DE2042779C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus geschäumtem thermoplastischen Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus geschäumtem thermoplastischen Kunststoff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (Zeitschrift »Rubber Age«, April 1963, Seiten 89-93) erfolgt die Herstellung von Kunststoffgegenständen deswegen nicht kontinuierlich, weil an einer bestimmten Stelle der Förderstraße einerseits ständig die jeweils den fertigen Gußteil enthaltenden Formen, nachdem sie einen Behandlungsofen durchlaufen haben, von der Förderstraße abgenommen und andererseits ständig neue leere Metallformen auf die Förderstraße aufgesetzt werden. Eine sofortige Wiederverwendung der von der Förderstraße abgenommenen und das Gußteil noch enthaltenden Metallformen ist im übrigen auch deswegen nicht möglich, weil diese an einer von der Förderstraße gesonderten Stelle über längere Zeit hinweg, beispielsweise wenigstens 72 Stunden lang, gekühlt bzw. nachbehandelt werden. Abgesehen davon, daß es mit der vorbekannten Vorrichtung weiterhin nicht möglich ist, große und sperrige Gegenstände zu formen, weil, wie erwähnt, die Metallformen jeweils vom Förderband abgenommen und nach Entnahme des Gußteils wieder auf dieses aufgesetzt werden müssen, nimmt auch die zur Anwendung gelangende Förderstraße einen relativ großen Raum ein, da sie aus zwei langen, gerade verlaufenden Schenkeln mit zwei diese verbindenden 180° -Umlenkbögen besteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß kontinuierlich sowie auf kleinem Raum große sperrige Gegenstände aus geschäumtem thermoplastischen Kunststoff hergestellt werden können.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Gußteile großer Abmessungen in kontinuierlicher Arbeitsweise auf einer nur einen kleinen Raum einnehmenden Fertigungsstraße herstellen, da einerseits stets dieselben Metallformen, deren untere Formhälfte praktisch ständig auf der Förderstraße verbleibt, zur Anwendung gelangen und da andererseits aufgrund der vorgesehenen vier 90° -Umlenkeinrichtungen die Bildung einer rechteckigen Förderstraße möglich ist. Es ist daher der Platzbedarf der Vorrichtung auf ein Minimum verringert, wobei die im einzelnen zur Anwendung gelangenden Einrichtungen gleichwohl ein

Jmlaufsystem im Sinne einer automatischen Ferti- ;ungsstraße bilden, das nicht nur den erforderlichen 3odenraum minimiert, sondern auch die Wartung und nspektion erleichtert sowie nur wer.ig Bedienungspersonal erfordert.

Aufgrund der weiterhin zur Anwendung gelangenden, speziell ausgebildeten Heizvorrichtung wird schließlich der Vorteil erbracht, daß die mit Kunststoff gefüllten Metallformen, welche die verschiedenen Temperaturbereiche der Heizvorrichtung durchlaufen, einer gesteuerten Temperaturbehandlung unterworfen werden können, wobei nicht nur in vorteilhafter Weise das Vorwärmen der Metallformen zusammen mit dem in diese bereits eingefüllten Kunststoff erfolgt, sondern auch aufgrund der Ausbildung der Heizvorrichtung ,₅ gewährleistet ist, daß an jeder Stelle des Durchlaufs der Metallformen durch die Heizvorrichtun_b die Temperaturdifferenz zwischen dem Kunststoff nahe der Forminnenfläche und dem Kunststoff im Formmittelpunkt äußerst klein ist. Dies hat ein gleichmäßiges Schäumen des Kunststoffes zur Folge.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur zur Herstellung beispielsweise von Paletten, sondern auch zur Herstellung von anderen großformatigen Gußteilen der verschiedensten Art, beispielsweise Platten und Behälter, verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläuiert. Es zeigt

F i g. 1 die Fertigungsstraße der Vorrichtung in Draufsicht,

F i g. 2 verschiedene Stationen der Fertigungsstraße in Draufsicht und

F i g. 3 in Seitenansicht,

F i g. 4 eine Heizvorrichtung im Querschnitt,

F i g. 5 vergrößert ein Heizorgan der Heizvorrichtung im Längsschnitt und

Fig.6 im Querschnitt längs Linie VH-VU gemäß Fig. 5,

F i g. 7 in Draufsicht eine Umlenkeinrichtung zum Ändern der Förderrichtung der Metallformen,

Fig.8 einen Querschnitt längs Linie Xl-XI gemäß Fig.7,

Fig.9 eine Einrichtung zum öffnen und Schließen der Metallformen in Seitenansicht und

Fig. 10in Draufsicht,

F i g. 11 vergrößert eine Ansicht des drehbaren Spannkörpers gemäß F i g. 10,

Fig. 12 eine schematische Ansicht zvr Erläuterung der Betriebsweise des Spannkörpers,

Fig. 13 vergrößert in Seitenansicht ein Bauteil zum Verspannen der Metallform,

F i g. 14 perspektivisch eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Palette,

Fig. 15 perspektivisch einen bei der Herstellung der Palette verwendeten Versteifungsrahmen,

F i g. 16 die bei der Herstellung der Palette verwendete Metallform in Vorderansicht,

F i g. 17 in Draufsicht und

F i g. 18 in Seitenansicht sowie

Fig. 19 perspektivisch einen bei der Herstellung der Palette verwendeten Fcrmkern.

Bei dem aus Fig. 1—3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel der eine automatische Fertigungsstraße darstellenden Vorrichtung wird als Gußteil 37 eine Palette aus geschäumtem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, die zum Transportieren oder Lagern von Frachtgut dient und mit Offnungen (Fig. 14) zum Einführen der Gabeln eines Gabelstaplers versehen ist In der Palette ist ein Versteifungsrahmen 42 aus Stahl eingebettet (Fig. 15). Die zur Herstellung der Palette verwendete Metallform 19 weist eine obere und eine untere Formhälfte 17,18 auf, wobei außerdem ein Formkern 34 erforderlich ist.

Die aus F i g. 1 ersichtlichen einzelnen Stationen der Fertigungsstraße bestehen aus einer Umlenkeinrichtung 1 zum Ändern der Förderrichtung der Metallform 19, die das fertige Gußteil 37 enthält, einer Einrichtung 2 zum Trocknen der Metallform 19, einer Einrichtung 3 zum Lösen der oberen Formhälfte 17, einer Einrichtung 4 zum Abnehmen der oberen Formhälfte 17, einer Hinrichtung 5 zum Herausnehmen des Gußteils 37, wobei ferner der Formkern 34 herausgenommen, die Innenfläche der unteren Formhälfte 18 gereinigt, der Formkern 34 in einer bestimmten Lage in der unteren Formhälfte 18 angeordnet, ein Versteifungsrahmen 42 eingesetzt und die untere Formhälfte 18 vor Einfüllen des Kunststoffes aufbereitet wird, eine Füllstation 6 zum Einfüllen des Kunststoffes in die untere Formhälfte 18, einer Einrichtung 7 zum Aufsetzen der oberen Formhälfte 17 auf die gefüllte untere Formhälft.e 18, einer Einrichtung 8 zum Verspannen der beiden Formhälften 17, 18, einer Umlenkeinrichtung 9 zum Ändern der Förderrichtung der gefüllten Metallform 19, einem Förderer 10 für die Metallformen 19, einer Umlenkeinrichtung 11 zum Ändern der Förderrichtung der Metallformen 19, ehe sie erhitzt werden, einer Heizeinrichtung 12 für die gefüllte Metallform 19, einer Umlenkeinrichtung 13, welche die Metaüform 19 in einen Kühlbereich führt, nachdem der in der Metallform 19 befindliche Kunststoff seinen Formvorgang beendet hat, einer Einrichtung 14 zum Kühlen der das Gußteil 37 enthaltenden Metallform 19 und zum Beschleunigen des Aushärtens des Formgußteiles sowie aus einer gesonderten Förderstraße 15 für die oberen Formhälften 17, die zwischen der Einrichtung 4 und der Einrichtung 7 verläuft und die oberen Formhälften 17 um die Füllstation 6 herumführt.

Ausgehend davon, daß eine ein fertiges Gußteil 37 enthaltende Metallform 19 aus der Kühleinrichtung 14 austritt und in der Umlenkeinrichtung 1 seine Förderrichtung um 90° ändert, gelangt die Metallform 19 zu der Einrichtung 2, in der die Metallform 19 durch Heißluft getrocknet wird. Die Heißluft wird durch ein Luftventil, das an der Anhaltestelle der Metallform 19 in der Einrichtung 2 angeordnet ist, sowie eine Leitung 16 (F i g. 2) während einer vorgegebenen Zeitdauer zugeführt; diese Zeitdauer wird durch einen Zeitgeber festgelegt, der von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung gesteuert wird.

Die Metallform 19 besteht aus einer als Deckel ausgebildeten oberen Formhälfte 17 und aus einer als Behälter ausgebildeten unteren Formhälfte 18 (Fig. 16 bis 18). Die Metallform 19, die in der Einrichtung 2 von Wassertropfen u. dgl. befreit worden ist, wird dann der Einrichtung 3 zugeführt. Der hierzu verwendete Förderer ist ein Rollenförderer, der senkrecht zur Förderrichtung arbeitet und durch einen zeitgesteuerten Antrieb angetrieben wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Metallform 19 überall mittels Rollenförderer transportiert, falls nichts anderes erwähnt ist. In der Einrichtung 3 wird die Metallform 19 an einer bestimmten Stelle durch einen Anschlag 20 angehalten und eine Spannvorrichtung (Fig.9 bis 13) der Metallform 19, mittels der die beiden Formhälften 17,18 verspannt sind, gelöst.

Nachdem die Spannvorrichtung der oberen Formhälfte 17 in der Einrichtung 3 gelöst ist, werden die beiden Formhälften 17, 18 in diesem Zustand zur Einrichtung 4 befördert und dort an einer bestimmten Stelle von einem Anschlag 22 angehalten. Um die obere Formhälfte 17 von der unteren Formhälfte 18 zu lösen, wird ein Kran 25 (Fig.2, 3), der an einer auf einem Rahmen 23 fahrenden Laufkatze 24 hängt, zu einem bestimmten Zeitpunkt über die obere Formhälfte 17 gefahren und sodann abgesenkt, worauf ein Gleitstück 26 mit der oberen Formhälfte 17 in Berührung gebracht und damit entriegelt wird. Die obere Formhälfte 17 wird durch Anheben des Krans 25 nach oben gezogen und durch Verschieben des Krans 25 auf den Förderer 27 der Förderstraße 15 aufgesetzt. Der Kran 25 fährt dann *$ nach oben und kehrt in seine Wartestellung zurück.

Die untere Formhälfte 18 wird nun allein zur Einrichtung 5 bewegt und dort durch einen Anschlag 28 angehalten, worauf sie durch vier von einem Luftzylinder betätigte Spannpratzen 29 fixiert wird. Ein seitlich *o ausfahrbarer Zylinder 30 wird ausgefahren und an einer vorgegebenen Stelle angehalten.

Ein Hydraulikzylinder 30 fährt einen Zylinder 31 zum Befestigen des Formkerns 34 heran und hakt einer als Spannpratze ausgebildetes Spannelement 33 in einen Formkernhaken 35 ein (F i g. 16 bis 19). Der Zylinder 32 wird sodann betätigt, wodurch der Formkern 34 durch einen Tragkörper 36, der an der Spitze des Zylinders 30 angeordnet ist, fixiert wird. Der Zylinder 30 wird eingefahren und zieht dabei den Formkern 34 aus dem fertigen Gußteil 37. Da der Formkern 34 in diesem Fall durch Öldruck festgehalten wird, wird er nicht aufgehängt. Während der Formkern 34 herausgezogen wird, wird in ihm befindliches Wasser durch Luft entfernt. Zu diesem Zeitpunkt wird als Hebevorrichtung 38 ein Saugnapf über das Gußteil 37 gefahren und nach Beendigung der Einfahrbewegung des Zylinders 30 durch einen Luftzylinder 39 abgesenkt sowie mit dem Gußteil 37 in Berührung gebracht.

Das Gußteil 37 wird durch Anheben des Saugnapfes nach oben gefahren und mittels einer Laufkatze 40 zu einem Lagerplatz 41 befördert. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Laufkatze 40 den Saugnapf zu bewegen beginnt, beginnt eine andere Laufkatze 43, an der ein Versteifungsrahmen 42 (Fig. 15) hängt, sich nach innen zu bewegen. Der Versteifungsrahmen 42 wird durch einen Dauermagneten aufgehängt. Zur gleichen Zeit werden unter der Steuerung eines Zeitgebers Luft, die zum Entfernen von Wasser dient, und ein Sprühregen aus einem Lösemittel auf die Innenfläche der Metallform 19 aufgebracht. Wenn der Sprühvorgang beendet ist, wird der Versteifungsrahmen 42 abgesenkt und anschließend vom Dauermagneten gelöst. Die Laufkatze 43 wird dann angehoben und in ihre ursprüngliche Stellung zurückbewegt. Der Zylinder 30 wird ausgefahren und der Formkern 34 in die untere Formhälfte 18 eingesetzt. Der Formkern 34 und die untere Formhälfte 18 werden dadurch miteinander verbunden. Anschließend wird das Spannelement 32 durch den Hydraulikzylinder 31 gelöst. Der Zylinder 30 geht in seine ursprüngliche Stellung zurück.

Anschließend wird die untere Formhälfte 18, in die der Formkern 34 und der Versteifungsrahmen 42 eingesetzt sind, zu der Einrichtung 6 bewegt. Auch hier erfolgt die Lagesteuerung der unteren Formhälfte 18 durch einen Anschlag 44. Ein Zeitgeber einer Meßvorrichtung 48 sorgt dafür, daß eine vorgegebene Menge schäumbaren Kunststoffes aus dem Behälter 49 in die untere Formhälfte 18 eingefüllt wird. Durch Schwingungsbewegung der unteren Formhälfte 18 wird das Einfüllen des Kunststoffes beschleunigt.

Danach gelangt die mit Kunststoff gefüllte untere Formhälfte 18 zur Einrichtung 7 und wird dort durch einen Anschlag 51 angehalten. Aus Sicherheitsgründen wird die untere Formhälfte in der Einrichtung 7, genau wie in der Einrichtung 6, in Schwingungen versetzt, so daß der Kunststoff nochmals in der unteren Formhälfte 18 verteilt wird. Wenn der Schwingungsvorgang beendet ist, wird die obere Formhälfte 17, die in der Einrichtung 4 von der unteren Formhälfte 18 abgenommen worden ist und durch die Förderstraße 15 transportiert worden ist, auf die untere Formhälfte 18 aufgesetzt und mit dieser verspannt. Wenn die obere Formhälfte 17 aufgesetzt ist, wird das Gleitstück 26, an dem die obere Formhälfte 17 hing, von der oberen Formhälfte 17 gelöst und über die Förderstraße 15 in eine Wartestellung neben der Einrichtung 4 zurückverbracht.

Anschließend wird die Metallform 19 zu der Einrichtung 8 transportiert und verspannt.

Wenn die beiden Formhälften 17, 18 miteinander verspannt sind und die Metallform 19 geschlossen ist, gelangt letztere zur Umlenkeinrichtung 9, an der sich ihre Förderrichtung um 90° ändert. Von dem Förderer 10 wird die Metallform 19 zur Umlenkeinrichtung 11 bewegt, an der sich ihre Förderrichtung nochmals um 90° ändert. Die Metallform 19 tritt dann in die Heizvorrichtung 12 ein, die in drei Temperaturbereiche aufgeteilt ist, und zwar in einen Bereich zum Vorwärmen der Metallform 19, einen Bereich zum Erhitzen des Kunststoffes und einen Bereich zum Beenden des Formvorganges. Die aus der Heizvorrichtung 12 austretende Metallform 19 ändert nochmals ihre Förderrichtung um 90°, und ein Stellkolben 59 wird von einem Hydraulikzylinder 60 ausgefahren, um die Metallform 19 zu der Kühleinrichtung 14 zu bewegen. Die Metallform 19 wird während ihrer Förderbewegung mit Wasser berieselt. Auf diese Weise wird die Metallform 19 innerhalb von 15 Minuten während ihres Transports auf eine gewünschte Temperatur gekühlt und das Aushärten des Gußteils 37 in der Metallform 19 beschleunigt. Die Metallform 19 gelangt dann wieder zur Umlenkeinrichtung 1, in der ihre Lage genau gesteuert wird, so daß das anschließend erfolgende öffnen der Metallform 19 einwandfrei durchgeführt werden kann.

Wie oben schon erwähnt, wird die Metallform IS dann von der Umlenkeinrichtung 1 zu der Trocknungseinrichtung 2 und der Einrichtung 3 zum Lösen dei oberen Formhälfte 17 befördert; sie gelangt danr nacheinander durch die übrigen Einrichtungen. Wenr das fertige Gußteil 37 aus der Metallform I^ herausgenommen und die Metallform 19 wieder füi einen neuen Formvorgang bereit ist, wird die Metall form 19 durch die Einrichtung 6 einem neuer Formzyklus zugeführt. Bei einem solchen Umlaufsysten werden kontinuierlich Paletten hergestellt. Da somit dii Zeitspanne, die in jeder der Einrichtungen 1 bis 15 ji nach dem herzustellenden Gußteil benötigt wire unterteilt wird, gibt es keine Totzeit; die Anlage arbeite mit einem hohen Wirkungsgrad und einer ausgezeichne ten Produktionsrate.

Aufbau der Heizvorrichtung

Die drei Temperaturbereiche der Heizvorrichtung 1 sind in Längsrichtung hintereinander in einem Grund

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rahmen 61 angeordnet. Als Heizmedium wird Heißluft von vorgegebener Temperatur verwendet, die, nachdem sie in den Grundrahmen 61 eingeblasen worden ist, wieder abgesaugt wird, ehe sie sich in Längsrichtung des Grundrahmens 61 ausbreiten kann. Die Temperaturbereiche mit vorgegebener Temperatur sind derart aufgebaut, daß sich die Temperaturbereiche nicht überschneiden. Die Metallformen 19 werden durch die verschiedenen Temperaturbereiche hindurchgeführt, wodurch eine Temperaturbehandlung erzielt wird, die zum Formen des in die Metallformen 19 eingegossenen Kunststoffes erforderlich ist.

Die Metallformen 19 werden entweder kontinuierlich oder intermittierend durch die Heizvorrichtung 12 hindurchgeführt. Die Heißluft wird mit großer Geschwindigkeit und im wesentlichen rechtwinklig auf die Oberfläche der Metallformen 19 geblasen. Der auf diese Weise ausgeblasene Gasstrom wird abgesaugt damit er sich nicht mit den Gasströmen der anderen Temperaturbereiche vermischt, so daß jeder Temperaturbereich seine Temperatur beibehält.

Wie aus F i g. 4 bis 6 im einzelnen ersichtlich, weist der auf dem Boden stehende Grundrahmen 61 (Fig.4) geschlossene Seitenwände 62 sowie eine geschlossene Decke 63 auf, während die Stirnwand 64 am Eingang sowie die Stirnwand 65 am Ausgang mit nicht dargestellten Durchlässen versehen sind, die zum Hindurchführen von Metallformen 19 geöffnet und geschlossen werden können. Nahe des Grundrahmens 61 ist ein Heißlufterzeuger 66 angeordnet, der mit Dampf, der durch eine Düse eingespritzt wird, Heißluft erzeugt. Eine Leitung 67, die mit dem oberen Abschnitt des Heißtlufterzeugers 66 verbunden ist, ist an eine Krümmerleitung 68 angeschlossen, die in ein an der Decke 63 angeordnetes Gebläsegehäuse 69 mündet. In diesem befindet sich ein Gebläse 70. Die durch die Krümmerleitung 68 angesaugte Heißluft wird einer Leitung 71 zugeführt, die an der anderen Seite des Gebläsegehäuses 69 angeschlossen ist.

An die Leitung 71 schließt sich eine Verteilerleitung 79 an. An der einen Seite der Verteilerleitung 79 sind eine obere Einlaßleitung 80 und eine untere Einlaßleitung 81 angeschlossen. Diese erstrecken sich in vertikalem Abstand voneinander im Grundrahmen 61 durch die Seitenwand 62 hindurch. Die Einlaßleitung 80 ist mit einem oberen, im Grundrahmen 61 angeordneten Heizorgan 82 und die Einlaßleitung 81 mit einem unteren, im Grundrahmen 61 angeordneten Heizorgan 83 verbunden. Die beiden Heizorgane 82. 83 sind über Auslaßleitungen 84, 85 mit dem Heißlufterzeuger 66 verbunden und bezüglich einer Horizontalebene symmetrisch zueinander angeordnet.

Das aus F i g. 5 und 6 ersichtliche obere Heizorgan 82 weist ein Gehäuse 86 auf. Dieses besitzt im vertikalen Längsschnitt die Form eines Rechtecks, das an einer Stirnplatte 87 zur Einlaßleitung 80 hin geöffnet und an einer Stirnplatte 88 zur Auslaßleitung 84 geöffnet ist. An der oberen Platte 89 und der unteren Platte 90 ist eine größere Anzahl von Durchtrittsöffnungen, nämlich Ansaugöffnungen 91 bzw. Blasöffnungen 92, vorgesehen. Eine schräg angeordnete Ablenkplatte 93, die sich über die gesamte Breite des Gehäuses 86 erstreckt, verläuft von der Verbindungsstelle zwischen Stirnplatte 87 und oberer Platte 89 zu der Verbindungsstelle zwischen Stirnplatte 88 und unterem Rand der Auslaßleitung 84 und bildet auf diese Weise eine Blaskammer 94 sowie eine Saugkammer 95.

In der Saugkammer 95 sind vertikal auf der unteren

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O ⁸

Platte 90 Trennwände 96 angeordnet, deren Höhe links in F i g. 5 entsprechend der Neigung der Ablenkplatte 93 geringer ist. Die Trennwände 96 sind gegenüber den Seitenplatten 97 um einen vorgegebenen Winkel in Richtung auf die Einlaßleitung 80 schräg angeordnet (F i g. 6), und ihre Länge ist derart bemessen, daß sie sich von den Seitenplatten 97 bis zu den Verlängerungslinien der Seitenwände der Einlaßleitung 80 erstrecken. Ferner sind in den Einlassen der Strömungskanäle 98, die von den Trennwänden % gebildet werden, Drosselorgane 99 vorgesehen. Jedes der Drosselorgane

99 ist an dem unteren Ende von Verbindungsstangen

100 befestigt, die sich durch die Ablenkplatte 93 erstrecken und aus der oberen Platte 89 herausragen. Am oberen Ende der Verbindungsstangen 100 sind Verstellglieder 101 zum Zwecke der Fernsteuerung vorgesehen.

Jede der Blasöffnungen 92, die in der unteren Platte 90 gebildet sind, mündet in einen der Strömungskanäle 98.

Das untere Heizorgan 83 hat genau den gleichen jedoch spiegelverkehrt angeordneten Aufbau wie das obere Heizorgan 82 und weist eine Blaskammer 102 mit Blasöffnungen 104 sowie eine Saugkammer 103 mit Ansaugöffnungen 105 auf (F i g. 4).

In Längsrichtung des Grundrahmens 61 ist eine bestimmte Anzahl von Heißluft-Umlaufanlagen, die jeweils einen Heißlufterzeuger 66, ein Gebläse 70 sowie ein oberes und ein unteres Heizorgan 82, 83 enthalten, im Abstand zueinander angeordnet. In jeder der Heißluft-Umlaufanlagen wird die Umgebungsatmosphäre, die von der aus den beiden Heizorganen 82, 83 ausgeblasenen Heißluft gebildet wird, auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten.

Die Betriebsweise der beschriebenen Heizvorrichtung 12 ist folgendermaßen:

Zunächst werden die Heißlufterzeuger 66 und das Gebläse 70 angetrieben, um die Heißluft-Umlaufanlagen in Betrieb zu setzen, und den beiden Heizorganen 82, 83 wird Heißluft durch die Einlaßleitungen 80, 81 zugeführt.

Die auf diese Weise in das obere Heizorgan 82 eingeführte Heißluft strömt in jeden der Strömungskanäle 98 zwischen den Trennwänden 96, wobei die Strömung durch die Drosselorgane 119, 99 gesteuert wird und wird aus den Blasöffnungen 92 der unteren Platte 90 ausgeblasen, wobei sie durch die Ablenkplatte 93 im wesentlichen senkrecht nach unten abgelenkt wird. Die Heißluft steigt an den Seitenplatten 97 des Gehäuses 86 entlang nach oben und tritt durch die in der oberen Platte 89 angeordneten Ansaugöffnungen 91 in die Saugkammer 95 ein, und zwar aufgrund der durch die Auslaßleitungen 84, 85 übertragenen Saugwirkung und der Eigenkonvektion der Heißluft. Auf diese Weise breitet sich die Heißluft nicht über die gesamte Breite des Gehäuses 86 aus, sondern strömt an den Seitenplatten 97 entlang und bildet aus dem nach unten gerichteten Strahl im wesentlichen zwei Zirkulationsströme. Die Bewegung der Heißluft, die der unteren Blas- und Saugvorrichtung 83 durch die Einlaßleitung 81 zugeführt wird, ist der der oberen Blas- und Saugvorrichtung 82 zugeführten entgegengerichtet. Die aus den Blasöffnungen 104 ausgeblasene Heißluft wird in zwei nach unten gerichtete Ströme aufgeteilt und kurz daraul durch die Ansaugöffnungen 105 der Bodenplatte abgesaugt sowie durch die Auslaßleitung 85 dem Heißlufterzeuger 66 wieder zugeführt.

Bei einer solchen Zirkulation der Heißluft kann die Umgebungstemperatur nahe des oberen und unteren

Heizorgan 82, 83 vorher festgelegt werden. Auf diese Weise werden durch die Heißluft-Umlaufanlagen beispielsweise ein 400°C-Temperaturbereich, ein 350°C-Temperaturbereich und ein 250°C-Temperaturbereich hintereinander in Längsrichtung des Grundrahmens 61 gebildet.

Es können daher Gußteile aus Kunststoff dadurch hergestellt werden, daß zunächst Kunststoff, der ein Schäummittel, in die Metallformen 19 eingefüllt wird, daß die Metallformen 19 unter kontinuierlicher oder intermittierender Förderung im ersten Temperaturbereich vorgewärmt werden, daß danach der in den Metallformen 19 enthaltene Kunststoff im zweiten Temperaturbereich auf eine Temperatur erhitzt wird, die ein Schäumen und Formen des Kunststoffes zur Folge hat, und daß schließlich im dritten Temperaturbereich die zum Beenden des Formvorganges erforderliche Temperatur aufgebracht wird.

Die beschriebene Vorrichtung ist besonders geeignet, wenn Gußteile großer Abmessungen hergestellt werden sollen. Wenn nicht so große Gußteile hergestellt werden sollen, werden die Drosselorgane, die im Bereich der Metallformen 19 angeordnet sind, geschlossen; dadurch wird der thermische Wirkungsgrad aufgrund der möglichen Vergrößerung der Ausblasgeschwindigkeit erhöht.

Um die Metallformen 19 bei der Herstellung von Gußteilen verschiedener Form kontinuierlich zu fördern, ist es ferner möglich, die Ausblasgeschwindigkeit durch die Drosselorgane 99, die am Einlaß der Strömungskanäle 98 der beiden Blas- und Saugvorrichtungen 82, 83 angeordnet sind, in Abhängigkeit vom Fassungsvermögen der verschiedenen Metallformen 19 zu steuern.

Wenn die Metallform 19 verhältnismäßig dick oder aber hohl ist, wird zwischen den Einiaßleitungen eine Hilfsleitung rechtwinklig zur Verteilerleitung angeordnet, wobei die Heißluft unmittelbar gegen die Seitenflächen der Metallform 19 geblasen oder durch die Hohlräume der Metallform 19 geführt werden kann.

Aufbau der Umlenkeinrichtung 1

Der Zweck dieser aus Fig. 7 und 8 im einzelnen ersichtlichen Umlenkeinrichtung 1 besteht darin, die Lage der Metallform 19 zu steuern und außerdem die Förderrichtung der Metallform 19 auf ihrem Weg von der Kühleinrichtung 14 zu der Trocknungseinrichtung 2 um 90° zu ändern.

Die Metallform 19, die in der Kühleinrichtung 14 gekühlt worden ist, wird der Umlenkeinrichtung 1 durch einen Kettenförderer 122, der von einem in der Kühleinrichtung 14 angeordneten Antrieb 121 angetrieben wird, zugeführt. In der Umlenkeinrichtung 1 wird die Metallform 19 um 90° umgelenkt und sodann der Trockungseinrichtung 2 zugeführt. Solch eine Richtungsänderung in einer automatischen Fertigungsstraße sollte immer mit großer Genauigkeit ausgeführt werden, andernfalls sind die folgenden automatischen Arbeitsgänge nicht oder nur sehr schwierig auszuführen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist mittig an der Unterseite der unteren Formhälfte 18 (Fig. 18) ein gerader Führungsschlitz 123 vorgesehen, der sicherstellen soll, daß die Richtungsänderung exakt ausgeführt wird. Dies ist dann der Fall, wenn der Führungsschlitz 123 und eine in der Umlenkeinrichtung 1 vorgesehene Führungsschiene 124 miteinander in Eingriff stehen. Ferner sind Führungsvorsprünge 126 zwischen den Rollen des Rollenförderers 125 angeordnet, wodurch die Metallform 19 immer in der richtigen Lage transportiert wird.

An beiden Seiten der Führungsschiene 124 sind Kettenförderer 129 zum Transport der Metallform 19 angeordnet. Im Bereich der Kettenförderer 129 sind Nuten 130 gebildet, um die Bewegung der Kettenförderer 129 nicht zu behindern. An einem Tragkörper 132, der mittels Hydraulikzylinder 131 angehoben und abgesenkt werden kann (Fig. 8), befinden sich RoI-lenförderer 133,134, die in zwei Reihen angeordnet sind und unabhängig voneinander von einem Antrieb angetrieben werden.

An der linken Seite der Umlenkeinrichtung 1 sind Anschlagplatten 139, 140, an die sich die Seitenfläche der Metallform 19 frei anlegen kann, vorgesehen. An den Anschlagplatten 139, 140 sind Endschalter 137, 138 angeordnet über die die Antriebe der beiden Rollenförderer 133, 134 unabhängig voneinander an- und abschaltbar sind.

Die Umlenkeinrichtung 1 funktioniert folgendermaßen:

Der Tragkörper 132 bleibt während der Aufnahme der Metallform 19 angehoben. Wenn die Metallform 19, die von der Kühleinrichtung 14 zur Umlenkeinrichtung 1 gelangt, sich nicht in der richtigen Lage bezüglich der Förderrichtung befindet, d. h., wenn die Vorderfläche der Metallform 19 beispielsweise nicht senkrecht, sondern schräg zur Achse der Förderrichtung verläuft, legt sich eine der beiden Anschlagplatten 139,140 zuerst an die Vorderfläche der Metallform 19 an. Dadurch wird der Endschalter 137 betätigt, der daraufhin den Antrieb des Rollenförderers 133 anhält. Wenn dagegen die Vorderfläche der Metallform 19 an der Anschlagplatte 140 anschlägt, wird in der gleichen Weise der Endschalter 138 betätigt und der Rollenförderer 134 angehalten. Auf diese Weise wird der Seitenabschnitt der Metallform 19 auf derjenigen Seite, die der Anschlagplatte 139 anliegt, abgebremst, und der andere Endschalter wird erst betätigt, wenn die Vorderfläche der Metallform 19 auch an der anderen Anschlagplatte 140 anliegt. Der Rollenförderer 134 wird so lange weitergedreht, bis der an der Unterseite der Metallform 19 vorgesehene Führungsschlitz 123 in die Führungsschiene 124 der Umlenkeinrichtung 1 eingreift. Da somit die eine Seite der Metallform 19 weiterbewegt wird, während die andere Seite der Metallform 19 stillsteht, bewegt sich die Metallform 19 in ihre normale Lage. Wenn dann der Führungsschlitz 123 und die Führungsschiene 124 einwandfrei miteinander in Eingriff stehen, wird der Tragkörper 132 abgesenkt und die Metallform mit dem Kettenförderer 129 weiterbewegt.

Aufbau der Einrichtungen 3, 8 zum Lösen bzw. Festspannen der oberen Formhälfte 17

Diese aus Fig. 1 bis 3 und 9 bis 13 ersichtlicher Einrichtungen sind derart aufgebaut, daß sie einen möglichst geringen Leistungsbedarf haben und daß das Festspannen bzw. Lösen der oberen Formhälfte 17 mil gutem Wirkungsgrad mechanisch ausgeführt werden

kann.

Auf einem Rahmen 157 sind Führungsstangen 158 zur Führung der Auf- und Abbewegung der die drehbarer Spannkörper 55 tragenden Tragplatte 56 angeordnet Die Tragplatte 56 wird von einem Hydraulikzylinder 57

der an dem Rahmen 157 angeordnet ist, auf- und abbewegt. Zwölf drehbare Spannkörper 55 (Fig. 10] sind an der Unterseite der Tragplatte 56 vertika angeordnet, und zwar an solchen Stellen, die den Stellen

an denen die Spannvorrichtungen 58 an der Metallform 19 vorgesehen sind, entsprechen.

Die Spannkörper 55 (Fig. 11) weisen einen an der Unterseite der Tragplatte 56 angeordneten Behälter 160 auf, der einen durch Luft angetriebenen, nicht dargestellten Rotor enthält. Dadurch, daß dem Behälter 160 Luft zugeführt bzw. die Luftzufuhr unterbrochen wird, wird eine Welle 161 in positiver Richtung, d. h. in Zählrichtung, angetrieben bzw. angehalten. Am unteren Ende der Welle 161 ist ein Werkzeug 165 angeordnet, das zwei nach unten ragende Klauen 164 aufweist und durch eine Scheibe 162 sowie eine Metallhülse 163 befestigt ist. Die Klauen 164 sind derart ausgelegt (Fig. 12), daß sie beidseitig am Spannhebel 58 der an der Metallform 19 angeordneten Spannvorrichtung 159 angreifen. Um ferner den Stoß, der durch Absenken des Werkzeuges 165 verursacht wird, zu dämpfen, ist eine Feder 166 vorgesehen, welche die Welle 161 zwischen dem Behälter 160 und der Hülse 163 umgibt.

Die an vorgegebenen Stellen der Metallform 19 angeordneten Spannvorrichtungen 159 (Fig. 13) besitzen jeweils eine Spannplatte 168, die eine abgeschrägte Fläche 167 aufweist und mit der oberen Formhälfte 17 der Metallform 19 fest verbunden ist, eine Stange 169, die auf der unteren Formhälfte 18 vertikal zur Spannplatte 168 angeordnet ist, und den Spannhebel 58, der drehbar in der Stange 169 sitzt. An den Führungsstangen 158 sind ferner Anschläge 170 vorgesehen, welche die Abwärtsbewegung der Tragplatte 56 begrenzen. Außerdem ist an der Oberseite der Tragplatte 56 ein Kugelgelenk 171 vorgesehen, durch das das untere Ende einer Stange 172 mit dem Hydraulikzylinder 57 verbunden ist.

Die Betriebsweise dieser Einrichtung wird im folgenden anhand von F i g. 9 beschrieben.

Eine Metallform 19 hat eine der Einrichtungen 3,8, in denen die obere Formhälfte 17 verspannt bzw. gelöst wird, erreicht, und zwar unter der Führung von nicht dargestellten, an bestimmten Stellen des Förderers vorgesehenen Mittelführungen. Die Metallform 19 wird durch Anschläge 176 angehalten, die von einem Spannhebel 175 betätigt werden. Danach bewegt sich die Tragplatte 56 nach unten. Die Klauen 164 des Werkzeuges 165 für die entsprechenden Spannkörper 55, die an der Tragplatte 56 angeordnet sind, greifen an dem Spannhebel 58 der Spannvorrichtung 159 der Metallform 19 an. Hierauf wird dem Behälter 160 Luft zugeführt, wodurch die Welle 161 um etwa 90 bis 110° gedreht und dadurch der Spannhebel 58 mit der Spannfläche 167 verspannt wird. Wenn die Luft dem Behälter 160 entgegen der Spannrichtung zugeführt wird, dreht sich die Welle 161 in umgekehrter Richtung, wodurch mittels der Klauen 164 die Verspannung zwischen dem Spannhebel 58 und der Spannfläche 167 gelöst wird. Da die Spannkörper 55 synchron zueinander arbeiten, kann das Lösen und Verspannen der oberen Formhälfte 17 auf einmal durchgeführt werden. Wenn die obere Formhälfte 17 durch die Spannkörper 55 gelöst bzw. festgespannt ist, wird die Tragplatte 56 durch einen Hydraulikzylinder 57 angehoben.

Aufbau der Einrichtung 5 zum Herausnehmen des fertigen Gußteiles

Wie aus Fig. 16 bis 19 ersichtlich, ist ein Tragrahmen 177 des Formkerns 34 mit der Seitenwand der unteren Formhälfte 18 verbunden. Ferner ist ein Spannhebel 179 auf einem Zapfen 178 gelagert, der an beiden Stirnflächen des Tragrahmens 177 befestigt ist.

An der Außenfläche des Tragrahmens 177 sind rechteckige Formkernhaken 35 vorgesehen. Der Formkern 34 besteht aus zwei Paaren von Formkernteilen 180, die von der Innenfläche des Tragrahmens 177 parallel sowie horizontal vorstehen und auf der rechten und linken Seite symmetrisch zueinander angeordnet sind. Die sich gegenüberliegenden Enden der Formkernteile 180 sind außerdem derart ausgebildet, daß sie ineinanderpassen.

Beidseits der Förderstraße sind Vorrichtungen zum Einsetzen und Herausziehen des Formkerns 34 angebracht. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, besteht die Vorrichtung aus einem Tragkörper 36, der durch einen fahrbaren Zylinder 30 unter der Führung von Führungsschienen hin- und herbewegt ist. An beiden Enden des Tragkörpers 36 ist jeweils ein Spannelement 33 vorgesehen, das durch Drehen in den Formkernhaken 35 eingreift. Dadurch können die Formkernhaken 35 festgehalten werden. Durch Verschieben des Tragkörpers 36 kann der Formkern 34 aus der Metallform 19 gezogen werden. Dazu sind aber an beiden Enden des Tragkörpers 36 sind Spannvorrichtungen vorgesehen, mit denen die am Tragrahmen 177 des Formkerns 34 befestigten Spannhebel 179 schwenkbar sind, damit diese Spannhebel zum Lösen der Formkerne 34 die Stifte 182 freigeben.

Die beschriebene Einrichtung funktioniert folgendermaßen:

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird die Metallform 19 von der Einrichtung 4 mittels eines Rollenförderers zur Einrichtung Z transportiert und dort durch den Anschlag 28 angehalten. Sodann werden die Spannelemente 29 durch Hydraulikzylinder betätigt, wodurch die Metallform 19 festgehalten wird. Hierauf werden die Tragkörper 36 an die Tragrahmen 177 der entsprechenden Formkerne 34 heranbewegt. Durch Betätigen der Hydraulikzylinder 31 werden die zum Festhalten der Formkernhaken 35 dienenden Spannelemente 33 nach innen geschwenkt, so daß sie in die Formkernhaken 35, die jeweils an der Außenfläche der Tragrahmen 177 der Formkernteile 180 angeordnet sind, eingreifen. Anschließend werden die Spannhebel 179 gedreht. Dadurch wird die Verspannung zwischen der Nut des Spannhebels 179 und des Stiftes 182 gelöst. Wenn die Spannelemente des Formkerns 34 und der unteren Formhälfte 18 auf diese Weise gelöst sind und der Formkern 34 durch den Tragrahmen 177 mit Hilfe der Spannelemente 33 fest abgestützt ist, werden die Tragkörper 36 durch die Zylinder 30 längs zweier paralleler Führungsschienen zurückgezogen, wodurch der Formkern 34 aus dem Gußteil herausgezogen wird, das in der unteren Formhälfte 18 verbleibt. Wenn die Formkernteile 180 auf der linken und rechten Sehe vollständig aus dem Gußteil herausgezogen sind werden die Tragkörper 36 durch Anhalten der Zyündei 30 abgebremst. Da zu diesem Zeitpunkt die Formkern teile 180 auf der linken und rechten Seite von dei Spannelementen 33 festgehalten werden, besteht keim Gefahr, daß sich das vordere Ende der Formkernteil· 180 absenkt.

Hierauf werden, wie aus Fig.3 ersichtlich, di Saugnäpfe der Hebevorrichtung 38 an der Oberseite de in der unteren Formhälfte 18 sitzenden Gußteile angesetzt, die dann das Gußteil aus der untere Formhälfte 18 herausheben. Die Hebevorrichtung 3 wird sodann längs einer Überkopfschiene 208 versehe ben, wodurch die Gußteile zu dem gewünschten Pia' gebracht werden. Die Hebevorrichtung 38 wird dann ΐ

dieser Stelle in Wartestellung gehalten. Da während dieses Vorgangs die untere Formhälfte 18 durch die Spannelemente 29 festgehalten wird, kann durch die Schwir.gbewegung der Metallform 19 in Längs- und Seitenrichtung kein Schaden angerichtet werden.

Nach der Herausnahme des fertigen Gußteiles 37 aus der unteren Formhälfte 18 werden die Wassertropfen aus der unteren Formhälfte 18 und dem Formkern 34 entfernt, und es wird ein Formlösemittel aufgetragen.

Zum Einsetzen des Formkerns 34 in die untere Formhälfte 18 werden die Tragkörper 36 durch Betätigen der Zylinder 30 vorgeschoben und die von den Tragkörpern 36 getragenen Formkerne 34 in die untere Formhälfte 18 eingefahren. Die einander gegenüberliegenden Formkernteile 180 nähern sich einander, wobei durch Einpassen der Enden 209,210 die Lage der Formkernteile 180 eindeutig festgelegt wird.

Danach wird der Spannhebel 179 mit dem Stift 182 in Fingriff gerückt. Wenn die zum Halten der Formkernhäken 35 dienenden Spannelemente 33 durch Betätigen der Hydraulikzylinder 31 von den Formkernhaken 35 gelöst sind, werden die Tragkörper 36 durch die Zvlinder 30 zurückgezogen, worauf der Formkern 34 in der unteren Formhälfte 18 sitzt. Zu der Zeit in der die links und rechts angeordneten Formkernteile 180 sich einander nähern und in die untere Formhalfte 18 einfahren, wird ihre Geschwindigkeit durch eine dem Zvlinder 30 zugeordnete Hydraulikanlage rasch verringert so daß das Zusammenstecken der vorderen Ender der Formkernteile 180 aufgrund der geringen Vorschubgeschwindigkeit ohne Schwierigkeiten erfolgen kann.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eir Versteifungsrahmen 42 eingesetzt, wenn der Formkerr 34 in der unteren Formhälfie 18 sitzt.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum herstellen von Gegenständen aus geschäumtem thermoplastischen Kunststoff mit auf einer Förderstraße bewegbaren Metallformen, die jeweils eine obere und eine untere Formhälfte aufweisen, einer Fülleinrichtung und einer Heizeinrichtung, gekennzeichnet durch vier in der Förderstraße vorgesehene Umlenkeinrichtungen (1, 9, 11, 13) zum Ändern der Förderrichtung der Metallformen (19) um jeweils 90°, eine vor der Füllstation (6) vorgesehene Einrichtung (3, 4) zum Lösen und Abnehmen der oberen Formhälfte (17), eine gesondert um die Füllstation (6) vorbeiführende Förderstraße (15) für die oberen Formhälften, eine Einrichtung (5) zum Herausnehmen des fertigen Gußteils (37) aus der unteren Formhälfte (18), eine Einrichtung (7, 8) zum Schließen der Metallform durch Festspannen der oberen Formhälfte, eine drei Temperaturbereiche aufweisende Heizvorrichtung (12) mit einem Bereich zum Vorwärmen der Metallformen (19), einem Bereich zum Erhitzen des Kunststoffs sowie einem Bereich zum Beenden des Formvorganges und eine Einrichtung (14) zum Kühlen der Metallformen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (12) aus mindestens drei sowohl oberhalb als unterhalb der Förderstraße angeordneten Heizorganen (82,83) die durch eine Ablenkplatte (93) in eine Blaskammer (94, 102) und eine Saugkammer (95, 103) unterteilt sind, daß die Blaskammer an eine Heißtluft-Einlaßleitung (80) und die Saugkammer an eine Auslaßleitung (84) angeschlossen sind, daß in der Blaskammer mehrere zur Einlaßleitung hin geöffnete Strömungskanäle vorgesehen sind, die durch mehrere im Abstand voneinander angeordnete Trennwände (96) gebildet sind, daß an den Einlassen dieser Strömungskanäle Drosselorgane (99) angeordnet sind, daß die Blaskammern der oberen und unteren Heizorgane an ihrer der Metallformen (19) zugewandten Seite Blasöffnungen (92) aufweisen, durch die Heißluft gegen die zwischen den Heizorganen bewegbaren Metallformen (19) blasbar ist, daß die Saugkammern Ansaugöffnungen (91) aufweisen, durch welche die aus den Blaskammern ausgeblasene Heißluft abgesaugt und der Auslaßleitung zuführbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Umlenkeinrichtung (1, 9, 11,13) einen Tragkörper (132) aufweist, der vertikal verschiebbar ist und mit zwei nebeneinanderliegenden und unabhängig voneinander antreibbaren Rollenförderern (133,134) versehen ist, wobei jedem Rollenförderer in Förderrichtung desselben am Ende des Tragkörpers (132) eine Anschlagplatte (139, 140) zugeordnet ist mit der der jeweilige Rollenförderer über Endschalter (137,138) abschaltbar ist, und einen Kettenförderer (129), mit der die Metallform nach Absenken des Tragkörpers rechtwinklig zur vorherigen Förderrichtung voranbewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7, 8) zum Schließen der Metallform (19) an der Unterseite einer vertikal verschieblichen Tragplatte (56) vertikal angeordnet ist und mehrere drehbare Spannkörper (55) aufweist, daß die Metallform (19) Spannhebel (58) aufweist, die zum Schließen der Metallform durch die Spannkörper (55) drehbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5) zum Herausnehmen des fertigen Gußteils (37) aus einer Einrichtung zum Herausnehmen des Formkerns (34) besteht, die einen hin- und herbewegbaren Tragkörper (36) mit schwenkbaren Spannelementen (33) aufweist, die in am Formkern (34) angebrachten Fcrmkernhaken (35) einhakbar sind, und daß eine Saugvorrichtung (38) vorgesehen ist zum Anheben und Transportieren des Gußteils (37) aus der unteren Formhälfte (18).