DE1904589A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von isotropem Schaumstoff - Google Patents

Description

The Upjohn Company . ■ -

ICalamagQO, Mich., V.-St,A."

Verfahren und Vorrichtung sur Herstellung von - - "isotropem Schaumstoff

Die -Erfindung besieht sich auf di ο "Herat ellung von aellfb'rmigem ICuiaötiia.ra.ia.terial und betrifft insbesondere ein Verfahren und" eine Vorrichtung zur

geschäumtem Kuiistharzmatorial, iri3bQsandex^To Polyurethanschaaiii, Mit praktisch recht oo-^igehi Querschnitt und .u'iib im wcsentlichexL isotropeii äi^onschaften.

Eg ist "bekannt,. urfith^n-Ljohair-wuofx cturch Voreiui^uu^ oinor "oeigneten PoIyhydiO2cyl"rcrbinü.VLii£;, α ines Zllihmittels, wie j?roon, UiLd" eines. Polyisocyriii&."ö unter nilduiig .eines Üoha.unis h&rmiotellen, aer aicii au ein^.i ^ellformisen fioterial verfestigt., 13"bei-LSo/ist eo Leicannt, diesen üciuuiu wüiirend der Aushärtung sirnindeot teilweise einsusahlieiJen, um ein iu folesiidön .alα "Block" bezeichnetes hersustollen, das anschließend in kleinere SiJffi 3χ;ύΐ;;οη fcochnit-ten und an die /ora.r'beit-mi.gsfirmen ver-Kanft \7ird. . _ -.

J₀ naßh. der Auswahl des im iol;;onden allgemein, als "Harz" boKeic]meten.Polyhydroxyls kenn da.s Ausgangsni^te^dal^ent-VKJUGr steif oder "biegsam sein. Das Gefüge von ürethanüchMumcu, und «war sowohl steifen als auch biegsamen, be-SGoVi-u aus/einem iietswerk von fellen, die vorzugsweise praktifjch gleichförmige G-röße und Form "besitzen. Bei biegsamen

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Schäumen sind die Zellen offen, -während sie bei "steifen Schäumen geschlossen sind. Wenn, der steife Schaumstoff fur. bestimmte Verwendungszwecke, v/ie für thermische Isolierung vorgesehen ist, ist ein praktisch, gleichförmiges ■ Zellgefüge sehr wünschenswert, um praktisch gleichförmige Druek-lla.chgiebiglceitseigenscha.xten au gewährleisten, die., längs der X-, Y- und 3~Aeh.se,. längs welcher eine ;Kra.ft einwirken kann, praktisch identisch sind.

Wie erwähnt, wird Bolyurethansehauia durch Polymerisatio'n.-von "KmLothars mit einem ausgewählten Isocyanat hergestellt.. Das Jj'reon wird aur Ilervorbringiuig des Aufb.Läheff ekts auge-, setstj wo Ich ο Γ die entstehendo Polyurethsiiiviasse "ansteigen" and das angestrebte Zelljefüge anno Linien IaJt..Alle P ο lyiir e than s chaum—Ii e r st ellui igs ve r falir en b es t oh en s ο mi t i. ·ι wesentlichen axis den Yerfahrensschritten- der Binbringiuig dos aus dem Haxs, dem iHOcyanat ιιαα dea j_;'reo5i .besteheudeii Gemisches in einen geschLossenen oder 'teilwoise- g^achlosseilen Hohlraum zwecks Er^eugurig oinos "Blocks" mit in '.-wesentlichen vorbcstimniten ^aei'sciijiittriia.ßen. Cfenauer gesagt , wird das flüssige*G-emisch aus Kars, Isocymiat und Ii¹I¹OOIi vorzugsweise auf einen laufenden l^?örderer, wie ein _ endloses Förderband, aufgeschüttet, welcher das Gemisch in und durch einen tunnelartigen Hohl- "bzw. i^lormra.um hindurchfördert, während sich das G-anisch a.ufschäumt und verfestigt. Mit anderen "Worten schäumt sich das Gemisch im Tunnel· auf,. doch ist der Vunnel infolge seiner Querschnitt-srnaße bestrebt, den Block zu begrenzen und ihn . die angestrebte Querschnittsform und -abmessungen su. verleihen sowie einen vorbestimmten Druck -auf den Sclmumstoiz auszuüben, um die 1?orm der Zellen und" die Homogen!cät des Schaumstoffs zu steuern. ■

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Wenn der- fertige -Block bzw... Strang aus dem /Austrittsende des -Suniaels. herausg-ef ordert wird, kann er in -vor·*. bestimmte Stücke, Knüppel oder Stangen geschnitten werden, die daim an die Yeretrteitungsiirmeii gesandt werden, welche diesen Knüppeln die voin 3^äverbra,ucher gewünschte Form, verleihen. !Da- die meisten"!dieser Kmippel jedoch zu: Platten oder Planken mit ebenfalls im wesentlichen rechteckigem Querschnitt^ geschnitten v/erdeh sollen, fällt er- · sichtlicherweise: ein gewisser Alpfall au, sofern nicht der Block "bzw. Strang selbst im wesentlichen rechteckigen Querschnitt "besit;zt, "da alle abgerundeten oder unregelmäßig geformten Seitenteile normalerweise verworfen werden müssen« ' . . - ..-_-'.-;""'"-." . . -- .-..'.-" ·',.,_-. . -

Es wird bereits seit langem'die Schaffung von Verfahren * und Vorrichtungen zur indus-frrielleii Herstellung.von isotropen Poljrui'ethan-Sirrängen vorbest-iinmter Dichte und Druckfestigkeit sowie praktischrechteckigem Querschnitt angestrebt". Die herkömmlichen Verfahren v/aren zufriedenstellend -für die industrielle Herstellung von Strängen bzw. "Blöcken"", die vom Standpunkt der Dichte und Druckfestigkeit allgemein zufriedenstellend sind. .Außerdem ' ■ sind auch bereits solche:. Blocke mit praktisch rechteckigem Quersclmitt- -Lx' industriell "üblichen !.!engen hergestellt worden,"-: ^cAo'ch nur räit beträchtlichem Aufwand und mit Her-

kooteu,,- die mitten Kosten für nicht-regelmäi3ig ge Blöcke niciit konlcurrensfälaig sind. Mit den herkönnrJLieheii Verfaiireii un.:L Vo3?richtuii£en war es j edoch bishsr ^iCIi¹U raüiXllch,. -auf industrisTler Basis einen rechteckigen· -31äe-i 'THiLi;. den. gawüiischteai Eigenscliaften bezüglich Diehte -'imd-^riic-kf e.s;tigkeit~"uii'I mit Herst ellung sko st en"""zu." erscuj3ii, -die alt. dem Preis für nicht regelnäßig geformte" Blocke lcoiikurreiisfähig'- sind. ."■_-"".-._;" . ■ ., "

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lieben den vorher genannten^rim&saYfr zeichen; Schämst offV" \ Bestandteilen hat es sich als-wünschenswert^ erwies en ^ dem Q-emisch gewisse andere Stoffe zuzusetzen, _:uiii einen--XoIyV---urethanscha.um mit idealen Eigenschaft en- herzustellen« BeI^ spielweise wird üblicherweise ein; Surf aictant bsw. Vober^ ·<λ fläehenaktiver Stoff, wie das.;im folgenden äls^Silicon'i ^: -'_ bezeichnete PolyoxyallcylenpolydimethylsilOxani- in a,usge^ ."^; wählter Menge zugegeben,"-um die Zellgiö0eLund die ZeIl^- . ί^; wandsta.bilität wäiirend der Scha.iunbildung zu regulierend:^:\ί /; Ebensο wird Wasser in geregelter Menge, zugesetzty ψ Scha.umstoff während der Austrittastuf e die ricHtige; fähigkeit" zu verleihen, so da£ der Bloci die ^ des Tunnels ausfüllt und auf, diese Weise _:einen rechteckigen Querschnitt annimmt. Katalysatoren^vwle'£r±V . i äthylamin und Rizinusöl werden ebenfalls :ln ^entspreehendem: "-Mengenverhältnis zugegeben, .'.-um. den^^ gewünscht en. Ausgleich. ■■ zwischen den Aufschä.tun.- und POlymerisatipnsreaIitipnen ν _: zu erreichen und die Geschwindigkeit dieser .Reaktionen: V-' zu steuern. Das Harz-Isocyanat-&emisch kann ,auch Farb-r - "^v , stoffe enthalten. ' -, ^{: ;} : ■ Λ : - - y ■-?· -;*:■;,.

Unabhängig von der Verwendung dieser-zusätzlichen Kataly^'-. satoren und Bestandteile ist zu beachten, daJ3 -die. gruhd- sätzliche Reaktion zwischen dem Harz und dem Polyisocyänat ziemlich schnell abläuft, und daher bei der-industriellen .."-Herstellung von Polyurethanblöcken ziemlich schwierig; zu r ■.._.;-steuern ist. Obgleich ein Einschrittverfahren theoretisch_ das wirksamste Verfahren für die induatrieile Herstellung : von Polyurethan darstellt, hat es sich in der Regel als ; notwendig erwiesen, entweder Halbvorpolymer- oder:Vollyor-. polymersysteme anzuwenden, um·■ einen isotropen Block mit den richtigen gewünschten. Eigenschaften bezüglich- Dichte,. Eruckfestigkeit, rechteckiger Querschnittsforii usw^ zu erhalten.-;

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Die Schwierigkeit der Anwendung eines Einschrittverfahrenswird weiterhin dadurch vergrößert, daß neben den vorerwähnten grundsätzlichen Reaktionsteilnehmern, dem Blähmittel und dem Ka.ta.lysa.tor noch andere Stoffe für die Herstellung von Polyurethanschaum angewandt werden. Beispielsweise werden häufig Farbstoffe und feuerhemmende Mittel zugegeben. Obgleich Bestandteile wie diese im allgemeinen als nicht-reaktionsfähige Komponenten angesehen werden, trifft dies nicht genau zu, da sie üblicherweise mit dem grimdsätzlich en Harz oder anderen geeigneten, mit dem Scha.unisystem verträglichen Harzen kombiniert werden. .Diese Harze sind'aber realcb ions fähig und müssen als Teil des Reaktionssystems betrachtet werden.

Eine weitere Erschwernis rührt von unvermeidlichen Schwankungen in der Reinheit-und Qualität dieser Komponenten her. Infolge von wirtschaftlichen Einschränkungen sind die verschiedenen.Bestandteile häufig nur von Industriegüte, so da.ß der Ablauf der Reaktion häufig in unerwarteter Weise vo.riiere.ri. kann, und zwar einfach deshalb, weil ein bestimmter Bestandteil einer anderen Charge- entnommen worden ist. jJa,rüberhina.us können mich änderungen der Umgebuiigsparameter , -wie Luftfeuchtigkeit, i'emperatur und Luftdruck,- sowie die Geschwindigkeit und die Art der JmnetKung," die- Größe und die Verteilung der Zellen im erhaltenen Fölyurethajfischa.um. beeinflussen. · _

Sobald die grundsätzlichen Realcbionsteilnchmer, nämlich das ~inr:; miO."das Isocyaiiat,. einmal physikaliach miteinander Yürfiliiigi; uorcltra sind, läuft dio fuitstehende [Imsetrauig aua.u.i:hal-:;i_!i..ia iiiu sum Abschluß a.b. und kann das Verfahren :i'-i'.-j' krv.;· f Ι.1Όc}iort,_ /ürr.ogcrt noclt rückgängig -goiuacUb w-.w,i, ;"i-i ^uai-ohrlütveruaiirou lob fo.Lgiioh oehväerig

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zu steuern, da. der Ablauf der Bealrfcion weitgehend nur im ■ fertigen Polyurethanschaum ersichtlich ist, obgleich sehr geübtes und erfahrenes -BedieiiungsiDersonal zeitweilig sehr ■begrenzte Qualitätsa/bschätzungen anhand der Beobachtung gewisser physikalischer Eigenschaften der Reaktion während der Zwischenstufen des Verfahrens zu machen imstande ist. leider ist.es jedoch normalerweise schwierig,_; innerhaliD' erforderlicher G-renzen die gena.ue vorsunehmende Einstellung, zu bestimmen, so da.ß es üblicherweise nötig ist, die ganze Herstellung eine-Stunde ,lang oder, länger vollständig zu unterbrechen, sooft eine Einstellung der Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile vorgenommen werden muß. Außerdem ist es häufig nötig, diese Einstellung ausschließlich-auf der Grundlage empirischer Bestimmungen vorzunehmen, so daß ein Einschrittverfahren" ersiehtlicherweisG häufig- mehrmals unterbrochen und erneut eingeleitet werden muß, bevor ein zufriedenstellendes Produkt erzeugt _:. worden kann. . \ - - ■"■"--:

Da die für die Eigens ehaJit des Produkts verantwortlichen ^;

verschiedenen Ii'aktoroii sämtlich entvreder selektiv steuersind · " ' l)a.r/bzvr. da, ihnen entgegengewirkt werden kann, ist seit .

die Entwicklung eines- selbstaiisglei eilenden Systems- " angestrebt worden, da.s ständig in Abhängigkeit von einem . vorbestimmten -"Verhältnis auf die gemessenexi Änderungen b2¥/._ Abv;eiehungcn ;jedea wichtigen. Parameters anspricht. Aus ^:-.--. verschiedenen,-dem mit diesem Fachgebiet nicht Vertrauten nicht omie woiteres olfeiiaiehtlichexi Gründen konnte bisher jedoch kein derartigos System geschaffen werden. .._:

In era kör Linie sind die herkönmilicheii Regelgerata so·- aus-; ^elcivtj cUu"i öi-j mit eiiiem öyotera von Binärr.iffern arbeite/a, währ ο ad die vcrüchicuicnoii, au stetieriidoii Parameter ^uin " . ■'"

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größten I eil. auf ^eT Griundlage von Massenüberführungs-" - . einheiten. Bandgeschwindigkeit -/und, dgl., gemessen, wer- -. ■". den:. Die Bedienungspexson/yön- Polyiirethansohamnsy-stemen: sind ,,XLoriaaierweige; nicht mit .der Binärziffer'-!¹ Sprache'¹ ^ vertratet, so daß es erforderlich ist, den- AnI a.genre gier . " an da.s; Syst ein anzupassen,. ansta.tt die Schaumsyätem-An.-zeigeäusgänge an den Hegler anzupassen,' wie dies nprmale^rweise bei derartigen'Reglern gehaiidh.al)t wird.

Eine "andere. ;Scnwieiiglteit "besteilt darin, daß: das Herstel- ' lungssystem mit äu^ö3?ster Präzision gesteuert; bzw. geregelt werden muß, und zwar·^unabhängig ;da.yon, _:dai3 bei; einem Bin-.Bchri-ttverfaliren zur Herstellung voll 5olyurjethansciia.um
ein Mischen "in der iieitung" vorgenommen wird..-Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die spezielle Präzision von
logischen Digital systemen 'zur' Steuerung des Herstellungs-ί systems anzuwenden, ,da Analog-Schaltungen und-Systeme
bekanntlich sowohl kostspielig als auch schwierig mit der erforderlichen Präzision über lange Zeitspamien hinweg
zu betreiben: sind. .Es ist jedoch auch kostspielig· und
kompliziertj. ein Digitalsystem, an- einen Leitungsmischvorgang; anzupassen, da die Handhabung und Hegis trie rung "der Pluiduindur'chsatzmessungeiinnv/eigerlich unvereinbar mit dem grundlegenden Konzept der' logischen Digitalsysteme ist

und es daher erforderlich wird, den herkömmlichen Systemen/

, -.■-.. -.- '. „.. ■"■■■- umfangreiche Ums et züngs schaltungen hm au zufügen.. . _"...- - - °

Diese Schwierigkeiten der., herkömmlichen Systeme werden
erfindungsgeHiäß durch Schaffuiig neuartiger Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von-entweder biegsamen oder steif en "Pplyiirethanscha.umblöcken überwunden, die isotrop sind und aade-re vorbestimmte gevri-inschte chemische und
physikalische Eigenschaften besitzen^ Ein Merlonal der Ei--

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findung besteht in der Schaffung neuartiger Verfahren und Vorrichtungen' zur industriellen Herstellung von flexiblen oder steifen Polyurethanscha^umblöcken vorbestimmter Eigenschaften und Eigenarten nach einem Einschritt« verfahren. Speziell befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung eines Einschrittsystems mit 'einem Reglerabschnitt, der a,uf kontinuierlich erzeugte Meßwerte verschiedener ausgewählter Parameter anspricht und die Produktionsleistung kontinuierlich a.uf ein vorbestimmtes Verhau.tnis einstellt und a.uf diesem hält. In weiterer Ausgestaltung dieses Merkmals können Einrichtungen zur Lieferung unmittelba.r registrierbarer Signale für die Qualitätasteuerung vorgesehen sein. ,.

Diese Vorteile der Erfindung werden vorzugsweise' durch neuartige Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung eines Einschrittverfahrens erreichtj, wobei verbesserte Üb erwachungs verfahr en und -vorrichtungen zur unmittelbaren und genauen Anzeige und Regulierung der Mengenanteile der verschiedenen Bestandteile auf der Grundlage von Mass.enübergangseinheiten vorgesehen sind, die zur selektiven Einstellung der Neigung des Tunnels im Betrieb des Systems und des Verfahrens, zum Anheben und Senken des Schüttmundstücks und des Eingangsendes des Tunnels als Einheit zur Aufreohterhaltung eines vorbestimmten Abstands zwischen dem Mundstück und dem Boden des Tunnels, zum Synchronisieren der Förderergeschwindigkeit mit der Sägebewegung sowie zur Hervorbringung sowohl einer seitlichen als auch einer lotrechten Sägebewegung dienen.

Darüberhina.üs ist vorzugsweise ein neuartiger; Reglerab~ : _; ; schnitt vorgesehen, welcher die genannten Meßwerte empfängt und sie auf der Grundlage eines vorbestimmten Verhältnisses -

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vergleicht, um; funktionsmäßig von diesem Vergleich abhängige Korrektur- oder Einstell-Ausgangssignale zu liefern, wotei Torkehrungen getroffen sind, um das Herstellungs-, system auf noch zu "beschreibende Weise auf diese Einstellsignale ansprechen zulassen.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein grundsätzliches Fließschema der Mischstufen der verschiedenen Bestandteile, wie sie bei einem Binstufenverfahren und -system zur erfindungsgemäßen Herstellung von Polyurethan-Schaumblöcken angewandt werden, ■ - . ~

Pig. 2 eine bildliche Darstellung der Ha.upt baut eile einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung mit .den Merkmalen der Erfindung für die Herstellung von Polyurethan-Schaumblöcken,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Abschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 2, -in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine Stirnseitenansicht eines isotropen, erfindungsgemäi3 hergestellten Polyurethan-Scha.umblocks,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch einen anderen Abschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 2, .

Fig. G einen bestimmte Einzelheiten der Vorrichtung gemäß ■-■ Fig. 5 zeigenden Teilschnitt, in stark vergrößertemläa.ßsta.b, -

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Big. 7 einen leilsehnitt durch, einen /weiteren AlDselmitt der.Vorrichtung gemäß Pig> 2,,-■-. .>■■'■""- -..

ig. 8 eine perspektivische Barstellung eines weiteren Abschnitts'der Vorrichtung gemäß Pig.. Z₁

lig. 9A und 9ΪΒ zusammen eine Punkt ions dar st ellung eines Systems zur Überwachung- und Regelung des Mischens der in ?ig. 1 angedeuteten Bestandteile,; ■ /

. lig.10 eine Punktionsdarstellung eines weiteren Atsciinitts

des allgemeinen Fließ systems gemäß J¹Ig. Ί,

HA und 11B zusaimaen eine Punlctionsdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Schaltungen und, Bauteile gemäß den !ig·" 9A- und 9B, · ".."-;""

Pig. 12A und 12B Punktionsdarstellungen a-bgewandeTter

Ausfiihrungsformen ausgewählter Absehnitte der Schaltungen gemäß den Pig.' 9A tind 9B sowieHA und 11B,

Pig.15A und 13B ausammen eine -Punktionsdarstellung einer

Schaltung zur Kopplung der Schaltungen gemäß den

) :'_'.■■. Pig. 9A, 9B, 11A, 11B, ί2Α_ und 12B mit einem Regel—'

und Anzeigeabschnitt,

Pig. H eine Punktionsdarstellung eines Reglersystema zur

Betätigung einer Herstellungsvorrichtung der in den Pig. 1 bis 13 dargestellten Art.,

Pig.15A und 15B zusammen eine nähere Einzelheiten zeigende Punktionsdarstellung "eines Abschnitts des Systems gemäß Pig. 14, ' · ■

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16 ; einer -sohematisclie .!Darstellung des Systems" gjemäß

17 ..' eine -nähere Einzellieiten zeigende Eunlctip2Lsaaj?stel ' lung eines beispielhaften Jlbschni-t1;s^; der .Bauteile -; ■; gemäS;, den Fig.; XXA. und 113, sowie XZk und 12Bf

Mg. 18 ; eine nänere Einzelhreiten zeigende

- stelluiig:^^ eines anderen^^ ausgewälilten ÄTDächnitts des . Systems, gemäß J¹Xg. 14·. ^;. :

1 zeigt in schematxscller Darstellung eine Anordnung von, zehn getrennten'Beiiältern 1 /bis ,6>' 21, 22, 108 und 109 zur-Aufnaiime jeweils eines der Trerschiedenen Bestandteile, deren Äusgangsleitungen entweder mit einem Sammler tzw. LeitungsmisGlier 11 oder mit einer Misdhdu.se 18 ver»- ^; "buiiden sind, um die kontinuierliche "bzw. "Einschritt"-Herst ellung von iolyurethanschaum 20 zu ermöglichen. &ena.uer .gesagt, enthält laei der dargeste3.lten Anordnung Behälter 1 .ein Kunstharz, Behälter 2 einen Katalysator, wie ein Amin, Behälter 3 SilicOn, Behälter 4 einen zweiten Katalysator, wie ein 5O:5O-G-emischa.us Wasser und einem ausgewählten Kunstharz, und Behälter 5 ein passendes Isocyanat, wie das im folgenden als "PAPX'^r (eingetr. WarenZeichen der Firma She Upjohn Company)^ bezeichnete Polymethylenpolyphenylisocyänat. ^: '., ;·;.-.- ^: ■" ί

Behälter 6 enthält YOrzugsweise .ein Bläh- "bzw. Treibmittel, wie Ereon. Behälter 7 enthält Rizinusöl, Behälter 8 enthält Sin färbemittel bzw..einen Farbstoff und Behälter 9 enthält vorzugsweise Phosphorsäure. Eine" bekannte Eigenschaft von Polyurethan besteht darin, daß dieser Stoff im

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Gegensatz .zu ähnlichen Stoffen, wie PolystyrolsohäUm, flammbeständig ist. Diese Eigenschaft kann jedoch noch durch .Zugabe eines .feuerhemmenden Stoffs verbessert werden, der sich im Behälter TO befinden kann.

Me beiden grundsätzlichen Reaktionsteilnehmer befinden ■ ' sich in den Behältern 1 und 5, und obgleich die in den anderen Behältern enthaltenen Stoffe in die Umsetzung eintreten und.diese beeinflussen können, sind sie weder miteinander noch mit einem der beiden Reaktionsteilnehmer für sich wirksam reaktionsfähig. Aus diesem Grund ist es gemäß' · Mg. 1 wünschenswert, die Auslässe der Behälter 1 bis 4 und 7 bis 10 an einen Sammler bzw. Leitungsmischer 11 anzuschließen, in welchem ihre Komponenten physikalisch zu ' einem Gemisch aus den gewünschten Mengenanteilen vereinigt werden können, bevor der andere Reaktionsteilnehmer zugeführt wird. Aus diesem Grund ist die Mischdüse 18 mit nur drei Eingangsleitungen verbunden, nämlich nur mit den mit dem Leitungsmischer 11 und den Behältern 5 und 6 verbundenen Leitungen.

Genauer gesagt, führen die Ausgangsleitungen 7 bis 10 und 160 bis 163 des Kunstharz-Behälters 1, des Behälters 2 mit dem ersten Katalysator, des Silicon*-Behälters 3, des den zweiten Katalysator enthaltenden Behälters 4i des Rizinusöl-Behälters 21, des Farbstoff-Behälters 22, des Phosphorsäure-Behälters 108 und des das feuerhemmende Mittel enthält enden Behälters 109 den in ihnen enthaltenen Stoff dem Leitungsmischer 11 zu. Das ffreon wird über die Leitung 17 getrennt, zur Mischdüse geführt» . ■ ; .

Das PAPI fließt vorzugsweise vom Behälter 5 auf noch„zu erläuternde Weise in drei getrennte Ausgangsleitungen 13

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bis 15, die an einen nicht dargestellten Sammler angeschlossen sind, welcher eine einzige, an die Mischdüse 18 angeschlossene Ausgangsleitung 16 aufweist. Nachdem die verschiedenen Bestandteile die Mischdüse" 18"^äin ihren richtigen Mengenanteilen erreicht haben, werden sie gründlich miteinander vermischt, bevor sie sich umsetzen können, und wird das Gemisch dann über ein Mundstück-19 ■ ausgetragen, um den-Polyurethanscha.um 20 zu bilden. -

Wie erwähnt, setzen sich das Kunstharz im Behälter T und das PAPI im Behälter 5 schnell miteinander um, wenn sie in der Mischdüse 18 miteinander in Berührung kommen. Außerdem ist

ist/
zu beachten, daß Freon bestrebt-, die anderen Bestandteile in dem zwischen dem Mischer 11 und der Mischdüse 18 strömenden Gemisch sich voneinander trennen zu lassen. Da die Isotropie des erzeugten Blocks weitgehend vom gründlichen Durchmischen aller Bestandteile, bevor die Polymerisations-Reaktion in wesentlichem Ausmaß ablaufen kann, abhängt, ist es vorteilhaft, zuerst die sich nicht miteinander umsetzenden Bestandteile zu mischen, d.h. das Kunstharz, das Silicon, die Katalysatoren usw., und danach nur drei aktive Komponenten in der Mischdüse 18 miteinander zu vermischen. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, zuerst- die Bestandteile aus den Behältern' 1 bis 4 im leitungsmischer 11 zu mischen und dann nur drei getrennte "Bestandteile" in der Mischdüse 18 selbst zu vereinigen.

Die Förderung von flüssigem Preon vom Behälter.6 zur Hiöchdüse 18 kann mittels einer Pumpeinrichtung"erfolgen, wie dies noch näher erläutert werden wird. Wahlweise kann der Behälter 6 mit einem Inertgas, wie Stickstoff, unter Druck gosetat werden und kann der im Behälter 6 herrschende^ Sticks-toffdruck da.zu benutzt werdenj das Fr eon in und dür^;ch

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die MischdUse 18 sowie das Mundstück 19 zu treiben.

Die im folgenden beschriebenen verschiedenen Konstruktionen und Verfahrensschritte können vorteilhaft in diejenigen^ welche sich unmittelbar mit dem Mischen der Bestandteile und der Herstellung des entstehenden Schaumstoffs befassen, und in diejenigen aufgeteilt werden, welche sich auf die Regelung der Arbeitsweise beziehen. Die folgende Beschreibung ist daher willkürlich in die Erläuterung der die Herstellung betreffenden Punktionen und der die Regelung betreffenden Punktionen aufgeteilt.

Pig. 2 ist die teilweise schaubildliche Darstellung einer Apparatur, mit der das Gemisch aus dem Meßmundstück 19 gemäß Fig. 1 aufgenommen und der Polyurethanschaumstoff in gewünschte Blockform gebracht wird. Sie besteht im wesentlichen aus drei Hauptteilen, nämlich dem Tunnelform-Abschnitt 200, dem ÜberfUhrungsförderer-Abschnitt 202 und einer Sägeanordnung 204. Der.Abschnitt 200 dient zur Aufnahme des Ausgangsgemisches und bildet einen Formraum, in dem es zu einem Polyurethan-Schaumblock vorbestimmter Ausmaße und Eigenschaften aufschäumt,der ordentlich mit Papier umhüllt wird. Der Abschnitt 202 dient dazu, den "fertigen" und umhüllten Schaumbloek vom Abschnitt 200 zur Sägeanordnung 204 zu überführen, wo er dann zu Knüppeln vorgegebener Länge zerschnitten wird. ·

Wie Fig. 2 zeigt, besteht der Tunnelform-Abschnitt 200 im wesentlichen aus einer Tunnelform 210 mit beiderseits je einem endlosen Förderband 212, zwischen diesen angeordneten Platten,214, zwei Bodenlängsträgern 216, einer zwischen ihnen angeordneten Bodenplatte, einem unteren Förderband 256 sowie zwei oberen Längsträgern 220, zwischen denen - in der Figur nicht sichtbar - eine Reihe von Kopfplatten 218 angeordnet sind und je von einer Fachwerkstrebe 121 und einem Schaft

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bzw. einer ,Tragstange .125.getragen werden. (Von den Teilen 212, 214, 216 und 220 sind in der Figur 2 natürlich, nur die, auf. der. einen. Apparaturseite angeordneten sichtba.r)«,

Die nicht sichtbaren Boden- und Seitenplatten sind lagenfest montiert und bilden Boden und Seitenwände der Tunnelform 21Oj während die Kopfplatten 218 andererseits höhenverstellbar sind, um der Form eine vorgewählte Tiefe zu geben. Wie später näher erläutert, wird, .ist jedoch jede Kopfplatte 218 in Abwärtsrichtung federbelastet, um einem übermässigen Aufwärtsdruck des Schaumhlocks im. Tunnel nachgeben zu können.

Wie in .Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, untergreift jede Kopfplatte 21,8 - in Blockwanderrichtung betrachtet - mit einer-vorstehenden Unterlippe 222 die Hinterkante der voranstehenden, so daß keine Behinderung des den Tunnel 210 durchwandernden Schaumblocks durch sie eintreten kann.

Gemäß Fig. 2 ist vorzugsweise ein endloses Bodenförderband 256 vorgesehen, das auf Walzen 258 bzw. 260 ruht und um die Bodenplatte herumläuft. !Dieser Umlauf ist vorzugsweise auf noch, zu beschreibende-Weise mit dem der SeiteiifÖrderbänder 212 synchronisiert, so daß der Schaumblock nach dem Tunnelaustrittsende 224- geführt wird. ..-'"..

Aus später eziäuterteii Gründen ist es nicht nur zweckmäßig, sondern soga.r notwendig, den Schaumblock beim Austritt aus dem Tunnel 210 vollständig in Papier oder sonstiges geeignetes Hüllmaterial einzuschlagen. Zu diesem Zweck.ist auf einem Tragerbibck 234 eine Papierrolle 230.gelagert, von der aus eine⁷ untere Einschlagpapierbahn. 232 zuerst aufwärts, -danach über eine obere Umlenkwalze 236 hinweg nach unten Und' dann zwischen zwei Falzwalzen 238 und zwei Paaren

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dicht -benachbarter, lotrechter S tut ζ schienen 24-0 -verläuft und dadurch beim Uhterlaufen des Mischdüsen-Mundstücks 19 ΐΤ-iOrm erhält. Die beiden Falzwalzen 238 sind dabei um praktisch Tunnelbreite auseinanderstehend montiert, so da.ß sich das Hüllpapier 232 faltenfrei den Tunnela.b~ messungen anpa.ßt. Somit wird das a,us dem Mundstück 19 austretende Ansatzgemisch auf das untere Hüllpapier 232 und nicht unmittelbar auf das endlose Bodenförderband 256 aufgebracht.

Auf einem zweiten, oben auf dem Tunnel 210 montierten bock 246 ist eine schmälere Papierrolle 242 gelagert, von' der a.us eine obere Einschlagpapierbahn 244 nach unten hin und unter einer drehbaren falzwalze hinwegläuft und dadurch U-Porm erhält, bevor sie an Unterseite und Seitenflächen der Kopfplatten 218 entlang in den Tunnel hinein- und durch ihn hindurchwandert.

Wie. später näher erläutert wird, ist der Tunnel 200 vorzugsweise um eine an oder nahe seinem Auslaß 224 angeordnete Schwenkachse neigbar montiert, um durch Heben oder Senken seines Einlaßabschnitts 250 seine Schrägstellung zu variieren, wobei vorzugsweise gleichzeitig durch noch zu beschreibende Einrichtungen der Abstand zwischen Mundstück 19 und Tunnelboden konstant gehalten wird.

Vorzugsweise sind a.uch Einrichtungen vorgesehen, um Misch-/: düse 18 nebst Mundstück 19 am Tunneleinlaß 250 quer zur unteren Eins chi ägpapi erbahn 232 hin- und herzubewegen, und dadurch auf ihr einen vorgegebenen, konstanten Gemischstrom gleichmäßig zu verteilen. Zu diesem Zweck und zur Einregelung des Volumens des erzeugten Sclraumblocks wird nicht nur die Bewegung von Düse 18 und Mundstück 19,, sondern

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auch die Laufgeschwindigkeit der Förderbänder eingeregelt. Außerdem kann die Mischdüse 18 am Schluß jedes Hin- und Hergangs vorgegeben lange stehen gelassen werden, um die Gemischverteilung weiterhin einzuregeln und damit die Fertigschaumhomogenität zu gewährleisten.

Wie bereits erwähnt, wird durch das Zusammenwirken von Bodenförderband 256 und Seitenförderbändern 212 das untere Einschlagpapier 232 und zusammen mit ihm das ihm mittels Mundstück 19 zugeführte flüssige Ansatzgemisch während der Zeitspanne in den Tunnel 210 eingeführt, in der es mit vorgewählter Geschwindigkeit aufzugehen oder aufzuschäumen bestrebt ist und dabei unter Ausbildung richtiger Form und Porenstruktur in alle Tunnelecken hineinfließt. Sobald der Schaumstoff den Tunnelquerschnitt praktisch ausgefüllt hat, sucht er das obere Einschlagpapier 244 zu erfassen und durch den Tunnel hindurch mitzunehmen.

Volumen oder Menge des erzeugten Polyurethanschaums sind ersichtlicherweise eine Funktion von Größe und Dichte des Blocks. Diese Eigenschaften sind zwar regelbar, a.ber außer dem Mengenverhältnis der in der Mischdüse 18 zusammengeführten Ansa.tzbestandteile noch von mehreren anderen Faktoren, wie Umgebungstemperatur des Systems, Ausflußgeschv/indigkeit des Gemisches a.us dem Mundstück 19 auf das untere Einschla.gpapier 232 und Laufgeschwindigkeit des Bodenförderbandes 256 anhängig. Während die Umgebungstemperatur normalerweise nicht leicht einregelbar ist, können und sollten die GemiDcha-usflußgeschwindigkeit und Förderband-Laufgeschwindigkeit aufeinander abgestimmt und einreguliert werden.

Bei zu hoher Bandgeschwindigkeit verläßt das eich aufblähende Gemisch den Tunnel 210 bereits, bevor der Block

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richtig ausgeformt ist, d.h. rechteckigen Querschnitt erlangt hat. Bei zu niedriger Bandgeschwindigkeit andererseits neigt die Schaumfront der hochsteigenden Masse dazu, -. sich im Tunnel zurück und über das flüssige Gemisch, das noch nicht aufzuschäumen.begonnen hat, hinwegzuwälzen, wodurch der fertige Schaumblock unregelmäßige Stellen "bekommt und ersichtlicherweise nicht mehr isotrop ist.

Außerdem wird das System zweckmäßigerweise so eingestellt, daß die Schaumfront möglichst flach bleibt, weil dadurch gleichförmig schnelle Schaumbildung gewährleistet und die Erzielung eines Schaumblocks mit isotropen Eigenschaften begünstigt wird. Infolgedessen sollte die Sunnelneigung/ 210 in Anpassung an die laufgeschwindigkeit .des Bodenförderbands 256 so eingestellt werden, daß eine vollkommen oder nahezu flache Schaumfront erzielt wird, wobei sämtliche Parameter auf Ausflußgeschwindigkeit und Zusammensetzung des am Mundstück 19 austretenden Ansatzgemisches abgestimmt sein müssen.

Wie Pig» 2 zeigt, läuft der fertige, rechteckige Schaumblock durch die Tunnelförderbänder aus dem lunnelauslaß 224- heraus und über die Rollen 251 des Überführungsförderers 202 hinweg auf das Förderband 252 im Sägensektor 204. Die Förderbänder 212 und 256 dienen dazu, den Fertigblock unter das Sägeblatt 254.und späterhin die aufgeteilten "Knüppel" vom Sägeblatt 254 weg zu fördern.

Das Bodenförderband 256 läuft um eine vorderhalb des Mundstücks 19 montierte vordere Umlenkwalze 258 und eine hintere Antriebswalze 260, die mittels Elektromotor 264 angetrieben wird und ihre Drehung über Kegelräder 266; auf die unmittelba.r über ihr angeordnete hintere Antriebswalze

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262 für das Seitenförderband 212 überträgt. Das Sägen-Bektorförderband 252 andererseits läuft um Walzen 270 und 272 herum, von denen die vordere (272) über Riemen 274 von einem Elektromotor 276 angetrieben wird. Um vorzugsweise alle drei Förderbänder 252, 256 und 212 synchron anzutreiben, werden die beiden Antriebsmotoren 264- und 276 von einem gemeinsamen Regler 278 gesteuert.

Die Säge 254- ist auf einem Sägeschlitten 280 montiert, der das Sägeblatt mittels Druckluft in Abwärtsrichtung antreibt, um den über die Förderwalzen 250 zugeführten Fertigschaumblock in Einzelknüppel aufzuteilen.

Da der Sehaumblock unabhängig von der Sägentätigkeit kontinuierlich aus dein Tunnelauslaß 224 austritt und diese Bewegung nicht durch den Sägevorgang gestört werden dar^ bewegt sich der Sägeschlitten 280 vorzugsweise mit ihm mit, wenn er vom Sägeblatt 254 lotrecht unterteilt wird. Zu diesem Zweck ist der Sägeschlitten 280 vorzugsweise mit drei Rollen 282, 284 und 286 versehen, die ihn sich ohne Behinderung der Bewegung des Sägeförderbands 252 längs der Sägenanordnung 204 hin- und herbewegen lassen. Das Förderband 252 verläuft deshalb oberhalb der Rollen 282 und 286 und unterhalb der Rolle 284 und kann daher nicht vom Sägeblatt 254 durchschnitten werden, wenn es an der Blockunterseite anlangt.

Nach Beendigung jedes Schnitts fährt das Sägeblatt 254 sofort wieder nach oben, und der Schlitten 280 läuft solange über das herankommende Schaumblockende hinweg nach dem Tunnela.uslaß hin surück, bis er an der Umlenkwalze 270 ankommt, worauf!das Sägeblatt 254 erneut abgesenkt und der nächste Sägeschritt durchgeführt wird. Die abgetremi-

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ten Scha-umstoffMiüppel weräen Vom Förderband 252 tiber^;:die^:> " hintere Umlenlcwalze 272 hinweg "a.us dem 0'Igebe'relöh'heraus^ '" befördert. '"' '"" " ' '"""" '"" ' '-■-'■-"'-'*^r'- ■·"^: '■■'-'*~ ^:~^;'

3 zeigt die Hauptba.uteile des in Fig. 2 allgemein dargeateilten Tunnels 210 in teilweise iJildlioHlm'Teii^''^{1 η}-~ Querschnitt, a.us dem insbesondere ■die^:''gegensöitige-''-ⁱJaiöi*ä*^i:i:rÄ-nung von Bodenplatte· 100, Seitenplatten 1Ό1 und 102'-^:"uÄd'^<ti3^'i Kopf platt e 103 ersichtlich, ist. Die beiden iSeitenplätt-e'n^{0 if} i 101 und 102 sind lotrecht "und zueinander verstellbar-' aage- ·\· ordnet, so daß sie einen rechteckigen iOrmraum vorbestimm-» ■■·'--ter Abmessungen für den sich, bildenden'SChQMbIoCk-TQ'4 -¹^ festlegen. Die Kopfplatte 103'ist an und für sich der'"■ -"-^: ' Bodenpla.tte 100 gegenüber höhenverstellbar ausgebildet-, ■■="-· steht aber andererseits unter ■ Federdruck,-* so daß sie vor— -': gegeben weit nachgiebig herun^ergedrärigt wird, "um di^e Hömö^' genität des Schaumblocks 104 aufrechtzuerhalten und seine Poren nicht abgeflachte Form annehmen zu lassen. Sie muß ■ · also den aufgehenden Schaumstoff soweit züsainm'endrückehι daß er bis in die oberen 'Tunnelecken hineindringt' und: da-:.-". rechteckigen Quersclxnitt erhält. Der Druck muß -akoh so sta.rfc sein, dai3 die Poren durchgehend praktisch gleichen." Abstand;?. voneinander besitzen, weil hierdurch die endgüitige Block- : homogeiiität begünstigt wird. ... .■-■■..-.

Andererseits muß die- KopfplatteΓ 10.3 aber bei übemormal-...-.. hohem Aufgehdruck nach oben hin nachgaben "köilnen-j. um eine: ._:; Porenabflachung zu verhindern und die Blockhomogeniiiät : ...,._; '..-■' zu fördern. Fig.'3 zeigt fernerhin,' daß das untere-.Einschlagpapier 105 in U-Form zwischen dem■■^:Scha.umbϊo^ck-104y-Boden-· -." platte 100 und Seitenplätten 1Ό1" und Ί02 eingefügt ,-und ■■■ _t: das obere Einschla.gpapier 106 -ebenfalls U-förmig "um-die _; Kopfpla.tte 103 herumgelegt ist und von ihr. an den Scha.um-

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block 104 angedrückt wird. Wegen der wesentlich geringeren Breite der oberen papierbahn 106 liegen die freien Ränder von oberer und unterer Papierbahn praktisch beieinander»

Ein unteres !Förderband 115 läuft unterhalb des unteren Einschlagpapiers 105 um Ober- und Unterseite der Boden«? platte 100 herum. In ähnlicher Weise läuft links und rechts je ein Seitenförderband 119 bzw. 120 zwischen dem hochgekanteten Teil des unteren Einschlagpapiers 105 und der zugehörigen Seitenplatte 101 bzw. 102 um letztere herum. Diese drei Förderbänder fördern den Schaumbloek 104 nebst unterem Einschlagpapier 105 durch den Sunnel hindurch, während der Schaumbloek 104 seinerseits nach völligem Aufgehen und Erreichen des oberen Einschlagpapiers 106 dieses durch Haftung tunnellängs mitnimmt.

Pig. 4 zeigt schematisch den fertigen Schaumbloek 104 von praktisch rechteckigem Querschnitt und die beiden Einschlagpapiere 105 und 106, die bis auf das Gebiet längs der beiden Oberkanten fest an ihm haften. Dies rührt daher, daß einerseits die Kopfplatte 103 merklich schmäler ist als der Zwischenraum zwischen den Seitenplatten 101 und 102 und andererseits sich beide-Einschlagpapierbahnen dicht an ihre zugehörigen Platten 101, 102 und 103 anzulegen suchen. Infolgedessen steigt die Schaummasse in den beiden lüclcen zwischen Kopfplatte und linker bzw. rechter Seitenplatte etwas über die Kopfplatten-Unterseite hinaus unter Bildung sogenannter "Hasenohren" 107. Aus deren von oben her erkennbaren länge kann der geübte Beobachter den Schaumblockzustand in Tunnellängsrichtung erkennen. Die am Schaumbloek haftenden Einschlagpapiere 105 und 106 helfen ·. a.uch noch "bei dessen weiterer Aushärtung nach Austritt aus

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dem Tunnel sowie Unterteilung und späterer Lagerung. - ^w

Hg. 5 zeigt den in Mg. 3 sehematisoh dargestellten.

Tunnelabschnitt in seinen baulichen Einzelheiten. Man sieht die Kopfstreben 110 und 113 sowie die Bodenetreben 111 und 112 mit dazwischen geeignet gehalterter Bodenplatte J 114 und darum herumlaufendem Bodenförderbänd 115.

Unmittel-bar darüber sind die beiden Seitenplatten 116 und 1-17 angeordnet, die mittels Schraubenspindeln 118 in eine die lotrechten Tunnelwände festlegende Pixstellung verlagerbar sind. Dicht um sie herum laufen die beiden Seiten— förderbänder 119 und 120. -

Auf den beiden Kopf trägern. 110 und 113 ruht ein Fachwerksrahmen 121 als Träger für die als Tunneldecke dienende Kopfplatte 122. Diese ist über Gelenke 123, 124 an-Tragspindeln 125, 126 aufgehängt, die ihrerseits in Zylinder 127» 128 eingeschraubt sind. Diese Zylinder sind durch eine 'Rollenkette 129 synchron drehbar, so daß die Kopfplatte in jeder Höhenlage waagerecht bleibt.

Die Tra.gspindeln 125, 126 werden durch Federn 130, 131» die zwischen Rahmen 121 und dem zugehörigen Zylinder 127, 128 eingespannt sind, zusammen mit der Kopfplatte 122 in den Tunnel hinein- und nach dem Bodenförderbänd 115 hin gedrängt. ■■-_■"

Diese Kopfplatt enlialt erung ist in Eg, 6- "vergrößert und' teilweise im Schnitt nochmals dargestellt« Die Kopfplatte ■ 122 weist eine Halteplatte 140 mit einem Augansatz 141 für einen Steckbolzen 142 auf. Die" Tragspindel 125 übergreift mit ihrem Gabelfuß 143 den Augansatz 141 und ist

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durch de]a.Bpl^eu,;J42·.an ,ihm..abgelenkt. Der_: Gev/indezylinder 127 weist einen Flansch 144 mit Äußenzahnung 145 auf, um die sich·-, die*-Rollenkette 129 gemäß■ Fig. 5 legt, . _; und kann/./mittels.Drehgriff _: 146 betätigt werden.,.

DerifM-grahmen_; 1-21 „ für_:,die Kopfplatte: 122 besteht aus einem. Unterbalken. 147 und* einem Oberbalken, 148* iJl·. denen der Zylinder 127 mittels Lagerbüchsen 149 und Ί50 drehbar gela.g&r.t ist, .yrab^i, asrecks Drehungserleichtenmg: zwischen ZylinElerflansch I44 un,d. UntBrbalken. 147 ein Drucklager 151 eingefügt.. ist. _v Die. zwischen Oberbalken 148 und ElansehobsrÄßi'te. um-; den Zylinder; 147 herumgelegte-Druckfeder wirkt einer Aufwärtsbewegung der Kopfplätt.e 122 entgegen.

Fig., 7-.Zeigt :in teilvv'eis.er .Schnittda,rstellung das lunneleingangs.endei .250:· Man sieht wieder -wie in Fig. 5 - die Bodenstreben ;111 und· 1.12. nebst dazv/ischenliegender Bodenplatte 114., fern.er- die beiden Seite.nplatten 116, 117» die Seitenfördetbänder 119.,und 120, die-U-förmig gefaltete, untere .Einsehlagpapierbahn 105. some die Vorratsrolle mit dem oberen Einschlag 244'·

Unterhalb ,des Trägerbo.cks 246 ist eine Falzwalze 24⁸ mit ihren:beiden ,abgerundeten oder halbkugeligen Falzknöpfen 290 und 292. so angeordnet, da.ß sie_r die von der Rolle 242 a.bla.uf.ende Papierbahn 244 aufnehmen kaim, die dabei mit ihren Rändern durch einstellbar weite Spalte zwischen FaIzlQiopf 290 bzw. 292 und daneben an der Seitenplatte montierter Falzplatte 294 und 296 hindurchläuft und dadurch vor Einlauf, in den Tunnel U-förmig aufgebogen wird. Die so verformte■-3&lm_swird."dann beim weiteren Durchgang durch den Tumiel;;m?v-die Unterseite und die Seitenkante der Terschieden en, Kopf platt en 218, herum angelegt, .wie" dies' früher an

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Hand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert wurde.

Pig. 8 zeigt scha.ubildlich die Ifeigungsvorrichtung für den Tunnel,,die dessen Schrägstellung unter Erhaltung eines vorgegebenen Abstandes zwischen Bodenförderband und Aufgabemundstück einzuregeln gestaltet..Zu diesem Zweck ist das Tunneleintrittsende an einem Tragrahmen gehalterts der a.us zwei Sockeln JOO und 302 mit je zwei lotrechten Führungsstangen 304» 306 und 308, 310 für auf. ihnen versch.iebba.re Längsträger 312 und 314- und je einer Schraubenspindel 316, 318 für die Höhenverstellung des ψ zugeordneten Längsträgers besteht. Die Spindeldrehung, erfolgt da.be.i über Welle 320 und Riemengetriebe 322, 324 von einem Wendemotor 326,.der durch nicht dargestellte übliche Regelorgane betrieben wird. _:

Zwischen den Längsträgern 312 und 314 sind zwei Querstreben 328 und 330 als Träger für die früher beschriebenen Boden-' streben 111 und 112 der Tunnelanordnung montiert. Folglich bewirkt eine Verdrehung der Spindeln 316, 318 je nach Laufrichtung des Wendemotors· 326 ein Anheben oder Absenken des Tunnels ■' _v ■

■" Wie man aus Fig. 2 und 8 erkennt, ist das Mundstück 19 gegegenüber dem Tunnelboden um-'einen;Winkel- geneigt, der keine spezielle Größe zu ha.ben braucht«, aber an. sich vorhanden sein muß, um beim Aufbringen des flüssigen Auftraggemisches a.uf die untere Einschlagpapierbahn 232 Spritzer oder Lufteinschlüsse zu verhindern, da letztere- unerwünschte Hohlraumbildung im fertigen Sclia.umblock verursachen.

Um diese Auftra.gsfehler völlig auszuschließen, muß zwischen Mundstückspitze und Papierbahn ein bestimmter Ab-

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stand eingehalten werden, der weitgehend durch Viskosität und Durchsatzmenge des auf/fließenden Gemisches bestimmt wird. Bei der vorerwähnten Einstellung der Tunnelneigung hält man vorzugsweise den Abstand zwischen-Mundstück und Papierbahn konstant, während es bei der Mundstückschrägstellung nur auf die Innehaltung eines gewissen Mindestwinkeis ankommt.

Mischdüse 18 nebst Mundstück 19 sitzen a.uf einem Querschlitten 34°» der mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs längs einer Querschiene ,342 und damit über die Tunnelbreite hinweg hin- und herverschiebbar ist. Die Querschiene ihrerseits ruht mittels Halteblöcken 544 und 346 a.uf den vorerwähnten Querstreb en 328 und 330. Auf diese Weise wird das Ansatzgemisch gleichmäßig auf der unteren U-förmigen Eins chlagpa,pi erbahn verteilt. Infolge des einheitlichen baulichen Zusammenhangs zwischen Querstreben 328 und 330 und Mischdüse 18 nebst Mundstück 19 folgen die beiden letzteren jedem.Heben und Senken des Tunnels, behalten da.bei aber unabhängig von der jeweiligen Tunnelneigung stets den gleichen Abstand vom Bodenförderband 115.

Wie eingangs erwähnt, besteht ein Merkmal der Erfindung in der Schaffung von Einrichtungen und Verfahren zur Messung ausgewählter steuerba.rer Parameter des Systems, zum Vergleichen dieser Meßwerte auf der Basis eines voreingestellten oder vorbestimmten Verhältnisses und zur kontinuierlichen Einstellung eines beliebigen dieser Paxameter zwecks Aufrechterhaltung des vorgevaüLten Verhältnisses oder zur Auswahl eines wahlweisen Verhältnisses und entsprechender Einstellung eines oder mehrerer Parameter. Obgleich die im folgenden beschriebenen iluidumdurchaa-tz-Meß- und -Regel-

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schaltungen nebst Bauteilen für diese in idealer sowohl für die Handbetätigung als auch zur Verwendung mit\ einem Regler noch zu beschreibender Art geeignet sind^: _; ■ " ..' werden sie a.us Gründen der Vereinfachung in Verbindung- ■ mit einem Reglera/bschnitt -der erfindungs gemäß en Vorrichtung als einheitlicher Bestandteil desselben beschrieben. -.-·

Die Fig. 9A und 9B zeigen eine Funktionsdarstellung eines Signal- und Regelsystems, das entweder mit einem nicht dargestellten von Hand bedienten Regel- und tjberwachungs-. Zentrum oder mit einer Re gier aiii age der. noch zu besehrei— " benden Art verbunden werden kann. In jedem Fall besteht ersichtlicherweise ein Merkmal der in den Fig. 9A und 9B : dargestellten Konstruktionen, daß alle erhaltenen und entweder der Regleranlage oder dem Hand-Regel ζ ent rum eingespeisten Anzeigen a.uf der Grundlage der Mas se einheit en der in der Mischdüse 18 miteinander vereinigten Bestandteile ausgedrückt sind. ' ■ ■■-■

Genauer gesagt, kann eine Reihe von Zwangsverdränger-Pumpen 50-36 und132-135 zur Förderung von Kunstharz, PAEIi Silicon, beider Katalysatoren, Rizinusöl,-Farbstoff, Phosphorsäure und Feuerhemmstoff von den Behältern 1 bis 5 und 7 bis 10 zum Leitungsmischer 11 und zur Mischdüse 18 (Fig.1) sowie eine Hochdruck-Turbine 37 zur Förderung von Freon vom Behälter 6 zur Mischdüse 18 vorgesehen sein. Die Pumpen 30 - 36 und 132-135 können über Getriebe 50-56 und 136A-139A durch Gleichstrom-Motoren 40-46 und 136-139 an- -: getrieben werden, die, wie erwälint, entweder von einer ·..... nicht dargestellten zentralen.Regelstelle axis oder durch den genannten Regler gesteuert werden können. Die Umla,uf-. Turbinenpumpe 37 wird vorzugsweise von einem Wechselstrommotor 47 angetrieben, der. mit konstanter Drehzahl betrie-

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"ben werden kann. .

Da die Drehzahl der Welle der Zwangsverdrängerpumpe 30 nicht immer genau der ,Durchsatzleistung der Pumpe 30 (in Masseeinheiten) linear proportional ist, hängen an der Abtriebswelle des -Getriebes 50 nicht nur die Pumpe 30, sondern a.uch ein stufenloser Drehzahlwandler 38, dessen Abtriebswelle wiederum- einen elektrischen Impulsgenerator 48 antreibt und dadurch elektrische Impulse hervorruft, welche der Anzahl der von der Harz-Pumpe 30 gelieferten Massendurchsatzeinheiten unmittelbar entsprechen. Diese Impulse werden gemäß 3?ig. 9A über Leitung 5OA axt die Anzeigetafel -"oder- den Regler übertragen, wo die Harz-Zufuhr ständig überwacht und aufgezeichnet werden kann. Wenn die Harzzufuhr geändert werden soll, erzeugt man. an der Zentralregelstelle auf übliche Art z.B. eine elektrische Steuerspaiinung und legt sie über Leitung. 4OA an eine herkömmliche Steuerung am Gleichstrom-Pumpenantriebsmotor 4-0 an.

In gleicher Weise wird auch die'aus Leitung 13 zufließende Polyisoeyanat-Ieilmeiige A überwacht- und geregelt, indem der ' von der Zentralregelstelle her über Leitung 41A signalgesteuerte Gleichstrommotor 41 eine Pumpe 31 über ein Getriebe 51 antreibt, dessen Abtriebswelle auch noch an einen Drehzahlwandler 39 angeschlossen ist, der über einen elektrischen Impulsgenerator 49 elektrische Impulse erzeugt, welche den aus Leitung 13 in Leitung 16 überführten- Polyisocyanat A-Masseneinheiten unmittelbar proportional sind und über Leitimg 31A an die Anzeigetafel, übertragen werden. i

Wie weiterhin aus Fig. 9A und 9B hervorgeht,'werden die Pumpen 32 bis 36 und 132-135 auf ähnliche Weise über Getriebe. 52 bis 56 und 136A-139A durch Gleichstrommotoren 42

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Ms 46 angetrieben. Da diese Pumpen a.ber nur vergleichsweise wenig Material zulief em, la,ufen "die Abtriebswellen ihrer Getriebe 52 bis 56 und 136A-139A zu langsam, um die zugeordneten Drehzahlwandler 60 bis 64 und 7.6-79 für diesen Zweck geeignete Winkelgeschwindigkeiten hervorbringen zu lassen. Deshalb sind diese vorzugsweise an die Anker der Motoren 42 bis 46 und 136-139 angeschlossen, so * da.ß die zugeordneten Impulsgeneratoren 6-5 bis 69 und '76Ä- ■ 79A in -früher beschriebener Weise gena.ue Signale in den Leitungen 32A bis 36A, 88A-89A, 98A-99A zu erzeugen vermögen. Die Motoren 42 bis 46 und 136-139 werden wiederum" über leitungen 42A bis 46A, 88-89 und 98-99 mit Steuersignalen versorgt. .

Ersichtlicherweise 'müssen somit die verschiedenen von den Impulsgenerator.en 48, 49 und 65 bis 69 und 76A-79A abgegebenen Signale nicht durchweg identische Massendurensatzmengen darstellen, vielmehr bestimmen die Drehzahlwandler 38, 39, 60 bis 64 und 76-79 diese Signalwerte, wenn man ^:· ^J alle Impulsgeneratoren als von gleicher, für gewünschten · ·- Durchsatz vorbe stimmt er Ba.uart ansieht. Somit kann bei-^! spielsweise ein an Leitung 5OA abgegebenes Signal einer Harz-Durchsatzmenge von 4»5 g/min und ein an Leitung 32A ■ abgegebenes Signal einer Silikon-Durchsa.tzmenge von -nur ■ 0,045 g/min entsprechen. - -

Im Freon- bzw. Fluorkohlenwasserstoff-Zufuhrsystem gemäß Fig. 9B₁ fördert die Turbinenpumpe 37 dieses Material vom Behälter 6 zu einem Überdruckventil 70, von dem es entweder zu einem Turbinendurchsatzmesser 71 oder zum Behälter 6 zurück gefördert wird, um den Leitungsdruck unabhängig vonder jeweiligen Durchsatzmenge auf vorgegebener Hohe zu halten. Der Turbinendurchs'^tzmesser 71 beliefert einerseits

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den durch Servomotor 73 gesteuerten Durchsa.tzregler 72 und ist außerdem so geschaltet, daß er unmittelbar das I'.ia.terialvolumen anzeigende elektrische Impulse erzeugt und an den Eingang eines einstellbaren Frequenz-Spannung-Integrierkreises 74 anlegt. Die von diesem Kreis a.bgegebene, kalibrierte Ausgangsspannung wird vorzugsweise einem entsprechenden Spaamimg/Prequenz-TJmwandler 75 einge- ' speist, der der Anzeigetafel über leitung 75A Impulse zuführt, welche unmittelba.r den vom Regler 72 an die Mischdüse 'abgegebenen I'luorkohlenwasserstoff-Ivla.ssendurchsa.tzeinheiten entsprechen, deren Anzahl wiederum von der Zentralregelstelle her durch Impulssteuerung des Servomotors über Leitung 73A bestimmt wird. '

Pig. 10 zeigt ein Betriebsschema eines weiteren Abschnitts des in Pig. 1 allgemein dargestellten Durchflüssystems, mit dem für die Rückführung der verschiedenen Ansatzbestandteile gesorgt wird, um hierdurch die Temperatur der flüssigen Bestandteile und die Durchsa.tzmengen in den Untersystemen zu stabilisieren, bevor die flüssigen Bestandteile in die Mischdüse 18 eintreten. Zu diesem Zweck sind zwischen die Pumpen 30 bis 36-und 132-135 und den Durchsa.tzregler 72 einerseits sowie die Leitungen 7, 13, 9, 8_y 14, 10» 15, 160-163 und 17 andererseits Dreiwegeventile 80 bis 87 und 152-155 eingefügt, die je von einem solenoidbetätigten Drehtrieb 90 bis 97 und 156-159 eingeregelt werden, der seinerseits entweder von der Zentralregelsteile oder von der genannten Regelanlage her durch elektrisches Signal betätigt wird.

Polglich kann z.B. Ventil 80 so geschaltet sein, daß es das Harz entweder an die Leitung 7 a,bgibt oder zum Behälter 1 zurückleitet. Die anderen Ventile 81 bis 87 und

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152-15,5 können in entsprechender Weise eingebaut Urida^;; gesteuert sein. · .

Wie Fig. 10 weiter zeigt, besteht der in Fig. 1 allge- : mein mit 11 "bezeichnete Leitungsverteiler 11 tatsächlich a.us einem· Verteiler 11A und einem über Leitungen, J--10 und 160-163 direkt an ihn· angeschlossenen "Vorini sch er 11B, dessen Ausgang Über leitung 12 an die Mischdüse 18 angeschlossen ist. -■-"-;■

^ Wie erwähnt, sind Ventile 81 _? 84 und 86 an die leitungen 13 bis 15 angeschlossen, die mit einem in Fig. 1 nicht näher veranschaulichten Verteiler 16A verbunden sind. Der Ausgang des Verteilers 16A ist über eine Leitung 16 an die Mischdüse 18 gemäß Fig. 1 angeschlossen, während das Ventil 87 über eine Leitung 17 unmittelbar mit der Mischdüse 18 verbunden ist. - - ■

Zweckmäßigerweise werden die von den Impulsgeneratoren 48-49, 65-69 und 76A—79A und vom Umwandler 75 erzeugten Impulse nach bekannten Massendurchsatzeinheiten geeicht. Zu diesem Zweck werden die von jedem Impulsgenera.toi· er— ., zeugten Impulse je einem Impulszähler eingespeist, der ) Impulse abgibt, welche in einem feststehenden, bekannten Verhältnis zum jeweiligen Easseiidurchsatz stehen. Es ist also beispielsweise bekannt, dai3 bei jeder Pumpenwellendre-" hung eine bestimmte Anzahl von Massendurehsa.tzeiiiheiten gefördert wird, unabhängig davon, welche Anzahl von elektrischen Impulsen der zugeordnete Impulsgenerator dabei erzeugt. Folglich wird der zugeordnete Impulszähler so ge- ■ .;_ eicht, da.ß er für jede Massendurchsatzeinheit je Pumpen-. • wellenumdrehung eine proportionale Anzahl von Impulsen abgibt. ■ .. .

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Die Pig. H.A.: und 1ΊΒ veranschaulichen eine Funkt ions darstellung einer abgewandelt en "Ausführungsform der Anordnung gemäß den Fig. 9A und 9B, bei welcher die verschiedenen Gleichstrom-Motore 40-46 und 136-139 über Wellen mit konzentrisch-" darauf sitzenden. Stirnrädern 175-185 mit Getrieben 154-174-verbunden sind. Jedes Stirnrad 175-185 weist vorzugsweise 60 Zahne gleicher Größe und Zahnteilung auf", wobei jeder Zahn an seiner Spitze ein magnetisches Material trägt. Die Magnetfühler bzw. -abnehmer 186-196 sind vorzugsweise dicht an den Zahnrädern.175-185 angeordnet und erzeugen diskrete Signale _s wie Spannmigsimpulse, sooft sich ein Zahn am zugehörigen Abnehmer 186-196 vorbeibewegt .

Ersichtlicherweise ersetzen die Magnetabnehmer 186-196 die Impulsgeneratoren 48-49» 65-69 und 7 6A-7 9A- sowie die verschiedenen Verhältnis-Drehzahlwandler 38-36, 60-69 und 76-79, welche beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9A.und 9B benötigt wurden. Die magnetisehen¹Impulse geben jedoch die Motordrehsahl-anstelle der Massendurchsa.tzmen.ge wieder, .weshalb diese Impulse vorzugsweise an Frequenz-Wandler 197-199» 25-29 und 57-59 angelegt werden, die an Leitungen. 3-62-37.2.- Aus gangs signale liefern, welche die ■ einzelnen Fluidumdurchsatzmengen durch die Pumpen, welchen die betreffenden. Magnetabnehmer zugeordnet sind, wiedergeben." - . .

Der Freon-Regolkreis gemäß Fig. 11.B kann auf gleiche Weise väe iii Fig*-9B-aufgebaut sein. In Fig. 12A ist eine abgewandelte Ausführungsform des Freon-Eegelkreises dargestellt, die sich speziell zur Verwendung bei einem Regler der·noch su beschreibenden Art eignet, obgleich diese Anordnunr· auch bei einem von Hand gesteuerten System Verwen-

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dung finden "kann. Im Detail· beschrieben ist'der Freon- \ Behälter 6 über eine Ausgangsleitung mit Filter 288 an den Eingang einer Umlauf-Turbinenpumpe 297 angeschlossen, deren Auslaß sowohl an ein Dreiwegeventil 298 ange-^;: schlossen als a.uch in den Behälter 6 zurückgeführt ist. :" ^:~- In der Austragleitung von der Pumpe 297 ist vorzugsweise " ein Gegendruckregler 2Ö9 mit einer Umgehung zum Behälter 6 eingeschaltet, so daß unabhängig von Schwankungen der ^; Durchsatzmenge ein vorbestimmter fester Leitungsdruck aufrechterhalten werden kann.

Wenn die Herstellung von Polyurethanschaum für eine längere Zeitspanne unterbrochen werden soll, wird das Dreiwegeventil 298 vorzugsweise so umgeschaltet, daJ3 da,s ihm durch die Pumpe 297 zugeforderte Freon unmittelbar zum Behälter 6 zurück geleitet und nicht über den Turbinen-, ■ Durchsatzmesser 71 und den Kates-Durchsa.tzregler 348, der durch einen Servomotor 73 betätigt wird, zu einem - - -. _ Einla.ß des Dreiwegeventils 87 gemäß Fig. 10'gefördert ■..■-.-.. wird. ·. ■ ."'-;.-"■■■

Der Durcheatz an Freon durch das Ventil 87 und die leitung 17 zur Mischdüse 18 (Fig. 1) wird .durch den Ea.tes-Durchsa.tzregler 348 geregelt, wobei der Servomotor 73 seine Regelsignaie über eine Leitung 361 vom Regler erhält. Der Turbinen-Durchsatzmesser 71 liefert eine unmittelbare Anzeige der Freon-Fördermenge zur Mischdüse 18; dieses Anzeigesignal wird vorzugsweise an einen Frequehz-Umwandler 347 angelegt, bevor es über eine Leitung 373 2um Regler gelangt.

Fig. 12B veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsfomi einer Durchsat sregelanordnung, die sich speziell für Ab-

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schnitte der Anlage eignet (beispielsweise für das Kunstharz-Regel syst em) in Yfeich.em große Fluidumvolumina vorliegen. Die Ausführungsform kann jedoch auch vorteilhaft anstelle jedes anderen Systems angewandt werden. Ersichtlicherweise sind der Gleichstroni-Motor 40, .das Ge- " triebe 164 und die Kunstharz-Pumpe 30 sämtlich praktisch a.uf gleiche Weise angeordnet wie in Fig. 11A. Hierbei kann jedoch in die Leitung von der Pumpe 30 zum Dreiwegeventil 80 gemäß Fig. 10 ein Zwangsverdrängungs-Durchflußmes- " ser 412 angeordnet sein, während ein Stirnrad 413 durch eine mit dem Durchflußmesser 412 gekoppelte Welle angetrie- ■ ben wird. Ebenso können auf vorher beschriebene Weise ein Abnehmer 414 und der Frequenz-Wandler 197 vorgesehen sein, dessen Ausgang über die. Leitung 362 mit dem Regler verbunden ist. Die vom Regler abgegebenen Stellsignale werden über eine Leitung 350 an den Gleichstrom-Motor 40 angelegt.

Die durch die Anordnung gemäß Fig. 12 gebotenen Vorteile ergeben sich daraus, daß die Meßwerte des Massendurchsa,tzes von einem Durchsatzmesser und nicht von der Pumpe 30, dem Motor 40 oder dem Getriebe 164 abgenommen werden, wie dies bei den Anordnungen gemäß den Jig. 9A und 9B sowie 11A und 11B der Fall ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen wird nämlich: vorausgesetzt, daß die Pumpen zumindest innerhalb vorbestimmter Grenzen praktisch lineare Fördereigenschaften besitzen. Diese Voraussetzung ist normalerweise völlig gerechtfertigt, wenn die Pumpenanlage neu oder ziemlich neu ist und die zu fördernden FLuiden eine bestimmte Mindest-Viskosität besitzen.

Es ist jedoch unerwünscht, eine kostspielige Pumpe auszuwechseln, wenn sie noch allgemein zufriedenstellende För-

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derleistungen aufweist und nur ihre Fördereigenschaften_; jj'^I nicht mehr in den notwendigen Grenzen linear sindv Dabei _; ■■<? ist a.ueh zu berücksichtigen, daJ3 Änderungen der Linearität der Pumpe allmählich und nicht immer in vorherbestimmbarer' Weise auftreten. Heim, jedoch die Ausgajagssignale der Impulsgeneratoren oder der Magnetabnehmer" nicht mehr linear erzeugt virerden, kann die Herstellungsanlage ersichtlicher- , weise, nicht mehr einwandfrei durch einen linear arbeitenden Regler geregelt werden. ·._..■■-,":

Bei der Anordnung gemäß Fig. 12B wird der Meßwert vom Purchsatzmengenmesser 412. und nicht von einem der anderen genannten Bauteile abgenommen. Die Linearität des Durehsätzmengenmessers 412 wird durch Änderungen der Linearität der Pumpe 30 oder der anderen Bauteile in keiner Weise beeinträchtigt, so daß die Anordnung gemäß .Fig. 12B zwangsläufig genauere Messungen zu liefern vermag.

In den I¹Ig. 13A und 13B ist eine zusätzliche Schaltung dargestellt, mit deren Hilfe die verschiedenen Meß- und Regelsignale an die vorher beschriebenen Regler- und Durchsatzregel-Bauteile angeschlossen und von diesen abgenommen werden können. Die dargestellte Anlage eignet sich in jeder Hinsicht zur Verwendung bei einer der abgewandelten Ausführungsformen gemäß den Pig. 11A und 11B.

Bei dieser Anlage gemäß den Fig. 11A und 11B erhalten Leitungen 350-360, welche die Stellsignale an die Gleichstrom-Motoren 40-46 und 136-139 anlegen, diese Steilsignale von den Tierschichtdioden-Reglern 374-384, die ihrerseits durch 10 Stellungen aufweisende- Potentiometer 386-396 betätigt werden. Eine Leitung 361, welche die"Freon-Stellsignale" an den Servomotor 73 gemäß den Fig. 9B, 11B und -12A an-

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legt, "nimmt dies. e Signale von einem Servo verstärker 385 a"b, der seinerseits durch ein 10 Stellungs-Potentiometer 397 "betätigt wirdvoDie verschiedenen Potentiometer . 386-397 werden 'wiederum durch zugeordnete "bidirektionale Sehrittschaltmotoren 4OQ-41.1 ■ "betätigt, die ihrerseits ihre Stellsignale auf noch zu beschreibende Weise von einem Regler erhalten. Wahlweise, können die an die Schrittschaltmotore'400-411 angelegten Stellsignale von.handbetätigten Schaltern, oder anderen nicht dargestellten Regeleinrichtungen geliefert werden; andererseits können auch die 10 Stellungs-Potentiometer 386-397 von Hand eingestellt werden, wenn die Anordnung gemäß den Fig. 13A und 13B in Verbindung mit einem, handgesteuerten Schaumstoff-Herstellungssystem verwendet werden soll..

Fig. 14 zeigt eine Funktionsdarstellung eines Reglers zur Verwendung "bei den vorstehend daxgestellten und beschriebenen Anordnungen, welcher die Aufgaben der Erfindung unter Gewährleistung der. angestrebten Vorteile und Einhaltung ihrer Merkmale zu lösen vermag. Im Detail beschrieben, liefern leitungen .362.-373 die verschiedenen Durchfluß-Meßwerte des Kunstharzes,, des PAPI-A usw. zu einer !Tastschaltung 420, die ihrerseits entsprechende Ausgangs signale über Leitungen 422-433 an eine Torschaltung 441 a.bgibt. Yfie 110ch,näher erläutert werden wird, besteht die Aufgabe der Sästschaltung 420 darin, die an den Leitungen 3.62-373 liegenden Eingangs signale wiederholt zyklisch a/baut a.steii_s und zwar beginnend mit dem "Kunstharz-Signal" und- fortschreitend in der angegebenen Reihenfolge der Eingänge, und für jedes empfangene Eingangssignal ein entsprechendes .Ausgangssignal zur Sorschaltung 4.41 ^zu liefera. * _; ' .

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Mit der Torsohaltung 441 ist ein zeitgeber 434.zur Er- =,. zeugung von St ellimpulsen vorgeg ebener Lange sowie ein.... ·, Schrittzähler 435 verbunden, so daß die an den Leitungen., 422-433 liegenden Eingangs signale jeweils in für die.;,.,.. Bestimmung, der Massendurehsa,tzmenge oder des-,etwa;,bestehenden Fehlers der prozentualen .Zusammensetzung,.passenden. . , Kombinationen abgetastet werden können. Die -Ausgangsignale ... von der. Torschaltung 441 werden über eine Anzahl verschiedener Stromirr eise, die in Fig. 14 funlrtionsmäi3ig als Leitungen 447-449 dargestellt sind, zu einem Schrittschaltwähler 442, einem Fehlerzähler 445 sowie Vorwählern 450-462 übertragen.. - · - . . ...... _:.

Die Vorwähler 45OH-62 können ihrerseits .mit einem Komp.arator 440 verbunden sein, .der so geschalte.t ist, daß er die Eingangs signale von einem Verhältniszähler 439 empfängt und Ausgangssignale an einen Impulskoinzidenz-Kqmparator . .. 446 abgibt. Außerdem gibt der Schrittzähler 435 ebenfalls Ausgangssignale an den Verhältnis zähl er 439»' eine Peripdeiilängen-Wählschaltung 438j. eine Multiplierschaltung 443.und einten Bandpass 444 a.b. Die Wählschaltung .438 betätigt eine Periodenlängen-Torschaltung 437, die in Verbindung mit einem herkömmlichen Periodenzähler 436 ein Stellsignal an-den Komparator 446 liefert.

Der Fehlerzähler 445 spricht auf Ausgangssignale von einem Bandpass 444 sowie a.uf über eine Leitung 44⁸ aus von der" Torschaltung 441 abgegebene Signale an, wie dies noch näher "erläutert werden wird. V7ie. ebenfalls noch näher erläutert werden wird, besteht eine Aufgabe des Fehl erzähl er s-:- 445 darin, ein Ausgangs signal su liefern, das eine Funktion der Größe eines etwaigen Fehlers bzv/. Unterschieds zwischen dem Meßwert eines ausgewählten Durchsatz-Parameters an den .

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Leitungen 362-373 und dem:-entsprechenden vorbestimmten Parameter ist, welcher durch den zugehörigen Vorwähler 450-462 festgelegt wird. Der berechnete und physikalisch umgewandelte Wert des Fehlers wird, sobald er eine bestimmte Höhe erreicht hat, über den Multiplier 443 zum Schrittschaltwähler 442 durchgelassen, welcher selektiv durch ein von der torschaltung 441 geliefertes Signal betätigt wird, um durch den betreffenden der Schrittschalter 463 - 474 den zugehörigen Schrittschaltmotor 400-4II gemäß .den Fig. 13A und 13B einzustellen bzw. zu justieren.

Die Jig. 15A und 15B zeigen eine genauere Funktionsdar- , stellung einer Ausführungsform der in Fig. 14 symbolisch dargestellten Tastschaltung 420, deren Aufga.be darin besteht, wahllos,asynchron und häufig zusammenfallende Impulse von den Eingangsleitungen362-372 aufzunehmen und diese Impulse in- eine Impulsfolge umzuwandeln, die mit dem System' synchronisiert und deren Einzelimpulse zeitlich voneinander getrennt sind. Gemäß den Fig. 15A und 15B ist eine Anordnung von zwölf oder mehr Gleichstrom-Halteregistern vorgesehen. Eine erste Gruppe von Halteregistern 480-491 ist mit leitungen. 362-373 verbunden, um wie vorher erläutert, wahllos, asynchron und häufig zusammenfallend auftretende Impulse zu empfangen."Diese Halteregister 480-491 geben Ausgangssignale 516-527 an eine zweite Reihe von Gleichstrom-Halteschaltungen ab, die im folgenden als zweite Halteregister 492-503 bezeichnet sind.

Die Signale der Ausgänge 528-539 der zweiten Halteregister werden jeweils als Rückstellsignal an das betreffende der Register 480-491 sowie an die Eingangsklemme eines entsprechenden einer Reihe von Ausgangsregistern 504-515 (Fig. 15) angelegt. Jedes der Ausgangsregister 504-515,

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welche vorzugsweise aus einem bistabilen Multivibrator "■;"-■■ mit Sperrschaltung im Eingangsabschnitt bestehen, legt ;■"" sein Ausgangssignal an die zur Torschaltung 441 (Fig.14) führenden leitungen 422-433 an.

Jedes erste Halteregister 480-491 kann"durch ein betreffen-, des Ausgangs signal 528-539 von den zweiten Halteregistern 492-503 zurückgestellt werden. Auf ähnliche Weise können die zweiten Halteregister 492-503 durch entsprechende Ausgangssignale von den betreffenden Ausgangsregistern 504-515 zurückgestellt werden. Jedes zweite Halteregister vermag außerdem als Koinzidenz-Schaltung zu arbeiten und ist zur Abnahme von am Ausgang 476 eines Strobegeneratora 475 anstehenden Signalen sowie des. Ausgangssignals von einem betreffenden der ersten Halteregister 480-491 geschaltet. Beispielsweise empfängt und speichert das erste Halteregister 48O für Kunstharz ständig die Impulse von der Leitung 362. Wenn dieses Halteregister 48O einen Impuls von der Leitung 362- empfängt, wird dieser Impuls ' gespeichert und nicht zum zweiten Halteregister 492 für "-Kunstharz weitergeleitet, bis der Strobegenera.tor 475 das nächste Signal am Ausgang 476 a.bgibt. Außerdem wird das Aus- gangs signal 528 als Rückst ell signal an das erste Ha.lteregister 48O und als Sperrsignal an jedes der Ausgangsregister 505-515 und ebenfalls als Sperrsignal an den S'trobegene- . rator 475-angelegt. Dieser spricht nur auf am Ausgang 477 erscheinende Zeitgeber-Ausgangssignale 477 an, sofern an den Ausgängen 528-539 der ersten Halteregister 492-503 kein Signal anliegt.

Jedes'Ausgangsregister- 505-515 (nicht das Ausgangsregister 504) ist mit einer Sperrschaltung versehen und arbeitet außerdem als Koinzidenzstufe für die vom Zeitgeber 434

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am Ausgang 477 abgegebenen Signale und die entsprechenden, an "den Ausgängen 528-539 anliegenden Signale der zweiten Register" 492-5Ö3. Das Ausgängsregister 504 erhält nur das· am Zeitgeber-Ausgang 477 anliegende Signal und da.s am Ausgang 528 vom zweiten Halteregister 492 anliegende Signal eingespeist. Yfenn beide Eingangs signale' gleichzeitig anliegen, gibt das Ausgangsregister 504 ein Ausgangssignal an'die "!Leitung 422 ab», wodurch das zweite Halteregister'492 zurückgestellt wird.

Das Signal am Ausgang' 528 vom zweiten Halteregister 492 ' wirkt aiii erwähnte Weise als Sperre-Signal für jedes" andere Ausgangsregister'505-515 sowie den Stromgenerator 475» um diese Schaltungen während der Zeitspänne zu blockieren, während welcher die Kun'sthar2zufuhr gemessen und der Meßwert an die Regelschaltung geiaäß Fig. 14 angelegt wird. Auf ähnliche Weise Wirkt das Signal am Ausgang 529 als Sperrsignai für die Ausgangsregister 5O6-515> das'-Signal 530 als Sperr-Signal für die Ausgangsregister 507-515 usw., wie"dies ans den Pig. 15A und 15B ersichtlich ist. Andererseits arbeitet der Stromgenerator 475 nur dann» wenn alle zweiten Halteregister 492-503 gelöscht worden sind. Wenn der Stromgenerator 475 "zündet", bewirkt- er · mi thiii gleichzeitig'die "Weitergabe des "Signals"-an jedes zweite Halteregister 492-503_t das seit dem letzten Impuls des Strobegenerators "475 in das zugehörige der ersten Halteregister^v480-491 eingespeist worden ist. . .

Ersiehtiicherweise können somit die verschiedenen, über_; die Leitungen 362-373 zugeführten Durchsatzaeßwerte periodisch und ständig jeweils nacheinander abgegriffen und durch die 'Tastschaltung 420 den anschließenden Bauteilen des Regelsystem»-gemäß Pig. 14 zugeführt werden. Jedes der

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ersten Halteregister 480-491 kann als Teil, seiner Ein-: ■ ..,,_ gangs Schaltung einen Schmitt-Trigger -enthalt en* .da es _; - ,;- \- zweckmäßig ist, die über die Leitungen 362-373 zugeführ- > ten Eingangssighale in Rechteckimpulse umzuformen, deren ■ -./ steile Vorderflanken sich für die weitere Schaltungs- ... anordnung besonders eignen. '. ■

Es ist besonders wünschenswert, daI3 die -Tastschaltung in der lage ist, einen Impuls in ein beliebiges erstes Halteregister 480-491 au speichern und außerdem das betreffende Register wieder freizumachen, bevor es den ψ nächstfolgenden-Impuls empfängt, da sonst letzterer für . die durchzuführende Messung verloren wäre. Dies bedingt, daß bei einer vorgegebenen Zeitgeberfrequenz für die a.uf den Leitungen 362-373 ankommenden Signale eine obere G-renzfrequenz eingehalten werden muß. Umgekehrt muß der Zeitgeber eine untere G-renzfrequenz aufweisen, damit keiner der an den Leitungen 362-373 erscheinenden Impulse bei geringerer als der maximalen Eingangsfrequenz verloren geht. Für die Durchführung des Ausführungsbeispiels mit den Merkmalen der Erfindung kann die Mindest-Zeitgeberfrequenz als das Doppelte der Summe der einzelnen maacifflä-'len Eingangsfrequenzen der verschiedenen Eingänge definiertwerden. Unter der Annahme, · daJ3 die Tastschaltung 420, wie dargestellt, zwölf Eingangsschaltungen (vergl. Leitungen 362-373) aufweist und acht dieser Eingänge.eine obere G-renzfrequenz von 50 kHz aufweisen, während drei Eingänge eine, obere G-renzfrequenz von 80 kHz und ein Eingang von 20 kHz aufweist, beträgt ereichtlicherweise die untere ■'.-"'-■ G-renzfrequenz des Zeitgebers 1,32

Für die Arbeitsweise der Regelschaltung, gemäß Fig. 14 ist es wesentlich, einen Vergleich zwischen der gewünschten

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und der tatsächlichen Beimischung jedes Bestandteils anzustellen und dabei- das System entsprechend der vorgewählten Zusammensetzung einzustellen. Bei einer praktisch brauchbaren Ausführungsform der Regelschaltung kann das System für die Aufnahme und Auswertung von Regelsignalen ausgelegt sein, welche die jeweiligen Verhältnisse vom Ist-Wert jedes Bestandteils gegenüber dem Soll-Wert bzw. dem Soll-Durchsatz dieses Bestandteils wiedergeben, worauf jeder dieser.1st-Werte an den Soll-Wert angeglichen wird.

Da. es jedoch am wichtigsten ist, daß der Schaumstoff konstant isotrop ist, soll die Zusammensetzung unabhängig vom G-esamtdurchsa.tz aufrechterhalten werden können. Damit wird der de samt-Mat erial durchs a.t ζ entsprechend regelbar, wobei gleichzeitig die isotropen Eigenschaften des Schäumst of fprodukts über die Betriebsdauer des allgemein beschriebenen Systems aufrechterhalten bleiben. Aus diesem Grund ist die Regelschaltung gemäß Fig. 14 vorzugsweise so ausgelegt, daJ3 sie Soll-Werte empfängt, die jeweils das Verhältnis eines.jeden Bestandteils gegenüber einem vorgegebenen Bestandteil, vorzugsweise Kunstharz, darstellen, um nach Erhalt des Ist-Werts letzteren mit dem Soll-Wert des entsprechenden-Verhältnisses zu vergleichen. Die Regelschaltung hält somit zur Aufrechterhaltung optimaler Isotropie die gewünschte Zusammensetzung bzw. das gewünschte Mengenverhältnis .innerhalb engerer Toleranzen, so daß der G-esamtdurchsa,ta-ohne Unterbrechung der Herstellung geregelt werden kann.

Mithin ist es Aufgabe des Schrittzählers 4-55, wiederholt und-periodisch eine entsprechende Anzahl/von -beispielsweise sechzehn S chrittscha.lt signal en zu liefern, um die Tor- . schaltung 441 anzusteuern, so da,ß ausgewählte Signale .der.

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Eingänge 422 -433 empfangen werden. Beispielsweise lie- fert der S ehalt schritt 1 das tatsächliche Verhältnis vön^ PAPI-A zur Harzeingabe, der S ehalt schritt'2 das ta.tsäch-^^x liehe Verhältnis von Silicon zur Harzeingabe, der Schalt schritt 3 das ta/tsächlicne Verhältnis von Katalysator Nr. 1 zur Harzeingabe und so fort über eine Reihenfolge von neun der sechzehn Schaltschritte.

Bei jedem dieser ersten neun Schritte überträgt die lorschaitung 441 ein in Fig. 14 nicht dargestelltes, die tatsächliche Harzeingabe angebendes Signal an den Perlodenzähler 436 und ein in Fig. 14 nicht dargestelltes, die tatsächliche Einga.be des ausgewählten Bestandteils wieder—. gebendes Signal an den Verhältnis zähl er 439· Der Periodenzähler 436 liefert seinerseits an die Kompara-torschaltung 440 ein Signal, vfelches die Grundzahl des Verhältnisses des ausgewählten Bestandteils gegenüber dem Harz angibt. Auf diese Weise überträgt der Periodenzähler 436 an den Komparator 440 einen Regelimpuls, der beispielsweise mit der Belegung des Periodensählers 436 mit 1000 »Kunstharz"-Impulsen zusammenfällt. · - ■ '

Außerdem betätigt die '!torschaltung 441 a.uch einen betreffenden der Vorwähler 450-462, der seinerseits ebenfalls aii den Komparator 440 Gin Signal anlegt, welches das vorgewählte Verhältnis der Einga.be des ausgewählten Bestandteils gegenüber der Harzeingabe wiedergibt. Der Konpa.ra.tor 440 überträgt so dann ein den Vergleich' zwi sehen diesen beiden Verhältnissignalen daxsteilendes Ausgangssignal an den Im-. pulskoinzidenz~Kompara.tor 446.

Gemäß Eig.' 'T 4 muß eine genaue Synchronisation der verschiedenen Signaledurchgeführt werden, damit keine Impulse

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ausgelassen werden und die Perioden der Signale jeweils gleich sind. Der Schrittzähler 435 betätigt daher eine Perioden-Wahlschaltung 438 und einen Bandpass 444 gleichzeitig mit der 2orschaltung 441 und dem Verhältniszähler 439. Die Perioden-Wählschaltung 438 "betätigt die Periodenlängen-Tor schaltungen 437, ^ie ^¹¹ Verbindung mit dem Periodenzähler 436 auf noch zu beschreibende Weise den Impulslcoinzidenz-Komparator 446 steuern. .

Der auch durch den Zeitgeber 434 gesteuerte Impulskoinzidenz-Komparator 446 überträgt an den Fehlerzähler' 445 ein .Signal, welches den Unterschied bzw. Fehler sowie die Richtung dieses Fehlers zwischen dem Ist- und dem SoIl-Weri* des. Verhältnisses der Einga.be des ausgewählten Bestandteils zur Harzeinga.be angibt, während der Fehlerzähler 445 seinerseits ein die Größe des Fehlers darstellendes Ausgangssignal erzeugt. Die Bandpass-Wählschaltung 444 ist bei der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise vorgesehen, um jeden Fehlera.usgang auf einen solchen mit zumindest minimaler Größe zu beschränken, um das System an einem Ansprechen auf rein statistische Unterschiede zu hindern und ein "Pendeln" bzw. Schwingneigungen möglichst klein au. halten.

Die von Fehlerzähler 445 abgegebenen Fehlersignale werden vorzugsweise über einen Multiplier 443_} der nachstehend noch näher erläutert werden wird, zu einem Schrittschaltwähler 442 geleitet, welcher ebenfalls über die Torschaltung 441 durch den Schrittzähler 435 angesteuert-wird. Diese Schaltung 442 wählt ihrerseits entsprechende Schrittschalter "463-474 aus und betätigt sie im Sinne einer ordnungsgemäßen Einstellung des betreffenden Schrittscha^aotors 4OO-4II gemäß den Fig. 13A und 13B.

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Gemäß Fig. 14 ist ein Harz-Vorwähler. 450 unabhängig, davon vorgesehen, daß., das Harz sowohl im tatsächlichen -."..... Materialdur.ohsatz. als a.uch in der .ausgewählten Zusammensetzung stets die .Bezugsgröße darstellt, und daher für . Regelzwecke ohne Bedeutung ist. Häufig ist es,wünsehenswert, .graphische Auf zeichnungsvorrichtungeh.mit .einer ; Vorrichtung der beschriebenen Art zu vereinigen; ₅in solchen Fällen ist es zweckmäßig, sowohl den Durchsatz an Harz'als auch-den der anderen-Bestandteile zu registrieren, damit, die Aufzeichnung nicht verwirr end wird. Wa.hlweise können die Vorwähler 450-462 bei den Ausführungs- w formen der Regelschaltung, bei welchen der Komparator 440 für die Aufnahme und den Vergleich der tatsächlichen und der vorbestimmten Mas sendurch satzmeng en geschaltet ist, so eingestellt sein, daß sie die vorgewählten Durchsatzmengen-undnicht die Verhältnisse wiedergebende. Signale erzeugen; in einem solchen Sail bildet der Harz-Vorwähler 450 einen wesentlichen Bauteil,.. Es ist Jedoch zu beachten,: daß- Schaumstoff-Herstellungssystem.e der vorliegenden Art durch vergleichsweise unqualifiziertes oder nur teilweise " qualifiziertes Personal bedienbar sein müssen. Die den Vorwahl ern 450-462 tatsächlich eingespeisten Werte sind daher vorzugsweise die vorbestimmten Verhältnisse derEinga.be jedes Bestandteils gegenüber der Harzeingabe sowie der gewünschte Massendurchsatz des Gesamtsystems.

Bei dem- im vorliegenden Fall während eines Zyklus sechzehn Schritte durchführenden Schrittzähler 435 ist zu beachten, daß der zwölfte. Schritt zur Durchführung eines Vergleichst zwischen dem tatsächlichen Gesamt-Materialdurchsatz und dem·vorbestimmten Gesamtdurohsatz benutzt werden kann. In diesem Fall nimmt die Torschaltung 44t gleichzeitig alle Bestandteil-Eingabe signale 422-433 auf und über-

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trägt eine Wiedergabe dieser Eingaben an den Verhältniszähler 439» bei welchem es sich, um einen herkömmlichen binären Dezimalzähler handelt, der an den Komparator 440 ein Signal überträgt, welches der Summe der durch die Signale 422-433 dargestellten Eingaben entspricht. Zusätzlich wird ein Summierrorwähler 462 ausgewählt, welcher dem Komparator 44O ein den vorbestimmten G-esamt-Materialdurchsa.tz darstellendes Signal einspeist. Während des Summierschritts bestimmt der Periodenzähler 436 die vorbestimmte Zeitspanne, während welcher der lastkreis 420 mit periodisch gespeicherten Impulsen von den Eingängen 362-373 arbeitet. Nach Beendigung■der Abtastzeitspanne "schaltet¹¹ der Tastlcreis 420 ab. Die Summierfunktion hat somit eine bestimmte Zeitbasis.

Jedes während des zwölften Schritts durch den Pehlerzähler 445 erzeugte Fehlersignal wird, wie erwähnt, zum Schrittschal twähler 442 geleitet. In diesem Pail wählt und betätigt der Schrittschaltwähler 442 den Harz-Schrittschalter 463 bzw.' den demjenigen Bestandteil entsprechenden. Schrittschalter, welcher als Bezugsgröße für die verschiedenen genannten Verhältnisse ausgewählt worden ist.

Mg. 16 zeigt die Regelschaltung gemäß Mg. Η. in der Betriebsart ".Schritt 1" zur Bestimmung des-.Verhältnisses von PAPI-A .zu Kunstharz. Wenn beispielsweise der Schrittzähler 435 auf erwähnte Weise das den Schritt 1 darstellende oder bestimmende Signal erzeugt hat, liefert die Torschaltung 441 ersichtlicherweise dem Periodenzähler 436 eine"den tatsächlichen Harzdurchsatz darstellende Impulsreihe 415 und dem Verhältniszähler 439 eine den tatsächlichen PAPI-A-Durchsa.tz angebende Impulsreihe 416. Die den Harzdurchsatz ' angebende Impulsreihe 41.5'kann auch an den Multiplier 443

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angelegt werden, wie dies noch näher erläutert werden wird. -

^ Periodenzähler 436 erzeugt seinerseits ein Ausgangs- -,."' signal, welches die Speicherung einer vorbestimmtenrAn-· zahl von Harz-Impulsen, im allgemeinen 1ΌΟΟ Impulse, aart gibti. und speist' dieses Signal über die Periodenlängen-. T or schaltungen 437 dem Impulskoinzidenz-Koinparator 446 ein. Wenn die Torschaltung 441 und. der Schrittzähler 435. den PAPI-A-Vorwähler 451 ausgewählt und betätigt haben, gibt der Komparator 440 entsprechend ein Signal ab, welches den Vergleich zwischen dem Ist—Verhältnis zwischen den Harz- und PAPI-A-Eingaben und dem Soll-Verhältnis derselben darstellt, und gibt dieses Signal auf erläuterte Weise dem Impulskoinzidenz-Komparator 446 ein. Der PAPI-A-Schrittschalter 464 wird ausgewählt, wenn der gegebenenfalls vorhandene gemessene Fehler so groß ist, daß eine Nachstellung des PAPI-A-Durchsatzes erforderlich ist.

Es ist zu beachten, daß der Impulskoinzidenz-Komparator 446 im wesentlichen eine das-exclusive ODER realisierende Schaltung für die von den Periodenlängen-Torschaltungen 437 und dem Komparator 440 gelieferten Signale". darstellt. Y/enn das dem Impulskoinzidenz-Kom.para.tor 446 vom Kompara.-tor 440 zugeführte Signal im selben Augenblick empfangen wird wie das von den Periodenlängen-Torschaltungen 437 abgegebene Signal, erzeugt der Komparator 446 Icein Ausgangs-, signal für den IPehlerzähler 445. Wenn dagegen das vom Komparator 440 abgegebene Signal an einem anderen Zeitpunkt als das, von den Impulslängen-Torschaltungen 437 abgegebene Signal auftritt,, so erzeugt der Komparator 446 ein Abweichsignal mit einer dem Verhältnisfehler entsprechenden Größe und einer Polarität, die davon abhängt, ob das vom Koin.pa.ra-

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tor abgegebene Signal· früher oder später, als das .Signal, von den Torsch.altung.en 457 empfangen worden ist.

Das vont'Eömpaxat'or .4-46· abgegebene Abweichsignal läßt den Fehlerzählea? ·44·5- auf = bescjtiriebene: Weise den PAPI-A~Fehler bestiomen·.· Um ein »Pendeln" zu reduzieren, läßt, jedoch, der Sciirii;tzähler .435-auch den Bandpasswälilei- 444 dem Fehlerzähl er- 445 \eiiite - Be grenzung vorbestimmter Größe, auferlegen.. Wenn der-resultierende "Fehler" innerhalb der Grenzen;-liegt,; /erzeugt·, der Fehler zähl er 445 kein Ausgangssignal«, Wenn der .Fehler- dagegen, größer ist. als der yorbestimmte 'Grenzwert,.· \vird..das.,gesamte berechnete. Fehlersignal und niclit -nur -dör. Überschuß, ι an .den; Multiplier 443 durchgelassen.- ^<;. '» -'■-'. ■■, -: ■:-.'. ■..-■;. -■-..--. '.--■ - . - . _:

Aus der vorangehenden /Bese.hreibung ist somit ersichtlich, daß- 'ein.· bedeutsames Iferianal.,der.Erf.ind.ung darin liegt, daß die:*Anzeige--oder MeIB,signale.,,,.welche den Tastschaltung 420 aufgeprägt v/erden, unmittelbar dem Ma.ssendurch~ sa.tz proportional, sind,und, daher .ohne vieiteres für unqualifiziertes; ader nur. -freilWeisB ^laljifi ziert es Bedienungspersonal verständlich sind. Fig. -17, zeigt eine genauere FuiilctiOitsdarstellung, eines.-typischen der verschiedenen Anzeige.sys-bcmc· gemäß .den Fdg.. 11A. und 11B für" "alle VerfalarenB-Beatandteile-mit Ausnahme von Freon. Bei diesem System"weist:-:der.-Gleichs.ti;om-Moto.r 40 beispielsweise, wie ' bereits beschrieben,.;.ein Stirnrad 175 zum Antreiben der in Fig.. ί7:.nicivj dargestellten Harz-Pumpe sowie den in Fi Q. "Ml A. dargestellt -en . Llague t a.bnehiae r 136' auf". Wie e rwähnt, ist- das: Stimrad-mi^ sechzig auf gleiche Abstände verteilten mid--nit· magnetischeii Spitzel! ausgestatteten Zähnen versehen·, ,die. in--funktionsmäßiger Abhängigkeit vöm"Ha.rz-.'zuavldischdüse, 18 am. Magneta.bnehmer 186 vorbeilaufen.

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BAO ORKBlNAL

Eine Abtastung des Ausgangs signal s vom Magnetabnehmer ' ^: 186 während" einer Zeitspanne von 1 s gibt folglich, die Umdrehungen pro Minute des Gleichstrom-Motors 40' an. Da, außerdem die Amplitude des Ausgangssignals in jedem Augenblick von der Hähe des betreffenden Zahns am Magneta.bnehmer 186 a,bhängt, erreicht das Ausgangs signal ersichtlicherweise den !Frequenz-Wandler 197 (Fig· 11A) in fform' einer Schwingungsreihe, d^rereii-Periode von der Drehzahl*¹* ^r·- des Stirnrads 175 abhängt.. ■ - "· ■ ' ' ·.■·.- .■■■,-.<

Gemäß 'Fig. 17 besteht eine bevorzugte Ausführungsform des-^: " ' Freq.uenz-Waiid.lers 197aus einem Schmitt-Trigger 331» welcher die vom'Magnetabnehmer 186 abgegebenen. Sehwingüngen in relativ lineare Gleichstrom-Rechteck-Impulse um- . wandelt. Ersichtlicherweise sin'd' außerdem ein Sehalter und eine Gleichstrom-Halt «schaltung 532. vorgesehen, die- '& auf die Rechteck-Impulse vom Schmitt-Trigger und außerdem a.uch auf ein■' gleichförmiges Aus gangs signal anspricht,- das durch¹einen ersten Impuls-Generator (ramp: generator) er-' . zeugt wird und dessen Flanken einstellbar sind (334)· . Das vom-1.Generator 333 abgegebene gleichförmige Signal dient im wesentlichen zur Aufladung eines Kondensators in der Schalt- und Gleichspannung-Halteschaltung. 332 mit einer Geschwindigkeit, die von der Einstellung des Flankenreglers 334 bestimmt wird. Das Ankommen eines vorbestimmten Abschnitts des Rechteckwellensignals, üblicherweise der Vorderfianke jeder Rechteckwelle, kann' dazu ausgenützt/ werden, die Aufladung des' Kondensators einzuleiten> während die Entladung durch die Hinterflanke j eder-.Rech.t eckwelle eingeleitet' werden kann. ^;Wahlweise kann jede' Vorderflanke der Recht ec-kwellensigriale· sowohl zum "Entladen des Kondensators als a.uch zur Einleitung- der nächstfolgenden Aufladung desselben ausgenutzt werden.; In jedem Fall wirkt ■

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> CI^-

die Entladung auch als Rückstellsignal für den 1. Impulsgenerator 333. Die Ausgangsamplitude des 1, Generators 333 ist somit eine Funktion der Rechteck-Impuls-Periode, wobei der Höchstwert nach der Rückstellung des 1. Generators 333 in der Gleichstrom-Halteschaltung 332 gespeichert wird.

Das von der Schalt- und Gleichstrom-Halteschaltung 332 abgegebene G-leichstrom-Ausgangssignal wird an die Eingangsseite· einer Spannung-Vergleiehsschaltung 337 angelegt, die ebenfalls auf- ein Aus gangs signal eines zweiten Impulsgenera/bors (ramp generator) 335 anspricht. Der 1. Generator 333 wird:jedesmal dann zurückgestellt, wenn seine Ausgangs spannung gleich der in der Gleichstrom-Halteschaltung 332 gespeicherten Gleichspannung ist. Das Ausgangssignal des Kompa.ra.tOrs 337 besteht somit a.us einer Reihe· von·Impulsspitzen, die unmittelbar jede vorbestimmte Einheit von im Betrieb der Ha.rz-Pumpe 30 in die Mischdüse 19 gefördertem Kunstharz angeben. Innerhalb der Grenzen der Kondensatorgröße usw. kann das Drehzahlsignal des Gleichstrom-Motors 4-0 so eingestellt werden, daß die Impulse mit jeder gewünschten Geschwindigkeit über die Leitung 362 der Tastschaltung 420 eingespeist werden, um der Bedienungsperson die günstigste Anzeige für die Harzeinga.be zu liefern, da der 2. 'Generator 335 vorzugsweise ebenfalls mit einen ähnlichen ImpulS-I¹Iaiiicenregier 336 versehen ist. Die an der leitung 362 auftretenden Impulsspitζen können somit unmittelbar eine Anzeige für kg Harz je Hinute, Liter pro Stunde oder jedes beliebige andere Verhältnis liefern,, vrobei dieses Signal bzw, dieser Meßwert unmitt-elba.r der Tastschaltung 420 eingegeben werden kann.

Im Hinblick .auf Mg. 16 und den darin veranschaulichten

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909835/ H36 ■ ΐ-ί -

BAÖ

Multiplier 443 ist es ersichtlich, daß die Regelanlage vorzugsweise mit hoher Frequenz ankommende Anzeigesignale zu empfangen und darauf anzusprechen vermag, so daß es zur Gewährleistung einer maximalen Auflösung der Meßwerte weiterhin wünschenswert ist, daß das Regelsystem während ^; jeder vorbestimmten MeßZeitspanne möglichst viele Anzeigeimpulse erfaßt. Wie erwähnt, ist die !Frequenz jedes der an -den Leitungen 362-373 erscheinenden Signale so bestimmt, daß sie funktionsmäßig repräsentativ für die Massendurchsatzmenge der betreffenden, diesem Signal zuge- \ ordneten Fluiduinkomponente ist und weiterhin eine "explizite

Funktion der Zeit darstellt. Beispielsweise kann eine Ein— ψ gaxLgsimpuls-Frequenz von 7562 Impulsen je Sekunde auf der Leitung 362 eine Mass endurchsat zmenge von 75 »62' kg Kunstharz je Minute zur Mischdüse 18 anzeigen.

Wenn das Regelsystem a.uf beschriebene Weise zur Lieferung eines Meßwerts des Verhältnisses von PAPI-A zu Kunstharz arbeitet, stellt ersichtlicherweise jedes im Fehlerzähler - 445 erscheinende Fehlersignal. den Verhältnisfehler zwischen , dem PAPI-A-Massendurchsa.tz und dem Soll-Wert-des Harzdurchsa.tzes dar und ist der Fehler mithin eine implizite ■ l^unktion der Zeit. Außerdem ist es ersichtlich, daß dasselbe Verhältnis oder derselbe Verhältnisfehler für jede Anzahl - der verschiedeiien Frequenzpa.are bestehen kann.

Ersichtlicherweise ist es wünschenswert, einen bestimmten der Schrittsclialtmotoren 400-411 zu betätigen, um eine genaue liass endurchsat z-Korrektur für die betreffende Flui dumkompon ent e zu. erhalten und den festgestellten lind ■gemessenen Fehler zu beseitigen. Aus diesem Grund ist es zweclanäßig, den Verhältnisfehler in einen Massendurchsatz-Fahler umzuwandeln. Da.bei ist der Multiplier 443 vorgesehen, um den Verhältnis fehl er mit einem Faktor zu multiplizieren,

-5t — 909835/1 43S

welcher 'für das Verhältnis der dein Grundkomponentendurchsa.tz ent sprechenden Frequenz'gegenüber der Perioden-Grund-• zahl der Gründkomponente (z.B. des Kunstharzes) repräsentativ ist 1)zw.; in funktionell er Beziehung zu diesem Verhältnis steht. Wenn beispielsweise die^:Ha:rz-Durchsatzmenge 75,62 kg/miii" "beträgt, wird eine Impulsfolge- von 7562 Impulsen ^e Sekunde an den Periodenzähler 4-36 angelegt, und wenn die P eriodenlängen-ΐ or schaltungen 437 a.uf eine Periode von 1000 Impulsen des Grundstoffs "bzw. ■ Kunstharzes vorprogrammiert' sind, "beträgt die Perioden-Grundzahl. 1000. Der Korrekturfaktor für' VerhältnisrMassendurchsat ζ beträgt daher 75.62 :.1000 "bzw. 7,562'. "■ ... ■ !

Y/enn eine ""Gesamt¹¹—Messung- des Massendurchsatzes des Systems durchgeführt werden soll, ist das im Fehlerzähler 445 auftretende Fehl er signal eine direkte Funtionsdarstellung des Gesamt-Durehsatzfehlers, so daJ3 dieses Signal eine explizite Funktion der'Zeit ist.: Obgleich ein solches Signal für Korrekturawecke verwendet werden kann, gibt es ersichtlicherweise die Summe aller- einzelnen Massendurchsatcfehler wieder und kann dalier nicht zur Einstellung der Durchsatzmenge einer bestimmten Fluidumkomponente herangezogen werden."' ^f!^·

Unter der Amialine, daß das Kunstharz, wie vorher beschrieben, als "Besugs-Kompoiiente ausgewählt worden ist, ist es ersichtlich¹, ¹UaS ein heim Gesamt-IJaterialdurehsatz. auftretender Fehler durch Einstellung des Kunstharz-Durchsatzes berichtigt werden muß. Dies wird mit Hilfe des Schrittschaltnotors 400 erreicht, weshaTb es nötig ist, die genaue Anzahl der aa den Kunstharz-Schritt schalt er 463 anzulegenden Felileriinpulse zu ermitteln. Bei der Anlage gemäß Fig. 16 wird dies durch Bestimmung des Verhältnisses des Ha.rz-

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■BAD

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Durchsatzes zürn G-esamt-Durchsa;tz und Multiplier eil d'e'ö -ίΜ'-^;'"·^: Fehlerzähler 445 festgehaltenen Gesamtfehlers mit-'einem -'V-..,: Faktor erreicht, welcher den Harz~Durchsa.tz dividiert durch ' den Gesamtfehler wiedergibt und welcher offensichtlich-immer kleiner als 1 ist» "-...'". .-"_"-.: ■■". uo: . -.-'■■-

Die Iviultipliersehaltung 445- ist somit ersichtlichex^reise vorgesehen, um die dem Durchsa.tz an Harz oder einer anderen ßrüiidkomp on elite entsprechende Frequenz a.bzutastenr.und' "-'. · dabei den entsprechenden ''Fehler-Multiplikator" zu "berücksicht igensowie die im Fehlerzähler 445 festgehaltene- ■ _; Fehlerzählung in eine Impulsfolge umzuwandeln, deren.In-- -.--zahl auf die Anzahl der zu berichtigenden Fahle reinheit en ■-:.---■ des Dürclisa.tzes bezüglich des Kunstharz-Fördersystems: bezogen ist* -Wie weiterhin a.us Fig. 16 hervorgeht, wird _v ' dies© Impulsfolge über den Schrittschaltwähler. 442' oft den betreffenden Schrittschalter angelegt. ■ '"'/'■'"''.""

Fig. 18 ist eine Funkt ions darstellung der Hauptbestarid^·'"" teueres Multipliers 445_f dle.'so angeordnet und ausgelegtsind, daß sie beispielsweise die Anzahl der während der ·-· Abtastzeitspanne erai)fangenen Harz-Impulse zählen. Detailliert beschrieben, ist ein binärer Dezinialzähler 552 so geschaltet, daß er entweder' die "Harz-Impulsfolge" von der Leitung 415 (Fig. 16) oder die Impulsfolge von-einem Schrittsteuer-Ossillator 601 über einen Impulswert-Vfähler . 605 abzunehmen verma.g, und zwax in Abhängigkeit von der Stellung eines Schalters 553, der durch die Regelschaltung 555 in Abhängigkeit vom Zeitgeber 434 gemäß Fig. 16 betätigt wird. Unter der Annalime, daß der Zeitgeber 434 ein Signal .mit einer Periode von 0,1 s erzeugt, läßt der Schalter 553, sofern die Regelanlage im "Verhältnisbetrieb" arbeitet, die Harz-Impulsfolge während dieser Zeitspanne zum

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Zähler 552 durch. Am Ende der O,Ts langen Abtastperiode wird die im Zähler 552 gespeicherte Gesamtzahl in ein. Register 554 übertragen, der Zahler 552 freigemacht und das Komplement der-gespeicherten Gesamtzahl ohne Freimachen des Halteregisters 554 zum Zähler 552 zurückgeführt. Der Zähler [352 wird sodann.um die erforderliche "1" hinzuzufügen, einmal geschaltet und der Schalter 555 legt sich um, um die Impulsfolge vom Impulswert-Wähler 603 durchzulassen. ■

Gemäß Pig. 18 ist der Schrittschalt-Oszilla,tor 601 so angeordnet, daiS er eine Impulsfolge erzeugt, welche einer· Dividierschaltung 602 mit einer 1:10-Stufe und einer nachgeschalteten 1:100-Stufe zugeführt wird. Die vom Oszillator 601 gelieferte Impulsfolge wird daher^wenn der Multiplier im Verhältnis-Betrieb arbeitet/ zunächst durch zehn dividiert, was durch den vom Schrittzähler 435 gesteuerten Impulswert-Wähler 603 bewirkt wird, welcher die Impulsfolge nach deren Durchlauf durch die 1:10-Stufe sperrt. Der Zähler 552 schaltet bzw. zählt weiter, bis er die größtmögliche'Anzahl von "Einsen" enthält, worauf der Zähler 552 beim nächsten nachfolgenden Impuls überläuft und ein on Übertrag- Impuls für den ]?ehl erzähl er 445 erzeugt und a.uf diese Weise die im Fehlerzähler 445 enthaltene i·¹ chlor zählung um"1" reduziert. Ersichtlicherweise wird bei jedesmaliger Erzeugung .eines Übertrags durch die Regelschaltung' 555 dex Hultiplier-Zähler 552 mit dem im Holtorcgiater 554 gespeicherten Signal wieder gefüllt-und daiuL-o.uf beschriebeiie Weise einmal auf "add.1" weitergeschaltet. · ■-■■-"■·.■ ' " - " . -.- ■ .- . ■ / . -·

i/iofjor Zyklus v/ira so lange wiederholt, bis die im PehleriilUiler 445 enthaltene fehler zählung auf Hull-reduziert

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ist, worauf, der Schritt schalt-Oszilla.tor 601 abgeschal-" ^: ":-y~ tet wird. Wahrend des G-esamtzyklus, während welchem der Verhältnisfehler a.us dem Fehl erzähl er 445 herausgelesen ^;· - -wird, erzeugt jedoch der Oszillator 601 eine Impulsfolge, -'^v die' über das leilernetz 602- zu einem ausgewählt en der ^: ■ ·■"' .;-" Schrittschalter 463-474 geleitet wird-und den-ZUgeordiie- ^: ten Schrittschaltmotor'sein zugeordnetes· lO-Stellüngs--· Potentiometer entsprechend- einstellen läßt'-und hierdüröh ■ ^ den betreffenden Vierschichtdioden-Regler bzw. Servover— stärker-entsp'rechen-d einsfeilt;'■ "^: - ■■-■""" ' -■-.- .

SrsichtlichervAeise ist es' zweelanäßig, daJ3 der ITrecLuenz— bereich des Schritt schal t-Oszilla.tors 601 um ein Vlelfa.— ches größer ist als die Arbeitsbereiche der zu steuernden verschiedenen Schrittschaltmotoren 400-411. Beispielsweise ^; kann die Frequenz des Schrittschalt-Ossilla.tors 601 selelc—

um, tiv über einen Bereich hinweg einstellbar.sein, der/den Faktor 10^ größer ist als der Frequenzbereich, über welchen die Schrittschaltmotoren 400-411 zu arbeiten und einzeln fort zu s ehalt en -vermögen. ■ ' ' ~'-■_■

\7ährend des Addier-Betriebs der Regelaiilage kaiin die . ■ Arbeitsv/eise des Multipliers 443 im wesentlichen der. vor— ■ '."■■ her beschriebenen entsprechen. Bei dieser Betriebsart ^ · wird jedoch die Regelschaltung 555 vorzugsweise von den- ■ Periodenlängen-Torschaltungen 437 angesteuert, so daß der Λ .;■'■■ Schalter 553 "Harz-Impulse" a.uf der Leitung. 415 an den Zähler 552^ während einer Seitspain'ie abgibt, welche eiii^· '■■·■ -.;7

tausend Impulsen der auf beschriebene V/eise durch die ■;

'lastschaltung" 420 im Periodenzähler 436 gespeicherten - . . ■ . " Summierfrequenzen entspricht. Der. Impülswert-WähTer 603: legt daher die' ungeteilte AusgangsfreqUenz vom- Schrittschalt-Oszilla.tor 601 miinittelba.r an den Zäliler 552, anstatt sie,

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BAD ORfGiNAL

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wie vorher erwähnt* zuerst durch, das Teilernets. 602, zu schiGkGH-Li-- · - \ '■' ,.= -■■.·■.-;-■..--

Der Zähler" 552 Itäim je nach den zu erwartenden EingängsfrequQiisen ^-beliebige Größe beöitseri. Wenn der Zähler 552 ■beispielsweise für s'wölf '"Binär¹¹ -P ο ten sen ausgelegt ist j ■besitzt· -er- eine Gesamt-Speiclieraalil Von 4096, so daß er also einen^FrecLUcriöeingang auf der Leitung 415 bis hinauf au maximal 4-0 ,'96 MIz abzutasten veiinag.

Wie erwähnt, vermag die Regelanla'ge über jede beliebige Anzahl von Stufen eine Abtastung vorzunehmen; bei der Anlage gemäß-- Mg·. 16 schaltet der Schrittzähler 435 die Torschaltung -441 -.über sechzehn Stufen» Stufen Ur. "1-1Ί sind' die;ieni"ge]l·,--in^Telcheaidie Prop'ortiöiiaiität des Durch-" satr:e'ß'-.|'edcs; Üestandteils" gegenüber einem 'vorbestiiiiinten Bostanätci.l·"'abgetastet \vird> v/ahrend in'Stuf e ITr* 1'2 sine Abtastung/öcß G-esaat-Dürehsatae-s erfolgt, Stufen Hr₄13-16 lcüimen sür .Ab^astimg -dec proportionalen Anteils anderer, vorlier n±-cht^{: :}geiiajniter Bestandteile benutzt Werden, und zwar in uon Fällen, in welchen, eine unterschiedliche Ziisannensctciuig gevrlüischt werden kann; wahlweise können diese Stufen auch "-zur-Messung Und/odei-"Einatellmig anderer Syötem-Paraineter Iiörangezogen vrerden, beispielsweise des. Ileigungs-" winkeis des Pörrrtunhels= 21-0 (Fig. 2) oder der Zeitdauer, wallt end welchei·· die Ilischdüse -18 uiid d'fts Liundstüek 19 quer über- der .2uimclform '210 verbleiben. ■

re ist es j;edoch^; wünschenswert, die laufgeschwindigkeit der -Boden- .-und Seitenbänder 212. bzw. "256 zu üb^rwachen, da die-LnÄfgeBChwindigkeit-dieSBr Bändsr in' Unmittelbarer I3eciehüng ■sU!s■-■&öBΘlnlΐ^to'I',Iί3.'fceϊ^w-lπX'dιϊί^völlθΐί·t2■ steht * Aus uiid-'is-t' Bs'-^wunschenswert',; /die Sünnei^Förderbändiär

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212 und 256 mit solcher Geschwindigkeit weit er zubewegen, daiB eine vorbestimmte Materialmenge je Meter des Förderbands auf das Bodenpa,pier 252 aufgebracht wird; dies kann durch Anordnung eines weiteren Wählers wie z.B. der Vor— wähler 450-462 zur Aufstellung eines Sollwerts für diesen Verfahrens-Parameter geschehen. Der Motor 264 gemäß !ig. 2 kann ebenfalls ein Stirnrad und einen Frequenz··· Yiiandler der in Fig. 17 dargestellten Art aufweisen, um Anzeigen der Tunnel-Eaufgeschwindigkeiten zu liefern, die mit den anderen beschriebenen'Schaltungen zu ten sind. -

Die Regelanlage gemäß Fig. 14 tastet die digkeit in derselben Weise ab, wie der durehsa.tz abgetastet wird. Das von dem dem TunneleFöV-rder«·.. bandmotor 264 zugeordneten Wandler abgegebene Fra^uenz» Meßsignal kann jedoch anstelle des Signals des Zeitgebers 434 benutzt werden, und anstelle der Berichtigung von Fehlern durch Benutzung des Fehlersignals zur Einstellung des Austrags der Harz-Pumpe 30 kann das Fehlersignal dem Regler 278 gemäß Fig. 12 eingespeist werden.

Ein weiteres ErfindUngsmerkmal besteht in der Schaffung einer tunnelartigen Form mit einer Kopf plattenanordnung nebst Boden- und Seitenplatten. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht in der Schaffung einer Kopf plattenanordnung gemäß Fig. 2, bei der jede Platte mit einer die benachbarte Platte untergreifenden lippe versehen ist, um dadurch eine Behinderung der Schaumblockwanderung; durch den Tunnel zu vermeiden. Noch ein anderes Erfindungsmerkmal liegt in der Schaffung von in Segmente unterteilten Seiten- und Kopfplatten, mit deren Hilfe die Tunnelabmessungen auf gesamter Länge eingestellt und dadurch eine bessere Beein-

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flussung von Schaumstoff und daraus entstehendem Block im Tunnel ermöglicht werden kann.·

Als besonderes Erfindungsmerkmal wird die Rechteckform des Polyurethan-Schaumblocks vorzugsweise durch derartiges Einregeln des Aufschäumvorgangs erreicht,„daß der Gelpunkt der aufgeschäumten Polymermasse zeitlich dicht am "Gipfelpunkt" liegt, an dem der Steigvorgang praktisch abgeschlossen ist. Wenn der Gelpunkt zu sehr vor dem Gipfelpunkt liegt, die Schaummasse also noch hochsteigt, nachdem sie bereits gelartig und ausgehärtet ist, reißt sie in ihrem Bestreben, die Ecken der rechteckigen Tunnelform auszufüllen, häufig auf. Obwohl man Gel- und Gipfelpunkt durch geeignete Auswahl von Tunnelformlänge und -neigung sowie Änderung der Fördergeschwindigkeit, Zusammenstellung und Mengenanteile der Reaktionspartner aufeinander abstimmen kann, ist die Tunnelformlänge bei einer vorgegebenen Vorrichtung praktisch begrenzt.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daJ3 der Zusatz geringer Mengen geeigneter Flussmittel zum Schäumstoffansa.tz den plastischen Zustand eines-hochsteigenden Schaumblocks derart verlängert, daß er vor beendetem Steigvorgang nicht zu steif wird. Diese Flussmittel wirken während des Auf Schäumens gewissermaßen als Weichmacher, indem sie die Fließfähigkeit der porigen Schaumstoffmasse aufrecht erhalten, beeinflussen a.ber die vorteilhaften Eigenschaften des endgültig erhaltenen Scha.umprodukts nicht in meßbarem Ausmaß, \7enn sich die porige Schaummasse nun im letzten Abschnitt ihres Höchsteigens in den rechteckigen Querschnitt ausdehnt, tut sie dies ohne Reissen. Diese Weichmacherwirkung ist ersichtlicherweise jedoch nur vorübergehend, und die Flussmittel scheinen dem Endprodukt keine erweichten

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Eigenschaften zu erteilen. Es hat sich herausgestellt, ' daß solche Flussmittel enthaltende fertigen Schaumprodukte sich durch, gleichmäßiger kugelförmige Poren in den Bereichen auszeichnen, in denen sonst normalerweise Streckungen auftreten wurden. .

Die Flussmittel werden im allgemeinen in kleinen Mengen an- ■ gewandt, die a.ber ausreichen, die Fließfähigkeit während der letzten Stufen des Hoehsteigens der Schaummasse zu gewährleisten. 'Vorzugsweise werden - auf Polyol - ("Harz")-Gewicht "bezogen - weniger als 5$ Flussmittel eingesetzt. P Besonders zufriedenstellende Ergebnisse werden bei /bedeutend geringeren Konzentrationen von bis zu etwa 0,25$ herab erzielt, wobei Konzentrationen zwischen etwa 0,5 und etwa 2$ bevorzugt sind. "■■·.".

Eine Anwendung der weiter.unten beschriebenen Flussmittel \ ; in wesentlich größeren als vorstehend angegebenen Mengen führt häufig zu einer weicheren Schaummasse, deren physikalischen Eigenschaften nicht allgemein erwünscht sind. Wenn der Flussmittelanteil in solchem Ausmaß erhöht wird, daJ3 die. Eigenschaften des fertigen Schaumprodukts beeintifiihtigt werden, scheint das Flussmittel därüberhinaua auch seine Wirksamkeit zur Begünstigung derFließfähig- : keit der porigen Masse zu verlieren. Eraichtlicherweise werden nämlich bei Zugabe von - auf Harzgewicht bezogen bis zu 15$ Flußmittel die physikalischen Eigenschaften / des Schaumstoffs verschlechtert, wobei sich der rechteckige Querschnitt des Schaumblocks wiederum schwieriger erreichen läßt.

In den Fällen, in welchen das Bedienungspersonal eine Hand-Regelung der Anlage vornehmen soll, kann das Flußmittel

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zweckmäßig in einer 60^-igen Flußmittelmisohung/mit anderen Bestandteilen zugegeben werden, da/gemäß Pig» T. nur vergleichsweise kleine Mengen da.von angewandt werden und weil es einfacher ist, große Durchsatzmengen als vergleichsweise kleine Durch satzmeng en zu regeln. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, das !Flußmittel mit dem im Behälter 2 befindlichen Amin-Katalysator zu kombinieren, wobei ein solches Vorgehen im allgemeinen die zusätzlichen Vorteile bietet, daß dem Fluidumstrom in der Austragleitung größere Schlüpfrigkeit und Masse verliehen wird.

Andererseits gewährleistet die durch den Regler mit den Merkmalen der Erfindung bewirkte automatische Regelung eine Regelgenauigkeit, welche bei der Hand-Regelung der Gesamtanla.ge nicht erreichbar ist. Aus diesem Grund wird es allgemein bevorzugt, das Flußmittel, wie dargestellt, im getrennten Behälter 7 unterzubringen.

Typische Flußmittel, welche der Seha.umma.sse die gewünschte Fließfähigkeit geben, sind langkettige Fettsäuren und Öle, die auch anderweitig mit dem Schaumgemisch verträglich sind; insbesondere eignen sich hierfür die verträglichen natürlichen Öle, welche im allgemeinen, gemischte Triglyceride langkettiger Fettsäuren sind. Höchst vorteilhaft ist Rizinusöl, welches ein Iriglyeeridgemisch mit vorherrschendem Rinolsäureanteil darstellt. Rizinusöl zeigt eine gute Verträglichkeit mit den anderen Bestandteilen des Schaumgemisches und stellt wegen seiner leichten Zugänglichkeit und niedrigen Kosten ein ideales Flußmittel dar.

Wie erwähnt, müssen die zur Begünstigung der Fließfähigkeit der porigen Masse verwandten Flußmittel mit den anderen Bestandteilen des Gemisches verträglich sein, d.h. sie

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dürfen im System keine eigene Phase bilden. So sind beispielsweise verschiedene Stearinsäureester und Triglyceride, die in anderen Fällen brauchbare Flußmittel darstellen können, bei PAPI-haltigen Schaumstoffansätzen ungeeignet, da sie die Schaumbildung verhindern oder unterdrücken, indem sie eine eigene Phase im Gemisch bilden. Die Gründe für diese Antischaumwirküng sind zwar nicht bekannt, es wird jedoch angenommen, daß die Schaum-Surfaktanten" in die durch das Stearat erzeugte Zwischen- _:, fläche hineingezogen werden, wodurch die Aufschäumwirkung insgesamt unterdrückt wird.

Wichtig und charakteristisch für die Erfindung ist es insbesondere auch. Phosphorsäure als Bestandteil für die . Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff zu verwenden, wie dies noch näher ersichtlich werden wird. Die in der Mischdüse 18 miteinander vermischten, verschiedenartigen Bestandteile sind nicht ineinander löslich, weshalb eine Tendenz der schweren bzw. dichteren Bestandteile besteht, sich während der Zeitspanne zwischen dem Punkt, an welchem das Gemisch auf das Bodenpapier 252 geschüttet wird, und dem Augenblick, in welchem die Reaktion abzulaufen beginnt, abzusetzen. Dies ist jedoch besonders unvorteilhaft, da jede Abtrennung der Bestandteile einen nacht eiligen Einfluß auf die isotropen Eigenschaften des erhaltenen Schaumblocks hat. .

Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Umsetzung durch Verwendung eines maximalen Mengenanteils an Katalysator im Gemisch zu begünstigen, so daß die erste flüssige Stufe des Verfahrens mögliehst kurz gehalten werden kann. Diese Arbeitsweise wirft jedoch in herkömmlichen Systemen im allgemeinen eine große Schwierigkeit auf, da die Anstiegszeit der Schaumgrenze ebenfalls proportional verkürzt

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wird» so daß eine Tendenz der Schaumgrenze besteht, schon in die flüssige bzw. " cremige¹¹ Stufe der Umsetzung zurückzufallen, wodurch die Isotropie des Schaumblocks stark "beeinträchtigt wird.

Obgleich der genaue Grund nicht bekannt ist, ist es eine erwiesene Tatsache, daß die Zugabe entsprechender Mengen .-■-" an Phosphorsäure zum Gemisch in der Mischdüse 18 den einzigartigen Vorteil der "Verzögerung lediglich der Gelierstufe'des Reaktionsablaufs bietet. Mithin kann eine maximale Katalysa.tormenge zur Begünstigung der Reaktions-Einleitung eingesetzt werden, da die Phosphorsäure zuverlässig eine' Verzögerung der Reaktion während dem Gelieren bzw. dem Einsetzen der Reaktion bewirkt, ohne die Umsetzung während der "cremigen" Stufe zu behindern.

Wie erwähnt, ist es nicht gena.u bekannt, warum Phosphorsäure dieses vorteilhafte Ergebnis bewirkt. Es hat jedoch den Anschein, als ob Phosphorsäure ihre Funktion der Reaktions-Verzögerung erst dann erfüllt, wenn die während der cremigen Verfahrensstufe entwickelte Wärme abgeleitet worden ist. .

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin ein verbessertes Einschrittverfahren nebst Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff und dgl., mit Meßschaltungen zur Lieferung von Digitalmessungen der Parameter wie des Ma.ssendurchsa.tzes der verschiedenen Bestandteile, sowie mit einer automatischen Regelanlage, welche in Abhängigkeit von diesen Meßwerten die Parameter inbezug auf Soll-Werte einstellt und regelt. Die Regelanlage vermag kontinuierlich und der Reihe nach die verschiedenen Eingangs-Meßsignale abzutasten und auf der Grundlage eines

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"Vergleichs der verschiedenen lunktionsverhältnisse der
Abtastwerte gegenüber vorbestimmten Optimalwerten 3?ehle3>· signale zu liefern. Ausserdem sind Hegelschaltungen zur ·■ kontinuierlichen Einstellung der Arbeitsweise des Systems in Abhängigkeit von den Fehlersignalen vorgesehen.

Selbstverständlich sind für den Fachmann zahlreiche Abwandlungen der vorstehend dargestellten und beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ersichtlich. Aus diesem Grund sollen die offenbarten Ausführungsformen lediglich erläuternd, aber keinesfalls erfindungseinschränkend wirken. \ Als wichtiges Merkmal muß auch die erfindungsgemäße Kombination verschiedener Einzelmerkmale betrachtet werden.

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Claims (1)

1. Pate η t an s ρ r ü c he

   Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Polyurethanschaumstoffs o.dgl., gekennzeichnet durch eine Mischeinrichtung zur Aufnahme und zum Vermischen von Flüssigkeiten unter Bildung eines praktisch homogenen Gemisches, mehrere getrennte Pumpen zur Förderung einer· entsprechenden Anzahl verschiedener flüssiger Reaktionsteilnehmer zur Mischeinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung zur Lieferung einer entsprechenden Anzahl von Meßwert signal en, welche eine Funktion des Massendurehsatzes eines der Reaktionsteilnehmer zur Mischeinrichtung darstellen, und eine auf die Meßwertsignale ansprechende Regeleinrichtung zur Erzeugung einer entsprechenden Anzahl von Stellsignalen zur selektiven Nachführung des Massendurchsatzes jedeB Reaktionsteilnehmers zur Mischeinrichtung.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung mehrere, jeweils mit einer der Pumpen verbundene Signaleinrichtungen zur Erzeugung eines als Impulsfolge dargestellten Signals aufweist, dessen Frequenz eine Funktion des Massendurchsatzes der durch die betreffende Pumpe zur Mischeinrichtung geförderten flüssigen Reaktionsteilnehmer darstellt.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Signaleinrichtung mit einer zugeordneten Pumpe verbundene Impulserzeugungseinrichtungen zur Ab-

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   sfolge liifwliltl clMeii ein# Iurifetipn^aer Iriieitiwäiiä der Betreffenden Pjimp'e-

   4i Vorrichtung nach Anspruch 3\ dadurch. gekennzeichnet| daß jede Pumpe einen Gleichstrom-Motor mit einer drehbar eh Welle und Steuereinrichtungeh aufweistj welche auf ein bestimmtes der von der■Regeleinrichtung äbge-• gebehen Regelsignale ansprechen. -.:...-,.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls er zeugungs einrichtuhg einen mit der . Pumpe und dem Gleichstrom-Motor verbundenen ersten Impulsgenerator zur Erzeugung einer ersten Impulsfolge, deren Frequenz eine Funktion der Drehzahl der Welle darstellt, sowie einen zweiten Impulsgene--.rator aufweist, welcher in Abhängigkeit von der ersten Impulsfolge eine zweite Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz eine Funktion der Massendurchsatzgeschwindigkeit der durch die Pumpen geförderten flüssigen Reaktionsteilnehmer, ist.

   6. "Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß der zweite.Impulsgenerator ein Frequenz-Wandler ist.

   7» Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet\ daß der Wandler eine auf die erste Impulsfolge ansprechende erste Impulsf umschaltung zur Erzeugung einer entsprechenden Folge von Rechteckimpulsen und eine zweite Impulsforinschaltung aufweist, welche auf die Rechteckimpulse anspricht und die zweite Impulsfolge erzeugt.

   ·"-'·■■ T904589

   8. Yorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler eine Einstelleinrichtung zur selektiven Änderung der Frequenz der zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von der Frequenz.der Hechteckimpulse aufweist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Einstelleinrichtung eine einstellbare Spannungseinrichtung aufweist', die in Abhängigkeit von den Rechteckimpulsen eine Spannung erzeugt, deren Amplitude eine Funktion der Frequenz der Rechteckimpulse darstellt. · .

   10. Yorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine zwischen die erste und die zweite Impuls formsehaltung geschaltete und auf die Rechteckimpulse ansprechende Spannungseinrichtung zur Lieferung der eine Funktion der Frequenz der Rechteckimpulse darstellenden Spannung, eine erste Einstellschaltüng zur selektiven Änderung der Abhängigkeit der Amplitude der Spannung von der Frequenz der Rechteckimpulse und eine.zweite Einsteilschaltung zur selektiven Änderung der Abhängigkeit der Frequenz der zweiten Impulsreihe von der Amplitude der Spannung aufweist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstellsehaltung eine Einrichtung zur selektiven Änderung der Neigung der Impulsflanken in Abhängigkeit von der Frequenz der Rechteckimpulse aufweist und daß die zweite Einstellsehaltung eine Einrichtung zur wahlweisen Änderung der Null-Abweichung der Frequenz der zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von der Spannung aufweist.

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   12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstellschaltung eine -Einriehtung zur selektiven Änderung der Änderungsgeschvdndigkeit der Spannung in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwin-r digkeit der Frequenz der Rechteckimpulse aufweist und daß die zweite Eins teil schaltung ■ eine Einrichtung zur selektiven Änderung der Frequenz der zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von der Spannung aufweist.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 11,.dadurch gekennzeichnet, j dajß der erste Impulsgenerator, ein konzentrisch auf

   * der drehbaren Welle des Gleichstrom-Motors montiertes Stirnrad mit einer vorbestimmten Anzahl von-auf gleiche Abstände voneinander verteilten₈ magnetischen Zähnen und einen neben dem Stirnrad angeordneten Abnehmer zur Lieferung diskreter elektrischer Signale, welche die Relativbewegung jedes dieser Zähne anzeigen,, aufweist.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen insgesamt mehrere Motoren aufweisen, die jeweils eine der Pumpen in Abhängigkeit von einem jeweils charakteristischen Signal aus der Anzahl von

   ι Regelsignalen antreiben. . --

   15. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Motor einen auf ein zugeordnetes Regersignal ansprechenden Drehzahlregler aufweist. ,

   16. Vorrichtung nach Anspruch.15, dadurch gekennzeichnet, daJ3 der* !Drehzahlregler einen-Antriebsregler zur Regelung 'der tiötor-Drehzahl und eine Antriebsregler-Steuerung aufweist, die a.uf das zugeordnete Regelsignal

   3 S .■ · ' ^; : v \ ^: .... - 67. -■ 9098 35/143S

   ^ st -

   yon ,der Regeleinrichtung zur Beeiiifitissuiig des 'triebsreglers ändpri chi;. '

   I?. YörricÜtuhg iaaeti MspiucH 16* äEdurcii g daß Ids zugeoMiiete Regeläignai aus eliiör Impulsfolge ■bestelrkji wo"bei jeder iJinzöiimpuls einer isestimmten Einheit des MassendTircnsatzeö eritspricK1;j und daß die Antrietsregler-Siieuerung auf die Anzahl der kegelimpuise anspricnt.~ '■ '

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Antrie"bsregler-Öietierung mit den Antriebsreglern verbundene Schrittschalter aufweist*

   19. Vorrichtung nach Anspruch 18_?- da.du.rch gekennzeichnet, daß. der Antriebsregler eine ein Spannungssignal, erzeugende Spannungsquelle aufweist,--"'daß jeder Motor seine Pumpe mit einer in Abhängigkeit" von der Amplitude des Spannungssignals stehenden Drehzahl antreibt und daß der Schrittschalter mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, um selektiv die Größe des Spannungssignals in Abhängigkeit von der Anzahl der Regelimpulse zu ändern.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schrittschalter weiterhin bidirektionale Schrittschaltmotoren zur selektiven Steuerung der Spannungsquelle und Schrittschalter zur Betätigung der Bchrittschaitmotoren in Abhängigkeit von den Regetimpulsen aufweisen.

   Vbrrieh^ung nach Anspruch ij dadurch iefeennz, daß die^ Regeieinriiintulig eiiie VergieieJi^einrichtung

   - 58 -

   BAD

   19Ö45Ö9

   r.!· Abgabe."-ejrier\,Eukk:t"ioii der: Meßwertsignale.und ..eine. Y .:..:.. Signal einrichtung zur Erzeugung 3 edes Regel signals .<: in Abhängigkeit von jedem,;dieser..Vergleiche aufweist.

   * Vorrichtung t nach-Anspruch 21 , dadurch. gekennzeichnet, daJ3 die Anzeigeeinrichtung;. eine_:. Anzahl ■.von', Impulserzeugungseinrichtungen aufweist, die jeweils einer

   , der.Pumpen zugeordnet sind"und_;ein zugeordnetes.Signal aus der Anzahl. :V.on'Meßwert signal en in'Pprnr, einer /. Impulsreihe liefern, deren Frequenz eine Funktion . des Massendurchsatzes des durch eine der Pumpen ge—

   , ' förderten -Reaktionsteilnehmers, ist.- ■ _;;_: ;. —..- .-

   23. ^; Vorrichtung nach ■ Anspruch 22, - dadurch ■ gekennzeichnet, ' ■ daß die'.RegelBinrlGhtung weiterhin · eine tastschaltung -zur auf einanderf olgenden_; Iiief erung. einer. Anzahl von Ausgangssignalen, ' die 3eweils. eine Punktion,- eines ausge- ^; wählten zeitabhängigen Abschnitts 3edes Meßwertsignals sind, und eine Torschaltung aufweist,.welche .s,p_ geschaltet ist, daß sielder Vergleichseinrichtung ausgewählte Aus gangs signale-von der tastschaltung zuführt. _;

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschaltung eine Anzahl von Wähl schaltungen, die jeweils mit Meßwertsignale;darstellenden Impulsen gespeist werden, und einen Zeitgeber zur Auswahl der Wählschaltungen.in vorbestimmter Reihenfolge aufweist.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 24i dadurch gekennzeichnet, daß jede Wählschaltung eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der Impulse in einem zugeordneten Meßwertsignal und eine auf den Zeitgeber ansprechende Wähleinrichtung zum Sortieren der von der Empfangseinrichtung empfangenen Impulse¹ aufweist» '. -

   ßAO

   26. Vorrichtung nach. Anspruch. 25^;, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber eine zeitabhängige bzw. Zeitgebereinrichtung zur Erzeugung von diskreten Ausgangssignalen mit vorbestimmter Frequenz und eine auf die diskreten Zeitgeber-Ausgangssignale ansprechende Einrichtung zur Erzeugung von Kommandosignalen aufweist.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung auf die Kommandosignale anspricht.

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine «rste Halteeinrichtung zum Festhalten der Eingangs-Impulse aufweist und daß die Wähleinrichtung eine anreite, auf die Kommando signale ansprechende Halteeinrichtung zum Empfangen und Speichern der empfangenen, durch die erste Halteeinrichtung gehaltenen Impulse sowie eine auf die Zeitgeber-Ausgangssignale und die zweite Halteeinrichtung ansprechende Ausgangseinrichtung zur Überführung der von der zweiten Halteeinrichtung gehaltenen Impulse zur Torschaltung aufweist.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung* der Kommandosignale 30 geschaltet ist, daß sie durch die Ausgänge der zweiten Halteeinrichtung in jeder Wählschaltung gesperrt wird.

   30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch, gekennzeichnet, daß aie Ausgangs einrichtung in jeder Wähl schaltung ao geschaltet ist, daß sie während jedes voraüsge-

   - wählten Zyklus durch die Ausgänge der zweiten Halteeinrichtung gesperrt wird.

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   31. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Yergleichseinrichtung Yorwähleinrichtungen zur Erzeugung einer Anzahl getrennter Vorwählsignale aufweist, die jeweils eine Funktion eines vorbestimmten Verhältnisses des Massendurchsatzes eines ausgewählten Reaktionsteilnehmers zum Massendurchsatz eines anderen Reaktionsteilnehmers darstellen.

   32. Vorrichtung nach Anspruch 31., dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung die Vorwähleinrichtungen auswählt und betätigt.

   33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung funktionsmäßig mit den Pumpen verbunden ist.

   34· Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung auch ein Fehlersignal erzeugt, das eine Punktion der Differenz zwischen ausgewählten Vorwähl Signalen und entsprechenden Ausgangs signal en darstellt, welche von der Abtasteinrichtung durch die Torschaltung übertragen werden.

   35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung weiterhin auf das Fehlersignal ansprechende Pehler-Registriereinrichtungen aufweist.

   36. Vorrichtung nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal aus einer Impulsfolge besteht, deren Anzahl von Einzelimpulsen der Differenz proportional ist, und daß die Fehler-Registriereinrichtung eine Fehler-Zähleinrichtung sum Zählen der das Fehlersignal bildenden Impulse aufweist.

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   .^c Yorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehler-Zähleinrichtung -bidirektional arbei-" tet und daß die Signaleinrichtung weiterhin eine mit der Torschaltungseinrichtung und der Fehler-Zähleinrichtung verbundene Einrichtung zur AusWanl und Einstellung der Pumpen aufweist.

   38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehler-Zähleinrichtung ein Regelsignal liefert, dessen Amplitude von der Anzahl der gezählten, das Fehlersignal bildenden Impulse abhängig ist.

   39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen ist, welche das Regelsignal auf nur solche Signale begrenzt, die eine vorbestimmte Mindestgröße aufweisen.

   40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung ein Bandpaß ist.

   41. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine entsprechende Anzahl von Inpulserzeugungseinrichtungen aufweist, die jeweils in Abhängigkeit vom LIassendurchsatz eines der flüssigen Reaktionsteilnelimer Impulse liefern.

   42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine Auswahl einrichtung zur aufeinanderfolgenden Abgabe von zeitabhängigen Abschnitten der Impulse von einer Anzahl der Impuls erzeugungseinrichtungen, Vorwähleinrichtungen zur Erzeugung einer Anzahl von Vorwahlsignalen, die jeweils von einer Funktion des vorbestimmten Massendurchsatzes

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   BAD ORIGINAL.

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   ausgewählter ReaJctions^eilnehBlei· abhängig sind,, und eine auf die Auswahleinrichtungen und die Yorwähleinrichtungen ansprechende Vergleichseinriehtung zur Iiieferung eines Fehlersignala aufweist, welches für den Unterschied zwischen einer !Punktion des tatsächlichenMassendurchsatzesausgewählter ReaktionsteilneÖBer und der Punktion des vorbestimmten Massendurehsatzee derselben Reaktionsteilaehmer repräsentativ ist.

   43. VOJ*$chtung nach Anspruch 42_r dadurch gekennzeichnet^ ' toö 4as Pehlersignal durch die Vergleichseinriehtung «af 4er toundlage einer Zeiteinheit geliefert wird, die eich van der Größe der Zeitbasis des durch die Impulserzeugengaeinrichtung angezeigten Massendurchunterecheid^t.

   44. VorrUltUag noch Aaepruch 43, dadurch gekennzeichnet>■ &&Θ die Rege^einrioÄtUng weiterhin eine Korrektureizürlciituiig CUT BlBstellung dee Fehlersignals in einer in AbliBngl^CöIt vom -ttoterschied zwischen der &röße der ZeittfiJBie WHd der Zeiteinheit, während welcher dae &äKUrc2goe£> deroh die Vergleichseinrichtung gelltfert i

   β iTöfiPiOht\m0 öfiöih IfifprueÄ 44, dadurch gekennzeichnet, die Zelteldfeelt ein Bruchteil^ der Zeitbasis iet und die XoWe^Otelnnchtung einen Multiplier auf-

   fie* iUr A&e Auftiahme eines eingestellten Fehler* flt£plp geschaltet ist, dae eine Funktion des Produkte am dem QttfQh CUl TefgLeichaelnrichtune erhaltenen

   VBlQ deB Hieiprokwert des genannten Bruch-

   ;■ - -/ - - - ..■■■■ - 73 -

   9UMIl/

   46. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines" Polyurethan-Schaumstoffs oder dgl., gekennzeichnet durch eine Anzahl getrennter Behälter, die eine entsprechende Anzahl verschiedener flüssiger Reaktionsteilnehmer, einschließlich eines Kunstha.rzes, eines Isocyanate und eines Blähmittels enthalten, eine Mischeinrichtung zur Vereinigung mehrerer dieser Reäktionsteilnehmer., einschließlich des Kunstharzes, zu einem ersten Gemisch,, eine zweite Mi Scheinrichtung zur getrennten Aufnahme des Isocyanats,- des Blähmittels und des erstgenannten Gemisches und zur Vereinigung aller aufgenommen en Reaktionsteilnehmer au einem zweiten Reaktions-Gemisch, mehrere getrennte, mit den"Behältern verbundene Fördereinrichtungen zur steuerbaren ._{ Förderung der Reaktionsteilnehmer zu den beiden ^:'

   I'.Mscheinrichtungen, eine Anzeigeeinrichtung zum Empfangen einer entsprechenden Anzahl von Meßwertimpulsen, welche funlctionsmäßig dem Ma.ssendurchsa.tz jedes Reaktionsteilnehmers in die zweite Mischeinrichtung zugeordnet sind, eine Formeinrichtung zur Aufna.hme des zweitgenannten Reaktions-Gemisches und zum Austragen des hergestellten Schaumstoffs aus ihr und eine a.uf die Meßwertimpulse ansprechende Regeleinrichtung zur Erzeugung einer Anzahl von Regelsignalen zur selektiven und kontinuierlichen Regelung der Fördereinrichtungen, um die Massendurchsa.tzmengen jedes Reaktionsteil-Iiehrners, praktisch a.uf Soll-Werten zu halten.

   ^: i

   4-7. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeiöhnet, ^;i daß die Anzeigeeinrichtung eine Anzahl von den Fördereinrichtungen zugeordneten Impulserζeugungsschaltungen aufweist.

   Volf3S/"U3

   BAD

   - 74 - ■■"■·■ :

   48. Vorrichtung nach Anspruch 47»" dadurch gekennzeichnet, daß jede Impulserzeugimgsschaltung einen Signalgeherator zur Lieferung einer Signalfolge mit einer-'■■- "-•die Arbeitsweise der zugeordne'ten SOrder-einrichttcng. funktionsmäßig wiedergebenden Frequenz und einen zweiten,·auf die Signalföige ansprechenden'Signälgenerator zur Erzeugung der einen Folge von lleßwertimpulseii mit einer Frequenz aufweist,. welche^: vom Hassen-. durchsa.tz des durch die zugeordnete-Fördereinrichtung geförderten flüssigen Realct ions teilnehme rs·-"■ abhängig ist. ~ - ' : -■ ■ -.. ■·■·■=- :"-

   49· Vorrichtung nach Anspruch 48» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signal generator einen-Freq_uenz-"/an"dl er mit einer auf die erste Impulsfolge ansprechenden Impulsforrasehaltung zur Lieferung einer eiitsprechenden Folge von Rechteckimpulsen und einer zweiten, auf die Rechteckinipulse ansprechenden Impulsformsehaltung zur Erzeugung der"zweiten Impulsfolge aufweist.

   50. Vorrichtung nach Anspruch 49» da.dureh gekennzeichnet,, daß der Wandler eine Einstelleinrichtung zur selektiven Änderung der Frequenz der zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von der"Frequenz der Rechteckimpulse aufweist. " ■ '"'_'''■"' ' " -

   51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine auf die Rechteckimpulse ansprechende eiiistellbaire^Späniiungöeinrichtuhg

   ...._; zur. Erzeugung einer Spannung"a,ü"fvrefsi:> 'deren" G-rb"Se - .von der.-Frequenz der. ..Recht eOkiffipiils^:e^% anhängig .ist.

   . ■. - 7-5 9 0 9 8 3i/14 3 5 ^ ^

   BADORIGJNAL

   $2· Vorrichtung nach Anspruch 51 > dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine zwischen die "beiden Impulsformschaltungen eingeschaltete und auf die Rechteckimpulse ansprechende Spannungseinrichtung zur Erzeugung der "bezüglich ihrer Amplitude von,,der.frequenz der Rechteekimpulse abhängigen Spannung, eine Einstellschaltung zur selektiven-"Änderung des Abhängigkeit sverhältnissee der Größe der Spannung von der Frequenz der Rechteckimpulse und eine zweite Einstellschaltung zur selektiven Änderung des Abhäigigkeitsverhältnisses der Frequenz der zweiten Impulsfolge von der Größe der Spannung aufweist.

   53. Torrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine Anzahl von den Fördereinrichtungen zugeordneten Regelschaltungen aufweist.

   54· Vorrichtung nach Anspruch 531 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Regelschaltung eine Signalquelle zur Lieferung eines Steuersignals und einen Motor zur Steuerung einer zugeordneten Fördereinrichtung entsprechend der Größe des Steuersignals aufweist.

   55. Vorrichtung nach ,Anspruch 541 dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Regelschaltung eine bidirektionale Schrittschalteinrichtung zur Einstellung der Größe des Steuersignals aufweist.

   56. Vorrichtung· nach Anspruch 55t dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine Anzahl von Vorwahl einrichtungen zur Lieferung einer Anzahl von getrennten, die vorbestimmten Werte darstellenden Vorwählsignalen und eine auf die Vorwählsignale und die durch den

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   BAD

   Frequenz-Wandler in jedem der Impulserzeugungsschaltungen in der Anzeigeeinrichtung gelieferte zweite Impulsfolge ansprechende Vergleichseinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit hiervon ein funktionsmäßig zugeordnetes Einstellsignal liefert.

   57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs einrichtung eine wahlweise zeitabhängig auf die Vorwähleinrichtung und die durch die Wandler in jeder Impulserzeugungsschaltung in der Anzeigeeinrichtung gelieferte zweite Impulsfolge ansprechende Regler-Einstelleinrichtung.zur Lieferung des Einst eil signal s als Folge von damit in Abhängigkeit stehenden Einstellimpulsen aufweist.

   58. Vorrichtung nach Anspruch 57 > dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung eine Zähleinrichtung zur Zählung der Einstellimpulse in zeitabhängiger, und positiver oder negativer Form aufweist,,um in Abhängigkeit hiervon ein bezüglich seiner Größe in Abhängigkeit zur Anzahl der gezählten Einstellimpulse stehendes Regelsignal zu liefern.

   ■59. Vorrichtung nach Anspruch 5⁸, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung eine Begrenzungseinrichtung zur Begrenzung des Regelsignals' auf nur solche Signale aufweist, die eine vorbestimmte Mindestgröße besitzen.

   60. * Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung weiterhin eine Korrektur einrichtung zur Einstellung des Regelsignals- als Funktion zu jeglichem Unterschied zwischen der Zeitbasis des

   ■ - - 77 909835/1435

   durch den Wandler angezeigten Massendurchsatzes und der Zeitbasis der Vergleichseinrichtung aufweist.

   61. Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung einen Multiplier aufweist, der so geschaltet ist, dai3 er ein korrigiertes Regelsignal abgibt, da.s eine Funktion des Produkts aus dem Regelsignal und einem faktor darstellt, der wiederum eine Funktion des Verhältnisses der Zeitbasis der Vergleichseinrichtung, zur Zeitbasis des durch den Wandler angezeigten Massendurchsatzes darstellt.

   62. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Scha.umstoffs o.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Anzahl getrennter Ströme verschiedener flüssiger Reaktionsteilnehmer, einschließlich eines Kunstharzes, zu einem ersten Gemisch vermischt werden, sodann das erste Gemisch mit je einem getrennten Strom eines flüssigen Isocyanate und eines Blähmittels zu einem zweiten Gemisch vereinigt wird, das zweite Gemisch als kontinuierlicher Strom in einen Aufschäumbereich geleitet wird, zumindest ein Teil des kontinuierlichen Stroms zu einem Produkt umgesetzt und das Produkt aus dem Aufschäumbereich .ausgetragen wird, eine Anzahl von Heß wert anzeigen in Abhängigkeit von ausgewählten Parametern des Produkts geliefert wird, hierauf entsprechende, in Abhängigkeit von bestimmten Optimalwerten de.r Parameter entsprechende Sollwerte aufgestellt werden und schließlich das Vermischen ausgewählter Reaktionateilnehmer inbezug a.uf den Unterschied zwischen zugeordneten Meßwertanzeigen und entsprechenden Sollwerten während des Vermischens der Ströme zum ζγ/eiten Fließgemisch synchron eingestellt wird..

   ., 78 909835/143 5

   63. Verfahren nach Anspruch 62\ dadurch gekennzeichnet,/ daJ3 der Massendurchsa.tz jedes Reaktionsteilnehmers " geinessen wird und eine Reihe von Meßwertimpulsen mit einer in Abhängigkeit von jedem gemessenen Hassendurchsa.tz stehenden Frequenz geliefert wird.

   64· Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet» daß die Meßwertimpulse in zeitabhängiger Weise abgetastet werden. , -

   65. Verfahren nach Anspruch 64» dadurch gekennzeichnet, daJ3 von den abgetasteten Impulsen eine funktionsmäßig zugeordnete, zeitabhängige Abtastanzeige des Massendurchsatzes jedes der miteinander vermischten Reaktionsteilnehmer gewonnen wird.

   66. Verfahren nach Anspruch 65t dadurch gekennzeichnet, da.ß bestimmte Abtastanzeigen nach einer vorbestimmten Reihenfolge ausgewählt werden, zumindest einer der Sollwerte ausgewählt wird und dieser mit mindestens einer der ausgewählten Abtastanzeigen verglichen wird.

   67. Verfahren nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Funktionsanzeige eines etwaigen Unterschieds zwischen der ausgewählten Regelanzeige und der ausgewählten Abtastanzeige-gewonnen wird.

   68. Verfahren nach Anspruch 67» dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Funktionsanzeige gemessen wird und dieser Meßwert inbezug auf einen etwaigen Unterschied zwischen der Zeitbasis des Massendurchsa.tzes des Reakti ons teilnehmers und der Zeitbasis des AbtastSchritts eingestellt wird.

   .·■■■- - 79 -909835/1435

   * * f - r t

   - 79 -

   69. Verfahren nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der Massendurchsa.tz des Reaktionsteilnehmers in Abhängigkeit von der Größe des eingestellten Meßwerts geändert wird.

   70. Verfahren nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß der Massendurchsa.tz einer Anzahl der miteinander vermischten Reaktionsteilnehmer während des Zumischens der Reaktioiisteilnehmer zum Gemisch synchron geändert - wird.

   71. Verfahren'-nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, ■ daß der Materialdurchsatz im Hinblick auf eine vorbe- j stimmte Zusammensetzung der Realctionstelinehnier einge- | stellt wird. i

   72. Verfahren nach Anspruch 71» dadurch gekennzeichnet, daß der G-esamt-I.Ia.terialdurchsa.tz in Abhängigkeit von einem Soll-Gesamt-Ilaterialdurchsa.tz eingestellt wird.

   73. Vorrichtung zur Herstellung eines verbesserten PoIyurethan-Sch.a.umstoffblocks von praktisch rechteckigem Querschnitt, gekennzeichnet durch eine Mischeinrichtung zur Vereinigung einer Anzahl von Komponenten, einschließlich eines Kunstharzes und eines Ka.talysa.tors zur Verzögerung der Umsetzung während der Gelierstufe,

   eine zweite Mischeinrichtung zur Vereinigung der erst- j

   genannten Anzahl von Komponenten mit einer zweiten j

   Anzahl von'Komponenten, einschließlich eines Isocyanate ;

   und eines Blähmittels, zwecks Bildung einer dritten j

   Anzahl voii Komponenten, die sich unter Bildung einer j sich ausdehnenden, sich anschließend zu einem Polyurethan- j Schauniblock verfestigt enden zellförmigen Masse mitein-

   ~ 80 -909835/.U35.

   BAD

   ander umsetzen, eine !Tunneleinrichtung mit rechteckigem Querschnitt und mit einem einstellbaren Wandabschnitt und eine Fördereinrichtung zur Aufnahme der dritten Anzahl von Komponenten von der zweiten Mischeinrichtung und zur Förderung dieser Komponenten in die und durch die Tunneleinrichtung*

   74-· Vorrichtung nach Anspruch 73s dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einführung der Komponenten : mit vorbestimmtem Massendurchsatz in die erste Mischeinrichtung vorgesehen ist.

   75. Vorrichtung nach Anspruch 74» dadurch gekennzeichnet, daß die Einführ einrichtung eine Einrichtung zur Regelung des Massendurohsatzes des Katalysators zur Verzögerung der Umsetzung während der Gelierstufe -"aufweist."

   76. Vorrichtung nach Anspruch 75s dadurch gekennzeichnet» - daJ3 der Katalysator zugegeben wird, um die Reaktion praktisch nur während der Gelierstufe zu verzögern.

   77.. Vorrichtung nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator die Reaktion praktisch erst nach der Ableitung der Anfangswärme der Umsetzung verzögert.

   78. Vorrichtung nach Anspruch 77.» dadurch gekennzeichnet, - daß der- Katalysator, aus Phosphorsäure besteht.

   983571435

   1-

   Lee rs e j te