DE2637188B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kunststoff - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffen aus KunststoffInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/7404—Mixing devices specially adapted for foamable substances
- B29B7/7409—Mixing devices specially adapted for foamable substances with supply of gas
- B29B7/7419—Mixing devices specially adapted for foamable substances with supply of gas with static or injector mixer elements
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kunststoff gemäß Oberbegriff
von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff von
Patentanspruch 2.
Schaumstoffe aus härtbaren, synthetischen Harzen werden üblicherweise durch Vermischen der Lösung
eines Harzes und einer aufgeschäumten Schaummittellösung unter Härten der entstandenen Mischung
hergestellt. Zuerst wird eine Lösung des Schaummittels, die gegebenenfalls einen Härter enthalten kann, in einen
Schaum überführt, und dieser Schaum wird danach mit
der Lösung des synthetischen Harzes vermischt.
Die unter Anwendung bekannten Vorrichtungen ausgeführten Verfahren weisen aber beträchtliche
Nachteile auf. Es lagern sich an den verschiedenen Stellen Harzreste ab, welche den wirksamen Querschnitt
der Einbring- und Austrittsöffnung des Schäutnungsmittels verringern.
Aus der DE-PS 12 15 352 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine mit Druckluft vermischte Schaummitteliösung
in einem langgestreckten, durch zwei konzentrisch zueinander verlaufende Rohre gebildeten Raum geführt
wird. Das Aufschäumen wird im langgestreckten Raum durchgeführt und ist erst nach dem Austritt der Lösung
aus dem Raum beendet Dadurch ist eine einwandfreie Aufschäumung nicht gewährleistet Ferner enthält der
langgestreckte Raum Siebe, weiche die Schaumblasen zerstören können. Eine Entspannung und Verdichtung
des Schaumes findet nicht statt
Ferner ist es aus den Unterlagen des DE-GM ]9 04 763 bekannt, bei der Herstellung von Schaumstoffen
die Schaummittellösung in einer Vormischzone mit Druckluft zu vermischen und aufzuschäumen, wobei der
erhaltene Schaum sodann eine Folge von Richtungsänderungen durchläuft, worauf er mit einer Kunststofflösung
vermischt wird. Hierbei findet jedoch keine alternierende Verdichtung und Entspannung statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung von unerwünschten Harzansammlungen
homogene Schaumstoffe zu erzeugen, wobei der Mengefluß der einzelnen Komponenten sehr genau
bestimmt und gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs I
definierten Gattung gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der erhaltene Schaum mehrfach abwechslungsweise
verdichtet und entspannt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 2 definierten
Gattung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kammern mittels erster und zweiter Scheidewände
voneinander getrennt sind, wobei die Scheidewände mit der gemeinsamen Mittellinie der Rohre einen rechten
Winkel einschließen und jeweils einen Durchgang zur Verbindung benachbarter Kammern aufweisen, wobei
die lichte Weise aufeinanderfolgender Durchgänge unterschiedlich ist und die Durchgänge zueinander
versetzt angeordnet sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung
zum Aufschäumen einer Schaummittellösung darstellt.
Die Vorrichtung weist ein inneres Rohr 1 und ein äußeres Rohr 2 auf, wobei das Rohr 2 das Rohr 1
konzentrisch umgibt. An ihrem rechten Ende gehen die Rohre 1 und 2 in einen Zufuhrabschnitt 3 über. Beim
Zufuhrabschnitt 3 ist ein Rohrstutzen 4 angeordnet, der über einen Zufuhrkanal 5 mit dem inneren Rohr 1
verbunden ist.
Durch den Rohrstutzen 4, den Zufuhrkanal 5 und das innere Rohr 1 wird das synthetische Harz, z. B. ein
Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat, zugeführt. Einzelheiten betreffend die Herstellung und Förderung des
Harzes sind nicht Gegenstand der Erfindung und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.
Ein weiterer Rohrstutzen 6 dient zur Zufuhr der Schaummittellösung. Der Rohrstutzen 6 mündet in
einen Zufuhrkanal 7. Dem Rohrstutzen 6 gegenüberliegend ist ein Rohrstutzen 8 angeordnet, der zur Zufuhr
von Druckluft zur Aufschäumung der Schaummittellö-
sung dient Der Rohrstutzen 8 mündet in einen Zufuhrkanal 9. Der Zufuhr kanal 7 mündet in eine Düse
to, und der Zufuhrkanai 9 mündet über eine Düse 17 in
einen gemeinsamen Vormischraum 10, der kr<5isringförmig
ausgebildet ist Der Massenstrom und der Druck der durch den Rohrstutzen 6 strömenden Schaummittellösung wird mit dem Massenstrom und dem Druck der
durch den Rohrstutzen 8 strömenden Luft zur Erzeugung eines einwandfreien Schaumes im Gleichgewicht
gehalten.
Das SchaummitteUösung-Luft-Gemisch strömt nun durch einen Oberführkanal 11 in die Hauptmischzcne,
weiche ein von den Rohren 1 und 2 begrenzter länglicher Ringraum 12 Kt
Der Ringraum 12 ist durch Scheidewände 13, 14 in einzelne Kammern 15 aufgeteilt Jede Kammer ist mit
Glaskugeln 20 angefüllt Infoige häufiger Umlenkungen werden Schaummittellöung und Luft innig gemischt und
somit Schaum erzeugt
Beim Eintritt in die erste Kammer 15/4 nach dem Überführkanal 11 erfährt das Schaummittellösung-Luft-Gemisch
eine erste Entspannung. Dann strömt das Gemisch durch einen kreisringförmigen Durchgang 18,
der zwischen einem Ring 14a und dem inneren Rohr 1 angeordnet ist, und wird somit wieder verdichtet. Dann
strömt das Gemisch in die Kammer 156. Beim Einströmen in die Kammer 15S wird das Gemisch
wieder entspannt Die Scheidewand 13a, die die Kammer 15 δ stromabwärts begrenzt ist so ausgebildet,
daß nunmehr ein kreisringförmiger Durchgang 19 zwischen dem Umfangsrand der Scheidewand 13a unü
der Innenoberfläche des Rohres 2 gebildet ist Die aufeinanderfolgenden Durchgänge 18, 19, 18a, 19a ...
sind also versetzt zueinander angeordnet Dadurch wird verhindert, daß sich eine Strömung des Gemisches
entweder entlang der Außenoberfläche des Rohres 1 oder entlang der Innenoberfläche des Rohres 2
ausbildet Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die aufeinanderfolgenden Scheidewände 13 und 14 den
gleichen Abstand voneinander aufweisen. Nun folgt
ίο nach der letzten Scheidewand 146 eine Zusatzwand 131,
deren Abstand von der vorgehenden Scheidewand 146 die Hälfte der Abstände zwischen den restlichen
Scheidewänden beträgt
Dadurch, daß das Gemisch mehrfach abwechslungsweise verdichtet und entspannt wird, ist beim Austritt
des von den Rohren 1 und 2 gebildeten Raumes ein äußerst gleichförmiger Schaum vorhanden.
Somit ist die Verteilung der Lösung des Harzes, welche Lösung dem Schaum nach Austritt aus dem
Ringraum zugeführt wird, äußerst homogen, und die Bildung von unerwünschten Harzansammlungen wird
erfolgreich vermindert
Ein weiterer Vorteil der erzwungenen besonderen Strömungsrichtung durch die Aufschäumvorrichtung ist
darin zu finden, daß der Mengenfluß des Schaumes im Vergleich mit Anlagen, die gemäß dem Stand der
Technik ausgebildet sind, in sehr engen Grenzen steuerbar ist so daß die Anteile von Harz und Schaum
und der Mengenfluß des Schaumes genau bestimmt und
H> gesteuert werden können, was die Ausbildung eines
einwandfreien Schaumstoffes zur Folge hat.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, wobei eine
Schaummittellösung in einer Vormischzone mit Druckluft vermischt und aufgeschäumt wird und der
erhaltene Schaum eine Folge von Richtungsänderungen durchläuft, worauf er mit einer Kunststofflösung
vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene Schaum mehrfach abwechslungsweise
verdichtet und entspannt wird.
2. Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, mit Zufuhrleitungen
für Schaummittellösungen und Druckluft wobei die Zufuhrleitungen in eine als Vormischkammer
ausgebildete Aufschäumkammer münden, in welcher Schaum erzeugt wird, unu mit einem durch
zwei .konzentrisch zueinander verlaufenden Rohren gebildeten länglichen Ringraum, der in Längsrichtung
in aufeinanderfolgende, mit kugelförmigen Bauteilen gefüllte Kammern aufgeteilt und mittels
eines Überführkanals mit der Vormischkammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kammern (15) mittels erster und zweiter Scheidewände (13,14) voneinander getrennt sind, wobei die
Scheidewände mit der gemeinsamen Mittellinie der Rohre (1,2) einen rechten Winkel einschließen und
jeweils einen Durchgang (18, 19) zur Verbindung benachbarter Kammern aufweisen, wobei die lichte
Weite aufeinanderfolgender Durchgänge unterschiedlich ist und die Durchgänge zueinander
versetzt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheidewand (13,14) kreisringförmig
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei den ersten Scheidewänden
(14) der Innendurchmesser des Kreisringes größer als der Außendurchmesser des inneren Rohres (1)
und der Außendurchmesser des Kreisringes gleich dem Innendurchmesser des äußeren Rohres (2) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei den zweiten Scheidewänden
(13) der Innendurchmesser des Kreisringes gleich dem Außendurchmesser des inneren Rohres
(1) und der Außendurchmesser des Kreisringes kleiner als der Innendurchmesser des äußeren
Rohres (2) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten
Durchgänge (18,19) abwechslungsweise entlang des länglichen Ringraumes (12) angeordnet sind.
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