DE2117011A1 - Gerät und Verfahren zum Schäumen von Polyurethan - Google Patents

Description

THB GOODYEAR TIBE & RUBBSR COMPAQ, Akron/Ohio - USA Gerät und Verfahren zum Schäumen von Polyurethan

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Gießen von Schaummaterial in Formen und zur Durchführung dieses Vorgangs im fortlaufenden Verfahren.

Bisher mußten beim Herstellen von schäumbaren gegossenen Gegenständen, wie Stoßpuffer, Sitzkissen und anderen, die Formen unter den Gießkopf gebracht werden, und es war beachtliche Handarbeit erforderlich, um die Formen zu bewegen und andere Arbeitsgänge durchzuführen, die mit dem Gießen dieser Materialien zusammenhängen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät und ein Verfahren zum Gießen schäumfähiger Polyurethanstoffe anzugeben.

i)ie Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen erläutert. In diesen ist:

Figur 1 eine schematische Darstellung des Gießgerätes nach der Erfindung;

Figur 2 eine Seitenansicht dieses Gerätes;

Figur 3 eine Endansicht in größerem Maßstab, gesehen von der Linie 3-3 der Figur 1;

Figur 4 eine Darstellung eines Details in größerem Maßstab, gesehen von der Linie 4-4 der Figur 2; und

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Figur 5 eine schematisehe Darstellung der elektrischen Arbeitskreise.

Das Gerät 1 besitzt, wie Figur 1 zeigt, mehrere Formen 2, die in zwei parallelen Reihen 3 zwischen zwei Bahnen 4 angeordnet sind, die über den Formen durch den Träger gehalten werden. An den Bahnen befindet sich eine Brücke 6, die vom vorderen Ende 7 zum rückwärtigen Ende 8 durch den Motor 9 in den Bahnen 4 geführt werden kann (Figur 4). Die Brücke- 6 hängt an einem Läufer 1o, der quer zu den Schienen 11 bewegt werden kann, die der Brücke zugeordnet sind, um das Gießgerät über jede der beiden Formreihen bringen zu können.

Die Formen nach Figur 1 sind in den beiden parallelen Reihen 3 angeordnet, wobei jede Form in ihrer Reihe von der vorhergehenden einen entsprechenden Abstand aufweist. Dadurch kann ein Reinigungsbehälter 12 zwischen jeder Form liegen, um den Abfall aufzunehmen, wenn einer der Gießköpfe 13 oder 14 nach dem Gießen in einer Form gereinigt wird» Die Art der Gießköpfe 13 oder 14 wird mit Hilfe der Figuren 2 und 3 erläutert.

Figur 2 zeigt, hängen die Gießköpfe 13 und 14 an einem Träger 15» der zu den Brückenbahnen 4 parallel verläuft. Die Gießköpfe können an den Schienen 16 geführt werden, wenn sich die Brücke von einem Ende der Brückenbahn zum anderen Ende bei entsprechender Betätigung bewegte Jeder Gießkopf ist durch einen biegsamen Schlauch 17 angeschlossen, der vorwiegend auf einer Aufrollvorrichtung 18 aufliegt und mit einem (nicht dargestellten) Schäumstofftank verbunden ist, der durch entsprechende Druckeiri.rich.turi.gerj., z.B. Pumpen, die schäumenden Stoffe zu den Gießköpfen führt und bei entsprechender .Betätigung von Ventilen 19 an den Stoffzuführleitungen die Stoffe in gewünschter Folge zum Gießkopf bringt, um dort die gewünschte schäumfähip;e Iiiischung zu

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erhalten. Die Ventile 19 am Gießkopf werden durch ein Solenoid betätigt, das wiederum von einem Nocken oder Liikro schalter betätigt wird, der entweder durch Hand oder automatisch gesteuert wird, um die schäumfähigen Stoffe zum Mischkopf zu führen, wo sie gemischt werden und infolge ihrer Schwerkraft oder unter leichtem Druck in die Form unter dem Gießkopf ausfließen. Ein Gießkopf kann an die Form und weiter geführt werden, während das schäumfähige Material aus einem anderen Gießkopf in die Form fließt, oder beide Kopfe können auch gleichzeitig arbeiten, .andererseits kann ein Gießkopf gießen, wenn er über die Form geführt wird, während der andere über einer Formöffnung angehalten wird und die gewünschte Materialmenge in die Öffnung ausgießt.

',Venn die Brücke von einem Ende des Gerätes zum anderen gelangt, bewegt sich der Gießkopf von einer Form zur nächstfolgenden Form, um daä schäumfähige Material in jede Form in der ersten Seihe zu gießen. Gleichzeitig wird der Motor 21 eingeschaltet und bringt den Läufer von der ersten Formreihe über die zweite und dort gibt der Läufer die Gießköpfe über den Formen der zweiten Reihe frei. Y/enn der Gießkopf oder die Köpfe sich über den Formen der zweiten Reihe befinden, wird der Motor 9 der Brücke eingeschaltet und bringt diese in ihre Ausgangsstellung am Jnde 7 d-^r Bahn in der gewünschten Zeitfolge zurück, was durch Hand oder automatisch geschehen kann, damit jede Form in der zweiten iieihe die zugemessene Menge schäumfähiger Mischung erhält. Bei der Rückkehr der Brücke in ihre Ausgangsstellung wird der zum Läufer gehörende Motor 21 entweder durch Handbetätigung eines Schalters oder durch Berührung eines Kontaktarms 2o durch die Brücke eingeschaltet und bringt den Träger auf der Schiene 16 aus der zweiten Reihe zurück in ihre Ausgangsstellung und dadurch die Gießköpfe über die Formen der ersten Reihe.

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Bei Gebrauch, der Formen für Stoßpuffer werden die vorbereiteten Pufferhäute, z.Bo Polyurethan- oder Vinylhäufe, durch eine Hautförderanlage in das Gießgerät zwischen den beiden Formreihen gebracht. Die Bedienungsperson entnimmt eine der Pufferhäute aus der Förderleitung und bringt sie in eine Halteform und dann, wenn der Gießkopf sich über der Form befindet, wird der Gißekopf (gewöhnlich durch einen Handschalter) betätigt und öffnet so die Ventile 19, damit die Schaumstoffe zum Gießkopf gelangen können und die Form die gewünschte Menge der schaumfähigen Mischung aufnehmen kann. Das Gießgerät empfängt somit eine Anforderung für eine schäumfähige Mischung und der Gießkopf bringt durch entsprechendes ZusaBimenarbeiten zwischen Brücke und Läufer den Gießkopf in eine Stellung über der Form und gleichzeitig wird der Gießkopf betätigt und die Form erhält die gewünschte Menge schäumfähigen Materials. Das Zusammenarbeiten von Brücke und Läufer bringt dann den Gießkopf zur Reinigungsstation zwischen der eben belieferten Form und der nächsten Form in dieser Reihe, per Gießkopf wird hier mit einer entsprechenden Reinigungslösung gespült, gewöhnlich einem Methyläthylketon oder Methylenchlorid, um den Abfall aus dem Gießkopf zu entfernen, und dann wird die Lösung mit einem warmen Luftstrom entfernt. Sobald das schäumfähige Material in die Form gebracht ist und der Gießkopf aus der Stelle über der Form entfernt worden ist, schließt die Bedienungsperson die Form oder sie kann auch automatisch, z.Bo hydraulisch, geschlossen werden und die schäumfähige Mischung füllt die Form mit Schaum. Im allgemeinen wird der Gießkopf mit der Zeit von der ursprünglichen Form 23 zur letzten Form 24 der ersten Reihe und über die erste Form 25 der zweiten Reihe und zur letzten Form 26 der zweiten Reihe gebracht. Die erste Form 23 in der ersten Reihe wird mit Schaum angefüllt und der Puffer wird ausgehärtet und ..ie Bedienungsperson kann den fertigen Puffer'aus der Form, die automatisch geöffnet wird, durch Hand und, falls erfor_r 2098ΑΛ/0939 -5-

derlich, mit Hilfe einer Luftdüse entnehmen. Die Form ist dann geleert und eine, neue Haut wird für einen neuen Vorgang in die Form gebracht.

Das automatische Arbeiten des Gießgeräts wird anhand der Figur 5 erläuterte Um das Gerät in Betrieb zu nehmen, drückt die Bedienungsperson den Bruckensteuerknopf 29 in der Druckknopfstation 28 und schaltet den Brückensteuerkreis 29 und somit den Motor 9 ein, der die Brücke vom vorderen Ende 7 äes Gerätes zu deren Rückseite 8 bringt. Beim Bewegen der Brücke in der angezeigten Richtung wird der Begrenzungsschalter 2o jede Form in der ersten Formreihe berühren und so ein elektrisches Signal auf das Steuerrelaisbrett 3o übertragen, das wiederum die die. Pumpen der Pumpenstation 31 steuernden Relais und auch den Kartenschalter 32 einschaltet, der zum Seco Electronic Drive 33 (Modell 86o) gehört. Dadurch wird auch durch die Steuerrelaistafel die Viergeschwindigkeitssteuerung 34 eingeschaltet, die den Gießkopfantrieb 35 einschaltet, was den Gießkopf zusammen mit der Bewegung der Karte im Seco Electronic Drive des Kartenschalters am Träger mit der gewünschten Geschwindigkeit entlangführt.

Wenn die Gießköpfe über die Formen geführt worden sind und sie ihren Umlauf beendet haben, wie dies durch das vom Kartenschalter ausgesandte Signal angezeigt wird, wenn er sich über die Kartenkanten bewegt, kommen die Gießköpfe zum Stillstand über der Heinigungsstation, die den eben belieferten Formen vorhergeht, und ein Zeitrelais auf der Steuerrelaistafel öffnet und schließt die Ventile in der richtigen Reihenfolge, damit der Gießkopf einen Strom heißer Luft empfängt, der den Gießkopf in reinen und trockenen Zustand bringt und bereit ist, das nächste signal des Kartenschalters zum Gießen in die nächste Form zu erwarten.

In diesem Punkt betätigt der Kartenschalter zusammen mit 2098U/0939 -6-

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dem Kartenhalter das gewünschte Programm und bringt die Brücke vorwärts, bis sie den nächsten Relaisschalter über der nächsten folgenden Form berührt. Jetzt wird der Gießvorgang wiederholt, bis die Brücke über der Form am rückwärtigen .Ende 8 des Gießgerätes zur Ruhe kommt. Wenn somit die Brücke den Schalter 20a an der Rückseite des Gerätes berührt, wird er wiederum den Brückenmotor anhalten und den Motor des Läufers einschalten, der die Gießköpfe über den Formen der ersten Reihe in eine Stelle über den Formen der zweiten Reihe bringt. Jetzt berührt der Läufer den Relaisschalter 20b und hält den Läufermotor an. Der Relaisschalter 20b gibt ebenfalls ein Signal an die Steuertafel 3o, die die Gießköpfe nun über den Formen der zweiten Reihe zur Ruhe bringt und für den Beginn eines neuen Gießvorgangs bereit ist.

Dadurch werden wiederum die Relais auf der Relaussteuertafel eingeschaltet, die den Viergeschwindigkeitsregler 34 und den Kartenschalter des zweiten Seco Electronic Drive der zweiten Formenreihe steuert. Diese Steuerung des Viergeschwindigkeitsreglers 34 und des Kartenschalters 32 der zweiten Formenreihe betätigt wieder den Gießkopf, was die Gießköpfe über den Gießvorgang entsprechend dem von der Karte des Kartenschalters vorher eingegebenen Programm durch den Gießzyklus führt. Die Gießköpfe kommen somit nacheinander von den Formen der zweiten Reihe an der Geräterückseite zu den Formen an der Vorderseite des Gerätes, wo sie aufeinander folgende Relaisschalter 2o berühren, bis sie zum Relaisschalter 20c gelangen, der das Gerät zur Ruhe bringt, um die Betätigung des Druckknopfes durch die Bedienungsperson zu erwarten, den Läufer in die Stellung über der ersten Formenreihe zu bringen und einen zweiten Zyklus zu beginnen.

Die Art der elektrischen Schaltung und besonders die Kartenschalter-Programmsteuerung dieses Gerätes werden durch

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die Beschreibung des Modells 860 des Seco .electronic Drive leicht verständlich.

Die Karte ist allgemein etwa 75 mm breit und etwa 25o mm lang und besteht aus einem verhältnismäßig steifen, aber leicht biegsamen plastischen Material, Sie enthält an einer Längskante eine Zahnung, durch die sie mit einem Antriebsmotor mittels eines Zahnrades 38 vor- und zurückgeführt werden kann. Die Karte besitzt 12 parallele Reihen, die von einem ihrer SsxtexH Enden zum anderen verlaufen. Die Karte wird durch Ausschneiden von Kantenteilen an der gewünschten Stelle vom Ende der Karte programmiert, wo 6,5 nun der Karte mehrere Zentimeter Bewegungslänge, beispielsweise des Gießkopfes oder der Brücke, darstellen. Durch richtiges Entfernen der überstehenden Kanten an den verschiedenen Reihen ist es möglich, die Karte so vorzuprogrammieren, daß der Kartenschalter die entsprechenden Schaltungen zum Antrieb der Brücke, des Läufers und der Gießköpfe in der gewünschten Reihenfolge und bei der gewünschten Geschwindigkeit einschaltet, wenn sich der Gießkopf über jede Form und zu ihr hin bewegt. Es ist somit möglich, die Gießköpfe so zu programmieren, daß sie bei einer praktisch gleichbleibenden Geschwindigkeit des Gießkopfes zum Regeln der Menge von schäumfähigem Material in der Form gemäß der Größe und der Tiefe der mit Schaum zu füllenden Höhlung verändert werden.

Da zwei beco Electronic Drives verwendet werden und sich somit dort zwei Karten, je eine für jeden Gießkopf, befinden, kann man einen Gießkopf über die Form zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit führen, während der andere Gießkopf still steht, und dann nach einer bestimmten Dauer den Gießkopf schnell in eine andere Gießstellung bringen, um in eine zweite Öffnung in der Form entsprechend dem Bedürfnis und den Forderungen der Form zu gießen.

Wie Figur 5 zeigt, besitzt der Träger 36 oben eine Zahn-2 0 9 8 4 U I 0 9 3 9 ' _₈_

stange 37 und der Gießkopfantrieb 35 ein Zahnrad 38, das kraftschlüssig mit dem Stangengetriebe 37 in Verbindung steht. Wenn somit der Gießkopfantrieb eingeschaltet ist, bringt der elektrische Motor mit dem Zahnrad 38 den Gießkopf vom Ende 39 des Trägers über aufeinander folgende Stellungen zu seinem Ende 4o. Wenn in ähnlicher Weise der Kartenschalter die Erregung des Motors umschaltet, kehrt der Gießkopf vom Ende 4o über aufeinander folgende Stellungen, zum Ende 39 zurück.

In einem besonderen Beispiel sind die Speichertanks mit Schaumstoffen angefüllt. Bei Betätigung des Knopfes für das Anlassen der Pumpen in der Station 31 wird der Schaumstoff^ über die Leitungen, die die.Speichertanks mit dem Gießkopf verbinden^ zu diesem geführt. Beispielsweise wird die Leitung 41 zum Führen des reaktiven Sauerstoffs enthaltenden Materials, z.B. Polyester oder Polyätherpolyol von einem Molekulargewicht von etwa 5oo bis 5°°o zum Gießkopf und die Leitung 42 zum Fördern des organischen Polyisozyanat, z.B. Toluendiisozyanat oder eines der polymerischen Polyarylpolyisozyanate, und schließlich die Leitung 43 zum Fördern der Hilfsschaumstoffe wie Wasser, Blaswirkstoffen·, Katalysten usw. , zum Gießkopf benutzt oder die Leitung 44 kann zum Fördern der Lösung zum Reinigen des Gießkopfes dienen.

Durch die richtige Einschaltung des Kreises durch Hand oder Automatik kann der Polyurethanschaum in die Formen fließen, die auf einem Boden unter dem Schaumgerät liegen, wenn der Läufer und die Brücke die Gießköpfe der Formen an die gewünschte Stelle bringen.

Obwohl die Erfindung anhand eines Beispiels unter Verwendung von Polyurethan-Schaummaterial erläutert worden ist, ist doch dem Fachmann einleuchtend, daii auch andere Schaummaterialien verwendet werden können, die in der

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Schaumtechnik ebenso bekannt sincL Es ist auch erkennbar,, daß es nicht wichtig ist, bei diesem Gerät eine Haut zu besitzen. Man kann auch Material ohne vorfabrizierte Haut, z.B. Vinyl oder das beschriebene Polyurethan benutzen. Diese mit der Pufferherstellung bekannte Technik macht es in bestimmten Fällen notwendig, in Metall oder plastischen Komponenten die gewünschte Ausführung und die Befestigungsmittel für Puffer und anderem Automobilzubehör oder Möbelteilen zu erhalten.

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Claims (2)

1. THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY, Akron/Ohio - USA

   Patentansprüche

   11.)Schaumgerät, gekennzeichnet durch mehrere stationär, xn einem Satz angeordnete Formen (2), die durch eine Brücke (6) auf .einer Bahn überquert werden, wobei die Brücke (6) einen Läufer (1o) enthält, der eine Schaumgießeinrichtung von einer Seite (7) des Formsatzes zu dessen anderer Seite (8) relativ zur Brücke bewegt und die Schaumgießeinrichtung mindestens einen Gießkopf (13, 14·) mit der zugehörigen Einrichtung (41, 4-2, 4-3) zum Zuführen von Schaumstoffen an eine Mischeinrichtung und eine Einrichtung (37» 38) zum Bewegen des Gießkopfes über die Form (2) mit gegebener Geschwindigkeit an eine Reinigungsstation (12) enthält.
2. 2. Schaumgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (io) einen Träger hält und mindestens eine Schaumgießeinrichtung in Bewegungsrichtung der Brücke ohne Rücksicht auf die Richtung, in der sich die Brücke gerade bewegt, hin- und herführt.

   3. Verfahren zum Ausbilden eines geformten geschäumten Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schaumgießeinrichtungen (13, 14·) über eine Reihe von Formen (2) geführt werden, wobei diese Schaumgießeinrichtungen die gewünschte Mischung ztur Form leiten, sich unabhängig voneinander bewegen, während die Form beliefert wird, und dann die Form geschlossen wird und die Mischung die Form zur gewünschten Höhe auffüllt und aushärtet, hierauf die Form geöffnet wird und der geschäumte Gegenstand entnommen wird, während die Gießejagtehjningen sich über die Formen einer sweitenV Rs

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   Leerseite

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