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Vorrichtung zum kontinuierlichen und diskontinuierlichen Vorschäumen
von schäumbarem Polystyrol Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
und diskontinuierlichen Vorschäumen von schäumbarem Kunststoff, wie Polystyrol,
die einen Behälter mit einem in der )3ehälterachse angeordneten Rührwerk und einer
Dampfzufuhrleitung aufweist.
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Zum Aufschäumen von Polystyrol unterscheidet man zwei Verfahren, die
als kontinuierliches bzw. diskontinu4erliches Verfahren bezeichnet werden. Man bringt
dabei das Rohmaterial, das aus einzelnen Körnembssteht, in einen Behälter , wobei
sich die einzelnen Körner unter
Dampfeinwirkung zu Kügelchen blühen.
Die Größe der Polystyrol-Kügelchen wird dabei weitgehend von der Zeit bestimmt,
in der der Dampf auf das Rohmaterial einwirkt. Damit wird auch das Schüttgewicht
des vorgeschäumten Materiales bestimmt, das anschließend zu Körpern verschweißt
wird, deren Gewicht und Wärmeisolierfähigkeit Je nach Verwendungsart von dem Schüttgewicht
in Gramm/Ltr. der aufgeblähten Polystyrol-Kügelchen abhängig sind.
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Bei dem kontinuierlichen Verfahren wird ständig Rohmaterial über eine
Dosierschnecke oder mit dem Dampf einem Behälter von unten oder der Seite zugeführt,
und dieses wird unter Dampfeinwirkung vorgeschäumt. Dabei befindet sich in dem Behälter
in einer bestimmten Höhe eine Öffnung, welche nach oben oder unten verschiebbar
ist, so daß das vorgeschäumte Material über die Unterkante der Öffnung kontinuierlich
herausfallen kann. Die Höhe der Unterkante dieser Öffnung bestimmt dabei das Schüttgewicht
des vorgeschäumten Polystyrols, wobei Schüttgewichte von etwa 15 bis 50 g je Liter
erreichbar sind. Die untere Grenze für das Schüttgewicht von 15 g je Liter ergibt
sich aus der in dem Behälter ständig vorhandenen Überlauföffnung durch die der Dampf
abgekühlt wird, so daß das Material nicht weiter gebläht werden kann. In den meisten
Fällen ist jedoch ein Schüttgewicht von weniger als 15 g je Liter (12 g je Ltr.)
erforderlich. m dies zu erreichen, mußte in einem zweiten Gerät nachgeschäumt werden,
d.h. der ganze
Vorgang mußte wiederholt werden. Dazu mußte das Material
in einen weiteren Apparat gebracht werden und erneut eine bestimmte Zeit lang einer
Dampfeinwirkung ausgesetzt werden. Auf diese Weise lassen sich dann Schiittgewichte
von etwa 12 g je Liter erzielen.
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Um die verschiedenen Schüttgewichte zu erzielen, waren bisher zwei
Vorrichtungen notwendig, die infolge ihrer Größe einen erheblichen Platz beanspruchen.
Darüber hinaus erwies es sich in den meisten Fällen als unwirtschaftlich und zu
hohe Kosten verursachend, zwei derartige Vorrichtungen nebeneinander zu verwenden.
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Beim diskontinuierlichen Verfahren ist entgegen dem kontinuierlichen
Verfahren ein steter Durchlauf des Materials, sondern das Material wird dosiert
in gewünschter Wienge chargenwei fit eine Dosiereinrichtung dem Behälter zugeführt.
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Nach einer gewissen Verweilzeit unter Dampf, wird das vorgeschäumte
Material durch einen sich öffnenden Zylinder oder Verschluß ausgestoßen. Der Vorgang
wiederholt sich automatisch.
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Auf diese Art wird ein leichtes Schüttgewicht von ca. 12 g je Liter
in einem Gerät, in einem Arbeitsgang, mit leichtem Dampfdruck erzielt.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile
zu vermeiden, was
durch die Kombination folgender Merkmale bewerkstelligt
wird: a) nahe dem Boden des Behälters ist eine in der Drehzahl verstellbare Dosierschnecke
mit einem Zugabebehälter angeordnet, wobei ein Teil der Behälterwand mit einem Einsatz
versehen ist, in dem eine rechteckförmige Öffnung mit einem höhenverstellbaren Schieber
angebracht ist: b) auf dem Behälter ist senkrecht stehend ein Dosierbehälter mit
einem darunter angeordneten Quetschventil vorgesehen, wobei nahe dem Boden des Behälters
ein von Hand oder automatisch zu öffnender Auslauf eingebaut ist und anstelle des
Einsatzes ist ein Schauglaseinsatz eingesetzt, wobei seitlich von dem Schaugiaseinsatz,
in die Ebene des Schiuglases hineinragend, eine mit einer Lichtquelle versehene
höhenverstellbare Photozelle befestigt ist.
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Damit ist es möglich, mit einer Vorrichtung das Jeweils gewünschte
und erreichbare Schüttgewicht des aufzuschäumenden Materials zu erhalten, obei erheblich
Platz eingespart wird und die Kosten für die Anschaffung einer derartigen Vorrichtung
etwa um ein Drittel gegenüber den Kosten für die zwei bisher gebrauchten, bekannten
Vorrichtungen gesenkt werden.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Brfindung geht man so vor, daß die
Darnpfzufuhrleitung an einem Dreiwegehahn in zwei Teilleitungen unterteilt ist,
wobei die eine Leitung an einem von einem Zwischenboden und dem Boden des Behälters
gebildeten Raum angeschlossen ist. während die andere Leitung mit dem mit einer
Ifohlwelle versehenen Rührwerk verbunden ist.
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Weitere Merkmale der brfinciung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungs beispieles in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.
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Es zeigen, in schematischen Skizzen, Figur 1 die erfindungsgemäße
Vorrichtung im Aufriß und Figur 2 einen Grundriß der aus- und einschwenkbaren Einsätze
in der Behälterwand.
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In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die einen
eälter 1 aufweist. In der Mitte des Behälters 1 ist senkrecht ein von einem Motor
3 angetriebenes Rührwerk 2 angeordnet.
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Nahe dem Boden 4 des Behälters 1 ist eine Dosierschnecke 5 mit einem
Zugabebehälter 6 angebracht, wobei die Dosierschnecke 5 von einer stufenlos verstellbaren
Getriebe-Motorkombination
angetrieben wird. In einem Teil der Behälterwand ist ein auswechselbarer Einsatz
7 vorgesehen, der eine rechteckförmige Öffnung 8 aufweist. Die Unterkante der rechteclcförmigen
Öffnung 8 kann mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten höhenverstellbaren
Schiebers angehoben werden, so daß das aufzuschäumende Material länger in dem Behält
er 1 verbleibt und damit das Schüttgewicht erniedrigt wird. Dieser Einsatz 7 kann
mit wenigen Handgriffen gegen einen Schauglaseinsatz 7' mit einem Schauglas 9 ausgetauscht
werden. Seitlich von dem Schauglaseinsatz 7', in die Ebene des Schauglases 9 hineinragend,
ist eine mit einer Lichtquelle versehene höhenverstellbare Photozelle 10 befestigt.
Auf dem Behälter 1 ist senkrecht stehend ein Dosierbehälter 11 mit einem darunter
angeordneten Quetschventil 12 sowie ein Dampfabzug 13 vorgesehen. Unterhalb der
Öffnung 8 bzw. des Schauglases 9, nahe dem Boden 4 des Behälters 1, ist ein von
Hand oder automatisch zu öffnender Auslauf 14 eingebaut.
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Oberhalb des Bodens 4 des Behälters 1 ist ein mit Schlitzen, Bohrungen
oder Düsen versehener Zwischenboden 15 vorgesehen, wobei der Dampf entweder über
den Zwischenboden 15 oder das als liohiwelle und mit Dampfauslässen versehene Rührwerk
2 in den Behälter 1 eingeführt werden kann. Die Umstell ung für den jeweils gewünschten
Betrieb erfolgt über einen Dreiwegehahn.
ür den kontinuierlichen
Betrieb der Vorrichtung ist die Vorrichtung mit dem Einsatz 7 versehen, wobei das
aufzuschäumende Material über den Zurabebehälter 6 und die Dosierschnecke 5 unten
in den Behälter 1 eingebracht wird. Durch ein einmaliges Einstellen des regulierbaren
Dampfventils wird das eingebrachte Material aufgeschäumt und läuft an der stufenlos
verstellbaren Öffnung 8 aus dem Behälter 1 aus. Das Quetschventil 12 sowie der Auslauf
14 sind dabei geschlossen. Für das Umstellen auf den dislcontinuierlichen Betrieb
wird mit wenigen Handgriffen der Einsatz 7 gegen den Schauglaseinsatz 7' ausgetauscht.
Aus dem Dosierbehälter 11 wird eine bestimmte Menge Material in den Behälter 1 eingefüllt,
wobei die Photozelle 10 entsprechend dem gewünschten Schüttgewicht in ihrer Höhe
eingestellt wird. Sobald das Material durch sein Aufschäumen die gewünschte Höhe
erreicht har wird mit Hilfe der Photozelle 10 die Dampfzufuhr gesperrt, während
gleichzeitig das Ventil 13 zum Ablassen des Dampfes geöffnet wird. Beim Öffnen des
Auslaufes 14 läuft das fertig aufgeschäumte Material aus dem Behälter 1 aus. t ur
2 zeigt eine Möglichkeit der Anordnung der Einsätze 7, 7' in dem Behälter 1. Dabei
ist der Schauglaseinsatz 7 mit dem Auslauf 14 und der Photozelle 10 für das diskontinuierliche
Verfahren an der einen Seite der Öffnung in dem Behälter 1 schwenkbar angeordnet,
während der andere Einsatz
7 mit der verstellbaren Öffnung 8 für
das kontinuierliche Verfahren an der anderen Seite der Öffnung des Behälters 1 schwenkbar
befestigt ist.