DE2125742A1 - Verbessertes Dampfeinleitungselement für Vorrichtungen zur Fertigung von Formteilen aus expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

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V#3?besBertes Dampfeinleitungselement für Vorrichtungen zur Fertigung von lOrmteilen aud expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen»

Die Erfindung betrifft Pörmvorrichtungen zur Herstellung von vorzugBweise flächigen» großformatigen öehaumstofformteilen wie blatten oder Blöcke aus vorexpandierten, kleinteiligen, thermoplaetischen Kunistetoffen, die in Hohlformen unter Einleitung von heißem Wasserdampf Über gane oder teilweise gegen die Formmaes· hin perforierte oder geeehlitste Hohlwände BU einer homogenen Maase verschweißt oder veraintert und anschließend nach Abkühlung entformt werden.

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Sie bezieht sich dabei insbesondere auf die spezielle Ausgestaltung der Elemente zur einleitung des Dampfes in die Formmasse und zur Ableitung des sich dabei bildenden unerwünschten Kondensate.

2b ist bekennt, Formteile der vorgenannten Art durch i-inlfcitung von heißem ».asserdaiapf im i'empfcri-turbereich zwischen ICO und 180° C in formkästen, deren f.andungen als Hohlkamffern ausgebildet sind, herzustellen. Lie Dampfeinleitung erfolgt dabei über HohrZuleitungen mit Anschluß an die äußeren Formwände, wobei von einer Hauptleitung mit beispielsweise 150 mm Durchmesser zur groben Verteilung dee Dampfes, beispielsweise bei einer Blockfora von 5000 χ 1250 χ 500 mm Block·maß, an eine Seitenwand ca. 15 Leitungen von 1 Zoll Durchmesser angelegt werden. Um eine annehmbare Verteilung des Dampfeg, der beispielsweise mit 0,3 Atü Druck zugeleitet wird, in der Hohlkammer zu erreichen und zu verhindern, daß dieser nur im Bereich der Verteilerzugän^e durch die .Perforationen strömt, wäre es erforderlich, die Perforationen der Innenwand, über die der Dampf in die Formmasse geleitet werden soll, in ihrer Anzahl und ihrem querschnitt im Verhältnis zur Zuleitung so zu wählen, daß sich möglichst in der Kammer ein überdruck ausbilden kann.

Dieser Notwendigkeit steht jedoch eine andere verfahrenstechnische Forderung entgegen nämlich die, die Anzahl der lerforationen oder ^ffnunjen und deren Querschnitt möglichst groß zu wählen, um nach Ausbildung der Formmasse dem in ihr unter Überdruck vorhandenen Dampf-, tfae-, Kondeneatgemisch einen Abzugöweg durch die feinen Kanäle zwischen den verschweißten !artikel Über die Perforationen zu 3tellen.

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L'er Vorteil, der sich hieraus ergibt, besteht durin, d· t- die .tUökUiilzeit stark herabgemindert werden kann, so d.ifc aie, beispielsweise anstelle von 20 Minuten nur noch b- ο ninuten bei einem Block mit einem haumgewicht von 15 kg/cbm beträgt, -rwünscht wäre demnach, die ./aiii der ferforationaanzahl und des Ge3amtquer8chnitt8 der Öffnungen unabhängig von dem Problem der gleichmäßigen Dampfverteilung lösen zu können. Bei den in dieser Richtung angestellten Überlegungen wurde gefunden, daß sich eine von den Perforationen der inneren Formwand unabhängige Dampfverteilung über die ganze Formwandfläche dann sehr gut erzielen läßt, wenn zwischen diese und die Formaußenwand eine mit Öffnungen versehene Trennwand eingebaut ist, die die Funktion der Dampfverteilung übernimmt. Eine derartige Trennwand gibt dann die köglichkeit, die beiden gegensätzlichen Anforderungen, die,wie oben aufgezeigt wurde,einmal in einer gleichmäßigen Dampfverteilung über die gesamte Formwandfläche und zum anderen in einem möglichst großen Ausgangequerschnitt der Innenwandperforationen bestehen, in Übereinstimmung zu bringen. Die öffnungen in der 1-iittelwand können bei einer solchen Anordnung in idealer Weise auf den Querschnitt der Dampfzuleitungen und auf die erwünschte Dampfmenge abgestimmt werden, wobei es in bestimmten Fällen erwünscht sein kann, diesen Querschnitt in Anpassung an verschiedenartige Materialeorten, die unterschiedliche Dampfeinwirkung benötigen können, beispielsweise durch Überdeckung der Öffnungen mit einer οchiebeflache zu variieren.

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Ein weiterer Vorteil aus der Anordnung nach der Lrfindung ergibt sich aus der Möglichkeit, auf die fcisher erforderlichen Außenverteilerrohre zur Vermeidung der Dampfabkühlung zu verzichten und die zweite dem Pormraum abgekehrte l'ormkammer als Verteilerrohr zu verwenden· Zweckmäßigerweiee wird dann der yuerschnitt dieser Kammer so gewählt, daß der oder die Anschlüsee vom Hauptzuleitungsrohr in die Stirnseite der Kammer gelegt werden. Dies hat den Vorteil, daß der Dampfstrom parallel zu den Verteileröffnungen geführt werden und am Ende der Kammer das sich bildende Kondenswasser abgeführt werden kann, während sich der I/ruck entgegen der DampfStrömungsrichtung gleichmäßig aufbaut, und die Dampfmenge gleichmäßig verteilt durch die Öffnungen der Mittelwand in die vordere Kammer und von dort über die Perforationen in den Formraum gelangt. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil einer Verringerung der Ilondensatbildung dadurch, daß die ^ittelwand von der Rückseite her vorerhitzt wird, wobei das sich bildende Kondensat in der hinteren Kammer abgeführt wird. Ls hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Größe der Doppelelemente auf die Zuleitungen, die möglichst klein zu halten erwünscht ist, abzustimmen und beispielsweise anstelle einer au3 einem Kannerraum von 6000 χ 1250 χ 30 mm bestehenden Formwand aus 5 langgestreckten Doppelelementen der Abmessung 6000 χ 250 χ (2 χ 30) mm zusammenzusetzen. Bei dieser Lösung kann dann das bisher erforderliche Hauptverteilerrohr von 15C nm Durchmesser durch 5 direkte Anschlüsse von 2 Zoll ersetzt werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.

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In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1) den Schnitt durch eine Form zur Herstellung von Rechteckblöcken beispielsweise der Abmessung 6000 mm Länge, 1250 mm Höhe und 500 mm Breite aus expandierbarem Polystyrol, bei der die rechte vertikal angeordnete Formrand durch eine horizontale Verteilertrennwand in zwei Kammern unterteilt ist, während die linke vertikale Wand aus mehreren übereinander angeordneten üoppelkemmerelementen beeteht.

Figur 2) den Schnitt durch ein Element der linken Vand, das aus einem gezogenen Aluminium-hohlprofil mit eingeschobener Trenn- und Stützwand besteht.

£s zeigt in

Figur 1) Position 1 den Formhohlraum, in den die äxpandierbaren Partikel eingefüllt werden, Fos. 2 das mittels des Scharniers 3 aufklappbare Deckelteil der Form. Tos. 4 den Riegelverschluß, mit dem das Deckelteil und die vertikale Formwand 5 während der Ausbildung der Formmasse zusammengehalten werden. Pos. 6 den Formboden, an dem die Seitenwand mittels mehrerer Scharniere 7 drehbar und die zweite vertikale Seitenwand 8 starr verbunden sind.

Vorder- und Rückseite des Formkastens sind ( nicht dargestellt ) durch eine vertikal

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angeordnete Klapptür bzw. eine feststehende Rückwand abgeschlossen. Pos. 9 die Verteilerwand, die zwischen der inneren, mit Bohrungen 10 versehenen Formwand 11 und der äußeren Abschlußwand 12 angeordnet ist. In der »'/and 9 sind verteilt über deren Flüchen Öffnungen 13 vorgesehen zur Vorvertellung des entweder über .die Leitungen 14 und 15 oder über die Leitungen 16, die an der ütirnseite der Wand angebracht sind, eingeführten Dampfes, los. 17 den Kondensatausgang aus der vorderen und Iob. 10 jenen aus der hinteren Kanner. Die zweite vertikale Seitenwand 5 ist aus 5 Stück übereinander angeordneten DoppelkL.iamerelementen 20, die jeweils nit einem L&npfzugang 21 und einem Kondensatabgang 22 versehen sind, zusammengesetzt.

Es zeigt in

Figur 2) los. 1 die perforierte, der Formmasse zugekehrte Fläche eines Doppelkaiaflxerelenents von beispielsweise 250 mm Höhe, Pos. 2 die Außenwandfläche des Elements, los. 3 die Verteilerzwischenwand mit den Bohrungen 4,5 und 6, die in die Führungsnuten 7 eingeschoben ist. Pos. 8,9 und 10 die stützteile, die ebenfalls in Führungsnuten 11 gehalten werden und dezu dienen, den in der Form entstehenden Preßdruck, den die beispielsweise nur 6 mm starken Wände aufnehmen müssen, auf die Gtahlarmierungen 13 zu übertragen. Pos. 14 eine direkt mit dem Dampfelement verbundene Kondenaatabfuhrunge-

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leitung, in die über die öffnung 15 das Kondensat aus den Doppelkammern und über den Abgang 16 nach außen abgeführt wird, >Ο3, 17 eine Befestigungsvorrichtung, mit der die Elemente an der TraeSkonstruk tion 13 festgehalten v/erden, los. 18 und 19 deuten die losition der Daiapfanschlüsse an die Verteilerkanriier an.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Ein- oder Mehrfach-Formkasten zur Ausbildung eines oder mehrerer Formkörper aus kleinteiligen thermoplastischen, expandierbaren Kunststoffen, die mittels Einleitung von kondensatarmem, heißen Wasserdampf in die Formmasse unter Benützung von Hohlkammerformwänden mit nach dem Formraum hin angeordneten Öffnungen unter Erwärmung auf oder über ihren Erweichungspunkt zu einer homogenen Masse verschweißt oder versintert werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bei den vertikalen Formkastenwänden zwischen die durch einen Abstandsrahmen getrennte, eine Hohlkammer bildende innere, gegen den Formraum hin in bekannter Weise zur Dampfeinleitung mit Öffnungen versehenen Kammerwand und der mit wenigstens einem Dampfanschluß und einem Kondensatabgang versehenen äußeren Kammerwand oder zwischen einen abgetrennten Teil dieser Wände eine zweite mit Bohrungen oder Aussparungen versehene Wand angeordnet ist, wobei die Größe der Öffnungen der Trennwand so gewählt ist, daß diese zwischen , den beiden durch sie getrennten Kammern oder Kammerteilen ; für den in die äußere Kammer eingeleiteten Wasserdampf als Dampfverteiler und Kondensatprallblech dient.

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2. 2) Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Formkastenwand ein stranggepreßtes Hohlprofilteil benutzt wird, in das eine mit Öffnungen versehene Trennwand eingeschoben ist.
3. 3) Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand sowohl gegenüber der Innen- als auch der Außenwand punkt- oder flächenartig abgestützt ist·
4. 4) Vorrichtung gemäß Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die AbetÜtzflachen nach Anspruch 3 mit Öffnungen zur Sicherstellung des freien Durchgangs für den in die Kammern eingeleiteten Dampf versehen sind.
5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Hohlprofildoppelkammerelement eine weitere Kammer zur Kondensatableitung verbunden ist*
6. 6) Forakaeten nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß mehrer· Vorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 2-5 zur Auebildung einer Wand neben oder übereinander angeordnet werden.

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