DE2434938A1

DE2434938A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schaumstoff-blockmaterial

Info

Publication number: DE2434938A1
Application number: DE2434938A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Christie Porter
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1973-07-23
Filing date: 1974-07-19
Publication date: 1975-02-13
Also published as: ES447835A1; IT1016945B; ES428320A1; NL7409535A; FR2238573B1; DE2462936C2; NL168751C; DE2434938B2; US3887670A; DE2434938C3; NL168751B; JPS5743415B2; JPS5044262A; GB1472916A; FR2238573A1

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL—KERN —FEILER —HÄNZEL—MÜLLER

DR. PiIIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

riiix: 05 2> > um Ii ν κ L i> E D UAR D - S CH MID-STRAS SE 2 bayerische Hypotheken- und

TKLEM)N: (OÄ 11) 663197, 66 Ϊ09Ι-92 WECHSELBANKMUNCHtNNR-SIS-BSIH

TEl-KiRAMMH: 1.I.1.IPSOID MÜNCHEN LJ-öOUU MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MCHN 1621 47 —809

The Upjohn Company
Kalamazoo, Mich., V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoff-Biockmaterial

Die Erfindung "bezieht sich auf das Gießen oder Formen von ununterbrochenen Schaumstoffblöcken aus einem wärmehärtenden Fluidumgemisch, speziell aus.polymeren Isocyanaten, etwa zur Bildung von Polyurethanschaum, ist jedoch-gleichermaßen auch auf andere aufschäumbare, wärmehärtende Schaumstoffgemische anwendbar. Insbesondere betrifft die Erfindung Verbesserungen an einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Herst ellung_eines solchen Schaumstoffprodukts mit verbessertem Dichtegradienten und verbesserter Zellenisotropie.

Schaumstoff-Blockmaterial wird verbreitet für die Herstellung von Bettzubehör (Matratzen, Kissen oder Polster), für Mobel- und Kraftfahrzeugpolsterungen, Wärme- und Schallisolierungen und dgl. verwendet. Dabei werden hauptsächlich selbst gasbildende Polyurethangemische verwendet. In vielen dieser Fälle ist es nicht zweckmäßig, den Polyurethanschaum unmittelbar in seine endgültige gewünschte Form zu gießen oder zu formen, speziell wenn physikalische Eigenschaften bezüglich.

maximaler Gleichmäßigkeit von Dichte, Elastizität und dgl.' von Bedeutung sind. Normalerweise ist es wirtschaftlicher und in manchen Fällen vom praktischen Standpunkt aus unbedingt notwendig, das Produkt in Form von großen Gußblöcken mit genormten Abmessungen herzustellen und diese Blöcke dann zu

Hz/Bl/Ro - -2

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Stücken, oder Abschnitten der gewünschten Form zu schneiden. Das Blockgießen wird "bereits seit einiger Zeit sowohl auf Chargen- als auch, auf Einzelblockbildungs-Basis und in Jüngster Zeit in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt, "bei dem das Schäumst off gemisch in eine sich bewegende Form oder Kokille eingebracht wird, um einen ununterbrochenen Block herzustellen. Dieser Block wird dann durch Sägen, ,Spalten und dgl. zu zweckmäßigen Stücken für die Fertigung des Endprodukts sowie zur Gewährleistung einer einfacheren zwischenzeitlichen Handhabung, Beförderung und Lagerung zerkleinert»

Zur Vermeidung von Abfall bei der Bearbeitung 4es gegossenen Produkts in seine endgültige Form ist es von besonderer dichtigkeit, daß ein Block erhalten wird, der eine flache Oberseite bzw. eine minimale Wölbung oder "brot laibar ti ge" Konfiguration besitztj d.h. der Block sollte einen möglich* rechteckigen Querschnitt besitzen. Dieses Hochwölben ist nämlich ein charakteristisches Ergebnis der bisher für die Herstellung solcher Blöcke angewandten Verfahren. Falls die Oberseite des hergestellten Blocks eine beträchtliche Wölbung oder Krümmung besitzt, fällt ersichtlicherweise beim Aufspalten oder Schneiden des Blocks zu Platten ein erheblicher Abfallverlust an, wenn flache, parallele Flächen erzielt werden sollen. Da Schaumkunststoff im allgemeinen einen vergleichsweise hohen Wert pro Mengeneinheit besitzt und da die industrielle Herstellung an Schaumstoffen jährlich in die Millionen von Kilogramm geht, tragen erhebliche Abfallverluste zu einer Kostenerhöhung des Endprodukts bei.

Wenn im Körper des Schaumstoffs Aufspaltungen, Hohlräume, Blasen und andere Unregelmäßigkeiten vorhanden sind, die bisher ebenfalls eine allgemeine Schwierigkeit darstellten, müssen die diese Fehler enthaltenden Abschnitte des Schaumblocks

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lie rau s ge sennit ten werden, wodurch sich weiterer Abfallverlust ergibt. Zudem "beeinträchtigt eine nicht-isotrope Zellenbildung im Schaumstoff die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts, so daß folglich ein hoher Gleichförmigkeitsgrad bezüglich der Form, Größe und Achsenorientierung der gebildeten Schaumzellen Wünschenwert ist.

Obgleich es für die Gewährleistung eines dimensionsmäßig gleichförmigen Produkts als einfache Lösung erscheint, einfach den sich bilden6 en Schaumstoff durch zweckmäßige, feste Gieß- und !Pormeinrichtungen einzuschließen, läßt sich dies tatsächlich nicht einfach durchführen, und zwar speziell in der derzeitigen industriellen Praxis, wobei in einem einzigen Werk monatlich bis zu mehreren Millionen Kilogramm an Produkt hergestellt werden. Während der Bildung des Schaums finden mehrere Aktionen und Reaktionen gleichzeitig und zum Teil einander entgegenwirkend statt. Genauer gesagt, ist dabei eine Gasbildung zur Ausbildung des Schaumzellengefüges vorhanden, während gleichzeitig eine Polymerisationsreaktion stattfindet, die zu einer Gelierung oder Erstarrung der Zellenwände führt, um dem Produkt die gewünschte Elastizität und Masse zu verleihen.

Bei den bisherigen Versuchen zur kontinuierlichen Herstellung von Schaumstoffblöcken wurde im allgemeinen ein umsetzungsfähiges Schaumgemisch, auf eine untere !Fördererfläche,· etwa eine ununterbrochene Papierbahn aufgebracht, die über eine ortsfeste Bettung oder Gießplatte gezogen wird. Zur Ergänzung der Bodenfläche sind dabei auch seitliche Begrenzungen vorhanden, so daß eine längere Gießform mit U-förmigem Querschnitt gebildet wird (vergl. z.B. die US-PS 3 152 361). Zur Erzielung eines fertigen Schaumblocks mit gleichmäßig rechteckigem Querschnitt wurde dabei mit Glättungs-Bändern, -Tüchern, -Rollen und dgl. auf die Oberfläche des geförderten Schaumstoffs bei

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seiner Bildung eingewirkt. Beispiele hierfür finden sich, in den US-PSen 3 123 856, 3 553 300 und 3 655 311. Diese Maßnahmen führten jedoch zu einer Verdichtung oder Verfestigung des Produkts speziell an seiner Oberseite, was allerdings unerwünscht ist, so daß diese nicht den Vorschriften entsprechenden Teile normalerweise weggeschnitten und verworfen werden müssen.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wurden andere Versuche zur kontinuierlichen Herstellung eines Schäumstoffblocks mit flacher Oberseite ohne Jeden lotrechten Einschluß durch Verwendung von synchron laufenden Seitenförderbändern durchgeführt, welche die untere Förderbandfläche ergänzen und einen seitlichen Einfluß auf den sich bildenden Schaumblock ausüben. Einige dieser Systeme sind mechanisch ziemlich kompliziert und schwierig einzustellen und zu warten (vergl. z.B. die US-PSen 3 091 811 und 3 719 734 sowie die GB-PSen 1 225 968 und 1 235 915).

Als eine der möglicherweise am meisten erfolgversprechenden Entwicklungen auf dem G-ebiet der kontinuierlichen Schaumblockherstellung erschien ein sogenanntes "Umkehr"-Verfahren (upsidedown process), bei dein das den Boden der laufenden, U-förmigen Gießform bildende untere Fördererelement während des Abschnitts seiner Verlaufsstrecke, in welchem die größte Ausdehnung auftritt, so geführt ist, daß es sich relativ zu waagerechten Seitenelementen abwärts bewegt. Das angestrebte Ziel lag dabei darin, die Oberseite des sich bildenden Schaumstoffs in einer praktisch konstanten, waagerechten Ebene zu halten, während sich der Schaumstoffkörper entsprechend dem abfallenden Abschnitt des Förderbandtrums nach unten ausdehnen sollte. Typische Beispiele für diese Möglichkeit finden sich in den US-PSen 3 325 823 und 3 560 599. Dabei wird vorausgesetzt, daß durch den Abstieg des Fördererbodens relativ zu den feststehenden Seitenwandelementen eine Minderung des Reibungswiderstands an

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der Grenzfläche zwischen dem Schaumstoff und uen Förderer-Seitenelementen erreicht wird;, wodurch die Tendenz des Schaumblocks, am Schnittpunkt zwischen den Seitenflächen und der Oberseite einen vergleichsweise großen Radius zu bilden, verringert werden würde,, Leider lieferte diese frühere Lehre bei ihrer Weiterentwicklung keine praktische Lösung für die technologischen und wirtschaftlichen Probleme. Infolgedessen wandte sich die Industrie den mechanisch komplizierteren Systemen zu, bei denen versucht wird, Seitenhebeanordnungen für den hochsteigenden Schaum vorzusehen,-wie dies z.B. in der US=PS 3 719 734 und in den genannten GB-PSen gezeigt ist. Diese Lösung ist jedoch nicht, nur mit erheblichem Ausrüstungsaufwand und zusätzlichem Wartungsamfwand verbunden, vielmehr .müssen dabei auch Kompromisse be= züglich der Qualität des hergestellten Produkts geschlossen werden. Beispielsweise werden bei dieser Möglichkeit die so«= genannten «Aufspaltungen⁸⁹ (^wtin splits⁵⁰) kritisch,, welche den Hersteller dazu zwingen_s auf Gemischzusammexisetzungen zurückzugreifen, die vom Standpunkt der Schaumstoffelastizität, der Durchsackbeständigkeit, der thermischen Eigenschaften oder der gleichförmigen Dichte nicht so günstig sind. Außerdem ergibt sich dabei der weitere Nachteil, daß bei einer vorgegebenen Anlage nicht viel Spielraum für die Anwendung anderer Schaumstoffgemischzusammensetzungen, Produktionsgeschwindigkeiten oder Umgebungs-Betriebsbedingungen als derjenigen besteht, für welche die Anlage speziell entworfen wurde.

Eine andere bei den bekannten Anlagen auftretende Schwierigkeit liegt in der Verhinderung von Unterspülung (washback) oder Hinterschneidung (undercutting) des sich bildenden Schaumstoffs auf der Gießplatte. Diese Schwierigkeit entsteht zum !eil aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung von Abschnitten erheblich voneinander verschiedenen "Alters" bzw. verschiedener Aushärtungsstufen in dem geförderten Schaumstoffgemisch

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d.h. von. Abschnitten des flüssigen Gemisches, die zu wesentlich, verschiedenen Zeitpunkten auf das Förderband aufgebracht wurdea_o Bis übliche Art und Weise des Auftragens des Gemisches auf das laufende Förderband besteht darin^ einen Mischkopf cper über die Breite des Förderbands hin- und herzuführen, so daS auf dem sich bewegenden Förderband ein Zickzackmuster des Gemisches abgelagert wird_o Wenn die Querführungsgeschwindigkeit des Mischkopfes nicht einwandfrei auf die Durchsatzmenge des flüssigen Gemisches₃ die Förderbandgeschwindigkeit und dia Steigung (pitch) der Gießplatte unter dem Mischkopf abgestimmt ist_? können in einem beliebigen. Querschnitt längs der GieBpiatte stromab des Mischkopfes beträchtliche Abweichungen im durchschnittlichen Alter bzw. Aushärtungsgrad des flüssigen Gemisches vorkommen_e Weitere Probleme entstehen durch diejenigen Abschnitte des Gemisches₉ die nach Beginn des Anfschäumens entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Förderbands zurückfließen,, während nicht umgesetzte (nicht aufgeschäumte) !eile des flüssigen Gemisches vorwärtsgefördert werden und sich, dabei mit anderen₉ stromab befindlichen Teilen vermischen, in denen die Schaumbildungsreaktion bereits weiter fortgeschritten ist.

Der Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffblöcken zu schaffen, welche eine von den bekannten Vorrichtungen und Verfahren dieser Art nicht gebotene Vielseitigkeit bzw. Slexibilität der Betriebsparameter gewährleisten.

Der Erfindungsgedanke richtet sich darauf, unter fürcÄ· Praxis geeigneten GroSfertigungsbedingungen die Anwendung eines Satzes von Betriebsbedingungen zu ermöglichen, die entsprechend den Anstiegseigenschaften einer beliebig gewählten Schaumstoffgemischzusammensetzung einstellbar sind, so daß eine Masse oder Lache eines flüssigen und halbfltissigen Gemisches zwischen

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dem Mischkopf und dem Punkt, an dem schließlich die GeIMldung auftritt, in einem hydrostatisch ausgeglichenen Zustand gehalten wird.

Dies wird durch eine Vorrichtung erreicht, die noch näher zu erläuternde Einstelleinrichtungen aufweist, so. daß die. laufende G-ießform bei jedem Satz von Betriebsbedingungen (z.B. Mischungszusammensetzung, Durchsatz, Blockgröße und -form, Komporiententemperatürbedingung usw.) so eingestellt werden kann, daß sie einen Behälter oder eine .Aufnähmekammer für das Schaumstoffgemisch bildet, dessen bzw. deren Konfiguration in Längsrichtung der durch das laufende Förderband gebildeten Gießform eng dem umgekehrten Spiegelbild des Anstiegsprofils des jeweils gewählten Schaumstoffgemisches unter den vorgegebenen Betriebsbedingungen angenähert ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Änderungen der durch das Förderband gebildeten Gießformkonfiguration ohne Unterbrechung der Herstellung eingeführt werden können, indem kleine, aber zweckmäßige stufenweise Änderungen sowohl der Zusammensetzung als auch der Vorrichtung vorgenommen werden. Die Änderungen der Zusammensetzung können dabei durch "ein System gesteuert werden, wie es in der genannten US-PS 3 655 311 beschrieben ist, während die Einrichtungen zur Durchführung der physikalischen oder körperlichen Einstellung der Vorrichtung zur Anpassung an diese Änderungen der Zusammensetzung den Gegenstand der. Erfindung bilden". In der Praxis wird dies durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung einer oder mehrerer Einstellungen erreicht, die typischerweise die folgenden Punkte umfassen:

a) Anordnung einer Gießplatte mit stromauf gelegenen, mittleren und stromab gelegenen Abschnitten, von denen letzterer im folgenden der Einfachheit halber als "Wellenbrett¹¹- oder Krümmungsabschnitt ("surfboard") bezeichnet wird. Diese ver-

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schiedenen Abschnitte sind in ihrer Neigung relativ zu den komplementären Seitenelementen einer sich bewegenden, U-förmigen Gießform einstellbar, so daß sie eine Förderstrecke bilden, die in Richtung der Schaumstoffbewegung in unterschiedlichen Graden oder mit unterschiedlichen Gefällen abfällt. Außerdem ist dabei eine Einrichtung zur Vergrößerung und Verkleinerung der Länge des Krümmungsabschnitts und zur Änderung seiner Oberflächenkontur vorgesehen.

b) Anordnung einer sich an selektiv einstellbaren Stellen stromauf, d.h. in Bewegungsrichtung oberhalb des Krümmungsabschnitts quer über die Gießplatte erstreckenden Damm- oder Wehreinrichtung, deren Höhe und Konfiguration sowohl in Längsais auch in Querrichtung ebenfalls verstellbar sind.

Die vorgenannten charakteristischen Merkmale der Erfindung werden vorzugsweise in Kombination miteinander angewandt, doch lassen sich, wie noch deutlicher werden wird, gewisse Vorzüge der Erfindung auch durch Anwendung einzelner dieser Merkmale erzielen. Andere, herkömmliche Einstellmöglichkeiten sind für die Förderergeschwindigkeit, die Längs- und Querausrichtung des Mischkopfes sowie die Querführgeschwindigkeit des Mischkopfes vorgesehen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht einer Förderanlage für die kontinuierliche Herstellung von Polyurethan-Schaums toffblockmaterial,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Teil der Vorrichtung gemäß 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

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Hg. 4 eine schematised Darstellung der Relativbeziehung zwischen der charakteristischen Anstiegskurve eines typischen Po Isnire than-S chaumgemisch.es und den entsprechenden Stellen der Vorrichtung_p an denen diese Anstiegscharakteristika des Schaumstoffs auftreten ₉

Fig» 5 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt ₉ welcher schematisch einen Abschnitt der Gießplatte mit dem darauf hochsteigenden Schaumstoff zeigt₅

Pig. 6 eine perspektivische Darstellung einer integrierten Gießplatteneinheitρ

Pig. 7 und 8 im Schnitt gehaltene Seitensaisichten von für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignetes! _B ®bge~ wandelten Gießplattenanordmangeii und

fig» 9 bis 12 repräsentative Querschnitts durch Schaumstoffblockmaterial mit typischen^ bei den bekannten Her« s tellungs verfahr en vorkommenden !Fehlern „

Die in Pig. 1 dargestellte Vorrichtung veranschaulicht eine Möglichkeit zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens bei einer in der Praxis anwendbaren Vorrichtungo

Ein Mischkopf 10 ist auf passende Weise an einer Brücke 12 aufgehängt, so daß er mit Hilfe einer geeigneten, nicht dargestellten Antriebseinrichtung quer über die Breite der Blockformstraße hin- und herbewegbar ist« Die flüssigen Komponenten des Schaumstoff gemisches werden dem Mischkopf 10 unter Druck über flexible Schläuche 14 zugeführt, wobei das flüssige Gemisch durch einen Ausguß 16 des Mischkopfes verteilt wird. Einrichtungen zum Proportionieren und Vermischen, der verschiedenen Komponenten eines typisches ₉ industriellen Polyurethan-·

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gemisches sind in dar "bersite genannten US-PS 3 655 311 beschriebene' Der Ausguß 16 trägt einen Strom des Gemisches auf eine kontinuierlich, durchlauf en de ₉ noch näher zu beschreibende Papierbahn auf _ff die über eine allgemein bei 18 angedeutet© ₉ zusB.wm.engesetzte Gießplatte läuft ₉ die ihrerseits eine ebene Fläche 20 unter dem Mischkopf 10 festlegt, welche wiederuE in einen konturierten Mittel- oder Zwischenabschnitt 22 übergeht«, Der zuletzt genannte Abschnitt geht seinerseits in den bereits erwähnten ^S8¥ellenbrett^!a- oder Krümmungsabschnitt 24 ü"ber₉ welcher durch einen -Seil des oberen Trums eines endlosen löröigrlbands 26 gebildet wird₀ Ein aus einem endlosen, lorSerbaaä oder einer Reihe von querverlauf enden lamellen bestehender Hamptfördsrer -28 ist so angeordnet;, daß er ein praktisch waagerechtes Ttvm "bildet _p das vom unteren Ende des Krümmungsabschnitts 24 abgeht raid zu einem Austrag= und/oder lagerförderer 30 ve^läuffco M den Seitenkanten des Krümmungsabschnitts und des Hauptförderers sind lotrechte Seitenförderbänder 34- angeordnet,, di© jeweils eine ununterbrochene Papierbahn oder ein ähnliches lagen- oder Bahnmaterial 38 tragen_s Ein Tunnel 39 herkömmlicher Bauart umschließt den Blockbildungsabschnitt über den größten Teil der Zone hinweg, in welcher sich der· Schaumstoffblock bildet,,

Die verschiedeneny vorstehend beschriebenen Gießplatten- und Fördererabsehnitte bilden einen Teil einer bewegbaren Gießform mit U-förmigem Querschnitt, in welcher der Schaumstoff block gegossen und zur Entwicklung belassen wird« Die Seiten bzw. Schenkel der ü-förmigen Gießform werden am stromaufseitigen Ende der Vorrichtung durch zwei Seitenschienen 32 gebildet, welche den stromauf gelegenen Abschnitt 22 der Gießplatte flankieren. Die Förderbänder 34 dienen dann als Fortsetzungen dieser Seitenschienen 32_O Über die Oberflächen der Gießplatte und des Hauptförderers wird ein Bahnmaterial 36 geführt, während ähnliche Bahnen 38 längs der gegenüberliegenden Seiten-

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förderer 34 angeordnet sind, so daß ein U-förmiger Formraum gebildet wird, in welchem das Produkt bis zur endgültigen Aufschäumung gefördert wird. Wie insbesondere aus Pig. 2 hervorgeht, werden die Ränder des das Bodenelement der Gießform bildenden Bahnmaterials 36 bei seinem Abzug von einer Vorratsrolle auf die Gießplatte durch die Seitenschienen 32 nach oben umgefaltet, so daß das Bahnmaterial den Bereich, in welchem das flüssige Gemisch" durch den Mischkopf 10 aufgetragen wird, eine· flache HuIde bildet. Diese hochgefalteten Ränder treffen im Bereich des Zwischenabschnitts 22 der Gießplatte die Seitenbahnen 36 und werden mit diesen in Flächenberührung gebracht, wobei diese Seitenbahnen 36 anschließend als die laufenden Seitenwände der Schaumblock-Gießform dienen.

Das Produkt wird in ununterbrochener Form als im wesentlichen rechteckiger Block zum Austragförderer 30 überführt, und dieser Block wird sodann für die anschließende Verarbeitung zu den Endprodukten in Stücke der entsprechenden Länge geschnitten. Vor diesem Arbeitsgang können die Bodenbahn 36 und die Seitenbahnen 38 vom Schaumstoffblock abgezogen werden.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung des charakteristischen Anstiegsprofils eines ausgewählten Polyurethan-Schaumstoff gemisches in Abhängigkeit von der Zeit, wobei ein direkter Vergleich dieses Anstiegsprofils mit den schematisch unter der graphischen Darstellung veranschaulichten Längspositionen der Schäumstoffherstellungsstraße möglich ist. Wie erwähnt, wird die Bodenbahn 36 über die konturierte Oberfläche des Gießplattenabschnitts der Blockform gezogen, wobei das flüssige Kunstharzgemisch mittels des Ausgusses 16 auf diese Bahn aufgetragen wird. Dies entspricht dem Null-Zeitpunkt der Schaumstoff-Anstiegskurve. An diesem Punkt liegt die Gießplattenoberfläche 20 typischerweise unter einem kleinen Neigungswinkel von normalerweise 2 bis 4° zur Waagerechten, wodurch ein Zurückfließen des sich bildenden Schaums entgegengesetzt zur

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Bewegungsrichtung des Förderbands "begünstigt wird. Während das flüssige Gemisch zum Zwischenabschnitt 22 der Gießplatte mitgenommen wird, bewirkt die im Gemisch stattfindende Umsetzung einen Übergang von einer völlig flüssigen Phase in ein gemischtes Flussig/Gas-System. Diese üblicherweise als "Cremelinie" bezeichnete Phasenänderung ist ohne weiteres zu beobachten, obgleich es sich dabei tatsächlich im normalen Fall eher um eine Zone als um eine scharf umrissene Trennlinie handelt. Es hat sich als wesentlich erwiesen, die Position dieser Schaumbildungslinie in Längsrichtung der Gießplatte zu stabilisieren, da anderenfalls eine Tendenz zur Bildung von Hohlräumen oder anderen Unregelmäßigkeiten in der Masse des endgültig gebildeten Schaumstoffs besteht. Je nach dem Verfahren des Auftrags und der Verteilung des flüssigen Gemisches entwickelt sich der auf die Gießplatte aufgebrachten Plus s igke its lache eine Wellenwirkung, die eine mangelhaft festgelegte Schaumbildungslinie hervorruft, was zu einer Rillenbildung oder zu selektiven Hinterschnitten führt, in denen nicht umgesetzte Flüssigkeit mit dem am. Krümmungsabschnitt ankommenden Schaumstoff vermischt ist.

Zur Gewährleistung einer besseren Steuerung der Position und Form der Schaumbildungslinie sind erfindungsgemäß im Zwischenabschnitt 22 der Gießplatte Stauanordnungen bzw. Wehre vorgesehen. In Fig. 5 ist beispielsweise ein mehrstufiges Wehr schematisch dargestellt, dessen Kontur, Länge und Höhe von den Betriebsbedingungen, wie Durchsatz, Fördergeschwindigkeit, Gießplattenwinkel und spezieller Gemischzusammensetzung abhängen. Diese Anordnung wird später noch näher erläutert.

Beim Einsetzen der Gasbildung, die durch das Auftreten der "Cremelinie" bzw. Schaumbildungslinie angezeigt wird, beginnt sich das Volumen des flüssigen Gemisches beträchtlich auszudehnen. Diese Ausdehnung ist durch die ansteigende Flanke im

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Profil der Schaumanstiegskurve dargestellt;, und sie dauert an, bis das Gemisch genügend geliert oder polymerisiert istj, um zumindest selbsttragend zu sein_o Dieser Anstieg kannj, wie durch die ausgezogene Linie dargestellt _s ziemlich konstant verlaufen, oder aber gekrümmt sein_s wie dies durch die gestrichelte linie dargestellt ist_o Zur Ermöglichung dieser Volumenvergrößerung ist der Krümmungsabschnitt 24 der Q-ießplatte unter einem vergrößerten Winkel gegenüber der Waagerechten nach unten geneigt;, wobei auch Vorkehrungen zur Änderung seiner Kontur getroffen sein können _s so daß sich das Volumen des durch den Abschnitt 24 und die Seitenwände gebildeten Formraums unmittelbar proportional gum Instieg des Schaumstoffvolumens bei dessen Bewegung durch diesen Abschnitt des Förderers vergrößert,» Die Oberfläche des Schaumstoffs wird daher von einem unmittelbar stromab des Wehrs 41 gelegenen Einsetzpunkt B über die restliche Bewegungsstrecke des Schani" Stoffs in praktisch waagerechter Lage gehaltene Auf diese Weise wird in der auf der Gießplattenkonstruktion befindlichen Lache des sich bildenden Schaums zwischen dem Punkt B und dem Beginn der Gelbildung ein hydrostatisch ausgeglichener Zustand aufrechterhalten, wobei der Schaumstoff einfach in dem ihm zur Verfügung gestellten Formraum liegt. Unter diesen Bedingungen braucht keine Strömung des sich entwickelnden Schaums vom einen Abschnitt oder Bereich des Schaumkörpers zu irgendeinem anderen Abschnitt oder Bereich stattzufinden, in welchem ein vorübergehender Materialmangel auftritt. Ein solcher Mangel wird üblicherweise durch das Anhaften des Schaumstoffs an den Seitenbahnen 38 hervorgerufen, wenn die Neigung des Krümmungsabschnitts 24 eine Formraumvolumenänderung bewirkt, welche nicht genau der im Schaumstoffkörper selbst an den entsprechenden Stellen längs des Förderers stattfindenden Volumenänderung entspricht. Dieser Fall kann unter allen Betriebsbedingungen und nicht nur unter einer speziellen Bedingung in einem System festgelegter Konstruktion eintreten.

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Die genannte_ε "bestimmte Bedingung wird dabei selbstverständlich durch, alle in ]?rage kommenden Veränderlichen beeinflußt, einschließlich der Polymerzusammensetzung, der Temperaturen ₉ der Durchsatsmengen am Mischkopf, der Pörderergeschwindigkeitp der tatsächlichen Längen und Neigungswinkel der G-ieBplatten-KrilEimungsafeschnittlconstruktion sowie der Blockgröße_o

Da jeder spezielle Sats von. Betriebsbedingungen in dem sich bildenden Schaum in der Zeitspanne zwischen dem anfänglichen Auftrages, und- der endgültigen GelMldung unterschiedliche AugenbliOksbedingungen hervorruft^ müssen die Konfigurationen der Gießplatte rand des Erümmuiigsai3schnitts versteilbar sein, wenn dieser hydrostatisch ausgeglichene Zustand erzielt werden soll. Die Erfindung richtet sich speziell auf in der Praxis einsetzbare Einrichtungen zur Lösung dieser Aufgabe.

Gemäß den Fig· 1 und 2 ist der Neigungswinkel im Anfangs abschnitt der Gießplatte am Auftragpunkt des flüssigen Gemisches mit Hilfe von geeigneten Hebeböcken bzw. Hubeinrichtungen 44, 46 einstellbar, die am hinteren und vorderen Ende einer Plattform 48 angebracht sind, an welcher der stromauf gelegene Abschnitt 20 und der Zwischenabschnitt 22 der Gießplatte gehaltert sind. Dieser Neigungswinkel beträgt typischerweise etwa 2 bis 4° gegenüber der Waagerechten, doch kann er zwischen einer geringfügigen negativen Anstellung bis zu einem positiven Neigungswinkel von bis zu 7° variiert werden. Der Endbzw. Erümmungsabschnitt 24 der Gießplatte wird durch ein endloses PÖrderband gebildet, das über eine Reihe von Rollen 50, 52, 54 und 56 geführt ist· Die Rolle 50 bringt das obere Ende des Zrümmungsabschnitts unmittelbar an den Einsetz- bzw. Umbruchpunkt entsprechend dem Punkt B (Fig.4 und 5) am Ende des Zwischehabsehnitts 22 der Gießplatte heran, während die Rolle 52 das untere Ende des Krümmungsabschnitts 24 festlegt. Er-

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sichtlicherweise ist die Rolle 50 an der Plattform 48 gelagert, während die Rolle 52 am Rahmen des Hauptförderers gelagert ist. Eine den Abstand zwischen den Rollen 50 und überbrückende, teleskopartig ausziehbare Plattform 51 ist an ihren beiden Enden schwenkbar mit Rahmengliedern verbunden, so daß sie eine Auflage für das Förderband 26 bildet. Der Neigungswinkel des Krümmungsabschnitts 24 kann mithin durch Anheben oder Absenken der Plattform 48 geändert werden, wäh-' rend sich die Länge des Krümmungsabschnitts 24 dadurch verändern läßt, daß der Hauptförderer 28 auf den Anfangsabschnitt der Vorrichtung hin oder von diesem weg verschoben wird. Aus diesem Grund läuft der Hauptförderer 28 auf Rollen 60, wobei eine Schraubspindel 62 zwischen den Fördererrahmen und den Sockel für die Plattform der Gießplatte eingefügt ist. Eine Rolle 56 bildet eine Aufnahme- bzw. Spannrolle zur Ermöglichung einer Vergrößerung oder Verkürzung der länge des Krümmungsabschnitts 24, während eine Rolle 58 als Antriebsrolle dient, welche das Förderband mittels eines Antriebs in Bewegung setzt. Der Antrieb 59 treibt außerdem über ein Kettenrad 29 den Hauptförderer 28 an, wobei die Antriebsverbindung Wellen und ein Ausgleichgetriebe 61 zur Synchronisierung der Bewegung der Bodenbahn 36 mit der Bewegung der Seitenbahnen 38 bei Betätigung der Schraubspindel 62 aufweist. Wenn die Kontur des Krümmungsabschnitts 24 ebenfalls verstellbar sein soll, besteht die Plattform 51 aus aneinander angelenkten Abschnitten, wobei ein druckfluidumbetätigter Arbeitszylinder 53 oder dgl. zur Einstellung der Kontur benutzt wird.

Neben der in der Gießplattenanordnung stromab des Umbruchpunkts B vorgesehenen Steuerung sind stromauf dieses Punkts die Stau- bzw. Wehreinrichtungen vorgesehen. Gemäß den Fig. und 2 bestehen die Wehre 40, 42 aus Leisten, die im Zwischenabschnitt 22 der Gießplatte quer zum Förderer angeordnet sind.

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Diese Wehre sind in dem genannten Abschnitt der Gießplatte verstellbar montiert, so daß sie einzeln oder gemeinsam stromauf oder stromab, d.h. in Bewegungsrichtung rückwärts oder vorwärts verschoben und in den jeweils gewählten Stellungen befestigt werden können. Die Halterung dieser Wehre an der G-ießplatte ermöglicht außerdem eine Änderung ihrer Höhenlage über der G-ießplatte. Die Bodenbahn 36 wird über diese Wehre gezogen, so daß sich voneinander entfernte Dämme bzw. Staulinien mit einer leichten Vertiefung zwischen diesen bilden.

Eine der Hauptschwierigkeiten für eine Bedienungsperson einer kontinuierlichen Schaumstoffblock-Herstellungsanlage besteht darin, die verschiedenen, im Spiele stehenden Veränderlichen so zu koordinieren, daß ein zufriedenstellendes Produkt erhalten wird. Änderungen in der chemischen Zusammensetzung des G-emisches, beispielsweise um Einschnitte bzw. Aufspaltungen im Block auszuschalten oder die Flachheit der Oberseite zu verbessern, können dazu führen, daß sich die natürliche Lage der Creme- bzw. Schaumbildungslinie so radikal verschiebt, daß sie über den Umbruchpunkt hinausgelangt. In diesem Fall ist dann auf dem Krümmungsabschnitt der G-ießplatte flüssiges G-emisch mit einem gegenüber dem umgebenden, bereits weiter ausgereiften G-emisch verschiedenen Aushärtungsgrad vorhanden. Das dabei erhaltene Schaumstoffprodukt besitzt eine ungleichmäßige Dichte, während die Isotropie der Zellenstruktur ebenfalls verschlechtert wird. Diese Schwierigkeit der Aufrechterhaltung der Schaumbildungslinie in der richtigen Position kann durch die Anordnung von einem oder mehreren Wehren weitgehend, wenn nicht sogar vollständig überwunden werden. Bei niedrigen Durchsatzmengen in der Größenordnung von etwa 45 bis 90 kg/min und niedrigen Pörderergeschwindigkeiten kann ein einziges Wehr ausreichen, um die Schaumbildungslinie bei vernünftigen Änderungen der anderen Faktoren, wie G-emischzu-

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sammensetzung, Komponententemperatur und Mischkopf-Querführgeschwindigkeit, zu stabilisierenο Im allgemeinen erweist sich jedoch eine Reihe von mindestens zwei solchen Viehren als wesentlich zufriedenstellendere Bei einer solchen -Anordnung wirkt das erste Wehr sozusagen als "Wellenbrecher", welcher die durch die Hin- und Herbewegung des Mischkopfes "beim Auftragen des flüssigen Gemisches hervorgerufene schwingende Schlingerwirkraig dämpft₀ Die durch das erste Wehr bewirkte Vernichtung der Wellenwirkung wird dann durch das nächste Wehr verstärkt, welches die vorübergehende Einschließlang einer ITüssigkeitslache zwischen beiden Wehren begünstigt, Da der flüssigkeit in dieser Lache durch Hen Hitnahmeeffekt der Bodenbahn 36 eine gewisse leicht/umwälz- bzw. Mischwirkung erteilt wird, wird der kurzzeitige eingeschlossene teil bezüglich seines durchschnittlichen Äushärtungssrastands homogener. Außerdem wird die Neigung des sich an diesem Punkt bildenden Schaums zu einem Zurückfließen zraa Mischkopf verhindert; dieses Problem tritt nämlich speziell dann auf, wenn ein niedriger Anstellwinkel von weniger als 3° für die Gießplatte nötig ist. Das Vorhandensein eines zweiten, stromab gelegenen Wehrs ist im allgemeinen bei Produktionsgeschwindigkeiten von 90 bis 272 kg/min und bei höheren Anstellwinkeln der Gießplatte (über 3°) erforderlich, um den Schaum an einem Zurückfließen über den Umbruchpunkt zu hindern, bis er genügend gealtert und aufgeschäumt ist, um zum Krümmungsabschnitt überführt werden zu können.

In der Praxis tritt die die Schaumbildungslinie erzeugende anfängliche Phasenänderung als Band oder Zone beträchtlicher Breite auf, die je nach Gemischzusammensetzung, Törderergeschwindigkeit usw. eine Länge von z»B. 0,3 bis 0,6 m besitzen kann. Unter typischen Betriebsbedingungen wird die Einstellung derart getroffen, daß diese Schaumbildungslini.e bzw. -zone, wie in Pig. 5 sohematisch dargestellt, einen ersten Anstieg ■

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des zusammengesetzten Wehrs 41 überläuft, während ein zweiter Anstieg dieses Wehrs den sich, "bildenden Schaum daran hindert, den KrünmungsaDschnitt herabzulaufen» Der zweite instieg gibt dabei dem Schaum allmählich frei_s während er sich ausdehnt und sine ausreichende Stauhöhe über dem Wehr erreicht. Durch Längsverschielsung des Wehrs und Einstellung seiner Höhe kann die ß-röSe des !hydrostatischen Staus, der vom Schaum vor seiner Bewegung über dem Umbruchpunkt erzeugt werden muß, unter Gewährleistung der richtigen Taktsteuerung bezüglich des Anstiegsprofils geregelt werden ^ welches auf dem anschließenden ErünmungsabBelMitt 24 erreicht werden soll. Wenn alle Be-

dingungsn einwandfrei- gewählt, worden sind, läßt sich dies bei Sichtbetrachtung dadisrcli feststellen j, &a£ die Ebene, der Oberseite des SchaumstoffkörpeTS Tom geitpuBkt seines Verlassene des Umbruchpunkts B bis. zum Ende des iörderers praktisch flach und eben oder parallel zum Hauptfördsr©r verTblexbt.

In zahlreichen praktischen Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, einen Gießplattenabschnitt 70 zuverwenden, bei welchem die Wehrelemente materialeinheitlich in seiner Oberfläche ausgebildet sind, wie dies bei der Konstruktion gemäß Fig. 6 der Fall ist. Diese Einheit besteht aus einer gegossenen Platte aus Hartschaumstoff, die einen flachen stromaufseitigen Ab-Schnitt 72 bildet, welcher zu einem ersten Anstieg 74, einer Stufe 76, einem zweiten Anstieg 78 und einem Endteil 80 führt.

Wenn diese Einheit auf der Plattform 48 gemäß Pig. 1 angeordnet wird, und Einrichtungen zu ihrer Vor- oder Zurückverschiebung längs der Pördererachae vorgesehen sind, kann sie zur Berücksichtigung einer großen Vielzahl von Gemischzusammensetzungen und Produktionsleistungen ausgelegt sein, so daß sie den meisten vorgesehenen Schaumstoffdichten und -elastizitäten zu entsprechen vermag. Eine solche Einheit ermöglicht eine Einstellung des Abstands zwischen dem Gießpunkt P auf der Ober-

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fläche 72 und dem ersten Wehr 74, um den stromauf seit igen Abschnitt der Gießplatte beispielsweise an Änderungen des Anstiegsprofils oder der Durchsatzmenge anpassen zu können. Obgleich hierdurch auch die Relativposition des zweiten Wehrs 78 und des Umbruchpunkts zum Gießpunkt verändert wird, läßt sich eine zufriedenstellende Arbeitsweise durch entsprechende Festlegung der Höhe und des Abstands der Wehre erzielen, speziell dann, wenn der Abstand zwischen dem Umbruchpunkt B und dem Krunrniungsabschn.itt 24 durch Verschiebung der Einheit 70 und/oder des Mischkopfes 10 entsprechend abgestimmt wird. Im Pail von flexiblen Schaumstoffzusammensetzungen des handeisüblichen Dichtenbereichs, z.B. von etwa 0,019 g/cm bis über 0,029 g/cm , können Wehre mit jeweils einer Höhe von 38 mm und einem gegenseitigen Abstand von etwa 0,6 m eine ausgezeichnete Steuerung der Produktionsleistungen bis hinauf zu etwa 272 kg/min an Schaumstoffprodukt gewährleisten.

Eine weitere Verbesserung der durch die Gießplattenkonstruktion gewährleisteten Steuerung wird dann erreicht, wenn gemäß Pig. 7 mehreiB Schaumstoffplatten oder deren Äquivalent übereinander angeordnet werden. Der in Fig. 7 dargestellte, zusammengesetzte Gießplattenabschnitt 90 besteht aus einer Grundschicht 92 sowie darüber angeordneten Schichten 94, 96 mit fortlaufend kürzerer Länge, so daß sich eine stufenartige Konfiguration ergibt. Schrauben und Muttern oder dgl. Befestigungsmittel 98, welche in den betreffenden Schichten vorgesehene Langlöcher 100, 102 durchsetzen, ermöglichen eine Längseinsteilung der einzelnen Schichten relativ zueinander, wodurch der Abstand zwischen den einzelnen Wehren 104, 106 verändert werden kann.

Eine weitere Abwandlung stellt die Einheit 110 gemäß Pig. 8 dar, bei welcher eine Basis bzw. Grundschicht 112 auf ihr angeordnete, aufblasbare Abschnitte 114, 116 aufweist. Zu den

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Innenräumen der einzelnen Abschnitte führen Leitungen 118, 120, welche diese Abschnitte mit einer Druekfluidumquelle verbinden, die zum mehr oder weniger starken Aufblasen dieser Abschnitte reguliert werden kann. Zur Ermöglichung einer gewissen Einstellung des Abstands zwischen den Wehren ist jeder Abschnitt 114, 116 in Kammern unterteilt, die jeweils über zugeordnete Leitungen 118 bzw. 120 mit der Druckfluidumq.uelle kommunizieren und somit jeweils einzeln aufgeblasen werden können.

Normalerweise ist es wünschenswert, die Steg- bzw. Wehrflächen in Bewegungsrichtung abfallen zu lassen, so daß sie enger an die Kontur der Bodenbahn 36 angepaßt sind, wenn diese über die Oberfläche der G-ijeßplatte gezogen wird. Ebenso ist das in Bewegungsrichtung hintere Ende des integrierten Gießplattenabschnitts verjüngt ausgebildet, so daß ein stufenloser gleichmäßiger Übergang zum Krümmungsabschnitt gewährleistet wird. Am Auslaufende der Einheit kann außerdem gemäß Pig. 8 eine Lasche 122 aus einer flexiblen Kunststoffoder Gewebebahn befestigt sein, welche den Spalt zwischen der Grießplatte und dem Krümmung s ab schnitt überdeckt und somit einen gleichmäßigeren Übergang an dieser Stelle schafft.

Die bisherigen Versuche zum kontinuierlichen Gießen von Schaumstoffblockmaterial, bei denen das Produkt einen möglichst rechteckigen Querschnitt besitzen und dennoch, zur Erfüllung der an das Endprodukt gestellten Anforderungen eine ausreichend isotrope Zellenstruktur aufweisen soll, waren wie erwähnt - hauptsächlich auf zwei Möglichkeiten zur Handhabung oder zur körperlichen Verlagerung des aufsteigenden Schaums gerichtet, um ihn als G-anzes in eine bestimmte Form zu zwingen. Dabei war nicht nur die für diesen Zweck benötigte Vorrichtung mechanisch kompliziert und aufwendig aufzustellen, zu bauen und zu warten, vielmehr wurden auch die angestrebten

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Ziele bezüglich der Blockkonfiguration und -eigenschaften nur in einem unzureichenden Maße erreichte Im Gegensatz daau richtet sich die Erfindung auf die möglichst weitgehende Aus= schaltung aller auf den' hochsteigenden Schaum selbst einwirkenden Gießeinschränkungen unter nahezu ausschließlicher Aus= nutzung der Schwerkraftwirkung_o Dies geschieht durch Schaffung einer Gießformkonfiguration_p die -während des Betriebs der Vorrichtung an die Anstiegseigenschaften des jeweils gewählten Polymergemisches angepaßt werden ksgm₀ Auf diese Weise kann eine die Herstellungsvorrichtung bedienende Person schnell einen Ausgleichszustand zwischen der im Gemisch auftretenden Volumengunahme und dem Volumen der Gießform an jedem vorgegebenen Querschnitt durch den sich bildenden Schaumstoffbloek einstellend Dies bedeutet;, daß der sich bildend® Schaumstoff«= block selbst keinerlei Arbeit durchzuführen braucht _v d_oho w®~ der nachgiebig gelagerte Platten₉ Schürgen„Förderer usw. am? Ermöglichung der Ausdehnung zu verlagern braiaclit ₉ während ancli keine Abschnitte des- Sck&umstoffkörpers verlagert zn werden brauchen, um die in anderem Abschnitten vspfeliobenen Hohlräm© auszufüllen, die sich wegen der Nichtübereinstimmung zwischen dem natürlichen, uneingeschränkten Schaumstoffvolumen und dem Volumen der Gießform in dem Augenblick einstellen, in welchem sich das betreffende Teilstück des Schaumstoffs im jeweiligen Formabschnitt befindete Dies stellt den vorher erwähnten hydrostatisch auageglichenen Zustand dar.

Der physikalische Beweis für die Wirksamkeit der Erfindung wird durch die praktische Erfahrung aus einem Versuchsbetrieb geliefert. Probleme bezüglich der Form oder der Konfiguration des Schaumstoffbloeks lassen sich durch Anwendung der Erfindung ohne Unterbrechung des Herstellungsvorgangs beseitigen. Die Entstehung eines Schaumstoffblocks mit dem beispielsweise in Fig. 9 dargestellten Querschnitt rührt normalerweise von einem zu großen Gefälle des Krümmungsabschnitts der Gießplatte

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her. Diese Wellenform der Oberfläche ist bereits im Schaumstoff zm erkeimea_s während er sich, in einem noch halbflüssigen. Säusts&cL 'ober des Eriimmuiigsabschnitt bewegte Eine Korrektur kami durch schrittweises Absenken der Gießplatten-Platt- foTB goB₀ mittels der Hubeinrichtung©! 44p· 4β gemäß 3?ig_o 1 erfolgen ρ um das ßs fälle des Krummumgsafoselssiitts 24 zu verkleinere Ein anderer einstellbarer Parameter ist die 3?orderergeschwindiglr©it_g über welche di© Scfraiamhewegung verlangsamt mtä somit das sieh bildende SchaisuToliHieii auf das SOmraismroliiEien abgestiisrnt werden kann_o Die Eörderergeschwindigkeit all©!« lEaina jedoch -nicht für die Yollstäsdige Berichti= gung Sbsss Eustaaie herangezogen weraen₉ da sie jßTebenauswirkungen. auf die Soeitioa. der AtifsclisBmliiiieg des Umb-ruchpmücts sowie dea Seitpusikt ä@r Gelfeildimg feesüglicli des tflaergssgs des Schaumstoffbioeks vo® Erüsmimgsabsclmitt %vm. Hauptförderer hate Die Einstellbarkeit. τοη Kontur vmA Ste-ipiag des Erünmungsabschnitts bietet somit eine EontrollYxelseitigkeit, die nicht mit vielen _der Probleme behaftet iet₈ welche sich aus Änderungen der lörderergeschwindigkeit oder übt Zusammensetzung ergeben.

Fig. 10 veranschaulicht einen häufig vorkommenden Blockquerschnitt, bei dem die eingangs genannte "Brotlaibbildung" bzw. Aufwölbung erkennbar ist« Diese Konfiguration ist wiederum möglicherweise ein Anzeichen für eine Kicht-Übereinstimmung zwischen dem sich bildenden Schaumvolumen und dem SOrmraumvolumen, wobei letzteres in diesem Pail zu niedrig ist, d.h. die Neigung des £rümmungsabschnitts ist zu gering. Pig. 10 veranschaulicht außerdem Gefügefehler im Blockquerschnitt in Pont von Blasen und Hohlräumen. Eine, andere Variante der Blasenbildung ist in Pig_e 9 dargestellt, wobei Blasenlinien unmittelbar unter den Vertiefungen in der Oberseite des Schaums to ff blocks auftreten· Diese Blasen sind im allgemeinen das Ergebnis einer Ungleichförmigkeit im Alterungs- bzw. Aushärtungs-

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zustand des Schaumgemisches_e Zur Korrektur dieser Produktfehler wurden herkömmlicherweise die Förderergeschwindigkeit und die Gemischzusammensetzung variiert. Diese Maßnahme ist zwar teilweise wirksam, wirft jedoch normalerweise weitere Probleme auf. Durch Einstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen Wehranordnung wird dagegen ein wesentlich größerer BetriebsSpielraum gewährleistet, ohne daß dabei die mit der Änderung der Förderergeschwindigkeit oder der G-emischzusam- · mensetzung verbundenen Schwierigkeiten auftreten.

Noch ein anderes Problem ist in Fig. 11 dargestellt, die einen Schaumstoffblock mit zufriedenstellend rechteckigem Querschnitt veranschaulicht, in welchem jedoch seitliche Einschnitte vorhanden sind. Dieser Zustand zeigt normalerweise an, daß die Zeit- bzw. Taktsteuerung des Übergangs des Schaumstoffblocks vom Krümmungsabschnitt zum Hauptförderer ungenügend auf den praktisch vollständigen Abschluß der Gelbildung im Block abgestimmt ist. Wenn der Übergang nach dem Auftreten der Gelbildung erfolgt, werden bei der Durchbiegung des Schaumstoffblocks beim Verlassen des Krümmungsabschnitts mechanische Spannungen bzw. Beanspruchungen erzeugt, die zu derartigen Einrissen führen, da der Schaumstoffblock zu diesem Zeitpunkt noch nicht genügend Festigkeit entwiekelt hat, um diesen Belastungen widerstehen zu können. Um diesen Zustand zu vermeiden, war es bisher üblich, den Förderer geringfügig zu beschleunigen, um den Schaumstoffblock vom Krümmungsabschnitt abzuführen, bevor die Gelbildung, nahezu abgeschlossen ist, oder das Katalysatorverhältnis im Gemisch zu ändern. Die Änderung dieser Parameter wirft jedoch wiederum weitere Probleme auf. Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebotene Möglichkeit, die Länge des Krümmungsabschnitts zu vergrößern oder zu verkleinern, gewährleistet dagegen eine Möglichkeit zur Durchführung einer Korrektur, ohne andere Parameter zu beeinflussen.

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Fig. 12 veranschaulicht einen Schaumstoffblock mit der gewünschten flachen Oberseite, wie er bei einwandfreier Konfiguration des Krümmungsabschnitts erzielbar ist. Das Vorhandensein der Blasenbildung, die eine Aderbildung von Flüssigkeit und Schaumstoff, d.h. eine unvollständige Homogenisierung, in einer späten Stufe der Bildung des Schäumstoffblocks anzeigt, beeinträchtigt jedoch den kommerziellen Wert des Produkts sehr stark. Durch Anwendung von entsprechenden Wehranordnungen der vorher beschriebenen Art kann dieses Problem im allgemeinen ausgeschaltet werden, ohne andere Probleme aufzuwerfen. Tatsächlich können die erfindungsgemäßen Wehranordnungen mit großem "Vorteil bei herkömmlichen Schaumstoff-Herstellungsanlagen angewandt werden, und zwar auch unabhängig vom gelenkigen Krümmungsabschnitt gemäß der Erfindung. Dies trifft besonders dann zu, wenn versucht wird, eine herkömmliche Schaumstoff-Herstellungsanlage mit höheren Durchsatzmengen des Schaumstoffgemisehes in der Größenordnung von bis 272 kg/min zu betreiben. Bei diesen Durchsatzmengen muß so viel Flüssigkeit aufgetragen werden, daß möglicherweise Förderergeschwindigkeiten von bis zu etwa 9,1 m/mln erforderlich sind, wobei steilere Neigungswinkel des Förderbands und größere Förderbandlängen zwischen dem Auftragpunkt und der Schaumbildungslinie nötig werden. Der Betrieb der herkömmlichen Vorrichtung wird unter diesen Bedingungen sehr kritisch, und die geringste Störung des Verfahrens kann zu einer mit Schaumstoff überfluteten Anlage führen, die kostspielige Stillstandzeiten und Reinigungsarbeiten erforderlich macht. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Wehranordnung bietet dagegen eine vergleichsweise einfache Möglichkeit zur Ausschaltung einiger kritischer Faktoren dieses Betriebs, was zu einer wesentlichen Verbesserung der Wirtschaftlichen Betriebsweise der herkömmlichen Vorrichtung führt.

Die vorstehend beispielhaft dargestellte und beschriebene

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Vorrichtung ist selbstverständlich innerhalb des Rahmens der Erfindung zahlreichen .Änderungen und Abwandlungen zugänglich. Die speziell dargestellte Krttaaua.gsabschnitt-Förderband-Anordnung ist bezüglich ihrer Einzelheiten nieht kritisch, da auch andere Anordnungen zur Durchführung der gleichen Funktionen entwickelt werden können„ Ebenso können andere Stegbzw. Wehranor&mtffiLgen verwendet werden, beispielsweise Wehrkonfigurationen , die gekrümmt oder schräggestellt und nicht geradlinig sind, wie dies speziell dargestellt ist. Diese Abwandlung eignet sich besonders dasu, den Strom des flüssigen Gemisches in ausgewählte Bereiche, quer sum förderband zu leiten, um auf diese Weise eine Ader» oder Streifenbildung zu verhindern, wie sie infolge des Auftragyerfahrens des Gemisches natürlicherweise vorkommt. Die Stege, oder Wehre bie» ten dabei eine Möglichkeit zur Vornahme einer Korrektur für diese Ader- bzw« Streifenbildung an diesem Punkt der Herstellung des Schaumstoff blocks, as, welchem das Material noch hochfließfähig ist, anstatt mn versuchen_p di© Ä&erbildmng an irgendeinem späteren Punkt unter Verwendung von verstellbaren Normteilseiten und dgl. zu kompensieren. Zu diesem Zeitpunkt

hat sich nämlich die Viskosität des Gemisches bereits bees

trächtlich erhöht, so daß/einer Wlederverteilung Widerstand entgegenzusetzen bestrebt ist, was/nachteilige^Auswirkungen auf das Gefüge usw. des Produkts hat.

Zusammenfassend werden mit der Erfindung somit eine verbesserte Vorrichtung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffblockmaterial in ununterbrochenen Stücken geschaffen. Hierbei wird eine im wesentlichen TJ-förmige, bewegbare Form verwendet, in welche ein wärmehärtendes Schaumstoff gemisch eingebracht wird, aus dem sich dann der Schaumstoff in Form,eines ununterbrochenen Blocks bildet. Diese-bewegbare ?orm ist längs eines kritischen Abschnitts ihrer Länge so ausgebildet, daß sie so weit wie praktiöoh möglich dem umgekehrten'

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Spiegelbild des Profils angepaßt ist, welches durch, die Kennlinie des prozentualen Schaumstoffanstiegs als Punktion der Seit bei einer beliebigen gewählten Schaumstoffgemischzusammensetzung festgelegt wird. Eine Steg- bzw. Wehranordnung dient dabei sur Steuerung der Bewegung des Schaumstoffgemisehes, wäkrend dieses noch stark flüssig ist, Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, einen Sustand eines hydrostatischen Ausgleichs über den gesamten Körper des sich bildenden Schaums hinweg Tom Punkt der Gemischaufbringung bis zum Punkt der Gelbildimg des Schaumstoffs aufrechtzuerhalten. Spezielle Merkmale der Erfindung liegen in der Möglichkeit und in Hurietrfeungen.zur Änderung der Wehrkonfiguration und des Gießformprofils zwecks Erzielung des Betriebszustands, in welchem die Terschiedenen Kräfte, welche auf das aufschäumende Schaumstoff gemisch und in diesem wirken, das genannte hydrostatische Gleichgewicht hervorbringen«, Hierdurch wird eine größere Flexibilität bzw. Vielseitigkeit bezüglich der Fähigkeit erreicht, eine vorgegeben© Herstellungsanlage an die Verarbeitung unterschiedlicher Seliaumstoffzusammensetzungen,bei unterschiedlichen Produktionsleistungen, Blockabmessungen und -formen, unter Gewährleistung einer besseren Gleichmäßigkeit der Schaumstoffdichte und der Zellenisotropie, als dies bisher industriell erreichbar war, anzupassen.

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Claims

- 27 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von in Längsrichtung ununterbrochenem Schaumstoff-Blockmaterial aus einem reaktions-

' fähigen flüssigen Polymergemisch unter Bildung eines Blocks oder Strangs mit praktisch rechteckigem Querschnitt sowie gleichmäßiger Dichte und Zellenisotropie, dadurch gekennzeichnet , daß eine endlose Pördererflache längs einer vorbestimmten Bewegungsbahn in Bewegung versetzt wird, wobei die Pördererflache einen unteren Stütz- oder Tragabschnitt sowie getrennte, lotrecht hochstehende Abschnitte an den gegenüberliegenden Querseiten des unteren Abschnitts aufweist, welche gemeinsam einen im wesentlichen muldenförmigen G-ießformraum für das sich bildende Schäumstoffprodukt festlegen, daß das reaktionsfähige flüssige Polymergemisch an einer ersten Stelle der Bewegungsbahn der Fördererfläche auf diese aufgebracht wird, daß die Fördererfläche mit dem darauf befindlichen reaktionsfähigen flüssigen Gemisch zu einer zweiten Stelle längs ihrer Bewegungsbahn weiterbewegt wird, daß der untere Tragabschnitt der Pördererfläche während des Abschnitts ihrer Vorwärtsbewegung, welcher an der zweiten Stelle beginnt und sich bis zu einer dritten Stelle fortsetzt, relativ zu den Seitenflächenabschnitten fortlaufend abwärts verlagert wird, wobei das Profil dieser Abwärtsverlagerung etwa dem Spiegelbild des Profils der Anstiegscharakteristik des Polymergemisches während seiner Förderung zwischen der zweiten und der dritten Stelle entspricht, und daß daraufhin die Bewegung der Pördererfläche von der dritten Stelle zu einem Austragpunkt des fertigen Produkts fortgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Länge des Bewegungswegs der unteren Pörderer-

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fläche zwischen der zweiten und der dritten Stelle der Bewegungsbahn oder die Größe der Abwärtsverlagerung des unteren Tragabschnitts der Fordererfläche relativ zu den Seitenabschnitten zwischen der zweiten und der dritten Stelle der Bewegungsbahn oder beide Faktoren variiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Stelle eine die Strömung hemmende Einrichtung quer über die Förderbahn eingefügt wird, um einen kontinuierlichen Stau des flüssigen Gemisches in Form einer Lache zwischen diesen Stellen hervorzubringen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Strömungs-Hemmeinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Stelle variiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Stelle eine Reihe von Strömungs-Hemmeinrichtungen angeordnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der aufeinanderfolgenden Strömungs-Hemmeinrichtungen variiert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Tragabschnitt der Fördererfläche über die quer angeordneten Hemmeinrichtungen in Bewegung versetzt wird, so daß in seiner Bewegungsbahn zwischen den genannten Stellen ein eine Strömung hemmender Anstieg gebildet wird.

8. Vorrichtung zur Herstellung von in Längsrichtung ununter-

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nem

broche/ Schaumstoff-Blockmaterial aus einem reaktionsfähigen flüssigen Polymergemisch unter Bildung eines Blocks oder Strangs mit praktisch rechteckigem Querschnitt sowie gleichmäßiger Dichte und Zellenisotropie„ gekennzeichnet durch eine· Fördereinrichtung mit einem kontinuierlich laufenden₉ unteren Stütz- oder Tragabschnitt sowie getrennten„ lotrecht angeordneten ₀ kontinuierlich laufenden Seitenteilen ₉ welche dem unteren Abschnitt zugeordnet sind und zusammen mit diesem einen Gießformraum mit im wesentlichen Unförmigem Querschnitt festlegen^ sowie mit Einrichtungen β welch© den unteren Abschnitt und die Seitenteile synchron^ aber unabhängig Toneinasiöer längs einer Bew.egungsbahn antreiben„ durch eine die imter© Fördererfläche unter Festlegung einer im wesentlichen g@~ raden Bewegungsbahn von einer ersten au einer sisraitaa Stelle auf dieser Bewegungsbahn unterstützend® Einrichtung mit Mitteln zur Einstellung der Stütseinrichtung sur Neigmig der durdi sie gebildeten BewegungsbaSrnj, durch, ©ine Einrichtung zum Auftragen des flüssigen Gemisches auf die untere • Fördererfläche an der ersten Stelle und durch eine ein Wehr oder einen Damm bildende Einrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Stelle quer zur unteren Fördererfläche angeordnet ist und diese bei ihrer Bewegung über die Wehreinrichtung anhebt, wobei die Wehreinrichtung mit Mitteln zur Einstellung ihrer lage relativ zur ersten Stelle auf dem Förderer versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Wehr oder einen Damm bildende Einrichtung mindestens zwei auf Abstand stehende Querglieder und eine Einrichtung zur Einstellung der Höhe und des Abstands mindestens eines dieser Querglieder relativ zum anderen aufweist. -

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10. Vorrichtung nach. Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die untere Fordererflache zwischen der ersten und der zweiten Stelle tragende Einrichtung einen integrierten Gießplattenabschnitt aufweist, dessen Oberseite so konturiert ist_D daß er unter der Einrichtung zum Auftrages, des flüssigen Gemisches eine erste,, elbene bzw, plane üäche sowie eine (daran anschließende) zweite fläche festlegt «, die gegenüber' der ersten Fläche angehoben und über eine Stufe.mit ihr verbunden ist₀

β Vorrichtung nach Anspruch 10_s dadurch gekennzeichnet _ΰ daß di@ zweite Fläche mindestens zwei Ebenen und diese bindende Stnfsa

12. Vorrichtung nach iasprueli 1O₃ dadurch gekennzeichnet, daß ¹ eine Einrichtung zur verstellbaren Verschiebung des integrierten Grießplattenabschnitts längs der Bewegungsbahn der Fördereinrichtung vorgesehen is-"e_o

13® Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine die untere Fprdererflache zwischen der zweiten Stelle und einer dritten Stelle ihrer Bewegungsbahn unterstützende bzw. tragende Einrichtung mit Mitteln zur Einstellung dieser Trageinrichtung vorgesehen ist, um von der zweiten zur dritten Stelle eine Bewegungsbahn festzulegen, in welcher sich die untere Fördererfläche relativ zu den Förderer-Seitenteilen längs einer Linie abwärts verschiebt, welche dem Spiegelbild des charakteristischen Anstiegs.profils des Polymergemisches während der Zeitspanne seiner Förderung zwischen der zweiten und der dritten Stelle angenähert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Wehr bzw. einen Damm bildende Einrichtung minde-

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stens zwei Querglieder aufweist, die mit einem Abstand voneinander zwischen der ersten und der zweiten Stelle angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Wehr bzw. einen Damm bildende Einrichtung minde— - stens zwei zwischen der ersten und der zweiten Stelle auf Abstand voneinander angeordnete Querglieder aufweist, von denen mindestens eines in Höhe und Abstand relativ zum anderen verstellbar ist.

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