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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Herstellung von Schaumstoffplatten mit Einlegeteilen an deren Längskanten.
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Anlagen
zur kontinuierlichen Herstellung von zur Wärmedämmung verwendeten starren Schaumstoffplatten
mit niedriger Dichte, die einen rechtwinkligen oder verschiedenartig
geformten Querschnitt haben, sind bekanntermaßen seit langem im Handel erhältlich.
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Diese
Platten werden durch Einbringen eines flüssigen, reaktiven Gemischs
zwischen zwei Schichten hergestellt, das üblicherweise aus Reagenzien
wie Isocyanat und Polyol, Wasser, Katalysatoren und dergleichen
und aus optionalen Treibmitteln wie Kohlenwasserstoffen, Fluorchlorkohlenwasserstoffen,
Fluorkohlenwasserstoffen und dergleichen besteht.
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Innerhalb
weniger Sekunden beginnt das reaktive Gemisch zu reagieren und erzeugt
durch die Reaktion von Isocyanat und Wasser Wärme und Kohlendioxid.
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Das
Kohlendioxid dehnt zusammen mit den Gasen, die durch Verdampfung
von Treibmitteln auf Grund der durch die chemischen Reaktionen erzeugten
Wärme entstehen,
das reaktive Gemisch aus, um so den Schaum zu bilden; für diese
Ausdehnung müssen
die beiden Begrenzungsschichten genau kontrastiert sein, um jegliche
Verformung der Schichten während
des Aufschäumens
zu verhindern.
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Während des
Wachstums und der Polymerisation wird das reaktive Gemisch zwischen
den beiden Schichten gehalten, die mittels geeigneter, beweglicher
Förder- und Begrenzungssysteme
wie beispielsweise Doppelförderbänder mit
geeigneten seitlichen Begrenzungssystemen befördert werden.
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Am
Ausgang der Begrenzungs- und Fördermittel
wird die durchgehende Platte, die mittlerweile ausreichend polymerisiert
ist, von einem Schneidewerkzeug in einzelne Platten gewünschter
Länge geschnitten.
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In
vielen Fällen
müssen
große
Flächen
mit den Platten abgedeckt werden und es ist daher erforderlich,
die Platten an den Seiten zu verbinden.
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Zu
diesem Zweck haben die Platten für
gewöhnlich
entsprechend geformte Kanten, damit sie mittels diverser verriegelnder
Kopplungselemente und/oder Überlappungen
an den Seiten zusammengefügt
werden können.
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Desweiteren
ist es bei einigen Anwendungen von Vorteil, wenn die Platten integrierte
seitliche Eingriffssysteme oder Einlegeteile haben, die das Zusammenfügen und
mögliche
Auseinanderziehen der Platten erleichtern.
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Seitliche
Einlegeteile können
schnell und einfach angebracht werden, wenn die Platten nach diskontinuierlichen
Verfahren oder Stapelformverfahren hergestellt werden, bei denen
die Einlegeteile vor dem Aufschäumen
präzise
mit dem nötigen
Abstand in der Form angeordnet werden.
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Bei
der kontinuierlichen Herstellung von Platten ist derzeit sehr schwierig,
eine exakte automatische Einbringung der Einlegeteile durchzuführen, bei der
die Positionierung in richtiger Ausrichtung auf den beiden Seiten
und mit dem nötigen
Abstand erfolgt, der sich während
der Herstellung ändern
kann, ohne dabei die Herstellung an sich zu unterbrechen.
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Die
DE 197 20 078 C1 offenbart
eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schalldämmplatte, die aus Isoliermaterial
zwischen zwei äußeren Platten
besteht. Die Vorrichtung umfasst ein Hauptförderband für die Bodenplatte und ein erstes
oberes Förderband,
das durch die Isoliermaterialschicht Abstandshalter in der Bodenplatte
platziert. Ein zweites oberes Förderband
bringt die abschließende
obere Platte an.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, das vorstehend beschriebene Problem zu
lösen,
indem eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schaumstoffplatten
mit Einlegeteilen an deren Längskanten angegeben
wird, die eine präzise
Positionierung des Einlegeteils vor dem Aufschäumen des Schaumstoffs zwischen
den Schichten ermöglicht,
um die Platte während
der Herstellung zu halten, so dass der Kunststoff dann die Einlegeteile
enthält
und diese verankert.
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Im
Rahmen dieser Zielsetzung ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die stets eine präzise Referenz
der Einlegeteile auf beiden Seiten der Platte ermöglicht und
somit zu einer einfachen Positionierung beiträgt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
anzugeben, bei der die Einlegeteile mit den vorgesehenen Abständen zu
positionieren werden können,
ohne dabei die Betriebsschritte wesentlich verändern zu müssen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
anzugeben, die dank ihrer besonderen Konstruktionseigenschaften
die größtmögliche Zuverlässigkeit
und Sicherheit beim Gebrauch bietet und aus rein wirtschaftlicher
Sicht wettbewerbsfähig
ist.
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Dieses
Ziel sowie diese und weitere Aufgaben, die im Folgenden deutlich
werden, werden durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen
Herstellung von Schaumstoffplatten mit Einlegeteilen an deren Längskanten
gelöst,
umfassend einen Kopf zum Gießen
eines reaktiven Gemischs zwischen eine erste und eine zweite Begrenzungsschicht,
um eine Schaumschicht zu erhalten, wobei eine Begrenzungs- und Vorschubanordnung für die erste
und zweite Schicht vorgesehen ist und diese Anordnung aus einem
unteren Plattenbandförderer
und einem oberen Plattenbandförderer
besteht, wobei der untere Plattenbandförderer seitliche Begrenzungsblöcke an den
Enden seiner Platten hat, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf zumindest
einigen Blöcken
Mittel zum Eingreifen in die Einlegeteile, die in die Schaumschicht
integriert werden sollen, und Mittel zum Anheben und Platzieren
der Einlegeteile auf den Eingriffsmitteln umfasst.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden Beschreibung einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung
von Schaumstoffplatten mit Einlegeteilen an deren Längskanten
deutlich gemacht, in denen:
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1 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung während des Anhebens eines Einlegeteils ist;
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2 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung während des Koppelns eines Einlegeteils mit
den Eingriffsmitteln ist;
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3 eine
Ansicht der Vorrichtung während des
Aufschäumens
mit eingesetztem Einlegeteil ist;
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4 eine
schematische Schnittansicht der Vorrichtung entlang einer vertikalen
Ebene während des
Entfernens der Einlegeteile von den seitlichen Begrenzungsblöcken ist;
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5 eine
schematische Draufsicht der Vorrichtung ist;
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6 eine
Seitenansicht der Vorrichtung in dem Bereich ist, in dem die Anhebemittel
und der Gießkopf
angeordnet sind.
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In
Bezug auf die Figuren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen
Herstellung von Schaumstoffplatten mit Einlegeteilen an deren Längskanten
einen allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Gießkopf, der,
um eine Schaumschicht zu erhalten, ein reaktives Gemisch zwischen
eine erste Schicht 2 und eine zweite Schicht 3 gießt, die
aus jeglichem geeigneten Material in Blattform bestehen und im Querschnitt
jede Form haben können,
die für
die herzustellende Platte geeignet und passend ist.
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Stromabwärts des
Bereichs, in dem der Gießkopf 1 angeordnet
ist, ist eine Anordnung für
die Begrenzung und den Vorschub der ersten und zweiten Schicht vorgesehen,
die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und auf
an sich bekannte Art durch einen unteren Plattenbandförderer 11,
der kontinuierlich vorwärts
läuft,
und einen oberen Plattenbandförderer 12 gebildet
ist, der ebenfalls kontinuierlich vorwärts läuft und den ersten Plattenbandförderer teilweise überlappt,
um so einen Bereich zu bilden, in dem die beiden Schichten 2 und 3 während des
Aufschäumens
des reaktiven Gemischs gehalten werden.
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Die
Plattenbandförderer 11 und 12 sind durch
Platten 11a bzw. 12a gebildet, die nebeneinander
angeordnet sind und es den Plattenbandförderern ermöglichen, auf herkömmlichen
Antriebsrollen vorwärts
zu laufen.
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Die
Platten 11a des unteren Plattenbandförderers haben an ihren Längsenden
seitliche Begrenzungsblöcke 15,
die in der Praxis die Seitenkanten der Platte während der Herstellung begrenzen.
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Die
Blocke 15 sind in in Längsrichtung
länglichen
Schlitzen 16 auf dem Plattenbandförderer gelagert, um so eine
Extraktionsbewegung auf die Blöcke 15 aus üben zu können, wenn
die nun vollständig hergestellte
Platte durch die Platten freigegeben wird.
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Auf
an sich bekannte Weise haben die Blöcke 15 eine Führungsrolle 17,
die gegen einen Begrenzungsflügel 18 anliegt,
der an dem seitlichen Ende unterbrochen ist und durch einen Extraktionsflügel 19 ersetzt
ist, der die Translationsbewegung nach außen auf den Block 15 ausübt und somit
den Block von der Platte wegbewegt, die nun vollständig ausgebildet
ist.
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Die
Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Blöcke 15 an
ihrer Seite, die auf die Platte, die hergestellt wird, gerichtet
ist, Mittel zum Eingreifen in die einzusetzenden Einlegeteile 20 haben.
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Die
Eingriffsmittel sind vorteilhafterweise durch Eingriffsstifte 21 gebildet,
die in entsprechende an den Einlegeteilen ausgebildete Löcher treten,
die an den entsprechenden Stiften 21 angebracht werden,
bevor das reaktive Gemisch eingegossen wird.
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Die
Einlegeteile 20 werden automatisch durch allgemein mit
dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Anhebe- und Platzierungsmittel
angebracht, die durch Greifmitteln 31 gebildet sind, die
aus Klemmen, Saugern oder anderen an sich bekannten Vorrichtungen
bestehen, die an beiden Enden der Platte angeordnet sind.
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Die
Greifmittel 31 werden durch einen Kolben 32 betätigt, wobei
jeweils ein Kolben für
jedes an den seitlichen Enden der Platten angeordnetes Greifmittel
vorgesehen ist; die Kolben 32 sind ausgebildet, die Greifmittel
zu betätigen,
um die Einlegeteile von dem Förderband 35 anzuheben.
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Sobald
die Einlegeteile angehoben wurden, werden die Greifmittel mit den
entsprechenden Kolben, die auf einem Querbalken 33 angeordnet
sind, der auf einer vertikalen Ebene durch Betätigung von Zylindern 34 für die vertikale
Translationsbewegung angeordnet ist, translatorisch in der vertikalen
Ebene bewegt, um den Querbalken 33 abzusenken.
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Der
Querbalken 33 hat eine Anlagestange 40, die dazu
geeignet ist, sich mit einem entsprechenden Stift 41 zu
kreuzen, der entsprechend von den Blöcken 15 absteht, um
die Bewegung des Querbalkens und somit des Einlegeteils mit dem unteren Plattenbandförderer 11 und
entlang der Richtung, in der sich die Plattenbandförderer 11 und 12 vorwärts bewegen,
zu synchronisieren.
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Wie
in 2 dargestellt ist, bewirkt die Anlage der Stange 40 und
des Stifts 41 die synchrone Translationsbewegung des Querbalkens 33 mit
der entsprechenden Platte des Plattenbandförderers, während der Kolben 32 das
Einlegeteil auf den Eingriffmitteln platziert, die durch die Stifte 21 gebildet sind.
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Sobald
die Kopplung erfolgt ist, verlassen die Greifmittel das Einlegeteil,
zieht der Kolben 32 die Greifmittel nach innen und wird
der Querbalken 33 wieder durch die Translationsbewegungszylinder 34 aufgenommen.
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Zudem
ist ein Rückstellkolben 45 vorgesehen,
der den Querbalken 33 dazu zwingt, in seinen Ausgangszustand
zurückzukehren.
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Vorteilhafterweise
ist der Kolben 45 ein elastisch vorgespannter Kolben, der
die elastische Kompression einer komprimierbaren Flüssigkeit
während des
Schritts für
den Vorschub des Querbalkens 33 bereitstellt und eine elastische
Rückstellung
erzielt, wenn die Stange 40 nicht mehr gegen den Stift 41 anliegt.
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Bei
dieser Anordnung sind die Einlegeteile durch die Blöcke 15 gelagert
und werden fest in Position gehalten, bis der Schaum durch Polymerisierung
diese enthält
und stabilisiert.
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Zum
Schluss der Polymerisierung werden die Blöcke 15 auf Grund der
Anlage des Flügels 19 mit
der Rolle 17 extrahiert, indem sie sowohl von den Einlegeteilen
als auch von der Platte gelöst
werden.
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Teil
des Betriebs der Vorrichtung ist es daher, dass die Begrenzungsblöcke, die
mit den Eingriffsmitteln versehen sind, die aus den Stiften 21 bestehen,
anstelle der üblichen
seitlichen Begrenzungsblöcke
auf dem Plattenbandförderer 11 in Übereinstimmung
mit dem gewünschten
Abstand oder den gewünschten
Abständen
platziert werden.
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Die
Anhebe- und Platzierungsmittel führen der
Vorrichtung die Einlegeteile zu, die vorteilhafterweise auf einer
Seite von der aufzunehmenden Art und auf der abgewandten Seite von
der aufnehmenden Art sind, und die beiden Greifsysteme wer den durch
die Kolben 32 nach vorne bewegt, so dass sie die Einlegeteile
von dem Förderband 35 anheben. Die
Greifsysteme werden dann zurückgezogen,
um die Einlegeteile von den Förderbändern zu
lösen. Dann
wird der Querbalken 33 durch die Translationsbewegungszylinder 34 oder
andere geeignete Systeme abgesenkt und veranlasst dadurch die Anlage
der Stange 40 mit einem der Stifte 41, so dass
der Querbalken 33 synchron mit dem Plattenbandförderer 11 vorwärts bewegt
wird.
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Die
Einlegeteile werden dann durch die Betätigung der entsprechenden Kolben 32,
die die Einlegeteile auf den einzelnen Blöcken positionieren, an den
Stiften 21 angebracht.
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Der
Querbalken wird durch Betätigung
eines herkömmlichen
Systems abgesenkt, das den Weg eines Blocks erfasst, der mit geeigneten
Eingriffsmitteln versehen ist, in die das Einlageteil eingesetzt werden
soll; das System kann auf dem Zählen
von Blöcken
basieren oder ein anderes an sich bekanntes System sein.
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Der
Beginn der horizontalen Bewegung, die den Querbalken 33 antreibt,
zeigt mittels im Stand der Technik bekannter Positionssensoren an,
dass der Querbalken bezüglich
der Blöcke 15 angeordnet wurde
und den Anbringungsprozess der Einlegeteile an die Stifte 21 steuert.
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Beim
Einsetzen der Einlegteile bewegen sich die Greifmittel weg und der
Balken wird wieder angehoben, wobei er die Stange 40 von
dem Stift 41 löst und
den Balken mit einer Translationsbewegung entlang der Längsrichtung
des Plattenbandförderers
in seine Ausgangsposition zurück
bewegt.
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Durch
Ausüben
eines einstellbaren Drucks stellen die Rückstellkolben sicher, dass
die Stange 40 des Querbalkens 33 während der
horizontalen Vorwärtsbewegung
immer mit dem auf den Blöcken 15 angeordneten
jeweiligen Stift 41 in Kontakt bleibt, wobei jegliche relative
Bewegung der Stifte zueinander vermieden wird und die relative Position
der Eingriffsmittel und der modifizierten Begrenzungsblöcke verloren
geht.
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Während oder
nach der horizontalen Bewegung wird der Querbalken weiter vertikal
nach oben bewegt Bewegung, um auf die Anfangsebene zurückzukehren,
die der Ebene der Einlegeteile-Förderbänder 35 entspricht.
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An
dieser Stelle kann die Vorrichtung einen neuen Zyklus beginnen,
in dem die Einlegeteile in die Blöcke 15 eingesetzt
werden, die vorbereitet, d.h. mit den Stiften versehen sind.
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Während des
Wachstums und der anschließenden
Polymerisation des Polyurethanschaums werden die auf den Blöcken angeordneten
Einlegeteile 20 dauerhaft in die Platte integriert.
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Wenn
die Platte aus der Vorschub- und Begrenzungseinheit tritt, lösen sich
die Blöcke
dank der Möglichkeit,
eine Translationsbewegung bezüglich der
Längsausdehnung
der Platten durchzuführen.
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Es
sollte noch erwähnt
werden, dass es möglich
ist, zwischen den Blöcken
und den verschiedenen Einlegeteilen die normale Schutzschicht einzusetzen,
die aus Papier, einem Klebeband, einem Schwamm, Polyethylen oder
dergleichen bestehen kann und die typischerweise bei der Herstellung
von Isolierplatten eingesetzt wird, um ein Austreten von Polyurethan
zu verhindern, das die Platte und/oder die Begrenzungsblöcke und/oder
die entsprechenden Einlegeteile verschmutzen oder beschädigen könnte.
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Es
ist daher aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, dass die
Erfindung das gewünschte Ziel
erreicht und die Aufgaben erfüllt,
und es wird insbesondere die Tatsache betont, dass das automatische
Einsetzen der Einlegeteile mit mechanisch sichergestellter perfekter
Passform und Ausrichtung auf beiden Seiten und entlang der Länge der
Platte durchgeführt
wird, wobei die Möglichkeit
besteht, die Positionierung mit unterschiedlichen Abständen durchzuführen, ohne
dabei den Aufbau der Maschine komplexer machen zu müssen.
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Folgen
in den Patentansprüchen
auf technische Merkmale Bezugszeichen, dienen diese lediglich der
besseren Verständlichkeit
der Ansprüche
und haben folglich keine einschränkende
Wirkung auf den Zweck eines Elements, das beispielhaft durch solche
Bezugszeichen bezeichnet ist.