DE2445271A1

DE2445271A1 - Apparatus for continuous prodn of foam blocks - having air impermeable sheet covering forming block in open mould

Info

Publication number: DE2445271A1
Application number: DE19742445271
Authority: DE
Inventors: Ulrich Klein; Paul Dipl Ing Dr Ochner
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1974-09-21
Filing date: 1974-09-21
Publication date: 1976-04-08

Abstract

Appts. for continuous prodn. of blocks having a rectangular vertical cross section from plastic foam, esp. polyurethane foam, has an upwardly open mould, and an air impermeable sheet covering the foaming block in the rising zone, an air cushion being formed over the free surface of the sheet. Good control over the expanding foam in the mould, so that the final block has a linear surface. Low investment costs.

Description

Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Blöcken mit im Vertikalschnitt rechteckigem Querschnitt aus Kunststoffschäumen, insbesondere Polyurethan-Kunststoffschäumen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Blöcken mit im Vertikalschnitt rechteckigem Querschnitt aus Kunststoffschäumen, insbesondere Polyurethan-Kunststoffschäumen, in der treibmittelhaltige oder blähfähige Kunststoffmassen in oben offenen Formen zu Blöcken großer Länge aufgeschäumt werden können.Device for the continuous production of blocks with in vertical section rectangular cross-section made of plastic foams, in particular polyurethane plastic foams The invention relates to an apparatus for the continuous production of blocks with a rectangular cross-section made of plastic foams, in particular Polyurethane plastic foams in which blowing agent-containing or expandable plastic compounds can be foamed into blocks of great length in open-topped molds.

Wesentlicher Bestandteil von Vorrichtungen der genannten Art ist eine trogförmige Form, die im wesentlichen am Boden ein Förderband aufweist und zwei gegeneinander verschiebbare Seitenwandbegrenzungen, die ebenso wie das Förderband mit einer Folie abgedeckt werden, wobei die Folie auf der Unterseite vom Förderband weitertransportiert wird, während sie an den Seitenwandungen in der Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des Förderbandes entlang gleitet. ueber eine Aufgabevorrichtung wird ein reaktionsfähiges Gemisch aufgebracht, das durch bei der Reaktion entstehende Gase gebläht wird, wobei der Blähvorgang durch zusätzlich zuge setzte Treibmittel unterstützt werden kann.An essential part of devices of the type mentioned is a Trough-shaped form, which essentially has a conveyor belt at the bottom and two side wall limits that can be moved against one another, just like the conveyor belt be covered with a foil, with the foil on the underside of the conveyor belt is transported further while on the side walls in the direction of movement and speed of the conveyor belt slides along. via a feeding device a reactive mixture is applied, which is produced by the reaction Gases is expanded, the expansion process by additionally added propellant can be supported.

Die bei der Bildung von Schaumstoffblöcken, insbesondere Polyurethan Schaumstoffblöcken, ablaufenden Reaktionen verlaufen vergleichsweise schnell und das in die Form aufgegebene Reaktionsgemisch durchläuft die verschiedensten Zwischenstufen zwischen dem flüssigen und festen Aggregatzustand in Abhängigkeit von seiner Zusammensetzung nicht in jedem Falle gleichförmig. Dies macht sich einerseits in der verschieden langen Steigzone des Schaumstoffblockes bei seiner Entstehung bemerkbar, andererseits bildet sich in der Regel an seiner Oberfläche eine kuppenförmige Gestaltung aus, deren Entstehung den verschiedensten Ursachen zugeschrieben wurde die dann der Konstruktion entsprechend ausgebildeter Vorrichtuqpnzugrundegelegt wurden.So wurde das Auftreten eines teigig-klebrigen Zwischenzustandes in Verbindung mit der Ausbildung einer Oberflächenhaut herangezogen, um durch die Anwendung auseinanderziehbarer Seitenwände das Problem zu lösen. Hierbei ließen sich jedoch Gefügestörungen im Schaum, insbesondere die Ausbildung von tiefer gehenden Rissen im Seitenwandbereich nicht vermeiden.Those involved in the formation of foam blocks, especially polyurethane Foam blocks, reactions taking place run comparatively quickly and the reaction mixture fed into the mold goes through a wide variety of intermediate stages between the liquid and solid aggregate state depending on its composition not uniform in every case. This makes itself on the one hand in the different long rise zone of the foam block noticeable at its formation, on the other hand As a rule, a dome-shaped design forms on its surface, the emergence of which was attributed to the most varied of causes, which was then attributed to the construction appropriately trained devices were taken as a basis a doughy-sticky intermediate state in connection with training a surface skin used to be pulled apart by the application Sidewalls solve the problem. However, this could lead to structural disturbances in the Foam, especially the formation of deeper cracks in the side wall area do not avoid.

Auch Vorrichtungen, die darauf abgestellt waren, der Oberflächenspannung des Reaktionsgemisches entgegenzuwirken und Vorrichtungen, mit Glätteinrichtungen und auf die Oberfläche elastisch einwirkenden Deckelteilen einzuwirken, führten nicht zu einem befriedigenden Erfolg, weil diese in der Regel zu einer Deformation der Poren in einem dickeren Bereich und damit zu einer sogenannten Schwartenbildung führt. Außerdem konnten bei diesen in der Regel in sich starren Deckelteilen die Anpassung an die Steigkurve des Schaumes nur schwer sichergestellt werden, so daß bei einem Rezepturwechsel, d. h. bei einer damit verbundenen Änderung der Gestaltung der Steigkurve längere Einregulierzeiten für die Anpassung der Deckelteile an die Steigkurve erforderlich wurden und damit die Abfallbildung von der zu vermeidenden Kuppenbildung auf die Anfangsstücke des Schaumstoffblockes verlagert wurde.Even devices that were geared towards surface tension to counteract the reaction mixture and devices, with smoothing devices and to act on the surface elastically acting cover parts, led not a satisfactory result because this usually leads to a deformation the pores in a thicker area and thus to a so-called rind formation leads. In addition, the lid parts, which are usually rigid in themselves, were able to Adaptation to the rise curve of the foam can only be ensured with difficulty, so that when changing the recipe, d. H. in the event of a related change in design the rise curve longer adjustment times for the adaptation of the lid parts to the Rise curve were required and thus the formation of waste from the to be avoided Dump formation has been shifted to the initial pieces of the foam block.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Schaumstoffblöcke mit im Vertikalschnitt rechteckigem Schnitt aus Kunststoffschäumen mit geringem maschinellen Aufwand hergestellt werden, die auf möglichst einfache Weise der jeweiligen Steigkurve des sich bildendem Schaumstoffblockes angepaßt werden kann. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die nach dem natürlichen Bildungsgesetz sich ausformende,gekrümmte Gleichgewichtslage an der Oberfläche in eine Lineare umgewandelt werden kann, wenn möglichst unmittelbar vor der Ausbildung der Oberflächenhaut die dann noch ebene Oberfläche von diesem Punkt aus gesehen im Bereich der Steigzone und darüber hinaus durch eine aufgelegte Folienabdeckung im Zusammenwirken mit einem auf die dem Reaktionsgemisch abgekehrte Oberfläche der Folienabdeckung wirkenden Luftpolster in der Gleichgewichtslage gehalten wird.The object of the invention is therefore to create a device with the foam blocks with a rectangular section made of plastic foams in vertical section can be produced with little mechanical effort, which is as simple as possible Way to be adapted to the respective rise curve of the foam block being formed can. The invention is based on the knowledge that after the natural Formation law forming, curved equilibrium position on the surface in A linear can be converted if possible immediately before training of the surface skin the then still flat surface as seen from this point in the area of the riser zone and beyond by an applied film cover in cooperation with a surface facing away from the reaction mixture Foil cover acting air cushion is kept in the equilibrium position.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken mit im Vertikalschnitt rechteckigem Schnitt aus Kunststoffschäumen, insbesondere Polyurethan-Kunststoffschäumen, durch Aufschäumen treibmittelhaltiger und blähfähiger Kunststoffmassen in oben offenen Formen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine die Oberfläche des sich bildenden Schaumstoffblockes im Bereich der Steigzone und möglichst beiderseits darüber hinaus abdeckende folienförmige Bahn mit einem Luftpolster beaufschlagt ist.The invention therefore relates to a device for manufacturing of blocks with a rectangular section made of plastic foams, in particular polyurethane plastic foams, containing blowing agents by foaming and expandable plastic masses in open-topped forms, which are characterized by is that one of the surface of the foam block being formed in the area of Raising zone and, if possible, on both sides also covering film-shaped web is acted upon with an air cushion.

Das Luftpolster wird in vorteilhafter Weise durch eine Vielzahl von Düsen erzeugt, die vorteilhaft in einem Rastersystem angeordnet sind und bei der Anpassung an den Steigprozeß einzeln oder gruppenweise zur Erzeugung unterschiedlicher Staudrucke auf der Folienoberfläche einstellbar sind.The air cushion is advantageously by a large number of Generated nozzles, which are advantageously arranged in a grid system and in the Adaptation to the rising process individually or in groups to produce different ones Back pressure on the film surface are adjustable.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das Rastersystem der Düsen durch eine Reihe oberhalb der Folienbahn im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Strahlrohre erzeugt, die in deren der Oberfläche der Folienbahn zugekehrtem Umfangsabschnitt Düsen aufweisen, durch die jeweils ein Luftstrom austritt, der auf der Folienbahn durch Entstehen eines Staudruckes ein Luftpolster erzeugt.In a preferred embodiment of the invention, the grid system of the nozzles by a row above the film web essentially parallel to one another arranged jet pipes generated, which in the surface of the film web facing Circumferential section having nozzles through each of which an air stream exits, the an air cushion is created on the film web by the build-up of dynamic pressure.

Der Staudruck auf der Oberfläche der Folienbahn kann durch Veränderung der Luftzufuhr zu den einzelnen Strahlrohren oder aber auch durch Heben und Senken der Strahlrohre variiert werden. Er wird vorzugsweise so eingestellt , daß an der Aufgabestelle der Folienbahn auf die Oberfläche des Reaktionsgemisches der Staudruck gegen Null konvergiert, während er mit zunehmender Entfernung von der Aufgabestelle, d. h. mit zunehmender Verfestigung des Reaktionsgemisches stärker wirksam wird, bis er etwa im Kulminationspunkt der Steigzone oder kurz davor seinen höchsten Wert erreicht.The back pressure on the surface of the film web can change the air supply to the individual nozzles or by raising and lowering the nozzles can be varied. It is preferably set so that at the The point where the film web is applied to the surface of the reaction mixture is the dynamic pressure converges to zero, while with increasing distance from the point of application, d. H. becomes more effective with increasing solidification of the reaction mixture, until it reaches its highest value around the culmination point of the climbing zone or shortly before it achieved.

Da die Strahlrohre im wesentlichen freihängend über der Schaumstoffoberfläche in der Steigzone angeordnet sind, kann die Steigkurve sehr leicht beobachtet werden und etwa notwendige Staudruckanpassungen sind auf diese Weise leicht regulierbar.Since the jet pipes are essentially freely suspended above the foam surface are arranged in the climbing zone, the climbing curve can be observed very easily and any necessary back pressure adjustments can be easily regulated in this way.

Die die Oberfläche des sich bildenden Schaumstoffblockes abdeckende Folienbahn kann aus Papier oder Kunststoffolien bestehen und wird vorzugsweise am unteren Kulminationspunkt der Steigkurve, d. h. also dort, wo die erste Schaumbildung einsetzt, von einer Vorratsrolle freihängend der Oberfläche des Reaktionsgemisches zugeführt und von diesem mit der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung mitgeführt. Der freihängende Abschnitt der Folienbahn zwischen der Oberfläche des Reaktionsgemisches und der Abwickelvorrichtung dient zugleich in gewisser Weise als Sperre für Luftströmungen vom Luftpolster in Richtung zur Aufgabestelle des Reaktionsgemisches.The one covering the surface of the foam block that is being formed Foil web can consist of paper or plastic films and is preferably on lower culmination point of the ascent curve, d. H. so there where the first foam formation begins, hanging freely from a supply roll of the surface of the reaction mixture fed and carried along by this at the speed of the conveyor device. The free-hanging section of the film web between the surface of the reaction mixture and the unwinding device also serves in a certain way as a barrier to air currents from the air cushion in the direction of the point of application of the reaction mixture.

Da die Intensität des Luftpolsters nur auf die Oberfläche des sich bildenden Schaumstoffes wirkt, wird die Ausbildung einer verdichteten Oberflächenzone weitgehendst vermieden.Because the intensity of the air cushion only affects the surface of the itself forming foam acts, the formation of a compacted surface zone largely avoided.

Das zur Erzeugung des Luftpolsters verwendete Rastersystem von Düsen kann auch an der Unterseite eines in sich geschlossenen Kastens angeordnet sein, dem zur Erzeugung eines Uberdruckes und damit des erforderlichen Staudruckes auf der Schaumoberfläche über einen Eingangsstutzen die erforderliche Luft zugeführt wird. Auch bei einer solchen Ausführungsform kann das Rastersystem variabel gestaltet werden, indem die einzelnen Düsen ganz oder teilweise verschließbar gestaltet sind.The grid system of nozzles used to create the air cushion can also be arranged on the underside of a self-contained box, to generate an overpressure and thus the required dynamic pressure the required air is supplied to the foam surface via an inlet nozzle will. In such an embodiment, too, the grid system can be designed to be variable by making the individual nozzles completely or partially closable.

Die Erfindung wird in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles der bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment the preferred embodiment explained in more detail.

Es stellen dar: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schaumstoffherstellungsvorrichtung im Bereich der Steigzone unter Einbeziehung der erfindungsgemäßen Vorrichtung u n d Fig. 2 einen Querschnitt durch die gleiche Vorrichtung im Bereich der Trennungslinie II - II der Fig. 1.The figures show: FIG. 1 a partial longitudinal section through a foam production device in the area of the riser zone with the inclusion of the device according to the invention u n d FIG. 2 shows a cross section through the same device in the region of the dividing line II - II of FIG. 1.

In Fig. 1 ist das Obertrum eines Transportbandes 1 mit einer Abdeckfolie 2 versehen, die zusammen mit Abdeckfolien 3 für die Seitenwände eine sich fortbewegende Kastenform ergeben,in die mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung 4 das Reaktionsgemisch zur Bildung des Polyurethanschaumstoffes 5 aufgegeben wird. Kurz nachdem die Oberfläche der Abdeckfolie 2 mit dem noch flüssigen Reaktionsgemisch bedeckt ist, wird dieser Oberfläche eine von einem Abwickelblock 6 zulaufende Folie 7- zugeführt, die auf die Oberfläche des Reaktionsgemisches zu einem Zeitpunkt auftrifft, wo etwa die ersten Blasenbildungen erkennbar sind. Die Folie 7 wird von dem sich bildenden Schaum in der Steigzone mitgeführt und schließlich hinter dem oberen Kulminationspunkt der Steigkurve mit Hilfe einer Aufwickelvorrichtung 8 von ihr wieder abgezogen.In Fig. 1, the upper run of a conveyor belt 1 is with a cover film 2 provided, together with cover films 3 for the side walls one moving box shape result in the with the help of an application device 4 the reaction mixture for the formation of the polyurethane foam 5 is applied. Shortly after the surface of the cover sheet 2 with the still liquid reaction mixture is covered, this surface becomes a film tapering from an unwinding block 6 7- supplied which impinges on the surface of the reaction mixture at a time where, for example, the first blistering can be seen. The slide 7 is from the forming foam in the riser zone and finally behind the upper culmination point the rising curve pulled off from her again with the help of a winding device 8.

Im Bereich der Steigzone des Schaumstoffes ist eine Reihe von Strahlrohren 9 angeordnet, deren der Oberfläche der Folienbahn zugekehrter Umfangsabschnitt Düsen 10 aufweist, durch die Luftstrahlen austreten, die auf der Oberfläche der Abdeckbahn 7 im Bereich der Steigzone ein Luftpolster erzeugen.In the area of the rising zone of the foam there is a row of jet pipes 9 arranged, the surface of the film web facing peripheral section nozzles 10 has, through which air jets emerge, which on the surface of the cover sheet 7 create an air cushion in the area of the climbing zone.

Im einfachsten Falle bestehen die Düsen 10 aus Durchbohrungen der Strahlrohre. In diesem Falle wird die Intensität des Luftpolsters durch die Stärke des zu den Strahlrohren zugeführten Luftstromes und durch variieren des Abstandes zwischen Strahlrohr und Bahnoberfläche eingestellt. Es versteht sich, daß die Durchbohrungen auch mit verstellbar ausgebildeten Düseneinsätzen versehen sein können.In the simplest case, the nozzles 10 consist of through-holes Nozzles. In this case the intensity of the air cushion is determined by the strength of the air flow supplied to the jet pipes and by varying the distance set between jet pipe and web surface. It is understood that the perforations can also be provided with adjustable nozzle inserts.

Die Strahlrohre 9 können je für sich oder paarweise gekoppelt, gegebenenfalls auch batterieweise hintereinandergeschaltet höhenvariabel angeordnet werden. Durch die Ausbildung des Luftpolsters über die gesamte Breite der Blockoberfläche wird die sich normalerweise nach den natürlichen Bildungsgesetzen ausbildende gekrümmte Ober~ flächengleichgewichtslage in eine Lineare umgewandelt und die Oberflächenspannung im wesentlichen ausgeschaltet, so daß sich am fertigen Block nur noch eine geringfügige, praktisch vernachlässigbare Krümmung in den oberen Seitenkanten des Schaumstoffblockes ergibt.The jet pipes 9 can each be coupled individually or in pairs, if necessary can also be arranged in a series of batteries and variable in height. By the formation of the air cushion over the entire width of the block surface is the curved one, which is normally formed according to the natural laws of formation Surface equilibrium position converted into a linear one and the surface tension essentially switched off, so that only a slight, practically negligible curvature in the upper side edges of the foam block results.

Von besonderer Bedeutung ist aber, daß durch das vergleichsweise geringe Kräfte ausübende Luftpolster Deformationen der Poren in einer dickeren Oberflächenschicht vermieden werden, so daß diese im wesentlichen auf einen äußerst dünnen Bereich beschränkt bleiben, der beim Abziehen der Oberflächenbahn 7 an der Abwickelvorrichtung 8 vom Schaumstoffblock entfernt wird. Dadurch entsteht ein Schaumgefüge im Oberflächenbereich,wie es bisher schon nach Entfernen der seitlichen Folienabdeckungen 3 entstanden ist, d. h., daß die Entstehung von zu entfernenden Abfällen auf ein Minimum reduziert wird.Of particular importance, however, is that due to the comparatively low Forces exerting air cushions deformations of the pores in a thicker ones Surface layer can be avoided, so that this essentially on an extremely remain limited thin area when peeling off the surface web 7 on the Unwinder 8 is removed from the foam block. This creates a foam structure in the surface area, as was previously the case after removing the side foil covers 3 was created, d. That is, the generation of waste to be removed on a Minimum is reduced.

Wie schon ausgeführt, folgt die Höhenverstellung der Strahlrohre bevorzugt durch Verlängerung oder Verkürzung von faden- oder seilförmigen Aufhängungen 11 entweder über manuell oder automatisch gesteuerte Aufwickelvorrichtungen 12.As already stated, the height adjustment of the jet pipes is preferred by lengthening or shortening thread-like or rope-like suspensions 11 either manually or automatically controlled winding devices 12.

Claims

Patent claims:

I 1. Device for the continuous production of blocks with im \ & Vertical section of rectangular cross-section made of plastic foams, in particular Polyurethane plastic foams by foaming more blowing agent or expandable Plastic masses in open-topped forms, characterized in that the surface of the plastic block that forms in the area of the riser zone and beyond covered with a film-shaped, essentially air-impermeable web (7) and the free surface of which is acted upon by an air cushion.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the of an unwinding block (6) unwinding film-shaped web (7) between the upper ones and lower culmination points of the rising zone of the foam block being formed rests on the surface.

3. Apparatus according to claim 1, characterized by a plurality of air nozzles, which are arranged according to the climbing process and preferably adjustable are.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a grid system of nozzles (10) is contained in a battery of jet pipes (9) which is approximately parallel and approximately transversely to the rising direction of the foam in the area of the rising zone are arranged.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the jet pipes (9) are arranged individually, in pairs or in batteries so that they can be adjusted in height.