DE1504027C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanschaumplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanschaumplatten mit einer im wesentlichen horizontalen, ebenen Grundplatte und einem mit dieser Platte verbundenen Rahmen mit rechtwinklig zu der Platte stehenden Wänden, in denen mit geringem Spiel eine mit einer Füllöffnung versehene Formplatte parallel zu der Grundplatte verschiebbar ist und mit dieser und dem Rahmen einen Formhohlraum einschließt. Solche Platten werden beispielsweise zur Wärmedämmung gebraucht.

Zur Herstellung von Polyurethanschaumblöcken wird gewöhnlich ein Gemisch aus Polyolen und Isocyanaten verwendet. Diese beiden Komponenten werden in der Regel sorgfältig und in vorbestimmten Anteilen in einer mechanischen Vorrichtung gemischt. Kurz nach dem Mischen beginnt das Material sich auszudehnen. Wenn man diese Ausdehnung in einer geschlossenen Kammer vor sich gehen läßt, wird ein Gegenstand erhalten, der entsprechend den Konturen dieser Kammer geformt ist.

Auf diese Weise können auch Platten hergestellt werden. Jedoch besteht dabei die Schwierigkeit, daß das sich ausdehnende Schaumgemisch immer viskoser wird und nach einer Weile an den Wänden der Form haftet. Dies ist besonders lästig, wenn die Platten stehend gegossen werden und der Schaum während seiner Bewegung in dem oberen Teil der Form an den Wänden klebt, was zu einem ungleichmäßigen Produkt führt. Wenn die Platten in einer horizontal liegenden Form hergestellt werden, wird zwar der Nachteil, daß der obere Teil ungleichmäßig ist, beseitigt, weil die Steighöhe des Schaums gering ist, jedoch hat die Verwendung horizontaler Formen andere Nachteile. Die Schaumflüssigkeit ist gewöhnlich so viskos, daß sie sich nicht von allein über den ganzen Querschnitt der Form verteilen kann. Die Verteilung kann verbessert werden, indem das Material unter einer hin- und hergehenden Bewegung in die Form eingeführt wird. Ein solches Verfahren kann völlig annehmbar sein, aber es ist schwierig anzuwenden, insbesondere wenn man mit schnellen, sogenannten Ein-Schuß-Systemen und mit einer beträchtlichen Überladung der Form zur Erreichung einer größeren Schaumdichte arbeitet. Bei den schweren Formen, die dann verwendet werden müssen, ist es oft schwer, das gegossene Material sorgfältig auszubreiten und auch noch ausreichend Zeit zu haben, um die Form rechtzeitig zu schließen. Selbst wenn dies gelingt, begegnet man in der Regel großen Schwierigkeiten durch eingeschlossene Luftblasen, die oft ganz beträchtlich sein können und die Wirkung haben, daß die Oberfläche des Blocks nicht glatt ist, sondern voller Krater.

Der gleiche Nachteil, nämlich eine rauhe Oberfläche, insbesondere der oberen Blockseite, tritt bei einer bekannten Vorrichtung zum Blockschäumen von Phenolharzschaum auf (USA.-Patentschrift 2 588 151). Sie wird durch das aus den Öffnungen im Deckel, die erforderlich sind, damit die eingeschlossene Luft entweichen kann, austretende flüssige Material, durch das an diesen Stellen warzenförmige Vorsprünge entstehen, gebildet. Außerdem ist diese Vorrichtung ausschließlich auf die Formung von Phenolharzschaumkörpern abgestimmt. Infolge der faserigen, offenen Struktur von Phenolharzschaumstoffen (s. Kunststoffe 1952, S. 450 bis 459) entweicht bei der Formgebung solcher Stoffe ständig Gas, für das in Form von Öffnungen ein Ausweg vorgesehen werden muß. Demgegenüber haben die nach der Erfindung geformten Polyurethanschaumstoffe geschlossene Zellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanschaumplatten mit blasenfreien Außenflächen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formplatte als glatte geschlossene Platte ausgebildet ist und Anschläge vorgesehen sind, durch die die Formplatte in eine Füll- und eine Endstellung einstellbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Formplatte mit Vorrichtungen versehen ist, durch die sie während des Verschiebevorgangs in Parallellage zur Grundplatte ausbalancierbar ist.

Es ist zwar auch schon eine Vorrichtung zum Herstellen von Schaumkörpern bekannt (deutsche Patentschrift 1 060 134), die eine parallel zu der Grundplatte verschiebbare Formplatte aufweist; dabei handelt es sich aber um eine Vorrichtung zum Verarbeiten thermoplastischer Massen, in der die bewegliche Formplatte eine von der Erfindung wesentlich abweichende Aufgabe erfüllt. Bei der bekannten Vorrichtung wird die zu verarbeitende Masse unter Zufügung von Druckgas erwärmt, wobei die bewegliche Formplatte als Kompressionsstempel wirkt. Sobald die Masse ausreichend erweicht und mit dem Druckgas gesättigt ist, wird sie durch willkürliche Bewegung des Stempels entspannt, wobei sich die Porenbildung vollzieht. Infolge der speziell auf die Verarbeitung thermoplastischer Massen bezogene Funktion des Kompressionsstempels lag seine Anwendung bei der Verarbeitung selbstschäumender Massen nicht nahe.

Die Erfindung wird an Hand des auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1.

Auf eine plane Platte 1 ist ein Rahmen 2 aus U-Eisen aufgepaßt. Die Bodenplatte 1 kann zweckmäßig aus einer geschichteten hölzernen Platte mit einer Stärke von annähernd 25 mm bestehen und der Rahmen aus U-Eisen kann zweckmäßig innere Abmessungen von 1000 · 500 · 100 mm haben. Die Innenseite des Rahmens 2 ist in rechten Winkeln zu der Bodenplate 1 angeordnet und ist sorgfältig bearbeitet. Innerhalb des Rahmens 2 ist eine lose Platte 3 mit einem Schiebesitz angeordnet, welche parallel zu der planen Bodenplatte 1 verschoben werden kann. Diese verschiebbare Platte 3 kann zweckmäßig aus einer Aluminiumplatte mit einer Dicke von 20 mm bestehen, welche in der Mitte ein konisches Loch 4 hat. Das Loch 4 kann schnell mit einem Stopfen, der an der Stelle festgehalten werden kann, verschlossen werden. Mit Hilfe Z-förmiger Bügel 5 mit Einstellschrauben 5 α kann die verschiebbare Platte 3 in dem gewünschten Abstand von der planen Bodenplatte 1 eingestellt werden. Durch Verwendung geeigneter Distanzstücke kann der zuletzt erwähnte Abstand nach Wunsch eingestellt werden. Die Verschiebung der losen Platte 3 wird durch die Schienen 6 α begrenzt, welche gegen den oberen Rand des Rahmens 2 liegen und welche mittels Klammern 7 mit den Schienen 6 b verbunden sind, die unter der Bodenplatte 1 angeordnet sind. Die Klammern 7 sind drehbar in den Schienen 6 b angeordnet und können in Ausnehmungen in den Enden der Schienen 6 α eingreifen. Um die lose Platte 3 so zu führen, daß sie sich stets parallel zur Bodenplatte 1 bewegt, sind zwischen der losen Platte 3 und den Schienen 6 α besondere Ausbalancierungsglieder angeordnet, welche bei dem Ausführungsbeispiel als Federführungen 8 ausgebildet sind.

Die obenerwähnte Gießform kann z. B. in der folgenden Weise verwendet werden. Die lose Platte 3 wird mittels der Bügel 5 eingestellt, so daß sie sich in einem Abstand von annähernd 4,0 mm von der planen Bodenplatte 1 befindet, wodurch zwischen der losen Platte 3 und der planen Bodenplatte 1 ein Volumen von annähernd 2 Litern erhalten wird. Die Düse eines Mischkopfes, in dem die beiden Reaktionskomponenten, Polyole und Isocyanate, gemischt werden, indem sie mit einem Druck von annähernd 100 kg/cm² in zwei gegeneinander gerichteten Sprühstrahlen ausgesprüht werden, wird in das konische Loch 4 gebracht. Eine Menge der Reaktionsteilnehmer, welche dem Volumen zwischen der losen Platte 3 und der festen Bodenplatte entspricht, wird eingespritzt und durch den hohen Druck in etwa 6 Sekunden über den gesamten Raum zwischen der losen Platte 3 und der planen Bodenplatte 1 verteilt. Infolge des hohen Druckes wird die eingeschlossene Luft ausgetrieben und durch den engen Schlitz zwischen der losen Platte 3 und dem Rahmen 2 abgesaugt. Wenn die Einspritzung vollendet ist, wird das Loch 4 mit einem Stopfen, der festgesetzt werden kann, verschlossen, und 4 bis 5 Sekunden später beginnt die lose Platte 3 sich zu erheben und nach weiteren 8 bis 10 Sekunden hat die Platte 3 ihre oberste Position erreicht, die durch die Schienen 6 α begrenzt ist. Nach etwa einer Stunde ist der Gießvorgang vollendet, und die Form kann auseinandergenommen werden. Die gefertigte Platte hat völlig glatte und blasenfreie Oberflächen und völlig glatte Ränder und Ecken. Das Volumgewicht der erhaltenen Platte ist annähernd 40 g pro Liter. Durch Reduzieren des Abstandes zwischen der losen Platte 3 und der planen Bodenplatte 1 und Reduzieren der Menge des eingespritzten Reaktionsgemisches kann ein Block mit einem Volumgewicht von 30 g pro Liter erhalten werden. Es kann auch die Deckenhöhe für die lose Platte 3 begrenzt werden, indem geeignete Distanzstücke unter den Schienen 6 a angebracht werden, und auf diese Weise können Platten mit der gewünschten Dicke, z. B. 30, 40, 50 oder 100 mm, erhalten werden.

Bevor die Form zusammengesetzt wird, kann eine Schicht aus geeignetem Material zwischen die plane Bodenplatte 1 und den Rahmen 2 gebracht werden, und auf diese Weise wird ein Schaumkunststoffblock mit einem Oberflächenbelag erhalten. Als Beispiel für Stoffe, welche für solche Oberflächenbeläge verwendet werden können, können Holzfaser, Sperrholz, Stahlblech, Aluminiumblech, glasfaserverstärkter Kunststoff und Asphaltpapier erwähnt werden. Schließlich ist es mit der Vorrichtung ebenfalls möglich, Platten zu erhalten, deren Ränder ein spezielles Profil haben. So ist es möglich, Platten zu erhalten, deren äußere Ränder ein rechenartiges Profil haben, indem man abwechselnd geschnittene Leisten aus Schaumkunststoff und Holzrippen an die Innenseite des Rahmens 2 legt, wobei die letzteren mit einem Formablösemittel behandelt sind. Nachdem die geschnittenen Leisten aus Schaumkunststoff abwechselnd mit Holzleisten, die in der obenerwähnten Weise geschnitten sind, zwischen der losen Platte 3 und dem Rahmen 2 eingepaßt sind, wird ein Gemisch aus zwei Reaktionskomponenten in der gewöhnlichen Weise durch das Loch 4 eingefüllt und die eingesetzten Schaumkunststoffleisten werden beim anschließenden Gießen mit dem Gußblock vereinigt. Wenn die eingesetzten Holzrippen entfernt werden, werden Platten mit dem rechenartigen Profil an ihren äußeren Rändern erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Polyurethanschaumplatten mit einer wesentlichen hori- zontalen, ebenen Grundplatte und einem mit dieser Platte verbundenen Rahmen mit rechtwinklig zu der Platte stehenden Wänden, in denen mit geringem Spiel eine mit einer Füllöffnung versehene Formplatte parallel zu der Grundplatte verschiebbar ist und mit dieser und dem Rahmen einen Formhohlraum einschließt, dadurchgekennzeichnet, daß die Formplatte (3) als glatte geschlossene Platte ausgebildet ist und Anschläge (5, 6) vorgesehen sind, durch die die Formplatte (3) in eine Füll- und eine Endstellung einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (3) mit Vorrichtungen (8) versehen ist, durch die sie während des Verschiebevorganges in Parallellage zur Grundplatte (1) ausbalancierbar ist.