CH619396A5

CH619396A5 - Process and device for producing mouldings from foamable thermoplastic granules

Info

Publication number: CH619396A5
Application number: CH1263076A
Authority: CH
Inventors: Hans Erlenbach
Original assignee: Hans Erlenbach
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1980-09-30
Also published as: DE2544714A1; DK447776A; GB1563324A; FR2327067A1; FR2327067B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formlingen aus schäumbarem, ggf. vorgeschäumten, plastischen Kunststoffgranulat, das in einer Form unter der Einwirkung von Dampf gegen erhitzte Formwände aufgeschäumt wird und der Formling nach dem Aufschäumen des Kunststoffes durch Kühlen der Formwände stabilisiert und entnommen wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art (US-PS 3 225 126, DE-OS 2 237 397) wird eine gewisse Führung des Dampfes durch den Forminnenraum hindurch dadurch erreicht, dass man dem Dampfeinlass oder eine Anzahl von Dampfeinlässen durch die Formwand hindurch führt, und den Dampf am Rand des Formwerkzeuges durch einen unvermeidlichen, zwischen den beiden zusammengeführten Formwerkzeugen verbleibenden engen Spalt hindurchtreten lässt. Diese Dampfführung ist aber weitgehend dem Zufall unterworfen. Sie mag bei engen Forminnenräumen brauchbar sein, weil dort einerseits die von den Formwänden abgegebene Wärme auch bis in die inneren Bereiche eines Formlings wirken kann, und andererseits die Formwände eine ausreichende Führung für die

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Durchströmung des Forminnenraumes mit Dampf bieten. Sobald aber Förmlinge grösserer Dicke hergestellt werden sollen, stellt sich heraus, dass nicht mehr alle Bereiche des Forminnenraumes ausreichend mit Dampf durchströmt bzw. versorgt werden, und dadurch der aufschäumende Kunststoff in solchen Bereichen des Formlings nicht ausreichend verschweisst wird.

Diese Schwierigkeit wird um so grösser, als man bestrebt ist, den Ausstoss von Formvorrichtungen möglichst gross zu machen, und die Formzeit optimal zu kürzen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur besseren Verteilung des Dampfes im Forminnenraum und die Möglichkeit einer vorher bestimmbaren, steuerbaren Dampfverteilung im Forminnenraum zu entwickeln, so dass der in den Forminnenraum eingeführte Dampf in jedem Fall unabhängig von der Formgestalt und der Wandstärke der herzustellenden Förmlinge den gesamten Forminnenraum erfasst, und die Steuerungs- und VerteilungsVerhältnisse des Dampfes im Forminnenraum reproduzierbar und vorausbestimmbar eingestellt und gesteuert werden können.

Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass zumindest während einer ersten Phase des Aufschäumvorganges Dampf in einer Strömung durch das, im Formhohlraum befindliche Granulat hindurchgeführt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird a) der Formhohlraum mit erhitzten Wandungen mit dem aufschäumenden Kunststoffgranulat gefüllt,

b) zwischen dem in den Formhohlraum eingefüllten Kunststoffgranulat Heissdampf geblasen und c) nach dichtem Verschliessen des Formhohlraumes in dessen Inneren ein Vakuum erzeugt, wobei anschliessend die Wandungen des Formhohlraumes unter Aufrechterhaltung des Vakuums im Inneren des Formhohlraumes gekühlt werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der in dem Formhohlraum geblasene Heissdampf während eines Arbeitszyklus in entgegengesetzter Richtung seiner Strömung einen in seiner Höhe einstellbaren Druck aufbauen, der sich von der Dampfauslassseite her innerhalb des Formhohlraumes ausbreitet.

Für die Durchführung dieses Verfahrens eignet sich insbesondere eine Vorrichtung mit einer Form, an ein im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuertes Heiz- und Kühlsystem für die Formwände und an ein von diesem Heiz- und Kühlsystem getrenntes Dampfsystem mit dem Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Einrichtungen für die Zuführung des Dampfes in den Forminnenraum angeschlossen ist, und dazu von dem Heiz-und Kühlsystem für die Formwände getrennte Einrichtungen für die Führung des Dampfes für den Forminnenraum aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einrichtungen für die Führung des Dampfes einen den Forminnenraum einbeziehenden Dampf-Strömungsweg bilden, der zusätzlich zum Forminnenraum mindestens ein am Formwerkzeug vorgesehenes Dampfpuffervolumen in funktionellem Zusammenwirken mit mindestens einem in Strömungsweg nach dem Forminnenraum angeordneten, bezüglich seines Querschnitts abstimmbaren oder abgestimmten Durchlass für den nach aussen zu entlassenden Dampf enthält.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass der in dem Forminnenraum eingeführte Dampf eine vorher festlegbare Dampfströmung durch den Forminnenraum bildet, deren Weg und Verteilung im Inneren des Materials optimal und reproduzierbar eingerichtet werden können. Durch die Abstimmung bzw. Abstimmbarkeit des Dampfdurchlasses hinter dem Forminnenraum in Verbindung mit dem Dampf-Puffer-Volumen kann jetzt ein reproduzierbarer Stau, und damit vorher bestimmbarer Druck des Dampfes im Forminnenraum innerhalb des dort eingeführten, aufzuschäumenden Materials erzeugt werden. Aufgrund dieser vorteilhaften Verfahrensweise hat man die Steuerung des Schäum-, Form- und Verschweissvor-

ganges sicher in der Hand, und kann diesen Vorgang entsprechend der jeweiligen gewünschten Form und Wandstärke des Formlings sowie den Eigenschaften des benutzten Materials anpassen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in mindestens einer Formwand des Formwerkzeuges Dampfauslassöffnungen als Dampfdurchlass ausgebildet, deren Gesamtquerschnitt zur Erzeugung eines Dampfstaues auf das Dampf-Puffer-Volumen und auf den Dampfeinlass zum Forminnenraum abgestimmt ist. Der Dampfeinlass sowie der Dampfauslass können dabei durch eine Mehrzahl von Dampfeinlassöffnungen bzw. Dampfauslassöffnungen gebildet sein. Die Dampfeinlassöffnungen und die Dampfauslassöffnungen können dabei mit einer Vielzahl kleiner Durchlässe bzw. siebartig ausgebildet sein.

Der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen ist dabei vorzugsweise grösser als der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen. Beispielsweise kann der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen bis im Verhältnis 50:1, beispielsweise im Verhältnis 20:1 grösser als der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen sein.

Das Puffervolumen kann im Rahmen der Erfindung mindestens eine hinter einer Formwand des Formwerkzeugs angeordnete, über Dampfauslassöffnungen mit dem Forminnenraum ständig in Verbindung stehende, und zumindest während der Zeit der Dampfeinführung nach aussen offene Dampfsammeikammer in Abstimmung mit dem Dampfeinlass und dessen Dampfeinlassöffnungen sein. Im Rahmen der Erfindung kann das Puffervolumen jedoch auch mindestens eine über Dampfeinlässe in ständiger Verbindung mit dem Forminnenraum stehende Dampfverteilerkammer enthalten.

In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung, die sich besonders für die Herstellung flacher, platten-förmiger Förmlinge eignet, enthält das Dampf-Puffervolumen Dampfverteilerkammern und Dampfsammeikammern, die als in der Rückseite der Formwand bzw. der Formwände angeordnete Kanäle ausgebildet sind, während die Dampfeinlassöffnungen und die Dampfauslassöffnungen im Bereich dieser Kanäle in der Formwand ausgebildete Durchlässe sind. Beispielsweise können die Dampfverteilerkammern und die Dampfsammeikammern in der Formwand angebrachte Nuten sein, die mittels die Durchlässe enthaltenden und die Formwandfläche schliessenden streifenförmigen Elementen abgedeckt sind.

Bei Schäum-Formwerkzeugen mit zwei im wesentlichen plattenförmig flachen, sich bei geschlossenem Werkzeug gegenüberliegenden Formwänden ist es im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft, eine Formwand oder beide Formwände mit — vorzugsweise in abwechselnder Folge angeordneten — Dampfverteilerkammern und Dampfsammeikammern zu versehen. So lässt sich in einfacher Weise ein System von Dampfauslässen wirksam an der Innenseite der Formwände mit Dampfeinlässen verschachteln, um eine intensiv wirksame Dampfverteilung und ein reproduzierbar vorherbestimmbarer Aufbau eines Dampfstaues im Forminnenraum sicherzustellen.

Eine andere Möglichkeit zur Sicherstellung einer intensiven, wirksamen Dampfverteilung bei Formwerkzeugen mit zwei im wesentlichen plattenförmig flachen, sich bei geschlossenem Werkzeug gegenüberliegenden Formwänden besteht darin, in der einen Formwand Dampfverteilerkammern und in der anderen Formwand Dampfsammeikammern anzuordnen.

In beiden Fällen ist es besonders zweckmässig, Dampfverteilerkammern und Dampfsammeikammern vorzusehen, die sich quer und parallel über die jeweilige plattenförmig flache Formwand erstrecken. Dabei können sich die Dampfverteilerkammern und die Dampfsammeikammern im wesentlich parallel zu zwei Seitenkanten der jeweiligen Formwand erstrecken.

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wobei entlang dieser beiden Seitenkanten je eine zusätzliche Dampfverteilerkammer ausgebildet sein kann, die durch die beiden, bei geschlossener Form am Aussenrand abdichtend gegeneinander sitzenden Formteile gebildet und über den zwischen sich bei geschlossener Form überlappenden Bereichen der beiden Formteile gebildeten Schlitz mit dem Forminnenraum in Verbindung steht. Es ist aber auch möglich, eine solche zusätzliche Dampfverteilerkammer als Ringkammer im Umfangsbereich des Formwerkzeugs auszubilden, die ringsum über einen zwischen den sich überlappenden Bereichen der Formwand gebildeten Schlitz mit dem Forminnenraum in Verbindung steht, und in die an mindestens einem Kantenbereich der Formwände die übrigen kanalartigen Dampfverteilerkammern einmünden. Es ergibt sich dadurch ein sehr günstiges Grundsystem der Dampfverteilerkammern, in das sich das System der Dampfsammeikammern besonders günstig einordnen lässt.

In anderer Ausführungsform der Erfindung weist die Dampfsammeikammer bzw. weisen die Dampfsammelkam-mern einen Auslass für den nach aussen zu entlassenden Dampf auf, dessen Weite zur Erzeugung eines Dampfstaues auf den Dampfeinlass zum Forminnenraum abgestimmt oder einstellbar ist. Der Dampfstau oder der Druck, in dem durch den Forminnenraum geführten Dampf, wird dann von der Dampfsammeikammer bzw. den Dampfsammeikammern her aufgebaut, und erfolgt daher langsam ansteigend, so dass ein stellen weises, abruptes Aufschäumen und Versch weissen des Materials vermieden wird.

In weiterer Ausführungsform der Erfindung kann die Dampfsammeikammer bzw. können die Dampfsammelkam-mern einen Auslass für den nach aussen zu entlassenden Dampf aufweisen, der mittels eines im Arbeitszyklus gesteuerten Ventils zur Erzeugung eines Dampfstaues während der Dampfzufuhr zum Forminnenraum zeitweise zumindest teilweise geschlossen gehalten wird. Die Dampfsammeikammer bzw. die Dampfsammeikammern bildet bzw. bilden ein ausreichendes Dampf-Puffervolumen, um auch bei völligem Ver-schliessen des Dampfauslasses eine ausreichende Dampfströmung durch den Forminnenraum in die Dampfsammeikammer bzw. Dampfsammeikammern zu gewährleisten, und den Druck in dem den Forminnenraum durchsetzenden Dampf ausreichend langsam aufzubauen.

Im Rahmen der Erfindung kann die Dampfverteilerkammer eine im Umfangsbereich des Formwerkzeugs ausgebildete Ringkammer aufweisen, wobei an stirnseitigen Endflächen schmaler Formvertiefungen Dampfeinlassverbindungen von der Dampfverteilerkammer zum Forminnenraum angeordnet sind, während in Formflächenbereichen mindestens ein Dampfauslass vom Forminneren vorgesehen ist. Auch diese Anordnung bietet die Möglichkeit, den Dampfeinlass und Dampfauslass in definierter, reproduzierbarer Weise in ihren Strömungsverhältnissen aufeinander abzustimmen, und in vorher bestimmter, reproduzierbarer Weise einen Druck in der den Forminnenraum durchsetzenden Dampfströmung aufzubauen. Darüberhinaus wird hierdurch erreicht, dass die bisher notwendigen störenden Durchführungen des Dampfeinlasses durch Heiz- und Kühlkammern an der Rückseite der Formwände vermieden und vor allem von den Stirnflächen schmaler Formvertiefungen her eine gleichmässige Verteilung und eine weitaus bessere Dampfströmung im Forminnenraum zu einem mehr oder weniger in zentraler Lage angeordneten Dampfauslass eingerichtet wird. Dabei kann die Ringkammer - wie für Sammelkammer für aus dem Forminnenraum abzusaugende Luft bekannt - im Bereich der Trennebene der Formwerkzeugteile angeordnet und zwischen dem bei geschlossener Form am Umfangsrand abdichtend zusammengeführten Werkzeugteilen gebildet sein.

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Eine weitere Verbesserung und Vereinfachung lässt sich dadurch erreichen, dass auch die in mittleren Bereichen des Formwerkzeugs angeordneten Teile der Dampfverteilerkammer zwischen bei geschlossener Form sich mit Abstand gegenüberliegenden, ineinandergreifenden, formbedingt vorspringenden und vertiefenden Teilen am Formkernstück und Formhaubenstück gebildet sind.

Im Rahmen der Erfindung können auch die in mittleren Bereichen des Formwerkzeugs angeordneten Teile der Dampfverteilerkammer durch mit der Ringkammer in Verbindung stehende Kanäle in formbedingten Vertiefungsteilen im Formkernstück und bzw. oder Formhaubenstück gebildet sein. Diese Vertiefungsteile können dabei über das formbedingte Mass hinaus zur Bildung von mit der Ringkammer in Verbindung stehenden kanalartigen Teilen der Dampfverteilerkammer vertieft sein, wobei in diese Vertiefungen eingesetzte, mit Dampfdurchlässen versehene Trennelemente die Dampfverteilerkammer gegenüber dem Forminnenraum abgrenzen. Es ist jedoch auch möglich, die die Vertiefungen enthaltenden Formwandteile über den formbedingten Vertiefungsbereich hinaus zu verlängern und mit Kanalbohrungen zu versehen, die mit der Ringkammer in Verbindung stehen, und zum Forminnenraum führende Verbindungsbohrungen aufweisen.

Die ständig offenen Verbindungen zwischen der Dampfverteilerkammer und dem Forminnenraum können zumindest teilweise durch zwischen den sich im Stirnflächenbereich von Formvertiefungen überlappenden Formwandteilen gebildeten schlitzförmigen Abständen gebildet sein. Vielfach reicht dazu bereits das bisher gängige Abstandsmass, wie es für das sichere Zusammenführen der Formteite notwendig ist. Man kann jedoch diese Schlitze - wenn erwünscht - noch etwas erweitert ausbilden.

Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung der ständig offenen Verbindungen zwischen der Dampfverteilerkammer und dem Forminnenraum besteht zumindest teilweise in Einlass-öffnungen, die in den Stirnflächen von Formvertiefungen angebracht sind.

Die oben erläuterte Ausbildung der Dampfverteilerkammer mit Ringkammer kann auch auf die Dampfsammelkam-mer übertragen werden, d. h. dass die Dampfsammeikammer eine im Umfangsbereich des Formwerkzeugs ausgebildete Ringkammer aufweist, und an stirnseitigen Endflächen schmaler Formvertiefungen Dampfauslassverbindungen vom Forminnenraum zur Dampfsammeikammer angeordnet sind, während in Formflächenbereichen mindestens ein Dampfeinlass zum Forminnenraum vorgesehen ist. Die oben erläuterten Details für die Dampfverteilerkammer mit Ringkammer können dann auch auf eine solche Ausbildung der Dampfsammeikammer angewandt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann die Dampfzuführung zum Forminnenraum zeitweise mittels im Arbeitszyklus gesteuerter Ventile Sammler für aus dem Forminnenraum abzuführende Luft sein. Das Dampf-Puffer-Volumen kann auch zeitweise durch zeitlich im Arbeitszyklus gesteuerte Ventile Aufnahme-und Verteilerkammer für Druckluft sein. Schliesslich bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, den Dampfauslass bzw. die Dampfauslässe durch zeitlich im Arbeitszyklus gesteuerte Ventile zeitweise mit Druckluft zu beaufschlagen.

In einer besonders vorteilhaften Weise kann mindestens eine der das Dampf-Puffer-Volumen aufnehmenden Kammern und bzw. oder der Dampfeinlass und bzw. oder der Dampfauslass des Formwerkzeuges zumindest zeitweise an einen Vakuumerzeuger anschliessbar sein. Dabei kann in vorteilhafter Weise ein Vakuumerzeuger vorgesehen und über zentral gesteuerte Ventile mit mindestens einer der das Dampf-Puffer-Volumen aufnehmenden Kammern und bzw. oder mit dem Dampfeinlass und bzw. oder mit dem Dampfauslass des Formwerkzeugs verbunden sein. In vorteilhafter Weise kann

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zwischen dem Vakuumerzeuger und dem jeweiligen Vakuumventil ein Vakuum-Puffer-Volumen angeordnet sein.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema für eine Ausführungsform der Dampf-Führungseinrichtungen in einer Vorrichtung zum Schäumformen von thermoplastischem Kunststoff,

Fig. 2 ein Schema für eine zweite, grundsätzliche Ausführungsform für die Dampf-Führungseinrichtungen in einer Vorrichtung zum Schäumformen von thermoplastischem Kunststoff,

Fig. 3 ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Formwerkzeug einer Vorrichtung zum Schäumformen von thermoplastischem Kunststoff im Schnitt,

Fig. 4 das Formkernstück des Werkzeugs gemäss Fig. 3 in Draufsicht,

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 3 vergrösserte Teildarstellung im Schnitt nach V—V in Fig. 4,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Schäumform-Vorrichtung gemäss der Erfindung bei geschlossenem Werkzeug im Schnitt,

Fig. 7 den Bereich X der Fig. 6 in abgewandelter Ausbildung,

Fig. 8 eine andere Ausführungsform der Erfindung schematisch im Schnitt,

Fig. 9 eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung im Schnitt und

Fig. 10 ein praktisches Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung in Draufsicht auf das Formkernstück und in Schnitten «A—B» und «C—F».

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, sollen die Dampffüh-rungs-Einrichtungen eines Schäumform-Werkzeugs ausser dem Forminnenraum 1 ein Dampfpuffervolumen 2 und eine Abstimmung des Dampfauslasses 3 auf dem Dampfeinlass 4 und das Puffervolumen 2 enthalten.

Im Beispiel der Fig. 1 wird das Dampfpuffervolumen im wesentlichen durch eine Dampfsammeikammer 5 gebildet, die an ihrem Ausgang ein Auslassventil 6 trägt, das im Arbeitszyklus der Vorrichtung entweder ganz oder auf ein vorher einstellbares Mass während desjenigen Zeitabschnittes geschlossen wird, in welchem vom Dampfeinlass 4 her der Dampf in den Forminnenraum 1 eingelassen wird. Dadurch baut sich zunächst in der Dampfsammeikammer 5 und von dieser rückwirkend durch die ständig offenen Dampfauslässe 7 des Forminnenraumes ein Dampfstau oder Druck in dem durchgeführten Dampf auf, der durch die Dampfsammeikammer 5 abgepuffert und an praktisch jedem Dampfauslass 7 des Formhohlraumes 1 gleich hoch ist. Dieser Druck oder'Dampfstau baut sich dann rückwärts auch innerhalb des Formhohlraumes bzw. des dort eingebrachten Materials bis zum Dampfeinlass 8 bzw. den Dampfeinlässen des Forminnenraumes 1 auf.

Wie im linken Teil der Fig. 1 gestrichelt angedeutet, kann das Dampfpuffervolumen auch noch eine Dampfverteilerkammer 9 enthalten, die über ständig offene Verbindungen oder einen Dampfeinlass 8 mit dem Forminnenraum 1 in Verbindung steht. Der Dampfeinlass 4 der Dampfverteilerkammer 9 ist dann in herkömmlicher Weise mit einem im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Dampfeinlassventil 10 ausgerüstet.

Im Beispiel der Fig. 2 ist der grundsätzliche Aufbau so getroffen, dass das Dampfpuffervolumen 2 durch eine Dampfverteilerkammer 9 gebildet wird. Diese Massnahme ist an sich bekannt. Jedoch soll im Rahmen der Erfindung dieser Dampfverteilerkammer 9 noch die Abstimmung eines Dampfauslasses im Strömungsweg hinter dem Forminnenraum 1 zugeordnet sein. Hierzu ist im Beispiel der Fig. 2 eine Abstimmung an den Dampfauslassöffnungen 11 des Forminnenraumes getroffen, derart, dass der Gesamtquerschnitt dieser Dampfauslassöffnungen 11 des Forminnenraumes 1 kleiner als der Gesamtquerschnitt der Dampfeinlassöffnungen 12 am Forminnenraum ausgebildet ist. Dieses Querschnittsverhältnis kann sehr gross sein. Beispielsweise kann der Gesamtquerschnitt der Dampfeinlassöffnungen 12 etwa bis zum 50fachen des Gesamtquerschnittes der Dampfauslassöffnungen 11 sein. Dieses hohe Verhältnis ist jedoch nur für spezielle Extremfälle heranzuziehen. Normalerweise wird man das Verhältnis des Gesamtquerschnittes der Dampfauslassöffnungen 11 zu dem Gesamtquerschnitt der Dampfeinlassöffnungen 12 bis zu etwa 1:20 ausbilden. Dabei wird in erster Linie die Formgebung des Formlings, die Wandstärke des Formlings, das zu verwendende Material und nicht zuletzt auch das Volumen der Dampfverteilerkammer 9 in Rechnung gesetzt.

Wie im rechten Teil der Fig. 2 ersichtlich, kann das Dampfpuffervolumen zu 2 zusätzlich auch noch eine oder mehrere Dampfsammeikammern 5 enthalten, die mit vorher abgestimmtem, verengtem Auslass oder Auslassventil 6 für die Entlassung des Dampfes nach aussen ausgerüstet ist.

Der Dampfeinlass 4 wird auch in diesem Beispiel grundsätzlich mit einem im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Dampfeinlassventil 10 ausgerüstet.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 5 handelt es sich um ein Formwerkzeug zur Herstellung von Platten aus aufgeschäumtem Kunststoff, die an einer Seite völlig glatt sein sollen, oder sogar auf einer Seite eine völlig gas- und flüssigkeitsdichte Auflagefolie tragen. Durch diese Voraussetzung werden besondere Probleme bei der Führung des Dampfes durch das Formwerkzeug hervorgerufen.

Im dargestellten Beispiel ist die Formhaube 102 zur Ausbildung der glatten Fläche bzw. zur Aufnahme der mit der herzustellenden Platte zu vereinigenden Folie ausgebildet, während der Formkern 101 die für die Einführung des aufzuschäumenden Materials erforderlichen Einrichtung und die Dampf- und Führungseinrichtung aufnimmt. Die Haube 102 weist so lediglich eine Formwand 104 auf, an deren Rückseite die Heiz- und Kühlkammer 106 angeordnet ist. Am Aussen-umfang der Haube 102 ist eine ringsum laufende vorspringende Umfangs-Formwand 103 vorgesehen, die in die gegenüber der Formwand 104 vorstehende ringsum laufende ringförmige Schulterwand 105 übergeht. Die Formwand 104 der Haube 102 ist lediglich durch einen Einlass 107 für Entfor-mungsluft unterbrochen, der im Mittelbereich der Haube 102 angeordnet ist und sich rohrförmig und abgedichtet durch die Heiz- und Kühlkammer 106 erstreckt.

Der Kern 101 weist eine Formfläche 108 auf, die der Formfläche 104 der Haube 102 gegenüberliegt. Diese Formfläche 108 ist von einer ringsumlaufenden breiten U-förmigen Nut 109 umgeben, die einen äusseren Dampf-Ringkanal 110 bildet und im Aussenschenkel 111 ein ringsumlaufendes Dichtungselement 112 enthält. In dem Dampf-Ringkanal 110 münden an den vier Eckbereichen des Kernes 101 Dampfanschlüsse 113, die in Fig. 4 nur angedeutet sind. Hinter der Formfläche 108 ist im Kern eine Heiz- und Kühlkammer 114 gebildet, in die in Fig. 4 bei 115a und 115b angedeutete Anschlüsse münden. Durch die Formwand 108 erstreckt sich der Injektor 116 für das einzuführende Material.

Für die Dampfeinführung und Dampfabführung ist die Formwand 108 des Kernes 101 mit einer Anzahl paralleler Nuten 117 und 118 ausgebildet. Die für die Dampfabführung vorgesehenen Nuten 117 erstrecken sich, wie Fig. 4 zeigt, nur innerhalb der Fläche der Formwand 108, während sich die für die Dampfeinführung vorgesehenen Nuten 118 an einer Seite über die Fläche der Formwand 108 hinaus erstrecken und dort einen offenen Anschluss 119 zum Ringkanal 110 haben. Dafür sind die für die Dampfabströmung vorgesehenen Nuten 117 an ihrem Boden mit sich durch die Bodenplatte des Kernes 101 erstreckenden Auslässen 120 versehen. Seitlich der Dampfab-

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strömungsnuten 17 können, wie in Fig. 4 angedeutet, noch mechanische Auswerfer 121 angeordnet sein.

Zur Bildung von kanalartigen Dampfverteilerkammem und kanalartigen Dampfsammeikammern sind die Nuten 118 bzw. 117 jeweils mit einer schmalen Metalleiste 122 bzw. 123 abgedeckt, die mit der Formwand 108 eine geschlossene Formfläche auf dem Kern 101 bilden. Die Abdeckleisten 123 der die Dampfverteilerkammern bildenden Nuten 118 sind mit in vorherbestimmten Abständen angeordneten Dampfeinlassöffnungen 124 ausgebildet, die düsenartige, feine Bohrungen enthalten.. In entsprechender Weise sind die Abdeckstreifen 122 für die die Dampfsammeikammern bildenden Nuten 117 mit Dampfauslassöffnungen 125 versehen, die ebenfalls feine Durchlassbohrungen aufweisen. Der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen ist im dargestellten Beispiel grösser als der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen 125. Dieses Grössenverhältnis ist von Formgebung, beispielsweise der Dicke des herzustellenden Werkstückes und dem Material abhängig aus dem es hergestellt werden soll. Beispielsweise kann das Grössenverhältnis zwischen dem Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen zum Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen bei 20:1 liegen. Es kann jedoch auch für besondere Fälle bis zu 50:1 gewählt werden.

Im dargestellten Beispiel sind die Dampfverteilerkammem 118,123 in abwechselnder Folge parallel verlaufend zu den Dampfsammeikammern 117, 122 angeordnet, und zwar derart, dass jeweils eine Dampfsammeikammer 117,122 benachbart zu der Seitenkante der Formwand 108 verläuft, da entlang dieser Seitenkante Dampf aus der Dampfringkammer 110 in den Forminnenraum einströmt. Im dargestellten Beispiel sind auf diese Weise vier Dampfsammeikammern 117,122 vorgesehen, und dazwischen drei Dampfverteilerkammem 118 angeordnet. Die sich hieraus ergebende Verteilung und Führung des Dampfes durch das aufzuschäumende Material im Forminnenraum 127 ist aus Fig. 5 und der folgenden Erläuterung der Arbeitsweise der Formvorrichtung ersichtlich.

Zum Füllen der Form mit aufzuschäumendem, granuliertem Material werden Kern 101 und Haube soweit angenähert, dass sich die Kanten des ringförmigen Wandbereiches 105 an der Haube 102 und am Umfangsrand der kemseitigen Formwand 108 soeben treffen, aber das ringsumlaufende Dichtungselement 112 noch freiliegt. Das aufzuschäumende, granulierte Material wird dann am Injektor 116 mittels Druckluft eingeblasen, wobei diese Fülluft zwischen den Kanten der Wandteile 105 und 108, an der Dampfkammer 110 und dem Dichtungselement 112 vorbei nach aussen abströmt. Weitere Teile der Fülluft können auch durch die Dampfeinlassöffnungen 124, die Dampfverteilerkammem 118, 123 in die Dampfringkammer 110 abgeleitet werden. Es kann auch gleichzeitig Fülluft durch die Dampfauslassöffnungen 125 in die Dampfsammeikammern 115, 122 und von dort über ein während des Füllvorganges nach aussen geöffnetes, an die Dampfsammeikammern angeschlossenes, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuertes Ventil nach draussen entlassen werden. Auch das an die Dampfeinlässe 113 angeschlossene, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerte Ventil kann zur Erleichterung der Fülluftabfuhr während des Füllvorganges nach draussen geöffnet sein (falls mehrere Ventile für die Dampfeinlässe 113 vorgesehen sind, können diese sämtlich nach draussen geöffnet sein).

Nach erfolgtem Füllvorgang werden der Kern 101 und die Haube 102 völlig zusammengepresst, so dass das Dichtungselement 112 die Dampfringkammer 110 nach draussen dicht abschliesst. Es verbleibt dann nur noch der sich ringsum die Formwand 108 des Kernes 101 erstreckende, von der Dampfringkammer 110 in den Formhohlraum 127 führende Schlitz 126 offen. In den Heiz- und Kühlkammern 106 und 114 der

Haube 102 und des Kernes 101 wird die vorgesehene Beheizung der Formwände 104 und 108 vorgenommen. Mit dem an die Dampfeinlässe 113 angeschlossenen, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerte Ventil (bzw. mit diesen Ventilen) wird sodann die Dampfzufuhr zur Dampfringkammer 110 geöffnet. Der Dampf tritt dann teilweise entlang des Umfanges der Formwand 108 durch den Spalt 126 in den Formhohlraum 127 und verteilt sich von dort entsprechend den in Fig. 5 bei 128 wiedergegebenen Pfeilen. Gleichzeitig strömt der Dampf aus der Dampfringkammer 110 durch die Verbindungsöffnungen 119 in die Dampfverteilerkammem 118, 123, und durch deren Dampfeinlassöffnungen 124 in den Formhohlraum. An jeder solchen Dampfeinlassöffnung 124 verteilt sich dann der Dampf entsprechend den in Fig. 5 gezeigten Pfeilen 129 ringsum in das aufzuschäumende Material. Der so in das Material eingeführte Dampf strömt durch die Dampfauslassöffnungen 125 in die Dampfsammeikammern 117 und von dort durch die Anschlussöffnungen 120, ggf. angeschlossene, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerte Ventile nach draussen ab. Die Art, wie sich der Dampf in dem aufzuschäumenden Material an den Dampfauslassöffnungen sammelt, ist in Fig. 5 durch die Pfeile 130 angedeutet. Nach Ablauf eines vorherbestimmten Zeitabschnittes wird die Dampfzufuhr wieder abgestellt. Zum Entformen des hergestellten Formlings werden die Dampfringkammer 110, von dieser her die Dampfverteilerkammem 118, 123 und die Dampfsammelkammem 117, 122 sowie der an der Haube angebrachte Entformungslufteinlass mittels der oben erwähnten, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Ventile mit Druckluft beaufschlagt. Beim Auseinanderziehen von Haube 102 und Kern 101 wird dann der Formling sicher von den Formwänden 104 und 108 gelöst und abgehoben.

Gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind ohne weiteres Abwandlungen möglich. So können beispielsweise für die Herstellung dickerer Platten die Dampfsammeikammern 117, 122 im Haubenteil 10 angebracht sein, während der Kernteil 101 nach wie vor die Dampfverteilerkammem 118,123 enthält. Anstelle der Dampfringkammer 110 könnten auch nur zwei sich parallel zu den Dampfverteilerkammem 118, 123 erstreckende Seitenkammern entlang der Seitenkanten der Formwand 108 vorgesehen sein. Die Verbindung von den Dampfzuführungen 113 zu den Dampfverteilerkammem 118, 123 könnte dann durch eine im Kernteil verlaufende Kanalbohrung oder dergleichen gebildet sein.

Bei dem in Fig. 6 und 7 gezeigten Beispiel enthält das Schäumform-Werkzeug einen Kemteil 151 und einen Haubenteil 152. Jeder dieser Werkzeugteile enthält eine Formwand 153 bzw. 154, hinter der jeweils eine Heiz- und Kühlkammer 155 bzw. 156 gebildet ist. Diese Heiz- und Kühlkammern 155 und 156 haben jeweils Zu- und Abführungen 157a, 157b, 158a, 158b. Für die Einführung von Dampf in den Forminnenraum 159 bzw. die zwischen den zusammengreifenden Formteilen 151 und 152 gebildete Formvertiefung 159a ist in diesem Beispiel ein Ringkanal 160 vorgesehen, in den eine Dampfzuführung 161 mündet. Der Ringkanal 160 ist in diesem Beispiel durch ein nutartiges Gebilde mit im wesentlichen U-förmigem Profil am Umfang des Haubenteiles 152 vorgebildet. Die offene Fläche dieser Nut wird gegen eine Ringfläche 162 am Kernteil 151 herangeführt. Dabei wird durch ein in dem äusseren Schenkel 163 des U-Profils angebrachtes Dichtungselement 164 ausreichende Abdichtung nach aussen geschaffen. Der innere Schenkel 165 des U-Profils überlappt sich mit einer Schulterstufe 166 am Kernteil, die zugleich den stirnseitigen Formwandteil für den Rand des herzustellenden Artikel darstellt. Zwischen diesem Stufenabsatz 166 und dem sich mit ihm überlappenden inneren Schenkel 165 bleibt jedoch ringsum ein Schlitz offen, durch den der Dampf auf dem Ringkanal 160 den mit aufzuschäumendem Material gefüllten Formhohlraum 159 übertritt. Der so in den Formhohlraum

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eingeführte Dampf wird durch einen mittig am Kernteil 157 angeordneten Auslass 167 und bzw. oder durch am Haubenteil angeordnete Auslässe 168 nach draussen entlassen. Sämtliche Dampfauslässe können mit einem im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Auslassventil ausgerüstet sein. Durch die Steuerung dieser Ventile kann man auch wahlweise entsprechend den gegebenen Form- und Materialverhältnissen, den einen oder anderen Dampfauslass oder die eine oder andere Gruppe von Dampfauslässen benutzen. Die Dampfauslässe 167 und 168 können ausserdem auch für das Ablassen von Luft herangezogen werden, die zum Füllen der Form mittels eines bei 169 angesetzten Injektors benutzt wird. Schliesslich können die Dampfauslässe 167 und 168 unter Benutzung der im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Ventile auch zum Einführen von Entformungsluft herangezogen werden, die dann anstelle oder zusätzlich mechanischen, beispielsweise bei 170 angedeuteten Auswerfern benutzt wird.

Beim Füllvorgang kann man ausserdem Kernteil 151 und Haubenteil 152 in einem vorbestimmten, gegenseitigen Abstand halten, so dass sich der Innenschenkel 165 des U-Profil-teiles mit der Abstufung 166 am Kernteil soeben trifft und kein granuliertes Material mehr zwischen diesen beiden sich treffenden Teilen hindurchtreten kann. Das Dichtungselement

164 ist dann noch nicht in Anlage an der Fläche 162 des Kernteiles 157, so dass die vom Injektor in den Formhohlraum 159 eingeblasene Fülluft durch den zwischen dem Innenschenkel

165 und dem Absatz 166 gebildeten Schlitz hindurch an den Dampfringkanal 160 und dem Dichtungselement 164 vorbei nach aussen tritt. Während dieser Zeit ist dann allerdings ein vor dem Dampfeinlass 161 einzusetzendes, im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuertes Dampfventil geschlossen.

Durch die Benutzung des zentralen Dampfauslasses 167 und bzw. oder verteilt angeordneter Dampfauslässe 168 kann die Führung des Dampfes im Inneren des mit granuliertem Material gefüllten Formhohlraumes den jeweiligen Anforderungen entsprechend eingerichtet werden. Da der ringsum den Formhohlraum 159 umlaufende Schlitz zwischen dem Innenschenkel 165 und dem Absatz 166 eine grössere Durchlassweite hat, als die Gesamtheit der Dampfauslässe 167 und 168, würde im inneren des Formhohlraumes 159 ein Druck im zugeführten Dampf aufgebaut, und vermieden, dass der Dampf ungehindert durch sich innerhalb des Materials bildende Kanäle nutzlos abströmt.

Im Beispiel der Fig. 7 ist eine Abänderung dahingehend getroffen, dass das den Dampfringkarial 160 vorbildende U-Profilelement mit seinem äusseren Schenkel 163' und seinem inneren Schenkel 165' am Kernstück 157 angebracht ist. Desgleichen ist auch die Dampfeinführung 161' am Kernstück 157 vorgesehen. Dies hat Vorteile, wenn das Kernstück 157 stationär in der Formmaschine angebracht ist, weil dann keine flexiblen Dampfzuführungsleitungen benötigt werden. Ausserdem kann in dieser Ausführung auch eine Mehrzahl solcher Dampfeinführungen 161' am Kernstück vorgesehen sein. Der Verschluss des Dampf-Ringkanales 160 erfolgt in diesem Fall durch eine an das U-Profilstück herangeführte, sich um den Umfang des Haubenteiles 152 erstreckende ringförmige Stirnfläche 162'. Im übrigen gelten aber die gleichen Voraussetzungen wie im Beispiel der Fig. 6.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Kernteil 157 mehrere Kernformteile 171 aufweist. Diese Kernformteile 171 stehen dann wie Inseln auf einem eine Dampfringkammer 160 um jeden Formkernteil 170 und die Gesamtheit des Formwerkzeuges herum vorbildenden Bodenwandteil 172 vor. Wie im unteren Teil der Fig. 8 angedeutet, kann dieser Bodenwandteil 172 einen Sockelwandteil 173 tragen, der über einen Absatz 174 in den eigentlichen Formwandteil 175 des Kernstückteiles 171 übergeht.

Der obere Teil der Fig. 8 zeigt eine Ausbildungsmöglichkeit, wonach der Sockelwandteil 176 mit dem Formwandteil 175 direkt übergeht, und anstelle des Absatzes 174 eine den stirnseitigen Formwandteil bildende Abschlussleiste 177 trägt, s Es ist auch denkbar, dass diese Abschlussleiste sich, wie bei 178 angedeutet, als Wandverstärkung bis auf den Bodenwandteil 172 erstreckt.

Demgegenüber trägt im Beispiel der Fig. 8 der Haubenteil 152 einen sich ringsum erstreckenden Wandring 181 mit stiralo seitig eingesetztem Dichtungselement 182 und sich um die Kernstückteile 171 herum erstreckende Formwandelement 183, die sich mit dem Absatz 174 zwischen Sockelwand 173 und Formwandteil 175 bzw. den Abschlussleisten 177 bzw. 178 der Kernformteile 171 überlappen. Durch die sich an 15 diese Formwandteile 183 des Haubenteiles 152 anschliessenden, die Heiz- und Kühlkammer 156 abschliessenden Wandteile 184 wird dann die im Kernteil 151 vorgebildete Dampfringkammer 160 abgeschlossen, abgesehen von der zwischen der Dampfringkammer 160 und dem Forminnenraum 159 20 verbleibenden Dampfeinführungsöffnung. Im unteren Teil der Fig. 8 ist diese Dampfeinführungsöffnung durch einen zwischen der Sockelwand 173 und dem Formwandteil 183 im Bereich des Absatzes 174 bzw. der Verschlusswand 184 gebildeten Durchlass-Schlitz 179 geschaffen.

25 Im mittleren Teil der Fig. 8 ist der Dampfeinlass durch in der Abschlussleiste 177 angebrachte Bohrungen 185 gebildet, in die düsenförmige Dampfdurchlässe 186 eingesetzt sind. Der obere Teil der Fig. 8 zeigt eine weitere Variante für den Dampfeinlass. Hier ist in die sich bis zur Bodenwandung 177 30 erstreckenden Wandverdickung 178 ein Paar sich treffender Sackbohrungen 187 angebracht, von denen sich eine in die Dampfringkammer 160 und die andere in den Formhohlraum 159 mündet. An der Mündung in den Formhohlraum 159 sind wieder Düsenöffnungen 186 eingesetzt.

35 Die Beschickung der Dampfringkammer 160 erfolgt, wie im Beispiel der Fig. 6, über einen Dampfanschluss 161 am Haubenteil. Es könnte jedoch auch eine zur Fig. 7 analoge Anordnung eines oder mehrerer Dampfeinlässe zur Dampfringkammer 160 vom Kernteil 151 her vorgesehen sein. Wie 40 bereits im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert, sind dem Dampfeinlass Dampfauslässe 167 und 168 zugeordnet, die direkt nach draussen münden, oder auch an ein Steuerventil angeschlossen sein können. Zum leichteren Anschliessen an ein Steuerventil ist in Fig. 8 am Kernteil 151 angedeutet, dass die 45 Dampfauslässe 167 in einen Dampfauslass-Sammler 188 münden. Eine ähnliche Massnahme könnte auch am Haubenteil 152 vorgesehen sein, wenn dort eine gemeinsame Steuerung der Auslässe 168 in Betracht gezogen wird. Die Dampfauslässe 167 und 168 können, wie im Beispiel der Fig. 6, auch als so Luftauslässe und als Einlasse für Entformungsluft gesteuert werden. Die Anordnung mechanischer Auswerfer und des Injektors sind in der Darstellung der Fig. 8 der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Heiz- und Kühlkammern 155 und 156 und deren Ein-und Auslässe 157a, 157b, 158a, 158b können 55 im wesentlichen in gleicher Weise ausgebildet sein, wie im Beispiel der Fig. 6. Auch besteht, wie im Beispiel der Fig. 6, die Möglichkeit, zum Auslassen der zum Füllen der Form benutzten Luft den Kernteil und Haubenteil in geringem Abstand voneinander zu halten, so dass die Dampfringkammer 160 60 nicht wirksam durch die Dichtung 182 nach aussen abgedichtet ist, und die Fülluft an den Absätzen 174 bzw. den Abschlussleisten 177 oder 178 vorbei in die Dampfringkammer 160 und von dort an der Dichtung 182 nach aussen strömt. Allerdings müssen die Formteile an den Absätzen 174 bzw. den Ab-65 schlussleisten 177 bzw. 178 derart einander angenähert sein, dass keine Materialteilchen oder zumindest keine nennenswerte Menge von Materialteilchen in die Dampfringkammer 160 gelangt. Da die Dampfringkammer 160 bei geöffnetem

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Werkzeug immer wieder geöffnet wird, ist sie gegen Ansetzen von Materialteilchen auf jeden Fall geschützt.

Im Beispiel der Fig. 9 handelt es sich um eine Formwerkzeug für solche Werkstücke, die nicht nur an ihrem Umfang, sondern auch in ihren mittleren Bereichen vorspringende Wandteile aufweisen. Es stehen daher ausser den für die Um-fangswände vorgesehenen, durch sich treffende Werkzeugwandteile gebildeten Formvertiefungen 159a auch noch ständig im Formkernstück 151 bzw. Formhaubenstück 152 ausgebildete Formvertiefungen für die Zwischenwände oder sonstige, in mittleren Flächenbereichen der Werkstücke angeordneten Vorsprünge zur Verfügung.

Im Rahmen der Erfindung wird auch an den Stirnseiten solcher zusätzlicher Vertiefungsteile 190 Dampf in den Forminnenraum 159 eingeführt. Hierzu sind, wie Fig. 9 zeigt, solchen Formvertiefungsteilen 190 - im Beispiel der Fig. 9, im Formkernstück 151 - Dampfkanäle 191,192 zugeordnet, die mit der Dampfringkammer 160 in Verbindung stehen.

Im oberen Teil der Fig. 9 ist als Beispiel ein solcher Dampfkanal 191 gezeigt, der dadurch gebildet ist, dass der entsprechende Vertiefungsteil 190 über das formbedingte Mass hinaus vertieft ist, und in diese Vertiefung ein Trennwandelement 193 eingesetzt ist, das die stirnseitige Formwand für die auszubildende Zwischenwand des Formlings darstellt. In dieser Trennwand sind in vorher bestimmten Abständen Dampfdurchlässe 194 angebracht, die mit düsenartigen Feinbohrungen ausgebildet sind.

Im unteren Teil der Fig. 9 ist eine Ausbildungsmöglichkeit gezeigt, bei der die die Vertiefungen 190 enthaltenden Formwandteile 195 über den Bereich der Vertiefungen 190 hinaus verlängert sind, und eine sich parallel zu der Formvertiefung 190 erstreckende und mit der Ringkammer 160 in Verbindung stehende Kanalbohrungen enthält. In vorherbestimmten Abständen sind dann in den verlängerten Formwandteilen 195 von der Formvertiefung 190 zur Kanalbohrung 192 hin Verbindungsbohrungen 196 angebracht, die mit einem düsenartigen Einsatz 197 versehen sind, und so die Dampfzuführung von der Ringkammer 160 über die Kanalbohrung 192, die Querbohrung 196 und die Düse 197 zu der Formvertiefung 190 bilden. Die Anordnung von Dampfauslassöffnungen 167, 168 ist analog, wie in den Beispielen nach Fig. 6 und 8. Die Dampfeinführung 161' ist im Beispiel der Fig. 9 ähnlich derjenigen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde. Die Heiz- und Kühlkammern 155 und 156 und deren Zu-und Abführungen 157a, 157b, 158a, 158b sind ebenfalls analog zu denjenigen in den Beispielen nach Fig. 6 und 8.

Die Steuerung des Werkzeugs für die Abführung von Füll-luft und die Einführung von Entformungsluft kann ebenfalls die gleiche sein, wie in den Beispielen der Fig. 6 und 8.

In sämtlichen Ausführungsbeispielen kann das Entweichen von Materialteilchen durch die Dampfauslässe 167 und 168 dadurch verhindert werden, dass auch die Dampfauslassöff-nungen 189 ähnlich den Dampfeinlassöffnungen in den Formwänden mit einer Vielzahl kleiner Durchlässe bzw. siebartig ausgebildet sind. Der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen kann bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gegenüber dem Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen des Schäum- und Formwerkzeugs abgestimmt werden. Beispielsweise kann man den Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen wesentlich grösser, beispielsweise im Verhältnis 20:1, als den Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen einrichten. Mit der Wahl dieses Verhältnisses kann man - bedingt durch Formgestalt, Wandstärke, Material u. dgl. - des herzustellenden Formlings, den jeweiligen Druckaufbau des in den Forminnenraum einzuführenden Dampfes vorher auf die jeweiligen Verhältnisse abstimmen. Das Verhältnis zwischen Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen zu Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen kann darüberhinaus noch grösser gewählt werden, beispielsweise bis zu einem Verhältnis 50:1, wenn dies besondere Voraussetzungen erforderliche bzw. empfehlenswert erscheinen lassen.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das an einem Formwerkzeug für relativ komplizierte Werkstücke die Anwendung des in Fig. 9 gezeigten Grundaufbaues wiedergibt. Das Form- -Werkstück 151 ist in diesem Beispiel mit sich längs und quer erstreckenden Kanalbohrungen 192 in den Formwandteilen 195 versehen, die über Verbindungsbohrungen 196 und Dampfeinlassöffnungen 195 mit dem Forminnenraum in Verbindung stehen. Die Dampfringkammer ist in diesem Beispiel mit vier Dampfeinlässen 161' versehen. Alle übrigen Teile entsprechen denjenigen, wie sie in Verbindung mit Fig. 6 und 10 erläutert worden sind, und tragen dementsprechend auch gleiche Bezugszeichen.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, kann zusätzlich mindestens eine der das Dampf-Puffer-Volumen 2 aufnehmenden Kammern d. h. die dort gezeigte Dampfverteilerkammer 9 und Dampfsammeikammer 5 und bzw. oder der Dampfeinlass und bzw. oder der Dampfauslass des Formwerkzeugs selbst zumindest teilweise an einen Vakuumerzeuger 13 anschliessbar sein. Hierzu ist in dargestelltem Beispiel je ein Vakuumerzeuger 13 gezeigt, von denen einer eingangsseitig und der andere aus-gangsseitig des Formwerkzeugs 1 angeordnet ist. Die Vakuumerzeuger 13 sind über zentral gesteuerte Ventile mit den Kammern 5 bzw. 9 und bzw. oder dem Dampfeinlass und bzw. oder dem Dampfauslass des Formwerkzeugs 1 verbunden. Zwischen dem jeweiligen Vakuumerzeuger und den Ventilen 14 kann zweckmässig ein Vakuum-Puffer-Volumen 15 vorgesehen sein, um gegebenenfalls das Vakuum auch sehr schnell im Inneren des Formwerkzeugs 1 erzeugen zu können.

Es ist zwar bekannt, zum Absaugen der zum Einführen des aufschäumbaren Materials in Schäumformen benutzten Luft Vakuumerzeuger einzusetzen, jedoch haben die gemäss der Erfindung an den Dampfkreislauf angesetzten Vakuumerzeuger wesentlich andere Aufgabe. So kann durch Evakuieren während des eigentlichen Schäumvorganges d. h. nach Ab-schluss der Bedampfung ein Austrocknen der Form und des Formlings erfolgen, indem man das durch das Bedampfen erzeugte Kondenswasser durch Vakuum-Abdampfen aus der Form entfernt. Eine weitere Möglichkeit ergibt sich mit dem Anschluss von Vakuumerzeugern 13 dahingehend, dass nach dem Einfüllen des aufzuschäumenden Materials und dem Einführen des Dampfes die mit dem Material gefüllte Form evakuiert wird, um den dann in die Form eintretenden Dampf gleichmässig zu verteilen und die Entstehung von Luftnestern und Lufteinschlüssen im aufzuschäumenden Material zu verhindern. Diese Arbeitsweise erfordert jedoch, dass der Formhohlraum gut abgedichtet ist.

Das Verfahren lässt sich auch in solcher Weise ausführen, dass man a) den Formhohlraum mit erhitzten Formwänden mit den Leichtschaumteilchen füllt, b) zwischen die eingefüllten Leichtschaumteilchen Dampf einbläst und c) nach vollständigem Abdichten des Formhohlraumes in diesem ein Vakuum erzeugt und dabei die Formwände abkühlt.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus schäum- . barem, thermoplastischem Kunststoffgranulat, das in einer Form unter der Einwirkung von Dampf gegen erhitzte Formwände aufgeschäumt wird und der Formling nach dem Aufschäumen des Kunststoffes durch Kühlen der Formwände stabilisiert und entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während einer ersten Phase des Aufschäumvorganges Dampf in einer Strömung durch das im Formhohlraum befindliche Granulat hindurchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Formhohlraum mit erhitzten Wandungen mit dem aufzuschäumenden Kunststoffgranulat gefüllt wird;

b) zwischen dem in den Formhohlraum eingefüllten Kunststoffgranulat Heissdampf geblasen wird; und c) nach dichtem Verschliessen des Formhohlraumes in dessen Innerem ein Vakuum erzeugt wird und anschliessend die Wandungen des Formhohlraumes unter Aufrechterhaltung des Vakuums im Inneren des Formhohlraumes gekühlt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Formhohlraum eingeblasene Heissdampf während eines Arbeitszyklus in entgegengesetzter Richtung seiner Strömung einen in seiner Höhe einstellbaren Druck aufbaut, der sich von der Dampfauslassseite her rückwärtig innerhalb des Formhohlraumes ausbreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorgeschäumtes Kunststoffgranulat in den Formhohlraum gefüllt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Form, die an ein im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuertes Heiz- und Kühlsystem für die Formwände und an ein von diesem Heiz- und Kühlsystem getrenntes Dampfsystem mit im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Einrichtungen für die Zuführung des Dampfes in den Forminnenraum angeschlossen ist, und dazu von dem Heiz- und Kühlsystem für die Formwände getrennte Einrichtungen für die Führung des Dampfes für den Forminnenraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen für die. Führung des Dampfes einen den Forminnenraum (1) einbeziehenden Dampf-Strömungsweg bilden, der zusätzlich zum Forminnenraum (1) mindestens ein am Formwerkzeug vorgesehenes Dampf-Puffer-Volumen (2) in funktionellem Zusammenwirken mit mindestens einem im Strömungsweg nach dem Forminnenraum (1) angeordneten, bezüglich seines Querschnitts abstimmbaren oder abgestimmten Durchlass (6,11) für den nach aussen zu entlassenden Dampf enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Formwand des Formwerkzeugs Dampfauslassöffnungen (11, 125,189) ausgebildet sind, deren Gesamtquerschnitt zur Erzeugung eines Dampfstaues auf das Dampf-Puffer-Volumen (2) und auf den Dampfeinlass (4) zum Forminnenraum (1) abgestimmt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfeinlass (4) zu einer Mehrzahl von Dampfeinlassöffnungen (12; 124; 185, 186; 197) am Forminnenraum (1) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfeinlassöffnungen (12; 124; 185,186; 197) und die Dampfauslassöffnungen (11; 125; 189) mit einer Vielzahl kleiner Durchlässe bzw. siebartig ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen (12; 124,126; 185, 186; 197) grösser als der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen (11; 125; 189) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfeinlassöffnungen (12; 124, 126; 185, 186; 197) bis im Verhältnis 50:1, beispielsweise im Verhältnis 20:1, grösser als der Gesamtquerschnitt sämtlicher Dampfauslassöffnungen (11; 125; 189) ist.

5 11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Puffer-Volumen mindestens eine hinter einer Formwand (108) des Formwerkzeugs angeordnete, über Dampfauslassöffnungen (125) mit dem Forminnenraum ständig in Verbindung stehende und zumindest während der Zeit io der Dampfeinführung nach aussen zumindest teilweise offene Dampfsammeikammer (117,122) in Abstimmung mit dem Dampfeinlass bzw. dessen Dampfeinlassöffnungen (124,126) zum Forminnenraum enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-

15 net, dass das Puffer-Volumen mindestens eine über Dampfeinlassöffnungen (12; 124,126; 185, 186; 197) in ständiger Verbindung mit dem Forminnenraum stehende Dampfverteilerkammer (9; 10,18, 23; 160) enthält.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch 20 gekennzeichnet, dass das Dampf-Puffer-Volumen Dampfverteilerkammern (118,123) und Dampfsammeikammern (117,

122) enthält, die als an der Rückseite der Formwand (108) bzw. der Formwände angeordnete Kanäle ausgebildet sind, und die Dampfeinlassöffnungen (124) und die Dampfauslass-

25 Öffnungen (125) im Bereich dieser Kanäle in der Formwand ausgebildete Durchlässe sind.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfverteilerkammern (118,123) und die Dampfsammeikammern (117,122) in der Formwand

30 (108) angebrachte Nuten (117,118) sind, die mittels Dampfeinlass- bzw. Dampfauslassöffnungen (124,125) enthaltenden und die Formwandfläche schliessenden streifenförmigen Elementen (122, 123) abgedeckt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit zwei im wesentli-35 chen plattenförmig flachen, sich bei geschlossenem Werkzeug gegenüberliegenden Formwänden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formwand (108) oder beide Formwände mit - vorzugsweise in abwechselnder Folge angeordneten — Dampfverteilerkammern (118,123) und Dampfsammeikammern (117, 40 122) versehen ist bzw. sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit zwei im wesentlichen plattenförmig flachen, sich bei geschlossenem Werkzeug gegenüberliegenden Formwänden, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Formwand Dampfverteilerkammern und in

45 der anderen Formwand Dampfsammeikammern angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, mit zwei im wesentlichen plattenförmig flachen, sich bei geschlossenem Werkzeug gegenüberliegenden Formwänden, dadurch so gekennzeichnet, dass sich die Dampfverteilerkammern (118,

123) und die Dampfsammeikammern (117, 122) quer zur parallel über die jeweilige plattenförmige flache Formwand (108) erstrecken.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich-55 net, dass die Dampfverteilerkammern (118,123) und die

Dampfsammelkammern (117,122) sich im wesentlichen parallel zu zwei Seitenkanten der jeweiligen Formwand (108) erstrecken, und entlang dieser beiden Seitenkanten je eine zusätzliche Dampfverteilerkammer (110) ausgebildet ist, die 60 durch die beiden, bei geschlossener Form am Aussenrand abdichtend gegeneinander sitzenden Formteile (101, 102) gebildet und über den zwischen den sich bei geschlossener Form überlappenden Bereichen der beiden Formteile gebildeten Schlitz (126) mit dem Forminnenraum in Verbindung stehen. 65 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Dampfverteilerkammer (110) als Ringkammer im Umfangsbereich des Formwerkzeugs ausgebildet ist und ringsum über einen zwischen den sich überlap

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penden Bereichen der Formwände gebildeten Schlitz (126) mit dem Forminnenraum in Verbindung steht, wobei in diese Ringkammer an mindestens einem Kantenbereich der Formwände die übrigen kanalartigen Dampfverteilerkammern (118, 123) einmünden.
20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfsammeikammer bzw. Dampfsammelkam-mern (5) einen Auslass (6) für den nach aussen zu entlassenden Dampf aufweist bzw. aufweisen, dessen Weite zur Erzeugung eines Dampfstaues auf den Dampfeinlass (4) zum Forminnenraum abgestimmt oder einstellbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfsammeikammer bzw. die Dampfsammeikammern (5) einen Auslass (6) für den nach aussen zu entlassenden Dampf aufweist bzw. aufweisen, der mittels eines im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerten Ventils zur Erzeugung eines Dampfstaues während der Dampfzufuhr zum Forminnenraum zeitweise zumindest teilweise geschlossen gehalten wird.'
22. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfverteilerkammer eine im Umfangsbereich des Formwerkzeugs ausgebildete Ringkammer (160) aufweist und an stirnseitigen Endflächen im Bereich schmaler Formvertiefungen (159a, 190) Dampfeinlassverbindungen von der Dampfverteilerkammer zum Forminneren (159) angeordnet sind, während in ebenen Formbereichen, von denen die Vertiefungen ausgehen, mindestens ein Dampfauslass (167,168) vom Forminnenraum (159) vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (160) im Bereich der Trennebene der Formwerkzeugteile (151,152) angeordnet und zwischen den bei geschlossener Form am Umfangsrand abdichtend zusammengeführten Werkzeugteilen (151, 152) gebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass auch die im mittleren Bereich des Formwerkzeugs zwischen bei geschlossener Form sich mit Abstand gegenüberliegenden, ineinandergreifenden, formbedingt vorspringenden und vertieften Teile am Form-Kernstück (151) und Form-Haubenstück (152) Teile der Dampf-Ringkammer (160) gebildet sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass in mittleren Bereichen des Formwerkzeugs (151, 152) angeordnete Teile der Dampfverteilerkammer durch mit der Ringkammer (160) in Verbindung stehende Kanäle (191, 192) in formbedingten Vertiefungsteilen (190) im Form-Kernstück (151) und bzw./oder Form-Haubenstück (152) gebildet sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungsteile (190) über das formbedingte Mass hinaus zur Bildung von mit der Ringkammer (160) in Verbindung stehenden kanalartigen Teilen (191) der Dampfverteilerkammer vertieft sind, wobei in diese Vertiefungen eingesetzte, mit Dampfdurchlässen (194) versehene Trennwandelemente (193) die Dampfverteilerkammer gegenüber dem Forminnenraum abgrenzen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die die Vertiefungen enthaltenden Formwandteile (195) über dem Vertiefungsbereich (190) hinaus verlängert sind und mit der Ringkammer (160) in Verbindung stehende Kanalbohrungen (192) und von den Kanalbohrungen zum Forminnenraum führende Verbindungsbohrungen (196) enthalten (Fig. 8).
28. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen der Dampfverteilerkammer und dem Forminnenraum zumindest teilweise durch die zwischen den sich im Stirnflächenbereich von Formvertiefungen (159a) überlappenden Formwandteilen (165, 166; 174,

184) gebildeten, schlitzförmigen Abständen (179) gebildet sind (Fig. 8).
29. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Dampfverteilerkammer (160, 191, 192) und dem Forminnenraum (159) zumindest teilweise durch in den Stirnflächen von Formvertiefungen (159a, 190) angebrachten Einlassöffnungen (185, 186; 197) gebildet sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfsammeikammer (5) eine im Umfangsbereich des Formwerkzeugs ausgebildete Ringkammer (160) aufweist und an Endflächen schmaler Formvertiefungen (159a, 190) Dampfauslassöffnungen vom Forminnenraum (159) zur Dampfsammeikammer (5) angeordnet sind, während in inneren Formbereichen mindestens ein Dampfeinlass zum Forminnenraum vorgesehen ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung zum Forminnenraum zeitweise mittels im Arbeitszyklus gesteuerter Ventile als Sammler für aus dem Forminnenraum abzuführende Luft dient.
32. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampf-Puffer-Volumen zeitweise durch zeitlich im Arbeitszyklus gesteuerte Ventile als Aufnahme- und Verteilerkammer für Druckluft dient.
33. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfauslass bzw. die Dampfauslässe durch zeitlich im Arbeitszyklus der Vorrichtung gesteuerte Ventile zeitweise mit Druckluft beaufschlagbar ist bzw. sind.
34. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der das Dampf-Puffer-Volumen (2) aufnehmenden Kammern (5, 9) und/oder der Dampfeinlass und/oder der Dampfauslass des Formwerkzeugs (1) zumindest zeitweise an einen Vakuumerzeuger (13) anschliessbar ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vakuumerzeuger (13) vorgesehen und über zentral gesteuerte Ventile (14) mit mindestens einer der das Dampf-Puffer-Volumen (2) aufnehmenden Kammern (5, 9) und/oder mit dem Dampfeinlass und/oder mit dem Dampfauslass des Formwerkzeugs (1) verbunden ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vakuumerzeuger (13) und dem jeweiligen Vakuumventil (14) ein Vakuum-Puffer-Volumen (15) angeordnet ist.