verschiedene Werte gemäß einem Überdruck- und/oder Unterdruckprofil
während
jedes Aufschäumschritts
der Dämmplatten
zu ändern.
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Die Presse ist mit einer Vorrichtung
zum Vorbereiten und Einspeisen eines aufschäumbaren Gemischs verbunden,
die eine oder mehrere Mischeinrichtungen aufweist, die von einem
Manipulator zum selektiven Einspeisen des Gemisches in die Hohlräume der
Dämmplatten
getragen werden, wobei einem vorgegebenen Arbeitsprogramm gefolgt
wird, das in der selben Steuereinheit der Presse gespeichert ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung, wie z. B. für
den unteren Wagen 14 in 3 gezeigt
ist, weist jede Trägerplatte 16 und 17 eine
Dämmplatten
tragende Oberfläche
mit rechteckiger Form auf, die entlang einer Längsachse der Presse verläuft.
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Die Dämmplatten tragende Oberfläche jeder Platte 16, 17 wird
von einem Umfangsrahmen umschlossen, der zwei Längsrahmenteile 23, 24 und zwei
Querrahmenteile 25, 26 an den jeweiligen Enden
der Platte aufweist, wie in 3 für die Platte 17 des
unteren Wagens 14 gezeigt. Die Umfangsrahmenteile 23, 24, 25 und 26 des
Umfangsrahmens sind lösbar
an der Platte 16, 17 jedes Wagens befestigt, und
eines der beiden Längsrahmenteile
weist an jeder Plattenaufschäumzone
ein Einspritzloch 37 auf und ist mit einer speziellen Verschlusseinrichtung versehen,
die weiter unten mit Bezug auf 9 bis 15 der zugehörigen Zeichnungen
beschrieben wird.
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Aus 3 ist
auch ersichtlich, dass die Luftsauglöcher 20 auf der Platte 17 des
unteren Wagens, und ähnlich
die Leitungen 19' des
oberen Saugsystems, sich in geeignet beabstandeten Positionen in der
Längsrichtung
der Platten 16, 17 öffnen, um die Letzteren in
einem Satz von modularen Gebieten aufzuteilen. Daher ist es möglich, die
Dämmplatten
tragende Oberfläche
jeder Platte 16, 17 in eine Mehrzahl von benachbarten
Zonen aufzuteilen, die voneinander durch mittlere Querrahmenteile 27 getrennt sind,
die sich quer zu der Platte jedes Wagens zwischen den Längsrahmenteilen 23 und 24 erstrecken.
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Die Position und der Abstand zwischen
den mittleren Rahmenteilen 27 hängt von den Abmessungen der
herzustellenden Platten ab und wird im Allgemeinen von Fall zu Fall
nach den Herstellungsbedürfnissen
variieren. Die querverlaufenden mittleren Querrahmenteile 27 sind
lösbar
an der Platte 16, 17 der Wagen befestigt, um die
Entfernung von geschäumten
Dämmplatten
zu ermöglichen
oder um die modulare Aufteilung der Dämmplattenschäumzonen 28 und
der Luftsaugzone 29 gemäß dem Typ und/oder
Abmessungen der herzustellenden Dämmplatten zu modifizieren.
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Das mittlere Rahmenteil 27 kann
durch irgendwelche geeigneten Befestigungsmittel, nicht gezeigt,
befestigt werden, z. B. durch lösbar
befestigte Klemmeinrichtungen in geeigneten Löchern, die in der Platte jedes
Wagens gebildet sind.
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Die Verwendung von mittleren Rahmenteilen 27 gemäß der vorliegenden
Erfindung erlaubt es daher, dass die Oberfläche jeder Platte 16, 17 in
eine Mehrzahl von separaten Zonen unterteilt wird, und jeweils eine
oder mehrere Plattenaufschäumzonen 28 und
eine oder mehrere Luftsaugzonen 29 gebildet werden, in
denen sich Löcher 20 oder
Luftsaugleitungen 19' öffnen.
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In dem in 3 gezeigten Fall weist die Platte 17 zwar
Dämmplattenaufschäumzonen 28,
drei Luftsaugzonen 29 und eine höhere Anzahl von Luftsauglöchern 20 in
vorgegebem Abstand auf. Nur zwei der Löcher 20 öffnen sich
in die zugehörigen
Luftsaugzonen 29, während
die übrigen
Löcher 20,
die in die Aufschäumzonen 28 fallen,
durch die unteren Schalen der Dämmplatten
geschlossen werden.
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Wie aus den 2 und 3 ersichtlich
ist, sind die Dämmplattenaufschäumzonen 28 und
die Luftsaugzonen abwechselnd Seite an Seite angeordnet und durch
die mittleren Rahmenteile 27 voneinander getrennt, um eine
Luftsaugzone 29 auf beiden Seiten jeder Aufschäumzone 28 zu
haben. Sobald sich daher die Pressenplatten 11 und 12 der
Presse gegen die Platten 16 und 17 der Wagen geschlossen
haben, sind die Aufschäumzonen 28 fest
verschlossen, um mit den Luftansaugzonen 29 durch die eingeschränkten Durchgänge 30 für den Ausfluss
von Luft zu kommunizieren, die in den Querrahmenteilen 27 nahe
der oberen Oberfläche
oder Schale der aufzuschäumenden
Dämmplatten
vorgesehen sind.
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Für
die Zwecke der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "eingeschränkte Durchgänge" auf einen Luftsaugweg,
der wenigstens eine sehr kleine Querschnittsabmessung hat, z. B. gleich
oder weniger als 1,5 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, um so jeden
möglichen
Austritt von Schaum zu verhindern. Die Abmessungen der Luftdurchgänge können auf
Grundlage von experi mentellen Tests als Funktion der gegenwärtigen Reaktivität und Viskosität des chemischen
Gemischs und des Unterdruck-Niveaus, das in dem Hohlraum der Dämmplatten
erzeugt wird, bestimmt werden.
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Genauer gesagt weist jeder Durchflussdurchgang 30 zum
Ansaugen von Luft, wie in den vergrößerten Ansichten der 4 und 7 gezeigt, eine Vielzahl von kleinen
an einer Seite nahe einer oberen Kante jedes Rahmenteils 27 an
derjenigen Seite der Letzteren, die der Aufschäumzone 28 zugewandt sein
soll, gebildete kleine Rillen 31 auf.
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Die Rillen 31 zum Durchgang
von Luft verlaufen über
eine kleine Länge
vertikal, z. B. etwa 10 mm. Sie haben eine Tiefe von zwischen 1
mm und 1,5 mm oder weniger und eine Breite von einigen Millimetern,
z. B. zwischen 2 mm und 3,5 mm, um auf die Luftansaugzone 29 zu
eine Aufteilung der aus der Aufschäumzone 28 abgesaugten
Luft in kleine Luftströme
zu erlauben und gleichzeitig den Durchgang oder möglichen
Austritt von Schaum während
dessen Ausdehnung zu verhindern. Die Rillen 31 zum Absaugen
von Luft öffnen
sich vorne auf einer Seite der Oberfläche des Rahmenteils 27 und
an ihren Enden, um mit einer Randrille 31, die entlang
des Rahmenteils 27 verläuft
und mit einem vertieften Teil 32 auf der oberen Oberfläche des
Rahmenteils 27 zu kommunizieren, die in Kontakt mit einer
entsprechenden unteren Fläche
der oberen Pressenplatte 12 der Presse und mit einer entsprechenden
unteren Fläche der
Pressenplatte 16 des oberen Wagens kommen.
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In dem dargestellten Fall sind kleine
vertikal orientierte Schlitze 31 an drei Luftdurchgängen 30 gezeigt,
d. h. in einer mittleren Position und an beiden Enden jedes Querrahmenteils 27.
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In durchgeführten Tests hat sich diese
Anordnung als besonders geeignet und effektiv in der Hinsicht erwiesen,
dass sie eine verteilte Ansaugung von Luft erzeugt, die die Verteilung
des Schaums in den Zonen der Dämmplattenhohlräume weit
entfernt von dem Einspritzpunkt des Gemischs, insbesondere entlang
den Umfangsrändern
der Dämmplatte
verbessert.
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Wie dargestellt, sind die Schlitze 31 nahe
der oberen Kante des Rahmenteils 27 angeordnet, was den
Ausfluss von Luft unterstützt
und was sich als geeignet erwiesen hat, um als Barriere für den Schaum zu
wirken und den Austritt davon in die Saugzonen zu verhindern. Die
Luftsaugdurchgänge
sind in einer erhöhten
Position der Dämmplatte
auf dem wagen, nahe an der oberen Oberfläche der Dämmplatte selbst, vorgesehen.
Daher wird jeder Austritt von Gemisch im flüssigen Zustand verhindert,
wenn es eingespritzt und auf die untere Schale gegossen wird. Ferner
hat der Schaum, wenn er sich entwickelt und in dem Hohlraum der
Dämmplatte
aufsteigt und in der Nähe
der Saugrillen ankommt, bereits eine hohe Dichte, d. h. er hat bereits
eine ausgebildete Zellenstruktur, was den Durchgang von Schaum durch
die kleinen Rillen 31 erschwert, wenn nicht unmöglich macht.
Ferner macht die vordere Öffnung
der Rillen 31 das genannte System praktisch "selbstreinigend" in der Hinsicht,
dass jegliche Tropfen von Schaum, die in den Rillen 31 zurückbleiben
könnten,
automatisch mit der Entnahme der Dämmplatte entfernt werden.
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Die Luftsaugdurchgänge könnten jedoch auch
anders angeordnet und an den oberen Kanten der Querrahmenteile 27 angeordnet
sein, wie zuvor in Bezug auf die Rillen 31 gezeigt.
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Die vergrößerte Detailansicht aus 8 zeigt den Fall der Herstellung
einer isolierenden Dämmplatte
mit einem umlaufenden Dichtungsband 33 innerhalb der Platte.
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Genauer gesagt bezeichnet Bezugszeichen 34 in 8 einen Teil der oberen
Schale der Dämmplatte
mit einer abgebogenen Kante 35, die frontal in Anlage an
den Rillen 31 angeordnet ist. Die Kante 35 der
oberen Schale wird in einer Position leicht unterhalb der Rillen 31 durch
Stifte 36 getragen.
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Die Stifte 36 ragen leicht
aus der Oberfläche des
Rahmenteils 27 hervor, um die obere Kante des Dichtungsbandes 33 leicht
nach vorne zu biegen, in einer Richtung weg von der Kante 35 der
Schale 34. Auf diese Weise wird ein Abfluss von Luft aus
der Zone 28 in die Zone 29 ermöglicht, durch die Schlitze 31', die kleinen
Rillen 31 und den vertieften Teil 32 der oberen
Oberfläche
des Querrahmenteils 27.
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Wie anfangs bemerkt, besteht ein
weiteres Merkmal der Erfindung in der Möglichkeit, den Unterdruck innerhalb
jeder Aufschäumzone
zu steuern, unter Vermeidung von plötzlichen Druckabfällen oder -änderungen,
sowohl am Anfang als auch am Ende jedes Aufschäumschrittes, wenn der Einspritzschlauch 38 der
Mischeinrichtung 38' eingeführt wird bzw.
wenn er aus dem Einspritzloch 37 entfernt wird.
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Eines der Längsrahmenteile 24 an
jeder Aufschäumzone 28 ist
mithin mit einem Einspritzloch 37 zum selektiven Einspeisen
eines aufschäumbaren Gemischs
in jede Dämmplatte
versehen, wie zuvor erwähnt.
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In dieser Hinsicht ist an jedem Einspritzloch 37,
wie in der vergrößerten Ansicht
aus 9 gezeigt, eine
Verschlusseinrichtung vorgesehen, die einen Absperrschieber innerhalb
des Rahmenteils 24 aufweist. Diese Verschlusseinrichtung,
zusammen mit einem Schiebestöpsel
an dem Einspritzschlauch 38 der Mischeirichtung 38' trägt dazu
bei, um die Dämmplattenaufschäumzone 28 dicht
zu verschließen.
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Genauer gesagt ist der Einspritzschlauch 38 mit
einem Schiebestöpsel 39 versehen,
der im Wesentlichen Kegelform hat und der abdichtend in einen entsprechenden
kegelförmigen
Bereich 37' des
Einspritzlochs 37 eintritt.
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Der Stöpsel 39 wird durch
eine Schraubenfeder 40 vorgeschoben, die an dem Schlauch 38 vorgesehen
ist, wie weiter unten beschrieben wird.
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Der Stöpsel 39 hat wiederum
einen Dichtungsring 41, um eine Abdichtung gegenüber der
zylindrischen Oberfläche
des Schlauchs 38 zu bilden, und hat einen äußeren Dichtungsring 42,
der dazu ausgelegt ist, um eine Dichtung gegen die innere Kegeloberfläche des
Einspritzlochs zu bilden.
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Der Stöpsel 39 umfasst schließlich einen
dritten vorderen Dichtungsring 43, um eine Abdichtung gegenüber einer
ringförmigen
Schulter 44 als Anschlag für den Stöpsel innerhalb des Einspritzlochs 37 zu
bilden.
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Das Verschlusssystem wird durch einen
Absperrschieber innerhalb des Rahmenteils 24 vervollständigt. Dieser
Schieber umfasst eine Schiebeplatte 45 an der Seite des
Rahmenteils 24, die dem Dämmplattenhohlraum zugewandt
ist, d. h. auf der Seite gegenüber
derjenigen zum Einsetzen des Einspritzschlauchs 38, wobei
die Platte 45 abgedichtet in einer Längsführung 46 gleitet.
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Nahe an einem ihrer Enden hat die
Platte 45 ein Loch 47 zum Durchgang des Schlauchs 38,
das in der zurückgezogenen
Position der Platte 45 mit dem Einspritzloch 37 ausgerichtet
ist. Das andere Ende der Platte 45 ist mit der Stange 48 des
Kolbens 49 des doppelt wirkenden hydraulischen Zylinders 50 innerhalb
des Rahmenteils 24 verbunden. Bezugszeichen 51 und 52 in 9 bezeichnen die beiden Leitungen
zum Einspeisen und Ablassen von unter Druck befindlichem Fluid in
die Kammer des Zylinders 50.
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Die Stange 48 des Kolbens
verläuft
auf der Seite gegenüber
derjenigen zur Verbindung mit der Platte 45 mit einem Teil 48' zur Betätigung von
zwei Näherungsschaltern 53, 54,
die Steuersignale bereitstellen, die den offenen und geschlossenen
Zustand des Ventils 45 über
den Operationszyklus der gesamten Vorrichtung anzeigen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Arbeitsweise
der gesamten Vorrichtung wird weiter unten unter Bezugnahme auf
die 1 bis 8 und die 9 bis 15 geschrieben,
die verschiedene Zustände
der Verschlusseinrichtung für
das Einspritzloch während
eines Einspritzschrittes zeigen.
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In den Fällen von 1 und 2 ist
eine Vorrichtung gezeigt, die eine Presse mit einer Brückenstruktur
umfasst, in der die Schienen 15 für die Wagen 13 und 14 an
beiden Enden der Presse nach außen
verlaufen. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorrichtung mit
vier Wagen zu versehen, von denen ein oberer Wagen und ein unterer
Wagen zu jedem Zeitpunkt außerhalb
an den gegenüberliegenden Seiten
der Presse zum Entfernen von geschäumten Dämmplatten und zur Vorbereitung
von neuen Dämmplatten
sind, während
die anderen beiden unteren und oberen Wagen in der Presse für einen
Aufschäumzyklus
geschlossen sind.
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Nach Abschluss eines Aufschäumzyklus wird
die Presse geöffnet,
die Wagen mit den neu geschäumten
Dämmplatten
von den gegenüberliegenden
Seiten der Presse nach außen
bewegt und die anderen beiden Wagen vorgeschoben und zwischen den
Pressenplatten der Presse für
einen neuen Aufschäumzyklus
geschlossen.
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Sobald die neuen Wagen in die Presse
bewegt sind, wird mit dem Anheben der unteren Pressenplatte 11 begonnen,
was, nach einem kurzen Aufwärtshub,
die Platte 17 des unteren Wagens anheben wird. Gleichzeitig
treten die Sauglöcher 20 der Platte 17 abgedichtet
mit den Schläuchen 19' des unteren
Saugsystems in Verbindung.
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Bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung
der unteren Pressenplatte 11 mit dem unteren Wagen 14 wird
der Umfangsrahmen der Platte 17 die untere Oberfläche der
Platte 16 des oberen Wagens kontaktie ren, was auf diese
Weise die Aufschäumzonen 28 und
die Saugzonen 29 auf der unteren Platte 17 schließt.
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Die Aufwärtsbewegung der unteren Pressenplatten
geht weiter, bis der Umfangsrahmen der oberen Platte 16 in
Kontakt mit der unteren Oberfläche
der festen Pressenplatte 12 kommt, was die Platten 16 und 17,
fest, abgedichtet zwischen den beiden Pressenplatten 11 und 12 der
Presse festspannt.
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An diesem Punkt ist es möglich, einem
selektiven Aufschäum-Zyklus
für verschiedene
Dämmplatten
zu beginnen.
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Zu Beginn jedes Zyklus ist die Mischeinrichtung 38' in der Position
aus 10, in der der Schlauch 38 außen zurückgezogen
ist und in einer Stellung ausgerichtet mit dem Einspritzloch 37 ist, während der
Stöpsel 39 durch
die Feder 40 vollständig
nach vorne gedrückt
wird, gegen eine Anschlagschulter 55 nahe dem vorderen
Ende des Einspritzschlauchs 38.
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In diesem Zustand wird die Platte 45 vollständig zurückgezogen,
wobei ihr Loch 47 ausgerichtet mit dem Einspritzloch 37 ist.
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Wenn nun das Einspritzen des reaktiven
Polyurethanschaumgemischs in den Hohlraum der Dämmplatte stattfinden soll,
muss zunächst
ein gewisses Unterdruckniveau erzeugt werden, z. B. mit einem Unterdruckwert
zwischen 180 und 150 mbar, um Luft aus dem Dämmplattenhohlraum abzusaugen und
die anschließende
Verteilung des eingespritzten Polyurethanschaums zu erleichtern.
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Daher wird, bevor die beiden Saugzonen 29 an
den gegenüberliegenden
Enden des Aufschäumhohlraums 28 mit
der Unterdruckquelle 18 verbunden werden, das Einspritzloch 37 auf
der Seite, die von dem Dämmplattenhohlraum
wegweist, durch Vorschieben der Platte 45 geschlossen,
wie in 10 gezeigt. Die
Saugzonen 29 werden mit der Unterdruckquelle verbunden
und anschließend
wird die Schäumeinrichtung 38 auf
das Teil 24 des Rahmens zu bewegt, um eine gewisse Länge des
Einspritzschlauches 38 in das Einspritzloch 37 einzuführen, bis
der Stöpsel 39 abdichtend
gegen den kegelförmigen
Teil 35' gedrückt wird,
wodurch die Feder 40 leicht vorgespannt wird. Dieser Zustand
ist in 11 gezeigt. Die
beiden Sensoreinrichtungen 54 und 55 werden in
diesem Zustand ein Steuerungssignal liefern, das die Fortsetzung
des Aufschäumzyklus
aktiviert. Der Unterdruck wird durch das Modulationsventil 22 gesteuert
auf einem konstanten Wert gehalten.
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Sobald das geforderte Unterdrucknivau
erreicht ist, wird das Einspritzloch geöffnet, die Platte 45 nach
hinten bewegt, wie in 12 gezeigt,
und dann wird darauf der Einspritzschritt des aufschäumbaren
Gemisches durchgeführt,
wobei weiter abgesaugt wird. Dieser Schritt ist in 13 gezeigt, worin ersichtlich ist, dass
die Platte nach hinten bewegt ist, während der Einspritzschlauch 38 weiter
nach vorne bewegt ist, um in den Hohlraum der Dämmplatte einzudringen und eine
abgemessene Menge des aufschäumbaren
Gemischs 56 zuzuführen.
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Der Unterdruck in dem Hohlraum der
Dämmplatte
wird während
der gesamten Zeit aufrechterhalten, die zum vollständigen Auffüllen des
Hohlraums der Dämmplatte
mit Schaum benötigt
wird. Während dieses
Schrittes steigt der Schaum in dem Hohlraum der Dämmplatte
an, bis er die obere Schale erreicht. Auf Grund der Lage und der
Gestaltung der Luftdurchgänge 31 kann
der Schaum jedoch nicht austreten, da er sowohl durch das Vorhandensein
des umlaufenden Bandes 33, für den Fall, in dem ein Dichtungsband
vorhanden ist, und durch die Gestaltung und die Anordnung der engen
Durchgänge
für das
Absaugen der Luft zurückgehalten.
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Mit dem Ende des Einspritzens wird
die Mischeinrichtung 38' mit
dem Einspritzschlauch 38 zur Bewegung nach hinten in den
in 14 gezeigten Zustand
veranlasst, wobei der Stöpsel 39 ständig fest
angedrückt
gegen die innere Oberfläche
des Einspritzloches gehalten wird. Dann wird die Platte 45 nach
vorne bewegt, um das Einspritzloch 37 wieder zu verschließen. Dieser
Zustand ist in 15 gezeigt.
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An diesem Punkt kann der Einspritzschlauch 38 vollständig entfernt
werden und die Mischeinrichtung 38' kann in die in 10 gezeigte Position für einen
neuen Einspritzzyklus für
eine andere Platte zurückkehren.
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Eine Anzahl von Tests wurden unter
Verwendung einer vorformulierten Polyurethanmischung durchgeführt, wobei
die mit dem Unterdruck-Aufschäumverfahren
und der Vorrichtung gemäß der Erfindung
erhaltenen Resultate mit Resultaten verglichen wurden, die ohne
Unterdruck erzielt wurden. Im ersten Fall wurde der Arbeitsgang
mit einem Unterdruckwert von etwa 200 mbar durchgeführt, wobei Dämmplatten
mit einer Länge
von 3200 mm, einer Breite von 2730 mm und einer Dicke von 60 mm
geschäumt
wurden. Der Unterdruck wurde aufgebaut, bevor das Gemisch eingespritzt
wurde, und wurde für etwa
zwei Minuten nach dem Ende des Einspritzens aufrechterhalten.
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Vergleichsdaten haben die überlegende Qualität der geschäumten Dämmplatten
gemäß der Erfindung
erwiesen. Insbesondere war die Klebefestigkeit des Schaums an den
Schalen 140 KPa im Vergleich zu 100 KPa einer herkömmlichen
Dämmplatte. Die
Kompressionsstärke
war 160 KPa gegenüber 120
KPa der herkömmlichen
Dämmplatte,
während die
Kerndichte zwischen 36 und 38 kg lag.
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Die Resultate waren insbesondere
aus Umweltgesichtspunkten interessant. Die Arbeitsumgebung blieb
in der Hinsicht vollständig
sauber, dass Auslecken von Schaum, wie in herkömmlichen Systemen der Fall, überhaupt
nicht vorkam, und dass verhindert wurde, das flüchtige Substanzen sich in dem
umgebenden Gebiet verteilten.
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Es ist beabsichtigt, dass die oben
erwähnten Resultate
nur die Merkmale der erhaltenen Dämmplatten andeuten, und dass
das, was unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausgeführt wurde,
als nicht beschränkende
Illustration der allgemeinen Merkmale des beanspruchten Verfahrens und
der beanspruchten Vorrichtung anzusehen ist.