DE2637188C3

DE2637188C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE2637188C3
Application number: DE2637188A
Authority: DE
Inventors: Karl Rapperswil Maeder (Schweiz)
Original assignee: IDC System AG
Current assignee: IDC System AG
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1980-06-19
Also published as: DE2637188B2; AT355316B; DK371976A; FR2321385A1; CH584104A5; NL7609226A; CS188290B2; GB1531782A; SE415240B; FR2321385B3; DE2637188A1; SE7609194L; ATA613376A; ES450791A1

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 Schäumungsmittels verringern.

Aus der DE-PS 12 15 352 ist ein Verfahren bekannt, bei denn eine mit Druckluft vermischte Schaummittellösung 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, welche die Schaumblasen zerstören können. Eine Entspannung und Verdichtung des Schaumes findet nicht statt.

Ferner ist es aus den Unterlagen des DE-GM

19 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 Richtungsänderung^ 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 1 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 Zufuhrkanal 7 mündet in eine Düse 16, und der Zufuhrkanal 9 mündet über eine Düse 17 in einen gemeinsamen Vormischraum 10, der icreisringförmig 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 gehauen.

Das Schaummittellösung-Luft-Gemisch strömt nun durch einen Überführkanal 11 in die Hauptmischzone, welche ein von den Rohren 1 und 2 begrenzter länglicher Ringraum 12 ist

Der Ringraum 12 ist durch Scheidewände 13, 14 in einzelne Kammern 15 aufgeteilt Jede Kammer ist mit Glaskugeln 20 angefüllt Infolge 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 15ώ. Beim Einströmen in die Kammer 15S wird das Gemisch wieder entspannt. Die Scheidewand 13a, die die Kammer 15S stromabwärts begrenzt, ist so ausgebildet, daß nunmehr ein kreisringförmiger Durchgang 19 zwischen dem Umfangsrand der Scheidewand 13a und 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 AuBenoberfläche des Rohres 1 oder entlang der Innenoberfläche des Rohres 2 ausbildet Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die aufeinanderfolgenden Scheidewände iS und 14 den gleichen Abstand voneinander aufweisen. Nun folgt 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 gesteuert werden können, was die Ausbildung eines einwandfreien Schaumstoffes zur Folge hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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, und mit einem durch zwsi 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.