DE1504590B2

DE1504590B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines kunststoff-formkoerpers

Info

Publication number: DE1504590B2
Application number: DE19651504590
Authority: DE
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1973-02-15
Also published as: NL6604156A; DE1504590A1; DE1504590C3; BE678703A; CH431925A

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Formkörpers, bei dem in den Formhohlraum einer Formmaschine eingebrachtes Kunststoffgranulat, z. B. Styropor, mittels eines eingeführten heißen Gases, vorzugsweise Dampf, mittelbar durch die Formwände und unmittelbar durch Düsenbeaufschlagung erhitzt und zu dem Formkörper vereinigt wird, der anschließend über die Form mittels eines Vakuums gekühlt wird.

Bei einem derartigen Verfahren sintert das Granulat in dem Formhohlraum bei einer Temperatur von ca. 120° C zu dem Kunststoff-Formkörper zusammen. Um das Nachexpandieren des Formkörpers nach dem Entformen zu verhindern, muß der Formkörper in der Form gekühlt werden.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Kühlung des in dem Formhohlraum der Formmaschine aufgeschäumten blähfähigen Polystyrolgranulat dadurch zu verbessern, daß vor dem Beginn der Kühlung der Form die Kanäle der Form unter Vakuum gesetzt werden. Dieses Kühlverfahren wird ohne Waäserzusatz durchgeführt.

Mit dem Vakuum wird zwar ein Kühleffekt erreicht, indem der restliche im aufgeschäumten Formkörper verbliebene Niederdruckdampf herausgesaugt wird und das Kondensat unter Vakuum verdampft. Im Schaum selbst verbleiben aber nur sehr geringe, Dampfmengen, so daß auch nur ein sehr geringer Kühleffekt mit dem bekannten Verfahren erreicht wird.

Es ist auch bekannt, in die Heißgaskanäle Wasser einzuspritzen, bzw. die Formwände über Düsen mit Wasser anzuspritzen. Beide Verfahren bewirken kein Herabsetzen der bisher erforderlichen Kühlzeit.

Zufolge der unvollständigen Kühlung wird für das Kühlen der Form und des Formkörpers etwa zwei Drittel der Zeit benötigt, die zur Herstellung eines Formkörpers bis zum Ausstoßen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlzeit wesentlich herabzusetzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Formkörper unter Beibehaltung des Vakuums durch Einspritzen von Wasser in feinverteilter Form gekühlt wird.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß das in den Hohlraum der Form eingespritzte Kühlwasser bei niedriger Temperatur verdampft und dabei in erhöhtem Maße Verdampfungswärme aus der Form und dem Formkörper entnimmt und daher sehr schnell eine hohe Kühlwirkung erzielt wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer einen Formhohlraum für den Kunststoff-Formkörper aufweisenden Formmaschine mit zugeordneten Dampfleitungen und Vakuumeinrichtungen. Normale Vakuumpumpen sind nicht geeignet, gleichzeitig das unter hohem Druck stehende Heißgas und Wasser abzusaugen. Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch eine an die Abdampfleitung angeschlossene und abschaltbare für den Transport von Wasser ausgelegte Vakuumpumpe.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigt

A b b. 1 eine Kunststoff-Formmaschine in Seitenansicht,

A b b. 2 eine Draufsicht zu A b b. 1,

A b b. 3 die Form im waagerechten Schnitt in größerem Maßstab,

A b b. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der A b b. 3.

Mit dem Gestell 1 einer Formmaschine ist der eine hohle Formteil 2 der Form fest und der andere hohle Formteil 3 auf Holmen 4 in waagerechter Richtung gleitend gelagert. Mit 5 ist eine Kolbenstange bezeichnet, deren nicht dargestellter Kolben hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt wird, um die Form zu öffnen oder zu schließen. An den Formteil 2 ist ein druckluftbeaufschlagter Injektor 6 angeschlossen, der mit entsprechenden Leitungen 7 mit dem Auslaß 8 eines Granulat aufnehmenden Füllbehälters 9 verbunden ist. An dem Gestell 1 ist eine Dampfverteilungsarmatur 10 befestigt, der durch ein Dampfzuführungsrohr 11 Dampf zugeführt wird. Dampfleitungen 12 und 13 führen Dampf in die Hohlräume der beiden Formteile 2 und 3. Zur Abführung des in die Formteile 2 und 3 eingeführten Dampfes und des sich bildenden Kondensates dienen Leitungen 14, die an eine mit Ventilen 16 und 17 versehene Armatur 15 angeschlossen sind. Ferner ist an dem Gestell 1 eine Armatur 18 angebracht, um Druckwasser über flexible Leitungen 19,20 zu den Formteilen 2 und 3 zu führen. Zur Zuführung von Druckluft dient eine Leitung 21, die über einen automatisch gesteuerten Druckluftverteiler 22 an einen Verschlußschieber für den Auslaß 8 und mittels einer flexiblen Leitung 23 an den Injektor 6 angeschlossen ist. Eine durch einen Elektromotor 24 angetriebene Vakuumpumpe 25 ist mittels einer Rohrleitung 26 mit der Armatur 15 verbunden.

Durch Betätigen des Druckluftverteilers 22 wird der Auslaß 8 geöffnet und das Granulat mittels der Druckluft über den Injektor 6 in einen von den Formteilen 2, 3 gebildeten Formhohlraum 27 eingeblasen. Alsdann wird in den Hohlraum jedes Formteiles 2

und 3 über die Leitungen 12,13 Dampf von ca. 5 atü und einer Temperatur von ca. 150° C eingeführt. Der die Hohlräume erfüllende Dampf erhitzt die Formteile 2 und 3 auf etwa 120° C und wird durch Düsen 28 auf das Granulat geleitet, wobei das Granulat zu dem Formkörper zusammengeschweißt wird. Der Dampf strömt zunächst durch die geöffneten Ventile 16 und 17 über die laufende Vakuumpumpe 25 in einen Ablaßkanal. Nach kurzzeitigem Schließen der Ventile 16,17 was mit einer Drucksteigerung des Dampfes in den Hohlräumen der Formteile 2, 3 verbunden ist, wird die Dampfzufuhr abgestellt.

Vor dem Ausstoßen des fertigen Formkörpers müssen die Formteile 2 und 3 und der Formkörper auf etwa 35° C abgekühlt werden. Hierzu werden nach Abstellen der Dampfzufuhr die Ventile 16,17 wieder geöffnet und nach Abführen des Dampfes und des Kondensates mittels der Vakuumpumpe 25 in den Hohlräumen der Formteile 2, 3 ein Vakuum erzeugt. Nunmehr wird in diese Hohlräume der Formteile 2 und 3 Wasser eingespritzt bzw. eingedrückt, das in dem Vakuum sofort verdampft und dabei den Formteilen 2 und 3 und dem Formkörper Wärme entzieht. Zur schnelleren Abkühlung sind in den Hohlräumen der Formteile 2, 3 mehrfach verzweigte, an die Leitungen 19, 20 angeschlossene Rohre 19 α bzw. 20 a angeordnet, die mit Düsen besetzt oder feinen Löchern versehen sind. Das fein verteilt austretende Kühlwasser verdampft sofort und kühlt die Formwände. Dabei wird durch die Düsen 28 dem Formkörper Feuchtigkeit entzogen, wobei er gekühlt wird.

Nachdem die Formteile 2 und 3 eine Temperatur von ca. 40 bis 50° C angenommen haben, wird die Wasserzufuhr unter Aufrechterhaltung des Vakuums abgesperrt, wobei dem Formkörper weitere Feuchtigkeit durch Verdampfen entzogen wird. Die Kühlzeit wird dadurch erheblich herabgesetzt. Die Wasserzufuhr kann gegebenenfalls je nach Grad der Verdampfung periodisch unterbrochen werden.

Die Anordnung der Vakuumpumpe 25 gestattet es, vor und während des Füllvorganges den Formhohlraum zu evakuieren, so daß das mit Luft über den Injektor 6 eingeblasene Granulat den Formhohlraum voll ausfüllt.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind besonders geeignet für die Herstellung von Formkörpern aus Styropor. Als Vakuumerzeuger kann eine Vakuumpumpe nach dem Verdränger- oder Treibmittelprinzip oder ein Ejektor verwendet werden. Die einzelnen taktmäßigen Vorgänge zum Betreiben der Formmaschine, insbesondere die Luftzufuhr für das Füllen der Form, die Dampfzufuhr und die Kühlwasserzufuhr und die Schaltung der dazu erforderlichen Ventile, werden automatisch von einem Schaltpult 30 aus gesteuert. Der Dampf und das Kondensat kann auch über die Ventile 16,17 unmittelbar in einen Abflußkanal oder in einen Kondensator geleitet werden, in dem Unterdruck herrscht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Kunststori-Formkörpers, bei dem in den Formhohlraum einer Formmaschine eingebrachtes Kunststoffgranulat, z. B. Styropor, mittels eines eingeführten heißen Gases, vorzugsweise Dampf, mittelbar durch die Formwände und unmittelbar durch Düsenbeaufschlagung erhitzt und zu dem Formkörper vereinigt wird, der anschließend über die Form mittels eines Vakuums gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper unter Beibehaltung des Vakuums durch Einspritzen von Wasser in feinverteilter Form gekühlt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer einen Formhohlraum für den Kunststoff-Formkörper aufweisenden Formmaschine mit zugeordneten Dampfleitungen und Vakuumeinrichtungen, gekennzeichnet durch eine an die Abdampfleitung angeschlossene und abschaltbare für den Transport von Wasser ausgelegte Vakuumpumpe.