DE3143145A1

DE3143145A1 - Druckregelvorrichtung fuer eine einen formhohlraum begrenzende form bei der herstellung von koerpern aus schaumstoffpolymeren

Info

Publication number: DE3143145A1
Application number: DE19813143145
Authority: DE
Inventors: Miguel Angel Madrid Del Carpio Conde
Original assignee: FLEXINTER SA
Current assignee: FLEXINTER SA
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1982-12-30
Also published as: ES503101A0; JPS57207034A; ES8203265A1; BE890251A; FR2507534A1; GB2100175A

Description

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Flexinter, S.A., Madrid (Spanien)

Druckregelvorrichtung für' eine einen Formhohlraum begrenzende Form b^i d>r Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckregelvorrichtung für eine einen Formhohlraum begrenzende Form bei der Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren, die Gasaustrittsöffnungen hat.

Üblicherweise werden bei der Herstellung von Formkörpern aus Schaumstoffpolymeren, wie Polyurethanschaumstoff, Formen verwendet, die einen Formhohlraum besitzen, in dem die Aufschäumung des Ausgangsmaterials erfolgt. Da bei diesem Auschäumungsprozeß Gase freigesetzt werden, hat die Form üblicherweise Gasaustrittsöffnungen, über die beim Aufschäumungsprozeß die entstehenden Gase nach außen entweichen können.

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Bei der Herstellung solcher Schaumstoffkörper ist es erwünscht, dem aufgeschäumten Schaumstoffkörper zur Gütesicherung vorbestimmte Eigenschaften, wie Moleküldichte, Zellgröße, Härtegrad oder dergleichen in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des herzustellenden Schaumstoffkörpers zu verleihen. Diese Eigenschaften sind hauptsächlich von den Druckverhältnissen im Formhohlraum während des Aufschäumungsprozesses abhängig. Wenn - wie bisher - nur Gasaustrittsöffnungen für die beim Aufschäumungsprozeß entstehenden Gase vorhanden sind, ist eine kontrollierbare Einflußnahme auf die Druckverhältnisse während des Aufschäumungsprozesses in der Form unmöglich.

Die Erfindung zielt daher zur Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten darauf ab, eine Druckregelvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die eine kontrollierbare Einflußnahme auf die Druckverhältnisse im Formhohlraum der Form bei der Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren, wie Polyurethanschaum, gestattet, um dem herzustellenden Schaumstoffkörper in gezielter Weise vorbestimmte Eigenschaften zu verleihen.

Nach der Erfindung ist daher bei einer Druckregelvorrichtung für eine einen Formhohlraum begrenzende Form bei der Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren, die Gasaustrittsöffnungen hat, mit der Form eine Zusatzform dicht schließend verbunden, deren Innenraum über die Gasaustrittsöffnungen mit dem Formhohlraum in Verbindung steht, wobei das Volumen des Innenraums und des Formhohlraums zur Beeinflussung der Verfahrensbedingungen veränderbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung weichen daher die beim Aufschäumungsprozeß entstehenden Gase nicht in unkontrollierter Weise über die Gasaustrittsöffnungen, sondern

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sie treten über die Gasaustrittsöffnungen in die Zusatzform ein, die einen Innenraum mit einem vorbestimmten Volumen hat. Da das Volumen des Innenraums der Zusatzform und des Formhohlraums veränderbar ist, lassen sich die Druckverhältnisse im Formhohlraum während des Aufschäumungsprozesses in kontrollierbarer und regelbarer Weise so beeinflussen, daß man dem herzustellenden Schaumstoffkörper im Endzustand die gewünschten Eigenschaften, wie Moleküldichte, Zellgröße, Härtegrad und dergleichen, ohne Schwierigkeiten verleihen kann. Die beim Aufschäumprozeß entstehenden Gase, die von der Aktivität der chemischen Bestandteile des aufzuschäumenden Gemisches abhängig sind, werden somit bei der erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung auch zur Einstellung von vorbestimmten Druckbedingungen während des Aufschäumungsprozesses genutzt. Somit lassen sich bei der erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung vorbestimmte Verfahrensbedingungen genau einhalten, so daß sich Schaumstoffkörper mit vorbestimmten Eigenschaften ohne Schwierigkeiten herstellen lassen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Bei der Druckregelvorrichtung nach Anspruch 2 ist an der Zusatzform ein Druckmeßgerät vorgesehen, das zweckmäßigerweise von einem Manometer gebildet wird, und das eine ständige Überwachung des Innendrucks in dem Innenraum der Zusatzform und des Innendrucks im Formhohlraum ermöglicht. Zweckmäßigerweise ist an der Zusatzform entsprechend dem Anspruch 3 ein Sicherheitsventil vorgesehen, das als Einwegventil ausgelegt ist und es daher ermöglicht, den Druck im Innenraum der Zusatzform und des Formhohlraums aus Sicherheitsgründen auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen. Dieses Sicherheitsventil

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öffnet daher zwangsläufig/ wenn ein vorbestimmter Druckwert beim Aufschäumungsprozeß erreicht wird und gestattet daher eine Druckentlastung. Natürlich ist dieses Sicherheitsventil einstellbar, um eine Anpassung an die Aktivitäten der chemischen Bestandteile des aufzuschäumenden Gemisches zu erreichen. Sobald die vorbestimmte und mit Hilfe des Sicherheitsventils eingestellte Druckentlastung erreicht ist, schließt dieses Sicherheitsventil wieder selbsttätig, so daß vorbestimmte Druckverhältnisse während des Aufschäumungsprozesses eingehalten werden können. Diese Druckverhältnisse beeinflussen in starkem Maß die Ausdehnung des Schaumstoffes während des AufSchäumens und daher auch die Güte des herzustellenden Formkörpers .

Entsprechend Anspruch 4 ist vorzugsweise an der Zusatzform eine temperaturabhängig arbeitende Druckregeleinrichtung angeschlossen, die zweckmäßigerweise von einem Zweiwegventil gebildet wird. Mit Hilfe dieser temperaturabhängig arbeitenden Druckregeleinrichtung lassen sich temperaturbedingte Druckänderungen zusätzlich berücksichtigen und ausgleichen, so daß der Aufschäumungsprozeß bei der Erfindung unter vorbestimmten Bedingungen zuverlässig ablaufen kann.

Vorzugsweise ist nach Anspruch 5 eine Druckeinstelleinrichtung über eine Verbindungsleitung mit dem Innenraum der Zusatzform verbunden. Diese Druckeinstelleinrichtung hat ein veränderbares Volumen und umfaßt eine Arbeitskammer, die praktisch eine volumenmäßige Erweiterung des Innenraums der Zusatzform darstellt. Vorzugsweise wird diese Druckeinstelleinrichtung von einer Kolben-Zylinderanordnung gebildet, wobei der Kolben die Arbeitskammer dieser Anordnung begrenzt und im Zylinder verschieblich ist, um vorbestimmte Druckwerte durch Verschiebung des Kolbens einzustellen. Mit Hilfe dieser Kolben-Zylinder-

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Anordnung läßt sich daher ein Unter- oder Überdruck gegenüber dem Innenraum der Zusatzform einstellen, wenn das der Druckeinstelleinrichtung in der Verbindungsleitung zum Innenraum der Zusatzform vorgeschaltete Ventil geschlossen ist. im allgemeinen wird bei der Herstellung eines Körpers aus Schaumstoff das aufzuschäumende Gemisch in den Pormhohlraum der Form eingebracht und nach dem Einbringen dieses Gemisches schließt die Zusatzform dicht mit der Form ab. Wenn man nun mit geschlossenem Ventil in der Verbindungsleitung von Innenraum der Zusatzform und Druckeinstelleinrichtung durch die Druckeinstelleinrichtung vorbestimmte Druckverhältnisse eingestellt hat, wird das Ventil in dieser Verbindungsleitung geöffnet, so daß sich in dem Innenraum der Zusatzform und in dem Formhohlraum ein vorbestimmter Druck einstellen und aufrechterhalten läßt, um den Aufschäumungsprozeß unter vorbestimmten Bedingungen ablaufen zu lassen.

Auch gestattet die zusätzliche Druckeinstelleinrichtung, daß während des Aufschäumprozesses der Druck im Innenraum der Zusatzform erhöht oder abgesenkt werden kann, was durch Verfahren des Kolbens in der Kolben-Zylinder-Anordnung erreicht wird. Bei einer Druckerhöhung werden die beim Aufschäumungsprozeß entstehenden Gase im Innenraum der Zusatzform und in der Arbeitskammer verdichtet und bei einer Druckabsenkung werden diese entspannt, da ihnen volumenmäßig ein größerer Raum als zuvor zur Verfügung steht.

Zur Ergänzung kann entsprechend der Ausbildung der Druckregelvorrichtung nach Anspruch 8 auch eine Saug- und/oder Druckpumpe mit der Arbeitskammer der Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden sein, de eine weitere Druckerhöhung oder Druckabsenkung entsprechend den gewünschten Erfordernissen ermöglicht. Durch die Einstellung der vorbestimmten Druckbedingüngen

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während des Aufschäumungsprozesses lassen sich die Expansionsbediigangen des Schaumes auf vorbestimmte Weise beeinflussen und kontrollieren. Die Saug- und/oder Druckpumpe ist daher ergänzend vorgesehen, um schnell und wirksam die gewünschten Druckänderungen zur Beeinflussung des Ablaufs des Aufschäumungsprozesses vorzunehmen.

Die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung gestattet somit eine vorbestimmte Einflußnahme auf die Eigenschaften des herzustellenden Formkörpers aus Schaumstoffpolymeren, da sich die Druckverhältnisse zur Einstellung und Erreichung dieser vorbestimmten Eigenschaften während des Aufschäumungsprozesses variieren lassen. Es läßt sich sogar die Schaumausdehnung während des Aufschäumungsprozesses mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Einrichtungen beschleunigen oder verzögern. Beim Aufschäumungsprozeß nimmt das eingebrachte Gemisch allmählich den gesamten Formhohlraum ein und bei der Berührung des Schaumstoffgemisches an den Formwänden der Form bildet sich eine Schicht oder Haut, deren Stärke und Eigenschaften sich mit Hilfe der Druckregelvorrichtung nach der Erfindung durch die Wahl entsprechender Arbeitsbedingungen in geregelter Weise einstellen lassen. Hierdurch lassen sich die Eigenschaften von aus Schaumstoffpolymeren hergestellten Körpern mittels Aufschäumen verbessern und gezielt beeinflussen. Auch ist eine gleichbleibende Güte der herzustellenden Formkörper untereinander zu gewährleisten.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht einer Formgebungsvorrichtung mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Druckregelvorrichtung nach der Erfindung.

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Mit 1 ist in der Zeichnung eine übliche Form zur Herstellung eines Körpers aus Schaumstoffpolymeren, wie Polyurethanschaumstoff, gezeigt, die einen Formhohlraum 2 begrenzt. In diesen Formhohlraum 2 wird das aufzuschäumende Gemisch eingebracht und der Aufschäumungsprozeß erfolgt in diesem Formhohlraum 2.

An der Oberseite hat die Form T Gasaustrittsöffnungen 3, über die Gase entweichen, die während des Äufschaumungsprözesses entstehen. An diese Form 1 schließt dicht, insbesondere luftdicht, eine insgesamt mit 4 bezeichnete' Zusatzform an, die einen Innenraum 5 begrenzt, der über die Gasaustrittsöffnungen 3 mit dem Formhohlraum 2 in Verbindung steht, so daß die während des Äufschaumungsprözesses entstehenden Gase über die Gasaustrittsöffnungen 3 in den Innenraum 5 der Zusatzform 4 eintreten. Mit 6 ist in der Zeichnung ein Druckmeßgerät bezeichnet, das als Manometer ausgebildet ist. Dieses Druckmeßgerät 6 dient zur Überwachung des Drucks im Innenraum 5 der Zusatzform 4 und dem Förmhohlraum 2.

Mit 7 ist ein Sicherheitsventil bezeichnet, das ebenfalls an der Zusatzform 4 vorgesehen ist und das selbsttätig bei überschreiten eines vorbestimmten eingestellten Druckwertes zur Druckentlastung in den Innenräumen 5 und 2 öffnet. Dieses Sicherheitsventil 7 wird im voraus auf einen maximalen Druckwert eingestellt. Mit 8 ist eine in Abhängigkeit von der Innentemperatur arbeitende Druckregeleinrichtung bezeichnet, die einen Druckausgleich unter Berücksichtigung der Innentemperatur im Innenraum 5 und im Formhohlraum 2 gestattet. Als Druckeinstelleinrichtung ist eine insgesamt mit 13 bezeichnete Kolben-Zylinderanordnung vorgesehen, die eine Arbeitskammer 12 enthält, deren Volumen durch Verstellung des Kolbens im Zylinder 11 veränderbar ist. Mit dem Innenraum 5 der Zusatzform 4 steht eine Leitung 9 in Verbindung,

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die auch mit der Arbeitskammer 12 der Kolben-Zylinder-Anordnung 13 verbunden ist. In dieser Leitung 9 ist vor der Arbeitskammer 12 ein Ventil 10 angeordnet, das zur Unterbrechung der Verbindung von Innenraum und Arbeitskammer der Kolben-Zylinderanordnung 13 schließbar ist= Daher läßt sich mit Hilfe der Kolben-Zylinderanordnung 13, die als Druckeinstelleinrichtung dient, bei geschlossenem Ventil 10 ein vorbestimmter Druckwert, ein überdruck oder auch ein Unterdruck im Vergleich zu dem Druck im Innenraum 5 der Zusatzform 4 einstellen. Um mit Hilfe der Druckeinstelleinrichtung auch sich schnell und stark ändernde Druckbedingungen sowohl in Richtung Druckerhöhung als auch in Richtung Druckabsenkung zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise mit der Arbeitskammer 12 der Kolben-Zylindereinheit 13 über eine Verbindungsleitung 16 eine Saug- und/oder Druckpumpe 14 angeschlossen. Auch in dieser Verbindungsleitung 16 ist zweckmäßigerweise ein Stellventil 15 vorgesehen.

Wenn das Ventil 10 in der Leitung 9 offen ist, stellen sich die in der Arbeitskammer 12 herrschenden Druckbedingungen auch in dem Innenraum 5 und über die Öffnungen 3 auch in dem Formhohlraum 2 ein, so daß man auf diese Weise auf den Aufschäumungsprozeß in kontrollierter und regelbarer Weise Einfluß nimmt.

Somit lassen sich die Eigenschaften des hergestellten Körpers aus Schaumstoffpolymeren genau vorbestimmen und verwirklichen.

Leerseite

Claims

76 562 G(H) 30. Oktober 1981 Flexinter, S.A., Madrid (Spanien) Druckregelvorrichtung für eine einen Formhohlraum begrenzende Form bei der Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren Patentansprüche :

1. Druckregelvorrichtung für eine einen Formhohlraum begrenzende Form bei der Herstellung von Körpern aus Schaumstoffpolymeren, die Gasaustrittsöffnungen hat, dadurch gekennzeichnet , daß mit der Form (1) eine Zusatzform (4) dicht schließend verbunden ist, deren Innenraum (5) über die Gasaustrittsöffnung S3) mit dem Formhohlraum (2) in Verbindung steht, und daß das Volumen des Innenraums (5) und des Formhohlraums (2) zur Beeinflussung der Verfahrensbedingungen veränderbar ist.

2. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zusatzform (4) ein Druckmeßgerät (6) zur überwachung des Drucks im Innenraum (5) der Zusatzform (4) und des Formhohlraums (2) vorgesehen ist.

Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zusatzform (4) ein Sicherheitsventil (7) vorgesehen ist, das bei überschreiten eines vorbestimmten maximalen Druckwertes im Innenraum (5) der Zusatzform (4) und des Formhohlraums (2) zur Druckentlastung öffnet.

4. Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zusatzform (4) eine temperaturabhängig arbeitende Druckregeleinrichtung (8) angeschlossen ist.

5. Druckregelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (5) der Zusatzform (4) über eine Verbindungsleitung (9) mit einer Druckeinstelleinrichtung (13) mit veränderbarem Volumen verbunden ist und daß der Druckeinstelleinrichtung (13) ein Ventil (10) in der Verbindungsleitung (9) vorgeschaltet ist.

6. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstelleinrichtung eine Kolbenzylinderanordnung (11 - 13) ist, deren Kolben zur Volumenänderung der Arbeitskammer (12) im Zylinder (11) verschieblich ist.

7. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) zur Einstellung eines vorbestimmten Drucks mit Hilfe der Druckeinstelleinrichtung (13) verschließbar und während des Formgebungsvorgangs im Formhohlraum (2) offenbar ist.

8. Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Arbeitskammer (12) der Kolben-Zylinder-Anordnung (13) eine Saug- und/oder Druckpumpe (14) verbunden ist.

9. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (16) von Arbeitskammer (12) der Kolben-Zylinder-Anordnung (13) und der Saug- und/oder Druckpumpe (14) ein Stellventil (15) angeordnet ist.

10. Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstelleinrichtung zur Druckerhöhung oder Druckminderung dient.