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Fülleinrichtung zum Zuführen von Kunststoffpulver oder -granulat ip
eipe Form Die Erfindung betrifft eine Fülleinrichtung zum Zuführen von Kunststoffpulver
oder -granulat in eine Form, bestehend aus einem druckgasbetriebenen Injektor für
das Füllgut und einem in der Bohrung des Füllstutzens mittels einer druckmittelgesteuerten
Kolbeneinrichtung beweglichen Plunger.
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Bisher sind Fülleinrichtungen zum Zuführen von Kunststoffpulver oder
-granulat, insbesondere aus schäumbarem Polystyrol, in eine Form bekannt, die in
einem Gehäuse einen zylinderförmigen Füllraum aufweisen, in den ein Zuführkanal
für das Kunststoffpulver oder -granulat mündet. Die Einbringung des Granulats in
den Füllraum erfolgt mittels eines mit Druckluft betriebenen Injektors mit Venturidüse,
der das ein geringes Gewicht aufweisende Granulat aus einem Zuführkanal saugt. Durch
die Förderluft entstehen im Stoßpunkt zwischen Zuführkanal und FüllraumWirbel, die
in nachteiliger Weise den Strömvorgang des Granulates in den Füllraum beeinträchtigen.
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In dem Füllraum lagert ein mittels einer druckmittelgesteuerten Kolbeneinrichtung
axial verschiebbarer Plunger, der den Zuführkanal in Füllstellung freigibt.
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Bei der Bewegung des Kolbens entstehen - bedingt durch dessen begrenzten
Hubweg - im Bereich des Überganges zwischen Füllraum und Form Granulatrückstände,
die in verhärteter Form zu Verstopfungen des Füllraumes führen können und somit
eine Störung in der Kunststoff- oder Granulatförderung hervorrufen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fülleinrichtung zum Zuführen von
Xunststoffpulver oder -granulat in eine Form zu schaffen, die durch eine zweckmäßige
Ausbildung des Kolbens eine vorteilhafte Kunststof3pulver- oder Granulatförderung
ermöglicht und die in einfacher Weise die bisher bekannten Nachteile vermeidet.
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Gemäß der Erfindung ist als Druckgaszuleitung für den Injektor eine
Axialbohrung durch den Kolben und den Plunger vorgesehen.
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Bei einer derartigen Fülleinrichtung wird durcb die den Kolben und
den Plunger durchlaufende Axialbohrung Druckluft gedrückt, die nicht nur auf Grund
der entstehenden Saugwirkung das Granulat aus dem Zuführkanal in den Füllraum fördert,
sondern auch das Granulat aus dem Füllraum ohne Rückstand in die Form drückt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Füllvorrichtung in Schließstellung
und F i g. 2 einen Längsschnitt durch dieselbe Füllvorrichtung in Füllstellung.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeie spiel einer Füllvorrichtung
für zu schäumende Kunststoffe besitzt ein angeschrägtes hülsenförmiges Mundstück
10, das sich endseitig in einer zylindrischen mit Außengewinde 11 versehenen Befestigungshülse
12 fortsetzt und seitlich einen schräg nach außen gerichteten Füllstutzçn 13 mit
endseitig konisch erweiterter Längsbohrung 14, die in der Axialbohrung 15 des Mundstückes
10 ausläuft, trägt. Die Axialbohrung 15 vergrößert sich endseitig im Durchmesser
und bildet eine Gewindemuffe 16 zur Aufnahme eines an beiden Enden mit Gewinde 17
a, 17 b versehenen dünnwandigen Zylinders 1X. Die Tiefe dieser Gewindemuffe 16 wird
durch eine Hinterdrehung 19 mit Dichtungsring 20 begrenzt, an die sich ein im Querschnitt
quadratischer ringförmiger Einstich 21 als Druckluftraum anschließt.
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In das Mundstück 10 ist seitlich ein Anschlußstutzen 22 mit Axialbohrung
23 für die Druckluflzw bzw. -ableitung eingeschraubt, und zwar derart, daß die Axialbohrung
23 durch eine Querbohrung 24 mit dem Einstich 21 verbunden ist. Um die Axialbohrung
15 liegt bündig mit der Hinterdrehung 19 ein im Querschnitt quadratischer Dichtungsring
25.
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Der Zylinder 18 trägt am anderen Ende ein Anschlußstück 26, das mit
seinem als Gewindemuffe 27 ausgebildeten Teil aufgeschraubt ist. Die Gewindelänge
der Muffe 27 ist von einer Hinterdrehung 28 mit Dichtungsring 29 begrenzt, an die
sich ein im Querschnitt quadratischer ringförmiger Einstich 30 als Druckluftraum
anschließt. Um eine Axialbohrung 31 des Anschlußstückes 26 liegt bündig mit der
Hinterdrehung 28 ein Dichtungsring 32.
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Ein als Druckluftzu- bzw. -ableitung dienender Anschlußstutzen 33
mit Längsbohrung 34 ist seitlich
in das Anschlußstück 26 eingeschraubt,
so daß dessen Längsbohrung 34 durch eine Querbohrung 35 mit dem Einstich 30 verbunden
ist.
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In der Achse der Fülleinrichtung liegt ein abgestufter, axial verschiebbarer
Gleitkörper mit zentralem Luftzufuhrkanal 44, der derart ausgebildet ist, daß der
vordere, als Plunger wirkende Teil 36 in der Axialbohrung 15 des Mundstückes 10
lagert und an dessen rückwärtigem Ende ein in einem Hubraum 43 des Zylinders 18
gleitend eingepaßter Doppel kolben 37 mit Dichtungsring 38 vorgesehen ist.
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Die beiden wirksamen Druckflächen des Doppelkolbens 37 sind jeweils
größer als die Druckfläche des Plungers 36, so daß der Doppelkolben als Differenzialkolben
wirkt. Die rückwärtige Verlängerung des Doppelkolbens 37 bildet eine Kolbenstange
39, die in der Bohrung 31 des Anschlußstückes 26 gleitbar gelagert und an ihrem
Ende mit einem Gewindezapfen 40, auf den ein Anschlußstutzen 41 mit Längsbohrung
42 aufgeschraubt ist, versehen ist.
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Die vorbeschriebene automatische Füllvorrichtung arbeitet wie folgt:
Die Füllvorrichtung wird mittels der Befestigungshülse 12 in einem Formkasten od.
dgl. eines herzustellenden Forrnkörpers (nicht dargestellt) eingeschraubt. Durch
die Zu- und Ableitungen 23 und 34 strömt wechselweise Druckluft, so daß der Doppelkolben
37 wechselweise beiderseitig mit Druckluft beaufschlagt wird, in dem Hubraum 43
des Zylinders 18 hin- und hergleitet und dabei gleichzeitig den angeschlossenen
Plunger 36 in der Axialbohrung 15 hin- und herbewegt. In geöffneter (hinterer) Stellung
(vgl. Fig. 2) legt sich der Doppelkolben 37 gegen den Dichtungsring 32 an, so daß
der Plunger 36 die Längsbohrung 14 freigibt und die zu verschäumende pulverförmige
Kunststoffmasse, das Granulat od. dgl. aus einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt)
durch die Längsbohrung 14 in die Axialbohrung 15 gelangt, indem der Zuleitung 42
in Pfeilrichtung A Druckluft zugeführt wird; die durch den zentralen Luftzufuhrkanal
44 im abgestuften Gleitkörper in den durch die Axialbohrung 15 und die Längsbohrung
14 gebildeten Raum 45 gelangt und in diesem auf Grund der Injektorwirkung einen
Sog erzeugt, der die Axialbohrung 15 mit Kunststoffmasse füllt.
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Die Druckluft zieht bzw. drückt dabei die Masse aus dem Saugraum
45 durch die Bohrung 15 in den Formkasten eines zu schäumenden Formkörpers. Ist
die Form mit Granulat voll ausgefüllt, stößt die Druckluft auf Widerstand, und es
entstehen Verwirbelungen, die die Saugwirkung im Saugraum 45 unterbinden, so daß
die Granulatzufuhr unterbrochen
wird. Nun wird Druckluft durch die Zu- bzw. Ableitung
34 auf den Doppelkolben 37 gedrückt und dieser dadurch in dem zylindrischen Hubraum
43 vor den Dichtungsring 25 geschoben, wodurch der Plunger 36 in der Axialbohrung
15 bis zur Form gleitet und diese schließt. Danach wird der Doppelkolben durch die
Zu- bzw. Ableitung 23 mit Druckluft beaufschlagt, so daß dieser in dem zylindrischen
Hubraum 43 vor den Dichtungsring 32 zurückgeschoben wird und die Luft durch die
Zu- bzw. Ableitung 34 entweicht. Durch dieses wechselseitige Arbeiten über die Zu-
bzw. Ableitung 23 und 34 wiederholt sich der Vorgang der Förderung, der Kunststoffmasse
in. eine Form, und zwar jeweils in genauer Dosierung.
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Die in die Form eingebrachte Kunststoffmasse wird mittels Heißluft
zu einem Körper aufgeschäumt. Dieser Körper dichtet wiederum bei gefüllter Form
das gesamte Mundstück der Füllpistole an seiner Stirnfläche einschließlich des Luftzufuhrkanals
44 ab und verhindert damit sein Verstopfen.
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Einen wesentlichen Vorteil der Erfindung stellt die axiale Luftzufuhr
durch den Gleitkörper dar, da die Luft unter einem für die Verteilung günstigen
Winkel zum Formkern in das Formwerkzeug eintritt.
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Ist das Formwerkzeug mit dem Füllwerkstoff so weit gefüllt, daß der
Füllwerkstoff sich in dem vorderen Teil der Bohrung 15 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ansammelt, entsteht selbstverständlich eine Luftwirbelung mit anschließendem Luftrückstoß.
Dadurch wird durch den Luftüberdruck in besonders vorteilhafter Weise der sich in
der Bohrung 15 ansammelnde Füllwerkstoff veranlaßt, durch die Längsbohrung 14 wieder
in den Zufuhrkanal zurückzutreten, so daß der Kolben bis in seine vorderste Stellung
(Verschließstellung für das Formwerkzeug) fahren kann, ohne den Füllwerkstoff im
Formwerkzeug in ungünstiger Weise zu pressen.