DE2364411B2 - Stapelbare Transport- und Lagerpackung für weichelastischen Schaumstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer stapelbaren Transport- und Lagerverpackung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs beschrieben ist.

Die CH-PS 1 28 869 beschreibt eine Putzfädenverpackung, bestehend aus einem zur Erzielung einer handlichen Form zusammengepreßten und mittels Deckeln und Bindemitteln zusammengehaltenen Paket Putzfäden von 10 kg nicht überschreitendem Gewicht, Insbesondere werden hier rechteckig aufeinandergeschichtetc stark zusammengepreßte Lagen der baumwollenen Putzfäden zwischen zwei in Form und Ausmaß angepaßten Deckeln mittels Schnüren oder Drähten so zusammengebunden gehalten, daß sie ein Paket prismatischer Form bilden, das leicht gehandhabt werden kann.

Auch für andere Materialien, beispielsweise Torf (DE-PS 22 408) sind entsprechende Preßpackungen vorgeschlagen worden, die das zusammendrückbare Material in zusammengedrücktem Zustand zwischen zwei starren Deckeln enthalten. Mit Stricken oder Drähten wird die Preßpackung zusammengehalten.

Auch Schaumstoffe, beispielsweise Polyurethan-Schaumstoffe, sind bereits in zusammengepreßter Form verpackt worden. Bekannt ist beispielsweise aus der DE-OS 15 36 009 ein vakuumverpackter Feststoff körper aus kompressierbarem, elastischem Stoff, insbesondere aus Schaumstoff, bei dem beispielsweise ein Polyurethanschaumblock in zusammengedrücktem Zustand in einer allseitig umfassenden Hülle gehalten wird. Entsprechendes wird in der GB-PS 11 08 995 gezeigt. Zur Herstellung solcher Preßpackungen wird der Schaumstoff mechanisch oder hydraulisch zusammengepreßt und in diesem Zustand durch die allseitig umfassende Hülle fixiert.

Der Transport von Schaumblockware, insbesondere von in großtechnischem Maßstab heute anfallenden Schaumstoffrohblöcken aus weichelastischem Polyurethanschaumstoff, ist äußerst frachtintensiv, da aufgrund der niedrigen Raumgewichte des Materials (15 bis 80 kg/m³) keine Auslastung der Tragfähigkeit der Transportfahrzeuge gegeben ist. Es wurden speziell konstruierte Lastkraftwagen vorgeschlagen, die ein mit Hydraulikzylindern bewegtes Dach besitzen. Der Lastkraftwagen kann im ausgefahrenen Zustand dieses Daches mit etwa dem Doppelten seines Normalvolumens beladen werden. Durch hydraulisches Einziehen des Fahrzeugdaches wird dann der Schaumstoff für den Transport auf etwa 50% seines Volumens komprimiert. Diese aufwendige Methode kann nur für Sonderfälle eingesetzt werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine leichter handhabbare und insbesondere stapelbare Transport- und Lagerverpackung für Stapel eiiier Mehrzahl von Schaumstoffblöcken bzw. Zuschnitten, insbesondere Kurzblöcken, xu schaffen. Die neue

κι Verpackung soil dabei die optimale Anpassung an die jeweiligen Stoffcharakteristiken des zu verpackenden Polyurethanweichschaumstoffs ermöglichen, dabei beliebig oft wiederverwendbar und wirtschaftlich sein.
Die Erfindung vermeidet bzw. überwindet dabei die folgenden Schwierigkeiten und Gefahren: Versucht man einen Stapel von Schaumstoffblöcken, die beispielsweise in Längsrichtung übereinander liegen, zusammenzupressen, so treten beträchtliche Schwierigkeiten auf, sobald die Höhe des nicht zusammengedrückten Schaumstoffblockstapels der Breite der aufliegenden Schaumstoff-Fläche wenigstens etwa entspricht oder diese gar übertrifft. Diese Schwierigkeiten nehmen mit zunehmender Höhe des Schaumstoffblockstapels zu und sind besonders ausgeprägt, wenn versucht wird, einen Stapel solcher Schaumstoffblöcke von den Schmalseiten des im Querschnitt gebildeten Rechtecks her zusammenzupressen. Der Schaumstoffstapel zeigt hier die zunächst rasch zunehmende Eigenart, seitlich auszubrechen.

J" Selbst wenn es mit großer Vorsicht gelingt, den Stapel von Schaunistoffblöcken zu einem gewissen Ausmaß zusammenzudrücken, so bedarf es nur der kleinsten Feinbewegung oder auch keines äußeren Anlaßes, um ein plötzliches explosionsartiges seilliches Herausschießen einzelner Schaumstoffblöcke bzw. Anteile des .Schaumstoffblockes unter Zusammenbrechen der gesamten Schaumstoffpackung auszulösen. Diese Erscheinung wird um so schwerwiegender, je höher der Stapel von Schaumstoffblöcken wird oder anders ausgedrückt,

■"' je größer das Verhältnis der Höhe des Schaumstoffblokkes zur Breite der Auflagefläche wird.

Es sind vermutlich die in der Praxis nicht /u vermeidenden geringen Inhomogenitäten der Schaumstoffstruktur, die wesentlicher Anlaß für dieses seitliche Herausschießen des .Schaumstoffmaterials beim Versuch des Zusammendrückens sind. Überraschenderweise hat sich aber nun weiterhin das folgende gezeigt: Während die geschilderte Explosionsneigung bei zunehmendem Grad des Zusammendrückens eines Schaumstoffblockstapels zunächst zunimmt, wird bei weiterem Zusammendrücken ein Zustand erreicht, in dem diese Neigung zum seitlichen Ausbrechen wieder abnimmt. Drückt man den Schaumstoffstapel mehr und mehr zusammen, dann verschwindet zunächst diese Neigung zum seitlichen Ausbrechen vollständig, und es wird schließlich ein Kompressionsgrad erreicht, in dem sich ein genau entgegengesetzter Effekt mehr und mehr ausbildet, nämlich der Zustand der stärker werdenden Seitenstabilisierung im zusammengedrückten Schaum-

^b() Stoffstapel. Von dieser Erscheinung macht die erfindungsgemäße Preßpackung Gebrauch. Die Erfindung will aber dabei eine weitere Schwierigkeit vermeiden. Es soll sichergestellt se^;n, daß nach der Entnahme des Schaumstoffs aus der Preßpackung eine praktisch

'·'> vollständige Erholung des Ursprungsvolumens sichergestellt ist. Durch die Lagerung in der Preßpackung soll also keine grundlegende Schädigung der Schaumstoffstruktur eintreten.

Die erfindungsgemäße Lösung für die hier geschilderte Aufgabe liegt bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs darin, daß das zusammendrückbare Material aus weichelastischen Polyurethanschaumstoffblöcken des Raumgewichts von 15 bis 80 kg/m¹ im unverdichtetcn Zustand des Materials besieht und daß im verdichteten Zustand der Verpakkung der Verdichtungsgrad im hinleren Übergangsbereich des Plateaus der Stauchhärtekurvc liegt.

Die Erfindung begehrt dabei Schutz nur für die iu Gesamtheit der vom Patentanspruch umfaßten Merkmale.

Der zusammengepreßte .Schaumstoffblock bzw. -blockstapel weist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im nicht zusammengepreßten Zustand einen mindestens etwa quadratischen Querschnitt auf, d. h. seine Höhe entspricht mindestens etwa der Breite. Die Begriffe von »Höhe« und »Breite« beziehen sich hier und im folgenden auf die Richtung des Prcßdrucks als Bezugsgröße. Die Höhe ist dabei als Ausdehnung in Preßrichtung zu verstehen, die Breite liegt quer zu ihr. in der wichtigsten Auslührungsform der Erfindung besitzt der Schaumstoffblock wenigstens im nicht zusammengepreßten Zustand einen rechteckigen Querschnitt und ist dabei derart zusammengepreßt, daß die Preßplatten auf den Schmalseiten dieses rechteckigen Querschnitts angeordnet sind. Die Höhe eines solchen .Schaumstoffblocks übertrifft dabei seine Breite vorzugsweise um ein Mehrfaches im ungepreßten Zustand. Das Verhältnis von Höhe zur Breite kann dabei so hohe Zahlcnwcrte jo annehmen, daß auch im zusammengepreßten Zustand die Höhe der Packung ihre Breite noch übertrifft.

Das Verhältnis der Breite zur Höhe des Querschnitts des Schaumstoffblocks bzw. -stapeis mehrerer überein ander angeordneter Schaumstoffblöcke beträgt im )5 ungepreßlen Zustand vorzugsweise etwa I : 1 bis etwa 1:15, insbesondere bis etwa 1:10. Für die Praxis der Verpackung von Polyurethansehauinsioff-Rohblöcken aus der kontinuierlichen Fertigung von Polyurethanweichschaum können Verhältnisse der Breite zur Höhe w der jeweiligen Blockstapel im Bereich von etwa 1 : 2,5 bis etwa I : 7 besonders geeignet sein. So läßt sich beispielsweise an Zuschnitten aus der Schaumstoffherstellung die folgende Rechnung aufstellen: Liegt die Breite des Schaumstoffblocks im Bereich von etwa 0,8 bis 2 Metern, z. B. von 0,8 bis etwa 1,5 m, und die Höhe dieser Schaumstoffblöckc beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 1,2 m, vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,0 m, dann kann man solche Blöcke bis zu einer Höhe von etwa 7 m übereinanderstapeln, um gleichwohl nach 5» einer Kompression auf 30 bis 35% der Ursprungshöhe die heute übliche LKW-Ladehöhe von 2,20 bis 2,50 m einzustellen. Jeder Stapel ist dabei im tingepreßten Zustand und vorzugsweise auch noch im gepreßten Zustand ein auf einer Schmalseite stehender Rechteck- « körper, d. h. größerer Höhe als Breite. Es wird dabei häufig bevorzugt sein, die Preßpackungen so hoch wie möglich zu machen, so daß also unter Berücksichtigung der Standardmaße der Rohblöcke Stapel von 5 bis 8 in Längsrichtung übereinandergelegten Blöcken beson- wi ders handliche und kostensparende Preßpackungen ergeben können. Besonders wichtig ist, daß die Erfindung erlaubt, einen Stapel von wenigstens 2, vorzugsweise von wenigstens 3 oder mehr übereinander in Längsrichtung angeordneten Blöcken mit einfachsten i>-> Mitteln so sicher in eine Preßpackung zu überführen, daß ihr Transport mit wesentlich reduzierten Kosten möglich wird.

Die Länge der gepreßten Schaumstoffblöcke, d. h. ihre Erstreckung in der dritten Raumrichtung senkrecht zu der aus Höhe und Breite gebildeten Ebene, kann beliebig gewählt werden. So kann die Länge der Schaumstoffblöcke zwischen etwa 0,5 m bis 4 m variieren. Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich aber auch an wesentlich längeren Schaumstoffsträngen verwirklichen, so daß beispielsweise daran gedacht werden kann, Sattelschlepper mit durchgehenden übereinandergestapelten Schaumstoffsträngen zu beladen, die gemäß der Erfindung zur Preßpackung zusammengedrückt sind.

Der Schaumstoff kann um ein gewisses Maß an den Paleuenflächen über- oder zurückstehen, so daß in der Praxis mit vergleichsweise wenigen Normgrößen der palettenartigen Preßplatten wenigstens die in Betracht kommenden Schaumstoffkurzblöcke verpackt sein können. In dem bevorzugten Fall der Verpackung von Rechteckkörpern mit größerer und dabei insbesondere beträchtlich größerer Höhe als Breite im ungepreßten Zustand ergibt sich der besondere Vorteil, daß hier die palettenarligen Preßplatten auf Schmalseiten des Rechteckkörpers aufliegen und dementsprechend vergleichsweise kleine Außenflächen des Rechteckkörpers abzudecken haben. Sie selbst können also in diesem Falle sehr viel kleiner sein, als wenn sie Boden- und Deckfläche eines liegenden Rechteckkörpers abzudekken hätten.

Nachfolgend ist ein Alisführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Die Erstellung und Handhabung der Preßpackung ist in der F i g. 1 dargestellt. Mittels einer Ablängniaschine 1 wird die endlos laufende Schaunistoffbahn in Kurzblöcke 2 zerteilt. Die Blöcke weiden einzeln oder als Blockstapel in eine Presse 3 eingefahren. Diese Presse ist mit seitenstabilisierenden Elemenlen 5 versehen, die beim Zusammendrücken des Stapels der Schaumstoffblöcke 2 mittels des Stempels 6 ein seitliches Ausbrechen der Schaumstoffblöcke verhindern. Die Presse kann in beliebiger Raumrichtung angeordnet sein. So ist es also auch möglich, mittels bekannter Stapelvorrichtungen die Blöcke übereinanderzustapeln und ^;n eine senkrecht stehende Presse mit Seitenführung einzuschieben.

In der Presse 3 werden die Schaumstoffblöcke zwischen vorher eingebrachten Preßplatten 4 zusammengedrückt. Im zusammengepreßten Zustand werden dann diese sich gegenüberliegenden Platten 4 miteinander verbunden, und zwar mittels Halterungselementen 7. Bei geeigneter Ausgestaltung der Presse ist es z. B. möglich, den zusammengepreßten Stapel einschließlich der druckfesten Preßplatten mit bandförmigem Material, beispielsweise Kunststoff- oder Metallbändern oder Draht zu umschlingen und damit den seitenstabilisierten Preßzustand des Schaumstoffs zu fixieren. Anstelle einer solchen Umschlingung können Seile, Bänder und/oder Ketten seitlich an die Preßplatten 4 angreifen und auf diese Weise den gewünschten Preßzustand sicherstellen.

Die Preßplütten können auch durch seitlich angeordnete stabförmige Halterungselemente miteinander verbunden sein. Solche stabförmigen seitlichen Halterungselemente können z. B. Stangen oder Rohre sein, die vorzugsweise in leicht lösbarer Form, beispielsweise mittels ösen bzw. Schlaufen und haken- bzw. knopfartigen Gegenelementen mit den Preßplatten verbunden sind. In der Presse können diese seitlichen Halterungselemente nicht eineehänet werden, gegebenenfalls sehen

die Seitenführungen der Presse 3 hierfür geeignete Ausnehmungen in der Seitenwandbegrenzung vor. Beim Nachgeben des Drucks der Presse strafft der Innendruck des zusammengedrückten Schaumstoffballens durch Auseinandertreiben der sich gegenüberliegenden Platten die Verbindungsfestigkeit zwischen Platte und seitlichem Halterungselement, so daß der sichere Verschluß der Preßpackung gewährleistet ist. Ihre Rechteckform in allen weiteren Stadien der Lagerung und/oder des Transports ist durch das seitenstabilisiert elastische Verhalten des zusammengepreßten Schaumstoffblocks sichergestellt. Die seillichen Halterungselemente 7 können in ihrer Länge versteilbar sein, um damit der jeweiligen Stapelhöhe der Preßpakkung bei Wiederverwendung der Verpackungsmaterialien angepaßt werden zu können.

Die Preßplatten bestehen beispielsweise aus einem biegesteifen Material, das auch unter den gegebenenfalls beträchtlichen Innendrucken der Packung, die aus dem Ausdehnungsbestreben des zusammengedrückten Schaumstoffs entstehen, als starre druckfeste und möglichst verbindungsfreie Elemente die Außenbegrenzungen der neuen Schaumstoffpackung darstellen. Die Preßplatten können aus allen geeigneten Materialien hergestellt sein. Zu nennen sind hier insbesondere Holz — beispielsweise Sperrholz —, Kunststoffe oder Metall, insbesondere Leichtmetall. Aber auch beispielsweise versteiftes Textilmaterial kann Verwendung finden; notwendig ist nur, daß die Prcßplattcn in der Lage sind, den Innendruck des Schaumstoffs aufzufangen.

Es kann zweckmäßig sein, die seitlichen Halterungselemente an Rippen bzw. Versteifungsstegen angreifen zu lassen, die sich quer und/oder längs über die Preßplatten erstrecken. Ein unerwünschtes Aufbeulen der Preßpackung in ihrer Mitte ist damit mit zusätzlicher Sicherheit zu verhindern.

Nach Verankerung der sich gegenüberliegenden bicgesteifen Platten der neuen Preßpackung miteinander innerhalb der Presse kann die Presse auseinandergefahren werden. Das kompakte Schaumpaket wird entnommen und kann nun in jedes beliebige Fahrzeug verladen und transportiert bzw. auf Lager gestapelt werden. Beim Empfänger wird das Schaumstoffpaket entweder in einer entsprechenden Presse wieder entspannt, oder aber es werden einfach die den Preßdruck aufrechterhaltenden Umschlingungen bzw. seitlichen Halterungen gelöst, so daß sich die Schaumstoffblöckc wieder entspannen können.

In der F i g. 2 ist eine stapelbare Transport- und Lagerpackung gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt. Zwischen den bicgesteifen palettrrtartigcn Platten 4 liegen komprimierte Schaumstoffblöcke 9. Die Packung wird durch seitlich angeordnete Halterungsstäbe 7 fixiert. Die Ziffer 8 zeigt in schematischer Darstellung die leicht lösbare Verbindung zwischen den Platten 4 und den Haltcrungsstäbcn 7, hier beispielsweise als ineinandergreifende Haken bzw. Knöpfe und ösen ausgestaltet. In F i g. 3 ist eine Preßpackung in perspektivischer Ansicht gezeigt. Die obere und vorzugsweise auch die untere Prcßplatlc 4 ist mit quer angeordneten Rippen bzw. Verstcifungsstcgen 10 verslärkt, an denen die Verbindungselemente. 8 angreifen.

In Fig. 4 ist schema tisch ein Schaumstoffrcehteckkörpcr in ungcprcßtem und in gepreßtem Zustand dargestellt. Die Bodenfläche des Schaumsioffblocks — der sich aus mehreren übereinander angeordneter Schaumstoffblöcken zusammensetzen kann — wird durch die Fläche E-F-G-H gebildet. Im ungepreßten

■i Zustand hat der Schaumstoffblock die Höhe E-A. Die Deckfläche ist ABCD. Die Frontseite A-D-H-E besitzt eine beträchtlich größere Höhe (A-E) als Breite (H-E). Durch Pressen in Richtung der Höhe (A-E) wird die Schaumstoffoberfläche in die Lage A\-B\-Q-D\

ίο gedrückt. Durch in der Figur nicht dargestellte Preßplatten auf der Bodenfläche E-F-G-H und der Deckflächc A₁-B]-Q-Du die seitlich — vorzugsweise über die Flächen A,-B\-E-F und D₁-Q-G-H — mit lösbaren Halterungsclementcn verbunden sind, wird der

ι¹") Preßzustand fixiert. Diese Zeichnung zeigt, wie bei einer solchen Ausführungsform die Prcßplalten sehr viel kleiner sein können, als wenn sie auf die Seitenflächen Λ-ß-E-Fbzw. C-D-G-Haufgelegt werden müßten.

Die Untersuchung der Seitenstabilisierung der PoIyurethanschaumstoff-Prcßpakcte hat zu interessanten Zusammenhängen mit der besonderen Beschaffenheil des jeweiligen Schaumstofftyps geführt. Bekannt ist es zur Bestimmung der Stauchhärtc von Schaumstoffen sogenannte Stauchhärtc-Diagramme aufzunehmen. Für

2^r) Polyurethanschaumstoffe ist dabei bekannt, daß sich hierbei eine ausgeprägte Plateaubildung zeigt, d. h. nach anfänglichem Ansteigen der Stauchhärte-Kurve wird rasch ein Punkt erreicht, bei dem ein weitere? Zusammendrücken der Schaumstoffstruktur kein oder

K) kein wesentliches Ansteigen der Stauchhärte-Kurve mil sich bringt. Beim weiteren Zusammendrücken des Schaumstoffs wird dann allerdings dieses Platcai verlassen, die Stauchhärte-Kurve beginnt wieder anzusteigen, um dann schließlich einen in der Rege

π stark nach oben weisenden annähernd geradliniger Verlauf anzunehmen.

Untersucht man Stapel aus jeweils vier Normblöckcr mit den folgenden Abmessungen: Länge 20 cm, Breite 10 cm, Höhe 9 cm, bezüglich ihrer Neigung zurr seitlichen Ausbrechen beim Zusammendrücken bzw. zur dann schließlich auftretenden und sich zunehmcnc verstärkenden Scitenstabilisicrung, so zeigt sich dei folgende interessante Zusammenhang: In den Anfangsstadien des Ansteigens der Stauchhärte-Kurvc nimmi

■r> die Neigung zum seitlichen Ausbrechen des Preßstapeli zunächst rasch zu. Diese Neigung besteht auch noch während des Durchlaufens des Plateaus im Stauchhärtc Diagramm, die Neigung nimmt jedoch dabei wieder ab Wenn der Punkt erreicht ist, bei dem die Stauchhärtc

■>o Kurve beginnt, aus dem Plateau wieder anzusteigen, is der Punkt erreicht, bei dem die Neigung zum seitlicher Ausbrechen aus dem Prcßstapcl nahezu auf NuI abgesunken ist. Wird nun weiter komprimiert, dann irit eine zunehmende positive Scitenxtabilisierung de

ν· Schaumstoffstapcls auf, d. h. die zum seitlichen Ausrci ßcn des Schaumstoff-Stapels erforderlichen Kräfli werden zunehmend größer. Die erreichbaren Höchst werte sind etwa dann erreicht, wenn die Stauchhärtc Kurve bei weiterem Zusammenpressen ihren in

"" wesentlichen geradlinigen und jetzt steil ansteigender Verlauf erreicht hat.

Unter Bcrücksichligung dieser Zusammenhänge ist c: möglich, den jeweils erforderlichen Preßgrad für die zi verpackende Schaumstoff-Type anhand des Stauchhär

■ te-Diagramms zu bestimmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stapelbare Transport- und Lagerverpackung für voluminöse weichelaslische stark zusammendrückbare Materialien, wobei mindestens eine würfelförmige Anordnung des Materials in mehreren Lagen übereinander zwischen zwei gegenüberliegenden lösbar miteinander verbundenen Preßplatten so stark zusammengedrückt gehalten ist, daß der verdichtete Materialblock seitenstabilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material aus weichelastischen Polyurethanschaumstoffblöcken des Raumgewichts von 15 bis 80 kg/m¹ im unverdichteien Zustand des; Materials besteht, und daß im verdichteten Zustand der Verpackung der Verdichtungsgrad am hinteren: Übergangsbereich des Plateaus der Stauchhärtekurve liegt.