DE1704501B2 - Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffkörpern - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffkörpern

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DE1704501B2
DE1704501B2 DE1704501A DE1704501A DE1704501B2 DE 1704501 B2 DE1704501 B2 DE 1704501B2 DE 1704501 A DE1704501 A DE 1704501A DE 1704501 A DE1704501 A DE 1704501A DE 1704501 B2 DE1704501 B2 DE 1704501B2
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Description

ein Gehäuse bildende Wand angeordnet und das Ge- versehene Wand oder Platte 16 angeordnet, die eine
häuse durch Zwischenwände in zur Wand hin offene Wand eines Gehäuses 17 bildet. Die Wand oder
Kammern unterteilt ist. Platte 16 befindet sich im Abstand vom Mantel der
Zum gleichen Zweck sieht eine weitere Ausgestal- Drehtrommel 9, wobei dieser Abstand für die Dicke
tung noch vor, daß in der Trommel mehrere radiale 5 der Tafel oder Bahn 18 maßgebend ist, die mit der
Trennwände drehfest angeordnet sind, die die zum Vorrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfin-
Trommelmantel hin offenen Kammern bilden, in dung hergestellt wird. Man erkennt aus Fig. 1, daß
welche Saug-oder Druckmittelleitungen münden. das aus einem Gemisch der Bestandteile 3 und 5 be-
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aus- stehende Material Sa vom Zufuhrrohr 7 in den
führungsformen wird die Erfindung nun weiter be- io Raum zwischen dem nicht perforierten Mantel 9 a
schrieben. In der Zeichnung ist der Drehtrommel 9 und der perforierten, gekrümm-
F i g. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine Ausfüh- ten Platte 16 eingeführt wird, wobei dieses Material,
rungsform, während es durch die Drehbewegung der Trommel 9
Fig. 2 ein senkrechte! Schnitt durch eine zweite bewegt wird, zu der Tafel oder Bahn 18 geformt
AusführungEform, 15 wjrcj
F i g. 3 ein Schnitt durch eine dritte Ausführungs- Das Gehäuse 17 hat eine geschlossene Stirnwand
form und 19 an e;nem Ende und eine Trennwand 20, wobei
Fi g. 4 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 diese Stirnwand, die Trennwand und die Bodenwand
in Fig. 1. 23 sowie ein Teil der perforierten Platte 16 eine
Es wird nun auf die Zeichnungen unu insbeson- 20 Kammer 21 bilden. Eine weitere Kammer 22 wird
dcre auf F i g. 1 Bezug genommen. Hier ist ein in zwischen der Trennwand 20 und einer weiteren
zwei Abteilungen unterteilter Trichter 1 zur Auf- Trennwand 25 gebildet. Desgleichen ist eine weitere
nähme des bei der Herstellung der Tafeln oder Bah- Kammer 26 zwischen der Trennwand 25 und einer
nen oder dergleichen Erzeugnisse aus aufgeschäum- Trennwand 27 ausgebildet. Schließlich ist noch eine
tem, polymerem Material verwendeten Werkstoffes 25 weitere Kammer 28 zwischen der Trennwand 27 und
dargestellt. Die Abteilung 2 des Trichteisl enthält der anderen Stirnwand 29 des Gehäuses 17 vorhan-
Kügelchen oder Körner 3 aus vorexpandiertem Poly- den.
styrol, während die Abteilung 4 Abfälle oder SchnH- Die Kammer 28 ist mit einem Einlaß 30 versehen, zel 5 aus dem gleichen Werkstoff enthalten kann, die durch den ein kühlendes oder heizendes Fluidum, von den zuvor hergestellten Tafeln oder Bahnen 30 wie etwa kaltes Wasser oder Luft oder Dampf, eingeübriggeblieben sind. Diese Abfälle werden zunächst lassen werden kann, das die Platte 16 und folglich mit geeigneten Mitteln in kleine Stücke zerkleinert, das Material Sa heizt oder kühlt; die Anwendung ohne daß dabei die expandierten Kügelchen des Ma- einer Kühlung zu Beginn ist manchmal nur aus terials zerquetscht oder pulverisiert werden. Die Ab- Sicherheitsgründen vorgesehen, um eine vorzeitige fälle sind praktisch frei von expandierendem Reak- 35 Expansion zu verhüten; bei manchen Materialien tionsmittel und können daher vom Gesichtspunkt der kann zu Beginn eine Erhitzung erforderlich sein. Die Expansion her betrachtet als ein »totes« Material be- Kammer 28 ist außerdem mit einem Auslaß 31 verzeichnet werden. Selbstverständlich werden die sehen, durch den dieses Fluidum wieder abfließen Materialien 3 und 5 nur dann benutzt, venn bei der kann. Wenn zur Kühlung Wasser verwendet wird, ist Herstellung der Tafeln oder Bahnen die Verwendung 40 die Platte 16 zwischen den Trennwänden 27 und 29 dieser Kombination aus vorexpandierten Körnchen nicht perforiert.
und Abfällen oder Schnitzeln oder dergleichen Mate- Mit dem an der Kammer 26 vorgesehenen Auslaß
rial erwünscht ist. 32 kann man einen Sog oder Unterdruck durch die
Im unteren Ende des Trichterabteils 4 ist ein mit Kammer 26 anwenden, wenn dies erwünscht ist. Die einem geeigneten Antrieb verbundenes Förderrad 6 45 Kammer 22 ist mit einem Einlaß 33 versehen, um angeordnet, mit dem die Abfälle kontinuierlich in ein Dampf oder heiße Luft einzuleiten, die für die Ex-Zufuhrrohr 7 eingeführt werden, in dem eine Förder- pansion der Polystyrolkügelchen erforderlich sind, schnecke 8 angeordnet ist. In diese Förderschnecke 8 Schließlich kann über einen Auslaß 34 durch die gelangen auch die Bröckchen oder Körnchen 3 aus K".mmer 21 ein Unterdruck oder Sog angewendet dem Abteil 2 des Trichters 1, und die Abfälle und die 50 werden. Das hierdurch erzeugte Teilvakuum kühlt Körnchen werden durch die Förderschnecke 8 mit- das Material auf seinem Weg vom Zwischenraum einander vermischt, so daß das bei 5 α dargestellte zwischen der Drehtrommel 9 und der Platte 16 da-Gemisch entsteht, das zu einer sich drehenden Trom- durch, daß die Verdampfungswärme des im Schaum mel9 hin gefördert wird. Die Schnecke 8 wird mit kondensierten Wassers entfernt wird. Statt eines Soder erforderlichen Geschwindigkeit durch einen 55 ges kann man zur Kühlung kalte Luft oder Wasser Elektromotor 11 über ein Getriebe 10 angetrieben. verwenden.
Die Drehtrommel 9 wird in Richtung des in F i g. 1 Die Platte 16 besteht entweder aus einem Matedargestellten Pfeiles mit der gewünschten Geschwin- rial, durch das die Reibung zwischen dem polymeren digkeit über einen Riemen oder eine Kette 12 von Werkstoff und der Oberfläche der Platte möglichst einem an geeigneter Stelle angeordneten Motor 13 60 gering gehalten wird, oder die Platte 16 ist mit einem gedreht, wobei der Riemen oder die Kette 12 mit solchen die Reibung vermindernden Material behaneiner Riemenscheibe oder einem Kettenrad 14 in delt. So kann man die Oberfläche der Platte oder Eingriff steht, das auf der Welle 15 der Drehtrom- Wand 16 beispielsweise mit »Teflon« (eingetragenes mel9 befestigt ist. Der Mantel 9 a der Drehtrom- Warenzeichen) beschichten. Die Drehgeschwindigmel 9 ist nicht durchbrochen und hat eine glatte, po- 65 keit der Trommel 9 wild mit der Geschwindigkeit der lierte Außenseite. Förderschnecke 8 synchronisiert, so daß das Material
Etwa um den halben Umfang der Drehtrommel 9 gleichmäßig in den Zwischenraum zwischen der
herum ist eine gekrümmte, mit Durchbrechungen Trommel 9 und der Platte 16 einströmt.
Zur Bemessung der Bahn kann man ortsfeste, seitliche Führungen vorsehen, die mit einem reibungsfesten Material behandelt sind, wobei diese Führungen auf beiden Seiten der Platte 16 befestigt sein können. Auch kann man an der Trommel 9 Seitenriemen befestigen. Schließlich kann man gemäß der Darstellung in F i g. 4 auch beide Maßnahmen anwenden.
Wenn sich die Bahn 18 von der Trommel 9 ablöst, gelangt sie auf eine Rollenbahn 37. Man kann einen oberen und einen unteren Führungsriemen 35 und 36 gemäß der Darstellung in F i g. 1 vorsehen, falls dies erwünscht ist. Der untere Führungsriemen 36 liegt auf den Rollen 37 und man kann seitliche Riemen anwenden, um die geformte Bahn auf ihrem Weg weg von der beschriebenen Formvorrichtung zu anderen Einrichtungen zur weiteren Bearbeitung der Bahn seitlich zu stützen. Derartige seitliche Stützriemen sind bekannt und daher hier nicht im einzelnen dargestellt.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung gleicht in vieler Hinsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, und gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist die Trommel 40 auf ihrer ganzen Mantelfläche perforiert oder durchlässig.
Im Inneren der Trommel 40 ist drehfest eine Anordnung von radial verlaufenden Trennwänden vorgesehen, die allgemein mit 41 bezeichnet ist. Die Trennwände 42 und 43 begrenzen eine Kammer 44 deren Auslaß oder Öffnung zur Kühlkammer 28 hin gerichtet ist. In die Kammer 44 führt ein Fluidumseinlaß 45, durch den ein Kühlfluidum in die Kammer 44 eingeleitet wird, das folglich mit dem Material in Berührung kommt, während die andere Seite des geformten Materials mit dem Fluidum in Berührung kommt, das über die Kammer 28 zugeleitet wird. Die Trennwände 46 und 43 begrenzen eine Kammer 47, deren offene Seite der Kammer 26 gegenüberliegt. Über einen Auslaß 48 wird in der Kammer 47 ein Teilvakuum erzeugt, wobei die gleiche Vakuumquelle verwendet werden kann, mit der auch in der Kammer 26 ein Teilvakuum erzeugt wird.
Die Trennwände 46 und 49 begrenzen eine sektorförmige Kammer 50, deren offene Seite der Kammer 22 gegenüberliegt In die Kammer 50 wird über einen Einlaß 51 Dampf oder heiße Luft eingeleitet, während gleichzeitig über den Einlaß 33 das gleiche Heizfluidum in die Kammer 22 eingeleitet wird. Auf diese Weise wird der Dampf mit beiden Seiten des im Raum zwischen der Trommel und der gekrümmten Platte oder Wand befindlichen Materials in Berührung gebracht. Die Trennwände 49 und 52 begrenzen eine weitere, sektorförmige Kammer 53, die der Kammer 21 gegenüberliegt Zur Kühlung wird ein Sog über die Auslässe 54 und 34 in diesen beiden Kammern erzeugt. Selbstverständlich kann man statt des durch den Sog erzeugten Teilvakuums auch eine Strömung kalter Luft oder Wassers zur Kühlung verwenden.
Wenn die aufgeschäumte Bahn 18 die Trommel 40 verläßt, wird sie mit Rollen 37 oder Riemen 36 und 35 oder mit anderen Einrichtungen gehaltert und vorwärtsbewegt. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die aufgeschäumte Bahn einer weiteren Dampfbehandlung zu unterziehen, indem man sie zwischen zwei Dampfkästen 55 und 56 hindurchführt; man kann Zugwalzen 57 und 58 verwenden, um die Riemen zu bewegen und das fortlaufende, aufgeschäumte Band anderen Maschinen zur weiteren Bearbeitung des Bandes zuzuführen. Die verschiedenen, die Trennwandanordnung 42 bildenden Trennwände sind an ihren Enden mit Dichtungselementen 59 versehen, die dicht gegen die Innenseite des Mantels der Trommel 40 anliegen.
Die Zufuhr von gasförmigen oder flüssigen Heizoder Kühlmedien zu dem bewegten Material, während dieses zwischen der Drehtrommel und der orts-
to festen, gekrümmten, perforierten Wand komprimiert oder geformt wird, ebenso wie die Anwendung von Sog, kann man je nach der Art des hergestellten Erzeugnisses ändern oder einregulieren. Wenn daher hier angegeben wurde, daß bestimmte Kammern zur Einleitung bestimmter Gase oder Heiz- oder Kühlfluiden oder zur Anwendung eines Sogs dienen, so handelt es sich dabei selbstverständlich nur um beispielhafte Angaben; selbstverständlich kann man die einzelnen Kammern entsprechend den Erfordernis-
ao sen bei der Verarbeitung irgendeines Materials und bei der Herstellung irgendeines Erzeugnisses entsprechend anders beaufschlagen.
Die Ansführungsform gemäß F i g. 3 gleicht in vieler Hinsicht der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform, und daher sind gleiche Teile in den F i g. 2 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Trommel 40 α in F i g. 3 ist mit. einem durchlässigen oder perforierten Mantel 40 b versehen, und von der Außenseite dieses Mantels ragen zahlreiche Vorsprünge 60 weg. Die Vorsprünge 60 können aus hohlen oder massiven Blöcken bestehen, die im Abstand voneinander auf der Trommel angeordnet sind, wobei zwischen den Blöcken radial wegragende Flügel oder Blätter 61 vorgesehen sein können. Die Vorsprünge ebenso wie die Blätter können dauernd oder abnehmbar am Mantel 40 b der Trommel 40 α befestigt sein und bilden eine Folge von Formen. Ihre Gestalt und Anordnung wählt man entsprechend der Gestalt des herzustellenden aufgeschäumten Erzeugnisses. So kann man den hergestellten Artikel beispielsweise mit Rippen oder Ausnehmungen versehen, damit man ihn in Behälter beliebiger Gestalt hineinbiegen oder -formen kann. Die Formen können massive, nicht perforierte Blöcke sein; je nach den Gegebenheiten können die Formen aber a ich so wie der Mantel 40 b der Trommel und die ortsfeste, perforierte Wand 16 durchlässig sein.
Es liegt auf der Hand, daß, wenn man auf der Außenseite der Trommel 40 α Fonnelemente 60 anordnet, der aufgeschäumte Gegenstand eine Gestalt erhält, die der Gestalt des Trommelmantels entspricht. Ändert man die Gestalt der auf dem Umfang der Trommel befestigten Elemente, so erhält auch der aufgeschäumte Gegenstand eine entsprechend andere Gestalt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann man die Formelemente 60 auch auf der Formseite der durchlässigen Platte 16 statt auf der Außenseite der Trommel befestigen oder man kann die Platte 16 selbst so gestalten, daß sie dem aufgeschäumten Gegenstand die gewünschte Gestalt oder Kontur verleiht.
Bei den verschiedenen Ausführangsfonnen der Erfindung ist eine zylindrische Drehtrommel nahe bei aber im Abstand von einer entsprechend gestalteten, ortsfesten Oberfläche angeordnet, die vorzugsweise einer Behandlung zur Verringerung ihres Reibungsbeiwertes unterzogen und durchlässig ist, so daß man
bestimmte Gase und Flüssigkeiten durch diese Oberfläche hindurchieiten kann, um das Material der erforderlichen Behandlung zur Aufschäumung desselben in einen Körper bestimmter Gestalt zu unterziehen. Die Erfindung sieht auch die Anordnung von Mitttin vor, mit denen die Gestalt des aufgeschäumten Gegenstandes beliebig gewählt werden kann, indem man entweder auf der Trommeloberfläche oder auf der nahe bei der Trommeloberfläche angeordneten feststehenden Wand Formelemente vorsieht.
Man kann gemäß der Darstellung in F i g. 3 die Trennwandanordnung 41 um eine weitere Trennwand 65 erweitern, die mit der Trennwand 52 eine weitere Kammer 66 mit einem Lufteinlaß 67 bildet.
In diese Kammer 66 kann man Druckluft einleiten, die gegen das Material drückt, wenn dieses die Trommel verläßt, um dadurch die Ablösung des Materials von der Trommel zu erleichtern.
Eine weitere Ausführung^form der Erfindung sieht die Erzeugung eines beachtlichen Unterdruckes in der Kammer 44 vor, so daß man die Förderschnecke 8 mit ihrem Getriebe 10 und dem Motor 11 weglassen kann. Der von der Kammer 44 durch den perfonerten Trommelmantel 40 α wirkende Sog oder Unterdruck kann so groß gemacht werden, daß er das zur Formung benötigte Material aus der Trichterabte:ilung 2 (und nach Belieben aus dei Trichterabteilung 4) in den Raum zwischen dei Trommel 40 α und der Platte 16 ziehen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 809585/

Claims (1)

Bekannt ist eine solche Vorrichtung, bei der die Patentansprüche: mit der Drehtrommel den Zwischenraum bildende Wand als ein sich bewegender und von einer Vorrats-
1. Vorrichtung zum Herstellen von Schaum- trommel ablaufender Papierstreifen ausgebildet ist. Stoffkörpern aus polymeren! Material mit einer 5 Dies begrenzt die Herstellungsgeschwindigkeit. Die heizbaren, antreibbaren Drehtrommel, mit Ein- Ablaufgeschwindigkeit des Papierstreifens kann nicht richtungen zum Zuführen des zu verschäumenden beliebig erhöht werden. Die Nachgiebigkeit des Pa-Materials zum Umfang der Drehtrommel und mit pierstreifens bedeutet weiter, daß sich völlig feste Einrichtungen zum Abführen des aufgeschäum- Schaumstoffkörper mit planparallelen Wänden kaum ten Materials vom Umfang der Drehtrommel und io herstellen lassen (belgische Patentschrift 659 664).
mit einer den Umfang der Drehtrommel mit Ab- Bekannt ist eine weitere Vorrichtung um Herstelstand unter Bildung eines Zwischenraumes um- leri von Schaumstoffkörpern, bei der der Formraum schließenden Wand, dadurch gekenn- durch zwei bewegliche nachgiebige Bänder gebildet zeichnet, daß die Wand (16) starr ausgebil- wird. Diese Vorrichtung eignet sich nicht zum Herdetist. 15 stellen von Schaumstoffkörpeni mit genauen Abmes-
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- sungen (deutsche Auslegeschrift 1 160 604).
kennzeichnet, cdi die Wand (16) Durchbrechun- Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der gen aufweist und auf ihrer von der Drehtrommel Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung (9, 10) abgewendeten Seite Heiz- und Kühlkam- zu schaffen, auf der sich Schaumstoffkörper formmern (21, 22, 26, 28) angeordnet sind. 20 genau und mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit her-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- stellen lassen. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichdurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (32, tung der eingangs genannten Gattung mit einer mil 34) zum Erzeugen eines Soges an die Durchbre- der Drehtrommel den Zwischenraum bildende Wand chungen angeschlossen sind. erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wand stan
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch 25 ausgebildet ist. Diese starre und damit steife Wand gekennzeichnet, daß auch der Trommelmantel schließt mit der Drehtrommel einen konstanten Zwi-(40) mit Durchbrechungen versehen ist. schenraum ein. Dieser behält seine Abmessungen
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch auch bei Expansion des verschäumenden Kunststoffgekennzeichnet, daß der Trom^elmantel (40 b) materials bei. Dies ergibt die Möglichkeit der Her-Vorsprünge (60, 61) aufweist. 30 stellung von formgenauen Schaumstoffkörpern inner-
6. Vorrichtung nach Anspiuch 1 bis 5, dadurch halb geringer Toleranzen und mit hoher Fertigungsgekennzeichnet, daß in der Trommel (40) ortsfe- geschwindigkeit.
ste Heiz-, Kühl- und Saugkammern (44, 47, 50, In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgese-
53) ausgebildet sind. hen, daß die Wand Durchbrechungen aufweist und
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch 35 auf ihrer von der Drehtrommel abgewendeten Seite gekennzeichnet, daß die in der Trommel (40) und Heiz- und Kühlkammern angeordnet sind. Damil außerhalb der Wand (16) angeordneten Heiz- kann heißes und auch kühlendes Medium in das aufkammern und Kühlkammern einander jeweils ge- schäumende Material eindringen und damit der genüberliegen und auf den einander zugewende- Schäumvorgang beschleunigen oder auch abbrechen, ten Seiten offen sind. 40 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß Einrich-
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- tungen zum Erzeugen eines Soges an diese Durchbrekennzeichnet, daß auf der von der Drehtrommel chungen angeschlossen sind. Mit diesen Einrichtun-(9, 10) abgewendeten Seite der Wand (16) eine gen werden warme Luft und Wasserdampf abgezoweitere mit dieser ein Gehäuse bildende Wand gen, die zum Beschleunigen des Aufschäumens zuge-(17) angeordnet und das Gehäuse durch Zwi- 45 führt wurden oder beim Aufschäumvorgang entstanschenwände (20, 25, 27) in zur Wand (16) hin of- den und anschließend abgezogen werden müssen,
fene Kammern (21, 22, 26, 28) unterteilt ist. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß auch dei
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch Trommelmantel mit Durchbrechungen versehen ist, gekennzeichnet, daß in der Trommel (40, 40 b) Damit erhält man auch von innen Zugang zu dem mehrere radiale Trennwände (41, 43, 46, 49, 56) 50 verschäumenden Material.
drehfest angeordnet sind, die die zum Trommel- Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß dei
mantel hin offenen Kammern (44, 47, 50, 53) bil- Trommelmantel Vorsprünge aufweist. Damit lassen
den, in welche Saug- oder Druckmittelleitungen sich Rippen und Einbuchtungen in den Schaumstoff-
(45, 48, 51, 54) münden. körpern ausbilden.
55 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß in dei
Trommel ortsfeste Heiz-, Kühl- und Saugkammern
ausgebildet sind. Diese wirken über die bereits genannten Durchbrechungen auf das aufschäumende
)ie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Her- Material ein.
len von Schaumstoffkörpern aus polymerem Ma- 60 Zweckmäßig liegen die in der Trommel und
al mit einer heizbaren, antreibbaren Drehtrom- außerhalb der Wand angeordneten Heizkammern
I, mit Einrichtungen zum Zuführen des zu ver- und Kühlkammern einander jeweils gegenüber und
äumenden Materials zum Umfang der Drehtrom- sind auf den einander zugewendeten Seiten offen.
I und mit Einrichtungen zum Abführen des aufge- Um unterschiedlich, z.B. kühlend, erwärmenc
äumten Materials vom Umfang der Drehtrommel 65 usw. nacheinander auf das aufzuschäumende Mate-
1 mit einer den Umfang der Drehtrommel mit Ab- rial einzuwirken, ist in einer weiteren Ausführungs-
id unter Bildung eines Zwischenraumes umschlie- form vorgesehen, daß auf der von der Drehtrommel
iden Wand. abgewendeten Seite der Wand eine weitere mit diesel
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