DE1792416A1

DE1792416A1 - Process for introducing substances into elastic, porous materials

Info

Publication number: DE1792416A1
Application number: DE19681792416
Authority: DE
Inventors: Gee George Neville; Gee Charles Reginald
Original assignee: GEE CHARLES REGINALD; GEE GEORGE NEVILLE
Current assignee: GEE CHARLES REGINALD; GEE GEORGE NEVILLE
Priority date: 1967-08-30
Filing date: 1968-08-30
Publication date: 1972-01-27
Also published as: ES357642A1; NL6812318A; BE720094A; CH477280A; FR1579384A; GB1180995A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH DR.-ING. RICHARD GLAWEDIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH DR.-ING. RICHARD GLAWE

DIPL.-ING. KLAUS DELFS DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLLDIPL.-ING. KLAUS DELFS DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

HAMBURG MÖNCHENHAMBURG MÖNCHEN

2000 Hamburg 52 · Waltzitraße 12 · Ruf 892255 8000 München 22 ■ LlebhirriiraB· 20 · Ruf 22 65482000 Hamburg 52 Waltzitraße 12 Call 892255 8000 Munich 22 ■ LlebhirriiraB · 20 · Call 22 6548

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George Neville Gee und Charles Reginald GEEGeorge Neville Gee and Charles Reginald GEE

Verfahren zum Einbringen von Substanzen in elastische, poröse Materialien.Process for introducing substances into elastic, porous materials.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Substanzen in elastische poröse Materialien. Unter dem Begriff "poröse Materialien" werden nicht nur solche Materialien verstanden, die von Natur aus porös sind, sondern auch solche, die unter Druckeinwirkung porös werden, wie beispielsweise synthetische Kunststoffe, deren Zellen nicht miteinander in Verbindung stehen.The invention relates to a method for introducing substances into elastic porous materials. Under the term "porous materials" is not only understood to mean materials that are inherently porous, but also those that become porous under the action of pressure, such as synthetic plastics, whose cells are not connected to each other.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zum Einspritzen einer Substanz in elastisches poröeee Material geschaffen,According to the invention, a method for injecting a substance into elastic porous material is provided,

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das dadurch gekennzeichnet ist, daß das elastische poröse Material in den Bereichen, in die keine Substanz eingebracht werden soll, komprimiert wird und daß die Substanz in die verbleibenden Bereiche des Materials eingespritzt wird.which is characterized in that the elastic porous material in the areas in which no substance is to be introduced, is compressed and that the substance in the remaining areas of the material is injected.

Vorzugsweise wird das Material in zusammenwirkenden Formen komprimiert, wobei es im Bereich der Pormausnehmungen einem geringeren Druck ausgesetzt wird als in den übrigen Bereichen. Die Substanz wird vorteilhafterweise unter Druck über einer Einspritzdüse eingespritzt. Preferably, the material is compressed in interacting forms, it being in the region of the Pormausnehmungen is subjected to less pressure than in the other areas. The substance is beneficial injected under pressure via an injection nozzle.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist das Material ein geschäumtes synthetisches Kunststoffmaterial, beispielsweise geschäumtes Polyurethan ,According to a further advantageous feature, the material is a foamed synthetic plastic material, for example foamed polyurethane,

bei dem die Zellen oder Hohlräume weitgehend miteinander in Verbindung stehen. Die einzubringende Substanz soll während des Einbringungsvorganges strömungsfähig sein. Vorteilhafterweise wird daher eine Paste, ein Puder oder eine Flüssigkeit hoher Viskosität verwendet, bzw. eine solche Flüssigkeit, die sich innerhalb des Materials verfestigt, beispieleweise aufgrund eines chemischen, thermischen oder eines Verdampfungsvorgangs . in which the cells or cavities are largely connected to one another. The substance to be introduced should be able to flow during the introduction process. It is therefore advantageous to use a paste a powder or a liquid of high viscosity is used, or such a liquid that is inside of the material solidifies, for example due to a chemical, thermal or evaporation process.

Eine besonders vorteilhafte Anwednungsmöglichkeit des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, Seife«A particularly advantageous possible application of the method according to the invention is to use soap "

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Detergentien oder dergleichen in geschäumtes Polyurethan einzubringen, um ein Reinigungsmaterial herzustellen, dem nur noch Wasser zugesetzt werden muß, wenn Schaum gebildet werden soll.Detergents or the like in foamed polyurethane to be brought in to produce a cleaning material to which only water has to be added, when foam is to be formed.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden Beispiele zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung näher erläutert.With the help of the accompanying drawings, examples for the implementation of the method according to the Invention explained in more detail.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Form,Fig. 1 is a perspective view of a mold,

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line A-A in Fig. 1,

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,Fig. 5 is a section along the line B-B in Fig. 1,

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform einer Form,Fig. 4 is a plan view of a modified embodiment of a mold,

Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit zur Durchführung des Einspritzvorgangs,Fig. 5 shows one way of performing the injection process,

Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des Einspritzvorgangs.6 shows a further possibility for carrying out the injection process.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zum Einbringen von Seife in geschäumtes Polyurethan wird eine Platte des Schaumstoffs zwischen zwei Formen geklemmt, die etwa der nach Fig. 1 entsprechen. Jede Form weist eine Ausnehmung 5 und einenIn carrying out the method according to the invention for introducing soap into foamed polyurethane a plate of the foam is clamped between two molds which correspond approximately to that of FIG. Each shape has a recess 5 and one

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Einlaßkanal 6 auf. Wenn die Formen zusammengepreßt werden, so wird der Schaumstoff sehr stark komprimiert. Er gleicht dann praktisch einem Feststoff mit Ausnahme der Bereiche der Ausnehmung und des Kanals, in denen der Druck erheblich geringer ist und in denen die Zellenstruktur des Materials erhalten bleibt.Inlet channel 6 on. When the molds are pressed together, the foam is very much compressed. It then practically resembles a solid with the exception of the areas of the recess and the Channels in which the pressure is significantly lower and in which the cell structure of the material is preserved remain.

Bei geschlossenen Formen kann dann Seife unter Druck durch den Schaumstoff in die Ausnehmung 5 gespritzt werden und zwar entlang dem Einlaßkanal Aufgrund des Druckes, der von den Formen ausgeübt wird, ist der Widerstand, der dem Durchfluß der Seife entgegensteht, an den Rändern des Einlaßkanals und der Ausnehmung größer als in deren Mitte. Die Seife fließt daher im Einlaßkanal 6 im wesentlichen zentral durch den Schaumstoff und sammelt sich im wesentlichen zentral in der Ausnehmung 5. Nach Beendigung des Einspritzvorganges werden die Formen entfernt und zwar entweder vor oder nach dem Erstarren der Seife. Der Schaumstoff springt dann in seine ursprüngliche Form zurück und weist überhaupt keine oder nur eine geringe Verformung aufgrund der eingedrungenen Seife auf.In the case of closed molds, soap can then enter the recess 5 under pressure through the foam are injected along the inlet channel due to the pressure exerted by the molds the resistance to the flow of soap is at the edges of the inlet channel and the recess larger than in the middle. The soap therefore flows in the inlet channel 6 essentially centrally through the foam and collects essentially centrally in the recess 5. After completion During the injection process, the molds are removed either before or after solidification the soap. The foam then springs back to its original shape and shows at all little or no deformation due to the penetration of soap.

Der Querschnitt des Einlaßkanals sollte vorteilhafterweise einem Kreis so nahe wie möglich kommen, obwohl eine vollständige Kreisform nur sehr schwerThe cross-section of the inlet duct should advantageously come as close as possible to a circle, although a complete circular shape is very difficult

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zu erzielen 1st, aufgrund der Zugwirkung, die an den Rändern des Kanals und der Form auf den Schaumstoff ausgeübt wird. Es wurde gefunden, daß der in den Zeichnungen gezeigte, im wesentlichen ovale Querschnitt die zufriedenstellendsten Ergebnisse erbrachte- Die Ausbildung und die Größe des Querschnitts können jedoch in Anpassung an die Viskosität der einzubringenden Substanz und an den Injektionsdruck abgeändert werden.to be achieved 1st, due to the pulling effect that at the edges of the channel and shape is applied to the foam. It was found that the substantially oval cross-section shown in the drawings gives the most satisfactory results The training and the size of the cross-section can, however, be adapted to the Viscosity of the substance to be introduced and the injection pressure can be changed.

Weiterhin ist es wichtig, daß man sich bemüht, die Seife genau in der Mitte des Einlaßkanals einzuspritzen, da sie sonst an der Außenfläche des Schaumstoffs heraustritt. Es ist eine wirksame Abdichtung erforderlich, die dadurch erzielt werden kann, daß der Eingang in den Kanal 6 als im wesentlichen konische Führung 7 nach Fig. 5 ausgebildet wird. Der Schaumstoff quillt unter dem Druck der Formen nach draußen und wölbt sich derart, wie es in unterbrochenen Linien gezeigt ist. Eine Einspritzdüse 8 kann in den Konus hineingedrückt werden, wodurch eine ununterbrochene Abdichtung gebildet wird, die durch dick ausgezogene Linien gezeigt ist. Fig. 6 zeigt eine andere Möglichkeit, bei der der herausquellende Schaumstoff von einerIt is also important that you try to inject the soap exactly in the middle of the inlet channel, otherwise it will come out on the outer surface of the foam. It is an effective seal required, which can be achieved in that the entrance into the channel 6 as essentially conical guide 7 according to FIG. 5 is formed. The foam swells under the pressure of the Shapes outward and bulges as shown in broken lines. An injector 8 can be pushed into the cone, creating an uninterrupted seal shown by thick solid lines. Fig. 6 shows another possibility in which the oozing foam from a

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durchbohrten Platte 9 flachgepreßt wird. Die Platte kann als selbständiges Element oder als Teil der Vorrichtung ausgebildet sein. Sie weist eine Ausrundung 10 zur Aufnahme der Einspritzdüse auf. Auch hier bildet der komprimierte Schaumstoff eine durchgehende Abdichtung, die in dick ausgezogenen Linien gezeigt ist. Wenn erwünscht, kann der Einlaßkanal zentral bis zur Ausnehmung durchbohrt werden, bevor die Einspritzung durchgeführt wird.perforated plate 9 is pressed flat. The plate can be used as a stand-alone element or as part of the device be trained. It has a fillet 10 for receiving the injection nozzle. Even Here the compressed foam forms a continuous seal, which is shown in thick lines is shown. If desired, the inlet channel can be drilled through centrally up to the recess before the injection is carried out.

Die Menge der eingespritzten Seife kann durch Steuerung des Injektionsdrucks bestimmt werden. Es kann aber auch eine vorbestimmte Menge eingebracht werden. Wenn zuviel Seife eingebracht wird, so kann sich die endgültige Form des Gegenstandes verändern.The amount of soap injected can be determined by controlling the injection pressure. It however, a predetermined amount can also be introduced. If too much soap is put in, it can change the final shape of the object.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abwandlungen möglich. So stellen die gezeigten Formen die einfachste Ausführung dar, und es besteht die Möglichkeit, bei einer Massenfertigung die Substanz aus einer einzigen Einspritzvorrichtung in eine Anzahl hintereinandergeschalteter Formen einzuspritzen, Die einzelnen fertigen Artikel werden dann nach Entfernen der Formen voneinander getrennt. Andererseits kann, wie aus Fig. 4 hervorgeht, eine Anzahl von Ausnehmungen in einem einzigen Formsatz ausgebildet sein, wobei alle Ausnehmungen über einen gemeinsamen Einlaßkanal mit eingespritzter Substanz versorgt werden. Auf diese Weise bietet die eingebrachte SubstanzVarious modifications are possible within the scope of the invention. The molds shown represent the simplest embodiment, and there is the possibility, in the case of mass production, of injecting the substance from a single injection device into a number of molds connected in series. The individual finished articles are then separated from one another after the molds have been removed. On the other hand, as can be seen from FIG. 4, a number of recesses can be formed in a single set of molds, all of the recesses being supplied with injected substance via a common inlet channel. In this way , the introduced substance offers

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eine größere freie Oberfläche, was im Falle von Seife dazu führt, daß es schneller zu einer Schaumbildung kommt. Außerdem wird im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 1 eine bessere Oberfläehenver-■teilung des Schaums erzielt.a larger free surface, which in the case of soap means that foaming occurs more quickly comes. In addition, in contrast to the arrangement according to FIG. 1, there is a better surface distribution of the foam achieved.

Abgesehen vom Einspritzen von Seife in geschäumtes Kunststoffmaterial bietet sich, dem Verfahren nach der Erfindung eine große Anzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Beliebige geeignete Substanzen können in beliebige elastische poröse Materialien eingebracht werden. Beispielsweise kann Packungsmaterial dadurch hergestellt werden, daß aushärtender Kunststoff in Schaumstoff aus Polyurethan oder dergleichen eingebracht wird. Der Kunststoff bildet dabei Schichten mit unterschiedlicher Schlagfestigkeit. Möbel und Ausrüstungsgegenstände können dadurch hergestellt werden, daß der Körper aus elastischem porösem Material entsprechend geformt und daß anschließend eine aushärtende Substanz eingebracht wird, um das Rahmenwerk zu bilden. Auch können Substanzen eingebracht werden, die sich unter Zusatz eines Lösungsmittels lösen. So wird beispielsweise Seife von Wasser und Farbe von Terpentin,gelöst. Es können aber auch Substanzen eingebracht werden, die sichApart from injecting soap into foamed plastic material, the The method according to the invention has a large number of uses. Any suitable Substances can be incorporated into any elastic porous material. For example Packing material can be made by turning hardening plastic into foam Polyurethane or the like is introduced. The plastic forms layers with different Impact resistance. Furniture and equipment can be made in that the body is made of elastic porous Material shaped accordingly and that a hardening substance is then introduced to to form the framework. Substances can also be introduced which, with the addition of a Dissolve solvent. For example, soap is dissolved in water and color in turpentine. It can but also substances are introduced that are

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durch das poröse Material durcharbeiten, wie beispielsweise Schmirgelpuder, Graphit oder "Schuhwichse. Wasserenthärter, Duftstoffe, Feuchtigkeitsinhibitoren, Flecken- und Rostentfernungsmittel sowie flammensicher machende Materialen stellen weitere Beispiele für Substanzen dar, die eingespritzt werden können.work through the porous material, such as emery powder, graphite or "Shoe wax. Water softeners, fragrances, moisture inhibitors, stain removers and rust removers as well as flame-proofing materials are further examples of substances that can be injected.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, zwei oder mehr Substanzen in ein Trägermaterial einzubringen, und zwar in einem oder mehreren Verfaiirensschritten, so daß eine Substanz einen Überzog oder eine Halterung für die andere bildet. Es ist auch möglich, die Substanzen miteinander zu mischen. Eine Substanz kann die andere Substanz schützen oder die Substanzen können miteinander reagieren, wenn ein entsprechendes Zusatzmittel zugeführt wird. Nach einem weiteren Anwendungsbeispiel lassen sich Rettungsboote oder schwimmende Rettungsmatten,auf die Passagiere von einem Schiff springen können, dadurch herstellen, daß schwimmfähiges Material in geeignetstes elastisches Trägermaterial eingespritzt wird. Auch schalldämpfende Substanzen können eingebracht werden, wobei dann ein Material entsteht, das in der Automobilindustrie, LuftfahrtindustrieThere is also the possibility of introducing two or more substances into a carrier material, in one or more procedural steps, so that one substance forms a coating or support for the other. It is also possible, to mix the substances together. One substance can protect or the other substance the substances can react with one another if an appropriate additive is added. According to another application example, lifeboats or floating life mats can be opened the passengers can jump from a ship, thereby producing that buoyant material is injected into the most suitable elastic carrier material. Sound-absorbing substances can also be introduced, which then results in a material that is used in the automotive industry, aviation industry

ι und in anderen Industriezweigen ein weites Anwendungsgebiet findet. Werden zwei oder mehr auf- ι and in other branches of industry has a wide field of application. Are two or more

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einanderfolgende Injektionen durchgeführt, so kommt eine entsprechende Anzahl von Formen zur Verwendung. Wenn zwei Substanzen gemeinsam eingebracht werden sollen, so wird mehr als ein Einlaßkanal vorgesehen.If successive injections are carried out, a corresponding number of forms are used. If two substances are to be introduced together, more than one inlet channel is provided.

Abgesehen von geschäumtem Polyurethan können noch verschiedene Materialien als Trägermaterial infrage kommen. Beispielsweise können andere geschäumte Kunststoffe, Naturschwämme oder andere elastische poröse Materialien verwendet werden. Die Materialien müssen elastisch sein, damit sie in der Form zusammengedrückt werden können und anschließend in ihre ursprüngliche Gestalt zurückkehren. Außerdem müssen sie porös sein, damit die Substanzen eingebracht und wieder abgegeben werden können. Auch kann ein Material Verwendung finden, das nicht von Natur aus porös ist, wie etwa synthetischer Kunststoff, dessen Zellen nicht miteinander in Verbindung stehen. Wird in einem solchen Fall das Material in den Formen unter Druck gesetzt, so zerstört der Luftdruck in den Zellen einige der Zellwände, so daß die Zellen miteinander in Verbindung treten und das Material porös wird.Apart from foamed polyurethane, various materials can also be used as carrier material come. For example, other foamed plastics, natural sponges or other elastic porous Materials are used. The materials must be elastic so that they can be compressed in the shape and then return to their original shape. They also have to be porous, so that the substances can be introduced and released again. A material can also be used that is not inherently porous, like synthetic plastic, whose cells are not interconnected stay in contact. In such a case, if the material in the molds is pressurized, so the air pressure in the cells destroys some of the cell walls so that the cells connect with each other step and the material becomes porous.

Auch das Einspritzen der Substanz führt zur Zerstörung der Zellwände, wodurch die Substanz in das Material eindringen kann.Injecting the substance also destroys the cell walls, causing the substance to enter the Material can penetrate.

Wenn es much vorteilhaft let, die Substanz unterIf it is much beneficial let the substance take

Druck mit einer Einspritzdüse einzuspritzen, so To inject pressure with an injection nozzle, like this

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besteht darüberhinaus auch noch die Möglichkeit, die Substanz auf andere Weise einzuführen, beispielsweise mit einer geeigneten Nadel.there is also the possibility of introducing the substance in another way, for example with a suitable needle.

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Claims

1. A method for injecting a substance into elastic porous material, characterized in that the elastic porous material compressed in the areas where no substance should be introduced and that the substance is injected into the remaining areas of the material.

2. The method according to claim 1, characterized in that the material in cooperating Forms is compressed, which has at least one recess (5) and an inlet channel (6) form, the material of the recesses is less compressed than in the rest Areas.

5. The method according to claim 2, characterized in that the injection with a common injector takes place in several forms connected in series and that the so produced Articles are separated from each other after removing the molds.

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4. The method according to claim 2 to 3 * characterized in that a number of Recesses (5) formed in a shape from a common inlet channel (6) be supplied with injected substance.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that two or more Substances are introduced one after the other or together in a carrier material.

6. The method according to claim 1 to 5 » characterized in that the substance is injected under pressure from an injection nozzle.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the material is a foamed synthetic plastic material, preferably polyurethane foam, its Cells are connected to each other.

8. The method according to claim 1 to J _3, characterized in that the substance introduced is a liquid, a paste or a solid in powder form.

9. The method according to claim 8, characterized in that the substance introduced Soap is.

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10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the material pierces to facilitate the injection of the substance.

11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the amount of introduced substance is measured relative to the dimensions of the material in such a way that the Material after releasing the pressure no or only a slight change in shape due to the introduced Substance shows.

12. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the amount of introduced Substance is determined by controlling the injection pressure.

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