DE1401604A1

DE1401604A1 - Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkoerpers

Info

Publication number: DE1401604A1
Application number: DE1962S0080965
Authority: DE
Inventors: Buerk Dipl-Ing Dr Gunther; Erich Menzfeld
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1962-08-17
Filing date: 1962-08-17
Publication date: 1968-11-21
Also published as: DE1236176B; GB1038667A; CH429140A; FR1367867A

Description

SIEMENS-^DEOTROGBRXTB AKTIENGESELLSCHAFT Berlin und München

Dr. Expl.

BERUN-SIEMENSQTADT VERWALTUNGSGEBÄUDE ") 7 flfjjj ] 9 ^ /

Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers

In der Technik, beispielsweise zur Herstellung von Wärmeisolierungen, werden vielfach Schaumstoff körper verwendet. Diese können vorgeformte Körper bestimmter einheitlicher Formen sein, sie können beispielsweise Quaderform haben. Man kann den Schaumstoff auch in Hohlkörper einfüllen und darin zur Erstarrung bringen. Die puletzt erwähnte Methode ist beispielsweise bei der Herstellung von Kühlschrankisolierungen bekannt. Hier wird in den Raum zwiseher. einem äußeren Gehäuse und einem inneren Einsatzkasten de3 Kühl-*· schranks das zur Bildung des Schaumstoffs dienende Reaktionsgemisch eingofüllt und darin zum Erhärten gebracht. Bei vielen Anwendungsgebieten von Schaumstoffen kommt es besonders darauf an, die Oberfläche in bestimmter Weise zu gestalten, und vielfach ist

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es auch wichtig, eine besondere Schutzschicht zwischen dem Schaumstoff und der Umgebung, sei es der luft oder einer am Schaumstoff dicht anliegenden Wand, zu schaffen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schäumst off körpers, bei dem die geschilderte Aufgabe in besonders einfacher und vorteilhafter Weise zu lösen ist. Erfindungsgemäß wird das zur Bildung des Schaumstoffs dienende Reaktionsgemisch, z. B. Polyurethan oder Phenolharz, in öinen Behälter, z. B. einen Beutel, eingeleitet, der wenigstens teilweise aus flexibler oder mindestens beim Schäumyorgang dehnbarer oder plastischer Folie besteht. Die Folie kann dabei beispielsweise aus Polyäthylen, Gummi, geeigneten Thermoplasten od,.- dgl. hergestellt sein. Durch die Verwendung des teilweise flexiblen Behälters kann man cäs Oberfläche des Schaumstoffkörpers in verschiedenartiger Weise ausgestalten. Der Behälter kann durch seine allseitig geschlossene Wand einen Schutz des Schaumstoffkörpers vor Wasserdampfdiffusion bilden. Ferner kann man mit einem solchen allseitig geschlossenen Behälter eine gute Abdichtung beim Einschäumen erreichen. Ferner gelingt es bei Anwendung der Erfindung in einfacher W ise, auch eine vielfach erwünschte Trennschicht zwischen dem Schaum und der Außenform durch die-Behälterwand zu bilden.

Man kann das Verfahren nach der Erfindung in verschiedener W_ciee ausgestalten. So kann man beispielsweise die Folie des Behälters durch den Schäumdruck bis zur vollständigen Expansion des Schaums aufblähen lassen. lic äußere Form dea Schaurastoffkörpers ergibt sich in diesem Fall durch die Wahl der gegebenenfalls einheit-

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lichen oder auch unterschiedlichen Festigkeit der Wand des flexiblen Behälters in seinen einzelnen Bereichen. Man kann den Behälter für den Schäuravorgang auch in eine äußere Stützform einbringen, so daß er sich durch die Expansion des Schaums an die inneren Begrenzungsflächen der Stütsform dicht anlegt und auf diese W_eise eine gewünschte Trennschicht zwischen Schaumstoff und Stützforra bildet. Beim zuletzt erwähnten Verfahren kann die Stützfora ganz oder teilweise mit Hüllen, Folie, Zellen od. dgl. ausgekleidet sein, die nach dem Schäumvorgang mit dem Schaumstoffkörper fest verbunden bleiben.

Man kann das Verfahren nach der E_rfindung beispielsweise so durchführen, daß eine thermoplastische Folie vor dem Schäumen oder durch die V/ärnetönung der Schäumreaktion oder vorher und durch die Schäumreaktion erwärmt wird und dann durch den Überdruck beim Schäumvorgang verformt wird. Bei diesen Verfahren kann auch eine vorgeformte Folie verwendet v/erden.

Eine sehr vorteilhafte Möglichkeit, da3 Verfahren nach der Erfindung anzuwenden, ergibt sich, wenn die Folie sum Verformen vor und/oder während dos Einschäumens durch eine Zusjitaheizung erwärmt wird. Diese Zusatzheizung kann in die S-^ützform eingebaut werden, welche beim Schäumprozeß zur Anwendung kommt. Eine Zusatzbeheizung kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß ein flüssiges oder dampfförmiges Heizmittel in eine Kammer der Stützform eingeleitet v/ird, die ganz oder tdLweise von der Folie begrenzt v/ird. Auf der Folie selbst kann zu ihren Verformen durch Anwendung von Über- oder Unterdruck eine in Richtung der beabsichtigten Verformung v/irkende Kraft ausgeübt werden. Man kann

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dies in der Weise durchführen, daß Mittel zum Beheizen und Mittel zum Verformen der Folie entweder zeitlich nacheinander oder auch gleichzeitig zur Wirkung gebracht werden. Eine Ausf ührungsinögl ichkeit der Erfindung in Verbindung mit einer zusätzlichen Heizvorrichtung ergibt sich, indem man die in die Stützform eingelegte Thermoplastfolie durch die Heizvorrichtung weich macht und daß während dieses Vorganges oder anschließend daran das EinsehltHJfßÖte des Schaumstoffs gegebenenfalls mit gleichseitigem Anschließen eines die Verformung der Folie unterstützenden Druckmittels (Überdruck oder Vakuum) erfolgt. Man kann das Verfahren nach der Erfindung auch in der Weise anwenden, daß die in die Stützforn eingelegte Thermoplastfolie zunächst durch die Heizvorrichtung weich gemacht, daß danach durch Anschließen eines Druckmittels (Überdruck oder Vakuum) die gewünschte Verformung der Folie durchgeführt wird und daß anschließend daran der Schaumstoff eingeschossen wird. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß gegenüber bisher bekannten Verfahren ias Formen einer Folie zu der gewünscli-

_ten Form eines Außen- bzw. Innenbehälters, z. B. einer Türbombe, in einer einzigen Stützform erfolgt, die gleichzeitig bzw. zeitlich danach zum Einschäumen dea Schaumstoffs benutzt wird.

Bei der Erfindung kann man also eine Stützforn zur Herstellung von zumindest teilweise mit einer Thermoplastfolie bekleideten •Schäumstoffkörpern verwenden in solcher Ausbildung, daß die Folien mit einer Heizquelle erwärmt und mit Hilfe des Schaumdrucks verformt v/erden können. Dabei wird man die Stützform für die Herstellung des Schaumstoffkörpers vorzugsweise so ausbilden, daß zwischen den beiden Stützfornteilen eine oder mehrere Kammern ge-

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bildet werden, die ganz oder teilweise von der Folie selbst begrenzt sind und an die Mittel zum Weichmachen der Folie (Heizmittel) und/oder zum Verformen dex* Folie (Überdruck oder Vakuum) anzuschließen sind.

Durch das Verfahren nach der Erfindung kann man somit einen Schaumstoffkörper herstellen, dessen äußere Form durch das dehnbare Material eines "den Schaumstoff unmittelbar allseitig einhüllenden Behälters bestimmt ist. Dabei kann der Behälter des Schaumstoffs auch teilweise aus starrem und teilweise aus flexiblem Material bestehen.

In den Figuren sind schematisch einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt zunächst ein Schaumstoffkissen, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist. Mit 1 ist ein aus einer flexiblen Folie bestehender Beutel bezeichnet, der bei 2 einen Einschußnippel zum Einbringen des V/eichschaums besitzt. Mit 3 ist der expandierte Weichschaum bezeichnet. Die Form des Kissens wird durch die dehnbare Außenhaut 1 bestimmt. Der Nippel 2 kann nach der Herstellung des Kissens abgeschnitten werden.

Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch die Herstellung eines Schaumformkörpers in einer äußeren Stützform. Die Stifeforn besteht aus den beiden Teilen 4 und 5. Bei 6 sind Entlüftungslöcher angedeutet. Zur Herstellung dee Schaumformkörpers wird ein Beutel 7 aus flexiblem Material in die zusammengesetzte Form eingebracht. Mit 8 i3t der Einschußnippel bezeichnet. Fig. 2 zeigt die Anordnung vor dem Einbringen des zur Bildung dea Schaumstoffs dienenden Reaktionsgemische. In Fig. 3 ist die Anordnung nach dem Aufschäumen dargestellt. Durch die Wirkung des expandiert*-

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Schauras 9 ist der Beutel 7 so aufgebläht worden, daß er sich allseitig an die Stützform 4, 5 angelegt hat. Nach Entfernen dieser Stützformteile ergibt sich der Schaumstoffkörper, dessen äußere Oberfläche durch den flexiblen, nunmehr starr mit dem'erhärteten Schaum 9 verbundenen Beutel gebildet ist.

In Fig. 4 ist schließlich als Ausführungsbeispiel das Einschäumen eines Kühlschrankgehäuses dargestellt. Mit 11 ist das äußere Blechgehäuse des Kühlschranks, mit 12 die vorgeformte, den Kühlraum begrenzende innere Kunststoffzelle bezeichnet. Die Form des Schäumst off gehäusekb'rper 3 wird in diesem Falle durch das Außengehäuse, die Kunststoffzelle und durch eine Stützforn 13 gebildet. Mit und 15 sind Befestigungsstellen der aus flexiblem Material bestehenden Folie 16 bezeichnet. Diese Folie 16 bildet im Bereich der Gehäuserückwand und der Gehäuseunterseite die Außenhaut des Schaumstoffkörpers, die sich in diesen Bereich infolge der Expansion des Hartschaums 17 beim Schäumprozeß dicht an die Stützform 13 anlegt.

Fig. 5 zeigt eine Stützform zur Herstellung eines Schaumstoffkörpers, der beispielsweise als Kühlschranktür benutzt werden kann. Mit 21 und 22 sind die beiden Teile der Stützform bezeichnet, welche mit Hilfe von Schrauben 23 fest aneinander gepreßt v/erden können. Zwischen die Stützformen sind Kunststoffplatten 24 und 25 eingelegt in der Weise, daß eie nit ihren Rändern durch die Stützforraen fest aneinander gepreßt werden. Hit 26 iet die am Stütaforraöberteil 21 befestigte Binichußtüllo bezeichnet, an Stutzformaberte.il 22filt ein Anechlußetutzen 27 für einen Vakuumschluß und ein Anschlusstutzen 28 für einen Dampf- oder Heiz-

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Wasseranschluß vorgesehen. Die "beiden Anschlußstutzen 27 und 28 sind mit entsprechenden Ventilen 29 bzw. 30 versehen. Ein Dichtungsring 31. sorgt für hinreichenden Abschluß der Kammer 32.

Das Verfahren zum Einschäumen und gleichzeitigen Verformen der Folie 25 kann so durchgeführt werden, daß zunächst durch Öffnen des Ventils 30 das Heizmedium in die Kai-oier 32 eingeleitet wird, wodurch die Folie 25 hinroielend weich gedacht wird. Im Anschluß daran wird das Heizmittel abgelassen und gleichzeitig die Kammer

32 durch Öffnen des Vakuumhahns 29 evakuiert, so daß sich «Sine die Verformung der Folie 25 unterstützende Kraftwirkung ergibt. Gleichzeitig mit dem Evakuieren der Kammer 32 wird in die Kammer

33 der Schaumstoff durch die Tülle 26 eingeschossen, so daß sich die Folie 25 zu der durch die Stützform 22 gegebenen Form verfornt und der gesamte, zwischen den beiden Folien 24 und 25 gegebene Raum mit Schaumstoff ausgefüllt wird. Man kann das Herstellungsverfahren der Schäumstofftür auch in der Weise abändern, daß nach dem Beheizen der Folie 25 zunächst durch Evakuieren des Räume 32 die gewünschte FoliöVerformung erzielt wird und daß erst zeitlich danach das Einschießen des Schaumstoffs in den Hohlraum 33 erfolgt.

5 Figuren
16 Ansprüche

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Claims

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1.I Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers, dadurch ge —

kennzeichnet, daß das zur Bildung des Schaumstoffs dienende Reaktionsgemisch, z. B. Polyurethan oder Phenolharz, in einen Behälter, z. B. Beutel, eingeleitet wird, der wenigstens tei^eise aus flexibler oder mindestens beim Schäumvorgang dehnbarer oder plastischer Folie (z. B. aus Polyäthylen, Giflhmi, Thermoplast od. dgl.) besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Folie des Behälters durch den Schaumdruck des Schaums aufgebläht

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für den Schäumvorgang in eine äußere Stützform eingebracht wird und sich durch 3ife Expansion des Schaums an die inneren Begrenzungsflächen dieser Stützforn dicht anlegt und eine Trennschicht zwischen Schaumstoff und Stützform bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stüte form ganz oder teilweise mit Hüllen, Folien,Zellen od. dgl. ausge kleidet ist, die npch dem Schäumvorgang mit dem Schaumstoffkörper fest verbunden bleiben.

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5. Verfahren nacht Anspruch. 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine thermoplastische Folie vorher oder durch die V/ärmetonung der Schäuinreaktion oder vorher und durch die Schäumreaktion erwärmt und dann durch den überdruck "beim Schäumvorgang verformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgeformte Folie verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zum Verformen vor und/oder währenddes Einschäumens durch eine Zusatzheizung erwärmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges oder dampfförmiges Heizmittel in eine Kammer eingeleitet wird, die ganz oder teilweise von der Folie selbst begrenzt fJird.

9· Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Folie zu ihrem Verformen durch Anwendung von Über- oder Unterdruck eine in Richtung der beabsichtigten Verformung wirkende Kraft ausgeübt wird.

/10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Beheizen und Mittel zum Verformen der Folie zeitlich nacheinander oder gleichzeitig zur Wirkung gebracht worden.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Stützform eingelegte Thermoplastfolie durch die Heizvorrichtung v/eichgemacht wird und daß während dieses Vorganges oder anschließend daran das Einschießen des Schaumstoffs gegebenenfalls mit gleichzeitigem Anschließen eines die Verformung der Polio unterstützenden Druckmittels (tJberiruck oder Vakuum) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Stützforn eingelegte Thermoplastfolie zunächst durch die Heizvorrichtung weichgemacht, dann durch Anschließen eines Druckmittels (Überdruck oder Vakuum) verformt wird und daß schließlich der Schaumstoff eingeschossen wird.

13· Stützform zur Herstellung eines zumindest teilweise mit einer Thermoplastfolie bekleideten Schaumstoffkörpers, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, daß die folien mit einer Heiz— quelle erwärmt und mit Hilfe des Schaumdrucks verformt werden " können.

14. Stützform zur Herstellung eines zumindest teilweise mit einer Thernoplastfolie bekleideten Schaumstoffkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Stützformteilen eine oder mehrere Kammern gebildet v/erden, die ganz oder teilweise von der Folie selbst begrenzt werden und an die Mittel zum Weichmachen der Folie (Heizmittel) und/oder aura Verformen der Folie (Überdruck oder Vakuum) anzuschließen sind.

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15. Schaums toff körper, der nach dem Verfahren eines der Voransprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß seine äußere Form durch das dehnbare Material eines den Schaumstoff unmittelbar einhüllenden Behälters bestimmt ist.

16. Schäumstoffkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der erhärtete Schaumstoff allseitig von einem Behälter umhüllt ist, der aus einem zumindest teilweise flexiblen Material besteht.

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