Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Schaumstoffstranges, mit einem Überlaufbehälter für das schäumfähige Reaktantengemisch, einer abfallenden, gegebenenfalls gekrümmt ausgebildeten, Aufschäumbahn, einer horizontalen Verfestigungsbahn, sowie Seitenförderern.
Es ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffsträngen aus Polyurethan bekannt, wobei das Reaktantengemisch in einen Überlautbehälter eingetragen wird. Der Eintrag des Reaktantengemisches erfolgt in Bodennähe des Überlaufbehälters, so dass das Reaktantengemisch, wenn es zur Uberlaufkante des Behälters kommt, bereits vorreagiert ist. Dieses vorreagierte Reaktantengemisch läuft dann über die Überlaufkante des Überlaufbehälters auf eine Aufschäumbahn, die geneigt ausgebildet ist. Die Neigung der Aufschäumbahn ist so gross, dass die Oberfläche des aufschäumenden Schaumstoffstranges eben bleibt; d. h. dass die Neigung der Aufschäumbahn die Aufschäumcharakteristik des Schaumstoffes gerade kompensiert.
Dadurch kann erreicht werden, dass der hergestellte Schaumstoffstrang annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist. Dies ist äusserst vorteilhaft, da auf diese Weise der Verschnittabfall bei Schneiden von Formkörpern, z. B. Matratzen, aus dem Strang gering ist.
Darüber hinaus bietet das bekannte Verfahren den Vorteil, dass infolge der Tatsache, dass das Reaktantengemisch beim Überlauf schon vorreagiert ist und sodann fallend weiterschäumt, der Raumgewichtsgradient von oben nach unten relativ gering ist, d. h. dass die Dichte des Schaumstoffes im Bereich des Bodens und im Bereich der Oberseite nicht stark voneinander abweicht. Dies ist unter anderem ein wirtschaftlicher Vorteil für den Erzeuger, da er sich besser an die geforderten Raumgewichte halten kann und nicht vom Herstellungsverfahren her auch höhere Raumgewichte in Kauf nehmen muss, auch wenn er an und für sich niedrigere herstellen will.
Diesem bekannten Verfahren haftet allerdings auch ein wesentlicher Nachteil an, der darin besteht, dass die Schäumbreite festgelegt ist. D. h. dass es nicht möglich ist, ohne komplizierte Umrüstvorgänge die Breite des herzustellenden Schaumstoffstranges zu verändern.
Dies ist aber gegenüber konventionellen Verfahren ein wesentlicher Nachteil, da im fortlaufenden Betrieb einer Schaumstoffherstellung und Weiterverarbeitung verschiedene Endmasse gebraucht werden, die nur dann wirtschaftlich hergestellt werden können, wenn die Blockmasse, aus denen die Zuschnitte gefertigt werden, von vornherein entsprechend ausgelegt sind. Jeder Schaumstoffhersteller ist daher bestrebt, seine Anlage so zu adaptieren, dass er während des Betriebes die Breite des Schaumstoffstranges verändern kann. Bekannt ist auch eine Vorrichtung mit einem Überlaufbehälter, der in der Breite verstellbar ist. Dies allein reicht jedoch zur Lösung der skizzierten Probleme nicht aus.
Die vorliegende Erfin dung hat sich zum Ziel gesetzt, den Nachteil der fehlenden Breitenverstellbarkeit der bekannten Vorrichtung zu beseiti gen und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffsträngen zu schaffen, die während des Betriebes eine Verstellung der herzustellenden Breite des Schaumstoffstranges ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch ermöglicht, dass
1. Der Überlaufbehälter und die Aufschäumbahn in ihrer Breite verstellbar sind;
2. Mindestens einer der Seitenförderer entsprechend der Breitenverstellung der Aufschäumbahn mit-verstellbar ist;
3. Die Neigung der Aufschäumbahn zumindest teilweise verstellbar ist, und
4. Der Abstand der Verfestigungsbahn zum Überlauf- behälter veränderbar ist;
Gegebenenfalls kann auch die Krümmung der Aufschäumbahn sowie die Höhe des Überlaufbehälters verstellbar sein.
Erweist es sich im Zuge des Herstellungsverfahrens eines Schaumstoffstranges als erforderlich, die Breite zu ändern, so kann dies mit der erfindungsgemässen Vorrichtung bewerkstelligt werden.
Es ist dazu erforderlich, die Breite des Überlaufbehälters und der Aufschäumbahn entsprechend zu verändern, sowie die Seitenförderer entsprechend dieser Breitenverstellung in die notwendige Position zu bringen. Wird zusätzlich mit einer Breitenveränderung des Schaumstoffstranges auch im Zuge der Herstellung die Rezeptur und damit die Aufschäumcharakteristik verändert, so muss zusätzlich die Neigung der Aufschäumbahn zumindest teilweise verstellt werden bzw. gegebenenfalls auch die Krümmung der Aufschäumbahn verstellt werden. Je schneller ein Schaumstoff-Reaktantengemisch reagiert, um so grösser muss die Neigung der Aufschäumbahn sein.
Es gibt auch Reaktantengemische, deren Aufschäumcharakteristik nicht stetig ansteigt, so dass es erforderlich ist, um eine ebene Oberfläche des Schaumstoffstranges zu erhalten, dass die Aufschäumbahn konvex oder konkav oder sonstwie gekrümmt ist. Auch diese Möglichkeit kann vorgesehen sein, so dass praktisch jeder eintretende Fall berücksichtigt und jede Rezeptur und jede Breite unter Einhaltung der besten Wirtschaftlichkeit hergestellt werden kann.
Wie bereits oben erläutert, ist es häufig notwendig beim Wechseln von Rezepturen ni¯cht nur die Stärke, sondern auch die Art der Neigung der Aufschäumbahn zu verändern. Diesfalls hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Aufschäumbahn aus zumindest zwei Aufschäumförderern zusammengesetzt ist. Dadurch kann auch einer nicht linearen Aufschäumcharakteristik Rechnung getragen werden. Die Anzahl der die Aufschäumbahn zusammensetzenden Aufschäumförderer ist an und für sich unbegrenzt, in der Praxis findet man jedoch meistens mit drei bis vier Aufschäumförderern das Auslangen, wodurch in befriedigender Weise die Aufschäumbahn allen Rezepturen derart angepasst werden kann, dass die Oberfläche des hergestellten Schaumstoffstranges eben ist und dieser selbst rechteckigen Querschnitt aufweist.
Um von der apparativen Seite her die Anpassung der Aufschäumbahn möglichst schnell und präzis vornehmen zu können, ist es zweckmässig, wenn der an den Überlaufbehäl- ter grenzende Umlenkpunkt des obersten Aufschäumförderers vertikal, synchron mit dem Uberlaufbehälter, der an die Verfestigungsbahn grenzende Umlenkpunkt des untersten Aufschäumförderers horizontal, synchron mit der Länge der Verfestigungsbahn verstellbar ist, während alle anderen Um lenkpunkte der Aufschäumförderer horizontal und vertikal entsprechend der Aufsteigcharakteristik verstellbar sind.
Die Verstellung der Umlenkpunkte kann hydraulisch oder mittels Spindeln erfolgen, je nachdem wie gross die Vorrichtung ist und wieviel Aufschäumförderer sie aufweist, wodurch einerseits die Kraft, die zum Bewegen der Umlenkpunkte erforderlich ist, und andererseits das Raumangebot unterhalb der Aufschäumbahn festgelegt ist.
Bei Verwendung sehr schnell reagierender Reaktantenmischungen muss die Steigung der Aufschäumbahn steil sein, so dass es gegebenenfalls auch erforderlich ist, die Aufschäumbahn zu verkürzen. Um dies bewerkstelligen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die die Aufschäumbahn bildenden Aufschäumförderer in ihrer Länge mittels höhenverstellbarer Ausgleichsrollen veränderbar sind. Es können nun einerseits die beiden Umlenkpunkte eines Aufschäumförderers zueinander bewegt werden und andererseits, das den Aufschäumförderer bildende Band od. dgl. mittels der Ausgleichsrollen wie derum gespannt werden. Dazu werden die Ausgleichsrollen solange nach unten bewegt, bis der gewünschte Spannungszustand erreicht ist.
Ein wesentliches Problem ist die Verstellung der Breite der Aufschäumbahn entsprechend den Erfordernissen. Konventionelle Vorrichtungen besitzen-ein Plattenband, dessen Konstruktion an und für sich schon kompliziert ist, da die einzelnen Platten sich schuppenförmig überlagern um einen möglichst geringen Spalt freizulassen. Es ist in diesem Zusammenhang zu beachten, dass es für die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung von ausschlaggebender Bedeutung ist, dass eine eintretende Verschmutzung ihre Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigt. Die Verschmutzungsgefahr bei der Herstellung von Schaumstoffsträngen aus reaktiven Massen, z. B. Polyurethankomponenten, führt nämlich zwangsläufig zu einem gewissen Verfahrensrisiko.
Dies selbst dann, wenn das Reaktantengemisch auf eine Papierbahn aufgetragen wird, die den darunter liegenden Aufschäumförderer vor dem Eindringen des Reaktantengemisches schützt. Erstens ist das dazu verwendete Papier meistens nicht 1000/oil dicht und zweitens lässt sich nie ganz ausschalten, dass ein Riss in der Papierbahn auftritt. Durch diesen Riss dringt nun Reaktantengemisch auf die Aufschäumbahn, die einerseits dadurch nicht korridiert und andererseits dadurch nach Aushärtung nicht funktionsuntüchtig gemacht werden darf. Diese Forderung ist also mit der nach einer breiten-verstellbaren Aufschäumbahn zu kombinieren. Im Sinne dieser Aufgabenstellung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Aufschäumt bahn bzw. die Aufschäumförderer zumindest zwei im Abstand zueinander verstellbare Kammteile aufweisen.
Man kann sich das etwa in der Weise vorstellen, dass zwei Kämme mit den Zähnen zueinander gerichtet gegeneinander verschiebbar sind. Durch die Breite der Zähne der Kammteile ist der sich bildende Zwischenraum festgelegt. Ein weiterer Vorteil der verstellbaren Kammteile liegt in ihrem relativ geringen Raumbedarf und der sehr einfachen Funktionsweise, welche beiden Merkmale für die Wartungsfreundlichkeit der Vorrichtung Bedeutung haben.
Die in der Praxis geforderten häufigsten Schäumbreiten eines Schaumstoffstranges bewegen sich zwischen 1 und 2,5 m. Eine derartige Breitenverstellung ist nur mittels zweier Kammteile nicht möglich. Dazu ist es erforderlich, dass die Aufschäumbahn zumindest drei Kammteile aufweist. Besonders zweckmässig ist für eine derartige Aufgabenstellung die Variante, wobei die Aufschäumbahn bzw. die Aufschäumförderer drei Kammteile aufweisen, wobei der mittlere Kammteil seitlich unverrückbar angeordnet ist, während die beiden äusseren Kammteile dazu seitlich beweglich ausgebildet sind. Diese Konstruktion gestattet eine Variation der Schäumbreite im geforderten Bereich und gewährleistet zu dem eine sehr hohe Stabilität, da der mittlere Kammteil nur in Förderrichtung bewegbar ausgebildet ist.
Um eine optimale Ebenheit der aus Kammteilen gebildeten Aufschäumförderer zu erreichen, ist es zweckmässig, wenn die Kammzähne in ihrer Längsrichtung einen federartigen Vorsprung und eine Nut zu ihrer gegenseitigen Führung aufweisen. Der federartige Vorsprung des einen Kammzahnes greift dabei in die Nut des nächsten ein, so dass das Auftreten eines Höhenunterschiedes zwischen den einzelnen Kammzähnen wirkungsvoll verhindert ist. Der federartige Vorsprung und die Nut können auch schwalbenschwanzartige Hinterschneidungen aufweisen, um eine noch bessere Fixierung der Kammzähne untereinander zu sichern.
Wesentlich ist jedoch, dass die Verbindung zwischen den Kammzähnen genügend Spielraum lässt, um eine Umlenkung des Aufschäumförderers zu ermöglichen. Eine diese Umlenkung besonders begünstigende Variante liegt dann vor, wenn der federartige Vorsprung und die Nut im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet sind, so dass etwa die Funktionsweise eines Kugelgelenkes vorliegt.
Eine weitere Variante für die Konstruktion der Aufschäumbahn besteht darin, dass diese bzw. die Aufschäumförderer jeweils zwei im Abstand zueinander veränderbare Schienen aufweisen, in denen mittels endseitiger Gleiter, Rollen od. dgl. undehnbare Fäden, Drähte od. dgl. beweglich geführt sind. Werden die Schienen auseinanderbewegt, so können die Gleiter in den Schienen sich gegeneinander bewegen, im Sinne einer Annäherung der Richtung des Fadens an die Normale auf die Schiene. Gleichzeitig kommt es hierbei zu einer Verkürzung des Aufschäumförderers, welcher durch entsprechende Längenausgleichsrollen Rechnung getragen werden kann, ohne dass die Spannung des Aufschäumförderers abnimmt.
Will man nun die Schäumbreite wieder verkleinern, so werden die Schienen gegeneinander bewegt und die Längenausgleichsrolle bzw. die Längenausgleichsrollen im Sinne einer Verlängerung des Aufschäumförderers nach unten bewegt, wobei die endseitig an den Fäden befestigten Gleiter in den Schienen sich wieder voneinander wegbewegen und die Fadenrichtung zur Schienenrichtung tendiert. Diese Variante der Gestaltung der Aufschäumbahn erfordert bei einer Verringerung der Breite auf die Hälfte eine Verdoppelung der Länge, weshalb die Längenausgleichsrolle bzw. die Längenausgleichsrollen einen entsprechend grossen Weg benötigen, so dass diese Konstruktionsart bei grossen Vorrichtungen infolge des Platzbedarfes weniger opportun ist. Bei kleineren Vorrichtungen jedoch ist ihre Wirkungsweise äusserst zufriedenstellend.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der oben skizzierten Variante besteht darin, dass die Fäden, Drähte oder dgl. in Form eines Gitterwerkes angeordnet sind und an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Belastbarkeit des Aufschäumförderers besonders gross und auch der Zwischenraum zwischen den Fäden kann gering gehalten werden.
Wie bereits oben dargelegt, ist wesentlich, dass eine Verschmutzung der Aufschäumbahn nicht zu einer Beeinträchtigung der bewegten Teile der Vorrichtung führt, weshalb es notwendig ist, dass die Aufschäumbahn, sofern sie Durchbrechungen aufweist, abgedeckt wird. Diesbezüglich liegt eine besonders günstige Lösung dann vor, wenn die Aufschäumbahn bzw. die Aufschäumförderer mit einer Bahn aus elastischem Material vollflächig abgedeckt sind. Als elastisches Material kommt beispielsweise Gummi oder Polyurethan in Frage. Wichtig ist, dass das Material eine Dehnung von mindestens 250 bis 300 /o über einen längeren Zeitraum aushält und in seinen Eigenschaften auch durch die gegebenenfalls mit der Bahn in Berührung kommenden Reaktanten nicht beeinträchtigt wird.
Das elastische Material der Bahn kann auch aus einem dehnbaren Gewebe, Gewirk od. dgl. bestehen, wenn dieses das Problem der Verschmutzungsgefahr lösen kann.
Um die Bildung von Erhebungen am Rand der Aufschäumbahn durch Befestigungsorgane für die Bahn aus elastischem Material zu vermeiden, ist es zweckmässig, wenn diese seitlich mittels versenkter Klemmleisten am Rand der Kammteile oder Schienen befestigt ist. Jede Bildung von Unebenheiten am Rand der Aufschäumbahn führt zu Störungen des Schaumgefüges und zu einer Abweichung von der ebenen Oberfläche des Schaumstoffstranges und damit dem angestrebten rechteckigen Querschnitt.
Der mittlere Kammteil kann auch mit einer mit ihm verbundenen Folie aus, z. B. Metall, abgedeckt sein, während zur Abdeckung der äusseren beweglichen Kammteile Folien vorgesehen sind, die mit ihnen nur randseitig verbunden sind.
Diese Folien überlappen einander im Zustand der kleinsten Breite der Aufschäumbahn maximal und können, wenn die Breite der Aufschäumbahn vergrössert wird, auseinandergleiten. Die Dicke der Folien muss derart bemessen sein, dass an den Umlenkungsstellen keine Probleme auftreten. Auch andere Materialien als Metall, z. B. Kunststoffe, kommen in Frage.
Bei einer Veränderung der Breite der Aufschäumbahn ist es jeweils erforderlich, die Seitenförderer wieder in die entsprechende Position an den Rand der Aufschäumbahn zu bringen. Dies kann zweckmässig dadurch bewerkstelligt werden, dass die Seitenförderer auf normal zur Aufschäumbahn angeordneten Schienen geführt sind. Diese Art der Führung ist auch dann von Vorteil, wenn Wartungsarbeiten unterhalb der Aufschäumbahn durchgeführt werden müssen, da dadurch der Seitenförderer problemlos soweit von der Aufschäumbahn entfernt werden kann, dass die Wartung durchführbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemässe Vorrichtung schematisch von der Seite und von oben;
Fig 3, 4, 5, 5a, 6 und 7 einen als Kamm ausgebildeten Aufschäumförderer, und die
Fig. 8, 9 und 10 einen als Netz ausgebildeten Aufschäumförderer.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Schaumstoffstranges weist einen Überlaufbehälter 1 auf, in den das Reaktantengemisch kontinuierlich eingebracht wird. Das vorreagierte Reaktantengemisch tritt dann aus dem Überlaufbehälter 1 aus und gerät somit auf die Aufschäumbahn 3. Diese besteht aus drei Aufschäumförderern 9, 10 und 11, die in Höhe, Breite und Länge verstellbar sind. Auch der Überlaufbehälter 1 selbst ist in der Höhe verstellbar, so dass bei einer steileren Aufschäumcharakteristik, wie strichliert dargestellt, eine Verstellung des Überlaufbehälters 1 der Aufschäumbahn 3 vorgenommen werden kann.
Der oberste Umlenkpunkt 12 des obersten Aufschäumförderers 9 ist nur vertikal entsprechend der Höhe des Überiaufbehälters 1 verstellbar der unterste Umlenkpunkt 13 des untersten Aufschäumförderers ist nur horizontal entsprechend der Länge der Verfestigungsbahn und der Neigung der Aufschäumbahn verstellbar. Die übrigen Umlenkpunkte 24, 25, 26 und 27 sind horizontal und vertikal verstellbar. Zur Spannung der Aufschäumförderer bei Verkürzung ihrer Länge sind Längenausgleichsrollen 28 bis 33 vorgesehen, die in der Höhe verstellbar sind und somit die dem Schaum zur Verfügung stehende Oberfläche des Aufschäumförderers verringern oder erhöhen können.
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung schematisch von oben. Man erkennt insbesondere die Seitenförderer 16, die etwas über der Verfestigungsbahn 14 neben der Aufschäumbahn 3 angeordnet sind. Die Verfestigungsbahn 14 weist von vornherein maximale Breite auf, so dass sich eine Breitenverstellbarkeit erübrigt. Dies ist deshalb möglich, weil der Seitenförderer knapp über sie geführt werden können. Vorteilhafterweise ist die Verfestigungsbahn 14 im an die Aufschäumbahn 3 grenzenden Bereich zweigeteilt und besteht aus einem mittels einer Ausgleichsrolle längenverstellbaren Band 38 und einem in der Länge unverstellbaren Band 39. Anstelle eines Förderbandes kann diese Bahn 39 auch als Rollenbahn ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt einen Aufschäumförderer 9, 10, 11, der aus drei Kammteilen 17, 18 besteht. Der mittlere Kammteil 17 ist fix an einer Rahmenkonstruktion befestigt, während die beiden äusseren Kammteile 18 dazu beweglich ausgebildet sind.
Die einzelnen Kammzähne sind untereinander beispielsweise durch Seile 37 zusammengehalten, so dass keine Probleme hinsichtlich der Umlenkung auftreten können. Zwischen zwei Kammzähnen sind Unterstützungsglieder angeordnet, die zusammen mit nach unten ragenden Vorsprüngen der Kammzähne zur Führung und Unterstützung des Förderers durch Rollen 35 dienen. Die Höhe der Vorsprünge 36 muss derart bemessen sein, dass die Rollen 35 eine gute Führung haben. Im Rahmen der Erfindung ist natürlich auch jede andere flexible Verbindung der Kammzähne miteinander möglich, auch können statt der Rollen 35 andere Antriebsorgane, beispielsweise Zahnräder od. dgl. vorgesehen sein.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen aus Kammteilen gebildeten Aufgabeförderer 9, 10, 11. Man erkennt die nach unten ragenden randseitigen Vorsprünge 36 der Kammzähne. In diesen Vorsprüngen 36 sind die die Zähne zusammenhaltenden Seile 37 angeordnet. Die Rollen 35 unterstützen und führen die Vorsprünge 36. Während die mittleren beiden Rollen 35, die zur Unterstützung des mittleren Kammteiles 17 dienen, seitlich unbeweglich angeordnet sind, sind die äusseren Rollen 35, die zur Unterstützung und Führung der äusseren beweglichen Kammteile 18 dienen, seitlich beweglich geführt, so dass durch nach aussen oder nach innen Bewegen dieser Rollen die Kammteile mitgenommen werden und der Aufgabeförderer 9, 10, 11 verbreitert oder verschmälert werden kann.
Fig. 5 zeigt die Befestigung der flexiblen Abdeckbahn 20 mittels Klemmleisten 19 an den beweglichen Kammteilen 18.
Die Klemmleisten 19 müssen aus flexiblem Material sein, so dass sie die Umlenkung nicht behindern. Statt der Klemmleisten können auch pro Zahn Klemmblöcke verwendet werden, die dann nicht aus flexiblem Material bestehen müssen.
Auch jede andere Befestigungsmöglichkeit der flexiblen Bahn 20 ist möglich, durch die gewährleistet ist, dass an der Oberseite des Aufschäumförderers 9, 10, 11 keine Erhebung auftritt. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die flexible Bahn 20 randseitig Verdickungen aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen eingeknöpft werden können. Das elastische Material der Bahn 20 kann beispielsweise aus Gummi bestehen. Neben der hohen Dehnung, die das Material aufnehmen muss, muss ausserdem eine gewisse Temperaturbeständigkeit entsprechend der Reaktionswärme, beispielsweise von Polyurethanschaum, gegeben sein, und ausserdem darf das Material nicht empfindlich sein gegen eventuell durch die Papierbahn durchdringendes Reaktantengemisch.
Fig. 5a zeigt eine andere Abdeckungsmöglichkeit: Der Kammteil 17 ist fix mit einem Blech 24 abgedeckt. An den Kammteilen 18 sind randseitig einander überlappende Bleche befestigt, so dass beim Auseinanderbewegen der Kammteile 18 stets der ganze Aufschäumförderer 9, 10, 11 mit Blech abgedeckt ist.
Die Fig. 6 und 7 zeigen Varianten zur gegenseitigen Führung der Kammzähne. In Fig. 6 besitzt jeder Kammzahn einen federartigen in Längsrichtung erstreckenden Vorsprung 19 und an der gegenüberliegenden Fläche eine Nut 20, in Fig.
7 sind die entsprechenden gegenüberliegenden Wände der Kammzähne konkav bzw. konvex ausgebildet, so dass ebenfalls eine gegenseitige Führung erreicht ist. Letztere Variante ist besonders vorteilhaft, da sie ein reibungsfreies Umlenken des Aufschäumförderers 9, 10, 11 ermöglicht.
In Fig. 8 ist ein Aufschäumförderer 9, 10, 11 dargestellt, der zwei im Abstand zueinander veränderbare Schienen 21 aufweist In den Schienen sind mittels Gleitern 22 undehnbare Fäden 23 beweglich geführt. Im jeweiligen Verwendungszustand sind die Fäden gespannt, so dass bei Belastung keine Durchbiegung auftritt.
Fig. 9 zeigt einen derartigen Aufschäumförderer 9, 10, 11 mit der Breite A. Die Fäden 23, die gitterartig miteinander verbunden sind, verlaufen etwa in einem Winkel von 450 zu den Schienen 21. Bei einer Verdoppelung der Breite, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, rücken die Fäden näher zu sammen und der Winkel, den sie mit den Schienen 21 einneh- men, nähert sich 900. Parallel dazu verkürzt sich natürlich der gesamte Aufschäumförderer um die Hälfte, welche Verkürzung durch entsprechende Längenausgieichsrollen aufgefangen werden muss.
Natürlich ist es auch möglich, der erforderlichen Längenveränderung der Folie bei Veränderung der Breite der Aufschäumbahn dadurch Rechnung zu tragen, dass die Fäden in entsprechender ueberlänge auf Rollen oder dgl. unter Federspannung gespeichert sind, so dass etwa bei einer Vergrösserung der Breite ein Teil der Überlänge abrollt.
Bei Verringerung der Breite hingegen wird diese Überlänge unter Federwirkung wieder auf die Rolle zurückgespult. Da durch wird die grosse Längenänderung des Schäumbandes vermieden, dafür aber die Konstruktion des Förderbandes selbst komplizierter. Insbesondere bei dieser Variante des Auf schäumförderers, aber auch bei jeder anderen, ist es zweckmässig, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung auf einer
Seite fix befestigt ist und nur nach der anderen Seite ausziehbar ist. Dadurch kann auch der Seitenförderer an einer Seite fix befestigt sein und auch die Schienen 21 können bezüglich ihrer Seitenverstellbarkeit eine konstante Lage auf dieser Seite einnehmen. Nur auf der anderen Seite muss die Seitenbeweglichkeit sowohl der Schienen 21 als auch des Seitenförderers 16 gegeben sein.
Diese Möglichkeit wird man im mer dann ins Auge fassen, wenn nicht unbedingt eine sym metrische Verstellbarkeit von der Konstruktion her erforder lich ist, da sie den ganzen verstellbaren Mechanismus nur auf einer Seite erfordert.
Obwohl in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindungs beschreibung nicht explizit erwähnt, ist es durchaus auch möglich, dass die Aufschäumbahn 3 aus zumindest zwei ge geneinander verschiebbaren und damit die Breitenverstellung ermöglichenden, sonst aber stationären, flexiblen Platten, z. B. Blechen, besteht, deren Neigung und Krümmung mit hydraulischen Zylindern od. dgl. verstellbar ist.
The present invention relates to a device for the continuous production of a foam strand, with an overflow container for the foamable reactant mixture, a sloping, possibly curved, foaming path, a horizontal solidifying path, and side conveyors.
A device for the continuous production of foam strands from polyurethane is known, the reactant mixture being introduced into an over-volume container. The reactant mixture is introduced near the bottom of the overflow container, so that the reactant mixture has already pre-reacted when it comes to the overflow edge of the container. This pre-reacted reactant mixture then runs over the overflow edge of the overflow container onto a foaming path which is inclined. The inclination of the foaming path is so great that the surface of the foaming foam strand remains flat; d. H. that the inclination of the foaming path just compensates for the foaming characteristics of the foam.
It can thereby be achieved that the foam strand produced has an approximately rectangular cross section. This is extremely advantageous because in this way the waste when cutting moldings, eg. B. mattresses, from the strand is low.
In addition, the known method offers the advantage that, due to the fact that the reactant mixture has already pre-reacted in the overflow and then continues to foam downwardly, the density gradient from top to bottom is relatively low, i.e. H. that the density of the foam in the area of the bottom and in the area of the top does not differ greatly from one another. This is, among other things, an economic advantage for the producer, since he can better adhere to the required volume weights and does not have to accept higher volume weights from the manufacturing process, even if he wants to produce lower weights per se.
However, this known method also has a major disadvantage, which is that the foam width is fixed. I.e. that it is not possible to change the width of the foam strand to be produced without complicated retooling processes.
However, this is a significant disadvantage compared to conventional methods, since in the continuous operation of foam production and further processing different end masses are needed, which can only be produced economically if the block mass from which the blanks are made are designed accordingly from the outset. Every foam manufacturer therefore endeavors to adapt its system in such a way that it can change the width of the foam strand during operation. A device is also known with an overflow container which is adjustable in width. However, this alone is not sufficient to solve the problems outlined.
The present inven tion has set itself the goal of eliminating the disadvantage of the lack of width adjustability of the known device and creating a device for the continuous production of foam strands that allows adjustment of the width of the foam strand to be produced during operation.
According to the invention, this is made possible in that
1. The width of the overflow container and the foaming path are adjustable;
2. At least one of the side conveyors is also adjustable in accordance with the width adjustment of the foaming track;
3. The inclination of the foaming path is at least partially adjustable, and
4. The distance between the consolidation path and the overflow container can be changed;
If necessary, the curvature of the foaming path and the height of the overflow container can also be adjustable.
If, in the course of the production process of a foam strand, it turns out to be necessary to change the width, this can be achieved with the device according to the invention.
To do this, it is necessary to change the width of the overflow container and the foaming path accordingly, and to bring the side conveyor into the required position in accordance with this width adjustment. If the formulation and thus the foaming characteristics are also changed with a change in the width of the foam strand in the course of production, the inclination of the foaming path must also be at least partially adjusted or, if necessary, the curvature of the foaming path also adjusted. The faster a foam reactant mixture reacts, the greater the inclination of the foaming path must be.
There are also reactant mixtures whose foaming characteristics do not increase continuously, so that in order to obtain a flat surface of the foam strand it is necessary that the foaming path is convex or concave or otherwise curved. This possibility can also be provided so that practically every case that occurs can be taken into account and every recipe and every width can be produced while maintaining the best economic efficiency.
As already explained above, when changing recipes it is often not only necessary to change the strength, but also the type of inclination of the foaming path. In this case, it has been found to be advantageous if the foaming path is composed of at least two foaming conveyors. As a result, a non-linear foaming characteristic can also be taken into account. The number of foaming conveyors composing the foaming path is in and of itself unlimited, but in practice three to four foaming conveyors are usually sufficient, which means that the foaming path can be adapted to all recipes in a satisfactory manner so that the surface of the foam strand produced is even and this itself has a rectangular cross-section.
In order to be able to adjust the foaming path as quickly and precisely as possible from the apparatus side, it is useful if the deflection point of the top foaming conveyor bordering the overflow container is vertical, synchronous with the overflow container, the deflection point of the bottom foaming conveyor bordering the solidifying path horizontally, synchronously with the length of the solidification path is adjustable, while all other points around the foaming conveyor are adjustable horizontally and vertically according to the ascending characteristics.
The deflection points can be adjusted hydraulically or by means of spindles, depending on how big the device is and how many foaming conveyors it has, whereby on the one hand the force required to move the deflection points and on the other hand the space available below the foaming path is determined.
When using very rapidly reacting reactant mixtures, the slope of the foaming path must be steep, so that it may also be necessary to shorten the foaming path. In order to be able to accomplish this, it is advantageous if the length of the foaming conveyors forming the foaming path can be changed by means of height-adjustable compensating rollers. On the one hand, the two deflection points of a foaming conveyor can now be moved towards one another and, on the other hand, the belt or the like forming the foaming conveyor can be tensioned again by means of the compensating rollers. To do this, the compensating rollers are moved down until the desired tension is reached.
A major problem is the adjustment of the width of the foaming path according to requirements. Conventional devices have a plate conveyor, the construction of which is already complicated in and of itself, since the individual plates are superimposed in the form of scales in order to leave the smallest possible gap free. In this context it should be noted that it is of decisive importance for the functionality of the device that any contamination that occurs does not impair its functionality. The risk of contamination in the production of foam strands from reactive masses, eg. B. polyurethane components, namely inevitably leads to a certain procedural risk.
This even occurs when the reactant mixture is applied to a paper web that protects the foaming conveyor underneath from the penetration of the reactant mixture. Firstly, the paper used for this is usually not 1000 / oil tight and secondly, it can never be completely eliminated that a tear appears in the paper web. The mixture of reactants now penetrates through this crack onto the foaming path, which on the one hand does not corrode and on the other hand must not be rendered inoperable after curing. This requirement must therefore be combined with the need for a width-adjustable foaming path. For the purposes of this task, it has proven to be advantageous if the foaming path or the foaming conveyor have at least two comb parts which can be adjusted at a distance from one another.
You can imagine it as such that two combs with the teeth facing each other can be displaced against each other. The gap that forms is determined by the width of the teeth of the comb parts. Another advantage of the adjustable comb parts lies in their relatively small space requirement and the very simple mode of operation, which two features are important for the ease of maintenance of the device.
The most frequent foam widths required in practice for a foam strand range between 1 and 2.5 m. Such a width adjustment is not possible only by means of two comb parts. For this it is necessary that the foaming path has at least three comb parts. The variant in which the foaming track or the foaming conveyor has three comb parts, the middle comb part being laterally immovable, while the two outer comb parts are designed to be laterally movable, is particularly useful for such a task. This construction allows the foam width to be varied in the required range and also ensures a very high level of stability, since the middle comb part is only designed to be movable in the conveying direction.
In order to achieve optimum evenness of the foaming conveyor formed from comb parts, it is useful if the comb teeth have a spring-like projection and a groove for their mutual guidance in their longitudinal direction. The spring-like projection of one comb tooth engages in the groove of the next, so that the occurrence of a height difference between the individual comb teeth is effectively prevented. The spring-like projection and the groove can also have dovetail-like undercuts in order to ensure an even better fixation of the comb teeth with one another.
However, it is essential that the connection between the comb teeth leaves enough room to allow the foaming conveyor to be deflected. A variant that particularly favors this deflection is when the spring-like projection and the groove are configured in the shape of a segment of a circle in cross section, so that, for example, the functioning of a ball joint is present.
Another variant for the construction of the foaming track is that it or the foaming conveyors each have two rails which can be changed in distance from one another and in which inextensible threads, wires or the like are guided movably by means of end sliders, rollers or the like. If the rails are moved apart, the sliders in the rails can move against one another, in the sense of an approximation of the direction of the thread to the normal on the rail. At the same time, the foaming conveyor is shortened, which can be taken into account by means of corresponding length compensation rollers without the tension of the foaming conveyor decreasing.
If you want to reduce the foam width again, the rails are moved against each other and the length compensation roller or the length compensation rollers are moved downwards in the sense of an extension of the foaming conveyor, with the sliders attached to the ends of the threads in the rails moving away from each other again and the direction of the thread to Track direction is tending. This variant of the design of the foaming path requires a doubling of the length when the width is reduced by half, which is why the length compensation roller or rollers need a correspondingly large path, so that this type of construction is less opportune for large devices due to the space requirements. In the case of smaller devices, however, their mode of operation is extremely satisfactory.
Another possible design of the variant outlined above is that the threads, wires or the like are arranged in the form of a latticework and are connected to one another at the crossing points. As a result, the load-bearing capacity of the foaming conveyor is particularly high and the space between the threads can also be kept small.
As already stated above, it is essential that contamination of the foaming path does not impair the moving parts of the device, which is why it is necessary that the foaming path, if it has openings, is covered. In this regard, there is a particularly favorable solution when the foaming path or the foaming conveyor are covered over the entire surface with a path made of elastic material. Rubber or polyurethane, for example, can be used as the elastic material. It is important that the material can withstand an elongation of at least 250 to 300 / o over a longer period of time and that its properties are not impaired by the reactants that may come into contact with the web.
The elastic material of the web can also consist of a stretchable fabric, knitted fabric or the like, if this can solve the problem of the risk of contamination.
In order to avoid the formation of elevations on the edge of the foaming web by fastening elements for the web made of elastic material, it is expedient if this is fastened laterally by means of recessed clamping strips on the edge of the comb parts or rails. Any formation of unevenness at the edge of the foaming path leads to disturbances of the foam structure and to a deviation from the flat surface of the foam strand and thus the desired rectangular cross section.
The middle comb part can also be made of a film connected to it, e.g. B. metal, while films are provided to cover the outer movable comb parts, which are only connected to them at the edge.
These foils overlap each other to a maximum in the state of the smallest width of the foaming web and can slide apart when the width of the foaming web is increased. The thickness of the foils must be such that no problems occur at the deflection points. Materials other than metal, e.g. B. plastics are possible.
If the width of the foaming path is changed, it is necessary to bring the side conveyor back into the appropriate position at the edge of the foaming path. This can expediently be achieved in that the side conveyors are guided on rails arranged normal to the foaming path. This type of guidance is also advantageous when maintenance work has to be carried out below the foaming path, since it allows the side conveyor to be easily removed from the foaming path to such an extent that maintenance can be carried out.
The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing.
Show it:
1 and 2 a device according to the invention schematically from the side and from above;
3, 4, 5, 5a, 6 and 7 a foaming conveyor designed as a comb, and the
8, 9 and 10 show a foaming conveyor designed as a network.
The device shown in FIG. 1 for the continuous production of a foam strand has an overflow container 1 into which the reactant mixture is continuously introduced. The pre-reacted reactant mixture then emerges from the overflow container 1 and thus gets onto the foaming track 3. This consists of three foaming conveyors 9, 10 and 11, which are adjustable in height, width and length. The height of the overflow container 1 itself can also be adjusted so that the overflow container 1 of the foaming path 3 can be adjusted if the foaming characteristics are steeper, as shown in dashed lines.
The uppermost deflection point 12 of the uppermost foaming conveyor 9 is only adjustable vertically according to the height of the overflow container 1, the lowest deflecting point 13 of the lowest foaming conveyor can only be adjusted horizontally according to the length of the solidification path and the inclination of the foaming path. The other deflection points 24, 25, 26 and 27 can be adjusted horizontally and vertically. To tension the foaming conveyor when its length is shortened, length compensation rollers 28 to 33 are provided, which are adjustable in height and can thus reduce or increase the surface area of the foaming conveyor available for the foam.
Fig. 2 shows the device shown in Fig. 1 schematically from above. One can see in particular the side conveyors 16, which are arranged somewhat above the consolidation path 14 next to the foaming path 3. The consolidation web 14 has a maximum width from the outset, so that there is no need to adjust the width. This is possible because the side conveyor can just be guided over it. The consolidation path 14 is advantageously divided into two in the area bordering the foaming path 3 and consists of a belt 38 adjustable in length by means of a compensating roller and a belt 39 which is non-adjustable in length.Instead of a conveyor belt, this path 39 can also be designed as a roller path.
3 shows a foaming conveyor 9, 10, 11 which consists of three comb parts 17, 18. The middle comb part 17 is fixedly attached to a frame structure, while the two outer comb parts 18 are designed to be movable for this purpose.
The individual comb teeth are held together, for example by ropes 37, so that no problems can arise with regard to the deflection. Support members are arranged between two comb teeth which, together with downwardly projecting projections of the comb teeth, serve to guide and support the conveyor by means of rollers 35. The height of the projections 36 must be such that the rollers 35 have good guidance. Within the scope of the invention, any other flexible connection of the comb teeth with one another is of course also possible; instead of the rollers 35, other drive elements, for example gearwheels or the like, can also be provided.
4 shows a cross section through a feed conveyor 9, 10, 11 formed from comb parts. The downwardly projecting edge-side projections 36 of the comb teeth can be seen. The ropes 37 holding the teeth together are arranged in these projections 36. The rollers 35 support and guide the projections 36. While the middle two rollers 35, which serve to support the middle comb part 17, are arranged immovably at the side, the outer rollers 35, which support and guide the outer movable comb parts 18, are laterally movably guided, so that by moving these rollers outward or inward, the comb parts are taken along and the feed conveyor 9, 10, 11 can be widened or narrowed.
FIG. 5 shows the fastening of the flexible cover sheet 20 to the movable comb parts 18 by means of clamping strips 19.
The terminal strips 19 must be made of flexible material so that they do not hinder the deflection. Instead of the terminal strips, terminal blocks can also be used per tooth, which then do not have to be made of flexible material.
Any other possibility of fastening the flexible web 20 is also possible, which ensures that there is no elevation on the upper side of the foaming conveyor 9, 10, 11. For example, it is also possible for the flexible web 20 to have thickened areas on the edge which can be buttoned into corresponding recesses. The elastic material of the web 20 can for example consist of rubber. In addition to the high elongation that the material must absorb, there must also be a certain temperature resistance corresponding to the heat of reaction, for example of polyurethane foam, and the material must not be sensitive to any reactant mixture that may penetrate through the paper web.
FIG. 5 a shows another possibility of covering: the comb part 17 is permanently covered with a sheet metal 24. At the edge of the comb parts 18 overlapping sheets are attached so that when the comb parts 18 are moved apart, the entire foaming conveyor 9, 10, 11 is always covered with sheet metal.
6 and 7 show variants for the mutual guidance of the comb teeth. In Fig. 6 each comb tooth has a spring-like longitudinally extending projection 19 and on the opposite surface a groove 20, in Fig.
7, the corresponding opposing walls of the comb teeth are concave or convex, so that mutual guidance is also achieved. The latter variant is particularly advantageous because it enables the foaming conveyor 9, 10, 11 to be deflected without friction.
In FIG. 8, a foaming conveyor 9, 10, 11 is shown, which has two rails 21 that can be varied in terms of their spacing. In the respective state of use, the threads are taut so that no sagging occurs under load.
9 shows such a foaming conveyor 9, 10, 11 with the width A. The threads 23, which are connected to one another in a grid-like manner, run approximately at an angle of 450 to the rails 21. When the width is doubled, as shown in FIG. 10, the threads move closer together and the angle they occupy with the rails 21 approaches 900. At the same time, of course, the entire foaming conveyor is shortened by half, which shortening has to be compensated for by appropriate length compensation rollers.
Of course, it is also possible to take into account the required change in length of the film when changing the width of the foaming path by storing the threads in an appropriate excess length on rolls or the like under spring tension, so that, for example, when the width is increased, part of the excess length unrolls.
If the width is reduced, however, this excess length is rewound back onto the roll under the action of a spring. Since the large change in length of the foaming belt is avoided, but the construction of the conveyor belt itself is more complicated. In particular with this variant of the foaming conveyor, but also with each other, it is useful if the device according to the invention on a
Side is fixed and can only be pulled out to the other side. As a result, the side conveyor can also be fixedly attached to one side and the rails 21 can also assume a constant position on this side with regard to their lateral adjustability. Only on the other side must the lateral mobility of both the rails 21 and the side conveyor 16 be given.
This possibility will always be considered if symmetrical adjustability is not necessarily required in terms of the construction, since it only requires the entire adjustable mechanism on one side.
Although not explicitly mentioned in the claims of the present invention description, it is also possible that the foaming path 3 consists of at least two ge mutually displaceable and thus the width adjustment, but otherwise stationary, flexible plates, eg. B. metal sheets, the inclination and curvature of which with hydraulic cylinders or the like. Is adjustable.