DE2813137A1

DE2813137A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von rechteckigen schaumstoffbloecken

Info

Publication number: DE2813137A1
Application number: DE19782813137
Authority: DE
Inventors: Horst Bokelmann
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 1978-03-25
Filing date: 1978-03-25
Publication date: 1979-09-27
Also published as: US4222722A; ES478906A1; GB2044663B; GB2044663A; JPS54131669A; DE2813137C3; DE2813137B2

Description

METZELER SCHAUM GmbH München, 23. 3.1978

Memmingen PAT/Dr.Marx/ho

MS 104 P 78

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von rechteckigen Schaumstoff blocken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rechteckigen Schaumstoffblöcken der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Mit einem solchen Verfahren kann die Ausbildung einer konvex gekrümmten Oberfläche des Schaumstoffblocks während des Aufschäumens vermieden werden. Eine solche Krümmung entsteht einerseits durch das seitliche Ankleben der Blockflanken an den seitlichen Begrenzungsflächen der Maschine und andererseits durch die Ausbildung einer festen Haut an der Oberfläche, die sich bogenförmig spannt. Die dabei entstehenden Kuppen können im allgemeinen nicht verwertet werden, so daß sie als Abfall abgeschnitten werden müssen. Diese ungünstige Kuppenbildung läßt sich durch solche Verfahren vermeiden, indem die Blockoberfläche durch die Abdeckbahn eben gehalten wird.

Im folgenden sollen anhand der beiliegenden einzigen Figur zunächst die Funktionsweise und die Nachteile der bekannten Verfahren erläutert werden.

Eine im allgemeinen aus Papier bestehende Bodenbahn 1 wird von einer Rolle la abgewickelt, läuft über eine Umlenkrolle 12 auf ein von mehreren Rollen 14a, 14b und 14c angetriebenes Transportband 14 und wird von diesem vorwärtsbewegt. Hinter dem Transportband 14, also gemäß der Darstellung in der Figur nach dem Ablaufen an der rechten Rolle 14c des Transportbandes 14, wird die Bodenbahn 1 schließlich auf eine Rolle 15 aufgewickelt.

Das aufschäumbare Polyurethan-Reaktionsgemisch wird von einem über der Bodenbahn 1 angebrachten Mischkopf 5 auf die Bodenbahn 1 aufgebracht. In der Zone des aufsteigenden Schaums wird eine Abdeckbahn über ein Umlenkrohr 6 auf die Schaumoberfläche aufgelegt. Diese Abdeckbahn besteht aus einer die Schaumoberfläche direkt berührenden,

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von einer Rolle 2a abgewickelten Papierbahn oder einem luftdurchlässigen Vlies 2 sowie einer von einer Rolle 3a abgewickelten Papierbahn 3„ Bei Verwendung einer Papierbahn 2 kann die Mitverwendung der zweiten Papierbahn 3 entfallen»

Das Umlenkrohr läßt sich sowohl vertikal als auch in Bandlaufriehtung, die durch den Pfeil angedeutet ist, pneumatisch verstellen=

Das Papier oder Vlies 2 und die ggf. ebenfalls verwendete Papierbahn 3 werden über eine pneumatisch höhenverstellbare Umlenkrolle 8 und über eine stationäre Umlenkrolle 9 von der Blockoberfläche abgezogen.

Die Umlenkrolle 8 befindet sich - in Transportrichtung gesehen - hinter der Stelle, an welcher der aufsteigende Schaum seine maximale Höhe erreicht hat.

Die Abdeckbahn steht unter einer regelbaren Zugspannung, so daß auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaums ein regelbarer Druck ausgeübt wird.

Diese Zugspannung kann beispielsweise durch das Umlenkrohr 6 und die Umlenkrolle B erzeugt werden.

Zusätzlich kann noch ein Lattenrost 7 vorgesehen sein, der an dem Umlenkrohr 6 hängt und auf der Abdeckbahn aufliegt. Aufgrund seines Gewichtes übt der Lattenrost 7 einen Druck auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaums aus, so daß sich keine Kuppen ausbilden können, sondern rechteckige Schaumstoffblöcke entstehen.

Die Breite des Lattenrostes 7 kann pneumatisch verstellt werden.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DT-OS 2 165 902 bekannt.

Bei dem bisher beschriebenen Verfahren tritt nun das Problem auf, die Abdeckbahn, die aus dem Papier oder Vlies 2 und ggf. der Papierbahn 3 besteht, genau synchron mit der Bodenbahn 1 bzw. mit der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes 14 zu bewegen. Denn sobald eine gewisse Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Bewegung der Abdeckbahn und der Bewegung der Bodenbahn 1 bzw. des Transportbandes 14 auftritt, werden auf die Oberfläche des aushärtenden Schaumstoffblocks Scherkräfte ausgeübt, die Risse innerhalb des Schaumstoffblocks bilden. Schaumstoffblöcke mit Rissen sind jedoch beispielsweise für die Matratzenherstellung nicht geeignet, da sie beim Schneiden sehr viel Abfall ergeben.

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Eine naheliegende Möglichkeit zur Lösung dieses Problems wäre, die Drehzahl der Aufwickelrolle für die Abdeckbahn mit der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes 14 zu synchronisieren. Diese Lösung ist jedoch nicht praktikabel, da sich bei gleicher Drehzahl der Aufwickelrolle die Umfangsgeschwindigkeit der Abdeckbahn ändert, wenn die Abdeckbahn fortlaufend aufgewickelt wird, der Aufwickelradius also immer größer wird.

Bei einem aus der DT-OS 2 438 285 bekannten Verfahren werden die Dornen einer Dornenrolle durch die Abdeckbahn in die Blockoberfläche eingedrückt. Dadurch wird die Synchronisierung der Bewegung der Abdeckbahn mit der Bewegung des Bodenpapiers 1 zwangsweise sichergestellt. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, daß im allgemeinen dabei auch die Oberfläche des Blocks durch diese Dorne bzw. Stifte beschädigt wird.

Bei dem aus der DT-OS Z 517 664 bekannten Verfahren wird diese Synchronisierung schließlich dadurch erreicht, daß die Papierbahn 3 über die Umlenkrolle 8 aus der Anlage heraus und über eine Umlenkrolle als Bodenbahn wieder zugeführt wird. Dazu muß jedoch ausreichender Raum für die Führung bzw. Rückführung der abgezogenen Abdeckbahn, die eine Breite von 50 bis 220 cm aufweist, oberhalb und hinter der Anlage zur Verfügung stehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem bzw. der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Insbesondere soll ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung geschaffen werden, mit dem bzw. der ohne Beschädigung des Schaumstoffblocks und ohne großen räumlichen und konstruktiven Aufwand die exakte Synchronisierung zwischen Abdeckbahn und Bodenbahn erhalten wird.

Bei einem Verfahren der angegebenen Gattung wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht. Bei einer Vorrichtung der angegebenen Gattung wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß die Umlenkrolle über ein mit dem Transportband gekoppeltes Getriebe angetrieben wird, so daß sie sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegt, die synchron zu der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes ist. Dabei erfolgt die Kopplung zweckmäßigerweise mit einer Antriebsrolle des Transportbandes. An der Umlenkrolle liegt eine höhenverstellbare Druckrolle an, so daß die Abdeckbahn zwischen Umlenkrolle und Druckrolle

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mit einer Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, die exakt synchron zur Fördergeschwindigkeit des Transportbandes ist. Auf diese Weise lassen sich die oben erläuterten Risse in der Blockoberfläche vermeiden, ohne daß dies mit einer Beschädigung der Blockoberfläche durch Nadeln oder durch großen räumlichen und konstruktiven Aufwand erkauft werden muß.

Da die Möglichkeit besteht, daß die an der Umlenkrolle anliegende Druckrolle durch die mit Schaum bedeckte Abdeckbahn und hier insbesondere das Vlies beschmutzt wird, muß beim kontinuierlichen Betrieb eines solchen Verfahrens die Druckrolle saubergehalten werden. Zu diesem Zweck kann ein weiteres, billiges Papier oder Vlies zwischen die aus dem ersten Papier oder Vlies und der ggf. mitverwendeten Papierbahn bestehende Abdeckbahn und die Druckrolle eingeführt werden, so daß die Druckrolle nicht in Berührung mit dem auf dem Papier oder Vlies befindlichen Schaum kommt.

Bei Versuchen ist festgestellt worden, daß der hergestellte Blockschaum eine Qualität hat, die der bei dem Verfahren nach der DT-OS 2 517 664 erhaltenen Qualität entspricht, ohne daß die Abdeckbahn mit großem konstruktiven und räumlichen Aufwand als Bodenbahn wieder zugeführt werden mußte. Auch das ggf. zusätzlich verwendete Vlies belastet die Herstellkosten nur unwesentlich.

Eine korrekte Rechteckform und die beste Blockoberfläche lassen sich dann erreichen, wenn die Abdeckbahn einen relativ hohen Druck auf den aufsteigenden Schaum ausübt. Andererseits kann dann jedoch die durch das Rollenpaar auf die Abdeckbahn ausgeübte Zugspannung infolge zunehmender Reibung zwischen Abdeckbahn und Rollen bzw. ggf. auch Lattenrost so groß werden, daß Risse in der Abdeckbahn auftreten können.

Es ist deshalb zweckmäßig, Abdeckpapier mit einem Gewicht von mindestens 90 g/m zu verwenden, das sehr viel widerstandsfähiger als das sonst verwendete Papier mit einem Gewicht von ca. 50 g/m ist. Die dadurch entstehenden geringfügigen Mehrkosten werden jedoch durch die Einsparung von Abfällen mehr als ausgeglichen, so daß sich insgesamt eine Kostenverringerung ergibt.

2 Auch das Papier für die Bodenbahn sollte ein Gewicht in der Größenordnung von 90 g/m haben, um einen faltenfreien Einlauf zu gewährleisten.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird in der Übersetzung von dem Transportband zu der Umlenkrolle ein Regelgetriebe vorgesehen, mit dessen Hilfe die Geschwindigkeit der Abdeckbahn in geringem Maße in bezug auf die Geschwindigkeit

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der Bodenbahn verändert werden kann.

Denn bleibt die Geschwindigkeit der Abdeckbahn etwas gegenüber der Geschwindigkeit der Bodenbahn zurück, so läßt sich die Qualität der Blockoberfläche in gewissen Anwendungsfällen noch verbessern.

Der Druck auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaums kann mittels einer auf die Abdeckbahn mit Hilfe der beiden Rollen ausgeübten Zugspannung erzeugt werden. Zusätzlich kann auf der Abdeckbahn noch ein Lattenrost oder mehrere, insbesondere fünf, elektromotorische, höhenverstellbare Egalisierrohre vorgesehen werden. Diese Egalisierrohre sind noch betriebssicherer als der Lattenrost, weil die Reibung mit der Abdeckbahn geringer ist und ein kleinerer mechanischer Aufwand benötigt wird.

Schließlich tritt bei einer solchen Vorrichtung noch das folgende Problem auf: Bei der ersten Aufbringung des Reaktionsgemisches auf die Bodenbahn bildet sich keine scharf begrenzte Anfangslinie aus, sondern das noch flüssige Reaktionsgemisch läuft über die Bodenbahn, so daß die Vorderkante des Schaumstoffblocks im allgemeinen eine unregelmäßige Form hat und deshalb als Abfall abgeschnitten werden muß.

Um eine regelmäßige Vorderkante des Schaumstoffblocks auszubilden, wird deshalb nach einer weiteren Ausführungsform die Bodenbahn in Strömungsrichtung gesehen hinter der Stelle, an der das Reaktionsgemisch aufgebracht wird, über einen senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden Vorsprung geführt, so daß sich an dieser Stelle eine kleine Erhebung bildet, die das noch flüssige Reaktionsgemisch nicht übersteigen kann. Dadurch entsteht also eine genau definierte Vorderkante, von der aus das Gemisch bei der Reaktion aufschäumen kann.

Dieser Vorsprung kann beispielsweise durch eine zwischen Transportband und Bodenbahn befindliche Rolle oder Leiste gebildet werden, über die die Bodenbahn hinweggeführt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende, schematische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Die aus einem Papier oder einem luftdurchlässigen Vlies 2 und ggf. einer Papierbahn 3 mit einem Gewicht von 90 g/m bestehende Abdeckbahn wird, wie erläutert, an der Umlenkrolle 8 von der Schaumblockoberfläche abgezogen und über eine weitere, statio-

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näre Rolle 9 geführt, an der unter einem bestimmten Druck eine pneumatisch höhenverstellbare Rolle 11 anliegt. Die Umlenkrolie 9 ist über ein Getriebe 10 so mit einer Antriebsrolle 14b des Transportbandes 14 gekoppelt, daß sich die Umlenkrolle 9 mit einer Geschwindigkeit dreht, die in einer genau definierten Beziehung zu der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes 14 steht, beispielsweise gleich der Fördergeschwindigkeit oder etwas kleiner als diese ist. Die exakte Beziehung zwischen der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes 14 und der Geschwindigkeit der Umlenkrolle 9 kann mittels eines Regelgetriebes 18 eingestellt werden, das sich in der übertragung von dem Getriebe 10 zu der Umlenkrolle 9 befindet.

Dadurch werden also die Bodenbahn 1, die ebenfalls aus einem Papier mit einem Gewicht

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von 90 g/m besteht, und die Abdeckbahn 2, 3 synchron bewegt.

Von einer weiteren Rolle 4a wird ein weiteres Papier oder Vlies 4 so zwischen die Umlenkrolie 9 und die Druckrolle 11 eingeführt, daß sich das Papier oder Vlies 4 zwischen der Oberfläche des Papiers oder Vlieses 2, an der Schaumreste haften, und der Druckrolle 11 befindet. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Schaumreste die Druckrolle 11 verunreinigen können.

Nachdem das Papier oder Vlies 2, die Papierbahn 3 und das weitere Papier oder Vlies 4 zwischen der Umlenkrolle 9 und der Druckrolle 11 hindurchgeführt worden sind, werden sie über eine weitere Umlenkrolle 16 geleitet und schließlich auf eine Aufwickelrolle 17 aufgewickelt.

Zwischen der Stelle, an der das Reaktionsgemisch auf die Bodenbahn 1 aufgebracht ist, und der Stelle, an der die Abdeckbahn 2, 3 auf den aufsteigenden Schaum aufgelegt wird, also zwischen dem Mischkopf 5 und der Umlenkrolle 6, läuft die Bodenbahn 1 über eine zwischen Transportband 14 und Bodenbahn 1 angeordnete Leiste 13, deren Spitze etwas über die Oberfläche des Transportbandes 14 hinausragt. Dadurch wird eine kleine Erhebung in der Oberfläche der Bodenbahn 1 ausgebildet, so daß das von dem Mischkopf 5 auf die Bodenbahn 1 aufgebrachte, flüssige Reaktionsgemisch diese Erhebung nicht übersteigen kann und also eine glatte, geradlinige Vorderkante des aufsteigenden Schaums definiert.

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Leerseite

Claims

MS 104 P 78

Patentansprüche

( l.JVerfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rechteckigen Schaumstoffblöcken, bei dem ein schäumbares Polyurethan-Reaktionsgemisch auf einer durch ein Transportband bewegten Bodenbahn aufgeschäumt und auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaums eine Abdeckbahn aufgebracht wird, die mittels einer Umlenkeinrichtung von der Schaumstoffoberfläche etwa an der Stelle, an welcher der Aufschäumvorgang beendet ist, abgezogen und mittels einer Umlenkrolle weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (9) über ein mit dem Transportband (14) gekoppeltes Getriebe (10) mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die synchron zu der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes (14) ist, und daß mindestens eine Abdeckbahn (2, 3) zwischen der Umlenkrolle (9) und einer unter Druck an der Umlenkrolle (9) anliegenden, höhenverstellbaren Rolle (11) hindurchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Bahn (4) zwischen die auf der Schaumstoffoberfläche liegende Abdeckbahn (2, 3) und die Druckrolle (11) geführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der unter regelbarer Zugspannung stehenden Abdeckbahn (2, 3) ein regelbarer Druck auf die Oberfläche des aufsteigenden Schaums ausgeübt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Getriebe (10) zwischen der Umlenkrolle (9) und dem Transportband (14), wobei die Umlenkrolle (9) mit einer zu der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes (14) synchronen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, und durch eine unter Druck an der Umlenkrolle (9) anliegende Rolle (11), wobei mindestens eine Abdeckbahn (2, 3) zwischen der Umlenkrolle (9) und der Druckrolle (11) läuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckbahn durch ein luftdurchlässiges, auf der Schaumstoffoberfläche aufliegendes Vlies (2) und eine Papierbahn (3) gebildet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (3) aus Papier mit einem Gewicht von ca. 40 bis 120 g/m besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn aus Papier mit einem Gewicht von ca. 90 g/m² besteht.

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Ct
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Vlies oder eine Papierbahn (4) zwischen der Abdeckbahn (2, 3} und der Druckrolle (11).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch eine einen regelbaren Druck auf die OberfIMdIe₁ des aufsteigenden Schaums ausübende Einrichtung (3,
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung durch zwei Umlenkrollen (6, 8) für die Abdeckbahn (2, 3) gebildet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, auf der Abdeckbahn (2, 3) aufliegenden, höhenverstellbaren Lattenrost (7).
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch mindestens zwei höhenverstellbare, auf der Abdeckbahn (2, 3) aufliegende Egalisierrohre.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß fünf elektromotorisch höhenverstellbare Egalisierrohre vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisierrohre pneumatisch breitenverstellbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, gekennzeichnet durch ein Regelgetriebe (18) in der Übersetzung vom Transportband (14) zu der Umlenkrolle (9) zur Einstellung der Geschwindigkeit der Abdeckbahn (2, 3) mit geringem Vor- oder Nachlauf gegenüber der Geschwindigkeit der Bodenbahn.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Bodenbahn (1) etwas höher als die Geschwindigkeit der Abdeckbahn (2, 3) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbahn (1) in Strömungsrichtung gesehen hinter der Aufgabestelle für das Reaktionsgemisch über einen senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden, über das Niveau des Transportbandes (14) vorstehenden Vorsprung (13) geführt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (13) zwischen der Aufgabestelle für das Reaktionsgemisch und der Auflegestelle für die Abdeckbahn (2, 3) angeordnet ist.

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19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung durch eine Leiste oder Rolle (13) gebildet wird.

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