DE3112883C2

DE3112883C2 - "Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Verhauten der Oberfläche von Schaumstoffbahnen"

Info

Publication number: DE3112883C2
Application number: DE3112883A
Authority: DE
Inventors: Helmut 7951 Ingoldingen Rehlen; Hans Jürgen 7950 Biberach Roellinghoff
Original assignee: Cellofoam Deutschland GmbH
Current assignee: Cellofoam Deutschland GmbH
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1988-04-14
Also published as: DE3112883A1

Description

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffbahn zur Verringerung der Kontaktzeit der Schmelzeschicht mit der Umgebungsluft über einen Teil des Umf angscsr beheizten Walze geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffbahn die beheizte Walze im Einlaufbereich über einen Winkel von wenigstens 30° umschlingt

5. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffbahn vorgeheizt wird, bevor sie mit der beheizten Walze in Berührung tritt

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, mit zwei einander gegenüberliegenden Walzen, von denen eine beheizt ist, dadurch gekennzeichnet, daß über der beheizten Walze (3) eine sieb wenigstens teilweise über den Umfang der Walze (3) erstreckende Heizeinrichtung (17) angeoi-jiet ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die äußere Heizeinrichtung (17) über ihre Länge in mehrere Abschnitte unterteilt ist, die zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Temperatur über die Walzenlänge unabhängig voneinander Heizleistung abgeben.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Heizeinrichtung (17) keramische Heizelemente aufweist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Verhauten der Oberfläche einer Schaumstoffbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Aus der DE-OS 22 30 308 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Schaumkunststoffbahn mit wildlederartiger Oberfläche bekannt, wobei eine Schicht von der Schaumstoffbahn abgerissen wird. Zu diesem Zweck bedient man sich einer sogenannten Schmelzwalze, an der die erwärmte Oberflächenschicht der Schaumstoffbahn kleben bleibt und dadurch abgerissen wird. Dabei wird die Schmelzwalze auf einer Temperatur gehalten, bei welcher der Kunststoff beginnt, zähflüssig zu werden. Die zähflüssige Schicht, die an der Schmelzwalze kleben bleibt, muß von der Walze wieder abgerakelt werden, damit der Abreißvorgang kontinuierlich ablaufen kann. Dabei wird eine PVC-Schaumstoffbahn verwendet.

Es ist auch bekannt (DE-OS 26 49 864), zur Herstellung einer dekorativen Bahn auf dieser eine Schaum-Harz-Schicht aufzutragen und diese zu prägen. Dabei wird das Material nicht angeschmolzen, sondern nur verpreßt, wobei der verwendete Temperaturbereich unter dem Schmelzpunkt des verwendeten Kunststoffs liegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polyurethanschaumstoffbahnen so zu verhauten, daß die verhautete Oberfläche luftdurchlässig bleibt und die Oberfläche im wesentlichen die gleichen Eigenschaften hat wie die ursprüngliche Schaumstoffbahn.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Im Gegensatz zur Lehre der eingangs genannten DE-OS 22 30308 wird dabei auf eine wesentlich über dem Schmelzpunkt des Polyurethanschaumstoffs liegende Temperatur erhitzt, wobei dfese Temperatur bis 100% über dem Entflammpunkt des Schaumstoffmaterials liegen kana. Hierbei wird auf dem gesamten Umfang der beheizten Walze eine Schmelzeschicht aufrechterhalten, welche einerseits ein Verhauten der Oberfläche der Schaumstoffbahn mit den erwünschten physikalischen Eigenschaften und andererseits eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens zuläßt ohne daß durch Verkrusten oder Verkleben der Walzenoberfläche Störungen auftreten. Die so verhauteten Schaumstoffbahnen werden vor allem für die Schalldämmung eingesetzt, wobei die luftdurchlässige Oberfläche der verhauteten Schaum- Stoffbahn auch einen gewissen Schalldurchtritt zuläßt, wonach die Schallwellen dann im Schaumstoffmaterial absorbiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 5 wiedergege ben.

Um die erheblich über dem Schmelzpunkt liegende Temperatur über den gesamten Umfang der Walze aufrechterhalten zu können, wird zur Durchführung des Verfahrens die im Anspruch 6 wiedergegebene Vorrich lung vorgesehen, die ein Abkühlen der Schmelzeschicht auf der Außenseite verhindert Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 7 und 8 angegeben. Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung zum Verhauten einer Schaumstoffbahn, und

so Fig.2 eine senematische Ansicht der über der beheizten Walze angeordneten äußeren Heizeinrichtung.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Antriebsmotor bezeichnet, der eine Auflagewalze 2 antreibt. Die Oberfläche der

ss Auflagewalze 2 kann fest oder auch elastisch sein. Über der Auflagewalze 2 ist eine Druckwalze 3 angeordnet, die mit der Auflagewalze 2 über ein nicht dargestelltes Getriebe verbunden ist Mittels dieses Getriebes können die relativen Umdrehungszahlen der beiden Walzen eingestellt werden.

Die Druckwalze 3 kann eine glatte, polierte oder matte Oberfläche haben. Falls Muster in der Haut der behandelten Schaumstoffbahn ausgebildet werden sol· len, kann auch eine strukturierte, z. B. gerillte oder in anderer Weise mit einem Muster versehene Oberfläche vorgesehen werden, die blank oder matt sein kann. Als besonders geeigneter Überzug hat sich eine Hartverchromung erwiesen. Die Walze kann hochglanzpoliert

oder bronziert seir·, sie Kann jedoch auch mit temperaturbeständigem Kunststoff aberzogen sein oder einen Keramiküberzug haben,

Die Druckwalze 5 ist mit einer nicht dargestellten Heizeinrichtung versehen, durch welche die Oberfläche der Druckwalze auf eine Temperatur bis etwa 500⁰C aufgeheizt und auf dieser Temperatur gehalten werden kann. Vorzugsweise werden in der Druckwalze elektrische Heizstäbe oder elektrische Strahler vorgesehen. Diese Heizung kann durch MeB- und Regelgeräte gesteuert und überwacht werden, so daß eine konstante Temperatur auf der Walzenoberfläche aufrechterhalten wird. Damit auch über die Längsabmessung der Walze ein bestimmtes Temperaturprofil eingestellt werden kann, kann die in der Walze eingebaute Heizung in Abschnitte unterteilt sein. An Stelle einer elektrischen Heizung ist auch eine Heizung mittels eines strömenden Mediums, beispielsweise mittels Dampf möglich.

Die Temperatur der Druckwalzenoberfläche kann automatisch und kontinuierlich durch geeignete Meßfühler erfaßt werden, deren Ausgang einer Regeleinrichtung zugeführt wird. Beispielsweise kann die Temperaturmessung mittels Infrarot erfolgen. Nach einer anderen Ausgestaltung kann an den Seitenflächen der Druckwalze nahe dem Umfang eine Kontaktmessung vorgenommen werden, welche die Schmelzeschicht auf dem Walzenumfang nicht beeinträchtigt

Die Auflagewalze 2 wird nicht beheizt Gegebenenfalls kann eine Kühleinrichtung für diese Auflagewalze 2 vorgesehen werden.

Die Höhe des Spaltes zwischen den beiden Walzen 2 und 3 kann dadurch eingestellt werden, daß die Druckwalze 3 durch eine Verstelleinrichtung, beispielsweise die in F i g. I angedeutete Spindel, verstellt wird. Um eine sehr genaue Einstellung des Walzenspalts zu erhalten, wird eine Präzisionsmeßeinrichtung vorgesehen.

Eine Schaumstoffbahn 4 aus Polyurethanschaum wird von einer Vorratsrolle 5 abgezogen, auf die Regel- und Steuereinrichtungen einwirken, durch welche die Spannung der Bahn 4 sowie deren Geschwindigkeit eingestellt werden können. Die Schaumstoffbahn wird durch eine Heizeinrichtung 6 geführt, in welcher die Bahn beispielsweise mittels Infrarot auf eine Temperatur von 120 bis 150° C vorgeheizt wird. Nahe dem Ausgang dieser Heizeinrichtung ist bei 7 eine Schockheizeinricht'jng angeordnet Im Bereich dieser Heizeinrichtungen wird die Schaumstoffbahn längs einer Auflagefläche 8 geführt Anschließend verläuft die Schaumstoffbahn durch zwei Führungswalzen 9 und 10 und von diesen zu einer I Jmlenkrolle 11, die nahe der Druckwalze 3 angeordnet ist. Durch die Anordnung der Umlenkrolle 11 ergibt sich ein Umschlingungswinkel der Schaumstoffbahn 4 auf der Druckwalze 3 von etwa 90°. Nach dem Austritt aus dem Walzenspalt zwischen den Walzen 2 und 3 läuft die Schaumstoffbahn über Führungswalzen 12 und 13 zu einer Umlenkrolle 14, an die sich eine Aufrolleinrichtung 15 anschließt. Bei 16 ist schematisch eine Kühldüse angedeutet, welche die verhautete Oberfläche der Schaumstoffbahn mit Kühlluft bestreicht

Über dem freiliegenden Umfangsabschnitt der Druckwalze 3 ist zusätzlich zu der in der Druckwalze eingebauten Heizeinrichtung eine äußere Heizeinrichtung 17 angeordnet, die sich bei der Darstellung in F i g. 1 nur über einen Teil des freiliegenden Umfangabschnitts erstreckt. Sie kann auch so ausgebildet sein, daß sie sich über den gesamten freiliegenden Umfangsabschnitt erstreckt

Wie die Fig,2 zeigt, ist die Heizeinrichtung 17 über

die Länge der Druckwalze 3 in Abschnitte unterteilt, so daß einzelne Abschnitte der Druckwalze unterschied-

s Hch stark von außen beheizt werden können. Um über die Länge der Druckwalze 3 eine konstante Temperatur zu erhalten, können auch die Ränder der Druckwalze 3 gekühlt werden.

Die über der Druckwalze angeordnete Heizeinrichtung 17 dient im wesentlichen zum Konstanthalten der Temperatur der Druckwalze, welche diese durch die in der Druckwalze eingebaute Heizung erhält

Die in der Heizeinrichtung 6 auf 120 bis 150⁰C vorgeheizte Schaumstoffbahn wird an der Druckwalze 3, die auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Schaumstoffmaterials, beispielsweise 330 bis 420° C, erwärmt ist, an der Oberfläche aufgeschmolzen, wobei der Schaum an der Oberfläche der Schaumstoffbahn vernichtet wird, die Poren geschlossen werden und sich eine Verhautung ergibt Auf der Oberfläche der DrUCkWaLw 3 bleibt eine beispielsweise ¹Ao mm dicke Schicht der Schmelze haften. Di.-.. Beheizung der Druckwalze 3 ist so ausgelegt, daß di.jse Schmelzeschicht über den gesamten Umfang der Druckwalze flüssig bleibt und an keiner Stelle erstarrt. Die flüssige Schmelzeschicht auf der Druckwalze dringt in die Poren der fris-h zugeführten Schaumstoffbahn ein, wobei diese zugleich aufgeschmolzen wird. Durch die Wahl eines Umschlingungswinkels der Druckwalze durch die Schaumstoffbahn, vorzugsweise im Bereich der Bahnzuführen, wie in F i g. 1 dargestellt, wird die Aufrechterhaltung einer Schmelzeschicht über den gesamten Umfang der Druckwalze begünstigt, da im Bereich des Umschlingungswinkels eine Abkühlung der Schmelzeschicht verhindert wird.

Mit der Druckwalze 3 kann eine Schicht bis zu 4 mm an der Schaumstoffbahn aufgeschmolzen werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit beträgt 6 bis 10 m/min, wobei die Temperatur der Druckwalze 100% über dem Entflammpunkt des Schaumstoffmaterials iiegen kann. Durch die Aufrechterhaltung eines Schmelzefilms auf dem Walzenumfang wird aber trotz der langen Verweildauer der Schaumstoffbahn an der Druckwalze ein Brennen verhindert

Je nach Material der Schaumstoffbahn kann diese im Walzenspalt zwischen den Walzen 2 und 3 verdichtet werden oder auch nicht

Die nicht beheizte Auflagewalze 2 nimmt im Verlaufe des Verfahrens beispielsweise eine Temperatur von

so 80° C an.

Die Temperatur der Druckwalze 3 wird längs des Umfangs und über die Längsabmessung auf ±5° C, vorzugsweise ± 1 °, konstant gehalten.
Auf diese Weise können Polyester- und Polyätherureibans.'hfoime verarbeitet werden.

Wie die F i g. 1 zeigt, ist über der Druckwalze 3 eine Gasabzugshaube t£ angeordnet, mittels der die bei der Oberflächenbearbeitung entstehenden Gase abgesaugt werden, die an den Heizelementen zu Ablagerungen führen können. Zur Vermeidung einer Entzündung dieser Gase werden anstelle von Infrarotstrahlen für die Heizeinrichtung 17 vorzugsweise Keramikheizelemente verwendet.

Die verhautete Schaumstoffbahn 4 kann unter einer Spannung von 1 bis 10% abgezogen und aufgewickelt werden.

Bei dem beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, gleichzeitig ein zweites Material von einer weiteren

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Vorratsrolle abzuziehen, mittels einer Heizeinrichtung Der Umschlingungswinkel der Schaumstoffbahn an

zu erwärmen und dann mit der Schaumstoffbahn im der erwärmten Druckwalze 3 kann im Bereich von 30

Bereich der Walzen 2 und 3 zu verbinden. bis über 90°, vorzugsweise bei 90°, liegen.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Schockheizeinrichtung Durch den Umschlingungswinkel an der erwärmten

7 wird beispielsweise auf eine Temperatur von 150 bis > Druckwalze 3 wird ein Verkrusten und Verhärten des

300" C eingestellt, je nach Vorheizung der Schaumstoff- Schmelzefilms verhindert, da die Kontaktzeit mit der

bahn in der Heizeinrichtung 6. Umgebungsluft verringert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: -2

1. Verfah»en zum kontinuierlichen Verhauten der Oberfläche einer Schaurostoffbahn, wobei die Schaurastoffbahn zwischen zwei einander gegenüberliegenden Walzen hindurchgeführt wird, von denen eine auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Schaumstoffmaterials gehalten wird, und auf dem Umfang der erwärmten Walze eine Schmelzeschicht aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyurethanschaumstoff verwendet und die erwärmte Walze auf einer Temperatur bis 500"C gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von innen beheizte Walze zusätzlich von außen erwärmt wird.