DE3031229A1 - Polyurethane foam profiled sections prodn. - where mix is fed on substrate which remains in position in profiled foaming chamber - Google Patents

Polyurethane foam profiled sections prodn. - where mix is fed on substrate which remains in position in profiled foaming chamber

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Abstract

Prodn. of the sections comprises loading a profiled tool with a set quantity of resin and foaming up; the required quantity of mix is fed on to a substrate which is passed at uniform speed into the profiling chamber where it foams up, and the substrate is left in position. Suitable process for any profile sections with one or more chambers and up to several meters long, it can produce density of 20-30 g/l over the whole length, is suitable for thin walls and can be mechanised.

Description

Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Process for foaming closed

Hohlprofilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Hohlprofilen mit Polyurethan-Isolierschaum, wobei eine bestimmte Menge Polyurethall-Masse in ein Hohlprofil eingebracht und anschließend aufgeschäumt wird. Hollow profiles and device for carrying out the method The invention relates to a method for foaming closed hollow profiles with polyurethane insulating foam, with a certain amount of polyurethane mass in a hollow profile is introduced and then foamed.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die aus einer Schäumanlage und einem Mischkopf mit mindestens einer Auslaufdüse besteht.The invention also relates to a device for performing it of the process, which consists of a foaming system and a mixing head with at least one Outlet nozzle.

Das Aufschäuinen von Hohlprofilen mit Polyurethanschaum ist an sich bekannt und unproblematisch, wobei es keine Rolle spielt, ob geschlossene oder offene Hohlkörper auszusc>!äun!en sind. Schwierigkeiten beim Ausschäumen ergeben sich jedoch in erheblichem Maße, wenn Hohlprofile mit unterschiedlichen Querschnitten, ggf. mehreren Kammern und Längen von mehreren Metern auszuschäumen sind.The foaming of hollow profiles with polyurethane foam is in itself known and unproblematic, regardless of whether it is closed or open Hollow bodies are to be cut out. Difficulties in foaming arise but to a considerable extent, if hollow profiles with different cross-sections, if necessary, several chambers and lengths of several meters are to be filled with foam.

So. ist beislielsweise bekannt, Hohlkörper mit Polyuretbanschaum von verschiedenen Raumgewichten auszuschäumen, wobei der auszuschäumende Raum ein bestimmtes Längen-, Breitenulld Ho#henverhältnis nicht über- bzw. unterschreiten darf.So. is known, for example, hollow body with polyurethane foam from foaming different volume weights, whereby the foaming room is a certain one The length and width ratio must not exceed or fall below the height ratio.

Sind die Profile dickwandig und bestehen sie aus Kunststoff oder Metallen, so kann die Ausschäumung ohne Verwendung eines Iormträgers vorgenommen werden. Hierbei wird eine bestimmte Menge flüssige Polyurethanmasse in das stehende Hohlprofil gegossen. Durch Reaktion steigt dann der Schaum in dem Profil iiach oben und füllt dieses vollständig aus. Wegen der Reibungsenergle, die beim Steigvorgang des Schaumes an den Profilwänden entsteht, steigt der Schäumdruck solange an, bis das Profil vollständig gefüllt ist. Dies hat aber zur Folge, daß das Raumgewicht des Schaumes nach Abschluß des Schäunworganges recht unterschiedlich ist. Je nach Länge des auszuschärmenden Profils können Unterschiede im Raumgewicht bis zu 100 g/l auftreten. Raumgewichte unter 50 g/l sind dagegen nicht erreichbar. Auch kann dieses Verfahren nicht bei düniiwandigen Profilen angewandt werden, da wegen des hohen Druckes, der während des Schäumvorganges entsteht, die Profilwandungen nach außen gedrückt werden. Dieser Nachteil ist zwar durch einen Formträger behebbar, eine Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wäre dann aber nicht mehr gegeben.Are the profiles thick-walled and made of plastic or metal, in this way, the foaming can be carried out without the use of a standard carrier. Here a certain amount of liquid polyurethane mass is poured into the standing hollow profile. As a result of reaction, the foam then rises upwards in the profile and fills it completely off. Because of the energy of friction that occurs when the foam rises the profile walls arise, the foaming pressure increases until the profile is complete is filled. However, this has the consequence that the density of the foam after completion of the Schäunworganges is quite different. Depending on the length of the dismantled Profile differences in density of up to 100 g / l can occur. Volume weights however, below 50 g / l cannot be achieved. Also, this procedure cannot be used thin-walled profiles are used because of the high pressure that occurs during of the foaming process occurs, the profile walls are pressed outwards. This Although the disadvantage can be remedied by a mold carrier, the process is economical but would then no longer be given.

s wurde auch versucht, dieses Verfahren so abzuändern, daß man in stehende Profile nur soviel Polyurethanmasse einfließen läßt, daß damit eine Profilhöhe von ca. 50 - 100 cm ausgesc1#äumt werden kann, wonach der Vorgang durch Einfüllen von ungeschäumter Polyurethanmasse wiederholt wird und dies so oft bis das Ausschäumen des Profiles vollständig abgeschlossen ist. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in den hohen Investitionskosten, da der Mischkopf über mehrere Profile fahren muß und diese nach einem vorbestimmten Programm in Intervallen füllen muß. Dieses Verfahren hat sich des halb nur für recht kurze Profile mit großen Querschnitten durchsetzen können, weil dann nämlich beim Eìnfließen der Polyurethanmasse diese nicht an die Profilwand spritzen kann wodurch sie durch Festkleben daran den Querschnitt des Profiles durch Aufschäumen schließen würde. Ein Nachfüllen wäre folglich im nächsten Intervall bereits nicht mehr möglich.Attempts have also been made to modify this procedure so that one can use standing profiles can only flow in so much polyurethane mass that a profile height 50 - 100 cm can be left out, after which the process is carried out by filling of unfoamed polyurethane mass is repeated and this until the foaming of the profile is completely finished. The disadvantage of this procedure is in the high investment costs, since the mixing head has to move over several profiles and this according to a predetermined program fill at intervals got to. This method has therefore only been used for very short profiles with large cross-sections can prevail, because then that is when the polyurethane mass flows in cannot splash onto the profile wall, which causes the cross-section to be glued to it of the profile would close by foaming. Refilling would therefore be im next interval no longer possible.

Es ist auch bekannt, Hohlkörperprofile mit sehr leic!-lten Schäumen zu füllen, indem ein Kunststoff- oder Metallband über eine Rollvorrichtung zu einem geschlossenen Profil geformt wird, wobei vor dem endgültigen Schließen des Profiles die Polyurethanmasse kontinuierlich eingeleitet wird Mit diesem Verfahren sind Raumgewichte bis zu 20 g/l erreichbar. Es eignet sich besonders zum Ausschäumen der Isolierungen für Heizleitungen, für das Ausschäiuuen von Rolladen, Profilen aus Aluminium etc. Dieses Verfahren ist jedoch nicht bei geschlossenen Profilen anwendbar.It is also known to use hollow body profiles with very light foams to fill by pulling a plastic or metal tape over a rolling device to one closed profile is formed, before the final closing of the profile the polyurethane mass is continuously introduced up to 20 g / l achievable. It is particularly suitable for foaming the insulation for heating cables, for cutting out roller shutters, profiles made of aluminum, etc. However, this method cannot be used with closed profiles.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Profilen mit Polyurethan-Isolierschaum zu besitzen, das für Profile beliebiger Querschnitte mit einer oder mehreren Kammern und in Längen von mehreren Metern einsetzbar ist, womit Raumgewicht-e von 20 -30 g/l über die gesamte Profillänge gleichbleibend erreichbar sind, das Verfahren auch für dünnwandige Profile direkt, ohne Einsatz eines Formträgers, anwendbar und halb- bzw.The invention is therefore based on the object of providing a method for To have closed profiles filled with polyurethane insulating foam, that for profiles of any cross-section with one or more chambers and in lengths can be used from several meters, with a density of 20 -30 g / l over the entire profile length can be achieved consistently, the method also for thin-walled Profiles can be used directly, without the use of a mold carrier, and semi or

vollautomatisch wirtschaftlich durchführbar ist.is economically feasible fully automatically.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die Polyurethanmasse nach Aufbereitung und Mischung auf t#i n#-n Materialstreifen, in einer Menge die für das Ausschäumen einer Profilkammer bestimmter Größe notwendig ist, förd#rt, die Materials treifen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in die Profilkainmer verbringt und innerhalb der Profilkaininer ausschäumt, den Materialstreifen in der Profilkammer läßt und mit einschäumt.According to the invention, this is achieved by the polyurethane mass after preparation and mixing on t # i n # -n strips of material, in an amount that for foaming a profile chamber of a certain size is necessary is, conveys, the material rubs into the profile chamber at a constant speed spends and foams inside the Profilkaininer, the strip of material in the Profile chamber leaves and foams.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß sie im wesentlichen aus der Schäumanlage mit einem Mischkopf besteht und über eine ein- oder mehrstralllige Auslaufdüse verfügt, die über einem Materialstreifen mündet, der sich kontinuierlich unter diesem Mischkopf rtit gleichmäßiger Geschwindigkeit vorbeibewegt, eine Schneidvorrichtung und eine Antriebseinrichtung für den Materialstreifen vorgesehen ist.The device for carrying out the method is characterized by this from that it consists essentially of the foaming system with a mixing head and has a single or multi-swirl outlet nozzle over a strip of material which flows continuously under this mixing head at a constant speed moved past, a cutting device and a drive device for the strip of material is provided.

Vorteilhafterweise wird der Materialstreifen von einer Rolle abgespult.The strip of material is advantageously unwound from a roll.

Mit Vorteil. werden Materialstreifen aus Papier, Kunststoff, Metall o.dgl. angewandt.With advantage. are strips of material made of paper, plastic, metal or the like. applied.

1,rfindungsgemäß ist der Materialstreifen zur Erzielung einer hinreichenden Stabilität profiliert.1, according to the invention is the strip of material to achieve a sufficient Profiled stability.

Erfindungsgemäß sind die Förderrollen der Antriebseinrichtung so profiliert, daß sie den geförderten Materialstreifen mit einem entsprechenden Profil versehen.According to the invention, the conveyor rollers of the drive device are profiled so that that they provide the conveyed strip of material with a corresponding profile.

Die Erfindung ist zum besseren Verständnis anhand des in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung zur Durc: führung des Verfahrens im Betrieb und Fig. 2 den profilierten Materialstreifen Die in Fig. 1 dargestellte Schäumvorrichtung besteht im wesentlichen aus der Schäumanlage 1 mit ihrem Mischkopf 2 in dem die Polyurethanmasse PU in bekannter Weise aufbereitet bzw. vermischt wird und über eine Auslaufdüse 3, auf (3a, 3b) vorbeilaufende Materialstreifen 4, (4a, 4b) gefördert wird. Der Materialstreifen 4 besteht vorzugsweise aus Papier und besitzt zum Zwecke der Notwendigen Steifheit und Aufnahmefähigkeit für die Polyurethanmasse ein Profil, wie es als Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist.The invention is based on the in the figures for a better understanding illustrated embodiment explained in more detail It shows Fig. 1 the device for performing the process in operation and FIG. 2 the profiled Material strips The foaming device shown in Fig. 1 consists essentially from the foaming system 1 with its mixing head 2 in which the polyurethane mass PU in known Way is prepared or mixed and via an outlet nozzle 3, on (3a, 3b) passing material strips 4, (4a, 4b) is conveyed. The strip of material 4 is preferably made of paper and has rigidity for the sake of necessity and capacity for the polyurethane mass a profile, as shown as an example in Fig. 2 is shown.

Die Auslaufdüse aa und 3b fördert soviel Polyurethanmasse auf die Materialstreifen 4a und 4b wie für das Aufschäumc einer Profilkammer 5a bzw. 5b benötigt wird. Die Auslaufdüse 3 kann ein- oder mehrstrahlig ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel ist die Auslaufdüse 3 zweistrahlig dargestellt, da zwei Profilkammern gleichzeitig mit Polyurethanmasse auf Materialstreifen beschickt werden.The outlet nozzle aa and 3b promotes as much polyurethane material on the Material strips 4a and 4b as for the foaming of a profile chamber 5a or 5b is needed. The outlet nozzle 3 can be designed with one or more jets. in the The example shown, the outlet nozzle 3 is shown with two jets, as two profile chambers simultaneously loaded with polyurethane compound on strips of material.

Die Materialstreifen 4 bzw. 4a und 4b werden von einer Rolle 6 abgespult und durch das Rollenpaar 7 und 8 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben. Die Rollen 7 bzw. 8 geben dabei dem Streifen 4a bzw. 4b gleichzeitig das gewünschte Profil und unter der Auslaufdüse 3 hinweg in die Profilkammer 5 verbracht.The material strips 4 or 4a and 4b are unwound from a roll 6 and driven by the pair of rollers 7 and 8 at a constant speed. The rollers 7 and 8 at the same time give the strip 4a and 4b the desired Profile and brought under the outlet nozzle 3 away into the profile chamber 5.

Während die Materialstreifen 4a und 4b unter den Auslaufdüsen 3a und 3b vorbeibewegt werden, fördern die Düsen die für die Auss#chäumung der Hohlkamrnerprofile Sa und Sb notwendige Menge Polyurethanmasse auf die vorbeilaufendon Materialstreifen 4, die anschließend in die Hohlkammern 5 verbracht werden, wo sie verbleiben und mit eingeschäumt werden.While the material strips 4a and 4b under the outlet nozzles 3a and 3b are moved past, the nozzles convey the for the foaming of the hollow chamber profiles Sa and Sb necessary amount of polyurethane mass on the passing endon Strip of material 4, which are then brought into the hollow chambers 5, where they remain and be foamed with.

Hat ein mit Polyurethanmasse gefüllter Materialstreifen 4 das Ende des Hohlkainmerprofiles 5 erreicht, wird durch eine entsprechend ausgebildete, allgemein bekannte Vorrichtung, wie Lichtschranke, Kontaktvorrichtung o.dgl. der Materialzufluß und der Antrieb der Förderrollen 7 und 8 gestoppt, die Materialstreifen 4 mittels einer Schneidvorrichtun? 9, die beispielsweise von einem Pneumatikzylinder 10 betätigt wird, abgeschnitten, das Profil 5 quer zum Materialstreifen 4 um die entsprechende Anzahl Hohlkammern 5a - 5g, die zu füllen sind, weiterbewegt und der Beschickungsvorgang für das bzw. die nächsten Kammerprofile 5c, 5d begonnen.A strip of material 4 filled with polyurethane compound has the end of the Hohlkainmerprofiles 5 is achieved by a correspondingly trained, general known device, such as light barrier, contact device or the like. the material flow and the drive of the conveyor rollers 7 and 8 stopped, the material strips 4 by means of a cutter? 9, actuated by a pneumatic cylinder 10, for example is cut, the profile 5 transversely to the strip of material 4 to the corresponding The number of hollow chambers 5a-5g to be filled is moved on and the charging process started for the next chamber profile or profiles 5c, 5d.

Mit: dcm c-rfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann auch ein sehr leichter Schaum bis zu 20 g/l erzielt werden.With: dcm c-proposed method according to the invention can also be a very light foam up to 20 g / l can be achieved.

Das Polyurethan-Material kann in den Hohlkammern des Profiles.The polyurethane material can be in the hollow chambers of the profile.

frei aufschäumen, so daß keine schädlichen Drücke auf die Wandungen des Profiles einwirken, damit diese nicht beschS-digt, d.-h. ausgebeult werden können.foam freely so that no harmful pressure is exerted on the walls of the profile act so that it is not damaged, i.e. can be bulged.

Wenn für die Steifheit der Profile Armierungen notwendig sind, können diese durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren mit eingeschäumt werden, indem die Armierungsprofile, die in den Abbildungen nicht dargestellt sind, vor dem Ausschäumen entweder in die Profilkammer eingebracht werden, oder beispielsweise U-Profile, über ein Rollenpaar mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in das Hohlkanrmerprofil gefördert werden. Im ersteren Falle wird das Ausschäumen der Hohlkammer mit dem Armierungsprofil erfolgen, während es im zweiten Fall während des Einschubvorganges gleichmäßig und kontinuierlich auf die Innenseite des offenen (U-förmigen) Armierungs- Profiles aufgetragen wird.If reinforcements are necessary for the rigidity of the profiles, you can these are foamed in by the method proposed according to the invention, by adding the reinforcement profiles that are not shown in the figures the foaming are either introduced into the profile chamber, or for example U-profiles, over a pair of rollers at a constant speed in the hollow profile be promoted. In the former case, the foaming of the hollow chamber with the Reinforcement profile take place, while in the second case it is during the insertion process evenly and continuously on the inside of the open (U-shaped) reinforcement Profiles is applied.

Der Beginn der Reaktion der Polyurethanmasse kann frei eingestellt werden, nur muß die Einstellung so vorgenommen werden, daß die Reaktion dann beginnt, wenn die Materialstreifen 4 mit der Polyurethanmasse bis zum ]:nde des Profiles eingefahren sind, was je nach Pofillänge ca. 10 bis 20 sec. dauert.The beginning of the reaction of the polyurethane composition can be set freely only the setting must be made in such a way that the reaction then begins when the material strips 4 with the polyurethane mass up to the]: nde of the profile are retracted, which takes approx. 10 to 20 seconds depending on the profile length.

Der Aufschäumvorgang beginnt am Ende des Profiles mit: dem Polyurethanmassen teil, der zuerst auf dem Materialstreifen 4 aufgebracht wurde und wird sich kontinuierlich zum Anfang des Profiles fortsetzen und dabei das T'rofil gleichmäßig füllen. Dadurch ist auch gewährleistet, daß die in der Hohlkammer des Profiles enthaltene Luft vollständig entweichen kann und keine Lufteinschlüsse auftreten.The foaming process begins at the end of the profile with: the polyurethane mass part that was first applied to the strip of material 4 and will be continuous continue to the beginning of the profile and fill the T'rofile evenly. Through this it is also guaranteed that the air contained in the hollow chamber of the profile is complete can escape and no air inclusions occur.

Claims (7)

Patentansprüche Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Hohlprofilen mit Polyurethan-Isolierschaum, wobei eine bestimmte Menge i?olyurc#than-.Masse in ein @ohlprofil eingebracht und anschließend aufgeschäumt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß man die Polyurethanmasse nach Aufbereitung und Mischung auf einen Materialstreifen, in einer Menge, die für das Ausschäumen einer Profilkamner bestimmter Größe notwendig ist, fördert, die Materlaistreifen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in die Profilkammer verbringt und innerhalb der Profilkammer aussohäumt, den Materialstr@ifen in der Profilkammer läßt und mit einschäumt. Claims method for foaming closed hollow profiles with polyurethane insulating foam, with a certain amount i? olyurc # than-.mass in a hollow profile is introduced and then foamed so that it can be It is not shown that the polyurethane mass is processed and mixed on a strip of material, in an amount sufficient for the foaming of a profile chamber certain size is necessary, promotes the material strips with more uniform Spends speed in the profile chamber and hemmed inside the profile chamber, Leaves the strip of material in the profile chamber and foams it with it. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n n e t, d a ß die Profilkammern (5) nach Einbringen des Materialstreifens (4) mit der Polyurethanmasse von hinten nach vorne fortschreitend ausgeschäumt wird.2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n n e t, d a ß the profile chambers (5) after introducing the material strip (4) with the polyurethane compound is foamed progressively from back to front. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die aus einer Schäumanlage und einem Mischkopf mit mindestens einer Auslaufdüse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein- oder mehrstrahlige Auslaufdüse (3,3a,3b) vorgesehen ist, die über einem Materialstreifen (4) mündet, der sich kontinuierlich unter dieser Aus laufdüse (3) vorbeibewegt und eine Schneidvorrichtung (9) sowie eine Antriebsoinrichtung (7,8) für denNaterialstreifen (4,4a,4b) vorgesehen ist.3. Apparatus for performing the method according to claim 1, the consists of a foaming system and a mixing head with at least one outlet nozzle, characterized in that a single or multi-jet outlet nozzle (3, 3a, 3b) is provided is, which opens over a strip of material (4), which is continuously below this Moved past the nozzle (3) and a cutting device (9) and a drive device (7,8) is provided for the material strip (4,4a, 4b). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , d a ß der Materialstreifen(4) von einer RolLe (.6) abgespult wird.4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c That means that the material strip (4) is unwound from a roller (.6). 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, d a ß der Materialstreifen (4) aus Papier, Kunststoff oder Metall besteht.5. Apparatus according to claim 3 and 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the material strip (4) consists of paper, plastic or metal. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, d a ß der Materialstreifen (4) profiliert ist.6. Apparatus according to claim 3 to 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the material strip (4) is profiled. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, d a ß die Förderrollen (7,8) der Antriebseinrichtunq so profiliert sind, daß sie den geförderten Materialstreifen (4) mit einem entsprechenden Profil versehen.7. The device according to claim 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, that the conveyor rollers (7, 8) of the drive device are so profiled, that they provide the conveyed strip of material (4) with a corresponding profile.
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