DE2119875A1

DE2119875A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hartschaumstoffbauteilen aus Kunststoffgemischen

Info

Publication number: DE2119875A1
Application number: DE19712119875
Authority: DE
Inventors: Josef 8850 Donauwörth. P Müller
Original assignee: Waggon- und Maschinenbau AG, 8850 Donauwörth
Priority date: 1971-04-23
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1972-11-02
Also published as: FR2134412A1; DE2119875B2; FR2134412B1; IT953330B; DE2119875C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hartschaum-

stoffbauteilen aus Kunststoffqemischen

Die Güte von in Formen hergestellten Hartschaumstoffbauteilen ist von mehreren Faktoren abhängig, z.B. von einer
exakten Zusammensetzung der aus mehreren Komponenten bestehenden flüssigen Schäummasse, ihrer Viskosität, ihrer Temperatur, der Dauer ihres Einbringens in die Form usw. Auch in der Form entstehender Schäumdruck, der durch die Expansion
des Schaumes erzeugt wird, beeinflußt die Qualität des Schäumproduktes ; er

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ist aohängig von der Menge bzw. dem Gewicht des eingespritzten Schaumes. Da die Partikel des Schaumes lediglich durch Aufblähen die Zwischenräume der Form ausfüllen, bleibt die Festsubstanz je Volunieneinheit gleich.

ist bislang nicht in der Lage gewesen, den Schäumdruck zu manipulieren, wenn das Gewiciit des Schäumproduktes innerüalb bestimmter Grenzen festlag. Das ist z.B. nachteilig bei der Herstellung von Sandwichbauteilen, deren z.B. aus Prepregs gebildete schalenartige äußere Deckschicht die Form für die Scaäummasse bildet. Hier kommt es wesentlich darauf an, eine möglichst innige Verbindung zwischen Bauteilaußenwand und Scuaumfüllung zu schaffen. Das ist u.a. auch durch Erhöhung des Scnäumdruckes möglich.

Die Erfindung hat sich eine Verbesserung des bisher bekannten Scnäumverfanrens zum Ziele gesetzt. Die Erfindungsaufgäbe bestent im besonderen darin, ein neues Verfahren aufzuzeigen und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung zu scnaffen, die es ermöglicht, den Schäumdruck bei gleichbleibender klenge an Schäumgut wählbar zu steuern.

ßei einem Verfahren zur Herstellung von Hartschaumstoffbauteilen aus Kunststoffgemischen, die in strömungsfähigem Zustand in eine Schäumform eingeführt werden, die sie nach dem Ausschäumen ausfüllen, besteht die Erfindung darin, daß innerhalb der auszuschäumenden Form ein Verdrängungskörper angeordnet ist, dessen Volumenänderung zur Regulierung des Schäumdruckes herangezogen wird.

hierbei kann das Volumen des Verdrängungskörpers durch Änderung seiner Füllmenge mit einem gasförmigen, flüssigen oder staubförmigen Medium bzw. einem Granulat variiert werden.. Es besteht daher nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die^McVglicnkeit, den Schäumdruck .unabhängig von der in die.Form ein-

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gefünrten Scnäummenge zu steuern, wodurch z.B. bei der Herstellung von Sandwichbauteilen eine innige Verbindung zwischen den inneren Ctoerflächen der Deckschalen und dem Hartschaum
erzielt werden kann.

dach einer oevorzugten Einzelheit des Verfahrens gemäß der
Erfindung kann der Schäumvorgang durch Erwärmung oder Abkühlung des den Verdrängungskörper füllenden Mediums beeinflußt werden. Das wirkt sich günstig auf die Fertigungszeiten aus, weil die Zeitspanne vom Einschäumen bis zum Entformen dadurch wesentlich aeraugedrückt werden kann. Die kostspieligen Formen steuen also ener als bisher zum erneuten Einsatz bereit, was insbesondere im Serienbau willkommen ist.

tue wirü ferner vorgeschlagen, zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung als Verdrängungskörper einen elastischen lionlkörper zu verwenden, dessen Füllungsgrad von außerhalb
eier Form veränderbar ist. Gegenüber der Schäumform kann dieser uoalkörper festgelegt sein, so daß er, gleichgültig welcxien Füllungsgrad er aufweist, sich stets etwa in der Mitte
der Form befindet und seine Wandungen von denen der Form entfernt sind. Er kann daher von der eingespritzten Schäummasse nicnt an die innere Wandflache der Form gepresst werden und
der Scnaum füllt gegenüber der ganzen Innenwandfläche den
üwiscnenraum zwischen Form und Hohlkörper aus.

£>ei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann mit dem elastischen Hohlkörper ein Sicherheits-Überdruckventil verbunden sein, welches sich selbsttätig öffnet, wenn der Druck im Innern der Form zu hoch wird, so daß z.B. die Wände der Form sich auswölben könnten oder die Gefahr besteht, daß sich andere unerwünschte Folgen überhöhten Innendruckes einstellen. Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß
der Hohlkörper zur Aufnahme eines die Eigenschaften des Hartsctiauiustoffuauteiles beeinflussenden Stoffes dient. So kann er z.ii. mit einer härtbaren Flüssigkeit gefüllt werden und stellt

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dann einen widerstandsfähigen Kern des Bauteiles dar. Der entleerte hohlkörper kann aber auch z.B. als Vorratsbehälter für Flüssigkeiten dienen.

Das Verfanren gemäß der Erfindung un-d die Vorrichtung zu seiner Durchführung sind anwendbar sowohl bei der Herstellung von Sandwichbauteilen, bei denen der Zwischenraum zwischen äußeren Deckschichten mit Kunstütoffschaum ausgefüllt werden soll, als auca bei solchen Bauteilen, deren Oberfläche nach eiern Entformen vom Kunststoffschauiu gebildet wird. In beiden fällen kann der im Innern entstandene Hohlraum entweder leer bleioen oder aber er kann ebenfalls mit Schaumstoff oder mit einem anderen Stoff, z.B. höheren spezifischen Gewichtes, gefüllt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsjjeispiels erläutert, dieses stellt in schematischer Darstellungsweise eine Schäunivorrichtung mit den erforderlichen Uoiiranschlüssen. dar.

us zeigen:

i''ig. 1 die Scnäuuivorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 und 3 üuerschnitte nach der Linie II - II in Fig.

In eine Schäumform 1, die z.B. die äußere Deckschicht (Außennaut) eines Verbundbaukörpers sein kann, wird über die Zuleitung 2 von einem nicnt dargestellten Mischkopf aus eine in der Kegel flüssige Schaumfüllung 3 eingebracht. Diese besteht im allgemeinen aus mehreren Komponenten und beginnt unmittelbar nacn dem einspritzen unter gleichzeitiger Entwicklung voii Druck und Wärme zu reagieren, d.h. die Kunststof !"partikel uläneii sich auf und füllen den gesamten freien Innenraum der Scuäuuloriu 1 aus, soweit er nicht von dem elastischen, gefüllten Iiolilkörper 4 eingenommen wird,

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ist gegenüber den Innenwänden der Schäumform 1 durch Haltegiieuer 5 jjxs 9 festgelegt, so daß er die Wände nicht berühren kann. Die einströmende Schäummasse umschließt daher allseitig aen elastischen uonlkörper 4. Dieser ist mit einem gasförmigen, flüssigen oaer rieselfähigen," d.h. z.B. pulverförmigen Medium gefüllt und über die Rohrleitung 10 mit einem Füllstoff tank 11 verbunden. Ein Ventil 12 dient zum Füllen des elastiscuen nonlkörpers 4. Der bei der Reaktion des Schaumes entstenende Druck pflanzt sich auf das in dem Hohlkörper entnaltene Medium fort und dieses entweicht über das einstellbare Sicherheitsventil 13, wenn der in der Form 1 entstehende Scnäumdruck üen innendruck des Hohlkörpers 4 übersteigt. Der Scnäumdruck kann daher außer durch Dosierung der Schäummasse oder durcii Variierung des Mischungsverhältnisses auch in feinfühliger Weise durch Einstellung des Sicherheitsventiles 13 reguliert werden. Das Sicherheitsventil 13 ist so angeordnet, daß der aus dem elastischen Hohlkörper ausströmende UDerdruck entweder in den Tank 11 zurückfließen oder z.B. ins Freie abgeleitet werden kann.

Fig. 2 zeigt den im Innern der Schäumform 1 durch die Halterungen 5, 6, 7 aufgehängten und mit einem beliebigen Medium 14 prall gefüllten hohlkörper 4. Diese Füllung kann wanrend des Schäumvorganges unter der Einwirkung des Schäumdruckes verdrängt werden, so daß der Hohlkörper 4 am Ende entleert ist. Diesen Zustand veranschaulicht Fig. 3. Das Füllmedium 14 kann aber auch z.B. je nach Einstellung des Sicherneitsventiles 13, erst nach dem Erhärten des Schaumes entleert werden, so daß der leere Hohlraum z.B. als Tank uzw. Vorratsraum verwendet werden kann. Er kann auch z.B. mit einer aushärtbaren Flüssigkeit gefüllt werden, die dann ggf. zusätzlich als Stützkern dient. Der elastische Hohlkörper 4 ist ein zusätzliches Mittel, Dosierungsungenauigkeiten auszugleichen bzw. den Schäumdruck zu steuern.

- Patentansprüche -

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Claims

V/aygon- und Maschinenbau Ottobrunn, 15. April 1971

Aktiengesellschaft, B 512 dN/ba

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von -Hartschaurnstoffbauteilen aus Kunststoffgemischen, die in strömungsfähigem Zustand in eine Schäumform eingeführt werden, die sie nach dem Aufschäumen ausfüllen, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der auszusch.äumenden Form ein Verdrängungskörper angeordnet ist, dessen Volumenänderung zur Regulierung des Schäumdruckes herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Verdrängungskörpers durch Änderung saner Füllmenge mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium variiert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schäumvorgang durch Erwärmung oder Abkühlung des den Verdrängungskörper füllenden Mediums beeinflußt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den nsprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrängungskörper ein elastischer Hohlkörper (4) dient, dessen Füllungsgrad von außerhalb der Form verärvf derbar ist·

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lage des Hohlkörpers (4) gegenüber den Wänden der Form (1) festgelegt ist.

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X). Vorriciitung nach den Ansprücnen 1 bis 5, g e k e η η zeicnnet durch einen in den Weg des Füllmediums eingeschalteten Wärmeaustauscher.

7. Vorriciitung nach Ansprucn 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein mit dem elastischen Hohlkörper (4) verbundenes Überdruckventil (13).

b. Vorrichtung naca den Ansprücnen 1 bis 7, dadurch g e kennzeicnnet, daß der Hohlkörper (4) zur Aufnahme eines aie physikalischen Eigenschaften des Hartschaumstoffuauteiles beeinflussenden Körpers dient.

y. Vorricntung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch Verwendung des Hartschaumstoffbauteiles mit entleertem Hohlkörper (4) als Vorratsbehälter.

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