DE2150047C3

DE2150047C3 - Method and device for the production of large foam moldings

Info

Publication number: DE2150047C3
Application number: DE19712150047
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Buchmann, Rudolf C, 6800 Mannheim
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1976-03-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von großen Schaumstoff-Formkörpern aus vorexpandiertem Granulat eines thermoplastischen Kunststoffes, bei dem in das in eine Form lose eingefüllte Granulat gesteuert Wasserdampf über wenigstens eine senkrechte, perforierte Trennwand eingeführt wird. Ferner !. Beim Aufheizen der Jose eingeschüueien Partikeln in der sich zusammenschließenden Formmasse bildet sich Dampfkondensat, das aus der Formmasse weitgehend abgeführt werden sollte, damit trockene Formteile erhalten werden.The invention relates to a method for producing large foam moldings from pre-expanded granules of a thermoplastic material, in which water vapor is introduced into the granules loosely filled into a mold in a controlled manner via at least one vertical, perforated partition. Furthermore! During heating of the Jose eingeschüueien particles in the combining molding compound to form steam condensate that should be largely removed from the molding composition so dry moldings are obtained.

2. Es muß möglichst verhindert werden, daß die im For.mraum zwischen den Partikeln vorhandene Luft bei Einleitung des Wasserdampfes in der Formmasse eingeschlossen wird.2. It must be prevented as far as possible that the existing in the mold space between the particles Air is trapped in the molding compound when the steam is introduced.

3. Nach dem Verschweißen der Formmasse kann in ihr noch ein Gemisch aus Wasserdampf, Treibmiitel und Restluft eingeschlossen sein, das möglichsi über die Formwandlungen abgeführt werden sollte.3. After the molding compound has been welded together, a mixture of water vapor and propellant can still be present in it and residual air must be included, which should possibly be discharged via the shape changes.

4. Die Formwandungen müssen nach der Bedampfung gekühlt werden, wobei verhindert werden muß, daß Kühlwasser mit der Formmasse in Berührung kommt.4. The mold walls must be cooled after the vapor deposition, which is prevented must that cooling water comes into contact with the molding compound.

Zur Erfüllung dieser Anforderungen bzw. Behebung dieser Schwierigkeiten sind bisher folgende Vorschlage bekanntgeworden:So far, the following proposals have been made in order to meet these requirements or to remedy these difficulties known:

Die Kondensat- und Luftabführung aus der Formmasse während der Bedampfung soll dadurch erfolgen, daß die Dampfeinleitung von beispielsweise einer Formwand her erfolgt, und daß an einer gegenüberliegenden Formwand Kondensat und Luft abgeführt werden. Alternativ ist es auch möglich, den Dampf von zwei gegenüberliegenden, vertikalen Formwänden her einzuleiten und Kondensat und Luft durch die horizontalen Deckel und Bodenteile abzuführen. Dieses Vorgehen hat den Nachteil, daß bei Verwendung der üblichen, hohl ausgebildeten Formwände noch mehr Kondensat aus diesen in die Formmasse eingeführt wird, was besonders bei großen Formteilen, beispielsweise Blöcken mn einer Höhe von 4000 mm, in hochstehende Formen im unteren Blockteil zu einer sehr starken Durchfeuchtung der Formmasse führt. Daneben besteht die Gefahr der Überhitzung des Formteils auf der Dampfeinblasseite.The condensate and air discharge from the molding compound during the vapor deposition should take place in that the introduction of steam from, for example, a mold wall takes place here, and that condensate and air are discharged on an opposite mold wall. Alternatively, it is also possible to introduce the steam from two opposite, vertical mold walls and to discharge condensate and air through the horizontal cover and bottom parts. This procedure has the disadvantage that when the usual, hollow mold walls are used, even more condensate forms this is introduced into the molding compound, which is particularly important in the case of large molded parts, for example blocks mn one Height of 4000 mm, in upright forms in the lower part of the block to a very strong moisture penetration the molding compound leads. There is also the risk of the molded part overheating on the steam injection side.

Um Treibmittel und Wasserdampf nach der Formteilausbildung abzuführen, kann an die Formhohlwände Unterdruck gelegt werden. Es ist jedoch insbesondere bei großen Formen mit Abmessungen von beispielsweise 1250 χ 6000 χ 600'mm zur Herstellung von Großblöcken nicht möglich, auf einer ganzen Formwandfläche von 6000 χ 1250 mm einen Unterdruck auch nur kurzzeitig aufrechtzuerhalten, da an den Randzonen der Flächen keine Dichtung gewährleistet ist.In order to discharge propellant and water vapor after the molded part has been formed, it can be attached to the mold cavity walls Negative pressure can be applied. However, it is particularly useful for large shapes with dimensions of, for example 1250 χ 6000 χ 600'mm for the production of large blocks not possible on an entire mold wall surface of 6000 χ 1250 mm to maintain a negative pressure even for a short time, since at the edge zones of the Surfaces no seal is guaranteed.

Zum Kühlen der Formwände ist es bekannt, Sprührohre in deren oberem Bereich einzubauen, welche einen Wasserfilm auf die Innenflächen der vertikalen Hohlwände aufsorüchen. Dies hat iedoch dpnTo cool the mold walls, it is known to install spray pipes in their upper area, which seek a film of water on the inner surfaces of the vertical cavity walls. However, this has dpn

Nachteil, daß Wasser oder sich bildender Wasserdampf durch die Perforationen in die Formmasse eindringt.Disadvantage that water or water vapor is formed penetrates through the perforations into the molding compound.

Die bekannten Maßnahmen reichen daher nicht aus, _Zu verhindern, daß sich unterschiedliche Dichteverieilungen und wechselnde Feuchtigkeitsme.-.gen in den Formteüen ergeben.The known measures, therefore, are not sufficient to prevent u _Z that different Dichteverieilungen and changing Feuchtigkeitsme .-. Gen arise in the Formteüen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Gattung so zu führen, daß möglichst trockene, gleichmäßige Formteile erzeugt Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wasserdampf über unterschiedliche Höhenabschnitte getrennt eingeführt wird und das sich bildende Kondensat und die vom Wasserdampf aas dem Granulat verdrängte Luft über die unterschiedlichen Höhenabschnitte getrennt abgeleitet werden.The invention is based on the object of carrying out a method of the type specified in such a way that Moldings that are as dry and uniform as possible are produced. This object is achieved according to the invention by that the water vapor is introduced separately over different height sections and the forming Condensate and the air displaced by the water vapor from the granulate via the different Elevation sections are derived separately.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine zumindest teilweise doppelwandige HoMform vorgeschlagen, bei der die Innenwände und die Außenwände der doppelwandigen ^ormwände zwischen sich Hohlkammern begrenzen, die mit steuerbaren Zu- und/oder Ableitungen für Dampf, Kondensat, Luft und gegebenenfalls Kühlwasser verbunden sind, und die Innenwände perforiert sind und die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die von den vertikalen Formwänden gebildeten Hohlkammern in eine Vielzahl von horizontal übereinander liegender Einzelkammern unterteilt sind, die jeweils mit steuerbaren Zu- und/oder Ableitungen für Dampf, Kondensat, Luft und gegebenenfalls Kühlwasser verbunden sind.To carry out the method according to the invention, an at least partially double-walled HoMform is proposed, in which the inner walls and the outer walls of the double-walled form walls delimit hollow chambers between them, which are connected to controllable supply and / or discharge lines for steam, condensate, air and optionally cooling water, and the inner walls are perforated and which is characterized according to the invention in that the hollow chambers formed by the vertical mold walls are divided into a plurality of horizontally superposed individual chambers, each with controllable supply and / or discharge lines for steam, condensate, air and optionally cooling water are connected.

Mit der Erfindung ist es somit möglich, für möglichst kleine, horizontale Abschnitte des Formkörpers gesteuertbestimmte Prozeßbedingungen herzustellen.With the invention it is thus possible, for the smallest possible, horizontal sections of the shaped body to be determined in a controlled manner To establish process conditions.

Beispielsweise kann bei einer 6000 mm hohen Vertikalform in dem Formmassenabschnitt zwischen der Höhe 800 und 1000 mm der absolut gleiche Zustand wie im Formmassenabschnitt zwischen der Höhe 4800 und 5000 mm oder wie in jedem dazwischenliegenden Abschnitt über die ganze horizontale Breite von beispielsweise 1250 mm eingestellt werden.For example, in the case of a 6000 mm high vertical form in the molding compound section, between the height 800 and 1000 mm the absolutely same condition as in the molding compound section between the height of 4800 and 5000 mm or as in every intermediate Section over the entire horizontal width of, for example, 1250 mm.

Im Gegensatz zu bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es auf Grund der Erfindung möglich, daß auf einer großen Formwandfläche in jedem ihrer horizontalen Abschnitte entweder gleiche oder unterschiedliche Zustände zur Durchführung folgender Arbeitsweisen eingestellt werden können:In contrast to previously known methods and devices, the invention makes it possible to that on a large mold panel in each of its horizontal sections either the same or different States can be set to carry out the following working methods:

1. Abführung der bei einem Block von beispielsweise 5000 mm Höhe in einem horizontalen Höhenabschnitt von beispielsweise 100 mm anfallenden Kondensatmenge in diesem Abschnitt.1. Discharge of the case of a block of for example 5000 mm height in a horizontal height section of 100 mm, for example Amount of condensate in this section.

2. Abführung der zwischen den Partikeln vorhandeneu Luft aus dem Formraum über d-:n direkt darüberliegenden horizontalen Abschnitt, der eine kurze Zeit lang nicht als Dampfzuführungselement, sondern als Luftabführungselement geschaltet wird.2. Removal of the air present between the particles from the mold space via d-: n directly overlying horizontal section that is not used as a steam supply element for a short time, but is switched as an air evacuation element.

3. Abführung des Treibmittel-Dampfluftgemisches nach der Block- oder Plattenausbildung aus einer bestimmten Anzahl günstig, beispielsweise in der Mittelzone eines Blocks, gelegener Abschnitte.3. Discharge of the propellant-vapor mixture after the block or plate formation from a certain number of conveniently located sections, for example in the central zone of a block.

4. Steuerung der zuzuführenden Dampfmenge beispielsweise unter dem Gesichtspunkt, daß der Wasserdampf innerhalb eines Eilockes sofort nach oben steigt, indem in den oberen Bereichen nicht sofort, sondern mit Verzögerung Dampf zugeleitet wird.4. Control of the amount of steam to be supplied, for example, from the point of view that the Water vapor within an express lock rises immediately to the top, while not in the upper areas steam is supplied immediately but with a delay.

5. Führung des Kühlmittels im unteren Bereich eines jeden Abschnittes in gleicher Weise wie das im Abschnitt anfallende Kondensat unterhalb einer horizontalen oder im wesentlichen horizontalen, unteren Perforations- oderSchiitzlinie.5. Guide the coolant in the lower area of each section in the same way as that in Section of accumulating condensate below a horizontal or essentially horizontal, lower perforation or cut line.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß die erfindungsgemäße Hohlform wenigsiens ein zwischen zwei Einzelkammern einer Fonnwand angeordnetes Wandstuck mit Perforationen zum Formraum aufweist. Ein solches Wandstück kann beispielsweise eine Höhe von 20 bis 30 mm haben. Durch dieses Wandstück kann dann auf einfachste An und Weise Kondensat aus dem Inneien des Formteils während einer bestimmten Zeit abgeführt werden, während aus den benachbarten Abschnitten bzw. Einzelkammern Dampf zugeführt wird.In an advantageous embodiment of the invention can also be provided that the hollow shape according to the invention at least one between two individual chambers one Fonnwand arranged wall stucco with perforations to the mold space. Such a wall piece can for example have a height of 20 to 30 mm. This wall piece can then be used in the simplest possible way and way condensate can be drained from the interior of the molded part during a certain period of time, while steam is supplied from the adjacent sections or individual chambers.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im tolgenden näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

Fig.l einen Schnitt durch eine Hohlform zur Herstellung von Rechteckblöcken,Fig.l a section through a hollow mold for the production of rectangular blocks,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Formwand mit einem zusätzlichen Wandstück undFig. 2 shows a section of a mold wall with an additional wall piece and

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt, wobei jedoch das Wandstück rohrförmig ausgebildet ist.3 shows a section corresponding to FIG. 2, but the wall piece being tubular.

Die in Fig.l gezeigte Hohlform dient zur Herstellung von Rechteckblöcken mit einer Länge von 5000 mm, einer Höhe von 1250 mm und einer Breite von 500 mm ajs expandierbarem Polystyrol. Diese Hohlform hat vertikal angeordnete Seitenwände mit einer Länge von 5000 mm und einer Höhe von 1250 mm, die aus mehreren, horizontal übereinander angeordneten Einzelelementen bzw. Einzelkammern von 5000 mm Länge zusammengesetzt sind. Die Hohlform umfaßt einen Formraum 1, in den die expandierbaren Partikeln eingefüllt werden können. Ein Deckelteil 2 ist mittels eines Scharniers 3 aufklappbar an der Hohlform angelenkt. Das Deckelteil und eine vertikale Formwand 5 werden von einem Riegelverschluß 4 während der Ausbildung der Formmasse zusammengehalten. Ein Formboden 6 schließt die Hohlform unten ab. an dem die Seitenwand 5 mittels mehrerer Scharniere 7 drehbar angelenkt ist und der mit einer zweiten, vertikalen Formwand 8 starr verbunden ist. Die Vorder- und Rückseite der Hohlform bzw. des Formkastens werden von einer vertikal angeordneten Klapptür und einer feststehenden Rückwand gebildet. Erfindungsgemäß sind wenigstens die beiden großen Formwände 5 und 8 der Hohlform vorzugsweise über ihre gesamte Länge in horizontal übereinander angeordnete Einzelkammern 9 unterteilt. Bei einer Höhe von 250 mm für jede Einzelkammer ergeben sich für die Formwände 5 und 8 je fünf getrennte Einzelkammern. Jede Einzelkammer 9 ist mit einer steuerbaren Zuleitung IC für Dampf und einer steuerbaren Ableitung 11 für Dampf und/oder Kondensat versehen. Die zum Formraum 1 gerichtete Wand jeder Einzelkammer 9 ist mit Perforationen oder Schlitzen 12 versehen, über die der durch die Zuleitung 10 zugeleitete Dampf in die Formmasse gelangt. Im unteren Bereich jeder Einzelkammer ist die Innenwand derselben beispielsweise in einer Höhe von 50 mm nicht perforiert. In dem sich dadurch ergebenden Kanal 13 wird sich während der Dampfeinleitung bildendes Kc-idensai gesammelt und über die Ableitung 11 abgeführt. Ferner sind Zu- und Ableitung 14, 15 und 16 an den Deckel- und Bodenteilen der Hohlform ausgebildet.The hollow shape shown in Fig.l is used to produce rectangular blocks with a length of 5000 mm, a height of 1250 mm and a width of 500 mm ajs expandable polystyrene. This hollow shape has vertically arranged side walls with a length of 5000 mm and a height of 1250 mm, the from several, horizontally one above the other arranged individual elements or individual chambers of 5000 mm Length are composed. The hollow mold comprises a mold space 1 in which the expandable particles can be filled. A cover part 2 can be opened by means of a hinge 3 on the hollow mold hinged. The lid part and a vertical mold wall 5 are of a bolt lock 4 during the Formation of the molding compound held together. A mold bottom 6 closes off the hollow mold at the bottom. to the the side wall 5 is rotatably articulated by means of several hinges 7 and that with a second, vertical one Mold wall 8 is rigidly connected. The front and back of the mold or the molding box are formed by a vertically arranged flap door and a fixed rear wall. According to the invention are at least the two large mold walls 5 and 8 of the hollow mold, preferably over their entire length in subdivided horizontally one above the other individual chambers 9. At a height of 250 mm for each Individual chambers result in five separate individual chambers for each of the mold walls 5 and 8. Each individual chamber 9 is with a controllable supply line IC for steam and a controllable discharge line 11 for steam and / or Provided condensate. The wall of each individual chamber 9 directed towards the mold space 1 is provided with perforations or Slits 12 are provided through which the steam supplied through the supply line 10 reaches the molding compound. in the In the lower area of each individual chamber, the inner wall of the same is not, for example, at a height of 50 mm perforated. In the resulting channel 13 is formed during the introduction of steam Kc-idensai and collected via derivation 11 discharged. Furthermore, supply and discharge lines 14, 15 and 16 are on the cover and base parts of the hollow mold educated.

Der Ausschnitt gemäß Fig. 2 zeigt zwischen zwei F-inzelkammern 9 ein Wandstück 17, das mit öffnungen 18 versehen ist, über die Dampf, Luft und/oder Kondensat aus dem Formraum abgeführt werden können. Der Ausschnitt eernäß F ie. 3 entsDricht imThe detail according to FIG. 2 shows a wall piece 17 between two individual chambers 9, which is provided with openings 18 is provided, via which steam, air and / or condensate are discharged from the mold space be able. The cutout according to F ie. 3 corresponds to

wesentlichen der Darstellung in Fig. 2, wobei jedoch ein rohrförmiges Wandstück 19 zwischen zwei Einzclkammern 9 angeordnet ist. Dieses Wandstück ist mit einem Ventil bzw. einer steuerbaren Ableitung 20 versehen, die eine zeitliche und/oder mengenmäßige Steuerung der abgeführten Medien ermöglicht.essentially the illustration in Fig. 2, but a tubular wall piece 19 is arranged between two individual chambers 9. This wall piece is with provided a valve or a controllable discharge line 20, which has a temporal and / or quantitative Control of the discharged media enables.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

g
E
V
FG
E.
V
F.

Claims

Patent claims:

1. Process for producing large foam moldings from pre-expanding granules of a thermoplastic material, in which the Granulate loosely filled into a mold controlled by water vapor via at least one vertical, perforated partition is introduced, characterized in that the water vapor over different height sections is introduced separately and the condensate formed and the air displaced from the granulate by the water vapor over the different height sections can be derived separately.

2. At least partially double-walled Hchlform for performing the method according to claim 1, wherein the inner walls and the outer walls of the double) walled mold walls between them limit hollow chambers which are connected to controllable supply and / or discharge lines for steam, condensate, air and optionally cooling water , and the inner walls are perforated, characterized in that the hollow chambers formed by the vertical mold walls (5, 8) are divided into a plurality of horizontally superposed individual chambers (9), each with controllable supply and / or discharge lines (10, 11) for steam, condensate, air and possibly cooling water are connected.

3. Hollow mold according to claim 2, characterized in that the division into individual chambers takes place in that the side walls (5,8) from a Multiple individual chambers (9) arranged horizontally one above the other are assembled.

4. Hollow mold according to claim 2 or 3, characterized in that the condensate discharge devices are arranged so that the condensate level in the individual chambers (9) below the Perforations (12) lies in the inner wall of the individual chamber.

5. Hollow mold according to claim 4, characterized in that the walls of each individual chamber (9) in a condensate collecting gutter in its lower, horizontal area (13), in the area of which the walls of the individual chamber do not have any perforations Have mold space (1).

6. Hollow mold according to one of claims 2 to 5 characterized by at least one between two fcinzelkammern (9) arranged in a mold wall Wall piece (17, 19) with openings (18) to the mold space (1).

7. hollow mold according to claim 6, characterized in that that the wall piece (19) is tubular and comprises a controllable discharge line (20).

the invention relates to a device for carrying out the method.

The method according to the invention is used for the production of, for example, blocks or plates

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Plastics, which are in hollow molds by introducing water vapor over two-shell, to the mold space perforated or slotted hollow walls are welded or sealed to form a homogeneous mass

ίο be.

It is known to produce foam moldings by the introduction of steam at a temperature of for example 105 ° to 150 ⁰ C in hollow forms with double walls. With this well-known

Process of direct water vapor introduction into the pre-expanded, loosely filled, pre-expanded, thermoplastic plastic granulates the following difficulties arise: