DE2942850A1

DE2942850A1 - Fluid-film-vorrichtung mit kontinuierlichem arbeitsprozess fuer sich bewegende traegerbahnen

Info

Publication number: DE2942850A1
Application number: DE19792942850
Authority: DE
Inventors: Andrew T Kornylak
Original assignee: Kornylak Corp
Current assignee: Kornylak Corp
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1980-05-08
Also published as: NL7907809A; AU536821B2; GB2117312B; IT7950657A0; GB2039818B; AU563294B2; FR2439663A1; AU3054584A; JPS5557435A; DE2942850C2; BE879635A; NO793404L; GB2117312A; IT1119890B; GB8307211D0; GB2039818A; CA1143523A; ZA794745B; US4278624A; AU5205679A

Description

Kornylak Corporation, 400 Heaton Street, Hamilton, Ohio 45011/ USA

Fluid-Film-Vorrichtung mit kontinuierlichem Arbeitsprozeß für sich bewegende Trägerbahnen

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuier lichen Verarbeitung einer endlosen, sich bewegenden Trägerbahn aus Papier, Gewebe, Textil od.dgl. sowie ein Verfahren zur Be- und Verarbeitung solcher Bahnen.

Stand der Technik

Vorrichtungen zum kontinuierlichen Formen eines schäumbaren, entweder festen oder elastischen Kunstharzes, wie z.B. Polyurethan-Schaum, sind Stand der Technik und verwenden einander gegenüberliegende endlose Bänder, die eine sich bewegende Form zur Begrenzung und zum Transport des Materials bilden, wenn es aufschäumt und aus härtet. Diese Formen haben den Nachteil hoher Anfangskosten und beträchtlicher Energie, die zum Antrieb der Bänder erforderlich ist, die notwendigerweise massiv konstruiert sein müssen, um hohen Schaumdrücken zu widerstehen. Gelegentlich ist es notwendig, das obere und das untere Band zur Säuberung oder zur Reparatur voneinander zu entfernen, und dementsprechend ist die Lagerung für das obere Band normalerweise so ausgebildet, daß das obere Band als Ganzes bewegt werden kann. Im Hinblick auf die massive und bewegliche Halterung für solche steifen Bandförderer ist es schwierig, Bedingungen wie Druck und Temperatur innerhalb der Form zu kontrollieren.

Einander gegenüberliegende Bandförderer wurden verwendet

1. Kompression und Verbinden von unζusammenhängenden Materialien wie Fasern, Teilchen und Zelluloeeschnit- zeln zu Blöcken und Blättern, Bögen, Tafeln u.dgl.,

2. die kontinuierliche Formung von Bögen und Blöcken chemisch hergestellter Materialien wie Urethan-Schaum,

3. die Laminierung von Schichten oder Häuten auf solche Blöcke oder Bögen zur Herstellung von Tafeln mit schützenden oder dekorativen Oberflächen,

4. die direkte Herstellung laminierter Tafeln durch die Kombination solcher Außenschichten mit zur Herstellung des zellenförmigen Kernes notwendigen Chemikalien und zur Eindämmung der Kernausdehnung, um genaue und gleichmäßige Dicken zu erzeugen,

5. ita Eindämmen des Aufgehens zellenförmiger Produkte durch die Förderung einer offenen Form auf einem Bandförderer und durch die Verwendung eines zweiten Bandes zur Verbindung der Formoberfläche unter genügendem Druck, um dem Schäumdruck des Produktes zu widerstehen.

In den meisten Fällen ist eine Wärmeübertragung, durch den Arbeitsprozeß hervorgerufen, entweder zur Erwärmung oder zur Abkühlung des Produktes erforderlich. Dieses wird durch Kontrolle oder Steuerung der Bandtemperatur erreicht. Diese indirekten Mittel der Wärmezufuhr oder -abfuhr sind sehr uneffektiv, haben Grenzen der Wärmeübertragung und sind nicht praktisch für die Fälle, in denen eine Erwärmung oder Abkühlung in separaten Prozeßzonen erforderlich ist. Infolge der sich begegnenden Drücke ist es notwendig, daß das Band massiv konstruiert ist, woraus hoha Kosten, hohe Anforderungen zum Erwärmen und Kühlen und hoher Energiebedarf zur Bandbewegung resultieren. Der für das Halten solcher Bänder erforderliche Aufbau und die Regulierung der Bänder sind ebenso umfangreich und kostenaufwendig. Häufig verläuft die che-

- 20 -

030019/077*

mische Reaktion so schnell, daß die Chemikalien in der Nähe der Einlauf- oder Einzugsstelle der Förderer abgelegt werden müssen. Dieses ist für den Betrieb der chemischen Ablagevorrichtung sehr nachteilig, und das Einziehen selbst bedeutet eine Sicherheitsgefahr für das Bedienungspersonal. Andere aufgetretene Probleme sind die schnelle Abnutzung der Walzen oder Rollen, die dem Halten der beiden Bänder gegen den Produktdruck dienen, und die geringe Lebensdauer der Lagerungen und anderer beweglicher Teile, wenn sie den hohen, in dem Prozeß auftretenden Temperaturen ausgesetzt sind. Eine Demontage für die Säuberung und die Reparatur ist ebenfalls umständlich.

Zusammengefaßte Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, für eine schnelle Wärmeübertragung mit hohem Wirkungsgrad zu oder von einem sich in einer Druck- oder Formzone befindenden oder durch diese bewegenden Produkt Sorge zu tragen, die Berührung des Produktes mit begrenzenden Zonenwänden auszuschließen und Einrichtungen für Befeuchtung, Imprägnierung. Trocknung, Glätten, Texturierung und/oder Laminieren des Produktgemisches vorzusehen.

Dieses wird durch Schaffung einer stationären Zone erreicht _r die feste oder biegsame begrenzende Wände oder Trennungen umfaßt, wobei mindestens eine derselben ein sich bewegender Fluid-Film, in direktem Kontakt mit dem Produkt, ist, wobei die Wände starr oder flexibel sein können.

Diese und weitere Ziele werden durch die Bereitstellung stationärer Formflächen mit Fluid-Lagern erreicht, die im Vergleich zu druckwiderstandsfähigen endlosen Bandförderern viel leichter und billiger konstruiert werden können. Druck und Temperatur innerhalb der Form sind kontrollierbar oder steuerbar durch die Änderung des

- 21 -

030019/0774

entsprechenden Druckes und der entsprechenden Temperatur der Luft, die durch die Form-Abstand-Durchlässe- oder löcher zugeführt wird. Durch Pulsation oder andersartige Variation der Fluid-Filiubedingungen oder durch Änderung der Löcherpositionen für das Fluid können auf dem Endprodukt verschiedene Flächentexturen gebildet werden. Der Antrieb und die antreibenden Energiemittel werden durch die Bereitstellung solcher Fluid-Lager und eines einfachen Produktantriebes wie angetriebene Klemmrollen, die auf das ausgehärtete Endprodukt einwirken, vereinfacht bzw. reduziert.

Zeichnungsbeschreibung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäß aufgebauten und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 in einer zur Blattebene der Fig. 1 senkrechten Ebene,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt eines Teiles der Fig. 2 mit einer abgewandelten Seitenanordnung der Formvorrichtung,

Fig. 5 einen Teilschnitt entsprechend der Fig. 4 für eine weitere abgewandelte Ausbildungsform des seitlichen,Abschlusses der Form,

Fig. 6 eine Darstellung eines Teils der Fig. 1 mit

einer Ausbildungsvariante der Vorrichtung und

- 22 -

030019/0774

- ₂2 _ ,V.w.

Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt der Viandung.

Deispielsbeschreibung

Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird ein Produkt, das aus äußeren und mittleren Bahnen, Lagen oder Geweben blatt- oder bogenförmigen Materials wie Papier oder dünner Kunstharzschichten oder -filme und einem steifen, widerstandsfähigen Kunstharz wie Polyurethan laminiert ist, fortlaufend geformt und ausgehärtet. Am Eingangende 1 der Vorrichtung wird das das untere Laminat 2 bildende Lagenmaterial von einer Zufuhrspule zugeführt und durch eine Walze 4 in das Eingangende 1 eingeführt, während ein äußeres oberes Laminat 5 aus Lagenmaterial von einer Zuführspule 6 um eine Umlenkwalze 7 in das Eingangende 1 der Vorrichtung eingeführt wird. Eine mittlere Schicht Lagenmaterial 8 wird von einer Zuführspule 9 solchen Materials um eine Führungs- oder Umlenkwalze 10 zwischen dem oberen Laminat 5 und dem unteren Laminat 2 in das Eingangende 1 eingeführt .

Ein herkömmlicher Mischkopf mit Düse 11 wird verwendet, um eine Mischung schäumbarer Chemikalien 12 auf der Oberfläche des Laminats oder der Schicht 2 abzulegen. Ein ähnlicher Mischkopf mit Düse 13 bringt eine gleiche oder andere Mischung schäumbarer Chemikalien 14 auf die Oberfläche des Zwischen-laminats 8 auf. Beispielsweise können diese schäumbaren Chemikalien so beschaffen sein, daß sie, wenn sie gemischt sind, aufschäumen und, durch Wärme beschleunigt, aushärten, um ein Schaumharz aus Polyurethan-Schaum zu erzeugen. Vor dem Passieren der Führungsrolle 4 nimmt eine Bürste 15 von einer Zuführung 16 Bindemittel auf und verteilt dieses auf den beiden entgegengesetzten Grenzrändern des Laminats 2, so daß an dem Eingangende 1 der Vorrichtung Druck- oder Klemmwalzen (s. Fig. 2), die an den Rändern vorgesehen sind, das untere Laminat 2 und das obere Laminat 5 entlang dieser RÜBder - wobei das Zwischenlaminat 8 eine geringere Dicke als das untere Laminat 2 und das obere Laminat 5 hat - zusammendrücken, um die Grenz- oder Seitenränder der Laminate zu verbin-

- 23 -

030019/0774

ien und am Eingangancie 1 der Formvorrichtung einen geteilten fortlaufenden Schlauch mit darin angeordneten schäumbaren Chemikalien zu bilden.

Der Förderteil der Vorrichtung ist in eine Mehrzahl von Abschnitten aufgeteilt, wobei zum Zwecke der Veranschaulichung drei Abschnitte besonders gezeigt sind. Diese Abschnitte bestehen aus einem ersten Abschnitt 17, in dem das schäumbare iiarz quillt und seine endgültige Höhe erreicht, einem zweiten Abschnitt 13, in dem das schäumbare Harz einen beträchtlichen Druck auf die Vorrichtung ausübt, beispielsweise in der Größen-

2
Ordnung von ca. 0,2 bis 0,35 kp/cm (3 bis 5 psi), und einem abschließenden Aushärtungsabschnitt 19, in dem das geschäumte Material mindestens teilweise ausgehärtet wird. Zur weiteren Kontrolle des Vorganges können zusätzliche Abschnitte vorgesehen sein. Die Abschnitte 17, 13 und 19 bestehen aus einander gegenüberliegenden, fest gelagerten Plenumkammern, die im wesentlichen rechteckigen Aufbau haben und aneinander liegen, so daß sie eine obere Foruflächen-Lager-Oberfläche und eine entsprechend ausgebildete untere Formflächen-Lager-Oberfläche bilden, und zwar mit einer wie dargestellten Länge und einer Breite derart, daß sie sich mindestens über die volle Breite des Schlauches 2, 5 erstrecken, der am Eingangende 1 der Vorrichtung gebildet wird.

Jede dieser Plenumkammern ist durchlässig und hat in ihrer gegen den Schlauch 2, 5 gerichteten Fläche Löcher, Durchlässe oder Düsen, die aus der Plenumkammer Druckluft nach außen gegen das obere Laminat 5 und das untere Laminat 2 leiten, um entsprechende Luftlager für den fortlaufend von links nach rechts (s. Fig. 1) durch die Vorrichtung laufenden Schlauch 2, 5 zu bilden. Für jeden der Abschnitte 17, 18, 19 wird mittels Pumpen 20, 21, 22 Luft komprimiert.

Anstelle getrennter Pumpen 20, 21, 22 kann auch eine einzelne Pumpe verwendet werden, beispielsweise ein 8-Stufenkompressor mit einar Kapazität von ca. 0,03 m /min (2 Kubikfuß pro Minute) b^i einer Temperatur von ca. 82 C (131 F) und einem Antriebs-

- 24 -

030019/0774

motor von 73,55 kV7 (1 PS=horsepower) . So könnte also ein einzelner Kompressor die für alle Plenumkairanern benötigte Luft, wie in Fig. 5 gezeigt, bereitstellen.

Unabhängig davon, ob ein separater Kompressor für jede der Plenumkammern oder ein einziger Kompressor verwendet wird, dessen Ausgang in für die entsprechenden Plenumkammern bestimmte Zweige aufgeteilt ist, ist jede der Plenumkaipmern mit einem Wärmetauscher 23, 24, 25 versehen. Jeder dieser Wärmetauscher soll, sofern erforderlich, die der entsprechenden Plenumkammer zugeführte Luft kühlen oder weiter erhitzen, und zwar unabhängig von den anderen Wärmetauschern, wobei er kontrolliert wird, um eine ausgewählte (selektierte) Temperatur in den entsprechenden Plenumkammern zu erzeugen. Dieser kontrollierte Wärmeaustausch wird durch eine Quelle 26 erwärmten oder abgekühlten Fluids bereitgestellt, das dem Eingang jedes der Wärmetauscher 23, 24 ,· 25 getrennt unter Steuerung durch entsprechende einstellbare bzv;. regulierbare Drosselventile 27, 23, 29 zugeführt wird, die den Fluß des tläriueaustauschfluids einzeln kontrollieren. Nach Durchtritt durch den ."ärmetauscher tritt das liärmeaustauschfluid bei 30, 31 _r 32 in einen Sammelbehälter für das Wärmetauscherfluid ein oder wird in die Umgebung abgegeben. Die Drosselventile 27, 23, 29 werden einzeln durch eine elektrische Spule oder einen anderen Elektromotor gesteuert, die stufenlos oder abgestuft solche Ventile einstellen, die mittels eines elektrischen Signals, das bei G, H und I in die jeweiligen elektrischen Steuerkreise der Ventile 27, 28, 29 gespeist wird, gesteuert werden. So ist die Temperatur der den Plenumkammern zugeführten Luft einstellbar.

Die aus den separaten Wärmetauschern austretende Druckluft hohen Drucks passiert dann entsprechende Luft-Drosselventile 33, 34, 35, in denen der Druck der den Plenumkammern 17, 18, 19 zugeführten Luft einzeln mittels einer stufenlosen oder abgestuften Einstellung kontrolliert wird, wobei dies jeweils . unter der unabhängigen Kontrolle eines (in das Ventil eingebauten) Elektromotors erfolgt, der durch elektrische Signale

- 25 -

030019/0774

J, K, L über angedeutete jeweilige Steuerschaltungen betätigt wird. Auf diese Weise ist der Druck der den Plenumkainmern zugeführten Luft kontrollierbar.

Der Volumenfluß der den Plenumkammern 17, 18, 19 zugeführten Luft wird mittels elektrischer Signale M, N, 0 gesteuert, die jeweils den die Pumpen oder Kompressoren 20, 21, 22 treibenden Elektromotoren zugeführt werden, um die Drehzahl solcher Motoren zu steuern. Wenn nur ein einzelner Kompressor wie bei Fig. 6 verwendet wird, so betätigen natürlich solche Motoren Fluß-Steuerventile 20', 21', 22'. Geeignete Sensoren, beispielsweise Motorstrom-Fühler, bestimmen die Drehzahl jedes der Motoren und stellen rückgemeldete Drehzahlsignale A, B und C bereit, die der Anzeige der Motordrehzahl dienen und in Wechselbeziehung zum Volumenstrom der den jeweiligen Plenumkammern zugeführten Druckluft stehen.

Jede der Plenumkammern 17, 18, 19 ist in eine obere Plenumkammer und eine untere Plenumkarnmer geteilt, wobei die von den jeweiligen Drosselventilen 33, 34, 35 abgegebene Luft durch die oberen Plenunkammern jeweils versorgende Zweigleitungen 37, 33, 39 und die unteren Plenumkammern jeweils versorgende Zweigleitungen 40, 41, 42 geteilt wird. Für die Plenumkammern sind Überdruckventile 43, 44 bzw. 45 vorgesehen, um aus Sicherheitsgründen irgendwelchen ggf. entstehenden überdruck abbauen zu können.

Dia unteren Planumkairimern sind fest angeordnet, wohingegen die oberen Plenumkamnern zwischen einer unteren Formposition, die sich in einem festen Abstand von ungefähr 0,25 cm (1 Zoll) von der unteren Planumkammer befindet, und einer oberen Instandsatzungsposition beweglich sind, bei der sie sich in größerem Abstand, beispielsweise 0,305 m (1 Fuß) von der unteren Plenumkammer befinden, oder zwischen Positionen für unterschiedliche Produkthöhen. Die obexen Plenumkammern werden mittels hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 46, 47, 43 zwischen diesen Positionen bewegt. Jeder der Zylinder 46, 47, 4C wird, wie angedeutet, mit Druckfluid beaufschlagt, obwohl es sich auch

9/0774

um doppelt wirkende Zylinder für die Drucksteigerung und einen Anpreßdruck handeln kann. Der Druck innerhalb dieser Zylinder wird überwacht/ um jeweils Drucksignale D, E, F für jeden der Zylinder 46, 47, 48 zu erzeugen, die dem Druck des Schaumharzes in den entsprechenden Formabschnitten zwischen den Plenumkammern korreliert sind.

Nach vollständigem oder zumindest teilweisem Aushärten verläßt das Schaumharzprodukt das Ausgangende 49 der Formvorrichtung. Hier passiert es mittels eines Motors 51 angetriebene Antriebswalzen 50. Die Antriebswalzen können als einzige Antriebskraft vorgesehen sein, um das Produkt durch die Formvorrichtung zu ziehen. Falls nötig, können das die Formvorrichtung verlassende Produkt teilweise ausgehärtet und die Antriebswalzen so strukturiert sein, daß sie der Oberfläche des Produkts eine dreidimensionale Textur oder Struktur erteilen. Ein elektrisches Signal Q steuert die Geschwindigkeit des Motors 51, wohingegen ein elektrisches Signal P ein Geschwindigkeit-Rückmeldesignal erteilt, und zwar in einer für Motorsteuerungen üblichen Art und Weise.

In der Plenumkammer 17 sind ein Temperatursensor (-fühler)T1 und ein Drucksensor P1 angeordnet, die entsprechende elektrische Signale R und S erzeugen und abgeben; in der Plenumkammer 13 befinden sich ein Temperatursensor T2 und ein Drucksensor P2, die in entsprechender Weise in Wechselbeziehung stehende elektrische Signale T und U erzeugen und abgeben; und in der Plenumkammer 19 befinden sich ein Temperaturfühler T3 und ein Druckfühler P3, die jeweils korrelierte elektrische Signale V und W erzeugen und abgeben. Alle elektrischen Signale A bis W werden entweder einer Zentralüberwachung und -kontrolle zugeführt oder von dieser ausgesendet. Die Zentralüberwachung und -kontrolle besteht aus per se herkömmlichen Elementen und kann ein oder mehrere Meßinstrumente oder Auslesebzw. Ausgabeeinrichtungen 52 und/oder Lichtsignale 52' und/oder Schalter 52" umfassen.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind die untere Wand der oberen Plenum-

030019/0774

- 27 -

kammer und die obere Wand der unteren Plenumkammer beide mit einer Vielzahl von Durchlässen oder Löchern versehen, die aus gleichförmigen Bohrungen oder strukturierten Düsen 53 gebildet werden können, die ein Luftlager für das Produkt bilden, wenn sich dieses durch die Formvorrichtung bewegt. Die in Fig. dargestellten Löcher oder Düsen 53 sind derart in einem Muster angeordnet, daß die Löcher in der Längsrichtung des Produktweges versetzt sind. Wenn alle Löcher in einem rechtwinkligen Gitter mit einer Gitterrichtung parallel zu der Bewegungsrichtung durch die Form angeordnet werden, können die Luftlöcher einen Ripp- oder Welleffekt auf dem Endprodukt erzeugen, der für einen gewünschten Fall ausreichend ist, der aber meistens nicht erwünscht ist. Um diesen Effekt für einen nicht gewünschten Fall zu umgehen, ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, mindestens drei und vorzugsweise fünf oder mehr benachbarte Löcher vorzusehen, die, bevor beliebige zwei solcher Löcher oder Düsen in der Längsrichtung ausgerichtet sind, zueinander beabstandet sind.

Die Plenuiflkainmerwand kann wie in Fig. 2 bei 54 gestaltet sein, on eine ObarflächenausLildung 54' in dem Endprodukt vorzusehen, wie z.Z. einen in Längsrichtung ausgedehnten Rand. Es ist offensichtlich, daß die wuerschnittsform der Plenumkammern über die Länge der Formvorrichtung konstant ist, da die Verarbeitung kontinuierlich erfolgt. Obwohl nur eine Seite der Plenumkammer dargestellt ist, versteht es sich von selbst, daß für die entgegengesetzte Seite eine ähnliche Struktur vorgesehen ist.

Um den Luftlagerdruck aufrecht zu erhalten, wird vorzugsweise ein elastischer Streifen 55 verwendet, der an jeder Seitenwand der Plenumkammer gehalten wird und sich in Längsrichtung über die ganze Länge der Formvorrichtung ausdehnt. Dieser Streifen 55 wird mit einer inneren Vorspannung versehen oder, wie gezeigt _t mit einer Streckenlast oder mit einer Mehrzahl Gewichte 56 an seinem unteren Rand, so daß er in unmittelbarer

- 28 -

030019/0774

Nähe zu der Produktoberfläche gehalten wird und die Luft abschließt. Falls erforderlich, kann ein ähnlicher (nicht gezeigter) federnd gegen das Produkt gedrückter Streifen für die untere Plenumkainmer vorgesehen sein.

Wie bereits erwähnt, sind die aneinandergehefteten Ränder an jeder Seite des Schlauches mittels Klemm- oder Andrückrollen 57 zusammengedrückt, die zu senkrecht ausgerichteten Rollenpaaren ausgebildet sind. Die Paare erstrecken sich entlang der Seitenränder der Form von einer benachbarten Walze 7 über eine Distanz zu dem ausgangseitigen Ende 49 in einem Abstand, der wenigstens groß genug ist, um die Enden ausreichend aneinanderzufügen, um so dem auftretenden Schaumdruck standzuhalten. Diese Rollen können auf festen horizontalen Achsen angeordnet oder unter Federüruck zusammengehalten sein, um zwischen sich die Seitenränder der oberen Lage 5 und der unteren Lage 2 zusammenzufügen. Falls die Haftung ausreichend groß ist, braucht an dem eingangseitigen Ende 1 der Form nur eine einzige Gruppe Andrückrollen vorgesehen zu sein.

Nach dem Austritt des Schlauches aus den Andrückrollen, bei denen die Seitenränder zusammengefügt sind, und der Aushärtung vorausgehend, erstreckt sich eine Vielzahl profilierter Rollen 58 mit vertikalen Achsen entlang der ganzen übrigen Seiten der Form, so daß die Produktseite in eine Form gebracht wird, die nahezu rechtwinklig ist und weniger Trimmen und Materialausschuß erfordert als unter Beibehaltung der Anordnung nach Fig. 2 für das Endprodukt. Die Rolle 58 steht gegenüber dem Produkt und den Plenumkammern mittels einer Druckfeder 61 unter Federdruck,, die zwischen einem Träger 62 für die Rollenachse und einem Teil 63 des Vorrichtungsrahmens wirkt.

Gemäß der Erfindung kann an beabstandeten Stellen entlang der Formvorrichtungslänge eine unabhängige überwachung und

0 3 rf 8 1"9 / 0 7 7

Kontrolle bzw. Steuerung 2.B. des Luftdruckes und daher des Luftlagereffektes, der Lufttemperatur und daher des Aushärteeffektes, des Luftvolumenflusses und daher des Luftlager- und Oberflächentexturaffektes, der Fördergeschwindigkeit und daher der Aushärtezeit sowie des Plenumkammer-Haltedruckes und daher der (Zer-)Störung und des Überdruckes innerhalb des Produktes erfolgen. Viele verschiedene Effekte könnten erreicht werden. Z.B. können den Plenumkammern plötzliche hohe Druckimpulse zugeführt werden, um entsprechend den Positionen der Luftdurchlässe in den Plenumkammern in dem Produkt Vertiefungen zu erzeugen. Die Luftdurchlässe können alle in der Längsrichtung ausgerichtet sein (im Gegensatz zu der Darstellung nach Fig. 3), und ein Luftdrucküberschuß kann zugeführt werden, um eine gerillte Fläche auf dem Produkt zu erzeugen.

Vorzugsweise sind dia Entlastungsventile oder Sicherheitsventile als Standard-Überdruckventile ausgeführt, um den maximalen Druck innerhalb der Plenumkammarn auf eine Größe

von z.3. ca. 0.70 kp/cm (10 psi) zu begrenzen. Vorteilhaft wird der Druck innerhalb der Plenumkammern auf ainer

Größe zwischen ca. 0.14 und 0.70 kp/cm (2 und 10 psi) gehalten und besonders bevorzugt zwischen 0.21 und 0.55 kp/cm (3 und 3 psi), wobei der exakte Druck während des Arbeitsoro33sses variiert wird.- um den gewünschten Effekt zu erzäugen. Es wird davon ausgegangen, daß 10 oder 20 Plenumkammern entlang der Formvorrichtungslänge von ca. 6.10 bis 30.48 m (20 bis 100 Fuß) verwendet sind, wobei die Längen der Plenumkartunern zum eingangseitigen Ende hin größer sind als die Längen der Plenurakammern zum ausgangseitigen Ende hin, aber auf jeden Fall können die Längen der Plenumkammern variiert werden, um ggf. die gewünschte feine Kontrolle oder Steuerung der oben erwähnten Parameter zu erzeugen.,Sehr wünschenswert ist es, am eingangseitigen Ende einen sehr kleinen Luftdruck zur Ver ■

- 30 -

030019/0774

fügung zu stellen, da sich der Schaum an dieser Stelle ausdehnt und für die Oberfläche eventuell kein Luftdruck benötigt wird. Zum mittleren Teil der Vorrichtungslänge hin wird der meiste Luftdruck benötigt wegen der hohen Drücke, die bei Erreichen der vollen Schaumhöhe innerhalb des

2 Schaumes in einer Größe von z.B. ca. 0.35 kp/cm (5 psi) erreicht werden können. Für eine Endaushärtung kann es wünschenswert sein, die größte Wärme zum ausgangseitigen Ende hin zur Verfügung zu stellen. Es kann notwendig sein, den größten Luft-Volumenfluß zum eingangseitigen Ende hin vorzusehen wegen großer, sich bildender Lücken. Auf jeden Fall ist es offensichtlich, daß die gewünschten erforder liehen Eigenschaften oder Merkmale zwischen Produkten variieren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung leicht erzielt werden können.

Obwohl die Deckschichten oder -bahnen 5 und 2 leicht porös sein können, sind sie für den Luftfluß vorzugsweise undurchdringlich.

Beispielsweise können die oberen und unteren Deckbahnen aus Kraftpapier, Metall- z.B. Aluminium-Folie, leichter Pappe/ gewalztem Stahlblech oder aus festem Kunstharz-Bogennatarial gestaltet sein.

Die speziellen schäumbaren Chemikalien können Kügelchen oder Perlen sein, die sich unter Erwärmung ausdehnen, um starre Platten oder Tafeln zu erzeugen, oder sie können Chemikalien sein, die miteinander gemischt werden, um chemisch miteinander zu reagieren und Gase zum Schäumen der Chemikalien zu erzeugen. Z.B. kann das Endprodukt ein geschäumtes festes Polyurethan sein. Lösende oder ähnliche Materialien gehören im Rahmen des vorliegenden Gebietes dem Stand der Technik an, und beliebige derartige Materialien können verwendet werden, z.B. die, die nach dem Stand der Technik für kontinuierliche Formvorrichtungen bekannt sind.

- 31 -

030019/0774

- 31 - 29A2850

Für einige Chemikalien reichen relativ geringe Temperaturen zum Härten und für den Prozeßablauf innerhalb der gewünschten Zeitbegrenzungen aus, und der oben erwähnte Mehrstufenkompressor kann mit einem kühlenden Wärmetauscher verwendet werden, um seine Ausgangstemperatur auf die gewünschten festgesetzten Größen zu reduzieren, wobei eine leicht zu erreichende Temperatur innerhalb der verschiedenen Abschnitte in einem Bereich von ca. 71⁰C bis 82°C (160 bis 130 F) liegt. Für andere Chemikalien oder zur Erzielung eines schnelleren Härtens können höhere Temperaturen wünschenswert sein. In solchen Fällen umfaßt die Erfindung das Auffangen der komprimierten gegebenenfalls entweichenden Gase und deren Wiederumlauf in dem Kompressor, so daß mit einer kleinen Menge von Verarbeitungsgasen die Kompressor -Ausgangtemperatur auf ca. 149°C oder 177°C (300⁹F oder 35O°F) ansteigen kann. Die hohe Ausgangteiaperatur des Kompressors kann dann in dem für die individuellen Abschnitte erforderlichen Rahmen reduziert werden. Insbesondere können die Wärmetauscher wassergekühlte Wärmetauscher oder luftgekühlte Wärmetauscher sein, so lange sie regulierbare Kontroll- oder Steuermittel umfassen. Falls der Ausgang des Kompressors eine Temperatur aufweist, die für einen bestimmten Abschnitt zu niedrig ist, so kann deswegen der Wärmetauscher z.B. mittels elektrischer Wärme vorrichtungen dem Kompressorausgang Wärme zuführen. Vorzugsweise ist das durch den Kompressor komprimierte und den Luftlagern zugeführte Gas Luft, aber es wird davon ausgegangen, daß auch andere Gase wie z.B. Stickstoff oder chemisch mit dem Produkt reagierende Gase verwendet werden können.

Vorzugsweise sind die Deckbahnen für das Luftlager-Fluid undurchlässig, aber sie können auch porös sein, da sie infolge des gleichen Druckes der schäumenden Chemikalien das Luftlager-Fluid nicht hindurchlassen. Höchstwahrscheinlich kann der Luftdruck innerhalb der ersten oder/und zweiten Stufe vollständig abgestellt werden, da die Chemikalien quellen und keine Halterung erfordern und tatsächlich eine

Halterung unerwünscht sein kann. Ggf. kann der Luftdruck innerhalb einiger der ersten Abschnitte reguliert werden, um auf die aufquellenden Chemikalien vor Erreichung ihrer Endhöhe einen Druck auszuüben und so die Schaumdichte zu regulieren.

Die die obere Formfläche hebenden und senkenden Zylinder können entweder hydraulische Zylinder oder Luftzylinder sein, und sie können entweder einfach oder doppelt wirkend sein.

Die Verwendung eines Zwischenschicht-Materials, das sich sandwichartig zwischen dem Schaum befindet, kann zur Herstellung solcher zur Verwendung als feuerhemmende bzw. -widerstandsfähige Bauplatten oder -tafeln in Betracht kommenden Produkte wie Papierlaminat, Polyesterschaum, Papier, Urethanschaum dienen. Es ist möglich, die mittlere Papierbahn in einem solchen Laminat wegzulassen, falls gleichförmige Schaumschichten oder bahnen erzeugt v/erden können. Ein anderes Beispiel für dia erfindungsgemäße herstellung eines laminierten Produktes ist eine dünne Eahn aus Polyesterglasfaser, die mit einem schäumenden Material durchsetzt und dann mit einem schäumenden starren Urethan beschichtet wird, wobei die Dicke des schäumenden Materials ausreichen muß, um Feuer -Beaufschlagungszeiten zu entsprechen, die nach den verschiedensten Regeln und anderen Erfordernissen eingerichtet sind. Zur Feuerhemmung auf beiden Seiten der Tafeln kann das Polyester und das schäumende Material bei einer Zwischenebene oberhalb des Produktweges angewendet und dann auf der Oberfläche der Schaumbahn abgelegt werden.

Das dem Luftlager zugeführte Gas wird entlang der Seiten der Vorrichtung abgesaugt. Ein Rückdruck kann geeignet durch eine Rezirkulation dieser Gase kontrolliert werden, aber wenn die Gase direkt an die Umgebung abgeführt werden, dann ist es äußerst vorteilhaft, die oben erwähnten Seiten-Dich-

&3WM9/0774

2942350

tungsstreifen oder -lippen zu verbinden, um einen ausreichenden Rückdruck zur Verfügung zu stellen und um das Absaugen der Gase zu kontrollieren, insbesondere, um Strom-Rillenbildung entlang der Seiten des erzeugten Materials zu verhindern.

Gemäß Fig. 5 kann die Konstruktion des Seitenabschlusses und die Konstruktion der Seitendichtung für den Schlauch variieren, aber andererseits ist die Konstruktion der ganzen Vorrichtung diegleiche vorher beschriebene. In Fig. 5 ist eine S ei ten-Luft--Plenumkammer 100 mit einer Formfläche 101 ausgestattet, die eine Mehrzahl Löcher oder Durchlässe 102 aufweist, wobei die Durchlässe eine Verbindung zwischen der Plenumkammer 100 und dem Inneren der Formvorrichtung herstellen, um die Seite des sich bildenden Produktes mit einem Luftlager zu halten und für gerade Seitenwände und rechtwinklige Ecken in dem Produkt zu sorgen. Bei der Bildung des Produktes kann die obere Deckschicht 5' mit nicht gezeigten, aber nach dem Stand der Technik bekannten, geeigneten Walzen umgebogen werden, um nach unten gelenkte Seitenränder zu bilden, die sich mit entsprechend gebogenen und nach unten gerichteten Sedtenrändern der unteren Deckschicht 2' entlang jedem Seitenrand der Vorrichtung überlappen. Diese nach unten gerichteten Seitenränder überlappen sich, wie gezeigt, und an der Stelle ihres ersten Zusammentreffens bilden sie wirksam eine Dichtung aus, um ein Entweichen des schäumenden Materials innerhalb des Schlauches, der aus den Deckschichten 5' und 2' gebildet ist, zu verhindern. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Seiten-Haltefläche 103 und der Wandung, die die Plenumkammer 100 und die benachbarte Fläche 104 bildet, ca. 6.35 mm (1/4 Zoll) betragen, wobei die Schichten der sich überlappenden Deckschichten oder -bänder ungefähr 4.76 mm (3/16 Zoll) dick sind, so daß die Deckschichten nicht eingeklemmt sind und sich deshalb frei in Längsrichtung mit dem Produkt bewegen können, während die Luft, die durch die den sich überlappenden Deckschichten benachbar

0-19/0774

ten Durchlassungen 102 entweicht, ein Entweichen des Schaumharzes verhindert. Auf der oberen Seite existiert kein Abstand zwischen der Fläche 103 und der beanachbarten Fläche 104. Ein Merkmal der Erfindung ist es weiterhin, daß Abstands stücke verwendet werden können, wie z.B. das obere Abstandsstück 105 und das untere Abstandsstück 106. Beispielsweise können diese Abstandsstücke ca. 12.70 mm ( 1/2 Zoll) dick sein, so daß sich die Breite des Produktes im Fall ihrer Entfernung um 25.40 mm (1 Zoll) verringert (Abstandsstücke sind auf beiden Seiten der Vorrichtung verwendet). Entsprechend dieser Konstruktion ist zwischen den sich überlappenden Teilen der oberen und unteren Deckschichten 5' und 2' kein Bindemittel vorhanden.

Die Durchlässe in den Plenumkammern, die verwendet werden, um*die Luft von den Formplatten in den Raum zwischen den Platten und dem Produkt zu übertragen, um einen dünnen kontrollierten Luftfilm zu bilden (wobei andere Gase als Luft zur Anwendung kommen können), können in vielen verschiedenen tatsächlichen Konstruktionen ausgeführt werden. Im einfachsten Fall sind diese Durchlässe Bohrungen mit geradem, gleichmäßigem Durchmesser, die sich im allgemeinen senkrecht zu der Formfläche erstrecken. Diese Bohrungen können auch winklig sein, um die Luft mit einer vorwiegenden Bewegungsrichtung zu versehen, und zwar nach vorne gerichtet, um die Produktzufuhr zu unterstützen, und nach außen gerichtet, um die Deckschichten fest gestreckt zu halten, und auch für andere Zwecke. Es wird auch davon ausgegangen, daß speziell geformte Düsen verwendet werden können, z.B. Coanda-Düsen. Beim Einsatz der Düsen in dieser Umgebung zeigen sie die ungewöhnliche Eigenschaft, die Deckschicht zu der Formplatte heranzuziehen, wenn der Abstand zwischen der Deckschicht und der Platte einen ««* ^, bestimmten Betrag überschreitet. Diese Eigenschaft tritt zusätzlich zu dem kontrollierten typischen oben erwähnten

- 35 -

030019/0774

Luftfilm auf. Die genannte Eigenschaft der Düsen ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die obere Deckschicht, weil solche Düsen verwendet werden können, um die obere Deckschicht benachbart zu der oberen Formplatte zu halten, wohingegen die schäumbaren Chemikalien während ihres Aufquellens vollständig unter der oberen Deckschicht liegen und ohne Kontakt zu ihr sind. Auf diese Weise kann das Aufquellen der Chemikalien tatsächlich frei sein ohne irgendeine Behinderung durch die obere Deckschicht oder die Luftlager, bis die Chemikalien nahezu vollständig aufgegangen sind. Zu diesem Zeitpunkt greifen sie an der oberen Deckschicht an. Ein solches Resultat ist durch Versuche bestätigt worden. Alle Durchlässe oder Löcher können in einer einzigen Konstruktion ausgebildet sein, oder verschiedene Konstruktionen können für verschiedene Abschnitte verwendet werden, oder entsprechend den gewünschten Eigenschaften können in jedem Abschnitt verschiedene Düsenkonstruktionen verwendet werden. Beispielsweise sind solche verschiedenen Konstruktionen für die Durchlässe in Fig. 7 gezeigt.

In Fig. 7 ist ein gerades senkrechtes Loch 110 als erstes Beispiel einer Durchlassung gezeigt. Eine geneigte Bohrung gleichen Durchmessers wird mit 111 für das Beispiel eines anderen Lochs gezeigt. Eine feste CoanAa-Düse 112 wird in einem dritten Durchlaß-Beispiel dargestellt, und eine variable oder regulierbare Coanda-Düse 113 zeigt ein viertes Beispiel. Andere Durchlässe oder Düsen können ebenfalls verwendet werden. Unter Bezugnahme auf die Düse 112 tritt der Coanda-Effekt dadurch auf, daß die Luft austritt und im allgemeinen nach links fließt. Der typische Querschnitt ist über die Quererstreckung der Düse konstant. Die Düse 113 ist insgesamt bezüglich einer zu der Platte senkrechten Achse symmetrisch, und sie ist aus zwei Bauelementen konstruiert, die gewindegängig miteinander verbunden sind, um die Durch-

- 36 -

030019/0774

laß-öffnung zu regulieren. Die Düse kann in der Konturen-Öffnung in der Plenumkammerwand-Platte gleiten, da die austretende Luft infolge der Luftdruckdifferenz die beweglichen Teile der Düse wie gezeigt nach oben drückt. In Fig. 7 wird Luft unterhalb der Durchlässe in die Plenumkammer eingeführt, und durch die öffnungen tritt sie nach oben aus, um den Luftfilm für die Lagerung und Steuerung des Produktes zu bilden.

Bei der kontinuierlichen Herstellung von Schaum-Kunstharzkern-Tafeln ist die prinzipielle Komponente ein flacher Fluid-Film kontrollierten Druckes, kontrollierter Temperatur und kontrollierter Zonenposition. Das Formen des Produktes, die Bewegung des Produktes und die Begrenzung des Wachsens des Produktes sind sämtlich gemäß der Wärmezufuhr durch den Prozeß gesteuert. Die Kontrolle oder Steuerung der Wärmezufuhr wird sowohl durch die Steuerung des Volumenflusses des Fluids als auch durch die Steuerung der Temperatur des Fluids erreicht. Bezüglich der Schaumexpansion, des vollendeten Aufquellens und des Grades der härtung kann der Verlauf der Produkt-Formung gaiuäß der Messung des inneren Produktdruckes ermittelt werden, der von dem in jeder Zonenposition die obere Formplatte nach unten haltenden Zylinderdruck, von dem Plenumkammer-Druck bei jeder Zone oder von einer Kombination dieser beiden Drücke erhalten wird. Sowohl die Temperatur als auch der Druck sind innerhalb jeder Zone regulierbare Größen, um sich den Prozeßbedingungen anzupassen, während Änderungen irgendwo in der Prozeßlinie vorgenommen werden, um den Prozeß zu regulieren.

Infolge der Coanda-Düsen kann die obere Deckschicht nur durch den Saugeffekt der Coanda-Düsen und ohne weitere Stützung dicht benachbart arvdler oberen Formplatte gehal^ ten werden, bis die schäumenden Chemikalien aufquellen und die obere Deckschicht berühren, so daß das Aufquellen des Schaumes verhindert wird. Die Coanda-Düse kann auch verwendet werden, um die obere Deckschicht oder die Papier-

- 37 -

030019/077*

bahn in Querrichtung zu dehnen und zu glätten oder um dem Produkt oder der Deckschicht bzw. Deckbahn eine bestimmte Vorwärtsbewegung zu verleihen, um die Energieaufwendungen zur Materialzufuhr zu reduzieren.

Bei einigen schäumenden Chemikalien wird während des chemischen Prozesses eine beträchtliche Wassermenge gebildet. Der sich bewegende Luftfilm zwischen dem Produkt und den Platten führt eine solche Flüssigkeit bei ihrer Entstehung von dem Produkt ab.

Der Fluid-Film wird zwischen der oberen und der unteren Produktfläche und den steifen Formplatten der Plenumkammern gebildet. Das Fluid, insbesondere Luft, wird in die Formplattenflächen durch eine oder mehrere Durchlassungen in den Platten eingeleitet. Die Lufttemperatur wird gesteuert, um Prozeßarfordernissen zu genügen. Die komprimierte Luft tritt in die Durchlassungen oder Bohrungen von einer Kammer oder von Kanälen aus ein, die in Form von Perforationen oder Löchern direkt zu der Fläche hin geöffnet sind. Die Luft wird auf einen Druck komprimiert, der einen Luftfilm erzeugt. Der Luftfilm-Druck reicht aus oder ist etwas höher als der interne Produkt-Druck, so daß innerhalb der erforderlichen Zone ein Luftlager geschaffen wird. Infolge des Grades des Aufquellans, des Schäumens oder des Härtens verändern sich die Drücke von Zone zu Zone. Wenn der Prozeß und die Luf tf ilitiBedingungen in einem geeigneten Gleichgewicht stehen, gleitet oder bewegt sich das Produkt ohne Reibung zwischen den oberen und unteren Platten. In diesem Betriebszustand ist die Dicke des Fluid-Filmes recht klein, z.B. beträgt sie ca. 0.25 mm (0.010 Inch). Dadurch wird das Produkt mit einer äußerst genauen Dicke hergestellt, wobei die beiden äußeren Flächen glatt und eben sind. Bei dieser reibungslosen Verfahrensweise kann das Produkt unter leichtem Reibungskontakt mit motorgetriebenen Rollen oder Walzen durch den Prozeß gezogen werden, die am ausgangs-

- 38 -

030019/0774

zeitigen Ende des Fertigungsweges angeordnet sind, obwohl auch andere Transportmittel in Betracht gezogen werden.

Der auf beiden Seiten in direktem Kontakt mit dem Produkt stehende Luftfilm erlaubt eine genaue und direkte Temperaturkontrolle, so daß die Produktqualität verbessert wird. Da kein dazwischenliegendes Band wie in Einrichtungen nach dem Stand der Technik vorhanden ist, um den Wärmefluß zu behindern, oder das als Wärmesenke arbeitet, die von Zone zu Zone Wärme überträgt, reagiert die Temperatursteuerung sofort und genau. Erfindungsgemäß wird auch eine schnelle Wärmeübertragung erzielt, um den Härte und Schäuraprozeß zu beschleunigen. Dadurch sind gegenüber dem Stand der Technik höhere Betriebsgeschwindigkeiten möglich, die leicht angepaßt v/erden können, da der reibungslose Produktfluß kaum Beschränkungen für die Länge der Formvorrichtung erfordert. Für die gleiche Aufenthaltsdauer des Produktes in der Formvorrichtung kann deshalb die Geschwindigkeit des durch die Formvorrichtung laufenden Produktes bis zu einem Grad anwachsen, der nur durch die Länge der Formvorrichtung begrenzt ist. Bei den nach dem Stand der Technik bekannten Bandförderern starrer Bauart, die bisher zur Bildung der Formvorrichtung verwendet wurden, wird die Geschwindigkeit hinsichtlich der Trägheit der starren Schuppen- oder Platten- (aus Schwermetall) -Förderabschnitte stark begrenzt, die an jedem Ende der Vorrichtung einen Winkel von 180° durchlaufen. Bei diesen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik sind ebenso Geschwindigkeitsänderungen und daher eine genaue Kontrolle oder Steuerung außerordentlich schwierig, wieder infolge der Vorrichtungsträgheit, die proportional mit der Länge der Vorrichtung oder ihrer Breite anwächst.
<i?

Verglichen mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik kann die Geschwindigkeit bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung groß sein und die Ansprechzeit oder Reak-

- 39 -

030019/0774

29A2850

tionszeit für eine Regulierung der Geschwindigkeit^ um Fehler u.dgl. zu korrigieren, oder um variable Wärmezufuhrzeiten einzustellen, sind beträchtlich verbessert, da sich nur das Produkt selbst bewegt und keine anderen beweglichen Teile vorhanden sind. Da das Produkt außerordentlich leicht ist (hauptsächlich bestehend aus Schaum-Kunstharz) , existiert eine nur sehr kleine Trägheit, und das Produkt kann nahezu unverzüglich in Bewegung gesetzt oder angehalten oder in der Geschwindigkeit geändert werden. Deshalb können Änderungen in der Produktgeschwindigkeit sehr gut auf geänderte Charakteristiken oder Bedingun gen in dem Produkt selbst ansprechen, die durch die verschiedenen Überwachungen bestimmt sind. Wenn die inneren Druckanzeiger offenbaren, daß ein Ungleichgewicht im Verfahren besteht, können Korrekturen durch Änderung der Produktgeschwindigkeit erfolgen. Wenn beispielsweise das Aushärten nicht vollständig oder zumindest nicht bis zu einem festen Grad erfolgt ist zu dem Zeitpunkt, zu den das Pro.iukt eine bestimmte Zone erreicht, kann die Geschwindigkeit des durch diese Zona sich bewegenden Produkts sofort reduziert werden, um den Prozeß ins Gleichgewicht zu bringen, während wsitere Korrekturen vorgenommen werden wie beispielsweise hinsichtlich der Temperatur des Luftfilms oberhalb (in Förderrichtung gesehen) solcher Stellen. TJenn dann die Temperatur des Luftfilmes eine größere AushcLrtungswirkung ergibt, kann die Produktgeschwindigkait erneut erhöht werden.

V7eitere wichtige Änderungen können hinsichtlich Temperatur, Sufuhrrate der Chemikalien, der Chemikalienverteilung und der Chemikalienproportionierung erfolgen. Das aus der Vorrichtung austretende Produkt kann so unter optimalen Bedingungen hinsichtlich des Ausschäumens, der Aushärtung, der Schaumdichte u.dgl. erzeugt werden, so daß sich eine ideale Zellstruktur, Genauigkeit und gleichmäßige Dichte ebenso wie Genauigkeit

- 40 -

030019/0774

hinsichtlich Dicke und optischer Ebenheit beider Oberflächen ergibt.

Ein vollständig ausgehärtetes und stabiles Produkt tritt bei höheren Geschwindigkeiten und aus einer kürzeren Vorrichtung aus, als dies bisher möglich ist.

Die Temperaturzonensteuerung ermöglicht ein Temperaturprofil über die gesamte Vorrichtung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, wodurch eine genaue Übereinstimmung mit den Chemikalienerfordernissen der verarbeiteten Materialien erreicht wird. Während eine Änderung solcher Konditionen in Längsrichtung der Vorrichtung von den vorstehenden Darlegungen her augenscheinlich ist, ist erkennbar, daß es ebenso wünschenswert sein kann, den Temperaturdruck in Querrichtung der Vorrichtung in Zonen aufzuteilen, wobei deren Breite ca. 2.44 oder 3.05 m (8 oder 10 FuB) betragen kann, da die Wärmeübertragung an die Umgebung an den Rändern größer sein kann, oder es können ähnliche Veränderliche sein. Die höhere, wirkungsvollere Wärmeübertragung gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Materialien, die durch andere Systeme mit beschränkteren Wärmeübertragungsmethoden, beispielsweise ISOCYAl¹IURATE, äußerst schwierig herzustellen gewesen sind. Das Verkürzen der Strecke, das mit der vorliegenden Erfindung möglich ist, und die Leichtigkeit, mit der sie durch einfaches Hinzufügen weiterer Formelemente oder Platten erweitert werden kann, ergibt die Möglichkeit einer Produktionslinie, die auf Kufen, Gleitern, in einem Container oder auf einem Fahrzeug einschließlich Chemikalien- und Schicht-Abgabe-Prozeßkontrollen sowie vollständiger Verdrahtung und Verrohrung aufgebaut werden kann, so daß die Produktion mit einem Minimum an Aufbau- und Vorbereitungstätigkeit begonnen werden kann.

In der einfachsten Ausbildungsform besteht die Form-

- 41 030019/0774

- 41 -

platte aus Luftkammern, von denen jede eine Formfläche aufweist, die von einer Platte gebildet wird, die stark genug und mit ausreichender Versteifung versehen ist, um eine Verformung innerhalb der Toleranzgrenzen des zu formenden Produkts zu beherrschen. Verrippungeh oder andere Aussteifungen sind vorzugsweise in jeder Plenumkammer angeordnet, und die Außenfläche der Formplatte ist zu einer glatten, ebenen, genauen Oberfläche geschliffen. Druckbeaufschlagte und erwärmte Luft wird durch einen mit den erforderlichen Abmessungen versehenen Rohrstutzen in die Kammer eingeführt. Alle Flächen der Kammer, mit Ausnahme der Formoberfläche, sind wärmeisoliert, um eine Temperaturkontrolle zu ermöglichen und Energieverluste zu vermeiden .

Zur Erzeugung des gewünschten Luftfilms sind drei Verfahren tatsächlich erprobt worden. Eines besteht darin, die Formplatte mit kleinen Löchern zu versehen, wobei ein günstiges Lochmuster aus Löchern mit ca. 0.76 mm (0.03 Zoll) Durchmesser in einem rechteckigen Gitter mit 76,2 mm (3 Zoll) Abstand zwischen den Löchern besteht, wobei dieses Gitter schiefwinklig zur Mittellinie der Formvorrichtung verläuft, so daß die auf das Produkt einwirkende Luft keiner geraden Linie folgt und dadurch das Produkt mit einer gewellten und gerieften Oberfläche versieht. Eine zweite Methode besteht in einem im wesentlichen entlang der Mittellinie der Formvorrichtung angeordneten Schlitz, der ebenfalls geringfügig gedreht oder im Winkel angeordnet sein kann, um das Produkt vor der Bildung von Wellen oder Riefen infolge der Lufteinwirkung zu schützen. Der Schlitz ist ungefähr 0.38 mm (0.015 Zoll) breit. Der Schlitz ermöglicht eine laminare Strömung des Luftfilms, da die auf der Mittellinie eingeführte Luft seitlich zu den Rändern der Formvorrichtung fließt. Die dritte Art von Düsen oder Löchern betrifft die Coanda-Düsen. Solche Düsen können kreisförmigen Aufbau bzw. Querschnitt haben, wie bei-

- 42 -

030019/0774

splelswelse Düse 113 bei Betrachtung senkrecht zur Form fläche, aber es ist auch ein rechtwinkliger Querschnitt wie bei Düse 112 möglich; Experimente zeigen, daß mit einer solchen Düsenkonstruktion die Luft entlang der Oberfläche der Formplatte geleitet wird, um so einen ziemlich zentral zur Düse ausgerichteten Sog zu erzeugen. Auf diese V7eise wird die laminare Luftströmung gesteigert, wenn die Luft von aufeinanderfolgenden Düsenoder Lochreihen von der Mittelinie der Formvorrichtung nach außen in Richtung auf die Seitenränder eingeführt wird.

Bei vielen Formplattenausgestaltungen werden Anordnungen getroffen, um den Luftdruck mindestens auf einem zur Aufrechterhaltung eines Luftfilmes erforderlichen Minimalwert zu halten. Dies ist besonders bei den ersten Formplatten wichtig, bei denen der Schaum wenig oder gar keinen Druck ausübt und noch sehr schwach ist. Der Rück-Druck kann durch Klappen oder Rezirkulation des Gases kontrolliert bzw. gesteuert werden.

Obwohl die Luft bisher als erwärmte Luft bezeichnet wurde, ist es möglich, daß neue Arten von Kunstharzschaum die Verwendung kalter Luft in einer oder mehreren der Zonen zum Zwecke der Kühlung erfordern.

Der Aufbau der Formplatte ist sowohl hinsichtlich Tiefe als auch Wandstärke derart, daß eine vernünftige Ebenheit erhalten wird, wenn der innere Produktdruck bis zu 0.35 kp/

ο
cm (5 psi) für Urethan gehalten wird, wobei die Druck-

2
sicherheit ungefähr 0.7 kp/cm (10 psi) betragen sollte, da einige Chemikalien einen höheren Druck als andere erzeugen. Versuche haben gezeigt, daß der Filmdruck ein Bruchteil des Luftdrucks innerhalb der Plenumkammer ist. Da das Verhältnis zwischen Filmdruck und Plenumdruck für eine bestimmte Zusammenstellung von Bedingungen fest ist, kann der Filmdruck aus einer Messung des Plenumdrucks er-

- 43 -

030019/077*

rechnet werden, um einen reibungslosen Luftfilm zu erhalten. Dieser Filmdruck ist eine Anzeige des inneren Druckes in dem Produkt und kann, unter geeigneten Multiplizierverhältnissen, als Anzeige der Verhältnisse der Chemikalien, beispielsweise hinsichtlich deren Wachsen oder Aushärtung, verwendet werden, und daher zur überwachung des Prozesses und zur Erzeugung von Überwachungs-Werten, die elektronisch durch herkömmliche Kontrollausrüstungen mit festen gewünschten Werten verglichen werden können, um in einer gewünschten bzw. bevorzugten Reihenfolge andere Faktoren wie Geschwindigkeit, Temperatur und Druck einzustellen. Es ist ebenfalls möglich, Meßwertwandler zu verwenden, die sich durch die Formfläche direkt in den Luftfilm erstrecken, so daß der Luftfilm-Druck direkt gemessen werden kann.

Um die Möglichkeiten der Formvorrichtung weiter zu vergrößern und die jeweiligen Verhältnisse zu ermitteln, sind die Formplatten in Zonen aufgeteilt. Jede dieser Zonen hat ihre eigenen Druck- und Temperatur-Charakteristika. Die Formplatte, die eine der Wandungen der Formvorrichtung bildet, kann durch Einführung seitlicher Abschottungswände innerhalb der Kammar in Zonen geteilt werden, wodurch die einzelnen Plenumkammern gebildet werden. Zusätzlich ist natürlich die getrennte, für jede solcher Plenurakainraern ausreichende Luftzufuhr sicherzustellen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Formplatten in separaten Sektionen herzustellen, die anschließend durch Bolzen zusanTneng>3fügt oder sonstwie zusammengehalten werden können. Diese Möglichkeit hat den Vorteil einer leichteren Herstellung und Handhabung zusätzlich zu der Flexibilität, die sich durch Hinzufügen oder iiegnehraen von Formplatten ergibt, um vorhandene Zeiterfordernisse oder Erfordernisse hinsichtlich der Formlänge zu erfüllen bzw. diesen gegenüber eine Anpassung zu schaffen. Eine geeignete Zusammenstellung von Formplatten wird dadurch erreicht, daß die untere Reihe der Formplatten auf einem Rahmen unter Verwendung von Un-

- 44 -

030019/0774

terlagen, Distanzstücken, Keilen oder Stellschrauben angeordnet wird, um eine sehr genaue und ebene Anordnung von einem Ende der Vorrichtung zum anderen zu erzielen. Während vertikal angeordnete Zonen normalerweise gleich behandelt werden sollen, bestehen im Hinblick auf das Gewicht des Produktes einige Unterschiede, die einge stellt werden müssen, beispielsweise durch Anordnung einer geeigneten Drossel für die gemeinsame Luftzufuhr beispielsweise zur oberen der ausgerichteten Plenumkammern. Auch muß eine separate Einstellung für die Charakteristiken der Luft vorhanden sein, die den Formvorrichtungsseiten im Vergleich zu den unmittelbar benachbarten oberen und unteren Plenumkammern zugeführt wird. Die obere Platte oder oberen Platten können einfach auf genau bearbeiteten Distanzunterlagen ruhen, und die Klammern oder Riegel werden verwendet, um die obere Platte nach unten zu halten.

Während die vorliegende Erfindung besonders unter Bezugnahme auf eine Ausfuhrungsform beschrieben worden ist, bei der Zylinder zum Anheben der oberen Formplatten und Absenken derselben zum Verriegeln oder Halten in Position verwendet werden, ist es möglich, auf solche Vorkehrungen zu verzichten und die oberen Platten lediglich in ihrer Position festzuhalten; wenn sie dann entfernt werden müssen, können sie gelöst und auseinandergenommen werden, oder wenn eine Einstellung bezüglich der Dicke des Produkts erforderlich ist, können in der Verriegelung Distanzstücke verwendet werden. Auf diese Weise wird ein genaues und festes Verhältnis zwischen den oberen und unteren Wandungen der Platten aufrechterhalten. Die zur Änderung der Dicke der Tafeln verwendeten Abstandsstücke können genau bearbeitete Distanzstücke in festen Stufen, beispielsweise in Zehnteln von Zoll oder Zentimetern, sein, so daß sie zwischen die oberen und unteren Platten eingefügt oder daraus entfernt werden können, um die Dicke des herzustellenden Produkts zu

- 45 -

030019/0774

29A2850

ändern. Ebenso ist es denkbar, daß die Platten schwenkbar angeordnet werden können, so daß ein Ende bzw. eine Seite gelöst und die Platte weggeschwenkt werden kann, um die obere Platte zur Inspektion, Wartung oder Reinigung der Vorrichtung im Falle eines Fehlers oder Unfalls schnell entfernen zu können. Die beiden vertikalen Wandungen oder Seitenwandungen der Vorrichtung sind hinsichtlich ihrer Breite gleich der Stärke des Produktes, oder sie haben, in vertikaler Richtung gemessen, eine Breite, die mindestens der maximal beabsichtigten Stärke des zu formenden Produktes ist, und überlappen die oberen und unteren Formplatten, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, so daß eine Verwendung für eine beliebige Dicke des Produktes möglich ist. Auch kann man die Sei tenwände ganz weglassen und keinerlei Seitenbegranzung vorsehen- so daß lediglich der Schlauch den Schaum zurückhält, worauf das Endprodukt, falls erforderlich, entlang seiner Seitenränder beschnitten oder getrimmt werden müßte. Auch ist vorgesehen, daß dia Seitenwände durch Teile vorgesehen und ausgebildet werden können, die entweder an den oberen oder unteren Platten oder dem .lasciiinenrahitien fest angeordnet sind.

unter den zahlreichen Veränderlichen, die die Produktqualität und Produktionsrate maßgeblich beeinflussen, befinden sich das Verhältnis der verwendeten Chemikalien, ihre Temperaturen, die Art und Weise, in der die Chemikalien zwischen den Häuten oder Außenschichten verteilt sind, die Temperatur der Häute, die Bewegungsgeschwindigkeit der Haut, die Drücke, denen die Verarbeitungsmaterialien unterworfen werden, die Temperatur der Materialien während der (Zäh--)Flüssigkeits·-, Quell- und Aushärtungsphase, die Genauigkeit der Begrenzungs- oder Formoberfläche, die,Ebenheit der Oberflächen, das Fehlen relativer Bewegung oder Vibration dieser Oberflächen zur Vermeidung von Störungen der Zellstruktur und die Zeit-

- 46 -030019/077*

dauer, die für jede der Phasen der chemischen Reaktion zur Verfügung steht.

Bei jedem Produkt werden eine höhere Qualität und die geringsten Produktionskosten erreicht, indem man eine Ausrichtung an einer optimalen Gruppe obiger Bedingungen vornimmt. Ausgehend von einem spezifischen Ansatz ist es möglich, ein Temperatur- und Druckprofil gegen die Zeit zu erstellen, das einen idealen Prozeßablauf wiedergibt. Dieses Profil kann in vernünftiger Weise in der vorliegenden Vorrichtung wiedergegeben werden, indem man die Lufttemperatur, den Luftfluß, die Produkt-Fördergeschwindigkeit, die Pumpenleistungen und Ablagemuster der Chemikalien sowie den Luftdruck variiert, wobei viele dieser Veränderlichen sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Vorrichtung variiert werden können. Zusätzlich zur Kontrolle bzw. Steuerung von Temperatur und Druck kann die Profilwiedergabe weiterhin durch Anordnung einer größeren oder geringeren Zahl von Platten in irgendeiner besonderen Temperatur und Druckzone erreicht werden. Wenn das Material entsprechend den optimalen Bedingungen in geeigneter Weise reagiert, wird es ein voraussagbares Profil des inneren Druckes gegen die Zeit oder die in der Vorrichtung zurückgelegte Distanz wiederspiegeln, da die Vorrichtung bereits vorher eingestellt ist, um den inneren Druck im Verhältnis zu dem Minimaldruck anzuzeigen, der notwendig ist, um einen reibungslosen Luftfilm aufrechtzuerhalten. Diese Messung des Luftplenumdrucks kann verwendet werden, um die meisten der wichtigen Korrekturen innerhalb der Vorrichtung zu kontrollieren.

Das Vorhandensein eines reibungslosen Luftfilms wird im groben durch das Moment festgestellt, das erforderlich ist, um das Produkt durch die Vorrichtung zu bewegen. Näher betrachtet wird das Vorhandensein eines reibungs-

- 47 030019/0774

losen Luftfilms durch die Größe des Luftflusses in jede Plenumkairtmer ermittelt, egal, ob diese Plenumkammern einzelne Formplatten oder durch Schotten separierte Einzelplatten sind. Stellt man fest, daß kein reibungsloser Luftfilm mehr vorhanden ist, wird unverzüglich eine Korrektur vorgenommen, um den Luftdruck (innerhalb eines Sicherheitsbereiches) zu erhöhen, bis eine Gesamtkorrektur in dem ganzen System erfolgt, die eine grobe Korrektur in Wechselbeziehung zur überwachung der Energie ist, die erforderlich ist, um das Produkt durch die Formvorrichtung zu ziehen. Solche Korrektur(en) irgendwelcher der vorerwähnten Faktoren kann (können) durch einen Minicomputer oder einen Mikroprozessor bestimmt werden, die mit den festen Charakteristiken des in der Prozeßstrecke verwendeten Materials programmiert sind, beispielsweise mit der Reaktionskurve der Chemikalien und festen Verhältnissen zwischen gemessenen Quantitäten und korrelierten gewünschten Quantitäten. Weiterhin kann die Kontrolle bzw. Steuerung programmiert sein, um Anderungen in dam gesamten Prozeß entsprechend einer spezifischen bevorzugten Folge unter verschiedenen Bedingungen zu vollziehen und dadurch die Chemikalientemperaturen, die Proportionierungsverhältnisse, die Zuführraten der Chemikalien, das Ablagemuster der Chemikalien, die Produktgeschwindigkeit durch die Vorrichtung (nicht notwendigerweise die gleiche wie die Zuggeschwindigkeit der Zugeinrichtung) etc. zu überwachen und zu kontrollieren. Sollte der Mikroprozessor keine Korrektur der Strecke erreichen können, so kann die Strecke sofort angehalten werden, da wegen der geringen Trägheit kein Schaden an irgendeinem Teil der Ausrüstung zu entstehen braucht. Das Bedienungspersonal kann dann das Produkt, die Chemikalien und die Maschinenbedingungen prüfen, um festzustellen, welche Einstellungen nötig sind. Aufgrund der Art des Aufbaues der Anordnung (Konstruktion) bietet die Formvorrichtung eine wesentlich stärkere automatische Annäherung an eine Plattenproduktion mit

- 48 -

030019/0774

festen Merkmalen, um Qualität und Quantität mit einem Minimum an Ausschuß durch Versuche und Irrtümer, Fehlberechnung oder Beurteilungen sicherzustellen, als dies bisher möglich war.

Bei Versuchen hat man Formleistungen bwz. -quoten bei hoher Genauigkeit hinsichtlich der Stärke und Dichte des Produkts erreicht, die zwei-bis dreimal über den normalerweise mit herkömmlichen Wandvorrichtungen erreichbaren Leistungen liegen. Das Merkmal der Dichte ist äußerst wichtig, da die Chemikalien teuer sind und die Kosten direkt proportional zur Dichte des Materials liegen. Fällt jedoch die Dichte unter den erforderlichen und gewünschten Standard bzw. diesbezügliche Normen ab, so wird die Qualität des Produkts vermindert. Deshalb ist es wünschenswert, die Vorrichtung bei minimaler Dichte genau laufen zu lassen und eine einheitliche Dichte über die Gesamtstärke des Produktes vorzusehen.

Da die vorliegende Anordnung keine beweglichen Teile für die Vorrichtung vorsieht, ist eine fast unbegrenzte Breite der herzustellenden Tafeln möglich, denn es ist nur eine Sache struktureller oder konstruktiver Ausbildung, die Auslenkung und Abweichung der Formplatten unter Kontrolle zu halten. Nach dem Stand der Technik betrug in der Praxis die Begrenzung der Vorrichtungsbreite ca. 3,7 m (12 Fuß), wohingegen gemäß der vorliegenden Erfindung in der Breite nach Modulen gestuft werden kann, um größere Breiten vorzusehen, beispielsweise eine über 6 in (20 Fuß) breite Vorrichtung. Wo früher bei der Anwendung und Anordnung beweglicher Metallbänder ein Toleranzproblem bestand, da die Toleranz im Bereich von plus oder minus ca. 2,3 mm (0.09 Zoll) lag, ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, Toleranzen von plus oder minus 0.25 mm (0.01 Zoll) für das Produkt zu erhalten. Dieses Merkmal sowie das Fehlen von Abdrücken der Metallfördererteile, wie sie bei

- 49 -

030019/0774

- 49 -

herkömmlichen starren Schuppenförderern auftreten können, machen es sehr praktisch und vorteilhaft, äußerst dünne Tafeln herzustellen, und in Versuchen hat man tatsächlich schon Tafeln oder Platten mit hoher Genauigkeit hergestellt, die eine Dicke von nur ca. 4,75 mm (3/16 Zoll) haben.

In Verbindung mit der vorliegenden Vorrichtung kann eine ganze Anzahl von Ablage-Systemen verwendet werden, un die Chemikalien nach ihrem Mischen auf der unteren Deckschicht oder Lage zu plazieren. Es ist möglich, Chemikalien in einzelnen Lachen oder Flecken, einem Zick-Zack-Band, einem stationären Sprühauftrag oder im hin- und hergehenden Sprühauftrag abzulegen. Alle diese Systeme lassen sich gut mit der vorliegenden Vorrichtung verwirklichen. Auch können die Chemikalien als Schaumschicht nach bereits teilweisem Aufgehen, d.h. nach Beginn der Reaktion, abgelegt werden. Eine Maschine kann mit einer mobilen Station ausgerüstet werden, die mit auf zwei Schienen laufenden Rädern ausgestattet ist, um die Station in jedem gewünschten Abstand vom Eingangende zu der Vorrichtung anzuordnen, wobei dieser Abstand ein- bzw. verstellbar ist, um hinsichtlich des Endproduktes eine weitere Kontrolle zu erhalten. Es ist ebenfalls möglich, eine Ausbreiterwalze oder einen Abstreifer zum Verteilen zwischen den abgelegten Chemikalien und dem Eingang in die Formvorrichtung vorzusehen; solche Walzen oder Streichleisten sind bekannt; sie dosieren die Dicke des passierenden Flüssigfilms und verteilen auf diese Weise irgendwelche bei der Ablage der Flüssigkeit entstandenen Ungleichmäßigkeit en.

Die Vorrichtung kann eine Kontrollrippe oder Meßlatte für das Quellen umfassen, d.h. einen flexibelen Stab oder eine flexibele Leiste, die horizontal gestützt ist und sich in der Nähe und, in Förderrichtung gesehen, unterhalb der Verteil- oder Ablagestation für die Chemi-

- 50 030019/0774

kallen befindet. Diese Leiste kann sich auf die Oberfläche der schäumbaren Chemikalien heraberstrecken. Sie hat ein geringes Gewicht. Die Oberfläche dieser Leiste oder Lasche wird normalerweise seitlich gerippt sein, und es wird dafür hohles Kunststoffrohrmaterial verwendet, um eine seitliche Steifigkeit zu erhalten, ohne daß die Flexibilität entlang der Mittelliniendimension verringert wird. Durch ein solches System können die Flüssigphase und das frühe Quellen der schäumbaren Chemikalien verbessert werden. Es könnte anstelle des ersten Satzes Formplatten angeordnet werden, an der eine Beschädigung des Schaumes durch den Luftstrahl kritisch ist. Wahlweise können Coanda-Düsen für die ersten Formplatten im Bereich der kritischen Quellphase verwendet werden, um die Deckschicht angesaugt gegen die Oberplatte und weg von dem quellenden Material zu halten und um andererseits die Druckluft durch Rezirkulation von dem quellenden Material fernzuhalten, um das unbehinderte Quellen der Chemikalien bis zur obersten Deckschicht, einer Position nahe der endgültigen Quellhöhe, zu unterstützen.

Das zur Ausbildung des Filmlagers benutzte Fluid kann ebenfalls ein Reaktionsmittel für das Produkt sein, d.h. es kann in chemische Reaktion mit den von ihm berührten Teilen des Produkts treten. Beispielsweise kann beim Formen eines geschäumten Kunstharzbogens oder -blattes das Fluid inhärent oder mittels einer Trägersubstanz oder chemisch mit der äußeren Fläche des Produkts reagieren, um eine besonders harte Haut zu erzeugen. In diesem Fall wird natürlich zwischen dem Produkt und der die Plenumkammern bildenden Wandung kein Deckblatt verwendet. In solchen und anderen Fällen kann es besonders zweckmäßig sein, das Fluid zu rezirkulieren, um unverbrauchte Chemikalien wieder zu gewinnen. Eine Rezirkulation ist ebenfalls vorteilhaft, damit in dem Fluid vorhandene Verunreinigungen entfernt werden können; wenn

- 51 030019/0774

beispielsweise das Fluid Feuchtigkeit abführt, die durch die Reaktion des Produktes gebildet ist, kann solche Feuchtigkeit vor dem Rezirkulieren des Fluids in einem Trocknungsmittel entfernt werden. Der Fluid-Film kann aus Luft, Dampf, Nebel,- Flüssigkeit, Kohlendioxid, Neon, Alkohol od.dgl. bestehen. Jede dieser Komponenten kann ein Reaktionsmittel oder warm oder kalt im Hinblick auf das behandelte Material sein.

Die verschiedenen Charakteristika des Fluid-Films wie beispielsweise Temperatur, Druck, Flußgröße, Chemikalieninhalt, Pulsationen od.dgl. können von Abschnitt zu Abschnitt sowohl in der Längs- als auch in der Quererstreckung der Vorrichtung verändert werden, so daß benachbarte Abschnitte durchaus völlig verschiedene Fluid-Charakteristika aufweisen können.

In der vorliegenden Beschreibung ist die Wandung oder Platte zwischen der Plenumkaminer und dem Verfahrensbereich der Vorrichtung durch die Anordnung von Löchern gekennzeichnet worden, wobei solche Löcher spezifische Ausbildungen, wie sie weiter oben beschrieben wurden, haben sollen. Von dieser Terminologie sollen Anordnungen umfaßt werden, die im allgemeinen als durchlässig oder porös charakterisiert werden können oder in anderer Weise geeignet sind, Fluid durchzulassen, damit der Fluid-Film auf den Verfahrens- oder Formflächen ausgebildet werden kann. Eine solche Durchlässigkeit kann beispielsweise mittels Tafeln aus filzartigem Metall oder aus Sintermetall erreicht werden.

Im Hinblick auf die Temperaturkontrolle des Produktes beim Passieren durch die Vorrichtung ist der Fluid-Film ein sehr wirksames Mittel für die Wärmeübertragungskontrolle, und zwar insbesondere dann, wenn zwischen dem Fluid-Film und dem Produkt keine Zwischen-Decklage od.dgl. Struktur vorgesehen ist. Daher können an der

- 52 030019/0774

Produktoberfläche höhere Temperaturen erreicht, die Wärmeübertragung dank der von dem relativ zum Fluid-Film sich bewegenden Produkt verursachten Konvektion verbessert, eine genauere Temperaturkontrolle wegen des direkten oder zumindest annähernd direkten Kontaktes mit einem dünnen Deckblatt erzeugt, Erleichterungen bei der Änderung der Produkttemperatur wegen des Fehlens thermischer Trägheit irgendwelcher dazwischen befindlicher Metallbänder, dicker Bänder od.dgl. geschaffen werden, und bei Verwendung eines Deckblattes könnte dieses recht dünn sein und nur eine geringe thermische Trägheit aufweisen. Wie vorstehend schon erwähnt, kann die Fluid-Filmtemperatur in den verschiedenen Zonen oder Abschnitten sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung entlang der Vorrichtung variieren. Da eine solche direkte Wärmeübertragung so wirksam ist, ergibt sich ein geringerer Wärmeverlust. Außerdem kann die in der Vorrichtung für das Erwärmen verbrauchte Energie sehr gering sein, wenn man einen Kompressor, insbesondere einen Mehrstufenkompressor mit Gas-Rezirkulation, be nutzt, da in einem solchen Fall das inhärente Erwärmen des Fluids während einer Kompression die gesamte notwendige Wärme zur Verfügung stellen kann. Aufgrund des direkten Kontakts mit der Relativbewegung zwischen Fluid- Film und Produkt mit höchstens dazwischen angeordnetem dünnen Deckblatt ist die Wärmeübertragung an das Produkt sehr schnell, verglichen mit Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, bei denen sich bewegende Förderer der Bandart verwendet werden.

Aufgrund der mit der vorliegenden Erfindung erzielten ver schiedensten Vorteile kann die Vorrichtung in der Länge sehr kurz sein und es ermöglichen, Materialien zu verarbeiten, die andererseits keine wirtschaftliche Verarbeitung in kontinuierlichem Ablauf ermöglichen würden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber

- 53 -030019/0774

- 53 -

den Band-Förderern nach dem Stand der Technik besteht darin, daß das Band keine Markierungen auf dem Produkt hinterläßt. Auch ist die Dickengenauigkeit ungefähr 10 mal besser als bei den herkömmlichen Bandförderern.

Durch die überwachung der verschiedenen Charakteristika des Fluid-Films und der verbrauchten Energie erhält man ein sehr unmittelbares, genaues und direktes Überwachen des Endprodukts an verschiedenen Punkten in der Vorrichtung, und die Überwachungssignale können auf automatischem Wege geprüft und verglichen werden, beispielsweise mittels Differenz-Verstärkern mit festen Referenz-Signalen (die von Hand geändert werden können, sofern nötig), um auf diese Weise Differenz-Kontrollsignale zu erhalten, die dann in konventionellen Steuergeräten mit Rückkopplung verwendbar sind, um die Charakteristika des Fluid-Films den Gegebenheiten entsprechend zu ändern. Während eine äußerst bevorzugte Ausführungsform darin besteht, eine Schaum-Kunstharz-Endlos-Trägerbahn oder -schicht zu formen und sie in der Vorrichtung zu tragen, sind weitere Verwendungsformen im weiteren Sinne der Lehre der Erfindung möglich. Eine Papierbahn kann am Eingangende der Vorrichtung geformt, getrocknet, mittels einer in dem Film vorhandenen Flüssigkeit beschichtet, bezüglich dieser Beschichtung getrocknet und sogar durch den sich bewegenden Film poliert werden, während sie die Vorrichtung durchläuft. Während als Produkt für die vorliegende Vorrichtung eine Endlosbahn erörtert wurde, kann nach weiter gezogenen Gedanken der Erfindung ein Endlosförderer leiterförmiger Ausbildung mit einer Höhe verwendet werden, die geringer als die Höhe zwischen den Flächen der Vorrichtung ist, wobei mittels dieses Förderers separate, zu behandelnde Gegenstände durch die Vorrichtung bewegt werden.

Während insbesondere Antriebs-Klemmwalzen zum Angreifen

- 54 -

030019/0774

an dem Produkt am Ausgangende und zum Ziehen desselben in die Vorrichtung dargestellt wurden, kann das Produkt natürlich ebensogut, wenn es sich um eine endlose Bahn handelt, durch Kraftschluß, z.B. Reibung, an verschiedenen Punkten entlang seiner Seiten durch die Vorrichtung bewegt werden. Ebenso kann diese Bewegung fortlaufend entlang der Vorrichtung durch Ausübung einer Kraft in Zuführrichtung durch geformte oder geneigte Löcher erfolgen, durch die das Fluid eintritt, oder durch Verwendung kleiner Klemmwalzen entlang der Seitenränder der Vorrichtung, wobei diese Klemmwalzen an den Seitenrändern des Produkts angreifen, beispielsweise an den überlappenden Rändern des vorstehend beschriebenen Schlauches.

Das in diesem Zusamemnhang benutzte Wort "fortlaufend" bedeutet, daß die Möglichkeit einer Produktion nach Art einer sich bewegenden Linie mit einem Eingangende und einem Ausgangande der Linie besteht, obwohl die Bewegung des Produktes oder der Produkte zwischen Eingang und Ausgang diskontinuierlich sein kann. So kann das Produkt intermittierend bewegt werden, um beispielsweise von einem Abschnitt entsprechend einem Abschnitt der Plenuiakammern oder von einer Zone entsprechend einer Mehrzahl solcher Abschnitte oder Teilabschnitte sich zu einem anderen Abschnitt bzw. einer anderen Zone zu bewegen, wobei die Aufenthaltszeit in jedem Abschnitt oder jeder Zone dia Verfahrensgeschwindigkeit bestimmt. Auch kann die Linie mittels automatischer Kontrolle bzw. Steuerung verlangsamt oder ganz abgestoppt werden, um das gewünschte Verfahren zu erreichen. Zusätzlich zu diesem Abstoppen oder Verlangsamen können Änderungen des Fluid-Flusses, der Temperatur und des Drucks oder auch des Druckes des Fluids auf das Produkt kontrolliert werden. Dieses alles ist verwendbar beispielsweise entweder für einen Stufenbetrieb oder für eine Verkürzung der Verfahrenslinie.

- 55 -

030019/077*

- 55 -

29A2850

Mit anderen Worten kann die Verfahrenslinie verkürzt werden, indem die Verweilzeit in den verschiedenen Zonen oder Abschnitten vergrößert wird.

Bei einem Stufenbetrieb kann in einer Stufe die Formverarbeitung stattfinden, während in einer anderen Stufe das Austeilen, das Mischen, eine Behandlung oder eine andere Vorbehandlung vor dem Eintritt in die Vorrichtung nach der Erfindung erfolgt.

Vorteile des Verfahrens mit dünnem Fluid umfassen die direkte Kontrolle des Fluid-Films zur Kontrolle des Drucks oder der Oberflächencharakteristika, soweit sie sich auf das Produkt, den Wärmeaustausch oder die chemische Reaktion beziehen, wenn das Fluid ein chemisches Reaktionsmittel enthält. Die Bewegung des Films kontrolliert entsprechend die Geschwindigkeit solcher Oberflächenbehandlung, das Wärmeaustauschs und der chemischen Reaktion.

Während die Rezirkulation des Fluids den Vorteil der Wärmeerhaltung mit sich bringt, besteht der weitere Vorteil bei einem teuren Fluid darin, dieses zu erhalten, wenn es sich dabei um ein von Luft unterschiedliches Gas wie z.B. ein inertes Gas handelt, oder wenn das Gas oder ein anderes Fluid einen Katalysator oder eine Chemikalie umfaßt, die teuer ist und mit dem Produkt reagiert. Bei der vorliegenden Vorrichtung kann man das Fluid leicht für eine Wiederbenutzung und eine Abgabe reinigen oder wiederverwenden. Auch kann man leicht die Fluidtype oder ihre Temperatur oder ihre Flußgröße oder ihren Druck ändern. Dies trägt zur Vielseitigkeit der Vorrichtung bei.

Nach der vorliegenden Erfindung werden alle Veränderlichen einer automatischen Kontrolle unterworfen, die auf Kontrollsignale hin erfolgen, die zum Kontrollieren der Veränderlichen in vorbestimmter Reihenfolge nach ihrer Bedeutung oder Rangordnung oder in einer vorbestimm-

- 56 -

030019/0774

ten festen Reihenfolge, die durch einen Vergleich eines oder mehrerer tlberwachungs signal a mit festen Referenzsignalen bestimmt worden, ausgosandt werdan. Diese festen Referenzsignale können ihrerseits manuell oder automatisch verändert werden, um verschiedene gewünschte Charakteristika zu erzielen und eine Anpassung an verschiedene Produkte und Fluide zu erreichen.

Die Wandungen, auf denen der Fluid-Film ausgebildet wird, können starr oder auch flexibel sein, wobei in letzterem Falle beabsichtigt ist, daß sie einem ex pandierenden Material wie frei schäumendem Kunstharz nachgeben oder folgen und eine Formgebung schaffen. Die Wandung kann aus durchlässigem Material wie Sinteroder expandiertem Metall oder Kunstharz bestehen.

Als weitere Variante können die einzelnen Plenumkam mern entfern- und einstellbare Beine oder Arme haben, so daß Standard-Einheiten in Serie miteinander verbunden werden können und die Plenumwandungen und solche Beine oder andere Trägermittel den Rahmen bilden, oder ein Boden oder Tisch können einen Rahmen oder eine Basis bilden.

Statt automatischer Kontrollen können auch solche manueller Art vorgesehen werden.

030019/0774

Claims

.i Corporation, 4Jj hoito.i Street. 2942850

iitung mit konti.iuierlicaeiL Arbeitsprozeß für sicn bewegende Trägerbahnen

Patentansprüche ;

1. Vorrichtung zur Kontinuierlichen Verarbeitung einer endlosen, sicn bewegenden Irägerbahn aus Papier,, Gewebe, Textil oder dergleichen.· σ e k e η u ζ e i c Ji net durch

eine iJasis>

eine arste, i.i allgeraeinen ebene, normalerweise stationäre I¹On- oder Verarbeitungsfläche, die auf dar ^asis angeordnet ist,

eine zweite,- in allgemeinen ebene, normalerweise stationäre Form- oder Verarbaitunysflache, die auf der ßasis so angeordnet ist- da3 sie von und parallel zu der ersten Forraflache beabstandet ist, wobei jade der ersten und zweiten Formflächen aus einer Vielzahl von in Längs richtung der Vorrichtung entsprechend der Formrichtung reihenweise angeordneten Abschnitten mit einem eingangseitigen linde und einem ausgangaeitigen Ende für die Trägerbahn gebildet ist,

eine Vielzahl von Durchlässen _f Lochern oder dergleichen, die sich im wesentlichen über die ganzen ersten und zweiten Formflachen in einera festen Muster erstrecken,

Mittel, die den Formflächen funktionell zugeordnet sind und eine separate Plenumkararaer für jeden der Formflachen-Abschnitte auf der Seite einer jeden Formfläche gegenüber der anderen Gießformfläche bilden, so daß sich alle Löcher innerhalb eines jeden Formflächen-Abschnittes in ihre entsprechende Plenumkammer hinein öffnen,

ORIGINAL INSPECTfTD

mit den Plenumkammern wirkverbunäene Mittel für die separate Zufuhr eines druckbeaufschlagten Fluids zu jeder Plenumkammer, so daß das Fluid aus den Löchern austritt und einen für ein zu bildendes reibungsfreies Bahn-Fluid-Lager ausreichenden Fluid-Film entlang der Formflachen ausbildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

den Formflächen wirkverbundene Zuführmittel zum Angreifen an der Endlosbahn und zum kontinuierlichen Bewegen der Bahn durch die Vorrichtung;

den Formflächen wirkverbundena Mittel zur Ablage schäumbarer Chemikalien an dem eingangseitigen Ende der Vorrichtung zur Erzeugung einer kontinuierlichen Bahn aus synthetischem Schaum.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

mit der Vorrichtung wirkverbundene Mittel zur separaten Temperatur-, Druck- und/oder Flußgrößenüberwachung des Fluids für jeden Flächenabschnitt im Falle von Temperatur oder Druck bzw. für jede Plenumkammer im Falle des Volumenflusses und zur Bereitstellung bzw. Erzeugung eines entsprechenden, ggf. korrelierten Temperatur-, Druck- oder Flußgrößenüberwachungssignals,

wirkverbunden mit der Vorrichtung angeordnete Zentralüberwachungs- und Kontroll- bzw. Steuerungsmittel zur Aufnahme aller Überwachungssignale, zum Vergleichen der jeweiligen Uberwachungssignale mit getrennten festen Referenzsignalen und zum Erzeugen zu dem Vergleich korrelierter entsprechender Kontrollsignale, sowie zur selektiven Änderung der Referenzsignale; und

030019/0774

jo-iör der 1.-lenur.ika.r;_:iarn wirkverbundena separate aittai Aar Te^iparatur-, .-Druck·- oder ?lu.jorü^enkontrolle ozv;. ■-· s tauor an j u.es seiner PlenuiiTkanuvier zugefahrten !■'lui^s entsprechend bzw. als i?olya von Einern Temperatur- .. JrucK o^er iTlußjro^en

4. VorriCiitun^ nacii i^;ui3Jrach 2. g e k e η η ζ a i c h ii 3 c ci u r c in

aar Vorrichtung wirkverbunuene ilittel zur getrennten übarwachuncj dar zUiu Antrieb der Zufuhrr.iittel verwendeten j-.nergii und zur erzeugung eines entsprechan·· aen ^iufu-irenergiü über\/aciiungssi-.jnales,

mit der Vorrichtung wirkverbunden angeordnete Zen ■ traläbar\vachun_3 · und i\ontroll- bzw. Steuerungsr.iittel zur Aufnahme aller "Jbarwachungs3ignale_f zura Vergleich der jeweiligen Jberwachungssignale mit getrennten festen Referenzsignalen und zum Erzeugen zu dem Vergleich korreliertar entsprechender Kontrollsignale _f sowie zur sale];tiven Änderung der Referenzsignale;

iuit dan Zufuhruiitteln wirkverbunaene Mittel zur Kontrolle der Antriabsgeschwindigkeit der Zufuhrraittel, ura dadurch dia Entnahiaerate und die Aushärtung des infolge eines Zufuhr-Kontrollsignals entnommenen Produktes zu kontrollieren,

mit der Vorrichtung wirkverbunuene Mittel zur Überwachung der Produkteiitnahmerate aus der Vorrichtung und zur Urzeugung eines entsprechenden Entnaliraerate-Jberwachungssignales.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

Anordnung der zweiten Formfläche zur Bewegung auf

- 4

Ö30019/0774

ORIGINAL INSPECTED

die erste Formfläche zu und von dieser weg; und

mit den ersten und zweiten Formflächen wirkverbunden angeordnete Energiemittel zum Bewegen der zweiten Formfläche weg von der ersten Formfläche in eine für Säuberung und Reparatur von der ersten Formfläche ausreichend beabstandete Stellung und zum stabilen Halten der zweiten Formfläche in einem von der ersten Formfläche über ihre gesamten Längen festen Abstand innerhalb eines Abstandbereiches entsprechend dem gewünschten Verarbeitungsabstand;

wobei die Energiemittel Fluid-Kolben und Fluid-Zylinder für die Abschnitte der zweiten Formfläche und mit den Zylindern wirkverbundene Mittel zur separaten Drucküberwachung innerhalb der Fluid-Zylinder und zur Erzeugung entsprechender Anpreß- bzw. Klemmdruck-Überwachungsignale umfassen, die in Wechselbeziehung zu dem für ein Zusammenhalten aar Flächen infolge des Formdrucks des Schaumstoffprodukts erforderlichen Druck stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

mit der Vorrichtung wirkverbundene Mittel zur separaten Temperatur- und/oder Drucküberwachung des Fluids für jeden Formflächenabschnitt und zur Bereitstellung eines korrelierten Temperatur- bzw. Druck-überv/achungssignales;

mit jeder der Plenumkammern wirkverbunden angeordnete separate Mittel zur Temperatur- bzw. Druckkontrolle bzw. -steuerung des zu seiner Plenumkammer gemäß einem Temperatur- bzw. Druck-Kontrollsignal zugeführten Fluids;

mit der Vorrichtung wirkverbunden angeordnete Zentralüberwachungs- und Kontroll-- bzw. Steuerungsmittel

030019/0774

zur Aufnahme aller Überwachungssignale, zum Vergleichen der jeweiligen Überwachungssignale mit getrennten festen Referenzsignalen und zum Erzeugen zu dem Vergleich korrelierter entsprechender Kontrollsignale, sowie zur selektiven Änderung der Referenzsignale.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

mit der Vorrichtung wirkverbundene Mittel zur überwachung der Flußrate bzw. -größe des Fluids zu jeder PIenumkammer und zur Erzeugung eines entsprechenden Flußgrößen-Kontrollsignales;

mit der Plenumkammer wirkverbundene Mittel zur Kontrolle bzw. Steuerung der Flußgröße des Fluids infolge des Flußgröße-Kontrollsignales.

3. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

mit der Vorrichtung wirkverbundene Mittel zur überwachung der zum Antrieb der Zufuhrmittel verwendeten Energie und zur Erzeugung eines entsprechenden Zufuhr-Energie-Überwachungssignales ;

mit der Vorrichtung wirkverbunden angeordnete Zentralüberwachungsund Kontroll- bzw. Steuerungsmittel zur Aufnahme aller Überwachungssignale, zum Vergleichen der jeweiligen überwachungssignale mit separaten festen Referenzsignalen und zum Erzeugen zu dem Vergleich korrelierter entsprechender Kontrollsignale, sowie zur selektiven Änderung der Referenzsignale; und

mit den Zufuhrmittenln wirkverbundene separate Mittel zur Variation der Zufuhrgeschwindigkeit auf ein Kontrollsignal hin.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

Ö3001Ö/077

Anordnung- bzw. Lagerung der zweiten Formfläche zur Bewegung auf die erste Formfläche zu und von ihr weg; und

Energiemittel mit Fluid-Kolben und Fluid-Hylindern zur Bewegung der Abschnitte der zweiten Formfläche sowie mit den Zylindern wirkverbundenen Mitteln zur separaten überwachung des Druckes innerhalb der Fluid-Zylinder und zur Erzeugung entsprechender Anpreßoder Klemmdruck-Uberwachungssignale, die zu dem zum Zusammenhalten der Flächen infolge des Formdruckes des Schaumstoffproduktes erforderlichen Druck in Wechselbeziehung stehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zentralüberwachungs- und Kontroll- bzw. Steuerungsmittel eine Vielzahl visueller Anzeigen umfaßt, die selektive Überwachungssignale sichtbar anzeigen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Abschnitte eine in der zu der Längsrichtung senkrechten Richtung im wesentlichen der Vorrichtungsbreite gleiche Breite hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Seitenhalterungen, die den Seitenabstand zwischen jeder Längsseite der ersten und zweiten Formflächen schließen, um damit einen im allgemeinen vierseitig geschlossenen stationären Schlauch zu bilden, der sich im wesentlichen über die volle, in Längsrichtung gesehene Vorrichtungslänge erstreckt und an den gegenüberliegenden eingangsseitigen und ausgangsseitigen Enden offen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

den Formflächen wirkverbundane Mittel für eine kontinuierliche Zuführung eines ersten endlosen 3andes, Bogens, einer endlosen Schicht od. dgl. entlang und in gleicher Erstreckung rait der ersten Formfläche, und für ein Abschließen der benachbarten längsgerichteten Seiten der Lagen, Schichten, Bögen od. dgl..

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Trennmittel zur Aufteilung der Plenumkammern in separate und unabhängige Fluidsektionen, die reihenweise in Querrichtung der Vorrichtung angeordnet sind, und zur Erzielung jeweils unterschiedlicher FluiJcnarakteristiken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

dia Fluid-Zuführmittel,- die einen einzigen Mehrstufen-Kompressor zur Luftkompression und zur Erzeugung hoch-komprimierter Luft hoher Temperatur aufweisen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Abschnitte in Größe und Form identisch ist und damit wirkverbundene Mittel zur lösbaren Verbindung mit einem benachbarten Abschnitt umfaßt, so da;3 die Abschnitte in beliebigen Mustern anzuordnen sind.

17. Verfahrensdurchführungsvorrichtung für ein sich bewegendes Erzeugnis, gekennzeichnet durch

eine Basis;

070^019/0774

eine auf der Basis gehaltene Begrenzungswand;

mit der Behälterwand wirkverbundene Mittel zum Halten eines Produktes entlang und dicht an eier Begrenzungswand;

mit der Begrenzungswand wirkverbundene Mittel zur Erzeugung eines druckbeaufschlagten Fluid-Filmes zwischen der Wand und dem Produkt, so daß sich der Fluid-Film zur direkten übertragung seiner Eigenschaften an das Produkt in unmittelbarem Kontakt mit dem durch die Zufuhrmittel bewegten Produkt befindet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch

mit den Mitteln zur Urzeugung Jes Fluid Films wirk-· verbundene Mittel zum Wahrnehmen oder Abtasten der Fluid-Flußgröße, der Fluidfilm-Temperatur und des Fluid-Druckes und zur Erzeugung separater korrelierter Überwachungssignale;

mit den Abtastmitteln wirkverbundene Mittel zur Aufnahme der separaten Überwachungssignale und zum einzelnen Vergleich der separaten überwachungssignale mit einer Vielzahl entsprechender fester Referenzsignale zur Erzeugung charakteristisch verschiedener Differenz-Kontrollsignale; und

mit den Zufuhrmitteln des Fluidfilms wirkverbundene separate Mittel zur jeweiligen Kontrolle bzw. Steuerung der Fluid-Flußgröße, der Fluid-Temperatur und des Fluid-Druckes auf die Kontrollsignale hin.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch

eine Teilung der Begrenzungswand in eine Mehrzahl benachbarter Abschnitte und eine separate Gruppe von Abtast- oder Wahrnehmungsmitteln sowie Kontroll- oder

030.019/0774

ORIGINAL INSPECTED

Steuerungsmitteln für das jedem der Abschnitte für eine unabhängige Tätigkeit in Übereinstimmung mit Kontrollsignalen zugeführte Fluid, die von einer separaten Referenzsignalgruppe für jeden der Abschnitte abgeleitet sind, um die Fluid-Charakteristiken wie Flußgröße, Temperatur und Druck von Abschnitt zu Abschnitt in einem festen Verhältnis zu verändern.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch

mit der Wand bei Entfernung von der Wand und dem Produkt in Wirkverbindung tretende Mittel zum Sammeln oder Auffangen des Fluids aus dem Fluidfilm und zum Zurückführen des aufgefangenen Fluids zu den Mitteln zur Erzeugung des Fluidfllms.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch

mit den Kontroll- oder Steuerungsmitteln wirkverbundene Mittel zur Erzeugung von Produkt-Kontrollsignalen;

mit der Wand wirkverbundene Mittel zum kontinuierlichen Ablegen einer sich bewegenden Bahn aus durch den Fluidfilm und die Wand zu formendem schäumbarem Kunstharz, wobei die Ablagemittel die Menge der Ablagegröße gemäß dem Produkt-Kontrollsignal variieren.

22. Produkt-Herstellungs- und Verarbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch

Mittel zur Bildung einer eine Begrenzungs- oder Grenzwand bzw. Trennung mit einem sich bewegenden dünnen Fluidfilm umfassenden Zone; und Mittel zur Bewegung des zu verarbeitenden Produktes

- 10 -

030019/0774

durch die Zone der Grenzwände, wobei sich der bewegende dünne Fluidfilm in direktem Kontakt mit dem Produkt befindet.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Zone bildenden Mittel das Produkt unmittelbar durch den Film unter Bereitstellung mindestens einer der Eigenschaften wie Wärme, Kälte, Druck, Form, Einzwängung, Textur, Glätte, überzug, Imprägnierung und Trockenheit verarbeiten.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegungsmittel das Produkt durch die Wirkung des sich bewegenden Films in seiner einen Bewegungsrichtung antreiben.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenzwand durchlässig ist und die die Zone bildenden Mittel das Fluid durch die durchlässige Wand bewegen, um den sich bewegenden dünnen Fluidfilm auf der dem Produkt benachbarten Seite der durchlässigen Wand zu bilden.

26. Vorrichtung anch Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß die durchlässige Viand mit einer Mehrzahl von in einem festen Muster angeordneten Durchlässen oder Durchgangslöchern ausgestattet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenzwand mit einem Durchgangsschlitz

- 11 -

030019/0774

versehen ist, der sich in Bewegungsrichtung und entlang der Mitte der Grenzwand längserstreckt, um die Durchlässigkeit der Grenzwand zu schaffen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenzwand mit einer Mehrzahl Durchgangsschlitze ausgestattet ist, die sich in Bewegungsrichtung seitlich der Grenzwand längserstrecken und zueinander in der Bewegungsrichtung des Produktes im Abstand angeordnet sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch

ein der Grenzwand entgegengesetztes endloses Grenz-Förderband.

30. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch

einen die Zone durchquerenden Endlosförderer und durch Mittel zum Antrieb des Endlosförderers, um das Produkt abwechselnd durch die Zone anzutreiben.

31. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenzwand eine Mehrzahl separater und unabhängiger, fest untereinander verbundener Wandabschnitte umfaßt.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Zone bildenden Mittel das Fluid separat jedem der Abschnitte bereitstellen, so daß die Fluideigenschaften von Abschnitt zu Abschnitt veränderbar sind.

- 12 -

030019/0774

33. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch

Mittel zur Änderung der Fluid-Flußgröße und der Fluid-Temperatur in dem sich bewegenden dünnen Fluidfilra.

34. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 33. ge k e η η zeichnet durch

Mittel zur separaten Messung der Temperatur.. des Druckes und des Flusses des den sich bewegenden dünnen Fluidfilms bildenden Fluids und zur Erzeugung korrelierter Signale.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34,- gekenn zeich net durch

Mittel zur Bereitstellung der Referenz· ·,- Teuperatür-, Druck- und Flußgröße-Signale.

Mittel zur Aufnahme der Referenzsignale und der gemessenen Signale und zura jeweiligen Vergleich korrespondierender Signale rait Produkt-korrelierten VergleichsSignalen, wobei die Mittel zur Änderung von Druck, Temperatur und VolumenfluB des Fluids auf die Vergleichssignale hin reagieren, um dementsprechend Druck und Fluß des Fluids zu regulieren, so daß die gemessenen Signale sich den Referenzsignalen stärker nähern.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,

daß die gemessenen Signale und die Vergleichssignale innerhalb eines geschlossenen selbstregulierenden Rückkopplungskreises enhalten sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch

- 13 -

030019/077*

gekennzeichnet,

daß die Bewegungsmittel Mittel zum Angreifen an dem Produkt nach Verlassen seiner Produktprozeßzone und dadurch zum Ziehen des Produktes durch die Zone umfassen.

38. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegungsmittel Mittel zum Angreifen an den Produktseiten entfernt von der Grenzwand und zur Ausübung einer in Bewegungsrichtung wirkenden Antriebskraft auf das Produkt umfassen.

39. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch

lösbare Befestigungsmittel für die alleinige Verbindung zwischen den benachbarten Abschnitten derart, daß die Größe der Grenzwand unter Hinzufügung oder Wegnahme von Abschnitten selektiv änderbar ist.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch

separate Abstandsmittel, die zwischen benachbarten Abschnitten befestigt sind.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch

eine Mehrzahl von Abstandsmitteln verschiedener Größe, wodurch ein ausgewähltes Abstandsstück zwischen benachbarten Abschnitten befestigbar ist, um eine entsprechende Anpassung an unterschiedliche Abmessungen zu schaffen.

42. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,

- 14 -

030019/0774

daß die lösbaren Befestigungsmittel einstellbar sind, um den Abstand zwischen benachbarten Abschnit- , ten für eine Anpassung an verschieden große Produkte zu ändern.

43. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,

daß die Befestigungsmittel benachbarte Abschnitte elastisch verbinden, um sich Produktausdehnungen anzupassen und eine Relativbewegung benachbarter Abschnitte voneinander weg zu gewährleisten.

44. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,

daß die Befestigungsmittel eine Voneinanderweg-Bewegung der Abschnitte in einem ausreichenden Abstand gewährleisten, um eine Wartung und Inspektion zwischen benachbarten Abschnitten zu gewährleisten.

45. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeicH-net durch

Mittel zur Zuführung einer mit dem Produkt chemisch reagierenden Fluidkomponente zu den Mitteln zur Bildung der Zone.

46. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch

Mittel zur Zuführung eines Katalysators zu den die Zone bildenden Mitteln, um den Katalysator dem Fluidfilm zur Auslösung einer Reaktion zwischen dem Produkt und dem Fluidfilm zuzuführen.

47. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch

- 15 -

030019/0774

Mittel zur Messung der bei der Bewegung des Produktes duch die Bewegungsmittel verzehrten Energie und zur Erzeugung eines korrelierten Energiewert- bzw. Energiewertverbrauchsignals, wobei die Mittel zur Änderung des Druckes, der iemperatur und des Volumenflusses des Fluids das Energiesignal aufnehmen und eine Änderung in dem Druck.- der Temperatur und dem Fluß gemäß dem Energie'wertsignal erzeugen.

43. Verfahren zur Be- und Verarbeitung eines Produktes mit einem Fluidfilm, gekennzeichnet durch

Bereitstellung eines druckbeaufschlagten Fluids;

Bereitstellung eines mit Fluid verarbeitungsfähigen Produktes;

Bereitstellung einer Grenzwand mit einer allgemeinen Form der gewünschten Endproduktform auf einer Seite,

Durchtreten des Fluids duch die Grenzwand, um einen Dünnfilmfluid-Prozeß- und Tragfilm auf der einen Seite der Grenzwand zu bilden; Kontrolle bzw. Steuerung der Fluideigenschaften; und

unmittelbare Berührung des Fluiddünnfilmes mit dem der Grenzwand direkt benachbarten Produkt, um einen direkten Kontakt zwischen dem Produkt und der Grenzwand zu verhindern und weiter das Produkt unmittelbar gemäß den gesteuerten Fluideigenschaften zu verarbeiten.

49. Verfahren nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch

Einführung eines mit dem Produkt chemisch reagierenden

16 -

030019/0774

29A2850

Materials in den Fluidfilm und Berührung des Materials mit dem Produkt zur Erzeugung der chemischen Reaktion während der Berührung.

50. Verfahren nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch

überwachung des Druckes, der Temperatur und/ oder der Flußgröße des Fluidfilms und Erzeugung eines entsprechenden Druck-, Temperatur- bzw. Flußgröße-Überwachungssignales;

Bereitstellung eines Druck-, Temperatur- bzw. Flußgröße--Ref erenzsignales ;

Vergleich des Druck-, Temperatur- und/oder Flußgröße-Referenzsignales mit dem entsprechenden Druck-, Temperatur-- bzw. Flußgröße Differenz- oder Ausgleichssignal, und

automatische Änderung des Druckes, der Temperatur bzw. der Flußgröße des Fluidfilms in !Correlation zu dem Druck-, Temperatur- bzw. Flußgröße-Differenzbzw. Ausgleichssignal.

51. Verfahren nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch

Angreifen an dem Produkt und Ausüben einer antreibenden Kraft auf das Produkt in einer Richtung, um das Produkt entlang des Fluidfilms zu bewegen.

überwachung der zur Produktbewegung verbrauchten Energie und Erzeugung eines korrelierten Energie Überwachungssignales,

Bereitstellung eines Energie-Referenzsignales;

Vergleich des Energie-Referenzsignales mit dem Energie-Überwachungssignal und Erzeugung eines zu der Differenz zwischen beiden Signalen korrelierten Energie-Differenz- oder Ausgleichsignales; und

- 17 -

030019/0774

Steuerung bzw. Kontrolle mindestens einer Eigenschaft des Fluidfilmes in direkter Folge auf das und korreliert zu dem Energie-Differenzoder Ausgleichsignal.

- 18 -

030019/0774