DE3143640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschäumen langer Hohlprofile, insbesondere stranggepreßter Rolla­ den-Hohlprofilstäbe, mit aus mehreren Komponenten be­ stehenden Kunstschaumstoffen, insbesondere Duroplasten, mittels einer gegenüber dem Hohlprofil relativbeweg­ baren, einen Komponentenmischraum, hintere Anschlüsse für Leitungen für die einzelnen Komponenten und minde­ stens eine vordere Mischungsaustragsöffnung aufweisenden Sonde mit einem den Querschnitt des Hohlprofiles berück­ sichtigenden Querschnitt.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der DE-OS 22 57 661 bekannt. Dort wird ein mit Farbrollen oder Gleitkufen versehener Mischkopf, dem die Kunststoff­ komponenten über Schläuche zugeleitet werden, in den zwischen einem Produktrohr und einem mit Abstand davon angeordneten Hüllrohr vorhandenen relativ großen Zwi­ schenraum eingefahren, und bei Rückfahren des Misch­ kopfes wird dieser Zwischenraum ausgeschäumt. Mit einer solchen Vorrichtung ergeben sich aber Schwierigkeiten beim nachträglichen Ausschäumen enger und langer Hohl­ profile. Hier muß bei einem dem Querschnitt des auszu­ schäumenden Hohlprofiles angepaßten Mischkopf auch gewährleistet sein, daß er über eine große Länge verkan­ tungsfrei in dem Hohlprofil beweglich ist.

Bisher hat man enge Hohlprofile dadurch auszuschäumen versucht, daß man gemäß der DE-AS 28 23 732 die Vorrich­ tung zum Mischen der Kunststoffkomponenten außerhalb des Hohlprofiles angeordnet hat und die Komponentenmischung mittels eines ausreichend langen Spritzrohres in den Hohlprofilkörper eingebracht hat. Dies bedeutet aber von vornherein eine Beschränkung auf bestimmte Mischungs­ kombinationen, die nur langsam miteinander reagieren, und das Spritzrohr muß für den Transport des Kunststoff­ gemisches einen relativ großen Rohrquerschnitt haben, wenn das Rohr sich nicht in kürzester Zeit durch den sich bildenden Schaum zusetzen soll. Ansonsten ist es üblich, bei engen Hohlprofilen in ausreichend kurzen Abständen Löcher in der Wandung der Hohlprofilkörper anzubringen, durch welche das aufschäumende Komponenten­ gemisch eingebracht wird, oder die Hohlprofilkörper wer­ den zweischalig ausgebildet, und beim Zusammenbringen der beiden Schalen wird das aufschäumende Komponenten­ gemisch eingebracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich mit ihr lange und enge Hohlprofile sicher ausschäumen lassen.

Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sonde eine langgestreckte, dem Hohlprofilquer­ schnitt allseitig angepaßte Form aufweist und allseitig an der Innenwandung des Hohlprofiles gleitbar ist, daß mindestens der Kopf und der hintere Abschlußteil der Sonde als Massivkörper ausgebildet sind, zwischen denen der Komponentenmischraum in langgestreckter Form ange­ ordnet ist, und daß der hintere Abschlußteil fest mit über die gesamte Profillänge starr ausgebildeten Zulei­ tungsrohren verbunden ist.

Die erfindunsgemäß ausgebildete Sonde läßt sich durch ihre langgestreckte Form, ihre massiven Enden und ihre allseitige Anpassung an den Querschnitt des Hohlprofiles verkantungsfrei auch über sehr lange Strecken führen, wobei die Verschiebekraft über die starr ausgebildeten Zuleitungsrohre auf die Sonde ausgeübt wird. Das Bilden der Mischung in einem Mischkopf unmittelbar vor der Aus­ gabe des aufschäumenden Gemisches in den Hohlraum ge­ währleistet einen einwandfreien Langzeitbetrieb der Vorrichtung mit wenig Reinigungspausen. Mit einer erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung können alle Arten von Strangpreß-Hohlprofilen, die nicht bereits im Strangpreßverfahren ausgeschäumt werden können, nach­ träglich gleichmäßig ausgeschäumt werden. Solche Hohl­ profile sind beispielsweise Rolladen-Hohlprofilstäbe aus Aluminium, die nach ihrer Herstellung zunächst noch einer Oberflächenbehandlung (Eloxierung) unterzogen wer­ den und erst nach ihrer Veredelung ausgeschäumt werden können. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt dieses nachträgliche Ausschäumen und damit eine bei Metallrolladenstäben wichtige Körperschalldämmung ohne Beschädigung der Wandung der Hohlprofilstäbe unter gleichzeitiger Erhöhung der Wärmeschutzeigenschaften der Rolläden. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sind Balkon­ geländer und andere Schutzgeländer aus Aluminiumhohlpro­ filen, 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 Widerstandsstellen ausgebildet sein, wo­ durch sich die gewünschte innige Vermischung der einzel­ nen Komponenten für 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 Mischungs­ austragsöffnung zweckmäßig ein Düsenkopf in den Mischungs­ kanal eingesetzt, und die Druckluft wird erst im Endbereich des Mischungskanales, also erst nach bereits erfolgter weitgehender Durchmischung der Komponenten, eingegeben.

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 Komponenten­ anschlüsse auch aus nebeneinanderliegenden Anschlußrohren bestehen, die in einer die Mischung der Komponenten begünstigenden Art und Richtung in den Komponenten­ mischraum münden.

Zur Erzielung einer rationellen und gleichmäßigen Ausschäumung der engen Hohlprofile kann eine erfindungs­ gemäß 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 Erfindungs­ gegenstandes anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine lanzettenförmge Sonde, 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 aufweisen­ den 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 Fig. 1, 2 und 3-6 vergrößer­ 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 vergrößerter Darstellung;

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Sonde versehenen Ausschäumvorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Sonde 10 ist zum nachträg­ lichen Ausschäumen von aus Aluminium stranggepreßten Rolladen-Hohlprofilstäben bestimmt und weist einen diesen Hohlprofilstäben angepaßten, aus Fig. 2 ersicht­ lichen 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 Mittel­ teil 13 der Sonde als Hohlkörper mit einer Metallblechwan­ dung 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 Durch­ gangsbohrung 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 Durch­ gangsbohrung 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 Mischungsaustrags­ öffnung 23. In ihrem mittleren Abschnitt weist sie eine Stelle 24 geringeren Durchmessers auf. In dem Bereich zwischen der Stelle 24 und der Mischungs­ 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 hindurch­ geführt ist, dessen Anschlußende 26′ an eine nicht dar­ gestellte 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 erlaubt, können die Anschlußrohre 27, 28 auch konzentrisch ange­ ordnet 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 ange­ ordnet. 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 Mittel­ abschnitt 33 mit kleinerem Durchmeser anschließt, der mit der Wandung der Durchgangsbohrung 21 einen Wirbelring­ raum 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 Düsen­ körpers 30 sind mit einem zentralen, bis in den Düsenkopf 35 führenden Kanal 38 versehen, durch welchen die gemischten Komponenten aus dem Mischkammer­ rohr 29 in den Düsenkopf 35 und von dort durch Quer­ bohrungen 39 hindurch in den schmalen Durchgangsspalt 37 gelangen. Dort werden sie von der durch die Quer­ bohrung 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 und 9 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 Ver­ mischung der über die Anschlußrohre 27 und 28 ein­ gegebenen beiden Komponenten des Schaumstoffes. In den Fig. 1 und 8 ist die Komponentendurchflußrichtung jeweils durch einen Pfeil 41 angezeigt. Der Schnecken­ gangkörper 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 Ring­ spalt 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 Fig. 10 zeigt eine Sonde 10, die über ein Verbindungsrohr 51, das die Anschluß­ leitungen für die Druckluft und die beiden Komponenten des Schaumstoffes aufnimmt, mit einem Verstellschlitten 52 verbunden ist. Mit 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 Hohlprofilstab­ stapel eintaucht und bis zum hinteren Ende dieses Hohlprofilstabes, dsa 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 Düsen­ körpers 30 mit Hilfe der dort wirksam werdenden, durch das Rohr 26 zugeführten Druckluft an der Mischungsaus­ tragsöffnung 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 abge­ senkt und über eine nicht dargestellte Transport­ vorrichtung abgeführt. Dann wiederholt sich der be­ schriebene Ausschäumvorgang am nächsten, nachgerückten Rolladen-Hohlprofilstab eines jeden Hohlprofilstabstapels.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Ausschäumen langer Hohlprofile, ins­ besondere stranggepreßter Rolladen-Hohlprofilstäbe, mit aus mehreren Komponenten bestehenden Kunstschaum­ stoffen, insbesondere Duroplasten, mittels einer gegenüber dem Hohlprofil relativbewegbaren, einen Komponentenmischraum, hintere Anschlüsse für Leitun­ gen für die einzelnen Komponenten und mindestens eine vordere Mischungsaustragsöffnung aufweisenden Sonde mit einem den Querschnitt des Hohlprofiles berück­ sichtigenden Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (10) eine langgestreckte, dem Hohlprofil­ querschnitt allseitig angepaßte Form aufweist und allseitig an der Innenwandung des Hohlprofiles gleit­ bar ist, daß mindestens der Kopf (11) und der hintere Abschlußteil (12) der Sonde (10) als Massivkörper ausgebildet sind, zwischen denen der Komponenten­ mischraum (29) in langgestreckter Form angeordnet ist, und daß der hintere Abschlußteil (11) fest mit über die gesamte Profillänge starr ausgebildeten Zuleitungsrohren (27, 28) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anpsruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponentenanschlüsse aus nebeneinanderlie­ genden Anschlußrohren (27, 28) bestehen, die gemein­ sam in den Komponentenmischraum (Weiterleitungsboh­ rung 17) münden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponentenanschlüsse aus konzentrischen, in den Komponentenmischraum führenden Anschlußrohren bestehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (10) auf ihrer hinteren Stirnseite (19) zusätzlich einen Anschluß (26′) für Druckluft aufweist und der Druckluftkanal (26) inner­ halb der Sonde (10) in einen zur Mischungsaustrags­ öffnung (23) führenden Mischkammerkanal (Durchgangs­ bohrung 21) mündet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal (26) und der Mischkammerkanal (29) mindestens streckenweise durch Metallrohre gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einmündung des Druckluftkanals (Querbohrung 25) und der Mischungs­ austragsöffnung (23) ein Düsenkopf (35) in den Misch­ kammerkanal eingesetzt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komponentenmischraum als Labyrinth mit einer Vielzahl von einen freien Durch­ fluß erschwerenden Widerstandsstellen in einem Metallrohr (Mischkammerrohr 29) ausgebildet ist, wobei die Widerstandsstellen durch Verengungsstellen bildende Einsätze (31, 40) geschaffen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Einsätze (31) einen Schneckengang (44) aufweist.