DE2557572C2

DE2557572C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt

Info

Publication number: DE2557572C2
Application number: DE2557572A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand 5206 Neunkirchen Althausen; Ferdinand Dr. 5090 Leverkusen Proksa; Reiner 5200 Siegburg Raffel
Original assignee: Maschinenfabrik Hennecke GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Hennecke GmbH
Priority date: 1975-12-20
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1982-08-19
Also published as: FR2335332A1; US4108585A; CA1059712A; FR2335332B1; DE2557572A1; GB1531887A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt, bestehend aus einem endlosen Transportband mit Seitenbegrenzungen des Obertrums, einer Abwickelstation für eine Boden- und Seitenfolie zum Abdecken des Obertrums und der Seitenbegrenzungen, einer Gemischaufgabevorrichtung sowie einer Abwickelstation für eine Deckfolie, die durch eine sich quer zur Förderrichtung erstreckende Umlenkeinrichtung zum Abdecken des aufgetragenen Gemisches frühzeitig auf dieses aufgelegt wird.

Bei der Herstellung von Schaumstoffblöcken hat man den gewünschten rechteckigen Querschnitt dadurch erzielt, daß man das aufschäumende Gemisch mit einer Folie aus Papier oder Kunststoff abdeckt und im Bereich des Aufsteigens des Schaumes durch möglichst sanften flächigen Druck das Entstehen der Wölbung vermeidet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Oberfläche des Schaumstoffblockes nach dem Abziehen der Deckfolie große offene und geschlossene Blasen aufweist. Man war bisher der Ansicht, daß diese Blasen durch die Gasentwicklung bei der Schäumreaktion entstehen. Deshalb isi bereits versucht worden, eine poröse oder perforierte Deckfolie zu verwenden. Nachteilig dabei ist, daß die flächige Egalisiervorrichtung im Aufschäumbereich durch das die Deckfolie s ebenfalls durchdringende Reaktionsgemisch verschmutzt wird. Verwendet man eine Deckfolie mit geringerer Durchlässigkeit, wird zwar der Durchschnitt des Reaktionsgemisches vermieden, jedoch kann das sich unterhalb der Deckfolie befindliche Gas nicht to schnell genug durch die Deckfolie hindurch entweichen. Auch eine Kombination zweier Folien ist bereits vorgeschlagen worden, wobei die gasdurchlässige Folie nochmals mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Folie abgedeckt ist, um ein Verschmutzen der Egalisiervorrichtung zu verhindern. Damit ist natürlich ein großer Aufwand verbunden.

Es gehört zum Verdienst der vorliegenden Erfindung, erkannt zu haber, daß die Blasenbildung an der Ober fläche des Schaumstoffblockes nicht so wesentlich von der Gasentwicklung während der Schäumreaktion abhängt, sondern vielmehr von der Luft, die beim Auflegen der Deckfolie zwischen dieser Folie und der Gemischoberfläche eingeschlossen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das bisher nicht erkannte Problem des Bildens von Blasen auf der Oberfläche des Schaumstoffblockes, die durch Einschließen von Luft beim Auflegen der Abdeckfolie auf das flüssige Reaktionsgemisch entstehen, zu lösen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenkeinrichtung (Walze, Rakel) als Stauvorrichtung zum Egalisieren ausgebildet und in demjenigen Bereich angeordnet ist, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, wobei die Stauvorrichtung mit der Oberfläche des Obertrums einen Spalt bildet, in dem der Abstand der einlaufenden Folien geringer ist als die Höhe der Schicht des Reaktionsgemisches im Stau, und daß der zwischen der einlaufenden Deckfolie und dem Obertrum eingeschlossene Winkel« mindestens 60° beträgt.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Zuführung der Deckfolie in einer solchen Weise erfolgt, daß selbst bei dem manchmal unvermeidlichen Flattern der zugeführten Abdeckfolie diese kontinuierlich fortlaufend Kontakt mit der Oberfläche des aufgetragenen Reaktionsgemisches erhält und kein wellenartiger, sprunghafter Kontakt stattfindet, der die Lufteinschlüsse verursachen würde. Gemäß der Erfindung besitzt die Umlenkeinrichtung eine Doppelfunktion: Sie lenkt die Deckfolie um und dient gleichzeitig dem möglichst frühzeitigen blasenfreien Auflegen der Deckfolie auf das noch flüssige Reaktionsgemisch.

Es versteht sich, daß die Stauvorrichtung in ihrer

Höhe über dem Obertrum des Transportbandes vorzugsweise einstellbar ist, damit sie sich auf verschiedene Schichtstärken des Reaktionsgemisches einstellen läßt.

Nach einer weiteren besonderen, vorteilhaften

Ausführungsform ist die Stauvorrichtung innerhalb des Bereiches, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, in Laufrichtung des Obertrums verschiebbar gelagert.

Diese Maßnahme ermöglicht die optimale Einstellung der Stauvorrichtung auf verschieden schnell reagierende Reaktionsgemische, ohne daß die Produktionsgeschwindigkeit, d. h. die Vorschubgeschwindigkeit des Transportbandes, verändert werden müßte.

Die erfinderische Lehre gibt an, daß der Abstand der Folien im Spalt mit der Höhe des Staus verglichen

werden muß. Es versteht sich, daß man in der Praxis genau so gut die Spalthöhe zwischen der Stauvorrichtung und der Oberfläche des Obertrums des Transportbandes anstelle des Abstandes der Folien heranziehen kann; denn die Folien haben in der Regel nur eine Dicke von wenigen Zehntel Millimetern, während die Stärke des aufgetragenen Gemisches in der Regel mehrere Zentimeter, beispielsweise 3 cm, beträgt

In gleicher Weise kann auch der eingeschlossene Winkel α von der Einlauflinie der Deckfolie aus bis zur Oberfläche des Obertrums gemessen werden, denn normalerweise hat die Gemischschicht im flüssigen Bereich noch ziemlich gleichbleibende Stärke. Aber auch abgesehen davon wären die Abweichungen so gering, daß sie im Rahmen der erfinderischen Lehre is lägen.

Um zu erreichen, daß das Reaktionsgemisch vor dem Spalt einen Stau bildet lassen sich verschiedene Maßnahmen ergreifen:

Beim Anfahren der Vorrichtung mu" mit einem Überschuß gefahren werden, damit sich vor dem Spalt der Stau aufbaut Während der kontinuierlichen Fertigung hingegen muß selbstverständlich die durch den Spalt abgeführte Gemischmenge die gleiche sein, die neu zugeführt wird. Deshalb wird die Schichtstärke des Gemisches noch vor dem Stau der Schichtstärke des Gemisches zwischen den beiden Folien im Spalt entsprechen. Weiterhin kann eine Gemischanhäufung vor der Stauvorrichtung auch dadurch erreicht werden, daß das Obertrum des Bandes !eicht geneigt ist. In diesem Falle nimmt die Schichtstärke des Reaktionsgemisches von der Auftragsstelle bis unmittelbar vor den Spalt zu.

Egalisiervorrichtungen bei Vorrichtungen zur Blockschaum-Herstellung sind bereits bekannt Sie sind jedoch nicht im Bereich des noch flüssigen Gemisches angeordnet sondern erst in demjenigen Bereich, in dem der Aufschäumvorgang abläuft. Auch besitzen sie keine Staufunktion. Beispielsweise zeigt eine bekannte Vorrichtu ng dieser Art einen Gleitschuh, um den eine Abdeckfolie geführt ist Er ist jedoch so weit hinten im Aufschäumbereich angeordnet daß sich bereits auf der Oberfläche des entstehenden Reaktionsgemisches eine Haut zu bilden begonnen hat, die aufgrund ihrer Spannungen bereits die unerwünschte Wölbung verursacht so daß unmittelbar im Anschluß an den Aufschäumungsbereich durch Druckelemente diese Wölbung wieder ausgeglichen werden muß.

Bei einer anderen vorbekannten Vorrichtung ist eine aus einer Walze mit nachgeschaltetem flächigen Rost bestehende Egalisiervorrichtung ebenfalls erst im Aufschäumbereich vorgesehen. Hierbei entsteht der problematische Lufteinschluß zwischen der Oberfläche der Reaktionsgemischschicht und der zugeführten Abdeckfolie, weil diese unter einem sehr spitzen Winkel zur Gemischoberfläche einläuft und erst sehr spät, d. h. erst im Aufschäumbereich, mit der Gemischoberfläche in Kontakt kommt

Schließlich ist noch eine Vorrichtung zum Blockschäumen bekanntgeworden (DE-OS 24 38 285), bei der für die obere Deckfolie eine Umlenkeinrichtung vorgesehen ist Diese Fundstelle macht aber keinerlei Aussage darüber, ob diese Umlenkeinrichtung sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt. Eine Funktion als Egalisiervorrichtung ist nicht ersichtlich. Schon gar nicht läßt sich die erfindungsgemäße Doppelfunktion als Umlenkeinrichtung und Luftsperre daraus herleiten.
Bei einer weiteren Vorrichtung zum Herstellen von Sandwichplatten bildet das flüssige Reaktionsgemisch vor dem durch eine Führungswalze für die obere Deckschicht und dem Obertrum des unteren Transportbandes gebildeten Spalt einen Stau, der höher ist als die Spaltbreite. Die obere Bahnführungswalze hat hier aber nicht den Sinn einer Luftsperre, sondern soll die relativ dünne Gemischschicht gleichmäßig verteilen. Das Problem des Lufteinschlusses besteht bei dieser Vorrichtung ohnehin nicht, da mit ihr relativ steife Deckschichten als Deckfolien verarbeitet werden, die beim Einlaufen kein Flattern verursachen. Deshalb konnte der Fachmann auf dem Gebiet des Blockschäumens diesem bekannten Stand der Technik keine Anregungen entnehmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich in ihrer Ausführungsform noch optimieren:

Nach einer besonderen· Ausführungsform beträgt der Winkel α über 90°; denn je größer der Einlaufwinkel ist, desto geringer ist die Gefahr des Flatterns.

Eine weitere besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Walze als Stauvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzendurchmesser maximal 20 cm beträgt. Hier gilt: Je kleiner der Durchmesser der Walze, d. h. je größer deren Krümmung, desto stumpfer (senkrechter) wird die Abdeckfolie der Gemischschicht zugeführt, die vor dem Spalt einen Stau bildet. Liegt das Niveau des Staus auf der Höhe der Drehachse der Walze, so läuft die Deckfolie senkrecht zum Stau in das Gemisch ein. Andererseits jedoch darf der Stau nicht zu hoch sein, um Überwälzungen und unkontrollierbare Verweilzeiten des Gemisches zu vermeiden.

Verwendet man alternativ einen Rakel als Stauvorrichtung, so sollte dessen Einlaufseite ebenfalls einen Winkel α von mindestens 60°, vorzugsweise jedoch über 90°, aufweisen. Die Einlaufkante sollte leicht abgerundet sein, um ein Brechen der Abdeckfolie zu vermeiden. Der Krümmungsradius der abgerundeten Kante sollte nicht größer als 20 cm sein, vorzugsweise jedoch weit geringer, etwa 1 bis 3 cm.

In einer Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung rein schematisch in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die gesamte Vorrichtung in der Seitenansicht,

Fig.2 ausschnittsweise die Stauvorrichtung, als Walze gestaltet, und

F i g. 3 ausschnittsweise die Stauvorrichtung, als Rakel gestaltet.

In F i g. 1 besteht die Vorrichtung aus einem endlosen Transportband 1, das Seitenbegrenzungen 2 aufweist. Eine Abwickelstation 3 für eine Boden- und Seitenfolie 4 ist eingangsseitig angeordnet. Mittels einer Gemischaufgabevorrichtung 5 wird ein flüssiges Reaktionsgemisch 13 aus Polyol und Isocyanat auf die Bodenfolie 4 aufgetragen, die auf dem Obertrum 6 des Transportbandes 1 gefördert wird. Von der Abwickelstation 7 wird eine Deckfolie 8 abgerollt und unter einer Egalisiervorrichtung 9 hergeführt. Diese besteht aus einer Walze (F i g. 2) oder einem Rakel (F i g. 3) als Umlenk- und Stauvorrichtung 10 zum blasenfreien Auflegen der Deckfolie und zum Egalisieren des noch flüssigen Reaktionsgemisches im Bereich A und aus einem Rost 11 zum Egalisieren des bereits aufsteigenden Schaumes im Bereich B. Dieser Rost 11 wird von dem entstehenden Schaum getragen und ist sehr leichtgewichtig konstruiert. Der fertige Schaumstoffblock ist mit 12 bezeichnet. Die eigentlichen erfinderischen Merkmale sind den Fig. 2 und 3 zu entnehmen, die

gegenüber Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt sind.

In F i g. 2 läuft die Deckfolie 8' unter einem Winkel ot von 60° zur Oberfläche des flüssigen Reaktionsgemisches 13' ein. Die Gemischschicht 13' befindet sich auf der Boden- und Seitenfolie 4', die auf dem Obertrum 6' des Transportbandes Γ ruht. Die Walze 10' hat einen Durchmesser von 8 cm. Zwischen der Walze 10' und dem Obertrum 6' des Transportbandes ist ein Spalt s von der Höhe von 30 mm gebildet. In diesen Spalt s laufen die beiden Folien 4' und 8' ein, die je eine Stärke von 0,2 mm haben. Im Verhältnis zur Spalthöhe ist also ihre Stärke vernachlässigbar. Unmittelbar vor der Walze 10' bildet die Gemischschicht 13' einen Stau 14', dessen Höhe t 35 mm beträgt. Die Schichtstärke vor dem Stau 14' beträgt wie im Spalt s ebenfalls 30 mm. Die Abmessungen s und t sind zur besseren Verdeutlichung

weder proportional noch maßstäblich dargestellt.

In F i g. 3 läuft die Deckfolie 8" unter einem Winkel λ von 120° zur Oberfläche der Schicht 13" des flüssigen Reaktionsgemisches ein. Die Gemischschicht 13" ist auf der Boden- und Seitenfolie 4" aufgetragen, die von dem Obertrum 6" des Transportbandes 1" gefördert wird. Der Rakel 10" weist eine abgerundete vordere Kante 15" auf. Die Neigung seiner Einlaufseite 16" entspricht dem Einlaufwinkel λ von 120°. Der zwischen dem Rakel 10" und dem Obertrum 6" des Transportbandes I" gebildete Spalt s ist 30 mm hoch. Die Stärke der Folien 4" und 8" beträgt jeweils 0,2 mm und ist vernachlässigbar. Unmittelbar vor dem Spalt s baut die Schicht 13" des flüssigen Reaktionsgemisches, die ebenfalls etwa 30 mm stark ist, einen Stau 14" auf, dessen Höhe t 35 mm beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schaumstoffblöcken mit rechteckigem Querschnitt bestehend aus einem endlosen Transportband mit Seitenbegrenzungen des Obertrums, einer Abwickelstation für eine Boden- und Seitenfolie zum Abdecken des Obertrums und der Seitenbegrenzungen, einer Gemischaufgabevorrichtung sowie einer Abwickelstation für eine Deckfolie, die durch eine sich quer zur Förderrichtung erstreckende Umlenkeinrichtung zum Abdecken des aufgetragenen Gemisches frühzeitig auf dieses aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (Walze 10, 10'; Rakel 10") als Stauvorrichtung' zum Egalisieren ausgebildet und in demjenigen Bereich (A) angeordnet ist, in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, wobei die Stauvorrichtung mit der Oberfläche des Obertrums (6,6', 6") einen Spalt (s) bildet, in dem der Abstand der einlaufenden Folien (4', 4"; 8', 8") geringer ist als die Höhe der Schicht (13', 13") des Reaktionsgemisches im Stau (14', 14") und der zwischen der einlaufenden Deckfolie (8, 8', 8") und dem Obertrum (6,6', 6") eingeschlossene Winkel ot mindestens 60° beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauvorrichtung (10, 10', 10") höhenverstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauvorrichtung (10, 10', 10") innerhalb des Bereiches (A), in dem das aufgetragene Reaktionsgemisch noch flüssig ist, in Laufrichtung des Obertrurns (6,6', 6") verschiebbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel λ über 90° beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Walze als Stauvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzendurchmesser maximal 20 cm beträgt.