-
Vorrichtung zum Ausschäumen von HohlProfilen.
-
insbesondere Rolladen-Hohlprofilstäben Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Ausschäumen langer enger Hohlprofile, insbesondere stranggepreßter
Rolladen-Hohlprofilstäbe, mit aus mehreren Komponenten bestehenden Kunstschaumstoffen,
insbesondere Duroplasten.
-
Es ist bereits seit langem bekannt, Hohlraumprofilkörper auszuschäumen.
Bei der Verarbeitung von duroplastischen Schaumstoffen, bei welchen mehrere, insbesondere
zwei
flüssige Komponenten zur Mischung gebracht werden müssen, ergeben
sich aber Schwierigkeiten beim nachträglichen Ausschäumen enger Hohlprofile. Diese
Schwierigkeiten werden bisher dadurch zu überwinden versucht, daß in ausreichend
kurzen Abständen Löcher in der Wandung der Hohlprofilkörper angebracht werden, durch
welche das aufschäumende Komponentengemisch zur Füllung der Hohlkammern eingebracht
wird. Die Anbringung von Löchern in der Außenwandung von Hohlprofilkörpern kann
aber nicht in Jedem Falle hingenommen werden, beispielsweise nicht bei stranggepreßten
Rolladen-Hohlprofilstäben und anderen, im Endlosverfahren hergestellten Strangpreßprofilen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit welcher sich nachträglich auch lange und enge Hohlprofile ausschäumen lassen,
ohne daß dazu die Wandung dieser Hohlprofile mit Eingabelöchern versehen werden
muB.
-
Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie eine dem Querschnitt des auszuschäumenden
Hohlprofiles angepaßte, gegenüber dem Hohlprofil relativbewegbare Sonde mit Je einem
Anschluß für die einzelnen Komponenten auf ihrer einen, hinteren Stirnseite, mindestens
einem Komponentenmischraum in ihrem Innern und
mit mindestens einer
Mischungsaustragsöffnung auf ihrer anderen, vorderen Stirnseite aufweist.
-
In der erfindungsgemäß ausgebildeten Sonde wird die Mischung der Komponenten
unmittelbar vor der Eingabe des Kunstschaumstoffes in die auszuschäumendefl engen
Profile vorgenommen und bei einer gleichmäßigen Relativbewegung von Sonde zu Hohlprofil
ein gleichmäßiges Ausschäumen des Hohlprofiles gewährleistet.
-
Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft bei Strangpreß-Hohlprofilen,
die nicht bereits im Strangpreßverfahren ausgeschäumt werden können. Solche Hohlprofile
sind beispielsweise Rolladen-Hohlprofilstäbe aus Aluminium, die nach ihrer Herstellung
zunächst noch einer Oberflächenbehandlung (Eloxierung) unterzogen werden und erst
nach ihrer Veredelung ausgeschäumt werden können. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung
erlaubt dieses nachträgliche Ausschäumen und damit eine bei Metallrolladenstäben
wichtige Körperschalldämmung unter gleichzeitiger Erhöhung der Wårmeschutzeigenschaften
der Rolläden. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung sind Balkongeländer und andere Schutzgeländer aus Aluminiumhohlprofilen,
bei welchen durch das nachträgliche Ausschäumen das bei auffallendem Regen auftretende
lästige Geräusch beseitigt werden kann.
-
Bei dünnwandigen, langen und engen Hohlprofilen, wie sie Rolladen-Hohlprofilstäbe
darstellen, wird durch das
durch den Erfindungsgegenstand mögliche
nachträgliche Ausschäumen außerdem deren Stabilität, nämlich ihre Torsions- und
Biegesteifigkeit, erhöht.
-
Vorteilhafterweise kann der Komponentenmischraum als Labyrinth mit
einer Vielzahl von einen freien Durchfluß erschwerenden Widerstands stellen ausgebildet
sein, wodurch sich die gewünschte innige Vermischung der einzelnen Komponenten fUr
den Schaumstoff erreichen läßt. Die Länge der Mischstrecke im zweckmäßigerweise
kanalförmig ausgebildeten Mischraum läßt sich verkürzen, indem Druckluft zur Unterstützung
der Vermischung eingesetzt wird. In diesem Falle wird im Bereich'der Mischungsaustragsöffnung
zweckmäßig ein Düsenkopf in den Mischungskanal eingesetzt, und die Druckluft wird
erst im Endbereich des Mischungskanales, also erst nach bereits erfolgter weitgehender
Durchmischung der Komponentetieingegeben.
-
Vorteilhafterweise kann der Mischungskanal aus einem Metallrohr gebildet
sein, in welches Verengungsstellen bildende Einsätze verschiedener Art, die beispielsweise
Umlenkstellen bilden oder einen Schneckengang aufweisen, eingesetzt sind. Sofern
es die Hohlprofilstärke erlaubt, können die Komponentenanschlüsse aus konzentrischen,
bis in den Komponentenmischraum führenden Anschlußrohren bestehen. Bei sehr flachen
Profilen können die Komponentenanschlüsse auch aus nebeneinanderliegenden Anschlußrohren
bestehen,
die in einer die Mischung der Komponenten begünstigenden Art und Richtung in den
Komponentenmischraum münden.
-
Zur Erzielung einer rationellen und gleichmäßigen Ausschäumung der
engen Hohlprofile kann eine erfindungsgemäß ausgebildete Sonde einzeln oder zusammen
mit weiteren gleichen Sonden auf einem Verstellschlitten o.dgl. angeordnet sein,
der beim Ausschäumen mit passender Geschwindigkeit bewegt wird und die in das Hohlprofil
eingeschobene Sonde oder die Sonden mit einer gleichmäßigen Bewegung durch die Hohlprofile
hindurch zurückbewegt.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
anhand der beiliegenden#Zeichnungen näher erläutert.
-
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine lanzettförmige
Sonde gemäß der Erfindung, teilweise im Längsschnitt; Fig. 2 einen Querschnitt durch
den Kopf der Sonde entlang der Linie II - II in Fig. 1;
Fig. 3
eine Einzeldarstellung des hinteren Abschlußteiles der Sonde, teilweise im Längsschnitt;
Fig. 4 eine Ansicht der die Anschlüsse aufweisenden Stirnseite des hinteren Abschlußteiles
der Sonde; Fig. 5 eine Einzeldarstellung des Kopfes der Sonde teilweise im Längsschnitt;
Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des Kopfes der Sonde; Fig. 7 eine gegenüber den
Figuren 1,2 und 3-6 vergrößert te Einzeldarstellung eines Düseneinsatzkörpers für
den Kopf der Sonde; Fig. 8 eine ebenfalls vergrößerte Darstellung eines Einsatzkörpers
für den Mischkanal der Sonde; Fig. 9 einen Längsschnitt durch einen anderen Einsatzkörper
für den Mischkanal der Sonde, ebenfalls in gegenüber Fig.1,2 sowie Fig. 3 - 6 vergrößerten
Darstellung;
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer mit
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Sonde versehenen Aus schäumvorrichtung.
-
Die in Fig.1 dargestellte Sonde 10 ist zum nachträglichen Ausschäumen
von aus Aluminium stranggepreßten Rolladen-Hohlprofilstäben bestimmt und weist einen
diesen Hohlprofilstäben angepaßten, aus Fig.2 ersichtlichen Querschnitt auf. Die
lanzettförmige Sonde 10 hat eine relativ große Länge, die einerseits eine gute Führung
im Innenraum der Hohlprofilstäbe gewährleistet und andererseits einen ausreichend
langen Mischweg für die Komponenten der Ausschäummasse ergibt. Der Kopf 11 und ein
hinterer Abschlußteil 12 der Sonde sind als Massivkörper ausgebildet, während der
Mittelteil 13 der Sonde als Hohlkörper mit einer Metallblechwandung ausgebildet
ist.
-
Der in den Fig.3 und 4 in gegenüber Fig.1 vergrößertem Maßstab dargestellte
hintere Abschlußteil 12 der Sonde 10 weist von der hinteren Stirnseite 19 her eine
Durchgangsbohrung 14 und zwei Anschlußbohrungen 15 und 16 auf, welch letztere in
eine gemeinsame Weiterleitungsbohrung 17 übergehen. Der in den Fig.5 und 6 in gegenüber.
Fig.1 -vergrößertem Maßstab dargestellte Kopf 11 der Sonde 10 weist auf seiner inneren
Stirnseite 18 eine mit der Durchgangsbohrung 14 des hinteren Abschlußteiles 12 fluchtende
Bohrung 20 und eine mit der Weiterleitungsbohrung 17 des Abschlußteiles 12 fluchtende
Durchgangsbohrung 21 auf.
-
Die Durchgangsbohrung 21 bildet auf der vorderen Stirnseite 22 des
Kopfes 11 die Mischungsaustragsöffnung 23. In ihrem mittleren Abschnitt weist sie
eine Stelle 24 geringeren Durchmessers auf. In dem Bereich zwischen der Stelle 24
und der Mischung austragsöffnung 23 besteht über eine Querbohrung 25 eine Verbindung
zwischen der Bohrung 20 und der Durchgangsbohrung 21.
-
Aus Fig.1 ist ersichtlich, daß in die Durchgangsbohrung 14 des hinteren
Abschlußteiles 12 ein bis in die Bohrung 20 des Kopfes 11 der Sonde 10 geführtes
Rohr 26 hindurchg geführt ist, dessen Anschlußende 26' an eine nicht dargestellte
Druckluftquelle anschließbar ist. In die beiden Bohrungen 15 und 16 des hinteren
Abschlußteiles 12 sind Anschlußrohre 27 und 28 für zwei Komponenten eines Duroplast-Schaumstoffes
eingesetzt, und die gemeinsame Weiterleitungsbohrung 17 ist mit der Durchgangsbohrung
21 des Kopfes 11 der- Sonde 10 durch ein Mischkammerrohr 29 verbunden. Sofern es
der Sondenquerschnitt erlaubtp können die Anschlußrohre 27,28 auch#konzentrisch
angeordnet werden und so in die Weiterleitungsbohrung 17 münden.
-
Im Mischkanalrohr 29 und in der Durchgangsbohrung 21 im Kopf 11 der
Sonde 10 sind verschiedene, im einzelnen aus den Fig.7 bis 9 ersichtliche Einsatzkörper
angeordnet. Aus Fig.1 sind ein in Fig.7 einzeln dargestellter Düsenkörper 30 und
zwei einzeln in Fig.8 dargestellte
Schneckengangkörper 31 ersichtlich.
Der Düsenkörper 30 weist einen in die Durchgangsbohrung 21 mit Paßsitz einbringbaren
Lagerteil 32 auf, an den sich ein Mittelabschnitt 33 mit kleinerem Durchmesser anschließt,
der mit der Wandung der Durchgangsbohrung 21 einen Wirbelringraum 34 begrenzt. Der
Mittelabschnitt 33 des Düsenkörpers 30 erweitert sich zu einem Düsenkopf 35, der
in einer Kegelspitze 36 endet. Der Durchmesser des Düsenkopfes 35 ist kleiner als
der Durchmesser der Durchgangsbohrung 21, so daß sich zwischen dem Außenumfang des
Düsenkopfes 35 und der Wandung der Durchgangsbohrung 21 ein schmaler Durchlaßspalt
37 befindet. In den Wirbelringraum 34 mündet die aus Fig. 5 ersichtliche Querbohrung
25, die schräg zur Längsachse der Durchgangsbohrung 21 verläuft.
-
Der Lagerteil 32 und der Mittelabschnitt 33 des Düsenkörpers 30 sind
mit einem zentralen, bis in den Düsenkopf 35 führenden Kanal 38 versehen, durch
welchen die gemischten Komponenten aus dem Mischkammerrohr 29 in den Düsenkopf 35
und von dort durch Querbohrungen 39 hindurch in den schmalen Durchgangs spalt 37
gelangen. Dort werden sie von der durch die Querbohrung 25 ankommenden und in der
Wirbelringkammer 34 in Rotation versetzten Druckluft erfaßt und über das Kegelende
36 des Düsenkörpers 30 hinweg in Richtung auf die Mischungsaustragsöffnung 23 der
Sonde mitgerissen.
-
Die im Mischkammerrohr 29 angeordneten, aus Fig.8 und9 ersichtlichen
Einsatzkörper 31 und 40 dienen zur Labyrinthbildung und Störung eines freien Durchganges
durch
das Mischkammerrohr 29 und bewirken dadurch die für das Aufschäumen erforderliche
innige Vermischung der über die Anschlußrohre 27 und 28 eingegebenen beiden Komponenten
des Schaumstoffes. In den Fig.1 und 8 ist die Komponentendurchflußrichtung jeweils
durch einen Pfeil 41 angezeigt. Der Schneckengangkörper 31 weist einen Anfangsabschnitt
42 mit äußeren Längsnuten 43 auf, an welchen sich ein mit dem Schneckengang 44 versehener
Abschnitt anschließt, der in einem einen Ringspalt 45 mit der Innenwandung des Mischkammerrohres
29 bildenden Teil 46 endet. Die beiden in das Mischkammerrohr 29 eingeführten und
in Richtung des Pfeiles 41 durch Druck geförderten beiden Komponenten für den Schaumstoff
werden zunächst vor den zu mehreren mit Abständen über die Länge des Mischkammerrohres
29 angeordneten Schneckenkörpern 31 gestaut, durch die mehreren Längsnuten 43 hindurch
in den Schneckengang 44 gepreßt, durch den Schneckengang 44 unter Vermischung weitergeführt
und dann durch den Ringspalt 45 in den nächsten Abschnitt des Mischkammerrohres
29 hinausgeleitet. In diesem nächsten Abschnitt kann sich ein Einsatzkörper 40 befinden,
der eine zentrale Eingangsbohrung 47 aufweist, an deren Ende Querbohrungen 48 einen
Auslaß in einen Ringspalt 49 bilden, der zwischen einem verJüngten Endabschnitt
50 des Einsatzkörpers 40 und der-Innenwandung des Mischkammerrohres 29 besteht.
-
Die bereits in Mischung befindlichen beiden Komponenten werden also
in die zentrale Bohrung 47 des Einsatzkörpers 40 gepreßt und quer zu dieser Bohrung
durch die Öffnungen der Querbohrungen 48 hindurch zum Austritt in den Ringspalt
49 gezwungen.
-
Die stark schematisierte-Figur 10 zeigt eine Sonde 10, die über ein
Verbindungsrohr 51, das die Anschlußleitungen für die Druckluft und die beiden Komponenten
des Schaumstoffes aufnimmt, mit einem Verstellschlitten 52 verbunden ist. Mlt dem
Schlitten 52, der auf einer leicht geneigten Führungsbahn 53 mittels einer nicht
dargestellten Antriebsvorrichtung längsverschiebbar gelagert ist, können mehrere
Sonden 10 nebeneinander in einer senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Ebene
Jeweils über ein Tragrohr 51 verbunden sein.
-
Jede Sonde 10 befindet sich vor der Stirnseite eines nicht dargestellten
Rolladen-Hohlprofilstabes, wobei es sich Jeweils um den untersten Hohlprofilstab
eines Hohlprofilstabstapels handelt, der in einem Gestell 54 angeordnet ist. Vor
Beginn des Ausschäumens wird zunächst der Schlitten 52 auf der Führungsbahn 53 nach
links verschoben, so daß die Sonde 10 in den Jeweils untersten Hohlprofilstab der
Hohlprofilstabstapel eintaucht und bis zum hinteren Ende dieses Hohlprofilstabes,
das sich im Bereich des unteren Endes 54' des Gestelles 54 befindet, geschoben wird.
Nun werden die Komponenten durch die Anschlußrohre 27 und 28 in die Sonde 10 unter
Druck eingegeben, im Mischkammerrohr 29 innig miteinander gemischt und im Bereich
des Düsenkörpers 30 mit Hilfe der dort wirksam werdenden, durch das Rohr 26 zugeführten
Druckluft an der Mischungsaustragsöffnung 23 ausgegeben. Währenddessen wird der
Schlitten 52 mit gleichförmiger Bewegung bis in die aus Fig. 10 ersichtliche Ausgangsstellung
zurückbewegt.
Sobald diese Stellung erreicht ist, wird die Zufuhr
der Komponenten und der Druckluft unterbrochen, die ausgeschäumten Rolladen-Hohlprofilstäbe
werden abgesenkt und über eine nicht dargestellte Transportvorrichtung abgeführt.
Dann wiederholt sich der beschriebene Ausschäumvorgang am nächsten, nachgerückten
Rolladen-Hohlprofilstab eines Jeden Hohlprofilstabstapels