DE2517664A1

DE2517664A1 - Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von rechteckigen schaumstoffbloecken und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2517664A1
Application number: DE19752517664
Authority: DE
Inventors: Horst Bokelmann
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US4056595A; GB1520542A; NL7604055A; AU1323376A; DK153076A; FR2308492A1; SE7604584L; BE841019A; ES447253A1; JPS51128365A; DE2517664C3; DE2517664B2

Description

METZELER SCHAUM GMBH, MEMMINGEN

MS 7 7.4.1975

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von rechteckigen Schaumstoffblöcken und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Es ist bekannt, bei der kontinuierlichen Herstellung von rechteckigen Schaumstoffblöcken, bei der ein schäumbares Polyurethan - Reaktionsgemisch frei aufgeschäumt wird, während des Aufschäumvorganges auf die freie Oberfläche des aufsteigenden Schaumes eine gasdurchlässige Auflage aufzubringen. Durch eine derartige Auflage soll die Ausbildung einer konvex gekrümmten Oberfläche des Schaumstoffblockes während des Aufschäumens verhindert werden. Die Krümmung entsteht einerseits durch das seitliche Ankleben der Blockoder Strangflanken an den seitlichen Begrenzungsflächen der Apparatur und andererseits durch die Ausbildung einer festen Haut an der Oberseite, die sich bogenförmig spannt. Diese ungünstige Kuppenbildung soll durch die bekannten Verfahren vermieden werden, indem die Auflage die Blockoberfläche eben hält.

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bekannt, Aus der DT - OS 2 123 216 isVzur Herstellung von rechteckigen Weichschaumstoff - Blöcken unterhalb einer lattenrost- oder jalousieartigen Abdeckung gasdurchlässige Bahnen auf den aufschäumenden Schaumstoff aufzulegen. Durch die gasdurchlässige Bahn soll die Gefahr eines Einsinkens der Abdeckung in das Schaumgemisch ausgeschlossen werden.

Die Vorrichtung gemäß DT - OS 2 123 216 hat jedoch den Nachteil, daß die Abdeckung zur Egalisierung der Schaumoberfläche durch das aufschäumende Gemisch verschmutzt wird. Die DT - OS 2 165 902 sieht daher vor, daß die gasdurchlässig Bahn aätst wieder mit einer undurchlässigen Abschirmbahn abgedeckt wir.i, die verhindern soll, daß das Schaumgemisch die aufliegende Egalisiervorrichtung benetzt.

Die zuvor beschriebenen_;bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß die gasdurchlässige Bahn zumindest zum Teil durch das aufschäumende Gemisch verstopft wird und so keine gleichmäßige Ableitung des sich entwickelnden Reaktionsgases gewährleistet wird, das insbesondere nach Beendigung des Aufschäumvorganges aus der Schaumoberfläche austritt. Außerdem stellt die Verwendung einer gasdurchlässigen Bahn, die nach der Aushärtung des Schaumstoffblockes von diesem abgezogen und verworfen wird, eine unerwünschte Verteuerung des Verfahrens dar. Die Verwendung einer zusätzlichen flüssigkeitsdichten Abschirmbahn, die beispielsweise aus Papier besteht, macht das Verfahren noch aufwendiger und komplizierter.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher

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darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von rechteckigen Schaumstoffblöcken und eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, durch die es möglich wird, den Materialausschuß durch optimale Kontrolle der Querschnittsabmessungen des Schaumstoffblockes während des Aufschäumvorganges auf ein Mindestmaß zu beschränken und zugleich die Fertigung durch einfachere und zweckmäßigere Ausgestaltung der Vorrichtung zu verbessern.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von rechteckigen Schaumstoffblöcken, wobei ein schäumbares Reaktionsgemisch, insbesondere ein Polyurethan - Reaktionsgemisch auf einer sich vorwärts bewegenden Bodenbahn, die von einem Transportband getragen wird, aufgeschäumt wird und wobei während des Aufschäumvorganges auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaumes eine Abdeckbahn aufgebracht wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die auf die Oberfläche aufgebrachte Bahn unter regelbarer Zugspannung steht, und so auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaumes einen regelbaren Druck ausübt, die Bahn etwa an der Stelle von der Schaumstoffoberfläche abgezogen wird, an der der Aufschäumvorgang beendet ist, die abgezogene Bahn gegen die Transportvorrichtung zurückgeführt, getrocknet und dann als Bodenbahn dem Verfahren wieder zugeführt wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die ein Transportband^ Misch- und Zuführeinrichtungen/für das Reaktionsgemisch, senkrechte Bahnefi/als Seitenwände zur seitlichen Begrenzung des rechteckigen Schaumstoffblockes, eine

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Bodenbahn * auf dem Transportband und eine obere Abdeckbahn aufweist, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch eine die Abdeckbahn und die Bodenbahn bildende einheitliche, zusammenhängende Bahn, eine Vorratsrolle! , eine Bremsrolle 3, vertikal und horizontal verstellbare Umlenkrollen 5 und 7 , ein Heizelement 9 und Umlenkrollen 10 und 11 für die Umlenkung der Papierbahn.

Die zusammenhängende Abdeck- und Bodenbahn besteht vorzugsweise aus Papier.

Die aufschäumbaren Gemische können bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise Polyäther- oder Polyester Polyurethanschäume sein.

Vorzugsweise wird die obere Bahn an einem Punkt von der Schaumstoffoberfläche abgezogen, wo der Schaum vom plastischen in den festen Zustand übergeht und wo die Hauptmenge des bei der Reaktion gebildeten Gases zu entweichen beginnt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind insbesondere zur Herstellung von rechteckigen Weichschaumstoffblöcken geeignet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen näher beschrieben.

Fig.l zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 zeigen Schnitte gem. der Linien Α1Λ, BtC und C^C bis 5 -durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

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In der Fig. 1 wird eine Bahnrolle 1 gezeigt, von der eine Bahn, vorzugsweise eine Papierbahn, abgenommen wird, die Ober die Bremsrolle 3 geführt wird. Die Bahn wird über eine übliche Umlenkrolle der Oberfläche des aufsteigenden Schaumes zugeführt. Die Stelle, wo die Bahn auf die Oberfläche des Schaumes aufsetzt, wird durch das erste horizontal und vertikal regelbare Steuerorgan 5 bestimmt. Diese Stelle wird vorzugsweise dorthin gelegt, wo die anfangs konkave Oberfläche des aufsteigenden Schaumes in eine konvexe Oberfläche übergeht. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Schaumstoffoberfläche unterhalb der aufzulegenden Deckbahn mit Luft beaufschlagt wird. Hinter dem zweiten horizontal und vertikal regelbaren Steuerorgan 7 wird die Abdeckbahn von der Oberfläche des Schaumstoffblockes, der nunmehr seine volle Höhe erreicht hat, abgehoben und nachdem die Bahn über eine übliche Umlenkrolle 8 herumgeführt worden ist, zum Trocknen unter dem Heizelement 9 durchgeführt.

Die an regelbaren Schwenkarmen angebrachten Steuerorgane 5 und 7 können als Rollen und/oder Gleiter ausgebildet sein. Die Steuerorgane 5 und 7 können z.B. über hydraulische Zylinder in der Höhenlage und horizontalen Ebene verschoben werden. Auf diese Weise kann der Punkt der Auflage der Abdeckbahn auf der Reaktionsflüssigkeit und der Abnahme von dem aufgeschäumten Block genau eingestellt werden. Die Auflage des Steuerorgans 5 erfolgt vorzugsweise an der Stelle, an der die anfangs konkave Oberflächenlinie der Reaktionsflüssigkeit bzw./ Reaktionsschaumes in eine konvexe Linienführung übergeht. Die Position des Steuerorgans 7 ist vorzugsweise so eingerichtet, daß der Block seine volle Höhe bereits erreicht hat. Die Position kann aber im allgemeinen innerhalb

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eines längeren Bereiches beliebig verschoben werden. Die Abdeckbahn kann also auch noch kurz vor dem Ende des Flüssigphasenbereiches des Schaumes abgezogen werden. Es ist aber auch möglich, die Bahn erst abzuziehen, nachdem die Poren des Schaumes aufgebrochen sind.

Der Vorratsrolle bzw. Bahnrolle 1 kann eine Kantenschneidvorrichtung 2 zugeordnet sein, die die Abdeckbahn seitlich besäumt,so daß die aufgelegte Bahn Randstreifen freiläßt, in denen das Reaktionsgemisch anfangs etwas über die Abdeckbahn hinausschäumen kann. Zwischen den Steuerorganen 5 und 7 kann ggf. - falls das Reaktionsgemisch dies erfordert - eine weitere horizontal und vertikal regelbare Rolle oder ein Gleiter 6 angebracht sein.

Neben üblichen Heizelementen, die in der Lage sind, die abgezogene Abdeckbahn während des Vorbeigleitens zu trocknen, sind insbes. Infrarotheizanlagen geeignet.

Durch die Umlenkrollen 10 und 11 wird gewährleistet, daß die Bahn bis zum Auftreffen auf das Transportband nicht verrutscht und zentrisch zu liegen kommt.

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Abdeckbahn seitlich besäumt wird, erfolgt die Abdichtung der Bodenbahn in den unteren beiden Ecken des Querschnittes der U - förmigen Mulde, die aus der Bodenbahn und den Seitenbahnen gebildet wird, durch Einkleben von zwei Bahnwinkeln· Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung übernehmen diese zugefahrenen seitlichen Bahnen die Funktion der gewinkelten Abdichtungsbahn.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich ohne sonderliche Schwierigkeiten auf unterschiedliche Blockbreiten einstellen. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Steuerorgane 5 und 7 auszutausen. Die Schwenkhebel, welche die Steuerorgane führen, sind verschiebbar angeordnet.

Der sich auf der abgezogenen Abdeckbahn befindende Schaumstoffilm ist gleichmäßig über die Bahn verteilt und nur sehr dünn. Das Gewicht dieses Films pro qra beträgt maximal bis zu 250 g, wenn die Abdeckbahn noch in der Flüssigphase abgezogen wird und vermindert sich bis auf weniger als 50 g, wenn das Abziehen erst nach dem Porenbrechen erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie A^A durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Das Reaktionsgemisch wird hier von der Bodenbahn, den seitlichen Bahnen und der Abdeckbahn begrenzt. Das Steuerorgan 5 überdeckt die gesamte Oberfläche des aufschäumenden Reaktionsgemisches.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebildet, in der das Steuerorgan 5 nur einen Teil der OberJDache des Reaktionsgemisches bedeckt. Die seitlichen Randstreifen sind freigelassen. Die Papierbahn entspricht in ihrer Breite in etwa der Breite des Steuerorgans 5. Die Bodenbahn ist durch Zuführung entsprechend breiter Seitenbahnen auf die Gesamtbreite des Schaumstoffblockes erweitert worden.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine zusätzliche Druckrolle zur Egalisierung der Oberfläche verwendet wird. Die Fig. zeigt einen Schnitt gemäß der Linie B-¹B durch die Vorrichtung.

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Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Linie C¹X. An dieser Stelle hat der Schaumstoffblock seine maximale Höhe bereits erreicht. Die Abdeckbahn ist von der Oberfläche abgezogen worden.

Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, daß die über die Steuerorgane 5 und 7 laufende Bahn eine neue Auflagevorrichtung darstellt, die viel einfacher ist, als die bekannten Auflagevorrichtungen in Form von aneinandergekoppelten Latten bzw. einzeln aufgelegten Latten bzw. Gleitelementen. Der auf die Schaumoberfläche einwirkende Druck kann wesentlich genauer und leichter reguliert werden als bisher. Diese Regelung erfolgt insbesondere durch die Bremsrolle 3 und das Steuerorgan 7. Die aufsteigende Schaummasse kann auf diese Weise frei aufschäumen, ohne daß durch stellenweise übermäßige Druckeinwirkung von oben die Gefahr eines Kollapses des Schaumes besteht.

Die obere Bahn wird auch als Bodenbahn verwendet, was das Verfahren besonders wirtschaftlich gestaltet.

Die Synchronisation zwischen oberer Bahn und Schaumstoff block sowie zwischen der Geschwindigkeit der oberen Bahn und der Bodenbahn ist bereits dadurch gegeben, daß Bodenbahn und Abdeckbahn nicht getrennt sind, sondern aus einer Bahn bestehen. Auf diese Weise wird verhindert, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren Scherkräfte auf den Schaum einwirken, die verursacht werden, wenn Boden- und Abdeckbahn mit verschiedener Geschwindigkeit bewegt werden. Diese Scherkräfte können zur Ausbildung von Rissen im Schaumstoffblock führen.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Schaumstoffblöcke weisen weder in horizontaler noch in vertikaler Richtung Dichteunterschiede auf.

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Claims

MS

PATENTANSPRÜCHE

Ii Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von ^rechteckigen Schaumstoffblöcken, wobei ein schäumbares Reaktionsgemisch auf einer sich vorwärts bewegenden Bodenbahn, die von einem Transportband getragen wird, aufgeschäumt wird und wobei während des Aufschäumvorganges auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaumes eine Abdeckbahn gebracht wird, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die Oberfläche aufgebrachte Bahn unter regelbarer Zugspannung steht und so auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaumes einen regelbaren Druck ausübt, die Bahn etwa an der Stelle von der Schaumstoffoberfläche abgezogen wird, an der der Aufschäumvorgang beendet ist, die Bahn gegen die Transportrichtung zurückgeführt, getrocknet und dann als Bodenbahn dem Verfahren wieder zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bahn an einer Stelle von der Schaumstoffblockoberfläche abgezogen wird kurz bevor der Schaum vom plastischen in den festen Zustand übergeht und wo die Hauptmenge des bei der Reaktion gebildeten Gases zu entweichen beginnt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bahn an einer Stelle von der Schaumstoffblockoberfläche abgezogen wird, kurz nachdem der Schaum vom plastischen in den festen Zustand übergegangen ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeck- und Bodenbahn eine Papierbahn verwendet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeck- und Bodenbahn eine Kunststoffolie verwendet wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckbahn im Bereich zwischen der Auflagestelle und der Abziehstelle zusätzlich beheizt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I₁ welche ein Transportband, Misch- und Zuführeinrichtungen für das Reaktionsgenisch, senkrechte Bahnen als Seitenwände zur seitlichen Begrenzung des rechteckigen Schaumstoffblockes, eine Bodenbahn auf dem Transportband und eine Abdeckbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbahn und die Abdeckbahn eine einheitliche, zusammenhängende Bahn bilden, wobei die von einer Vorratsrolle (1) abgezogene Bahn über eine Bremsrolle (3) horizontal und vertikal regulierbare Steuerorgane (5, 7) und an einem Heizelement (9) vorbeigeführt und dabei getrocknet wird,

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bevor sie als Bodenbahn in die Vorrichtung eingespeist wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Abdeck- und Bodenbahn aus Papier bzw. flexiblem Kunststoff besteht.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von verschiebbaren Schwenkhebeln geführten Steuerorgane (5 und 7) austauschbar sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane (5 und 7) als Rollen bzw. Gleiter ausgebildet sind.
11, Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerorganen (5 und 7) ggf. eine zusätzlich Druckrolle β>) oder ein Gleitstück zugeordnet ist, wodurch die Blockoberfläche noch besser egalisiert wird.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbahn zusätzliche Heizelemente zugeordnet sind·

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13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Heizelemente vorgesehen sind, die die Aufgabe haben, die Abdeckbahn in dem Bereich zwischen Auflagestelle und Abzugstelle ggf. zu erwärmen.

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