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Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffblöcken Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffblöcken durch Aufbringen der
flüssigen Schaumstoffkomponenten auf eine vorzugsweise als umlaufendes Transportband
ausgebildete Unterlage.
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Es sind bereits Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von Schaumstoffplatten,
insbesondere Polyurethan-flartschaumstoffplatten bekannt, nach denen ein aufschäumendes
Reaktionsgemisch zwischen zwei rollbaren Deckschichten eingetragen wird, die zwischen
zwei sich einander gegenüberliegende Transportbänder, in einem bestimmten Abstand
eingestellt, einlaufen. Die mitgeführten Deckschichten sollen das Verkleben des
Reaktionsgemisches an den Transportbändern verhindern. Der Abstand dieser Transportbänder
dient der Begrenzung der erzielbaren Plattendicke. Durch diese Zwangsbegrenzung
entsteht ein mehr oder weniger starker Schäumdruck, der zur Folge hat, daß sich
bei den in dem eingestellten Zwischenraum aufgeschäumten Platten randverdichtete
Zonen bilden, die wegen der sehr schnell eingestellten Reaktions-, Steige- und Aushärtungszeiten
des Reaktionsgemisches in ihrer Dichte und Zellenstruktur voneinander abweichen,
zumal das Reaktionsgemisch das 10 bis 40-fache seines Ursprungsvolumens annimmt
und so schon geringe Dickenunterschiede beim Auftragen und wegen der Zwangsbegrenzung
der Dickenausdehnung zu erheblichen
örtlichen Abweichungen in der
Dichte und Struktur des Schaumstoffes führen. Die Länge der Transportbänder und
ihre Fördergeschwindigkeit sind so aufeinander abgestimmt, daß das Reaktionsgemisch
erst nach dem Aufschäumen und Aushärten den Transportbandspalt zwischen Formband
und nächstfolgendem Transportband verläßt, und zwar fest verklebt mit den Deckschichten.
Durch die beim Aufschäumen entstehenden Struktur- Dichteunterschiede können innere
Spannungen entstehen, die u.U sogar zu Muldenbildungen dieser Platten führen, was
teilweise durch die Eigenschaften der Deckschichten noch verstärkt bzw. begünstigt
werden kann, und zwar durch verschiedene Dicke, verschiedene Temperatur- und Feuchtigkeitsbeanspruchungen
usw.
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Gemäß einem anderen Verfahren ist man auch dazu übergegangen, die
Schäumhöhe solcher Schaumstoffblöcke beträchtlich zu erhöhen (über 50 cm). Diese
Blöcke werden dann in der gewünschten Nenndicke aufgespalten, was in der Regel durch
oszillierende Messer geschieht, die auch
die Sichtflächen glätten.
Nachteilig hieran sind ein erheblicher Vorrichtungsaufwand und ferner die Tatsache,
daß durch die erhebliche Schäumhöhe Dichteunterschiede unvermeidbar sind, worunter
die Plattenqualität leidet. Außerdem treten bei solchen großen Blöcken erhebliche
Spannungen auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere, d.h. zusätzlich zu den
sich aus Beschreibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen, ein Verfahren
anzugeben, das es ermöglicht, ohne Verlust frei aufgeschäumte Schaumstoffblöcke
herzustellen mit ober- und unterseitig beschnittener Fläche, dies unter Verwendung
nur eines Messers.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
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Die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Weiterentwicklung dieses
erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
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Zufolge des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine verlustfreie
Schaumstoffplättenherstellung
realisiert. Das Reaktionsgemisch kann frei aufschäumen. Es tritt nicht, wie bei
bekannten Verfahren, gegen einen von einem obenliegenden Transportband gebildeten
Begrenzungsanschlag. Die IIomogenität der Schaumstoffstruktur ist gewährleistet.
Im kontinuierlichen Durchlaufverfahren wird der aufgeschäumte, transportierte Strang
abgeschält. Die in sauberem Trennschnitt abgehobene Oberschicht des aufgeschäumten
Blockes oder Stranges wird sodann zur Auftragsstelle zurückbefördert und kontinuierlich
als Auftragsunterlage für die Schaumkomponenten dienend verwendet. Die glatte Schälschnittfläche
kommt dabei nach unten zu liegen. Die Haut ist dadurch der Sicht entzogen eingebettet.
Die Spaltschnittflächen treten als Sichtflächen auf. Eine entsprechende Vorrichtung
kommt daher mit einem Horizontalmesser aus. Ein Vertikalmesser kann diesem nachgeschaltet
werden, wenn beabsichtigt ist, das bandförmige Material in Einzelblöcke bzw. -Platten
zu teilen.'Eine solche Maßnahme ist vor allem auch von Bedeutung, wenn die abgeschälte
Oberschicht in Form von geteilten Platten, auch hier wieder die Auftragsunterlage
bildend, zurückbefördert wird. Wird desweiteren so verfahren, daß das Abschälen
etwa im
Bereich der halben Dicke der dem Messer zulaufenden, neu
aufgetragenen Strangschicht erfolgt, so geschieht die Einbettung der Haut praktisch
in der Plattenmitte (Fertigprodukt). Durch Höhenverlagerung des die Oberschicht
abschälenden Messers läßt sich die Schäumhaut auch höher oder tiefer verlegen. Ausschlaggebend
für die Lage der Schäumhaut ist in der Regel der Verwendungszweck der Schaumstoffplatten.
Dadurch, daß eine solche Platte aus zwei praktisch miteinander verschäumten Abschnitten
gebildet ist, besteht die vorteilhafte#Möglichkeit der gleichzeitigen Einlagerung
einer verstärkenden Auflage vor Aufbringen der Schaumkomponenten auf die zurückbeförderte
Oberschicht einer solchen Platte. Eine entsprechende Armierung kann in Form eines
Gittergewebes aus den verschiedensten gängigen Materialien bestehen. Es kann Streckmetall
verwendet werden oder eine gelochte Blechplatte.
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Sogar durchgehende Flachbleche oder Bänder sind denkbar.
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Auch profilierte Bleche können zur Anwendung kommen. Diese können
u.U. vorbehandelt sein, dies unter Aufbringung eines Primers, Haftvermittlers oder
Klebers. Auch können stärker aushärtende Zwischenschichten auf die Schäumhaut aufgetragen
werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind nachstehend anhand zweier zeichnerisch veranschaulichter Vorrichtungen näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
erstem Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß zweitem Ausführungsbeispiel unter Wiedergabe der Anlaufphase, Fig. 3 diese
Vorrichtung'unter Wiedergabe der Arbeitsphase, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Schaumstoffblock bei in der Mitte liegender
schnumhaut Fig. 6 einen solchen bei außermittig liegender Schäumhaut.
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Beide aus Gründen der Deutlichkeit weitestgehend schematisierte Vorrichtungen
besitzen ein Transportband 1 mit endseitigen Umlenkrollen 2 und 3. Diese sind über
nicht näher dargestellte, jedoch übliche Antriebsmittel gleichsinnig angetrieben.
Weitere Stützrollen können zwischengeschaltet sein.
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Die Förderrichtung ist durch Pfeil kenntlich gemacht.
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Diesem Transportband 1 ist ein in gleicher Richtung förderndes Transportband
4 vorgeschaltet. Dieses führt nur in der Phase des Arbeitsbeginns eine rollbare
oder starre Deckschicht 5 zu. Auf diese Deckschicht wird mit einer über dem Transportband
1 angeordneten Vorrichtung 6 ein schäumfähiges Reaktionsgemisch aufgetragen. Der
Sprühkegel ist mit 7 bezeichnet.
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Die die entsprechenden Schaumstoffkomponenten zuführenden Leitungen
und Behälter sind nicht dargestellt.
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Das aufgetragene Reaktionsgemisch schäunt frei auf, d.h.
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ohne Dickenbegrenzung. Oberseitig bildet sich eine weitgehend geschlossene,
nur ganz leicht verdichtete Schäumhaut H.
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Die Höhe der Schicht wird durch die Auftragsmenge bestimmt. Die Gleichmäßigkeit
und damit auch die relative Glätte der Oberfläche durch die Qualität der Auftragsvorrichtung
6.
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Es entsteht nun ein Plattenstrang St (vergl. Fig. 2).
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Unter Weitertransport durch eine Spaltvorrichtung, die ein horizontal
schneidendes Messer 8 aufweist, welches vorzugsweise oszillierend angetrieben ist,
wird der Strang St abgeschält, d.h. in eine Oberschicht I und eine Basisschicht
II aufgespalten und danach gemäß dem Anwendungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 4 in
vorbestimmten Abschnitten 13 durch einen Querschneider, dessen Messer mit 9 bezeichnet
ist, abgelängt. Abschälen und Ablängen kann auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen
werden.
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Die Strang- bzw. Plattenbreite kann durch bekannte Verfahren begrenzt
werden, z.B. mittels Transportband-Begrenzungsrändern oder auch durch verlorene,
mitlaufende Streifen.
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Die nach dem Abschälen und gegebenenfalls Ablängen anfallende Oberplatte
bzw. Oberschicht I wird nun an den Anfang des Transportbandes 1 zurückgeführt und
auf das Tranportband 1 bzw. gegebenenfalls das vorgeschaltete Band 4 unmittelbar
aufgelegt. Von diesem Zeitpunkt an, bildet die aufgelegte Oberschicht I die Deckschicht,
d.h.
sie übernimmt die Funktion dieses nur für dieAnfangsphase
benötigten Deckstreifens 5. Die Schnittfläche 10 dieser Oberschicht weist nach unten;
die Schäumhaut 11 nach oben, d. h. in Richtung der darüber liegenden Schäumvorrichtung
6.
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Beim Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die abgeschälte Oberschicht
in einer die Vorrichtung 6 überfangenden Schleife 11 zurückgeführt, um als durchgehende
Auftragsunterlage dienend, der Auftragsvorrichtung 6 erneut zugeführt zu werden.
Sie unterläuft dabei eine als Niederhalter wirkende Druckrolle 12, die der Auftragsvorrichtung
6 unmittelbar, gegebenenfalls abgeschirmt, vorgelagert ist. Die Bogenführung ist
so gewählt, daß die Sprühdüse der Auftragsvorrichtung im Schlaufenraum untergebracht
ist. Die Schleife 11 ist durch die dargestellten Rollen abgestützt.
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Beim Anwendungsbeispiel gemäß den Fig. 2 bis 4 hingegen werden die
abgelängten Abschnitte 13 in Querrichtung (Pfeil y) vom Transportband 1 abgenommen,
in Gegenrichtung zur Transportrichtung des Bandes 1 zurückgeführt und unter erneuter
Auflage
auf das Band 1 vor der Auftragsstelle "A" wieder zugeführt, dies unter Benutzung
des vorgeschalteten Transportbandes 4. Diese Lösung wird dann angewandt, wenn Hartschaumplatten
bzw. -blöcke hergestellt werden sollen. Die einzelnen abgelängten Abschnitte 13
bzw. Platten werden fugendicht aneinandergereiht. Es folgt der Auftrag des schäumfähigen
Reaktionsgemisches. Die Dicke entspricht der bei der Anfangsphase, so daß nach Beendigung
dieses Aufschäumvorganges Platten entstehen, die die elneinhalbfache Dicke des Endpro:
duktes aufweisen, d.h., daß dasAbschälen etwa im Bereich der halben Dicke des dem
Messer 8 zulaufenden Stranges St bzw.
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Blockes erfolgt. Die Dicke des fertigen Blockes kann so gering sein,
daß dieser plattenähnliche Form besitzt.
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Sobald daher die erste der Platten die Spaltvorrichtung erreicht,
wird diese auf die Enddicke x der gewünschten Platten eingestellt, so daß jetzt
von dem Strang, der die eineinhalbfache Dicke aufweist, das obere Drittel abgeschält
und zum Bandanfang zurücktransportiert wird. Dieses obere Drittel besitzt die Dicke:
x Die sogenannte Anfahrphase ist beendet, sobald die erste
Platte
bzw. der Strang von eineinhalbfacher Dicke die Spaltvorrichtung erreicht. Es beginnt
die Arbeitsphase.
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Die während der Anfahrphase anfallenden unteren Platten (deren Länge
etwa das zwei- bis dreifache der gesamten Transportbandlänge beträgt) können wieder
verwendet werden, wenn als untere Deckschicht ein Material bzw. ein so vorbereitetes
Material verwendet wurde, von dem sich der Schaumstoff leicht lösen läßt. Diese
Platten können dann nach dem Loslösen mit der Unterseite nach oben ausgerichtet
werden und auch wieder in die Beschichtungsvorrichtung einlaufen.
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Die vom Beginn der Arbeitsphase an beim Spalten anfallenden unteren
Platten sind die als Endprodukt herzustellenden Platten, die beim Weitertransport
auf die Endbreite besäumt und abgelegt werden. Die entsprechende Besäumvorrichtung
ist mit 14 bezeichnet und nur dann erforderlich, wenn nicht eine bandseitige Begrenzung
von vornherein angestrebt ist.
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In beiden Fällen treten die durch die Spaltvorrichtung erzeugten Schnittflächen
als Sichtflächen am Fertigprodukt auf, während die Schäumhaut H, der Sicht entzogen,
im Inneren des Produkts liegt. Die Schicht kann, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in
der Platten-Mittelebene liegen oder, wie aus Fig. 6 ersichtlich, außerhalb dieser
mit z-z bezeichneten Mittelebene.
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Beim Auflegen der zum Bandanfang zurücktransportierten Abschnitte
13 oder endlosen Oberschicht I kann zusätzlich auf die nun oben liegende Schäumhaut
H eine Verstärkungsauflage 15 aufgelegt werden. Diese wird eingebunden. Die entsprechende,
nur in Fig. 3 veranschaulichte Vorrichtung ist mit 16 bezeichnet. Die nur schematisch
veranschaulichte Vorrichtung besitzt eine Druckrolle 12 in Form eines zustellbaren
Niederhalters und eine darüber liegende Vorratsrolle 17 der die Armierung des Fertigproduktes
P bringenden verstärkenden Einlage 15.
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Es besteht auch die DIöglichkeit, diese Vorrichtung innerhalb der
Schleife If unterzubringen.
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Die verstärkende Einlage 15 kann aus einem Gitterwerk, bandartigen
Material, Wickeldraht oder dergleichen bestehen. Die Einlage kann ferner mit iiaftvermittler,
eimer Primer, Kleber oder dergleichen präpariert sein.