DE2142450A1

DE2142450A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polymerschaum

Info

Publication number: DE2142450A1
Application number: DE19712142450
Authority: DE
Inventors: Laader Spjelkavik Berg (Norwegen)
Original assignee: Unifoam Ag
Current assignee: Unifoam Ag
Priority date: 1970-09-01
Filing date: 1971-08-25
Publication date: 1972-03-09
Also published as: ATA748471A; LU63782A1; SE374886B; DE2142450B2; DK142785B; ES394460A1; FR2105166B1; CA972912A; SU559631A3; ZM14471A1; SU655296A3; FI53940B; BE771806A; US3786122A; AT348248B; DK142785C; TR19550A; YU36458B; ES419051A1; FR2105166A1

Description

U 54 P loo

UnifoamAG., Postgasse 21, Glarus, Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung yon Polymerschaum

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Herstellung von Polymerschaumsträngen_s z.B. von endlosen Strängen aus Polyurethanschaumstoff.

Bei der Herstellung solcher Schaumstränge ist es allgemein üblich, eine Mischung aus flüssigen Schaumreaktanten auf den Boden eines kontinuierlichen, kanalförmigen Förderers zu geben und den Schaum als Folge der chemischen Reaktion frei aufgehen zu lassen bis man einen Strang aus voll ausgedehntem Schaum erhält. Dann läßt man den Schaumstrang aushärten und sägt ihn danach in Blöcke zur eventuellen Weiterverarbeitung, beiapielsv/eise zu Matratzen oder Polstern. Der typische Apparat für solch eine Produktion ist 5o Meter lang und erzeugt einen kontinuierlichen Schaumstrang mit einem Querschnitt von beispielsweise 2 Meter Breite und 8o cm Höhe.

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Der kanalförmige Förderer wird gewöhnlich aus einer Papierbahn oder aus Papierbahnen gebildet, die so angeordnet sind, daß sie den Boden und zwei vertikale Seiten des Kanals ausmachen, wobei sich der Boden mit einem Förderband weiterbewegt und die Seiten entlang fester Stützwände gleiten oder von beweglichen Stützwänden gehalten werden, die sich mit dem Förderband mitbewegen. Die Schaumreaktanten werden in einem Mischkopf gemischt und durch eine Düse geführt, wobei der Mischer und die Düse über dem stromaufwärts liegenden Ende des Trogförderers in solch einer Weise hin- und herbewegt werden, daß die Mischung von flüssigen Reaktanten gleichmäßig auf dem Boden des Förderers abgelagert wird.

Wegen der beträchtlichen Größe einer solchen Vorrichtung, insbesondere ihrer Länge, sind große Fabrikräumlichkeiten erforderlich. Außerdem ist viel Raum nach oben für den sich hin- und herbewegenden Mischer mit der Düse nötig.

Solche bekannten Herstellungsverfahren und Vorrichtungen bringen eine Anzahl von Problemen und Nachteilen mit sich. Der Mechanismus zum Hin- und Herbewegen des Mischers und der Düse ist unvermeidlich kompliziert und kostspielig. Wenn die Mischung aus Schaumreaktanten an dem Kanalförderer entlangfließt, tritt Verdampfung von Gasen und Absorption von Reaktanten durch die Kanalpapiere auf, was einen wesentlichen Verlust an Reaktanten zur Folge hat, besonders in den Anfangsstufen des Schäumens, wenn die Reaktanten eher flüs-

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sig als fest sind. Weiterhin tendiert die Oberfläche der obersten Schaumschicht dazu, wegen Reibung oder Haftung zwischen dem steigenden Schaum und den Kanalseiten eine konvexe Form anzunehmen, so daß die nachfolgende Weiterverarbeitung der entstehenden Schaumblöcke unwirtschaftlicher als bei entsprechenden Blöcken mit rechteckigem Querschnitt ist.

Die für solch einen Apparat notwendige beträchtliche Länge ist nachteilig. Die Produktionsstufen entlang des Förderers sind: (a) man lagert die Schaumreaktantenmischung auf dem Trogförderer ab; (b) man läßt die Reaktanten frei schäumen bis die Ausdehnung aufhört; (c) man läßt den ausgedehnten Schaum sich verfestigen, während welchen Stadiums die Papierbahn oder die Papierbahnen₉ die den Kanal ausmachen, gewöhnlich entfernt werden; und (d) der verfestigte Schaumstrang wird in Blöcke von gewünschter Größe geschnittene Die Geschwindigkeit des Förderers wird durch Faktoren bestimmt, die mit der ersten und der zweiten Stufe zusammenhängen. Die Reaktantenmischung ist eine Flüssigkeit von niedriger Viskosität, die gleichmäßig über den Förderer unter der sich hin- und herbewegenden Düse verteilt wird,, und es ist wichtig, daß diese gleichmäßige Verteilung aufrechterhalten bleibt, wenn sich die Flüssigkeit mit dem For= derer bewegt und zu schäumen beginnt. Das Fließen der FlUs=

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sigkeit entgegen der Pörderrichtung muß durch die Wahl einer ausreichend hohen Förderergeschwindigkeit vermieden werden. Es ist ebenfalls allgemein üblich, diesen Gegenfluß zu vermeiden, indem man den Förderer nach unten in die Förderrichtung neigt. Die Geschwindigkeit des Förderers darf jedoch nicht so hoch sein, und die Neigung des Förderers darf nicht so stark sein, daß die Flüssigkeit veranlaßt wird, übermäßig in die Förderrichtung zu strömen und unter vorher aufgegebene . Flüssigkeit, die begonnen hat zu schäumen, zu fließen. (In einem typischen Beispiel ist die Neigung des Förderers 4,5 zur Waagerechten, und die Förderergeschwindigkeit ist 5 Meter pro Minute). Sorgt man nicht dafür, daß die gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit aufrechterhalten wird, erhält man ein mangelhaftes Produkt, welches in seiner Dichte nicht einheitlich ist, falsch geformt ist oder Spalten und Risse in der Schaumstruktur aufweist.

Solche Faktoren zwingen zu einer bestimmten Minimalgeschwindig- w keit in der ersten Produktionsstufe, und daraus folgt, daß die gesamte Länge des Förderers sich mit dieser gleichen Geschwindigkeit bewegen muß.

Eine andere Betrachtung bezieht sich auf die Höhe der resultierenden Schaumblöcke. Bei einer gegebenen Breite sollte diese Höhe so groß wie möglich sein, um das Verhältnis von verwendbarem Schaum zur Blockhaut (die gewöhnlich entfernt werden

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muß) zu vergrößern. Wenn alle anderen Parameter gleich wären, würde die Höhe des voll ausgedehnten Schaumes von der Förderergeschwindigkeit in der zweiten, schäumenden Produktionsstufe abhängig sein, so daß die Förderergeschwindigkeit in dieser Stufe so niedrig wie möglich sein sollte, um maximale Schaumhöhe zu erzielen. Weiterhin schreitet der Verfestigungsprozeß in der dritten Stufe als Funktion der Zeit fort und wird von der Förderergeschwindigkeit nicht beeinflußt. Je höher die Förderergeschwindigkeit ist, desto länger muß die dritte Stufe sein, damit die nötige Verfestigungszeit verstreicht, während der Schaum sich durch diese Stufe bewegt. Da diese Verfestigungsstufe einen wesentlichen Teil der Fördererlänge einnimmt, ist das Ergebnis ein umständlich langer Förderer von z.B. 5o Meter Länge.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist einmal die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für die Herstellung eines kontinuierlichen Stranges aus Polymerschaum, bei denen ein sich hin- und herbewegender Mischkopf mit Düse nicht benötigt wird.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die es ermöglichen, den Förderer durch die Schaumstufe mit einer langsameren Geschwindigkeit laufen zu lassen als mit der in früheren Vorschlägen benötigten.

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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung soll die Möglichkeit schaffenj einen solchen Schaumstrang so herzustellen, daß er eine im wesentlichen flache obere Oberfläche aufweist.

Gemäß einem Kennzeichnungsmerkmal der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Stranges aus Polymerschaum aus einer Mischung von flüssigen Schaumreaktanten, in welchem ausgedehnter Schaum in einem sich kontinuierlieh bewegenden, kanalförmigen Förderer gebildet wird, die Schritte, daß ein Behälterboden kontinuierlich mit einer Mischung aus flüssigen Schaumreaktanten versorgt wird, daß sich die Mischung als Folge chemischer Reaktion in diesem Behälter zwischen besagten Raktanten nach oben ausdehnen kann, daß teilweise ausgedehnter Schaum vor Beendigung des Ausdehnungsprozesses der Mischung aus besagtem Behälter über einen Damm fließen kann, und daß man danach den Schaum den Ausdehnungsprozeß in einem kanalförmigen Förderer beenden läßt, in dem . der Schaum kontinuierlich von besagtem Damm wegbewegt wird.

Gemäß einem weiteren Kennzeichnungsmerkmal der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des obengenannten Verfahrens einen Behälter, in dem sich flüssige Schaumreaktanten nach oben ausdehnen können, Mittel zur Versorgung des Bodens des besagten Behälters mit flüssigen Schaumreaktanten, einen mit besagtem Behälter verbundenen Damm, so daß der durch die Ausdehnung in besagtem Behälter aufsteigende Schaum über be-

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sagten Damm fließt, und einen mit besagtem Damm verbundenen, kanalförmigen Förderer, der so angeordnet ist, daß er Schaum· kontinuierlich von besagtem Damm wegbefördert.

Weitere Kennzeichnungsmerkmale und Gegenstände der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele ersichtlich, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen vertikalen Längsquerschnitt einer Ausfuhrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig, l_s vor Einführung von Schaumreaktanten;

Fig. 3 schematisch eine Vorrichtung ähnlich der nach

Fig. 1 mit verschiedenen Einstellungsmerkmalen;

Fig. 3a schematische Einzelheiten aus Fig. 3;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der in Figa 3 gezeigten Vorrichtung mit weiteren Einstellungsmerkmalen;

Fig. 5a einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung mit einer Abänderung;

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Pig. 5b und 5c Aufriß- und Planansichten hinsichtlich der in Fig. 5a gezeigten Abänderung;

Fig. 6a ähnlich Fig. 5a eine andere Ausführungsform;

Fig. 6b eine Draufsicht auf die in Fig. 6a gezeigte Abänderung;

Fig. 7 ähnlich Fig. 1 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht mit teilweise weggebrochen dargestellten Teilen einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen stationären Mischkopf Io, dessen Ausgang durch eine Rohrleitung 11 mit einem Behälter in der Form eines Trogs verbunden ist. Ein Förderband 13 bewegt sich horizontal in Richtung des Pfeiles lH über eine stationäre Stützplattform Zwischen dem Förderer 13 und dem Trog 12 sind eine geneigte Fallplatte 16 und ein senkrechtes Stützbauteil 17 in einem minimalen Abstand von einer Lippe 18 des Trogs 12 angeordnet. Eine Bahn aus dem Material 19» z.B. Packpapier, läuft von einer Vorratsrolle 2o aufwärts über das Bauteil 17 zwischen besagtem Bauteil und der Troglippe 18, um eine Rolle 21 herum

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über die geneigte Oberfläche der Fallplatte 16, und auf den Förderer 13» um sich dann mit diesem weiter zu bewegen.

Zusammen mit jeder Kante der Bahn 19 wird eine vertikale Seitenbahn 22 aus einem Material, das auch Packpapier sein kann, von einer entsprechenden Vorratsrolle 23 durch nicht dargestellte Mittel mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Förderer 13 in Förderrichtung des Pfeiles lH abgezogen. Die Seitenbahnen 22 werden von entsprechenden festen Seitenwänden 2k gestützt und bilden so zusammen mit der Bodenbahn 19 einen nach oben offenen Kanalförderer.

Der Trog 12 umfaßt eine senkrechte Rückwand 25 und Seitenwände 26 von derselben Höhe. Die Vorderwand 27 des Trogs ist so geneigt, daß sie sich von einer Basis 28 des Trogs bis zur Troglippe 18 erhebt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der untere Teil des Trogs durch Stauscheiben 29 in zwei Teile geteilt, und jeder Teil wird durch Zweigrohre 11a von dem Mischkopf Io gespeist, wobei die Rohranordnung so beschaffen ist, daß jeder Trogteil eine Mischung aus dem Mischkopf Io erhält, die gleich alt ist (d.h. über dieselbe Entfernung gelaufen ist) wie diejenige, die von all den anderen Teilen erhalten wird. Anstelle der gezeigten Anordnung von Stauplatten 29 können sich die Stauplatten entlang der Länge des Trogs (d.h. in rechten Winkeln au den Platten 29) erstrecken, wobei die Platten über die Trogbreite im Abstand voneinander angeordnet sind. Solche Platten

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- Io -

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können auch von dem Trogboden im Abstand angeordnet werden. Alternativ kann anstelle von Stauplatten ein perforierter falscher Boden quer durch, den Trog vorgesehen werden, der unmittelbar über den Einlaufen der Rohre 11a liegt.

Im Betrieb wird der Mischkopf Io mit chemischen Reaktanten gespeist, die für die Herstellung von an sich bekanntem Polymerschaum geeignet sind. Die Reaktantenmischung wird durch die Rohrleitung 11 zu den entsprechenden Teilen des Trogs 12 geleitet. Die Reaktantenmischung ist anfänglich flüssig, wenn sie im Trog ankommt, aber wenn der Flüssigkeitspegel steigt, beginnt sich die Mischung auszudehnen und als Folge chemischer Reaktion in einer an sich bekannten Weise zu schäumen. Der sich ausdehnende Schaum steigt in dem Trog nach oben, wobei er die Lippe 18 passiert und mit der Bewegungsbahn 19 in Verbindung tritt. Der Schaum steigt weiter aufwärts bis er den Bereich erreicht hat, in welchem sich die Bahn 19 über die Rolle 21 legt und über die Fallplatte abwärts bewegt. Die Rolle 21 und der der Rolle überliegende Bereich der Bahn 19 bilden einen Damm 3o, über den der Schaum fließt, wobei sich der Schaum in einem Zustand befindet, in dem er aus einem hauptsächlich flüssigen Stadium in ein hauptsächlich festes Stadium übergeht. Wenn sich der Schaum ausdehnt und in dem Trog 12 hochsteigt, wird frische Flüssigkeit smischung auf den Trogboden gegeben. Somit bewegt sich ein konstanter Fluß von sich verfestigendem Schaum über den Damm 3o und abwärts über die Neigung der Fallplatte 16. Der

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Neigungswinkel der Fallplatte 16 zur Waagerechten ist so ge-■ wählt, daß der weiterschäumende Schaum eine horizontale obere Oberfläche 31 beibehält. Auch ist die Anordnung so getroffen, daß, wenn der Schaum den Boden der Fallplatte erreicht, die ■Ausdehnung oder das Schäumen im wesentlichen aufgehört hat, und sich der ausgedehnte Schaum weiterbewegt, und zwar horizontal entlang des Förderers, während die Schaumverfestigung stattfindet.

Ungefähr zu der Zeit, wenn der sich ausdehnende Schaum in dem Trog 12 den Damm 3o erreicht, hat er eine ausreichende Viskosität erlangt, so daß er nicht zwischen den Kanten der Bahn 19 und den Seitenbahnen 22 hindurchsickert. Weiterhin ist die Viskosität, wenn der Schaum den Damm 3o überquert, so beschaffen, daß sich der Schaum mit der Bahn 19 abwärts bewegt und eine vernachlässigbar kleine Tendenz zeigt, der Bahn 19 vorauszufließen.

Beispiel

Mit einer Vorrichtung, wie zuvor mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben, wurde eine Mischung aus flüssigen Polymer sehaumreaktanten in dem Mischkopf Io hergestellt, mit folgender Zusammensetzung:

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loo.oo	Gewichtsteile
3.2ο	Il
o.lo	It
1.5ο	Il
o.2o	11
42.00	ti

Polyäther Triol (Polypropylenglykol)
(Union-Carbide-Polyol L-56)

Wasser

Triäthylen Diamin (DABCO)

Silicon-Oberflächenbehandlungsmittel
(Union-Carbide L-54o)

Zinn-Octoat-Katalysator (T-9)
. Tolyen-di-Isozyanat (Index Io5)

Diese Mischung wurde dem Trog 12 zugeführt, wobei die Stauplat-" ten 29 störende Turbulenz in der Flüssigkeit verhinderten. Als sich der obere Flüssigkeitspegel nach oben ausdehnte, bildete der sich ausdehnende Schaum über der neu in dem Trog ankommenden Flüssigkeit eine Abdichtung, wodurch Verluste von sich aus den flüssigen Reaktanten entwickelndem Gas reduziert werden. Teilweise ausgedehnter Schaum konnte über den Damm 3o fließen und kam dabei in Berührung mit den Seitenbahnen 22. Wegen seiner Viskosität sickerte der Schaum nicht zwischen der Bodenbahn 19 und den Seitenbahnen 22 hindurch. Als der sich ausdehnende Schaum sich mit der Bahn 19 abwärts über die Fallplatte I6 bewegte, wurde die weitere Schaumausdehnung durch die Abwärtsneigung der Fallplatte ausgeglichen, so daß der entstehende Schaurastrang mit einer flachen oberen Oberfläche hergestellt wurde. Nachdem die Ausdehnung aufgehört hatte, ließ man den Schaumstrang aushärten,, während er sich weiter auf dem ho»

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rizontalen Förderer bewegte.

Die Geschwindigkeit des Förderers 13 und somit der Bahnen 19 und 22 betrug 3 Meter pro Minute. Die Gesamtlänge der Vorrichtung betrug ca. 13 Meter, und der Abstand zwischen den Seitenbahnen 22, d.h. die Breite des sich ergebenden Schaumstranges betrug 2 Meter. Der Sehaumstrang war 1 Meter hoch und hatte im Querschnitt eine im wesentlichen flache obere Oberfläche. Die Seiten des Stranges waren im wesentlichen flach und_s nachdem ein Block aus dem Strang geschnitten und weiterverarbeitet wor= den war, wurde die Haut des Blockes für weniger dicht befunden, als die bei früher vorgeschlagenen Verfahren erzeugte. Allgemein hatte der Schaumblock eine hervorragende Struktur und Oberflächenform und wies eine im wesentlichen einheitliche Dichte in dem innerhalb der Hautbereiche liegenden Volumen auf»

Auch wurde festgestellt_s daß die Absorption der Sehaumreaktanten durch Bahnen 19 und 22 viel schwächer war als man dies bei früher vorgeschlagenen Verfahren festgestellt hatte; Grund hierfür ist die Tatsache, daß der Schaum mit diesen Bahnen solange nicht in Berührung kommt₉ bis sich der Schaum über das hauptsächlich flüssige Stadium hinaus auegedehnt hat.

Der grundlegende Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung ist der,, daß die Mischung aus Sehaumreaktanten solange nicht mit den Bewegungsbahnen 19 und 22 in Beruh»

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rung gebracht wird, bis die Mischung begonnen hat zu schäumen. In völlig flüssigem Stadium befindet sich die Mischung auf dem Boden des Trogs 12, und somit treten die mit dem Fließen der Flüssigkeit verbundenen Probleme (wie sie bei früheren Methoden und Vorrichtungen festgestellt wurden) nicht auf. Der Schaum kommt mit den sich bewegenden Bahnen solange nicht in Berührung bis er sich über das völlig flüssige Stadium hinaus ausgedehnt hat, und daher können der Förderer und die Bahnen 19 und 22 mit einer sehr viel niedrigeren Geschwindigkeit bewegt werden als bisher üblich, ohne daß die Kontrolle über den Schaum verloren ginge. Somit können die Endstadien der Ausdehnung und die nachfolgende Verfestigung des Schaumes auf einem sich relativ langsam bewegenden Förderer stattfinden und daher auf einer erheblich reduzierten Fördererlänge.

Um maximale Höhe der sich ergebenden Schaumstränge und auch einen Querschnitt zu erhalten, der so rechtwinklig wie möglich w ist, ist eine leichte Verstellbarkeit einer oder mehrerer der Dimensionen oder der Elemente der Vorrichtung vorgesehen. Die in Fig. 3 schematisch wiedergegebene Vorrichtung ähnelt der mit Beaug auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen. Ein Trog 4o kann durch ein Rohr 41 in einer Rückenplatte 42 mit flüssigen Schaumreaktanten gespeist werden. Die Basis 43 des Bottichs ist im großen und ganzen breiter als diejenige der Fig I und die Vorderplatte 44 erstreckt sieh nach oben zu einer erweiterten Lippe 45 in den Dammbereich 46. Die Lippe 45 liegt

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über einer Rolle 47 zum übernehmen der Bahn 19 von der Vorratsrolle 2o.

Die Fallplatte wird durch eine Anzahl von Teilen gebildet, die eine gebogene Stützplatte 48 umfassen, welche um die Achse der Rolle 47 schwenkbar ist. Das freie Ende der Platte 48 liegt über dem oberen Ende einer flexiblen Stützplatte 49_s deren unteres Ende über einem Keil 5o liegt, welcher seinerseits über dem Förderer 13 liegt. Die Bahn 19 wird um die Rolle 47 herum und über die Fallplatte abwärts auf den Förderer 13 geleitet.

Form und Stellung der Fallplatte sind über einen weiten Bereich einstellbar auf Grund von Einstellungsmöglichkeiten an verschiedenen Teilen der Vorrichtung. Der Trog 4o kann durch einen Stößel 51 in eine Grenzlage 4oa hochbewegt werden, wobei sich die Rolle 47 mit dem Trog in eine Lage 47a bewegt. Der Keil 5o kann durch einen Motor 52 (der eine Bewegungsspindel 53 antreibt) in eine zurückgezogene Lage 5oa bewegt werden, Form und Stellung der flexiblen Stützplatte 49 werden durch drei hydraulische Zylinder 54, 55 und 56 einreguliert, deren Kolben an entsprechenden, über die Länge der Platte im Abstand verteilten Punkten» angebracht sind. Zur Verdeutlichung der Fig. 3 sind die Befestigungspunkte der Zylinder selbst in Fig. 3a dargestellt. Die Zylinder 54 und 55 sind am Rahmen 57 der Vorrichtung angebracht. Ein Verbindungsglied 58 ist an einem Ende am Punkt 59 auf der Platte 49 drehbar angebracht,

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wo der Kolben des Zylinder 54 befestigt ist. Der Kolben des Zylinders 55 ist nicht direkt auf der Platte 49 angebracht, sondern über das dazwischenliegende Ende des Bauteils 58. Der Zylinder 56 ist an dem Bauteil 58 angebracht. Eine Betätigung des Zylinders 54 verstellt den Punkt 59 der Platte 49 entlang der gestrichelten Linie 54a. Die Betätigung des Zylinders 55 verstellt das Ende des Bauteils 58, und daher den entsprechenden Punkt auf Platte 49_s entlang eines Bogens (um Punkt 59)ι der durch die gestrichelte Linie 55a dargestellt ist. Eine Betätigung des Zylinders 56 verbiegt den relevanten Abschnitt der Platte 49 zwischen einer konvexen Stellung, die durch die gestrichelte Linie 49a angedeutet ist und einer konkaven Stellung, die durch die gestrichelte Linie 49b angedeutet ist.

Durch eine passende Einstellkombination können Variationen im Verhalten des Schaumes, hervorgerufen durch verschiedene Schaumrezepturen und Änderungen der Umgebungsbedingungen, ausgeglichen werden, so daß man ein zufriedenstellendes Produkt erhält. Zum Beispiel kann eine Schaumformulation, die einen hohen Aufschäumungsgrad hat, verarbeitet werden, indem man den Trog auf Position 4oa anhebt und den Keil auf Position 5oa zurückzieht; hierdurch wird der Winkel der Fallplatte so vergrößert, daß die Bodenbahn 19 wie bei 19a verläuft.

Alle diese zuvor genannten Einregulierungen können zwischen

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den dargestellten Grenzeinstellungen kontinuierlich vorgenommen werden. Weiterhin ist vorgesehen, daß nur bestimmte der beschriebenen Einstellregulierungen in bestimmten Fällen vorgenommen werden. Insbesondere könnte ein ausreichendes Maß an Schaumregulierung schon durch Anwendung lediglich des verstellbaren Keiles 5o erzielt werden, wobei die Fallplatte ganz als Verlängerung der Stützplatte 48 ausgebildet ist, um eine begrenzte Verstellbarkeit des Fallp.lattenwinkels zu ermöglichen.

Die Formgebung an der oberen Oberfläche des ausgedehnten Schaums kann durch Einstellung der Schaummenge gesteuert werden, die an verschiedenen Punkten entlang des Dammes über den Damm fließt, insbesondere, indem man mehr oder weniger Schaum veranlaßt, an die Endbereiche des Dammes, und nicht an dessen Mittelbereich zu fließen. In Fig. 4 ist der Trog der Fig. 3 in Draufsicht zu sehen, und die Rückenplatte 42 ist zwischen den Positionen 42a und 42b durch einen hydraulischen Zylinder 6o deformierbar. Wenn die Platte in der Position 42a ist, wird mehr Schaum über die Enden des Dammes fließen als über das Mittelstück, und umgekehrt, wenn die Platte in der Position 42b ist. Wenn erwünscht, können zusätzliche hydraulische Zylinder eingesetzt werden, um eine bessere Einstellung der Rückenplattenverbiegung vorzusehen.

Wo die Notwendigkeit, von einem einheitlichen Fluß über den Damm abzugehen, mit ausreichender Genauigkeit vorbestimmt werden kann, kann entlang der Kante des Dammes eine Sperre vorge-

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sehen werden, wie in den Figuren 5a bis 5c dargestellt. Der aus Fig. 5a ersichtliche Trog ähnelt dem der Fig. 1, jedoch ist die Vorderlippe bei 65 nach oben zum Niveau des Dammes verlängert und trägt entlang ihrer oberen Kante eine Sperre 66, wobei der Schaum über die Sperre zu der abwärts geneigten Bodenbahn 19 fließen muß. Die Sperre ist an ihren Enden so geformt, daß sie mehr Schaum über die Enden als über das Mittelstück fließen läßt. Wie in den Figuren 5b und 5c zu ^ sehen ist, sind die Enden 66a der Sperre verjüngt, um an den Enden der Sperre einen weniger beschränkten Schaumfluß als woanders entlang der Sperre zuzulassen.

Eine andere Vorrichtung zur Regulierung des Schauraabflusses von verschiedenen Punkten entlang des Dammes ist in den Figuren 6a und 6b dargestellt, bei dem an der verlängerten Vorderlippe 65 des Trogs eine Schürze 67 angebracht ist, die sich abwärts über das Bodenblech 19 erstreckt. Die Form der Schürze ist in Draufsicht aus Fig. 6b ersichtlich. Die Schürze wird P aus silikonisiertem Papier geformt, so daß der über sie fliessende Schaum relativ zu ihrer Oberfläche einen Reibungswiderstand erfährt. Somit fließt der Schaum wegen der Form der Schürze von den Enden des Dammes schneller auf die Bodenbahn 19 als von dem Mittelstück.

Wenn das ausgedehnte Schaumprodukt in der Höhe begrenzt sein soll, beispielsweise auf maximal 5 cm Höhe, können die Vor-

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teile der Erfindung ohne Einsatz einer Fallplatte erzielt werden. Die Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung, die in vielen Hinsichten ähnlich der in Fig. 1 gezeigten ist und ähnliche Teile sind dort mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Aber nachdem die Bodenbahn 19 nach oben an der Troglippe 18 vorbei geleitet worden ist, gelangt die Bahn direkt auf den Teil 7o des Förderbandes 71 (entsprechend Förderer 13 der Fig. 1). Der Teil 7o bewegt sich horizontal in die Richtung des Pfeiles 72 und der Damm 3o liegt am Stromaufwärtsende 73 des Förderers. Wenn erwünscht, kann die Lippe 18 des Trogs so abgeändert werden, daß sie die Flußregelungsgeräte j wie mit Bezug auf die Figuren 5a bis 5c und 6a und 6b beschrieben, einschließt. Weiterhin kann die Trogform wie mit Bezug auf die Fig. 4 beschrieben einstellbar sein.

Die Ausfuhrungsform der Figur 7 findet insbesondere Anwendung auf die Herstellung von schaumbeschichteten Bahnen, wobei das Bodenblatt 19 dann durch das zu beschichtende Material gebildet wird. Die Bahn 19 kann eine Textilbahn sein, deren mit dem Schaum in Berührung tretende Oberfläche so bearbeitet sein kann, daß sie die Haftung des Schaumes an der Bahn unterstützt. Wenn die Bahn 19 aufwärts an der Lippe 18 vorbei transportiert wird, wird sie mit dem sich ausdehnenden Schaum in Berührung treten, welcher ausreichend klebrig ist, um hinreichend an der Bahn zu haften, der.aber nicht mehr völlig flüssig ist, um von dem Bahnenmaterial übermäßig aufgenommen zu werden. Solch eine übermäßige Absorption ist anerkanntermaßen ein Problem bei früher vorgeschlagenen Herstellungsverfahren.

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Einige der Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die Verwendung einer konventionellen Vorrichtung für die kon- tinuierliche Herstellung von Polymerschaumsträngen mit einer relativ einfachen Abänderung erzielt werden. Nach der Fig. 8 umfaßt solch eine konventionelle Vorrichtung einen nach oben offenen Kanalförderer, der durch Papierseitenbahnen 80 gebildet ist, die von festen stationären Seitenwänden 81 gestützt . werden, und eine Papierbodenbahn 82, welche auf einem nicht dargestellten Förderband liegt, das den Kanalförderer in Richtung des Pfeiles 83 transportiert. Eine Mischung aus flüssi-P gen Schaumreaktanten wird auf die Bodenbahn 82 durch eine Zuführdüse (nicht dargestellt) aufgegeben, die sich über dem Förderer an dessen Stromaufwärtsende hin- und herbewegt, und die Schaumreaktanten dehnen sich aus, während sich der Förderer weiterbewegt. Solch eine konventionelle Vorrichtung ist wohlbekannt und bedarf daher keiner weiteren Beschreibung.

Die Abänderung der vorliegenden Erfindung beinhaltet, daß man die Zuführdüse stationär hält und sie mit einem Rohr 84 verbink det, das zu einem Trog 85 führt, der sich über die Breite des Kanalförderers erstreckt und mit minimalem Spielraum über der Bodenbahn 82 gehalten ist. Der Trog kann aus Blech geformt sein und umfaßt eine Vorderwand 86, die sich nach oben zu einer Lippe 87 erstreckt, die zu einer abwärts geneigten Fallplatte 88 führt. Eine Stauplatte 89 teilt den unteren Teil des Bottichs in zwei Abschnitte, von denen jeder mit dem Rohr 84 durch ein entsprechendes Zweigrohr 9o verbunden ist.

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Bei dieser Ausführungsform bildet die Troglippe 87 den Damm und flüssige Sehaumreaktanten, die dem Trogboden zugeführt wurden, beginnen sich auszudehnen und hochzusteigen, bis sie über den Damm bzw.. die Lippe 87 fließen und abwärts entlang der Platte 88 auf die Bodenbahn 82 des Kanalförderers gelangen. Somit kann gleichmäßige Verteilung der flüssigen Schaumreaktanten ohne den Einsatz irgendeiner sich hin- und herbewegenden oder sich anders bewegenden Düse gewährleistet werden. Weiterhin wird statt flüssiger Reaktanten sich ausdehnender Schaum auf die Bodenbahn 82 des Kanalförderers gegeben, und besagter Schaum hat die Tendenz, seine gewollte Lage auf dem Förderer beizubehalten, so daß der Förderer mit niedrigerer Geschwindigkeit als gewöhnlich gefahren werden kann.

Da der Trog 85 nicht verstellbar ist kann es vorkommen, daß bestimmte Rezepturen von Schaumreaktanten nicht hinreichend verfestigt werden, bevor sie auf den Kanalförderer fließen. Dieses Problem kann bewältigt werden, indem man, wie dargestellt, eine rechtwinklige Schürze Sl vorsieht, die bei 92 an der Basis des Trogs 85 angebracht ist und sich stromabwärts bis in eine passende Entfernung von der Fallplatte 88_r erstreckt. Die Schürze liegt über der Bodenbahn 82 des Kanalförderers und wird von einer Bahn aus silikonisiertem Papier geformt. Die Reibung zwischen dem Schaum und der Schürze verzögert den Schaumfluß, um ein höheres Maß an Schaumausdehnung

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zu bewirken, bevor der Schaum die Bodenbahn 82 des Förderers erreicht. Wenn erwünscht, kann die Verteilung des Schaumes
über dem Kanalförderer dadurch reguliert werden, daß man die Kante der Schürze so formt, wie durch die gestrichelte Linie 91a angezeigt und wie bezugnehmend auf die Figuren 6a und 6b erklärt. ^:

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Claims

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Patentansprüche

( 1. \ Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen jPtflymerschaumstranges aus einer Mischung von flüssigen Schaumreaktanten , bei dem der ausgedehnte Schaum in einem sich kontinuierlich bewegenden, kanalförmigen Förderer gebildet wird, gekennzeichnet durch die Schritte: kontinuierliche Zuführung einer Mischung von flüssigen Schaumreaktanten auf den Boden eines Behälters, Ausdehnung der Mischung nach oben in besagtem Behälter als Folge chemischer Reaktion zwischen besagten Reaktanten, Fließen von teilweise ausgedehntem Schaum aus besagtem Behälter über einen Damm vor der vollständigen Ausdehnung der Mischung, und nachfolgend Beendigung des Ausdehnungsprozesses in einem kanalförmigen Förderer in welchem der Schaum kontinuierlich von besagtem Damm wegbewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Mischung aus flüssigen Schaumreaktanten gleichzeitig zu verschiedenen Abschnitten des besagten Behälters gefördert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des Schaums flach gehalten wird, wenn sich der Schaum entlang des besagten kanalförmigen Förderers bewegt.

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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung des über den Damm fließenden Schaums an dem Damm entlang variiert wird.

5· Verfahren nach Anspruch h , dadurch gekennzeichnet, daß mehr Schaum über die Enden des Dammes als über dessen Mittelstück fließt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß über besagten Damm fließender Schaum sich danach während der Beendigung der Schaumausdehnung abwärts entlang einer geneigten Oberfläche bewegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel besagter geneigter Oberfläche so eingestellt wird, daß die obere Oberfläche des Schaumes flach gehalten wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Form besagter geneigter Oberfläche so einreguliert wird, daß die obere Schaumoberfläche flach gehalten wird.

9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der über besagten Damm fließende Schaum über eine stationäre Oberfläche fließt, bevor er besagten kanalförmigen Förderer erreicht.

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Io- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis S₃ dadurch gekennzeichnet, daß eine Lippe des besagten Behälters unter besagtem Damm liegt und, wenn sich nach oben ausdehnender Schaum über besagte Lippe steigt, der Schaum mit einer Materialbahn in Berührung kommt, welche aufwärts gegen besagten Damm bewegt wird, wobei besagte Materialbahn zu einem Teil des Damms wird und danach den Boden des besagten kanalförmigen Förderers bildet«

11, Verfahren nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum dauerhaft an besagter Materialbahn haftet.

12. "Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter, in dem sich flüssige Schaumreaktanten nach oben ausdehnen können, durch Zuführmittel zur Aufgabe flüssiger Schaumreaktanten auf den Boden des besagten Behälters, durch einen Damm, der mit besagtem Behälter so verbunden ist, daß durch Ausdehnung in besagtem Behälter aufsteigender Schaum über besagten Damm fließt, und durch einen mit besagtem Damm verbundenen kanalförmigen Förderer zur kontinuierlichen Wegförderung von Schaum von besagtem Damm.

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13* Torrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich^ net,, daß besagt er Behälter einen Trog umfaßt, dessen Länge ' ' der Breite-des herz us teil enden Sehaumstranges entspricht» '■

1^. Vorrichtung nach Anspruch 13 ₃ dadurch gekennzeichnet,' daß die Breite des besagten Trogs mit der Troghöhe zunimmt. - - ^:"_""^{; ;} " ■ '

t IS« ^Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruches gekennzeichnet durch eine oder mehrere Stauplatten, die' innerhalb des Trogs angeordnet sind, um den unteren Teil des Trogs in Ab-schnitte zu teilen,

16, Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeicirnetj daß besagte Zuführmittel zur Aufgabe von flüssigen Schaumreaktanten auf den Trogboden so eingerichtet sind, daß die Reaktanten separat und gleichzeitig jedem der besagten Tro.gabschnitte zugeführt werden.

17* Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Einregulierung der horizontalen Querschnittsform besagten Behälters.

18, "Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., daß besagter kanalförmiger Förderer einen Kanal umfaßt., der aus kontinuierlichen Material-

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bahnen·.gebildet ist,, die von entsprechenden Vorratsrollen ab^ezpgen .-werden, wobei eine Bodenbahn den Kanalboden bildet und zwei Seitenbahnen, unmittelbar an jeder Kante der besagten Bodenbahn liegend, die Kanalseiten bilden.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein Förderband, dessen Förderteil sich von besagtem Behälter fortbewegt und besagte Bodenbahn trägt, wobei diese von besagtem Förderband von ihrer Vorratsrolle aufwärts an besagtem Behälter vorbei abgezogen wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine horizontal angeordnete Rolle über einer Lippe des besagten Behälters, wobei die besagte Bodenbahn, bevor sie von dem Förderband getragen wird, über besagte Rolle eingezogen wird, und die Rolle und der der Rolle überliegende Bereich besagter Bahn den Damm bilden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine horizontal angeordnete Rolle, die an eine Lippe des besagten Behälters angrenzt, wobei besagte Bodenbahn über besagte Rolle eingezogen wird bevor sie von dem Förderband getragen wird, und besagte Lippe des Behälters, oder eine Erweiterung derselben, über besagter Rolle hängt und den besagten Damm bildet, wobei die besagte Bodenbahn zwischen der Rolle und besagter Lippe oder ihrer Erweiterung Mndurchläuft.

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22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch eine abwärts geneigte Fallplatte, die sich zwischen den Damm und besagtes Förderband erstreckt, wobei die Bodenbahn des kanalförmigen Förderers von der Fallplatte getragen wird und sich abwärts entlang der Fallplatte bewegt, bevor sie das Förderband erreicht.

23· Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch Einstellmittel für den Neigungswinkel besagter Fallplatte.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch Einstellmittel für die Oberflächenform der besagten Fallplatte.

25· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 2k, gekennzeichnet durch eine Sperre, die von besagter Behälterlippe getragen wird und einen Teil des besagten Damms bildet, wobei besagte Sperre entlang ihrer Länge so geformt ist, daß eine variierende Verteilung des Schaumflusses entlang der Länge der Sperre erzeugt wird.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 2*t, gekennzeichnet durch eine Schürze aus Blattmaterial» die an besagter Behälterlippe angebracht ist und über besagter Bodenbahn liegt, wobei die frei Kante der Schürze so beschichtet ist, daß variierende Hemmstufen auf den Schaumfluß über

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die Schürze ausgeübt werden.

27. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromaufwärtsende des Förderbandes an eine Lippe des besagten Behälters angrenzt und besagte Bodenbahn an besagter Lippe vorbei und dann um besagtes Ende des Förderbandes herum eingezogen wird, um danach von dem Förderband gehalten zu werden, wobei das besagte Ende des Förderbandes und der diesem Ende überliegende Bereich der Bodenbahn besagten Damm bilden.

28. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Behälter ein innerhalb des kanalförmigen Förderers gehaltener Trog mit einem minimalen Abstand von dem Fördererboden ist₃ wobei besagter Trog eine zur einer nach unten gerichteten Fallplatte führende Lippe aufweist und sich die Fallplatte von besagter Lippe zu einer an den Fördeferboden angrenzenden Position erstreckt,wobei die besagte Lippe · den besagten Damm bildet. :■"' ·

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Schürze aus Blattmaterial, die an besagtem Trog angebracht ist und sich stromabwärts vom Förderer unter die untere Kante der besagten Failplatt'e erstreckt' und über flem" For'dererboden liegt,' wobei" besagte Schürze dazu dient» den Schaümflüß von der Fallpiätte auf den'FBrüerer^izü hemmen. '

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3ο. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Kante besagter Schürze so beschichtet ist j daß sie variierende Henmstufen auf den Schaumfluß über besagte Schürze ausübt.

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