DE1779990A1

DE1779990A1 - PROCESS FOR FOAMING VACUUMS IN MOLDED PARTS SUCH AS HOUSINGS OR PROFILE SHELLS

Info

Publication number: DE1779990A1
Application number: DE19671779990
Authority: DE
Inventors: Alfred Carl Friebel
Original assignee: KUEBEL AG
Current assignee: KUEBEL AG
Priority date: 1967-02-24
Filing date: 1967-02-24
Publication date: 1973-04-26

Description

Verfahren zum Aus schäumen von liohlrEumen von Formteilen wie Gehäuse oder Profilschalen Ausscheidungsanmeldung aus Patentanmeldung P 16 53 249.3 - 15 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschäumen von Hohlräumen von Formteilen wie Gehäuse oder Profilschalen zur Herstellung von Formt eilen mittels eines ausschäumbaren Kunststoffes. Process for foaming hollow spaces in molded parts such as housings or profile shells Separation application from patent application P 16 53 249.3 - 15 The invention relates to a method for foaming cavities in molded parts such as housing or profile shells for the production of molded parts by means of a foamable Plastic.

Es ist bekannt, Formteile durch Ausschäumen von Hohlräumen, z. B. für Kühlschrankisolationen, dadurch herzustellen, indem man beide Reaktionskomponenten in den Hohlraum einführt.It is known to mold parts by foaming cavities, e.g. B. for refrigerator insulation, to be produced by combining both reaction components introduces into the cavity.

Von Nachteil ist aber, daß die beiden Heaktionskomponenten sofort bei Zusammenbringen reagieren und so den Hohlraum von außen nach innen ausfüllen. Dadurch kannes vorkommen, daß sehr verwinkelte Hohlräume nur unvollständig mit Schawnstorf gefüllt werden.The disadvantage, however, is that the two heaction components are immediately react when brought together and thus fill the cavity from the outside in. As a result, it can happen that very angled cavities are only incompletely covered with Schawnstorf be filled.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu scharen, mit welchem beliebig gestaltete Hohlräume von beliebigem Material ausschäumbar sind. Dabei soll der Ausschäumproze# quasi von innen nach außen stattfinden, damit sämtliche Ecken und Winkel des Hohlraumes gleichmäßig mit Schaumstoff ausgefüllt werden.The invention is therefore based on the object of providing a method of to flock to the aforementioned genus, with which any shaped cavities can be foamed from any material. The foaming process is supposed to # quasi take place from the inside out, so that all nooks and crannies of the cavity filled evenly with foam.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest eine der Reaktionskomponenten des ausschäumbaren Kunststoffes den hohlräumen in verkapseltem Zustand beigegeben wird, und daß danacg die Kapselung durch Energiezuführung gesprengt wird, worauf die Schaumbildung und Ausfüllung der Hohlräume einsetzt.This object is achieved in that at least one of the reaction components of the foamable plastic to encapsulate the cavities State is added, and that then the encapsulation is blown by the supply of energy whereupon the foam formation and filling of the cavities begins.

Das Verfahren zum Ausschäumen von Hohlräumen gemäß vorliegender Erfindung besitzt dadurch den grundlegenden Vorteil, daß die Schaumbildung nicht sofort beim Zusammenbringen der beiden Reaktionskomponenten einsetzt, sondern erst mit Energiezuführung und Sprengung der Kapselung. Dadurch läßt sich der AusschEumvorgang in vorteilhafter Weise steuern. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Reaktionskomponenten beliebig verteilt werden können, so daß die Schaumbildung nach Energiezuführung nicht nur von einem Punkte aus einsetzt, wie es bei den Verfahren gemäß dem Stande der Technik bei Einspritzen der Reaktionskomponenten an einer Stelle der Rall ist. Beim Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird der Kunststoff von innen nach außen ausgeschäumt und erreicht so vollständig sämtliche Winkel und Ecken Jeder noch so beliebig gestelteten Form, da man an jeder schwer zugänglichen Stelle des Hohlräumes gekapselte Reaktionskomponenten einlagern kann.The method for foaming cavities according to the present invention thereby has the fundamental advantage that the foam does not form immediately Bringing the two reaction components together begins, but only with the supply of energy and detonating the encapsulation. This makes the ejection process more advantageous Control way. Another advantage of the method according to the invention is therein too see that the reaction components can be distributed arbitrarily, so that the Foam formation after energy supply does not only start from one point, like it in the processes according to the prior art with injection of the reaction components at one point the rall is. In the method according to the present invention, the Plastic is foamed from the inside out and thus completely reaches all of them Nooks and crannies Any shape, no matter how arbitrary, as it is difficult to get at each one can store encapsulated reaction components at an accessible point of the cavities.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine gebremsten Schaumstoffsysteme mehr zur Anwendung gelangen.Another advantage of the invention is that none braked Foam systems are more used.

Lin weiterer hervorragender Vorteil der Erfindung ist die Steuerung des Beginns der Ausschäumung. Denn das inaktive Reaktionsgemisch hat die besondere Eigenschaft, daß es lange Zeit ohne Substanzverlust unter norrnalen Temperatur-und Druckbedingungen gelagert werden kann. Sodann kann zu einem beliebigen Zeitpunkt durch Energiezufuhr die Kapselsprengung eingeleitet werden. Durch die Sprengung des Kapselmantelmaterials werden die in der Kapsel befindlichen Materialien, d. h. eine oder mehrere Reaktionskomponenten, freigelegt, gemischt und damit das inaktive Reaktionsgemisch in ein aktives übergeführt und damit der Schäumprozeß ausgelöst.Another great advantage of the invention is control the start of foaming. Because the inactive reaction mixture has its special Property that it lasts for a long time without loss of substance under normal temperature and Printing conditions can be stored. Then can at any time the capsule rupture can be initiated by supplying energy. By blowing it up of the capsule shell material, the materials located in the capsule, i. H. one or more reaction components, exposed, mixed and thus the inactive one Reaction mixture converted into an active one and with it the foaming process triggered.

In vorteilhafter Weise wird die Energiezufuhr zur KapselsprengunE durch'£emperatureinwirkung und/oder Druckeinwirkung und/oder Energiebestrahlung und/oder durch Lösungsmitteleinwirkung bewirkt.The energy supply to the capsule blasting gun is advantageously by the effect of temperature and / or the effect of pressure and / or radiation of energy and / or caused by the action of solvents.

Durch die verschiedene Energiezuführung ist die Ausschäumung in beliebig gestalteten Hohlräumen von beliebigem Material auslösbar. So lassen sich in vorteilhafter Weise Profilschienen oder beliebig gestaltete Körperausfüllen oder, wenn diese als nenativ genutzt werden sollen, aus dem Schaumstoff herstellen.Due to the different energy supply, the foaming can be done in any way designed cavities of any material can be triggered. So can be in more advantageous Way profile rails or any shaped body filling or, if these as should be used natively, produce from the foam.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das inaktive Reaktionsgemisch von einer Ummantelung eingeschlossen, die nach der Auslösung des Schäumprozesses ggf. gedehnt oder gesprengt wird, wobei diese Ummantelung entweder als Trennfolie oder als ifaftfolie eingesetzt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß Negative direkt mit einer Haftfolie versehen, also quasi in diese eingepakt, hergestellt werden können. Oder aber es ist möglich, eine direkte Berührung des Schaumes mit der Innenseite der Form zu verhindern, wenn z. B. der Schaum mit der Form reagieren würde. Auf diese Weise lassen sich also quasi versiegelte negative herstellen. es weiteren ist es möglich, den Reaktionskomponenten feste, flüssige oder gasförmige Treibmittel zur Erhöhung des Vermischungseffektes in der Phase der Kapselsprengung beizufügen.In a preferred embodiment of the invention, this is inactive Reaction mixture enclosed by a jacket, which after the triggering of the Foaming process, if necessary, is stretched or burst, with this sheathing either is used as a separating film or as an ifaft film. This has the advantage of that negatives are directly provided with an adhesive film, so to speak packed into it, can be produced. Or it is possible to directly touch the To prevent foam with the inside of the mold when e.g. B. the foam with the Shape would respond. In this way, you can quasi sealed negative produce. It is also possible to use solid or liquid reaction components or gaseous propellants to increase the mixing effect in the phase of Enclosed capsule rupture.

Durch eine volumetrische Uberdosierung des Reaktionsgemisches kann zusätzlich in den auszuschäumenden Hohlräumen ein Uberdruck erzielt werden.A volumetric overdosing of the reaction mixture can In addition, an overpressure can be achieved in the cavities to be foamed.

3eispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschlie#end beschrieben. Dabei zeigt: Figur 1, 2 und 3 die Ausschäumung eines quadratischen Hohlraumes, wobei das inaktive Reaktionsgemisch, von denen also mindestens eine der Komponenten in eingekapseltem Zustand vorliegt, von einer Ummantelung umgeben ist Figur 4 und 5 die Ausschäumung eines weiteren rechteckförmigen und zusammenhängenden Hohlraumes und Figur 6 und 7 @ die Ausschäumung eines torosförmigen Hohlraumes Die Figuren l, 2 und 3 zeigen ein Beispiel einer Profilkörper-oder Profilbandschäumung. In einem kubischen Hohlraum mit einer Wandung 13 befindet sich.ein inaktives Reaktionsgemisch 14, wobei mindestens eine der Komponenten des Reaktionsgemisches in verkapseltem Zustand vorliegt. Das gesamte inaktive Reaktionsgemisch befindet sich in einer Ummantelung 11, die vorzugsweise aus einer geschlossenen Kapsel, z. B. einem Kunststoffschlauch besteht. Soll nun die Ausschä.umreaktion beginnen, so wird Energie hinzugeführt, wie es in Figur 2 angedeutet ist (Wärme-, Druck-, Chemische Energie). Dadurch wird das inaktive Reaktionsgemisch in seine aktive Phase übergeführt, womit der Ausschäumprozeß einsetzt. Durch den sich bildenden Schaum 15 mit einem - nach Rezeptur und Dosierung steuerbaren - Schäumdruck S dehnz sich die Ummantelung ii aus und legt sich der Innenwandung des Hohlraumes an oder es erfol-gt eine Sprengung dieser Ummantelung. In den Figuren 1, 2 und 3 besteht beispielsweise die Ummantelung ii aus einer sogenannten Kapselfolie aus elastisch-dehnharem Material. Dabei ist die Zugfestigkeit der Kapselfolie entsprechend der Gleichung d. h. diese Zugfestigkeit ist kleiner als der SchAumdruck S bei einem Folienquerschnitt fb.3 examples of the invention are shown in the drawing and then described. 1, 2 and 3 show the foaming of a square cavity, the inactive reaction mixture, of which at least one of the components is present in an encapsulated state, is surrounded by a casing; 6 and 7 @ the foaming of a toroidal cavity. FIGS. 1, 2 and 3 show an example of a profile body or profile band foaming. An inactive reaction mixture 14 is located in a cubic cavity with a wall 13, at least one of the components of the reaction mixture being in an encapsulated state. The entire inactive reaction mixture is located in a casing 11, which preferably consists of a closed capsule, e.g. B. consists of a plastic tube. If the shedding reaction is to begin, energy is added, as indicated in FIG. 2 (heat, pressure, chemical energy). As a result, the inactive reaction mixture is converted into its active phase, which starts the foaming process. As a result of the foam 15 being formed with a foaming pressure S which can be controlled according to the formulation and dosage, the casing ii expands and rests against the inner wall of the cavity or this casing bursts. In FIGS. 1, 2 and 3, for example, the sheathing ii consists of a so-called capsule film made of elastic, stretchable material. The tensile strength of the capsule film is in accordance with the equation ie this tensile strength is smaller than the foam pressure S in the case of a film cross-section fb.

Damit kann der Zeitpunkt gesteuert werden, an dem die Kapselfolie 11 durch den höheren Schaumdruck S gesprengt wird, wonach sich dann der entstehende Schaumstoff 15 frc im Volumen 12 ausdehnen kann (Fig. 3).This can be used to control the point in time at which the capsule film 11 is blown up by the higher foam pressure S, after which the resulting Foam 15 can expand frc in volume 12 (Fig. 3).

Die Kapselfolie 11 kann dabei entweder eine Trerinfolie oder eine sogenannte Haftfolie für das dargestellte Verbundsystem sein. Kennzeichnend für die Trennfolie ist die Eigenschaft, daß diese nach dem Aushärten des Schaumstoffkerns 16 beschEdigungsfrei- abgezogen werden kann. Gegenüber Polyurethanschaumstoffen sind Trennfolien aus Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Silikonkautschuk oder Trennmittel auf der basis von Paraffinen bevorzugtermaßen zu verwenden.The capsule film 11 can either be a release film or a so-called adhesive film for the composite system shown. Characteristic for the release film is the property that this is after the foam core has cured 16 can be withdrawn without damage. Compared to polyurethane foams are release films made of polyethylene, polytetrafluoroethylene, silicone rubber or release agents on the basis of paraffins to be used preferably.

Bei der Verwendung als Haft folie übernimmt die Kapselfolie 11 die Funktion einer mit dem Schaumstoff fest haftenden Oberflächenbeschnichtung, die im Hinblick auf eine gewünschte asthetische Wirkung mit Prägungen, Decors, usw. ausgestattet sein kann.When used as an adhesive film, the capsule film 11 takes over Function of a surface coating firmly adhering to the foam, which with regard to a desired aesthetic effect with embossing, decors, etc. can be equipped.

Werden die Materialeigenschaftswerte der Kapselfolie ii bezüglich der Zugfestigkeit # B so eingestellt, da# die Gleichung gilt, so kann die Kapselfolie ii nicht gesprengt werden, d. h. der sich bildende Schaumstoff stellt ein durch diese Folie 11 eingegrenztes geschlossenes System dar, das durch ein bestimmtes Volumen, Raumgewicht, eine bestillinte Druckfestigkeit und durch andere gewünschte physikalische Eigenschaften (Hart- oder Weichschaum-ystem) gekennzeichnet ist.If the material property values of the capsule film ii with respect to the tensile strength # B are set so that # the equation applies, the capsule film ii cannot be blown, that is, the foam that forms represents a closed system delimited by this film 11, which is characterized by a certain volume, density, a certain compressive strength and other desired physical properties (rigid or flexible foam). ystem).

In den Figuren 4 und 5 ist ein rechteckvörmiger, zusammenhängender Hohlraum gezeigt, der eine Wandung 13, 13a besitzt. An der Wandung 13a ist das inaktive Reaktionsgemisch 14 angeordnet, so daß das Reaktionsgemisch nach Auslösen des Ausschäumprozesses von innen nach außen, also von der inneren Wandung zur äußeren Wandung hin ausschäumt. In Figur 5 ist der ausgeschäumte Hohlraum gezeigt, der völlig mit Schaum iö ausgefüllt ist. Das inaktive Reaktionsgemisch befindet sich vor dem Ausschäumen wiederum in einer Kapselfolie 11, die entweder Trennfolie oder ilaftfolie sein kann. Nach anderen Ausführungsformen ist die Kapselfolie ganz oder teilweise von Profilschalen oder Mantelprofilen umschlossen.In Figures 4 and 5 is a rectangular, contiguous cavity shown, which has a wall 13, 13a. The inactive reaction mixture is on the wall 13a 14 arranged so that the reaction mixture after triggering the foaming process from the inside to the outside, i.e. from the inner wall to the outer wall. In Figure 5, the foam-filled cavity is shown, which is completely filled with foam is. The inactive reaction mixture is in turn in before foaming a capsule film 11, which can be either a release film or an adhesive film. According to others Embodiments is the capsule film in whole or in part from profile shells or Sheath profiles enclosed.

In den Figuren 6 und 7 ist ein torusförmiger Hohlkörper 13, 13a gezeigt, und zwar in Figur 6 vor dem Ausschäumen, in Figur 7 nach dem Ausschäumen.In Figures 6 and 7, a toroidal hollow body 13, 13a is shown, namely in Figure 6 before the foaming, in Figure 7 after the foaming.

Das erfindungsgemäße Kapselschäumverfahren, das, da die Schäumungsreaktion wünschenswerter Weise erst dann einsetzt, wenn durch eine äußere Einwirkung, d. h. durch Energiezuführung von außen wie Sprengung der Kapseln bewirkt wird, auch als Kapsellmpuls-Schäumverfahren zu bezeichnen ist, kann dadurch als Zweistufenverfahren durchgeführt werden. Zunächst erfolgt eine chemische Aktivierung des inaktiven Reaktionsgemisches mittels Druck, TemperatureinwirkuieEurch hochfrequente Energiestrahlung und sodann eine Strahlungsaktivierung, z. B. mittels Gammastrahlen einer Kobalt-Sechzigstrahlungsquelle im Strahlungsbereich von 4 - iOrlRöntgenstrahlungsdoshs,The capsule foaming process of the present invention, that since the foaming reaction Desirably only starts when an external influence, d. H. by supplying energy from the outside such as bursting the capsules is effected, too Can be described as a capsule-pulse foaming process, can therefore be used as a two-stage process be performed. First there is a chemical activation of the inactive reaction mixture by means of pressure, temperature effects, by means of high-frequency energy radiation and then radiation activation, e.g. B. by means of gamma rays from a cobalt sixty radiation source in the radiation range of 4 - iOrl X-ray radiation doshs,

Claims

P a-t e n t a n s p r ü c b e 1.) Procedure for foaming before, Cavities in molded parts such as housings or profile shells for the production of molded parts by means of a foamable plastic, characterized in that at least one of the reaction components of the foamable plastic in the cavities encapsulated state is added and then the encapsulation by energy supply is blown up, whereupon the foam formation and filling of the cavities begins.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the capsule rupture by the action of temperature and / or pressure and / or energy radiation and / or electromagnetic ionizing radiation and / or by bursts of steam and / or caused by the action of solvents.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the inactive reaction mixture is enclosed by a jacket, which according to the initiation of the foaming process, if necessary, is stretched or broken, whereby this Sheathing is used either as a release film or as an adhesive film.

4.) Method nacil claim 1 to 3, characterized in that by volumetric overdosing of the reaction mixture, an overpressure in the foamed cavities is achieved.

L e r s e i t e