DE2615374A1

DE2615374A1 - Verfahren und vorrichtung zur schichtstoffherstellung

Info

Publication number: DE2615374A1
Application number: DE19762615374
Authority: DE
Inventors: Harry Edwards; John James Gardner; Brian James Walker
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1975-04-18
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2307654A1; BE840894A; FR2307654B1; NL7603848A; GB1531131A; IT1058698B

Description

betreffend
Verfahren und Vorrichtung zur Schichtstoffherstellung

Priorität: Großbritannien, 18.April 1975, No.16065/75

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schichtstoffherstellung und hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.

Schichtstoffherstellungsverfahren sind bekannt, bei denen eine flüssige schaumbildende Masse auf die Oberseite einer unteren Deckbahn aufgebracht oder auf dieser ausgebreitet wird und bei denen eine obere Deckbahn mit der schaumbildenden Masse entweder vor Beginn des Schäumens oder nach_dem teilweises Schäumen und Expansion stattgefunden haben, kontaktiert wird, wobei die Anordnung dann durch eine Zone, in der die Expansion abgeschlossen wird und eine weitere Zone, in welcher die Stabilisierung stattfindet, beispielsweise durch

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Aushärten oder Härten des Schaums, geführt wird. In vielen Fällen "bevorzugt man das Kontaktieren der oberen Deckbahn mit der Schaumbildungamasse bevor noch ein wesentlicher ochäumvorgang stattgefunden hat; in diesem Verfahren wird die obere Deckbahn im wesentlichen in Eontakt mit dem expandierenden oder treibenden Schaumkcrper mittels einer Presse oder Platte gehalten, die gegebenenfalls flexibel ist und oben auf der Deckbahn mitbewegt wird. Dieses Verfahren leidet an einer Anzahl von Nachteilen, die beispielsweise infolge Reibung unerwünschtes Mitschleppen oder Fressen, unerwünschte Druckänderungen über dem Bereich der oberen Deckbahn und auch die Berührung mit unerwünschten Luftströmen hervorrufen.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen von Schaumlaminaten vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, daß auf eine untere Deckbahn eine flüssige schaumbildende Kasse aufgebracht wird, eine obere Deckbahn in Eontakt mit der schaumbildenden Masse an einer Stelle gebracht -wird, wo im wesentlichen noch keine Expansion stattgefunder! hat und die obere Deckbahn in Eontakt mit den Schaum über die Zone» in welcher die Expansion stattfindet, gehalten wird, indem ein Gasdruck gegen die Oberseite der oberen Deckbahn zur Anwendung gebracht wird und hernach das so erzeugte expandierte Laminat stabilisiert wird.

Beim Verfahren nach der Erfindung lassen sich die Verfahrensschritte vor Expansion des Schaums und die Ver-

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fahrensschritte nach Expansion des Schaums in an sich "bekannter Weise durchführen.

Ein beliebiges Gas kann als Quelle für den Gasdruck benutzt werden, in allgemeinen verwendet man zweckmäßigerweise jedoch Luft. ITormal erweise bevorzugt man die Erwärmung des Gases, beispielsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 50° und 120⁰O abhängig von der Laufgeschwindigkeit und der besonderen für den Schaum benutzten Rezeptur.

Der Gasdruck kann auf die verschiedenste Art und Weise verzugsweise über die gesamte Breite der oberen Kaschierungsbahn und über die Gesamtlänge der Expansionszone zur Anwendung gebracht werden. So läßt sich das Gas durch eine Haube drücken, die sich über eben diesen Bereich erstreckt. Alternativ kann eine Reihe benachbarter Eauben, von denen jede sich über die Gesamtbreite und einen Teil der Länge der Expansionszone erstreckt, verwendet werden, wobei die Reihe insgesamt sich längs der Gesamtlänge der Sxpansionszone erstreckt. Diese sind so angeordnet, daß das Gas längs des Laminats entweicht, wobei vorzugsweise das gesamte Gas, das entweicht, an den Laminatseiten durchtritt.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich anwenden auf die Herstellung von Laminaten oder Schichtstoffen der Art mit einem plastischen oder harzförmigen Schaumkern aus irgendeinem der üblichen für diesen Zwecl-r. Verwendung findenden Materialien. In besonders ge- · eigneter und bevorzugter Weise zur Herstellung solcher Schichtstoffe verwendet man jedoch einen Kern aus

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_ 4 Polyurethanschaum.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Torrichtung zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumstoffkern, der sandwichartig zwischen den beiden äuSeren Deckbahnen angeordnet und an diese gebunden ist, mit Einrichtungen zum Ausbreiten einer schaumbilcienden Masse auf einer unteren Deckbahnfläche so-*'i^ mit Einrichtungen zum Aufbringen einer oberen Deckbahnfläche hierauf und mit Einrichtungen, die einen·Schaum formen oder dessen Formen veranlassen und ihn anschließend stabilisieren. Die Erfindung zeichnet sich aus durch Einrichtungen zum Aufbringen der oberen Deckbahn auf die schaumbildende Masse, bevor noch eine wesentliche Expansion stattgefunden hat und durch Einrichtungen zum Anwenden von Gasdruck gegen die Oberseite der oberen Deck- oder Yerkleidungsbahn über deren gesamten Bereich, während der Schaum in der Schaumexpansionszone expandiert.

Die Einrichtung, um die obere Deckbahn oder Terkleidungsbahn auf die schaumbildende Masse aufzubringen, kann beispielsweise aus.einem Paar von Haltewalzen, die eine unterhalb der unteren Deckbahn, die andere oberhalb der oberen, bestehen. Alternativ lassen diese sich durch verschiedenartige Kombinationen von Elementen, die dem gleichen Zweck dienen, ersetzen. So kann die untere Walze durch eine feste Stange oder Platte ersetzt werden, während die obere

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Walze durch eine federnd gelagerte Schiene oder ein Element derart ersetzt werden kann, wie es beispielsweise in der "britischen Patentschrift 1 190 103 "beschrieben wurde.

Die den Gasdruck liefernden Einrichtungen können aus ein oder mehreren Hauben bestehen, welche sich insgesamt über im wesentlichen den gesaxten Bereich des Schiehtstoffs in der Schaumexpansionozor:s erstrecken, wobei diese mit einer Quelle zur Lieferung von Gas unter Druck verbunden und vorzugsweise co ausgelegt sind, daS sie e3 im wesentlichen dem gesamten Gas ermöglichen, längs der Seiten des Schichtstoffes zu entweichen. Diese Hauben haben vorzugsweise eine oder mehrere perforierte Platten und wirken als Gasverteller, sind vertikal beweglich, so daß der Gasdruck in wesentlichen konstant trotz Änderungen In der Gasdruckanlieferung gehalten werden kann, wobei jede Steigerung des Drucks in? gelieferten Gas für ein Anheben der Platte und su einem größeren Entweichen von Gas führt und :}ec.c Abnahme zu einem Absenken der Platte führt, was zu einem Entweichen von Gas in geringerem Ausmaß und somit zur Aufrechterhalten eines konstanten Gasdrucks führt. Sind eine Vielzahl von Hauben vorgesehen, so kann eine .jede mit einer gerne Ina amen gasliefernden Quelle verbunden sein oder eine jede kann mit ihrer eigenen Versorgungsquelle versehen werden. "Vorzugsweise können die Haube(n) frei sein, sich um eine Achse quer zur Länge des Schichtetoffe bewegen, wodurch ihre vorderen und hinteren Kanten

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im wesentlichen in Kontakt mit der oberen Deck— oder Verkleidungsbahn gehalten werden.

Die Hauben können mit Ausgleich oder gegen Ausgleich versehen sein oder durch beliebige geeignete Einrichtungen belastet sein, um zu einem gewünschter: wirksamen 9-ewicht zu führen, welches den auf die obere Deckbahn auszuübenden Gasdruck steuert osvr. beherrscht.

Oft ordnet man zweckmäßig Einrichtungen unterhalb des Schichtstoffs über der Schaumexpansionez-ona an, um ein Vakuum längs des Teils der Unterseite des Schichtstcffs zu erzeugen.

Die Vorrichtung ist auch mit einer Stabilisierungszone hinter der Expan3icnszone versehen. Diese kann von an sich bekannter Art, wie sie beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 075 401 /i~t, r.3in.

beschrieben

Eine beispielsweise Ausführungsform der ijrfiniujs-r; soll nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, in der:

Fig. 1 eine Schnitt durch eine bevorzugte AusfUhrungsform ist;

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der linie A-A in Hg.

In der Zeichnung handelt es sich bei 1 Tim eine untere Deck- oder Verkleidungsbahn (auch Kaschierung-bahn mög-j

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aus Papier oder einem ähnlichen Material. 2 ist eine Sprühdüse,, die auf die Deckbahn 1 eine flüssige schaumMldende Masse 11, "beispielsweise eins seh.-rambildende Polyurethanes se versprüht und 3 ist eine obere Deckbahn aus Papier oder ähnlichem Material. Bei 4 und 5 handelt es sich um ein Paar von Hnltowalzen, zwischen denen der Schichtstoff durchläuft, bevor noch irgendeine wesentliche Expansion stattgefunden hat. ITach Durchlauf zwischen den Vialssn 4. 5 läuft das Sandwich-Gebilde über eine 3.eihe Teeter Pressentische oder Platten 6, die durch elektrische Preßkissen/beheL sbar sind. Ein Vakuum erhält man an der unteren Verkleidungsfläche mittels eines mit einer nicht dargestellten Vakuumptimpe verbundenen Vakuumkastens 8, wobei Gas durch Löcher in den Oberflächen der Platten oder Pressentische 6 gesaugt wird.

Die obere Verkleidungsbahn wird in Berührung mit dem expandierenden Schaum durch den Druck des Gases gehalten, welches durch eine Reihe-von Hauben oder Kästen 10, welche perforierte Basen haben, geblasen wird. Jede Haube 10 ist frei drehbar um eine Achse BB und ist auch frei vertikal unter dem Sinfluj zunehmenden Gasdruckes beweglich. Die Hauben 10 sind mit Gewicht oder Gegengewicht zur Erzeugung der gewünschten Belastung belastet, im vorliegenden Fall mit pneumatischen Zylindern 12; ein anderes zweckmäßiges Verfahren läßt sich jedoch ebenfalls anwenden.

Gas, beispielsweise Luft, wird den Hauben, vorzugsweise von einem Zentrifugalgebläse zugeführt, wobei das Gas vorzugsweise erwärmt ist. Gewünschtenfalls läßt"sich

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der Gasstrom zu jeder Haube über ein Ventil 13 regeln. Besonders günstig ist dies in Pällen, in denen ein einziges Gebläse zur Gasbeaufschlagung einer Anzahl von Hauben Verwendung findet. Im Gebrauch wird die Gasgeschwindigkeit und der Druck so gewählt, daß 3ede Haube auf einem Gaskissen oben auf der oberen Verkleidungsfläche schwebend gehalten ist. Bevorzugt tritt wenigstens der größere Teil des Gases längs der Enden der Hauben aus. Hierzu ordnet man zweckmäßig Einrichtungen an, wobei man beispielsweise flexible Schürzen oder flexible Gelenkglieder zwischen benachbarten Hauben vorsieht. So wird die auf die Schichtstoffoberfläche ausgeübte Belastung annähernd gleich dem Wirkgewicht der Haube, da jede Zunahme im Druck des gelieferten Gases zu einem Anheben der Haube führt, was zu einer größeren Gasströmung und somit zu einer Verminderung des Drucks auf den gewünschten Wert führt.

An einer Stelle, wo die Expansion des Schaume3 im wesentlichen abgeschlossen ist, tritt das Laminat in ein übliches Förderersystem 14 ein.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung sind äußerst vorteilhaft auch darum, weil eine Reibungsschleppwirkung auf das Laminat auf sehr niedrige Werte vermindert wird und hierdurch eine wirksame Erwärmung der Oberseite möglich wird. Auch der Ausschluß von Kaltluftströmen aufgrund von Rauchabzug

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oder aufgrund von Luffbewegungen, hervorgerufen vom Vakuum gegen die Unterseite,wird ebenfalls erleichtert. Die Verwendung von Gaskissen er-ncglicht es auch, dai3 die obere Verkleidung vollständig in Kontakt mit dem expandierenden Schaum trotz des Vorhandenseins irgendwelcher lokaler Unregelmäßigkeiten gehalten werden kann.

Ansprüche

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Claims

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PATENTANSPRUCHS

1.1 Verfahren zur Erzeugung von Schaumlan.ins.ten

er -schichtstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer unteren Deck- oder Yerkleidungs'oahn eine flüssige schaumMldende Masse aufgebracht wird, eine obere Deck- oder Verkleidungsbahn in Eontakt mit der schaumbildenden Masse an einer Stelle gebracht wird, wo im wesentlichen noch keine Expansion stattgefunden hat und die obere Deckbahn in Xontakt mit dem Schaum über die Zone gehalten wird, in der die Expansion stattfindet, indem ein Gasdruck gegen die Oberseite der oberen Deckbahn zur Anwendung gebracht wird und hernach der so erzeugte expandierte Schichtstoff stabilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein beliebiges zweckmäßiges Ga3 als Quelle für den Gasdruck verwendet wird.

3. Verfahren mch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas a^if eine Temperatur zwischen 50 bis 120⁰O erwärmt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit derr. Gasdruck die obere Verkleidungsbahn über ihre gesarnte Breite und die Expansionszone über ihre gesamte länge beaufschlagt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehender, An-

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Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumlaminate einen Kern aus Polyurethanschaum.aufweisen.

7. Vorrichtung zur Herstellung von Schichtstoffen mit einem Schaumkern, der sandwich-artig zwischen zwei äußeren Deckbahnen angeordnet und hieran gebunden ist, mit Einrichtungen sun Ausbreiten einer schaumbildenden Masse auf einer unteren Deckschichtoberfläche,mit Einrichtungen zum Aufbringen einer oberen Deckbahn hierauf und Porrceinrichtungen bzw. die Formung veranlassende Einrichtungen mit anschließender Stabilisierung eines Schaums, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die die obere Deckbahnoberfläche gegen die schaunüildende Masse aufbringen, bevor noch eine wesentliche Expansion stattgefunden hat; und durch Einrichtungen, die die Oberseite der oberen Deckbahn über ihren gesamten Bereich, während der Schaum in einer Schaumexpajasionszone expandiert, mit einem Gasdruck beaufschlagen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die die obere Deckbahn gegen die schaumbildende Masse aufbringen, aus einem Paar von Haltewalzen (4;5) bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Anlegen eines Gasdruckes aus einer oder mehreren Hauben (10) bestehen, die insgesamt über im wesentlichen die gesamte Fläche des Laminats in der Schaumexpansionszone sich erstrecken, wobei diese Hauben mit einer ein Gas unter Druck liefernden Quelle verbunden sind.

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-ίσιο. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (1O) so ausgebildet sind, daß sie es im wesentlichen dem gesamten Gas ermöglichen, längs der Seiten des Schichtstoffes zu entweichen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (IC) vertikal derart beweglich sind, daß der Gasdruck im wesentlichen trotz der Änderung in der G-asdruckanlieferung konstant gehalten werden kann.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben eine oder mehrere perforierte Platten, die als Gasverteiler dienen, aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben frei beweglich um eine Achse ausgebildet.sind, die quer zur länge des Laminats liegt, derart, daß die vorderen und hinteren Ränder der Hauben im wesentlichen in Kontakt mit der oberen Deckbahn gehalten sind.

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