Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine zur Herstellung von Formteilen aus expandierbarem Polystyrol mit mindestens einem zwischen zwei Formrahmen liegenden Etagenformrahmen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einer Formmaschine in Etagenbauart mit zwei Etagen, einen Etagenformrahmen zwei je einer Form zugehörige Formkerne tragen zu lassen, wobei die beiden zur Form gehörenden Formmäntel an zwei, auf gegenüberliegenden Seiten des Etagenformrahmens angeordneten, äusseren Formrahmen befestigt sind. Die Injektoren für die Materialbeschickung der Formen und mechanische Auswerfer für die Stückentnahme sind rückseitig je eines Formmantels der beiden äusseren Formrahmen angeordnet. Die Installationen für die Materialzuführang und die Vorrichtungen zur Betätigung der Auswerfer zu je einer Form sind demnach örtlich weit voneinander getrennt und sind dementsprechend konstruktiv aufwendig und kompliziert.
Es sind auch bereits Formmaschinen mit mehr als zwei Etagen bekanntgeworden. Diese Bauart bedingt, dass bei den zwischen zwei äusseren Formrahmen liegenden Etagenformrahmen die Materialzuführung durch oben auf den Schmalseiten der Etagenformrahmen sitzende Injektoren zu erfolgen hat. Diese seitwärts in die Formen mündende Beschickung lässt die Verwendung von Mehrfachformen nicht mehr zu. Formmaschinen dieser Art werden deshalb ausschliesslich zur Herstellung von plattenförmigen Formstücken eingesetzt. Bei Formmaschinen dieser Gattung fehlen auch die Anordnungsmöglichkeiten für mechanische Auswerfer, so dass man gezwungen ist, an deren Stelle störungsanfällige, pneumatische Ausstossvorrichtungen anzuwenden.
Um diesen vorstehend erwähnten Nachteilen zu begegnen, war die Erfindung die Aufgabe gestellt, bei einer Formmaschine der eingangs erwähnten Art, ein oder mehrere Etagenformrahmen so auszubilden, dass Geräte, wie beispielsweise Materialinjektoren und mechanische Auswerfer, quer zu den Formtrennebenen gerichtet, an die Formen angesetzt werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst worden, dass der Etagenformrahmen zwischen zwei an diesem fest angeordneten Heiz- und Kühlkammern einen parallel zu den Formtrennebenen liegenden Geräteraum aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Vertikallängsschnitt einer Formmaschine in Horizontalbauart mit zwei Etagen,
Fig. 2 einen Querschnitt II-II durch die Formmaschine nach Fig. 1,
Fig. 3 im Vertikallängsschnitt und in grösserem Massstab einen Injektor der Formmaschine,
Fig. 4 den Injektor nach Fig. 3 im Schnitt IV-IV gesehen,
Fig. 5 als Variante in gleicher Darstellung wie Fig. 3 ein Injektor in Drehschieber-Bauart und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Formmaschine mit vier Etagen.
Die Formmaschine gemäss Fig. 1 und 2 weist vier horizontalliegende Führungssäulen 1 auf, an deren rechtsliegenden Enden mittels Muttern 2 ein stationärer Formrahmen 3 fest verankert ist. Die entgegengesetzten Enden der Führungssäulen 1 sind durch eine Lagerplatte 4 untereinander verbunden. Die Führungssäulen 1, der stationäre Formrahmen 3 und die Lagerplatte 4 bilden gemeinsam ein festes Maschinengestell. welches von einem nicht gezeichneten Gestellunterbau getragen ist.
An den vier Führungssäulen 1 ist ein beweglicher Formrahmen 5 längsverschiebbar geführt und mittels einer doppelt- wirkenden, hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 6 in Schliess- und Öffnungsstellung verschiebbar. Mit dem stationären Formrahmen 3 und dem beweglichen Formrahmen 5 ist je ein Basisrahmen 7 festverschraubt, mit welchem seinerseits eine Basisplatte 8 und eine Formträgerplatte 9 festverbunden sind, die je eine Heiz- und Kühlkammer 10 dicht umschliessen. Von oben münden eine Dampfzuleitung 11 und eine Wasserzuleitung 12 in die Heiz- und Kühlkammern 10 und am Grund derselben ist je eine Wasserableitung 13 an geschlossen.
Zwischen dem stationären Formrahmen 3 und dem beweglichen Formrahmen 5 ist ein Etagenformrahmen 14 an den Führungssäulen 1 längsverschiebbar geführt. Doppelseitig trägt die ¯er Etagenformrahmen 14 zwei Basisplatten 8 und zwei Formträgerplatten 9, die zwei, durch einen Geräteraum 15 voneinander distanzierte Heiz- und Kühlkammern
10 bilden. Auch in diese beiden Heiz- und Kühlkammern 10 münden Dampfzuleitungen 11 und Wasserzuleitungen 12, und ebenfalls sind an diesen Wasserableitungen 13 angeschlossen.
Die beiden Formträgerplatten 9 des Etagenrahmens 14 tragen Formmäntel 16, und zugehörige Formkerne 17 sind an den Formträgerplatten 9 der beiden Formrahmen 3 und 5 befestigt. Von diesen durch je einen Formmantel 16 und je einen Formkern 17 gebildeten Formen sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in je einer Formtrennebene deren sechs vorhanden. Für den Dampfdurchtritt von den Heiz- und Kühlräumen 10 zu den durch einen Formmantel 16 und einen Formkern 17 bei Formschluss gebildeten Formhohlraum sind an den Formträgerplatten 9 und an den Formkernen 17 Dampfdüsen 18 angebracht.
Entsprechend der Anzahl Formen sind im Geräteraum 15 sechs Injektoren 19 untergebracht, von welchen in Fig. 1 der Übersicht halber nur einer dargestellt ist. Wie in den Fig. 3 und 4 in grösserem Massstab dargestellt ist, besteht ein T-förmiger Injektor 19 aus einer Materialzuführung 20 und zwei Schenkeln 22 sowie einer durch die Schenkel 22 sich erstrekkenden, ebenfalls T-förmigen Luftdüse 21. Der Injektor 19 erstreckt sich mit den zwei sich verzweigenden Schenkeln 22 in einem kurzen Rohrstück 23 durch die Heiz- und Kühlkammern 10 und hat mit bombierten Enden dichtende Auflage an einer sphärischen Partie 24 der Formträgerplatten 9.
Diese Partie 24 hat eine Austrittsöffnung 25. Mit Betätigung einer an einem Schenkel 22 angelenkten Stange 26 ist der Injektor 19 um die Achse der Materialzuführung 20 verschwenkbar und kann wahlweise in mit den beiden Austritts öffnungen 25 überdeckender Lage in Leitungsverbindung mit den Formhohlräumen, oder in die in Fig. 4 strichpunktiert gezeichnete Schliessstellung gebracht werden. Wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind die je einem Injektor 19 zugehörigen Stangen 26 durch ein Gestänge miteinander gekoppelt und über dieses von einem zentralen Organ gemeinsam und gleichzeitig betätigbar.
Jeder Form ist auch je eine Auswerferstange 27 zugeordnet, die, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, von einem nicht näher dargestellten Antrieb 28 über Wellen 29 und mit diesen fest verbundenen Hebeln 30 betätigt werden.
Die Formmaschine ist in Fig. 1 in Offenstellung gezeichnet, in welcher der Formprozess vollendet ist. Formlinge 31, von welchen nur einer strichpunktiert angedeutet ist, sind von den Auswerferstangen 27 aus dem Formmantel 16 mechanisch ausgestossen worden und fallen in unterhalb der Formmaschine bereitgestellte Behälter.
In dem nun folgenden Arbeitstakt wird für den Formschluss die Zylinder-Kolbeneinheit 6 hydraulisch beaufschlagt, so dass der bewegliche Formrahmen 5 nach rechts verschoben wird, und zwar ist dabei der Hub so gross, dass bei Anschlag der Formträgerplatte 9 des beweglichen Formrahmens 5 an die linke Stirnseite des Etagenrahmens 14, der letztere nach rechts mitgestossen wird, bis die rechte Stirnseite des Etagenrahmens 14 an der Formträgerplatte 9 des stationären Formrahmens 3 zum Anschlag kommt. In der nun erfolgten Schliessstellung bilden die Formmäntel 16 und die zugehörigen Formkerne 17 je sechs beidseitig des Etagenrahmens 14 liegende, geschlossene Formhohlräume, die in der Gestalt dem angedeuteten Formling 31 entsprechen.
Mit in Öffnungsstellung gesteuerten und druckluftbeaufschlagten Injektoren 19 wird von diesen das Rohmaterial, feinkugeliges vorgeschäumtes Polystyrol, von einem Vorratsbehälter angesaugt und in die Formhohlräume eingeschlossen.
Nach Formbeschickung werden die Heiz- und Kühlkammern 10 über die Dampfzuleitungen 11 mit Dampf beaufschlagt, mit welchem das in die Formhohlräume injizierte Polystyrol-Granulat im kombinierten Dampfstoss-Autoklav Verfahren der Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird. Das heisst, in einer ersten Phase werden mit sogenannter Stossbedampfung zeitlich nacheinander die Heiz- und Kühlkammern 10 des Etagenrahmens 14 und anschliessend die Heiz- und Kühlkammern 10 des stationären Formrahmens 2 und des beweglichen Formrahmens 5 mit Dampf beaufschlagt, welcher unter Druck über die Dampfdüsen 18 in die Formhohlräume einströmt und das eingefüllte Polystyrol durchdringt. In einer weiteren Phase-werden mit der sogenannten Autoklavbedampfung die Heiz- und Kühlkammern 10 des Etagenformrahmens 14, des stationären Formrahmens 2 und des beweglichen Formrahmens 5 alle gleichzeitig mit Dampf beaufschlagt.
Anschliessend folgt in einem Kühlprozess die Erstarrung des vorgängig unter Wärmeeinwirkung verschweissten Polystyrols. Dabei wird Kühlwasser über die Wasserzuleitungen 12 in die Heiz- und Kühlkammern 10 eingeleitet. Das im Grund der letzteren sich sammelnde Abwasser wird über die Wasser ableitungen 13 abgeführt.
Zum anschliessenden Entformen wird die Zylinder-Kol ben-Einheit 6 auf Rückzug gesteuert, wobei der bewegliche Formrahmen 5 nach links sich bewegend, mittels nicht ge zeichneten, mechanischen Mitnehmern auch den Etagenrah men 14 in die Öffnungsstellung zieht. Die vorstehend be schriebenen Arbeitsgänge - Formschluss - Formbeschickung - Erwärmungsprozess - Kühlprozess - Öffnen der Formen und Ausstossen der Formlinge - sind in einem zeitlich abge stimmten Zyklus automatisch gesteuert.
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind offensichtlich. Der erfindungsgemässe Geräteraum 1 des Etagenrahmens 14 gestattet die zweckmässigste Anordnung der Injektoren 19 und der mechanischen Auswerfereinrichtung 27 bis
30 und dies insbesondere bei der Verwendung von Mehrfachformen. Zudem sind die erwähnten Geräte an einem Ort zentralisiert, was vor allem die Leitungsführung zu den Injektoren 19 und den Antrieb der Auswerferstangen 27 wesentlich vereinfacht. Als vorteilhaft kann ferner die Neuge staltung der Injektoren 19 bezeichnet werden. Die beiden fest am Etagenrahmen 14 angeordneten Heiz- und Kühlkammern
10 mit den zugehörigen benachbart einander gegenüberliegenden Formträgerplatten 9 ermöglichen die Anwendung der in zwei Schussrichtungen sich verzweigenden Injektoren 19.
Mit dieser Konstruktionsvereinfachung konnte eine wesent liche Kosteneinsparung erzielt werden. Als ein weiterer Vor teil kann die dabei erreichte optimale Raumausnutzung des Geräteraumes 15 gewertet werden.
Die Erfindung lässt weitere Gestaltungsmöglichkeiten von
Doppel-Injektoren offen. So kann beispielsweise, wie Fig. 5 zeigt, ein im wesentlichen gleicher Injektor 19 beidseitig fest mit den Basisplatten 8 und den Formträgerplatten 9 verbunden sein, wobei zwei über einen Lagerbolzen 32 miteinander verbundene, um die Achse desselben verschwenkbare Schieberplatten 33 die beiden Austrittsöffnungen 25 des Injektors 19 überdecken. Mit dem Verschwenken der Schieberplatten 33 kann eine Bohrung 34 in fluchtende Übereinstimmung mit den beiden Austrittsöffnungen 25 des Injektors 19 gebracht werden. In dieser, in Fig. 5 gezeichneten Schieberstellung ist der Materialfluss vom Injektor zu den Formen freigegeben.
Die Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Vieretagen-Formmaschine, wobei analog den Fig. 1 und 2 ein stationärer Formrahmen mit 3, ein beweglicher Formrahmen mit 5 und zwei Etagenrahmen mit 14 bezeichnet sind. Ebenfalls in gleicher Weise haben die vorgenannten Rahmen Heiz- und Kühlräume 10. Formmäntel 16 sind an den beiden Etagenrahmen 14 und Formkerne 17 am stationären Formrahmen 3 und am beweglichen Formrahmen 5 angeordnet. Neu gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenformrahmen 35 mit einer Heiz- und Kühlkammer
10, welcher beidseitig je ein Formkern 17 beigeordnet ist.
Mit diesem Ausführungsbeispiel ist offenbart, dass im Sinne einer Vereinfachung bei einer Formmaschine mit vier oder einer grösseren geraden Zahl von Etagen, zwischen zwei Etagenrahmen ein Zwischenrahmen 35 angeordnet sein kann, welcher mit nur einer einzigen Heiz- und Kühlkammer
10 beidseitig zwei Formkerne 17 trägt. Statt längsbeweglich könnte dieser Zwischenrahmen 35 auch stationär sein, wobei für den Formschluss beide äusseren Formrahmen 3 und 5 und je ein Etagenrahmen 14 gegengleich in Richtung gegen den Zwischenrahmen 35 verschiebbar sein müssten.