DE3031229A1 - Verfahren zum ausschaeumen von geschlossenen hohlprofilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen
• Hohlprofilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Hohlprofilen mit Polyurethan-Isolierschaum, wobei eine bestimmte Menge Polyurethall-Masse in ein Hohlprofil eingebracht und anschließend aufgeschäumt wird.
• Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die aus einer Schäumanlage und einem Mischkopf mit mindestens einer Auslaufdüse besteht.
• Das Aufschäuinen von Hohlprofilen mit Polyurethanschaum ist an sich bekannt und unproblematisch, wobei es keine Rolle spielt, ob geschlossene oder offene Hohlkörper auszusc>!äun!en sind. Schwierigkeiten beim Ausschäumen ergeben sich jedoch in erheblichem Maße, wenn Hohlprofile mit unterschiedlichen Querschnitten, ggf. mehreren Kammern und Längen von mehreren Metern auszuschäumen sind.
• So. ist beislielsweise bekannt, Hohlkörper mit Polyuretbanschaum von verschiedenen Raumgewichten auszuschäumen, wobei der auszuschäumende Raum ein bestimmtes Längen-, Breitenulld Ho#henverhältnis nicht über- bzw. unterschreiten darf.
• Sind die Profile dickwandig und bestehen sie aus Kunststoff oder Metallen, so kann die Ausschäumung ohne Verwendung eines Iormträgers vorgenommen werden. Hierbei wird eine bestimmte Menge flüssige Polyurethanmasse in das stehende Hohlprofil gegossen. Durch Reaktion steigt dann der Schaum in dem Profil iiach oben und füllt dieses vollständig aus. Wegen der Reibungsenergle, die beim Steigvorgang des Schaumes an den Profilwänden entsteht, steigt der Schäumdruck solange an, bis das Profil vollständig gefüllt ist. Dies hat aber zur Folge, daß das Raumgewicht des Schaumes nach Abschluß des Schäunworganges recht unterschiedlich ist. Je nach Länge des auszuschärmenden Profils können Unterschiede im Raumgewicht bis zu 100 g/l auftreten. Raumgewichte unter 50 g/l sind dagegen nicht erreichbar. Auch kann dieses Verfahren nicht bei düniiwandigen Profilen angewandt werden, da wegen des hohen Druckes, der während des Schäumvorganges entsteht, die Profilwandungen nach außen gedrückt werden. Dieser Nachteil ist zwar durch einen Formträger behebbar, eine Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wäre dann aber nicht mehr gegeben.
• s wurde auch versucht, dieses Verfahren so abzuändern, daß man in stehende Profile nur soviel Polyurethanmasse einfließen läßt, daß damit eine Profilhöhe von ca. 50 - 100 cm ausgesc1#äumt werden kann, wonach der Vorgang durch Einfüllen von ungeschäumter Polyurethanmasse wiederholt wird und dies so oft bis das Ausschäumen des Profiles vollständig abgeschlossen ist. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in den hohen Investitionskosten, da der Mischkopf über mehrere Profile fahren muß und diese nach einem vorbestimmten Programm in Intervallen füllen muß. Dieses Verfahren hat sich des halb nur für recht kurze Profile mit großen Querschnitten durchsetzen können, weil dann nämlich beim Eìnfließen der Polyurethanmasse diese nicht an die Profilwand spritzen kann wodurch sie durch Festkleben daran den Querschnitt des Profiles durch Aufschäumen schließen würde. Ein Nachfüllen wäre folglich im nächsten Intervall bereits nicht mehr möglich.
• Es ist auch bekannt, Hohlkörperprofile mit sehr leic!-lten Schäumen zu füllen, indem ein Kunststoff- oder Metallband über eine Rollvorrichtung zu einem geschlossenen Profil geformt wird, wobei vor dem endgültigen Schließen des Profiles die Polyurethanmasse kontinuierlich eingeleitet wird Mit diesem Verfahren sind Raumgewichte bis zu 20 g/l erreichbar. Es eignet sich besonders zum Ausschäumen der Isolierungen für Heizleitungen, für das Ausschäiuuen von Rolladen, Profilen aus Aluminium etc. Dieses Verfahren ist jedoch nicht bei geschlossenen Profilen anwendbar.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Profilen mit Polyurethan-Isolierschaum zu besitzen, das für Profile beliebiger Querschnitte mit einer oder mehreren Kammern und in Längen von mehreren Metern einsetzbar ist, womit Raumgewicht-e von 20 -30 g/l über die gesamte Profillänge gleichbleibend erreichbar sind, das Verfahren auch für dünnwandige Profile direkt, ohne Einsatz eines Formträgers, anwendbar und halb- bzw.
• vollautomatisch wirtschaftlich durchführbar ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die Polyurethanmasse nach Aufbereitung und Mischung auf t#i n#-n Materialstreifen, in einer Menge die für das Ausschäumen einer Profilkammer bestimmter Größe notwendig ist, förd#rt, die Materials treifen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in die Profilkainmer verbringt und innerhalb der Profilkaininer ausschäumt, den Materialstreifen in der Profilkammer läßt und mit einschäumt.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß sie im wesentlichen aus der Schäumanlage mit einem Mischkopf besteht und über eine ein- oder mehrstralllige Auslaufdüse verfügt, die über einem Materialstreifen mündet, der sich kontinuierlich unter diesem Mischkopf rtit gleichmäßiger Geschwindigkeit vorbeibewegt, eine Schneidvorrichtung und eine Antriebseinrichtung für den Materialstreifen vorgesehen ist.
• Vorteilhafterweise wird der Materialstreifen von einer Rolle abgespult.
• Mit Vorteil. werden Materialstreifen aus Papier, Kunststoff, Metall o.dgl. angewandt.
• 1,rfindungsgemäß ist der Materialstreifen zur Erzielung einer hinreichenden Stabilität profiliert.
• Erfindungsgemäß sind die Förderrollen der Antriebseinrichtung so profiliert, daß sie den geförderten Materialstreifen mit einem entsprechenden Profil versehen.
• Die Erfindung ist zum besseren Verständnis anhand des in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung zur Durc: führung des Verfahrens im Betrieb und Fig. 2 den profilierten Materialstreifen Die in Fig. 1 dargestellte Schäumvorrichtung besteht im wesentlichen aus der Schäumanlage 1 mit ihrem Mischkopf 2 in dem die Polyurethanmasse PU in bekannter Weise aufbereitet bzw. vermischt wird und über eine Auslaufdüse 3, auf (3a, 3b) vorbeilaufende Materialstreifen 4, (4a, 4b) gefördert wird. Der Materialstreifen 4 besteht vorzugsweise aus Papier und besitzt zum Zwecke der Notwendigen Steifheit und Aufnahmefähigkeit für die Polyurethanmasse ein Profil, wie es als Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist.
• Die Auslaufdüse aa und 3b fördert soviel Polyurethanmasse auf die Materialstreifen 4a und 4b wie für das Aufschäumc einer Profilkammer 5a bzw. 5b benötigt wird. Die Auslaufdüse 3 kann ein- oder mehrstrahlig ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel ist die Auslaufdüse 3 zweistrahlig dargestellt, da zwei Profilkammern gleichzeitig mit Polyurethanmasse auf Materialstreifen beschickt werden.
• Die Materialstreifen 4 bzw. 4a und 4b werden von einer Rolle 6 abgespult und durch das Rollenpaar 7 und 8 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben. Die Rollen 7 bzw. 8 geben dabei dem Streifen 4a bzw. 4b gleichzeitig das gewünschte Profil und unter der Auslaufdüse 3 hinweg in die Profilkammer 5 verbracht.
• Während die Materialstreifen 4a und 4b unter den Auslaufdüsen 3a und 3b vorbeibewegt werden, fördern die Düsen die für die Auss#chäumung der Hohlkamrnerprofile Sa und Sb notwendige Menge Polyurethanmasse auf die vorbeilaufendon Materialstreifen 4, die anschließend in die Hohlkammern 5 verbracht werden, wo sie verbleiben und mit eingeschäumt werden.
• Hat ein mit Polyurethanmasse gefüllter Materialstreifen 4 das Ende des Hohlkainmerprofiles 5 erreicht, wird durch eine entsprechend ausgebildete, allgemein bekannte Vorrichtung, wie Lichtschranke, Kontaktvorrichtung o.dgl. der Materialzufluß und der Antrieb der Förderrollen 7 und 8 gestoppt, die Materialstreifen 4 mittels einer Schneidvorrichtun? 9, die beispielsweise von einem Pneumatikzylinder 10 betätigt wird, abgeschnitten, das Profil 5 quer zum Materialstreifen 4 um die entsprechende Anzahl Hohlkammern 5a - 5g, die zu füllen sind, weiterbewegt und der Beschickungsvorgang für das bzw. die nächsten Kammerprofile 5c, 5d begonnen.
• Mit: dcm c-rfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann auch ein sehr leichter Schaum bis zu 20 g/l erzielt werden.
• Das Polyurethan-Material kann in den Hohlkammern des Profiles.
• frei aufschäumen, so daß keine schädlichen Drücke auf die Wandungen des Profiles einwirken, damit diese nicht beschS-digt, d.-h. ausgebeult werden können.
• Wenn für die Steifheit der Profile Armierungen notwendig sind, können diese durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren mit eingeschäumt werden, indem die Armierungsprofile, die in den Abbildungen nicht dargestellt sind, vor dem Ausschäumen entweder in die Profilkammer eingebracht werden, oder beispielsweise U-Profile, über ein Rollenpaar mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in das Hohlkanrmerprofil gefördert werden. Im ersteren Falle wird das Ausschäumen der Hohlkammer mit dem Armierungsprofil erfolgen, während es im zweiten Fall während des Einschubvorganges gleichmäßig und kontinuierlich auf die Innenseite des offenen (U-förmigen) Armierungs- Profiles aufgetragen wird.
• Der Beginn der Reaktion der Polyurethanmasse kann frei eingestellt werden, nur muß die Einstellung so vorgenommen werden, daß die Reaktion dann beginnt, wenn die Materialstreifen 4 mit der Polyurethanmasse bis zum ]:nde des Profiles eingefahren sind, was je nach Pofillänge ca. 10 bis 20 sec. dauert.
• Der Aufschäumvorgang beginnt am Ende des Profiles mit: dem Polyurethanmassen teil, der zuerst auf dem Materialstreifen 4 aufgebracht wurde und wird sich kontinuierlich zum Anfang des Profiles fortsetzen und dabei das T'rofil gleichmäßig füllen. Dadurch ist auch gewährleistet, daß die in der Hohlkammer des Profiles enthaltene Luft vollständig entweichen kann und keine Lufteinschlüsse auftreten.

Claims (7)

1. Patentansprüche Verfahren zum Ausschäumen von geschlossenen Hohlprofilen mit Polyurethan-Isolierschaum, wobei eine bestimmte Menge i?olyurc#than-.Masse in ein @ohlprofil eingebracht und anschließend aufgeschäumt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß man die Polyurethanmasse nach Aufbereitung und Mischung auf einen Materialstreifen, in einer Menge, die für das Ausschäumen einer Profilkamner bestimmter Größe notwendig ist, fördert, die Materlaistreifen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in die Profilkammer verbringt und innerhalb der Profilkammer aussohäumt, den Materialstr@ifen in der Profilkammer läßt und mit einschäumt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n n e t, d a ß die Profilkammern (5) nach Einbringen des Materialstreifens (4) mit der Polyurethanmasse von hinten nach vorne fortschreitend ausgeschäumt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die aus einer Schäumanlage und einem Mischkopf mit mindestens einer Auslaufdüse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein- oder mehrstrahlige Auslaufdüse (3,3a,3b) vorgesehen ist, die über einem Materialstreifen (4) mündet, der sich kontinuierlich unter dieser Aus laufdüse (3) vorbeibewegt und eine Schneidvorrichtung (9) sowie eine Antriebsoinrichtung (7,8) für denNaterialstreifen (4,4a,4b) vorgesehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , d a ß der Materialstreifen(4) von einer RolLe (.6) abgespult wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, d a ß der Materialstreifen (4) aus Papier, Kunststoff oder Metall besteht.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, d a ß der Materialstreifen (4) profiliert ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, d a ß die Förderrollen (7,8) der Antriebseinrichtunq so profiliert sind, daß sie den geförderten Materialstreifen (4) mit einem entsprechenden Profil versehen.