DE2819709B1

DE2819709B1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von insbesondere mit mindestens einer Deckschicht versehenen Schaumplatten

Info

Publication number: DE2819709B1
Application number: DE2819709A
Authority: DE
Inventors: Josef Kowallik
Original assignee: Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2819709C2; FR2424808A1; SE434242B; IT1116464B; IT7948902A0; SE7901805L; FR2424808B3

Description

beeinflußt wird, wie z. B. Rezeptur, Raumtemperatur, Rohstofftemperatur, Temperatur der Deckschalen usw.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierli- 45 Wenn diese Kriterien nicht absolut eingehalten werden,

chen Herstellung von insbesondere mit mindestens kann mit einer Druckmessung die Anlagenregelung

einer Deckschicht versehenen Schaumplatten, wobei nicht einwandfrei durchgeführt werden. Andererseits

der im Einlaufquerschnitt zwischen Fördervorrichtung wird bei harten und halbharten Deckschichten der

und Schäumvorrichtung der Fertigungsanlage eintre- Aufschäumdruck in die Deckschalen eingeleitet und von

tende Schaum berührungslos abgetastet und dement- 50 dort aus weiter in die Meßgeräte gebracht Ungleiche

sprechend die Fertigungsanlage durch eine Regelung Schaumverteilung und Raumgewichtsdifferenzen usw.

der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung und/oder werden über die starren Deckschichten ausgeglichen, so

der Schaumabgabe gesteuert wird sowie eine Vorrich- daß auch in dieser Beziehung keine exakte Messung

tung zur Durchführung des Verfahrens. gegeben ist

Bei bekannten kontinuierlich arbeitenden Fertigungs- ⁵⁵ Für eine einwandfreie Herstellung eines mängelfreien

anlagen für die Herstellung von vorzugsweise mit Produktes muß jedoch einmal die Strecke zwischen

Deckschichten versehenen Schaumplatten wird zur Schaumaustritt und Schaumreaktion bzw. Schaumreak-

Erzielung einer für ein einwandfreies Produkt möglichst tion und Doppelplattenband an der Stelle des

gleichmäßigen Schaumeinbringung die Abhängigkeit Auftreffens des reagierenden Schaumes an der oberen

der Schaumreaktion zur Fertigungsanlagengeschwin- 60 Begrenzung, z.B. der oberen Deckschicht möglichst

digkeit visuell festgestellt und manuell gesteuert gleichbleibend sein. Bei verzögerter Schaumreaktion,

Diese Tatsache begründet Qualitätseinbußen, Be- bedingt durch unterschiedliche Kriterien, vergrößert

triebsunterbrechungen und darüberhinaus erheblichen sich diese Strecke, während sie sich in umgekehrtem

personellen Kostenaufwand. Falle bei beschleunigter Reaktion verkürzt Diese

Es ist bekannt, zur Erleichterung wegen ihrer ⁶S Differenzen müssen durch Geschwindigkeitssteuerung

Vorzüge berührungslose Steuerungen zu verwenden. der Fertigungsanlage entsprechend ausgeglichen wer-

So ist z. B. in der US-PS 32 33 576 beschrieben, eine den.

derartige Anlage mit Hilfe von die Schaumhöhe vor Desweiteren ist sowohl die Auftrefflinie des Schau-

mes in Fertigungsrichtung als auch der Verlauf des Schaumquerschnittes quer zur Fertigungsrichtung von besonderer Wichtigkeit für die Qualität der auf derartigen Fertigungsanlagen hergestellten Schaumstoffplatten.

Die Bewegung des Schäumkopfes quer zur Fertigungsrichtung ist entscheidend für die Mengenverteilung des Schaumes im Produktquerschnitt. Bei zu langsamer Umschaltgeschwindigkeit des hin- und hergehenden Schäumkopfes kann z.B. eine starke Anhäufung des Schaumes im Randbereich der Schaumstoffplatte auftretea Trotz zusätzlich eingebauter zeitregeibarer Umschaltventile hat sich in der Praxis gezeigt, daß diese Maßnahmen nicht immer ausreichen und zumindest lange Rüstzeiten und Probeläufe erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der automatisch das Auftreffen des Schaumes in einem bestimmten Bereich in Fertigungsrichtung und auch die gleichmäßige Verteilung des Schaumes über den Produktquerschnitt eingehalten werden können.

Gemäß der Erfindung wird dazu bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, daß zur Steuerung mehrere, über die gesamte Breite des Einlaufquerschnittes angeordnete Einzelmeßstellen zur Ermittlung der Dicke des Schaumes benutzt werden.

Dabei können die Meßergebnisse für eine Regelung der Geschwindigkeit des Doppelplattenbandes und/ oder der Schäumvorrichtung ausgenutzt werden, wobei so zweckmäßigerweise bei der Schäumvorrichtung eine Regelung des Bewegungsverlaufes und/oder der Austrittsmenge erfolgen kann.

Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn die Messung mittels Ultraschall erfolgt, wobei die Verwendung von als Sender und Empfänger wirksamen Ultraschallmeßköpf en besonders zweckmäßig ist

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus im wesentlichen einer Fördervorrichtung, einer Schäumvorrichtung und einer Steuerung mit berührungslos wirkenden Meßköpfen zeichnet sich dadurch aus, daß die Ultraschallmeßköpfe in mindestens einer Reihe im Abstand voneinander quer zur Fertigungsrichtung vor der Fördervorrichtung angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die Ultraschallmeßköpfe bei einem als Fördervorrichtung ausgebildeten Doppelplattenband im Bereich der vorstehenden Auflage des unteren Plattenbandes angeordnet

Zweckmäßigerweise sind dabei die Ultraschallmeßköpfe zwischen dem Beginn des oberen Plattenbandes und vorgeschalteten Andrückrollen vorgesehen.

Um ein gewisses Toleranzfeld zu erhalten, können dabei auch zwei Reihen von Ultraschallmeßköpfen in Fertigungsrichtung im Abstand hintereinander angeordnet sein.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß das Auftreffen des reagierenden Schaumes an seine obere Begrenzung gleichzeitig über die gesamte Schaumplattenbreite auf einer Linie quer zur Fertigungsrichtung erfolgt und daß die Lage dieser Linie in Fertigungsrichtung gleichbleibt

Dadurch können die ständig steigenden Anforderungen an die Qualität von Schaumplatten insbesondere bei mit profilierten Deckschichten versehenen Verbundelementen in vorteilhafter Weise erfüllt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung die Einlaufseite einer Fertigungsanlage

F i g. 2 die Draufsicht auf den sich auf der unteren Deckschicht ausbreitenden Schaum bei gleichmäßiger Auftrefflinie

F i g. 3 bei an den Rändern voreilender Auf tref flinie

F i g. 4 bei in der Mitte voreilender Auftrefflinie.

Das Doppelplattenband 1 übernimmt die Weiterförderung und Formhaitung eines Verbundelementstranges, der besteht aus einer von oben einlaufenden oberen Deckschicht 2 und einer unteren Deckschicht 3, zwischen denen Schaum 4 eingebracht ist

Das untere Plattenband 5 weist im Einlaufbereich eine gegenüber dem oberen Plattenband 6 vorstehende Auflage 7 mit vorgeordneten Andruckrollen 8 für die obere Deckschicht 2 auf. Ober dieser Auflage 7 sind in einer Reihe im Abstand nebeneinander Ultraschallmeßköpfe 9 angeordnet, die als Sender und Empfänger wirksam sind.

Der später aushärtende Schaum 4 wird von einem hin- und herschwenkenden Schäumkopf 10 einer Schäumvorrichtung 11 im flüssigen Zustand auf die untere Deckschicht 3 gespritzt Der Schaum verteilt sich über die Breite der Deckschicht 3 und schäumt unter Bildung einer sogenannten »Bugwelle« auf, bis er im Bereich der Ultraschallmeßköpfe 9 an die obere Deckschicht 2 entlang einer Auftrefflinie 12 bzw. 13,14 anstößt

Die Ultraschallmeßköpfe 9 senden einen Impuls aus, der reflektiert wird, wobei der Reflektionsstrahl von einem Empfänger aufgenommen wird. Beim Auftreffen des reagierenden Schaumes 4 an der oberen Deckschicht 2 verändert sich der Schallmeßwert

Diese Veränderung wird im Verstärker 15 über die Zuleitung 16 empfangen, verstärkt und an das Schaltpult 17 über die Leitung 18 weitergegeben. Vom Schaltpult 17 aus werden entsprechende Regelimpulse entweder über den Anschluß 19 zum Antriebs 20 des Doppelplattenbandes 1 zur Regelung der Fördergeschwindigkeit gegeben oder über den Anschluß 21 zur Schäumvorrichtung 11, die u. a. die Geschwindigkeit des Schäumkopfes 10 bestimmt

Durch die Auswertung der Meßwerte der Ultraschallmeßköpfe 9 über einen Computer im Schaltpult 17 ist es nun möglich, durch Regelung der Geschwindigkeit des Doppelplattenbandes und ggfs. auch der Austrittsmenge des Reaktionsgemisches den Bereich des Auftreffens des Schaumes 4 an die obere Deckschicht 2 immer im gleichen gewünschten Abstand zum Doppelplattenband 1 zu halten. Desweiteren ist es auch über das Schaltpult 17 durch Steuerung des Bewegungsablaufes des Schäumkopfes 10, nämlich hinsichtlich Geschwindigkeit, Umschaltzeit und Schwenkweg und/oder der Austrittsmenge zu erreichen, daß das Auftreffen des reagierenden Schaumes an die obere Deckschicht 2 gleichzeitig über die gesamte Breite der Deckschichten erfolgt

Es wird also eine sowohl hinsichtlich ihrer Lage in Fertigungsrichtung ab auch ihres Querschnittes quer zur Fertigungsrichtung gleichbleibende »BugweOe« bzw. Auftrefflinie 12 erreicht, wie sich das aus dem in der Fig.2 dargestellten Normalfall ergibt, bei dem die Schaumverteilung gleichmäßig Ober den gesamten Querschnitt des Verbundelementes erfolgt

Falls sich jedoch davon abweichende unerwünschte Auftrefflinien 13,14 gemäß den Fig.3 und 4 ergeben sollten, so müßte jeweils der Bewegungsablauf des

Schäumkopfes 10 entsprechend den Meßwerten der einzelnen Ultraschallmeßköpfe 9 angepaßt werden, bis eine Auftrefflinie 12 gemäß F i g. 2 erreicht wird.

Es kann selbstverständlich auch in speziellen Fällen durch entsprechende Steuerung auch ein besonderer Verlauf des Schaumes über die Breite eingehalten werden. So kann z. B. gezielt eine Auftrefflinie gemäß den F i g. 3 bzw. 4 erreicht werden.

Dabei wäre eine Auftrefflinie 13 gemäß F i g. 3 z. B.

bei gewünschtem Schaumüberschuß in den Randbereichen des Verbundelementes zweckmäßig, wenn der Schaum z.B. in die evtl. dort größeren Querschnitte gedrückt werden soll.

Eine Auftrefflinie 14 gemäß der Fig.4 könnte z. B. dann vorteilhaft sein, wenn die Ausfüllung enger und/oder tiefer Sicken im mittleren Bereich eines Verbundelementes gewährleistet werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Zusammentreffen der Deckschichten abtastenden Patentansprüche- ' Fotozellen zu steuern. Diese Steuerart hat jedoch den

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Nachteil, daß durch den geraden Lichtstrahl der von insbesondere mit mindestens einer Deckschicht einem Spiegel reflektiert und wieder aufgenommen versehenen Schaumplatte, wobei der im Einlauf- 5 oder direkt empfangen wird, nur bei Unterbrechung querschnitt zwischen Fördervorrichtung und dieses Strahles ein Steuerimpuls gegeben werden kann. Schäumvorrichtung der Fertigungsanlage eintreten- Ein derartiger Steuerimpuls bedeutet nur, daß der de Schaum berührungslos abgetastet und dement- Lichtstrahl an irgendeiner Stelle seines Weges durch sprechend die Fertigungsanlage durch eine Rege- Schaum unterbrochen worden ist, d.h. ob die aufgelung der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung io brachte Schaummenge zu groß oder zu klein ist, ohne und/oder der Schaumabgabe gesteuert wird, da- daß eine Aussage über den Schaumverlauf über die durch gekennzeichnet, daß zur Steuerung gesamte Schaumplattenbreite getroffen werden kann, mehrere, über die gesamte Breite des Einlaufquer- Darüberhinaus können die Fotozellen unter den schnittes angeordnete Einzelmeßstellen zur Ermitt- vorliegenden Betriebsbedingungen leicht verschmutzen lung der Dicke des Schaumes benutzt werden. 15 und außer Betrieb gesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Es ist auch in der DE-OS 18 04 725 bereits zeichnet, daß die Messung mittels Ultraschall erfolgt beschrieben, die Breite des eintretenden Schaumes zu

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens messen und das Ergebnis für die Steuerung der Menge nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus im des aufgebrachten Schaumes zu benutzen und zwar wesentlichen einer Fördervorrichtung, einer 20 durch Anordnung von zwei Elektroden an der oberen Schäumvorrichtung und einer Steuerung mit beruh- oder unteren Seite bzw. je einer Elektrode an der rungslos wirkenden Meßköpfen, dadurch gekenn- oberen und unteren Seite der Schaumplatte. Dabei wird zeichnet, daß die Ultraschallmeßköpfe (9) in die Kapazität entsprechend der jeweiligen Breite des mindestens einer Reihe im Abstand voneinander eintretenden Schaumes gemessen. Ggfs. kann auch quer zur Fertigungsrichtung vor der Fördervorrich- 25 zusätzlich eine Dickenmessung kombiniert werden, tung angeordnet sind. Auch mit dieser Einrichtung kann keine Aussage

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- hinsichtlich des Schaumverlaufes über die Schaumplatzeichnet, daß die Ultraschallmeßköpfe (9) bei einem tenbreite getroffen werden.

als Fördervorrichtung ausgebildeten Doppelplatten- Hinzu kommt, daß das Kalibrieren durch einen Schlitz

band (1) im Bereich der vorstehenden Auflage (7) des 30 für die meisten Kunststoffschäume praktisch nicht

unteren Plattenbandes (5) angeordnet sind. möglich ist, da der überflüssige Schaum sich anhäuft und

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch zum Verstopfen des Kalibrierschlitzes führt dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallmeß- Außerdem ist die hier vorgesehene Breitenmessung für köpfe (9) zwischen dem Beginn des oberen metallische Deckschichten nicht anwendbar, da die Plattenbandes (6) und vorgeschalteten Andrückroi- 35 Stromableitung auch gleichzeitig über das Metall len (8) angeordnet sind. erfolgt

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen3 bis 5, Es ist z.B. aus der DE-OS 17 78 693 bekannt, in dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Verschäumungsanlagen den Aufschäumdruck zu mes-Ultraschallmeßköpfen (9) in Fertigungsrichtung im sen, wobei auch Strahlungsmeßverfahren Anwendung Abstand hintereinander angeordnet sind. 40 finden können, und dieses Meßergebnis zur Anlagenregelung auszuwerten. Diese Methode hat den Nachteil,

daß einerseits der Schäumdruck durch viele Faktoren