DE3220329C2

DE3220329C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Polyurethanschaum

Info

Publication number: DE3220329C2
Application number: DE3220329A
Authority: DE
Inventors: Kenji Yokohama Kanagawa Shimomura
Original assignee: Ikeda Bussan Co Ltd
Current assignee: Ikeda Corp
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1986-01-16
Also published as: AU554422B2; GB2101515A; GB2101515B; AU7233781A; US4486367A; DE3220329A1; IT1152788B; IT8221532A0

Abstract

Formen (2), die eine Polyurethanlösung enthalten, werden in einen Lagertank (3) in heißes Wasser oder Öl eingetaucht, dann aus dem Lagertank (3) herausbewegt und zur Entnahme der so hergestellten Formteile geöffnet. Hierzu wird eine Fördervorrichtung (1) verwendet, die eine senkrechte Umlaufbahn beschreibt. An der Fördervorrichtung (1) sind in regelmäßigen Abständen Formen (2) paarweise angeordnet. Der Lagertank (3) nimmt den niedriger gelegenen Teil der Umlaufbahn der Fördervorrichtung (1) auf. Entlang des oberen Teils der Umlaufbahn werden die Formteile den Formen (2) entnommen und wird neue Polyurethanlösung in die Formen (2) eingespritzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Polyurethanschaum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des M^uptanspruchs.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (EP-OS 23 316) weist die Fördervorrichtung parallele Rollenförderer auf, die über Aufzöge miteinander verbunden sind. Bei ihrem Transport durch diese Aufzüge werden die Formen nicht umgekehrt, wenn sie den mit einer heißen Flüssigkeit gefüllten Lagertank passieren. Die bekannte Vorrichtung hat einen relativ großen Raumbedarf, und wegen des Transports dei Formen durch die Aufzüge ist eine kontinuierliche Arbeltswelse der gesamten Vorrichtung nicht möglich.

Es Ist weiter eine Vorrichtung bekannt (DD-PS 1 14 031) mit einer oberen und einer unteren Führung sowie stirnseitig angeordneten Umsetzerstationen. In den Umsetzerstationen werden die auf Transportwagen gelagerten Formen von der einen zu der anderen Führung transportiert, ohne daß sie dabei umgekehrt werden. Bedingt durch die stirnseitig angeordneten Umsetzerstationen ergehen sich auch bei dieser Vorrichtung relativ große Baumaße sowie eine nicht kontinuierliche Förderung der Formen.

Es ist weiterhin bekannt, als Fördervorrichtung vertikal umlaufende Schleppkettensysteme zu verwenden, um den Platzbedarf zu verringern. Als nachteilig wurde bei dieser Fördervorrichtung deren große Bauhöhe empfunden sowie das Schwenken der Formen an den Umlenks'.ellen um 180° C aus der Gebrauchslage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Polyurethanschaum zu schaffen, die weniger Raum benötigt, leicht zu handhaben ist und über eine verbesserte Leistungsfähigkeit zu einer Erhöhung der Produktion führt.

Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Dadurch, daß die Fördervorrichtung ein Förderband Ist. das In einer senkrechten Ebene im wesentlichen oval oder kreisförmig umläuft, ergibt sich eine raumsparende Bauweise der Vorrichtung.

Durch das Anbringen der Formen in regelmäßigen Abständen längs des Förderbandes wird eine die Leistungsfähigkeit steigernde kontinuierliche Förderung der Formen erreicht.

Da das obere und das -ntere Teil der Formen Ränder aufweisen, die sich geneigt derart erstrecken, daß sie einander überlappen, wenn die Form geschlossen ist, wobei der Rand des unteren Teils den Rand des oberen Teils umgibt und die Süßere Flansche des oberen und unleren Teils bei geschlossener Fo.m Im wesentlichen waagerecht stehen, kann, wenn die Formen umgekehrt und In die heiße Flüssigkeit eingetaucht werden, keine Flüssigkeit in sie eintreten.

Bei der Im Anspruch 2 beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschieht das Offnen des oberen Teils der Form zum Entnehmen des Formteils und das anschließende Schließen nach dem Einspritzen automatisch.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbelsplelc der Erfindung werden Im folgenden unhand schcmatlscher Zeichnungen mit weiteren liin/clhcilcn erläutert. Es stellen dar:

Flg. I eine Gesamtansicht eines ersten Ausfuhrungsbeispiels;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht;

Fig. 3 einen Längsschnitt, aufgenommen nahe der der Mitte der Fig I;

F i g. 4 einen schematischen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5 einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 eine Aufsicht eines vierten Ausfühningsbeispiels der gesamten Vorrichtung;

Fig. 7 eine Aufsicht eines Formenpaares, die in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden können; und '

Fig. 8 einen Längsschnitt, aufgenommen an einer Kante der Formen in Fig. 7, wobei sich die Formen in umgedrehter Lage befinden.

Mit den in Fig. 1 bis 8 dargestellten Vorrichtungen läßt sich ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Polyuretiianschaum, beispielsweise Polstermaterial für Kraftfahrzeugsitze, durchführen.

Bei den Vorrichtungen der Fig. 1 bis 3 ist die Fördervorrichtung, die in einer Richtung umläuft, mit dem iu Bezugszeichen 1 bezeichnet; wobei bei dieser Vorrichtung ein Endloskettenband verwendet wird. Eine Vielzahl von Formen 2 ist auf die Vorrichtung 1 aufgebracht und unter den gegenüberliegenden Drehabschnitten A und B ist ein Lagertank 3 vorgesehen, in dem sich eine erhitzte Flüssigkeit L, wie beispielsweise heißes Wasser oder Öl, bedindet. Die Fördervorrichtung 1 ist so ausgelegt, daß sie durch die Flüssigkeit L geführt wird. Weiterhin werden entlang eines Teils der Fördervorrichtung 1. der sich über dem Lagertank 3 befindet, die Formen 2 auf der Fördervorrichtung 1, welche den Drehabschnitt B passiert haben, an der oberen Formseite la geöffnet, und die geschäumten und gehärteten Formteile werden aus den Formen entnommen (Entnahmeverfahren 500). Nach der Reinigung werden die Formen 2 entriegelt (Formentriegelungsverfahren 100), anschließend wird ein bestimmter Einsatz in die Formen eingebracht (Eingabeverfahren 200). Danach wird eine bestimmte Menge von Polyurethanlösung in die Formen 2 eingespritzt (Einspritzverfahren 300). Die Formen 2 warten durch den Drehabschnitt A in den Lagertank 3 geführt und in die erhitzte Flüssigkeit L eingetaucht (Efotauchvcrfahrcn 400). Die Polyurethanlösungen In den Formen 2 werden nach dem abschließenden Eintauchverfahren 400 geschäumt und gehärtet, um einen, der inneren geometrischen Gestalt der Formen 2 entsprechend geformten Schaum zu erhalten.

Das Formenpaar 2 weist eine obere Formseite la und eine un'jre Fonnseite Ib auf, wobei die obere Formsehe la geöffnet werden kann. Das Öffnen dieser oberen Formseite la der Formen 2 im Entnahmeverfahren 500 und das anschließende Schließen nach dem Einspritzverfahren 300 geschieht automatisch, da ein Hebel 6 der oberen Formseite la über eine Führungsschiene 7 geführt wird. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, steht die Führungsschiene 7 in Kontakt mit der oberen Seite des Hebels 6 der Formen 2, die innerhalb de.i Lagertanks 3 und entlang der Drehabschnitte A und B transportiert werden. Der Hebel 6 gleitet mit einer Gleitrolle auf der 3« Führungsschiene 7. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Drehabschnitte A und B mit Gehäusen 4 und 5 abgedeckt; diese sind in den Lagertank 3 integriert. Zwischen diesen Gehäusen 4 und 5 isi ein Durchgang 8 für das Bedienungspersonal vorgesehen.

Wie Fig. 3 zeigt, sind zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Flüssigkeit L in den Lagertank 3 eine Vielzahl von Dampfleistungen 9 eingebracht.

In manchen Fäiien isi je nach Art der herzustellenden Formteile kein Einsau in die Formen 2 beim Eingabeprozeß 200 vorgesehen.

Entsprechend dem Verfahren besteht die Vorbehandlung - vor dem Einspritzverfahren 300 der Po!yuret^h.anlösung in die Formen 2 - aus dem Entriegelungsverfahren 100, dem Eingabeverfahren 200 und verschiedenen Verfahren zur Behandlung der Formen, die je nach Bedarf angewendet werden. Der Vorbehandlung folgt das Einspritzverfahren und diesem das Eintauchverfahren, bei dein die Formen mit der eingespritzten Polyurethanlösung mit der Fördervorrichtung 1, die durch den Lagertank 3 führt, in diesen transportiert und in die erhitzte Flüssigkeit, wie beispielsweise heißes Wasser oder öl, eingetaucht werden. Nach dem Eintauchverfahren 400 werden die Formen 2 durch die Fördervorrichtung 1 aus dem Lagertank 3 weitertransportiert, wobei die Formen 2 an der oberen Formseite la im Entnahmeprozeß 500 geöffnet werden, um die so hergestellten Formteire zu a< entnehmen. An diesem Punkt des Herstellungsweges werden Formteile aus Polyurethanschaum gewünschter Gestalt und Eigenschaften erhalten.

Das Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Polyurethanschaum unter Verwendung der In Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtungen wird im folgenden detaillierter beschrieben. Es werden aluminiumgefertigte Formen 2 mit einer Kapazität von 13 I verwendet. In die Formen wird eine Polyurethanlösung der nachfolgenden Zusammensetzung eingespritzt und unter den aus Tabelle I ersichtlichen Bedingungen In die Flüssigkeit L eingetaucht. Weiterhin werden Qualität und Eigenschaften der Erzeugnisse kontrolliert.

Beispiel einer Zusammensetzung der Polyurethanlösung

Komponenten Gewichtsprozent

Polypropylenglykol 100

Toluol 48
Wasser 3,6

Siliconöl 0,5

Beschleuniger 0,3

Dichlordifiuormetlian 5,0

In Tabelle 1 enthalten die Verbindungen Nr. S und 6 die vorher erwähnte Polyurethanlösung und ein flamm-

hemmendes Mittel. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, können Formteile hoher Qualität bei Bedingungen von mehr als 85° C Flüssigkeitstemperatur und einer Eintauchzeit von 5 bis 7 Minuten erhalten werden. Ebenso können Verbindungen, die flammhemmende Mittel enthalten, zu Qualitätsformteilen bei einer Eintauchzelt von etwa 7 Minuten gefertigt werden. Als Thermostatislerflüsslgkeit wurde Wasser verwendet.

Es wurden Versuche zur Formbarkelt bei Änderung der Härte der Substanzen durchgeführt, die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 1

Gegenstand

Substanz Nos. 1

120±10 88± 3

Eintauchzeit (s)

Temperatur der Flüssigkeit

(⁰C)
Temperatur der Formen zur Zeit der Einspritzung (⁼C)

Temperatur der (obere) Formen bei der Entriegelung (⁰C) (untere)

Temperatur der Polyurethanlösung (° C)

Härtbarkeit

Erscheinungsbild des

Schaums

Entriegelbarkeit der Formen schlecht Beurteilung

Tabelle 2

180+10 240±10

40± 5

73± 3 76+ 3

23± 3

300±10 sh. links

sh. links

sh.links sh.links

sh.links

300±10 420±10

360±10 75±

55± 66±

sh.links 80+

x Δ	O	@	X	@	X X
ohne Spannung	gut		ohne	gut	ohne Spannung
			Spannung
schlecht	gut		schlecht	gut	unmöglich
X X	O	O	X	O	χ χ

Gegenstand

Substanz Nos.
2

Eintauchzeit (s)
Härte der Substanz
Temperatur der Flüssigkeit (° C) Temperatur der Form zur Zeit der Einspritzung (° C)

Temperatur der Form zur Zeit der Entriegelung (⁰C)

Temperatur der Substanz (° C) Haltbarkeit

Erscheinungsbild des Schaums

Entriegelbarkeit der Formen Beurteilung

	420±10	9	Spannung	gut	10	sh.links
	7,5		teilweise			12 1'
	88± 3		schlecht	O		sh.links
(obere)	40± 5		X			sh.links
(untere)	40± 5			sh. links
(obere)	73± 3			sh.links
(untere)	78± 3			sh.links
	23+ 3	©	©	sh.links
	O	gut		© €
	teilweise			sh.links
	ohne

		sh.links
	O
	O O

18

Die erste erfindungsgeinäße Ausführungsform weist ein rundumlaufendes Einlauchsystem auf, bei dem der Umlauf der Formen 2 durch die Fördervorrichtung 1 bewirkt wird und der durch die erhitzte Flüssigkeit L innerhalb des Lagenanks 3 führt, wobei die Poiyurethanlösung gehärtet wird. Andere Ausfühmngsformen werden in Fig. 4 und 5 gezeigt. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 transportiert die Fördervorrichtung 1 die Formen 2 aufwärts, dann abwärts, dreht sie um und transportiert sie entlang der gesamten Umlaufbahn auf- und abwärts. Die Formen 2 werden in die Flüssigkeit L eingetaucht, wenn sie sich unterhalb der Fördervorrichtung 1 befinden. Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 dreht die Fördervorrichtung 1 die oberen und unteren paarweise angeordneten Formseiten la und 2b um die Rotationsachse Is der Fördervorrichtung 1 um. Den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der Lagertank 3 unterhalb der Drehbahn vorgesehen ist, so daß die Entnahme der Formteile, die Vorbehandlung und das Einspritzen der Pclyurethanlösung auf der Seite oberhalb der Fördervorrichtung 1 erfolgen und die Formteile aus Polyurethanschaum nach einem vollen Umlauf dei Fördervorrichtung 1 entlang der Drehbahn erhalten werden. Daher bean-

sprucht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Polyureihanschaum in horizontaler Richtung nicht viel Platz, während sie vertikal ausgedehnt und mit hoher Produktionsleistung auf engem Raum verwendet werden kann. Da nach einer vollen Umdrehung der Fördervorrichtung 1 Formteile aus Polyurethanschaum erhalten werden, ergibt sich eine hohe Produktionsleistung, so daß die Herstellungskosten vermindert werden können. Zusätzlich werden beim Eintauchen der Formen 2 in die Flüssigkeit L diese 5 |'

Formen 2 gleichmäßig erhitzt, wodurch ungleichmäßiges Schäumen verhindert wird. Im Vergleich zu den |

kom-entlonellen Heizmethoden der Formen In Heizöfen, wird im Vergleich zu dem üblichen System nur die Häute der Zelt zum Schäumen und Härten der Polyureihanlösung In den Formen benötigt.

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Fördervorrichtung 1 so vorgesehen ist, daß Ihre Umlaufbahn in horizontaler Ebene liegt. Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich. Formteile nach einem n> halben Umlauf herzustellen, so daß pro Paar Formen zwei Formteile erhalten werden. Wie in den anderen j,

Zeichnungen bezieht sich auch In Fig. 6 das Bezugszeichen 2 auf Formen und 3 bezeichnet den Lagertank, in |

welchem die erhitzte Flüssigkeit L aufbewahrt wird. Der Teil der Fördervorrichtung 1, der innerhalb des Lager- jj

tanks 3 untergebracht ist. Hegt tiefer als derjenige Teil, der außerhalb des Tanks 3 ist. Die Formen 2 werden Jl

nach Durchlaufen des Entriegelungsverfahrens 100, des Eingabeverfahrens 200 und des Einspritzverfahrens κ ':

300 mittels der Fördervorrichtung I in den Lagertank 3 transportiert. Die Formen 2 bewegen sich abwärts, während sie sich beim Austritt aus dem Lagertank 3 nach oben bewegen. Bei dieser Ausführungsart werden die >

Formen 2 innerhalb des Lagertanks 3 nicht umgedreht, sie tauchen jedoch schräg in die Flüssigkeit L ein und ,

werden durch die Flüssigkeit L mit der oberen Formseite la auf der oberen Seite transportiert. Dann werden sie aus der Flüssigkeil /. schräg nach oben gerichtet ausgeführt. In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 400 das '■» Eintauchverfahren.

Die Formen in Fig. 7 und 8 weisen Ränder 10 auf. die wahrend des Eintauchens der Formen 2 In die Flüssigkeit nach unten ragen und äußere Enden, die als Flansche 10a mil horizontaler Ausdehnung ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung der Formen kann die folgenden Nachteile auf einem Minium halten. Die Räder 10 überlappen sich, wenn die oberen und unteren Formseiten 2a und 2b geschlossen werden, und bilden dabei einen Spalt. Mit anderen Worten, die Flüssigkeit L kann in die Formen 2 eindringen, und das in den Formen entstehende Kohlendioxidgas kann entweichen. Weiterhin können die Formteile in den Rändern 10 Bohrgrate aufweisen.

Derart ausgestaltete Formen 2 können in den Vorrichtungen, die in Fig. 1 bis 5 gezeigt werden, verwendet wf'den, ebenso in derjenigen der Fig. 6, wenn sie so ausgestattet sind, daß die obere und untere Formseite 2a ■'·<· -■

und 2b so umgedreht sind, daß die Flansche 10o unter die tlefergelegene Formseite 2b ragt. Bei Verwendung solcher Formen 2 für die Vorrichtung zur Herstellung von Formlellen aus Polyurethanschaum kann verhindert werden, daß Flüssigkeit L, ohne irgendein Dichtungsmaterial zu verwenden, in die Formen, an den Stellen, wo die bogenförmigen Ränder der oberen und unteren Formseite sich überlappen, eindringt.

Hierzu 7 Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Polyurethanschaum mit

- einer Fördervorrichtung (1) für das Umlaufen von Formen (2) auf einer Kurvenbahn in einer senkrechten Ebene,

- Formen (2). die jeweils einen oberen Teil (2a) und einen unteren Teil (2b) aufweisen, die ein Offnen und Schließen der Formen (2) zum Einbringen des Polyurethanschaum-Ausgangsmaterials erlauben und

- einem Lagertank (3), der mit einer heißen Flüssigkeit (L) gefüllt ist und den dia Formen (2) passieren,
gekennzeichnet durch

ίο die Kombination folgender Merkmale:

- die Fördervorrichtung ist ein Förderband (1). das In einer senkrechten Ebene Im wesentlichen oval oder

kreisförmig umläuft.

- die Formen (2) sind in regelmäßigen Abständen län^s des Förderbands (1) angebracht und werden umgekehrt, wenn sie in die heiße Flüssigkeit (Z.) eingetaucht herden,

- beide, das obere Teil (2a) und das untere Teil (2b) der Formen (2) weisen Rander (10) auf, die sich geneigt derart erstrecken, daß sie einander überlappen, wenn die Form (2) geschlossen ist, wobei der Rand des unteren Teils (2b) den Rand des oberen Teils (2a) umgibt und die äußeren Flansche (10a) des oberen und unteren Teils bei geschlossener Form (2) im wesentlichen waagerecht stehen, so daß keine Flüssigkeit (Z.) in die Form (2) eintreten kann.

-<>

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (2) an dem Förderband (!)

mittels einer Führungsschiene (7) längs des Förderbands und eines Hebels (6) an jeder Form, der die Führungsschiene berührt, geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen an dem Förderband mittels einer Befestigungsvorrichtung zwischen den Formen und dem Förderband angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einen? der Ansprüche 1-3. dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband eine Mittelachse mit einer Vielzahl von Stäben aufweist, die sich von der Achse nach außen erstrecken, und an deren äußeren Enden die Formen angebracht sind.