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Einrichtung zum Herstellen von Schaumstoffbahnen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von
Schaumstoffbahnen, bestehend aus einem Oberband und einem Unterband mit einem dazwischen
gebildeten Förderspalt; aus Abwickelstationen für eine obere Deckfolie und eine
untere Deckfolie; aus einer einlaufseitig angeordneten Aufgabevorrichtung für ein
flüssiges, Schaumstoff bildendes Reaktionsgemisch und aus einem zwischen Aufgabevorrichtung
und Oberband angeordneten, durch zwei Begrenzungselemente gebildeten Kalibrierspalt.
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Einrichtungen dieser Art sind in Fachkreisen unter der Bezeichnung
"Doppeltransportband" bekannt. Sie dienen der Herstellung von Schaumstoffplatten
und -bahnen. Soweit nicht zum Herstellen von Sandwich-Elementen besondere Deckschichten
verwendet werden, benutzt man Deckfolien, insbesondere Papierbahnen, um die Verschmutzung
der Einrichtung durch das Reaktionsgemisch zu vermeiden.
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Insbesondere bei der Herstellung von dünnen Schaumstoffbahnen mit
Deckfolien treten Schwierigkeiten bei der Gemischverteilung auf. Die Stärke der
aufzutragenden Gemischschicht beträgt bei derartigen Produktionen etwa 0,05 mm bis
wenige Zehntel mm. Mittels eines Kalibrierspaltes, der in der Regel durch eine über
dem Unterband angeordnete Walze oder Kufe und der Oberfläche des Unterbandes oder
eines Einlauftisches gebildet ist, soll
das Gemisch gleichmäßig
über die gesamte Arbeitsbreite verteilt werden. Für den Gemischauftrag verwendet
man vorzugsweise über die Arbeitsbreite hin- und hergehende Mischköpfe, so daß sich
infolge des Bandvorschubes ein zickzackförmiger Auftrag ergibt, der gleichmäßig
verteilt werden muß. Schon hierbei treten Schwierigkeiten auf. Temperaturschwankungen
während des Betriebes verursachen eine zeitliche Verschiebung des Reaktionsbeginns.
Solchen Störungen versucht man durch Anpassung der Bandgeschwindigkeit zu begegnen,
wodurch wieder neue Unsicherheiten hervorgerufen werden. Die Gefahr besteht darin,
daß das Reaktionsgemisch bereits vor dem Passieren des Kalibrierspaltes anfängt
aufzuschäumen und angestaut wird. Bei der Herstellung dickerer Schaumstoffbahnen
mit entsprechend stärkerem Gemischauftrag ist die Gefahr des Rückstaus aus den besagten
Gründen zwar ebenso vorhanden; infolge der größeren Schichtdicke ist aber auch bei
zunehmender Viskosität immer noch ein gewisser selbsttätiger Ausgleich möglich.
Im übrigen ist hierbei für das Bedienungspersonal auch eine zu frühe Reaktion schneller
erkennbar als bei einem Gemischauftrag von wenigen Zehntel mm Stärke. Ist die Vorreaktion
zu stark, bildet das im Aufschäumen begriffene Reaktionsgemisch im Kalibrierspalt
einen Keil, der zum Abreißen der Deckfolie führen kann. Es kommt auch immer wieder
vor, daß die Deckfolien Falten aufweisen oder daß solche beim Einlaufen in den Kalibrierspalt
entstehen. Verwendet man beispielsweise Papierbahnen von 0,2 mm Stärke, so ergibt
sich bei einer Faltenbildung bereits eine Gesamtstärke von 0,6 mm.
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Wenn nun die Begrenzungselemente beispielsweise einen Kalibrierspalt
von 0,5 mm bilden, durch welchen noch zwei Deckfolien von je 0,2 mm Stärke geführt
sind, so daß eine lichte Weite von 0,1 mm vorhanden ist, ist es offensichtlich,
daß bei einer Faltenbildung von insgesamt 0,6 mm Stärke die Deckfolien und das Gemisch
nicht mehr so stark zusam-
mengequetscht werden können. Zwangsläufig
reißen die Deckfolien ab oder zumindest ein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Einrichtung so zu gestalten, daß
bei in den Kalibrierspalt einlaufenden Störkörpern der genannten Art eine Beschädigung
der Deckfolien vermieden wird.
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Dies erfolgt dadurch, daß mindestens eines dieser Begrenzungselemente
mit einer elastisch verformbaren Auflage versehen ist.
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Das obere Begrenzungselement des Kalibrierspaltes besteht üblicherweise
aus einer Walze oder einer Kufe. Das untere Begrenzungselement ist entweder das
umlaufende Transportband selbst oder ein diesem vorgeordneter Gleittisch, der meist
gleichzeitig den Aufgabetisch darstellt. Als weitere Variante ist es möglich, daß
in einer Ausnehmung des Gleittisches bzw. Aufgabetisches das untere Begrenzungselement
in Form einer Walze oder einer Kufe angeordnet ist. Eines der Begrenzungselemente,
in der Regel das obere, ist zur Einstellung der Spaltweite verstellbar.
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Für die Ausgestaltung der elastisch verformbaren Auflage ergeben sich
verschiedene Möglichkeiten: Nach einer ersten Ausführungsform besteht die Auflage
aus einer Schicht elastischen Materials, wie Schaumstoff, Schaumgummi, Filz, Faservlies.
Geeignete Stärke und Elastizität ermittelt man vorzugsweise durch Versuche. Die
Mindeststärke bzw. -elastizität soll so groß sein, daß normalerweise zu erwartende
Störungen im Kalibrierspalt durch die Nachgiebigkeit der Auflage kompensiert werden.
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Dabei gelangt zwar kurzfristig ein zu starker Gemischfilm durch den
Kalibrierspalt; da aber die Cremephase des Reak-
tionsgemisches
noch nicht beendet ist, bevor der aufsteigende Schaum zwischen die beiden Bänder
e-ingetragen wird, findet dort noch ein Ausgleich statt, so daß ein ausreichend
homogenes Produkt gewährleistet ist.
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Die gleichen Gesichtspunkte gelten auch für eine alternative Lösung,
gemäß welcher die Auflage durch einen mit einem fluiden Medium gefüllten HohlKörper
mit fluiddichtem Bezug gebildet ist. Hierbei besteht die Auflage z. B.
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aus einer kissenartigen Doppelfolie, in welcher ein Gas, eine Flüssigkeit
oder eine gelartige Masse eingeschlossen ist. Durch die Viskosität der gewählten
Flüssigkeit oder der gelartigen Masse läßt sich dem Verformungsvorgang eine gewünschte
Dämpfung auferlegen. Gegebenenfalls sind auch thixotrope Massen verwendbar.
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Nach einer besonderen Ausführungsform ist die Rückseite des Bezuges
vom Begrenzungselement selbst gebildet. Es versteht sich von selbst, daß in diesem
Falle die Vorderseite dicht mit dem Begrenzungselement verbunden sein muß.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Auflage
mit einer biegsamen Folie abgedeckt.
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Derartige Folien besitzen eine gewisse Steifigkeit, so daß hierdurch
bei einer im Kalibrierspalt auftretenden Störung vom Zentrum dieser Störung zu den
Rändern hin ein sanfter übergang erzeugt wird. Geeignet sind möglichst verschleißfeste
Kunststoffolien oder metallische Folien entsprechender Stärke.
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Nach einem weiteren Vorschlag ist der dem Kalibrierspalt zugewandten
Fläche der Auflage ein reibungsarmer überzug zugeordnet.
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Bei entsprechender Oberflächenbeschaffenheit erfüllen die vorgenannten
Kunststoffolien, beispielsweise aus Polyurethan-Elastomer, sowie metallische Folien
den Zweck, die Reibung gering zu halten, wie dies insbesondere bei der Verwendung
von Kufen als Begrenzungselemente vorteilhaft ist. Insbesondere sind auch Polytetrafluorethylen-
und Silikonüberzüge in Form von Folien oder Beschichtungen geeignet.
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In besonders vorteilhafter Weise besteht der Überzug aus einer auswechselbaren
Folie. Wird ein solcher Überzug nicht benutzt, ist es sinnvoll, insbesondere bei
der Anwendung von Kufen, wegen des Verschleißes die Auflage selbst austauschbar
zu gestalten. Die Befestigung kann vorschlagsweise durch Klemmleisten erfolgen.
Bei Verwendung von Bahnmaterial läßt sich sehr vorteilhaft von einer der Kufe zugeordneten
Rolle jeweils ein entsprechend langes Stück abziehen und nach Verschleiß auf einer
zweiten Rolle wieder aufwickeln.
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Verwendet man eine Kufe als Begrenzungselement, so nimmt die Verformbarkeit
der Auflage in Förderrichtung vorzugsweise ab. Alternativ hierzu nimmt die Stärke
der Auflage in Förderrichtung zu.
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Beiden Ausführungen ist gemeinsam, daß auf das den Spalt passierende
Reaktionsgemisch eine querverteilende Bremswirkung ausgeübt wird. Dadurch wird erreicht,
daß - über die Arbeitsbreite gesehen - aus dem Kalibrierspalt gleichaltes Reaktionsgemisch
austritt.
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Vorzugsweise beträgt der Einlaufwinkel in den Kalibrierspalt zwischen
der oberen Deckfolie und der Förderebene maximal 300.
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Diese Maßnahme stellt sicher, daß insbesondere bei einer Kufe als
Begrenzungselement die Auflage einlaufseitig durch die Zugspannung der Deckfolie
nicht zu sehr zusammengedrückt wird. Vorzugsweise ist der Winkel noch klei-0 ner,
etwa 0 bis 15 , gewählt.
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Besonders vorteilhaft ist es, dem Kalibrierspalt eine Führungsrolle
für die obere Deckfolie vorzuordnen. Dies bewirkt, daß die Deckfolie so flach in
den Kalibrierspalt einläuft, daß sie selbst möglichst keine Kraft auf die Auflage
ausübt.
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In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung in mehreren
Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Einrichtung in der Seitenansicht,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Einrichtung in der Seitenansicht, Fig. 3
eine Ausführungsform des oberen Begrenzungselementes der Einrichtung und Fig. 4
eine andere Ausführungsform des oberen Begrenzungselementes der Einrichtung.
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In Fig. 1 besteht die Einrichtung aus einem Oberband 1 und einem Unterband
2. Sie werden synchron angetrieben.
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Dazwischen befindet sich ein einstellbarer Förderspalt 3.
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Das Unterband 2 ist zur Einlaufseite hin vorgezogen. Abwickelstationen
4, 5 spenden eine obere Deckfolie 6 und eine untere Deckfolie 7. Sie bestehen aus
0,2 mm starkem Papier. Eine quer zur Förderrichtung des Unterbandes 2 oszillierende
Aufgabevorrichtung 8 für ein Polyurethan-
Schaumstoff 9 bildendes
Reaktionsgemisch 10 ist lediglich angedeutet. Zwischen Aufgabevorrichtung 8 und
Oberband 1 ist ein durch zwei Begrenzungselemente 11, 12 gebildeter Kalibrierspalt
13 vorgesehen. Das untere Begrenzungselement 11 ist hier in zweckmäßiger Weise durch
das Obertrum des Unterbandes 2 gebildet. Das obere Begrenzungselement 12 besteht
aus einer Kufe und ist zur Einstellung der Spaltweite höhenverstellbar. Diese Kufe
12 ist zum Kalibrierspalt 13 hin mit einer elastisch verformbaren Auflage 14 aus
Schaumgummi versehen. Der Kufe 12 ist eine Umlenkrolle 15 so zugeordnet, daß die
obe#re Deckfolie 6 parallel zur Unterseite der Kufe 12 in den Kalibrierspalt 13
einläuft.
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In Fig. 2 besteht die Einrichtung aus einem Oberband 21 und einem
Unterband 22. Dazwischen befindet sich ein einstellbarer Förderspalt 23. Dem Unterband
22 vorgeordnet ist ein Aufgabetisch 24. Abwickelstationen 25, 26 spenden eine obere
Deckfolie 27 und eine untere Deckfolie 28. Eine quer zur Förderrichtung des Unterbandes
22 oszillierende Aufgabevorrichtung 29 für ein Polyisocyanurat-Schaumstoff 30 bildendes
Reaktionsgemisch 31 ist angedeutet. Zwischen Aufgabevorrichtung 29 und Oberband
21 ist ein durch zwei Begrenzungselemente 32, 33 gebildeter Kalibrierspalt 34 vorgesehen.
Das untere Begrenzungselement 32 ist durch eine Walze gebildet, welche mit einer
Auflage 35 aus weichem Filz überzogen ist. Das obere Begrenzungselement 33 besteht
aus einer höheneinstellbaren Kufe, deren Auflage 36 durch einen mit Gas als fluidem
Medium gefüllten Hohlkörper 37 mit gasdichtem, elastischen Bezug 38 gebildet ist.
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Die Rückseite des Hohlkörpers 37 ist von der Kufe 33 selbst gebildet,
mit welcher der Bezug 38 gasdicht verbunden ~ist.
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Dieser Bezug 38 weist eine reibungsarme Polytetrafluorethylen-Beschichtung
40 auf. Der Hohlkörper 37 ist mit einem Füll- und Ablaßstutzen 39 versehen, wodurch
die
Steifigkeit des Gaspolsters einstellbar ist. Der Kufe 33 ist
eine Umlenkrolle 41 derart vorgeordnet, daß die obere Deckfolie 27 unter einem Winkel
von etwa 200 zur Förderebene in den Kalibrierspalt 34 einläuft.
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In Fig. 3 ist der Kalibrierspalt 51 durch das Obertrum des Unterbandes
als unteres Begrenzungselement 52 und eine Kufe als oberes Begrenzungselement 53
gebildet. Die Kufe 53 weist eine elastisch verformbare Auflage 54 aus einem elastischen
Faservlies auf, welche in Förderrichtung an Stärke zunimmt. Die Kufe 53 ist so breit
gestaltet, daß durch die auftretende Keilwirkung im Spalt über die gesamte Arbeitsbreite
eine Vergleichmäßigung der Geschwindigkeit erfolgt. Die Deckfolien sind mit 55 und
56 beziffert. Die Auflage 54 ist von einer sehr dünnen Stahlfolie abgedeckt, welche
als reibungsarmer Überzug 57 dient und durch welche gleichzeitig ein etwaiger in
den Kalibrierspalt 51 einlaufender Störkörper zu den Seiten hin aufgrund der ihr
eigenen Steifigkeit einen Ausgleich erfährt. Dieser Überzug 57 ist als Bahn gestaltet,
welche bei Verschleiß von Hand auf eine Rolle 58 aufwickelbar ist und dabei von
einer Vorratsrolle 59 abgezogen wird. Man wickelt immer nur so viel von dieser Bahn
auf, daß der verschlissene Abschnitt außerhalb des Kalibrierspaltes 51 gelangt.
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In Fig. 4 ist das obere Begrenzungselement 61 ebenfalls durch eine
Kufe gebildet. Als Auflage 62 dient eine Verbindungen aufweisende Doppelfolie, in
der eine gelartige Masse eingeschlossen ist. Diese Auflage ist mittels Klemmleisten
63, 64 an der Kufe 61 auswechselbar gehalten.
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