DE1234976B

DE1234976B - Maschine zum Herstellen von Formkoerpern aus vorexpandierten, blaehfaehigen, kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen mittels Dampf

Info

Publication number: DE1234976B
Application number: DEA39735A
Authority: DE
Inventors: Joachim Heyer
Original assignee: A C POR VERPACKUNGSGESELLSCHAF
Current assignee: A C POR VERPACKUNGSGESELLSCHAF
Priority date: 1962-03-17
Filing date: 1962-03-17
Publication date: 1967-02-23

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

1 234 97/ Int. Cl.:

B29d

Deutsche KL: 39 a3 - 27/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1234 9?/
A39735X/39a3
17. März 1962
23. Februar 1967

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von Formkörpern aus vorexpandierten, blähfähigen, kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen mittels Dampf in einer unter einem Gehäuse angeordneten heiz- und kühlbaren Einfach- oder Mehrfachform, die mittels einer Füllvorrichtung füllbar und verschließbar ist.

Es sind Maschinen zum Herstellen von Formkörpern aus vorexpandierten, blähfähigen, kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen bekannt, die eine Einfach- oder Mehrfachform haben, die aus einem Formunterteil und einem Formoberteil besteht. Der Formunterteil ist mit dem Maschinenrahmen oder -boden und der Formoberteil mit einem Gehäuse fest verbunden, so daß zwischen dem Formunterteil und dem Maschinenrahmen oder -boden einerseits und dem Formoberteil und dem Gehäuse andererseits eine Dampf- oder Wasserkammer entsteht, von der aus die Form durch Einleiten von Dampf aufgeheizt bzw. durch Einleiten von Wasser gekühlt werden kann. Das vorexpandierte Granulat tritt durch den Formoberteil in die Form ein, die nach dem Füllen an der Eintrittsstelle durch die flache Stirnseite des Kolbens der Füllvorrichtung glatt abgeschlossen wird. Dabei kann die Form aus Aluminiumblechen zusammengeschweißt sein. Der verschiebbare Formträger des Formunterteils ist nach dem Schließen der Form mittels einer Klinke verriegelbar, die an einer auf Führungsschienen befestigten Wand angelenkt ist und durch ihr Eigengewicht nach dem Schließen der Form hinter einem Anschlagring einrastet, der auf einer Kolbenstange befestigt ist, an deren freiem Ende der Formunterteil angebracht ist. Nach dem Schließen und Verriegeln der Form wird sie im Dampfstoßverfahren von einem allseitig dicht schließenden Dampfmantel umgeben, der einen möglichst kleinen Dampfraum hat, um die Verluste an Dampf klein zu halten.

Der Nachteil des Dampfstoßverfahrens mit einer derart ausgebildeten Form beruht darauf, daß bei jeder anders gestalteten Form ein neues Gehäuse erforderlich ist, was bei einem häufigen Formenwechsel erhebliche Kosten verursacht. Dafür kann mit diesem Verfahren sehr schnell, etwa 5 bis 20 Sekunden, gearbeitet werden.

Mit dem Dampfglockenverfahren ist infolge des größeren Dampfraumes bei jeder anders gestalteten Form zwar kein neues Gehäuse erforderlich, jedoch dauert bei diesem Verfahren das Sintern der Formkörper erheblich länger (bis etwa 4 Minuten). Das Dampfstoßverfahren eignet sich also nur für immer wiederkehrende Formkörper, während das Dampf-Maschine zum Herstellen von Formkörpern aus
vorexpandierten, blähfähigen, kleinteiligen
thermoplastischen Kunststoffen mittels Dampf

Anmelder:

a-c-por Verpackungsgesellschaft m. b. H.,
Werk Kapellen bei Moers

Als Erfinder benannt:

Joachim Heyer, Hamburg-Rahlstedt

glockenverfahren unter Vernachlässigung des Zeitfaktors einen häufigeren Wechsel der Formen zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Herstellen von Formkörpern aus vorexpandierten, blähfähigen, kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, mit der eine kontinuierliche Arbeitsweise im Dampfstoßverfahren möglich ist, d. h. die bei schneller Arbeitsweise in kürzester Zeit auf unterschiedlich gestaltete Formen umgestellt werden kann, ohne das Gehäuse ändern oder austauschen zu müssen. Es sollen also die Vorteile des Dampfstoßverfahrens mit seinen kurzen Arbeitszeiten mit den Vorteilen des Dampfglockenverfahrens, bei dem ein häufiger Formenwechsel, ohne jeweils eine anders geformte Glocke zu benötigen, möglich ist, miteinander verbunden werden.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß innerhalb des Gehäuses ein in Achsrichtung der Form verstellbarer Gehäuseboden angeordnet ist. Ist die Form relativ flach, wie in der Zeichnung dargestellt, so wird der Gehäuseboden verhältnismäßig weit aus dem Gehäuse herausgeschoben. Ist die Form relativ hoch, so wird der Gehäuseboden ziemlich weit in das Gehäuse hineingeschoben. Es ist also eine Anpassung an unterschiedlich hohe Formen mit einfachen Mitteln jederzeit kurzfristig möglich.

Bei der praktischen Ausführung weist der Gehäuseboden in seiner Mitte einen Rohransatz auf, der mit seinem einen Ende in den halsförmigen Auslaß der Füllvorrichtung ragt und mit seinem anderen Ende den Oberteil der Form durchsetzt. Dadurch bleibt die Verbindung zwischen Füllvorrichtung und dem Innenraum der Form immer aufrechterhalten.

Um eine möglichst gleichmäßige Kühlung der Form zu erreichen, weist der Gehäuseboden mehrere Öffnungen auf, die auf der der Form zugekehrten

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Seite des Gehäusebodens in Düsen münden. Durch eine öffnung 55 zum Einlassen von Dampf und im diese Öffnungen und Düsen tritt nach dem durch Ring 34 des Formträgers 35 zwischen dem Unterteil Wärme ausgelösten Expansionsvorgang das Kühl- 32 der Form und dem Trägerboden 36 mindestens wasser hindurch. Demzufolge ist in der festen Rück- eine öffnung 56 zum Einlassen von Druckluft vorwand des Gehäuses mindestens eine Öffnung zum 5 gesehen. Ferner befinden sich im Formunterteil 32 Einlassen von Kühlwasser in den von der festen eine Anzahl kleiner Öffnungen 57, durch weiche die Rückwand und dem verstellbaren Gehäuseboden be- Druckluft in die Form eintreten kann,
grenzten Raum vorgesehen. Außerdem ist im Ge- Die Wirkungsweise der Maschine gemäß der Erhäuse mindestens eine Öffnung zum Einlassen von findung ist folgende: In der in der Zeichnung ver-Dampf in den von dem verstellbaren Gehäuseboden io anschaulichten Stellung ist die Maschine in Bereit- und dem Formoberteil begrenzten Raum vorgesehen. schaft, d. h., die Form 30 ist geschlossen und leer. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Aus- Als erster Arbeitsgang wird die leere Form mit einem führungsbeispiel veranschaulicht. Dampfstoß durch die Öffnung 55 in kurzer Zeit auf An einem nicht weiter dargestellten Maschinen- die erforderliche Anfangstemperatur gebracht. Es rahmen ist ein Gehäuse 10 befestigt, dessen Rück- 15 folgt als zweiter Arbeitsgang das Füllen der Form, wand 11 über einen halsförmigen Auslaß 12 und eine Dazu wird der Schieber 18 geöffnet und Druckluft trichterförmige Aufweitung 13 in einen Füllraum 14 mit einem Druck zwischen 0,1 und 10 atü in den übergeht. In den Füllraum 14 mündet der Auslaß 15 Füllraum 14 gegeben. Das Füllgut 17 fällt in den eines Fülltrichters 16, in dem sich das Füllgut 17, ein Raum 14 und wird von der Druckluft durch den halsvorexpandierter, blähfähiger, kleinteiliger thermo- 20 förmigen Auslaß 12, den Rohransatz 51 und die Einplastischer Kunststoff, befindet. Der Auslaß 15 ist trittsöffnung 33 in die Form gefüllt. Dabei werden mittels eines Schiebers 18 absperrbar. An der Rück- sämtliche Einzelformen in einem Arbeitsgang gewand 19 des Füllraumes 14 ist ein Zylinder 20 an- füllt. Es folgt als dritter Arbeitsgang das Verschliegeordnet, dessen Kolbenstange 21 in den Füllraum ßen der Eintrittsöffnung 33 mittels der Kolbenstange ragt. Der Zylinder 20 wird mit einem Druckmittel, 25 21, die von einem in den Zylinder 20 gegebenen beispielsweise Druckluft oder Drucköl, beaufschlagt. Druckmittel in den Rohransatz 51 so weit eingefah-In der Rückwand 19 ist ferner eine Öffnung 22 vor- ren wird, bis sie die öffnung abschließt. Als vierter gesehen, durch die Druckluft in den Füllraum 14 ein- Arbeitsgang folgt das Erhitzen der eingefüllten treten kann. Kunststoffe durch Einlassen von Dampf mit einem In das Gehäuse 10 ragt die Form 30, die aus einem 30 Druck zwischen 0,1 und 6 atü durch die öffnung 55. Oberteil 31 und einem Unterteil 32 besteht. Die Form Dabei werden die Kunststoffe gesintert. Je nach 30 kann als Einfach- oder Mehrfachform ausgebildet Stärke und Ausbildung der Form ist die Dampfzufuhr sein. Im Ausführungsbeispiel ist eine Mehrfachform steuerbar. Nach dem Sintern wird auf der Rückseite dargestellt, deren Einzelformen im Unterteil stern- des Gehäusebodens 50 Wasser zugeführt und durch förmig um eine Eintrittsöffnung 33 des Oberteils 31 35 die Öffnungen 52 und Düsen 53 auf den Oberteil 31 angeordnet sind. Die Einzelformen können aber auch der Form gesprüht, die sich infolge ihrer geringen parallel zur Eintrittsöffnung liegen. Der Oberteil 31 Wandstärke schnell selbst und den Formkörper abist mit dem Gehäuse 10 fest verbunden. Der Unter- kühlt. Dann wird der Kolben 40 in dem Zylinder 41 teil 32 ist an einem Ring 34 eines Formträgers 35 be- entriegelt und zurückgefahren, wobei er den Formfestigt. In dem Ring 34 ist im Abstand zu dem Unter- 4° träger 35 mit dem Unterteil 32 der Form und dem teil 32 der Form 30 ein Boden 36 angeordnet, an darauf haftenden fertigen Formkörper mitnimmt. Andern ein an sich bekannter Druckübersetzer 37 an- schließend wird Druckluft von 0,1 bis 5 atü durch die greift. Zur Versteifung des Formträgers 35 sind zwi- Öffnung 56 eingeführt, die durch die öffnungen 57 sehen Ring, Boden und Druckübersetzer z. B. Bleche dringt und den Formkörper vom Unterteil der Form oder Rippen 38 vorgesehen. Am anderen Ende des 45 löst. Der fertige Formkörper fällt ab. Die Form 30 Druckübersetzers 37 greift die Kolbenstange 39 eines wird durch Betätigen des Kolbens 40 wieder geKolbens 40 an, der in einem Zylinder 41 mittels eines schlossen, der Kolben verriegelt und der Drucküber-Druckmittels, beispielsweise Druckluft, hin und her setzer 37 eingeschaltet, der den notwendigen Schließbewegbar ist. Der Zylinder 41 ist fest im Maschinen- druck, insbesondere während des Sinterns, aufbringt, rahmen gelagert. In ausgefahrenem Zustand ist der 5° Die Form 30 besteht in bekannter Weise aus kalt-Kolben 40 in dem Zylinder 41 verriegelbar, bei- gewalzten Blechen aus Nichteisenmetall, die zugespielsweise mittels zweier seitlich angebrachter Füh- schnitten und zu der Form verschweißt werden. Derrungsstangen 42, 43, hinter deren Enden Verriege- artige Formen sind in der Herstellung billig und laslungsstücke 44, 45 zweier Kolbenstangen 46, 47 von sen wegen ihrer geringen Wandstärke ein schnelles zwei weiteren Zylinder-Kolben-Anordnungen 48, 49 55 Arbeiten zu. Es ist möglich, Formen mit 2 mm Wandgreifen, stärke herzustellen, die dem Innendruck der Kunstin dem Gehäuse 10 befindet sich noch zwischen stoffe standhalten. Außer einer schnellen Arbeitsdem Oberteil 31 der Form 30 und der festen Rück- weise ergeben sich eine erhebliche Ersparnis an wand 11 ein Gehäuseboden 50, der mit einem Rohr- Energie und eine bessere Qualität der fertiggesinteransatz 51 in den halsförmigen Auslaß 12 der Füll- 60 ten Formkörper.

vorrichtung 12 bis 19 ragt. Der Gehäuseboden 50 ist Ein wesentlicher Vorteil wird mit der Erfindung in Achsrichtung des Gehäuses 10 verstellbar, bei- durch den verstellbaren Gehäuseboden 50 erreicht, spielsweise mittels eines Gewindes. Im Gehäuse- der eine schnelle Angleichung an verschiedene Formboden 50 befinden sich mehrere Öffnungen 52, die höhen gestattet, indem er einfach verstellt wird. Zum auf der der Form zugekehrten Seite des Gehäuse- 65 Auswechseln der Form wird der Oberteil 31 aus dem bodens in Düsen 53 münden. In der festen Rück- Gehäuse 10 entnommen, der Gehäuseboden 50 verwand 11 ist mindestens eine öffnung 54 zum Ein- stellt und ein anderer Oberteil in das Gehäuse eingelassen von Kühlwasser, im Gehäuse 10 mindestens setzt. Dadurch ist eine große Variationsmöglichkeit

Claims

1 234 970^ v-K an Formen gegeben, und die Nachteile des Dampfstoß- und Dampfglockenverfahrens werden vermieden, ihre Vorteile dagegen beibehalten. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise der Unterteil 32 und der Oberteil 31 der Form in ihrer Anordnung vertauscht werden, so daß die Form durch den Unterteil gefüllt und durch den Oberteil entleert wird. Patentansprüche:

1. Maschine zum Herstellen von Formkörpern aus vorexpandierten, blähfähigen, kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen mittels Dampf in einer unter einem Gebläse angeordneten heiz- oder kühlbaren Einfach- oder Mehrfachform, die mittels einer Füllvorrichtung füllbar und verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (10) ein in Achsrichtung der Form (30) verstellbarer Gehäuseboden (50) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (50) in seiner Mitte einen Rohransatz (51) aufweist, der mit seinem einen Ende in den halsförmigen Auslaß (12) der Füllvorrichtung (12 bis 19) ragt und mit seinem anderen Ende den Oberteil (31) der Form (50) durchsetzt.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (50) mehrere Öffnungen (52) aufweist, die auf der der Form (30) zugekehrten Seite des Gehäusebodens in Düsen (53) münden.

4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der festen Rückwand (11) des Gehäuses (10) mindestens eine Öffnung (54) zum Einlassen von Kühlwasser in den von der festen Rückwand und dem verstellbaren Gehäuseboden begrenzten Raum vorgesehen ist.

5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (10) mindestens eine Öffnung (55) zum Einlassen von Dampf in den von dem verstellbaren Gehäuseboden (50) und dem Formoberteil (31) begrenzten Raum vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1289 683;
»Modern Plastics«, Februar 1961, S. 107 bis 110, 112, 180, 181, 183, 185; November 1961, S. 109 bis 111, 114, 117, 120, 208, 210, 213 bis 215; Dezember 1961, S. 113,114, 196,197.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen