DE2327268A1

DE2327268A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formkoerpern aus expandierbarem polystyrolschaum

Info

Publication number: DE2327268A1
Application number: DE2327268A
Authority: DE
Inventors: Otto Waldmann; Richard Weidner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1975-01-02
Also published as: FR2231505B1; CH556233A; FR2231505A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus expandierbarem Polystyrolschaum, z.B.Styropor, Styrozell ο»dgl., oder wirkungsgleichem Werkstoff, bei dem vorgeschäumtes Schaumstoffgranulat in einer Form unter Zufuhr von Wärme nachexpandiert und versintert wird.

Bei den bislang bekannten Verfahren erfolgt die Wärmezufuhr der Form von außen, was jedoch nur bei sehr dünnen Formkörpern sinnvoll möglich ist, oder durch die Form mit dem Granulat durchströmendenDampf

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was jedoch neben der Schwierigkeit, gleichmäßige Qualitäten der Formkörper zu erreichen, vorallem den Nachteil mit sich bringt, daß die der Form entnommenen Formkörper zunächst noch sehr naß sind und es eine erhebliche Trockenzeit erfordert, um das bei der Kondensation des Dampfes entstandene Wasser wieder aus dem . Formkörper herauszubringen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt in der relativ großen Fertigungszeit sowie in der Notwendigkeit der Bereitstellung ortsfester großer Dampferzeugungsanlagen und dem sehr starken Energieverbrauch infolge der notwendigen Wiederabkühlung der Formen nach der Herstellung der Formkörper, bei der erhebliche Energiemengen verloren gehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, zur Herstellung von Formkörpern aus expandierbaren Kunststoffgranulaten zu schaffen, welche bei geringem Energiebedarf und kurzer Herstellungszeit die Entnahme trockener Formkörper aus der Aufschäumform gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Form vor dem Einfüllen des Schaumstoffgranulats evakuiert und von außen vorgewärmt wird, daß während oder nach dem Einbringen des Granulates in die Form eine geringe Menge Dampf eingeleitet

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wird und daß die Form während der gesamten Füllzeit weiter evakuiert wird.

Die Vorevakuierung der Form vor dem Einbringen des Schaumstoffgranulats hat dabei neben der Funktion einer Unterstützung des Einbringens des Schaumstoffgranulats durch Saugwirkung hauptsächlich den Vorteil, daß im Zusammenhang mit der Weiterevakuierung während der gesamten Füllzeit der eingeleitete Dampf, der zur Erhitzung des Granulats auf die zum Nachexpandieren und zum Sintern notwendige Temperatur (ca. 110 bis 1-20⁰C) dient, nicht erst die Luft zwischen den Granulatenkörnchen verdrängen, muß, so daß bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise der Dampf rascher und gleichmäßiger in alle Bereiche der Form eindringen kann und damit ein gleichmäßigeres Aufschäumen und Versintern des Granulats gegeben ist.

Das Vorerwärmen der Form von außen auf die zur Nachexpansion und zum Versintern der außen erweichten Schaumstoffkörnehen notwendige Temperatur bedeutet, daß der eingeleitete Dampf lediglich zur Erwärmung des Schaumstoffgranulats und nicht auch zur Miterwärmung der "Form dienen muß, so daß zum einen weniger Dampf benötigt wird und insbesondere der Anfall von Kondenswasser wie bisher bei der gleichzeitigen Erwärmung der Form von innen durch den eingeleiteten Dämpf entfällt. -

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In Weiterbildung der Erfindung soll das Schaumstoffgranulat der Form in vordosierten Mengen zugeführt werden, was die Fertigung von Formkörpern mit ständig gleichbleibenden Eigenschaften begünstigt und darüberhinaus den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, daß das Einfüllen des Schaumstoffgranulats in die Form an mehreren Stellen der Form gleichzeitig erfolgen kann, etwa dadurch, daß von der Dosiereinrichtung mehrere Stichleitungen zu verschiedenen Stellen der Form fuhren, oder aber daß mehrere einzelne Dosiervorrichtungen vorgesehen werden, deren Gesamtinhalt der zur Herstellung des jeweiligen Formkörpers benötigten Granulatmenge entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem nur relativ wenig Dampf benötigt wird, wodurch schon deshalb praktisch kein Kondenswasser in der Form bzw. im herzustellenden Formkörper anfällt,so daß der Formkörper der Form trocken entnommen werden kann, läßt sich in Ausgestaltung der Erfindung dadurch noch weiter verbessern, daß der Dampf zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Einfüllen des Schaumstoffgranulats in die Form einströmt, etwa derart, daß das Granulat bereits vorbedampft in die Form ein-" tritt, oder aber der Dampf das Eintreten des Granulates in die Form unterstützt.

In besonders vorteilhafter Weise kann der Dampf, dessen Zuführung über eine Dosiereinrichtng in abgemessenen Mengen erfolgen kann, als Treibmittel zum Einbringen des Schaumstoffgranulats in die Form verwendet werden.

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Bei den bislang bekannten Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus expahdierbarem Polystyrol-schaum, bei denen die Form ohne Einleiten von Dampf in die Form-von außen erwärmt worden ist, erfolgte der Wechsel zwischen Erwärmung der Form und nachträglichem Abkühlen vor der Entnahme des Formkörpers im allgemeinen dadurch, daß zunächst die Form durch heißen Dampf erwärmt wird, und anschließend durch Besprühen mit Kaltwasser abgekühlt wird. Dabei geht Jedoch praktisch die gesamte Energie, die beim Erwärmen vorher in die !Formen hineingesteckt werden mußte, mit dem Kaltwasser verloren. Neben diesem erheblichen Yerlust an Energie ergibt sich dabei der noch wesentlichere Nachteil, daß derartige Anlagen nur als ortsfeste Großanlagen mit großen Heiz- und Kühlaggregaten sinnvoll verwirklicht werden konnten.

Erfindungsgemäß soll das Erhitzen und Abkühlen der Form von außen durch ein vom in die Form einzuleitenden Dampf erz eugungssystem unabhängiges abgeschlossenes Zweikreis-Heiz-Kühlsystem erfolgen, bei dem das Heiz- und das Kühlsystem derart miteiil·- ander gekoppelt sind, daß nicht die bislang üblichen großen Energieverluste entstehen, sondern nur die Spitzenwerte wieder aufgeheizt bzw. heruntergekühlt werden müssen, indem der Rücklauf der beiden Systeme beim Umschalten zeitweilig noch mit .dem jeweils anderen System gekoppelt bleibt.

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Zur einfacheren Entformung der fertigen Formkörper, insbesondere bei komplizierteren Konfigurationen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß wechselweise Vakuum und/ oder !Druckluft angewendet werden, wobei mit besonderem Vorzug der Formkörper beim* Auseinanderfahren der beiden Formhälften zunächst durch Unterdruck in einer der E'ormhälften gehalten und durch Druckluft aus der anderen gelöst werden kann und anschließend durch Umschalten von Unterdruck auf Druckluft in der ersten Formhälfte auch aus dieser ausgestoßen wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften erfindungsgemäß herzustellender Formkörper läßt sich schließlich auch noch durch eine Verringerung des Formenhohlraumes nach vollendeter Formfüllung mittels Verschieben einer beweglichen Formwand erzielen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens von Formkörper» aus expandierbar em Schaumstoff granulat ist die Fora mit an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossenen Schlitzen versehen, deren Abmessungen ein Durchtreten von Schaumstoffgranulat verhindern, wobei die Schlitze in den Trennflächen der Formhälften und/oder den tiefliegenden Partien der Form vorgesehen sind, so daö ein gleichmäßiges Evakuieren der Form sowie eine gleichmäßige Bedampfung des Granulats im Innern der Form neben der gleichmäSig dichten Füllung, der Form mit Granulat sichergestellt sind.

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Um ein rasches und schlagartiges Evakuieren der Form ohne die Verwendung überdimensionierter Saugpumpen sicherzustellen, kann mit Torteil die Saugleitung über ein Ventil an einen Takuumtank angeschlossen sein, auf den die eigentliche Saugpumpe arbeitet, so daß aufgrund des gegenüber dem (den) Rauminhalt (en) der Form( en) großen Rauminhalts des VaJaiumtanks eine rasche Evakuierung möglich ist, während die Pausen zwischen der Evakuierung bei der Herstellung eines Teils und der nachfolgenden Evakuierung bei der Herstellung eines weiteren Teils dazu dienen können, daß die Saugpumpe den Yafcuumtank wieder evakuiert.

Das öffnen des Ventils in der Saugleitung kann durch ein über den Formschluß betätigtes Geberteil und das Schließen durch einen bei Beendigung des Füllvorgangs einen Schließimpuls für das Ventil in der Saugleitung erzeugenden Impulsgeber erfolgen.

Eine oder mehrere Dosiereinrichtungen, die an einen oder mehrere Einfüllkanäle der Form angeschlossen sind, dienen zur Vordosierung des aus einem großen Vorratsbehälter zugeführten Schaumstoff granulate und sind mit Vorteil selbst über ein Ventil an die S_augleitung anschließbar, um zum einen die Einbringung des Granulats vom Vorratsbehälter in die Dosiereinrichtung unter Saugwirkung zu erleichtern und zum anderen eine Vorevakuierung des Granulats in der Dosiereinrichtung vorzunehmen, so daß nicht mit dem Einbringen des Granulats in die Form wieder erhebliche

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Luftmengen mit eintreten, die entweder eine gewisse Zeit zur Evakuierung erfordern oder aber das gleichmäßige Durchdringen des Granulats in der Form mit Dampf erschweren.

Die Dosiereinrichtung kann einen Zylindeijmit einem beweglichen Kolben und eine diesen durchsetzende, als Verschlußorgan für die Austrittsöffnung (die an die Eintrittsöffnung(en) der Form angeschlossen ist) dienende, von einem zweiten Zylinder betätigbare Kolbenstange aufweisen, wobei die Beweglichkeit des Kolbens zur" Einstellung des Dosiervolumens dient und darüberhinaus selbstverständlich auch zum Ausstoßen des Granulats in die Form verwendet werden könnte.

Mit besonderem Vorteil sollen jedoch im Bereich des beweglichen Kolbens der Dosiereinrichtung, insbesondere im Kolben selbst, an eine Druckluftquelle, vorzugsweise aber an die Dampf quelle, anschließbare Öffnungen vorgesehen sein, um das Einbringen des Granulats mit Hilfe des für die Erwärmung des Granulats sowieso benötigten Dampfes vorzunehmen und damit gleichzeitig den Vorteil zu verbinden, daß das Granulat bereits in vorgewärmtem Zustand in die Form eintritt. Damit wird nicht nur die Taktzeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verkürzt, sondern auch die Gleichmäßigkeit der Erwärmung der Granulatkörnchen innerhalb der Form und damit die Gleichförmigkeit der Eigenschaften der gebildeten Formkörper verbessert.

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Die Vorrichtung kann mit einem Zeiglied versehen sein, welches den Beginn der Formfüllung gegenüber der Formevakuierung verzögert, wobei dieses Zeitglied entsprechend der jeweils verwendeten Form so eingestel It wird, daß die Formfüllung etwa 0;, 2 : Ms 2ü Sekunden nach Beginn der Evakuierung erfolgt, wobei die Verzögerungszeit von der Formgröße und damit der Schnelligkeit der Evakuierung abhängt. ■

Zur Erwärmung der E¹Orm von außen auf die notwendige Arbeitstemperatur-eine auf diesem Wege erfolgende Erwärmung auch des in der Form enthaltenen Granulats ermöglicht nur eine/ungleichmäßige und sehr langsame Erwärmung und demzufolge eine ein Vielfaches niedriger liegende Taktzeit - erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe eines vom Forminnern völlig abgetrennten, in sich abgeschlossenen und m it einem fluiden, vorzugsweise flüssigen Medium arbeitenden Zweikreis-Heiz-EUhlsystem, bei dem der Heiz- und der Kühlkreislauf derart über thermostatgesteuerte Ventile miteinander gekoppelt sind, daß nach dem Umschalten des Zulaufs zur Form von einem auf den anderen Kreislauf der Rücklauf von der Form noch zeitweise mit dem anderen Kreislauf gekoppelt bleibt. Auf diese Weise sorgt z.B. das unter gleichem Druck wie das Heizmedium stehende Kühlmedium (z.B. öl oder Wasser) zwar für einen schnellenAbfluß der Wärme, doch tritt die heiße Flüssigkeit noch so lange in den Wärmekreislauf ein, bis der Thermostat diesen über das entsprechende Ventil verschließt und das Rücklaufventil zum Kühlkreislauf öffnet. Umgekehrt tritt beim Ein- '

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schalten des Heizkreislaufs das durch die inzwischen kalte Form stark abgekühlte Heizmedium am Rücklauf zunächst in den Kühlkreislauf ein und wird erst wenn es infolge der zwischen^ itliclien Erwärmung der Form mit größerer Temperatur aus der Fom austritt wieder dem Heizfcreislauf zugeführt, so daß aui diese Weise nur die Spitzenwerte wieder aufgeheizt bzw. heruntergekühlt werden müssen und somit zum einen geringere Kosten durch Vermeidung hoher Wärmeverluste entstehen, zum anderen die Heiz-Kühlanlage wesentlich kleiner dimensioniert werden kann, als es bei den bislang bekannten Verfahren notwendig war.

Die beiden Hälften der teilbaren Form können mit besonderem Vorteil die Deckelplatten hohlkastenartiger Formrahmen zum Durchleiten der Heiz- oder Kühlflüssigkeit bilden, wobei zur Vereinfachung eines Formwechsels zusätzlich vorgesehen sein kann, daß die Anschlüsse für Dampf- Saugleitung und Schaumstoffgranulatznfiärrung zur Form als maschinenseitiges Bauteil zu jeweils einer, der auswechselbaren Formhälften im Bereich der ,Formtrennung ausgebildet sind. Dieses maschinenseitige Bauteil kann dann beispielsweise durch einfache Steckverbindungen an entsprechende Jbaschliisse einer anderen Form angeschlossen werden, wodurch sich ein Formenwechsel erheblich -vereinfachen und verkürzen läßt.

An Schlitz ze in beiden Formhälften, wobei es sich bei diesen Schlitzen mit Vorteil um die zur Formevakuierung bereits benötigten-Schlitze handeln kann, sollen wahlweise eine Druck- gasquelle oder eine Säugpumpe zur Entfernung des fertigen Form-

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körpers anschließbar sein, wobei die Schlitze vorzugsweise am Boden von Vertiefungen der Formhälften angeordnet sein sollen. Die Steuerung des Anschließen einer Druckgasquelle oder einer Saugpumpe kann mit Vorteil durch eine Taktsteuervorrichtung erfolgen, die derart arbeitet, daß beim Auseinanderfahren der beiden Formhälften zunächst an die Schlitze der einen Pormhälfte Unterdruck angelegt wird um den Formkörpern durch Unterdruck in dieser Formhälfte zu halten, während gleichzeitig durch !Druckluftzufuhr zu den Schlitzen der anderen Formhälfte ein Ausstoßen des Fonnkörpers aus dieser Formhälfte erfolgt. Nach dem Auseinanderfahren der Formhälften wird die Verbindung der Schlitze der ersten Formhälfte mit der Saugleitung unterbrochen und dattdessen an diese Schlitze ebenfalls Druckluft angelegt, um den Formkörper nunmehr auch aus der ersten Formhälfte auszustoßen. Selbstverständlich kann das Ausstoßen statt dies.er kombinierten Vakuum-Druckluftentformung bzw. unterstützend dazu, auch mit Hilfe mechanischer Auswerfer erfolgen. ".---

Eine.weitere Verbesserung der Qualität der in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Formkörper ergibt sich dadurch, daß die Rückwand wenigstens einer Formhälfte beweglich angeordnet ist, um nach vollendeter Formfüllung des Schaumstoffgranulats in der Form eine Nachverdichtung vornehmen zu können, wobei diese bewegliche Rückwand zur Verdichtung gleichzeitig als mechanischer Auswerfer mit heangezogen werden kann.

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Weitere Torteile, Merkmale und Einzelheiten der- Uriindun erneuen sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausiuh?."un:..;.;-beistjiels sowie an Hand der Zeichnung, die eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zei^t.

Die Form 1 besteht aus zv/ei Hälften 2 und 3, die au.- Formralimenteile 4 und 5 unter Zvrischenordnung nicht dargestellter Dichtungsringe aufgeschraubt sind, so daß Heiz- bzw. Kühlflüssigkeit durch die so gebildeten Hohlräume 6 und 7 geleitet werden kann.

In der Form sind mit einer gemeinsamen Valcuumleitung 8 verbundene Kanäle 9 vorgesehen, deren in den Innenraum 10 der Form einmündende Schlitze so fein sind, daß kein Material austreten kann. Diese Schlitze können sowohl am Umfang der Form 1 als auch an ihrer Fläche, d.h. insbesondere in tiefliegenden Partien der Form eingebracht sein. Die Valcuumleitung 8 ist über ein Ventil 9 mit einem Vakuumtank 11 verbunden, der ständig durch eine Säugpumpe 11a evakuiert wird. Das Evakuieren der Form erfolgt steucrungstechnisch so, daß nach dem Formschluß entweder durch ein pneumatisches oder durch ein elektro-hydraulisches Geberteil 12, welches sowohl im Kniegelenksystem der Maschine, als auch im Schließsystem der Maschine sitzen kann, über ein Zeitglied 15 das Ventil 9 öffnet und somit die Verbindung zwischen dem Innenraum 10 der Form 1 und dem Vakuumtank 11 herstellt.

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Das Ventil ^cj (die Ventile 47 und 48 sind zunächst immer geöffnet) bleibt so lange geöffnet, bis die Form Trollständig gefüllt ist, wobei das .J Chilenen des Ventils 9 über den gleichen steuerungstechnischen Meg-- pneumatisch oder hydraulisch --"entweder nach vollendeter Formfällung über einen Impulsgeber 14, oder über ein Zeitrelais 15 erfolgen kann. Die Evakuierimg erfolgt im zeitlichen Ablauf so, daß sie etv/a 0,2 bis 20 Sekunden vor dem Beginn der Formfüllung liegt, wobei sich die Zeit je nach Formgröße am Zeitglied 13 einstellen läßt.

Die Zuführung des vor geschäumten Schaumstoff granulate zur Form erfolgt über eine oder mehrere Dosiereinrichtungen 16, die Je nach dem Volumen und den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Formkörpers eine vorgegebene abgemessene Menge an Schaumstoffgranulat in die Fora einführen. Selbstverständlich könnte auch bei nur einer Dosiereinrichtung 16 eine Einspeisung des Granulats in die Form - abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel - an verschiedenen Formstellen gleichzeitig erfolgen.

Die Dosiereinrichtung 16 enthält einen beweglichen Kolben 17, dessen Stellung das Volumen des Meßraums 18 bestinmt, wobei . dieser Kolben 17 von einer Kolbenstange 19 durchsetzt wird, welche ntvCh vollendeter Formfüllung die Einfiel öffnung 20 verschließt. Der Meßraum 18 wird über eine ein Ventil 21 enthaltende , mit der Saugleitung 8 oder dem Vakuumtank 11 verbundene ' 409881/0444

Saugleitung 22 vorevakuiert, so daß Schaumstoff granulat aus einem Vorratsbehälter 25 über ein Ventil 24 in den Keßraum 18 der Dosiereinrichtung 16 eingesaugt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Form durch den druckbeaufschlagten, mit der Kolbenstange 19 verbundenen, Kolben 25 verschlossen, indem das Ventil 26 geöffnet ist. Wird das Ventil 26 verschlossen und dafür das Ventil 27 geöffnet, so zieht der Kolben 25 die Kolbenstange 19 zurück und gibt damit die Einfüllöffnung 20 frei.

Das Verschieben des abgemessenen Schaumstoffgranulate aus dem Meßraum 18 der Dosiereinrichtung 16 in die Form erfolgt bei der dargestellten Anordnung mit Hilfe des zur Erhitzung des Granulats auf die Arbeitstemperatur erforderlichen Dampfes, der zumindest teilweise über ein Ventil 28 und die Dampfleitung 29 in den hohl ausgebildeten Kolben 17 einströmt und durch Öffnungen in dessen Vorderseite unter Druck austritt. Heben der vorteilhaften Verwendung des sowieso benötigten Dampfes gleichzeitig zum Einbringen des Granulats in die Form 1 hat dieses Verfahren noch den weiteren Vorzug, daß das Granulat bereits in vorbedampftem Zustand (d.h. bereits teilweise und vor allem sehr gleichmäßig erwärmt) in die Form eintritt.

Die Dampfmenge ist - unter Einschluß der auftretenden Verluste z.B. auch durch das anhaltende Evakuieren des Innenraums 10 der Form 1 - genau so abgemessen, daß sie für die Erwärmung der jeweils verwendeten Gramilatmenge auf eine Temperatur ausreicht,

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bei der eine Nachexpansion und ein Zusammensintern der erweichten Oberflächenschichten der Granulatfcörnchen erfolgen kann.Ein besonderer Yorteil der Vordosierung sowohl des Granulats als auch des Dampfes liegt in der Möglichkeit der gleichzeitigen B'ormfüllung an mehreren Stellen der Form*

Sofern nur ein Teil der benötigten Dampfmenge zum Verschieben des Granulats aus der Dosiereinrichtung 16 in die Form 1 benötigt wird, oder falls die Granulateinführung auf andere Weise erfolgen soll, kann Dampf a«äi an mehreren Stellen in die Form eingeleitet werden, etwa so, daß der Dampf das Eintreten des Granulates unterstützt.

Zur Erzielung der notwendigen Funktionswärme der Form !,damit diese nicht durch den Dampf, der ausschließlich zir Erwärmung des Granulats dienen soll, miterwärmt zu werden braucht und damit insbesondere kein störendes Kondenswasser im Forminnern 10 entsteht, bzw. zum Abkühlen der Form 1 nach Fertigstellung eines Formteils, dient ein geschlossener Heiz-Kühlkreislauf,bestehend aus einem Heizkreislauf 30 und einem mit diesem gekoppelten Kühlkreislauf 31 deren Arbeitsmedium sowohl Wasser mit hohem Druck, Dampf, als auch Öl sein kann. Der Heizkreislauf 30 enthält eine Heizvorrichtung 32, eine Förderpumpe 33, ein Einlaufventil 34 und ein Rücklaufventil 35fWährend der Kühlkreislauf ein Kühlaggregat 36, eine Förderpumpe 37 sowie entsprechende Einlauf- und Auslauf ventile 38 und 59-aufweist.Die Einlauf ventile 37 und 38 werden über ein Relais 40,die Auslaufventile 35 und 39 über einen Thermostat 41 gesteuert.

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Nach dem Entformen eines fertiggestellten Formkürpers werden bereits die Hohlräume 6 und 7 hinter den Formhälften 2 und 3 durch Ansteuerung über das Relais 40 mit Heizflüssigkeit gefüllt, wobeiüber das geöffnete Ventil 35 Heizflüssigkeit in beide Hohlräume 6 und 7 gleichzeitig eindringt. Das Einlaufventil 38 des Kühlkreislaufs 31 ist dabei geschlossen. Nach erfolgtem Schäum-Torgang wird das Einlaufventil 35 des Wärmekreislaufs 30 geschlossen und dafür das Einlaufventil 38 des Kühlkreislaufs geöffnet, so daß aus dem Kühlkreislauf gekühltes Medium nachströmt und somit die Formkühlung beginnt.

Das unter gleichem Druck wie das Heizmedium stehende Kühlmedium sorgt für einen schnellen Abfluß der Wärme, wobei erfindungsgemäß die heiße Flüssigkeit infolge der Verkopplung der beiden Systeme 30 und 31 so lange noch in den Wärmekreislauf eintritt, d.h. das Rücklauxventil 35 des Heizkreislaufs bleibt nach wie vor geöffnet, obgleich bereits das Einlaufventil des Kühlkreislaufs geöffnet worden ist, bis der Thermostat 37 das Ventil 35 schließt und dafür nunmehr das Rücklaufventil 39 des Kühlkreislaufs öffnet. Auf diese Weise wird die vom Kühlmedium aus den Hohlräumen 6 und 7 herausgedrückte noch heiße Flüssigkeit in den Heizkreislauf 30 zurückgeführt und erst wenn die austretende Flüssigkeit infolge der Abkühlung der Form 1 eine bestimmte Temperatur unterschreitet gelangt das Medium in den Kühlkreislauf 31. Mit dem Öffnen der Form 1 und dem Entformungsvorgang erfolgt wiederum die umsteuerung der Einlaufventile 35 und 36,

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wobei diesmal das Rücklauf ventil 39 des Kühlkreislauis noch, eine zeitlang geöffnet bleibt, bis infolge der zunehmenden Erwärmung der Form das aus den Hohlräumen 6 und 7 austretende Medium so heiß geworden ist, daß der Thermostat 41 wieder umschaltet, das Ventil 39 schließt und dafür das Ventil 35 öffnet.

Durch diese erfindungsgemäße Beheizungsart erfolgt nicht der sonst übliche Energieverlüst, da im vorliegenden Fall nur die Spitzenwerte wieder aufgehazt bzw. heruntergekühlt werden müssen. Für mehrere Maschinen können sowohl einzelne als auch zentrale Kreisläufe für mehrere Maschinen Verwendung finden.

Wie aus der Figur zu erkennen ist, kann die Zuführung des Materials sowie sämtlicher Energien über ein Bauteil 42 im Be- reich der Formtrennung erfolgen.

Bei derdargestellten Ausführungsform ist die Rückwand der Formhälfte 3 als bewegliche Platte 43 ausgebildet, um nach vollendeter Formfüllung des Schaumstoffgranulate in der Form 1 eine Verdichtung vornehmen zu können. Zu diesem Zweck ist diese Platte 43 mittels Stangen 44, die sowohl die Formhälfte 3 als auch den Formrahmen 5 dichtend durchsetzen, von äußert verschiebbar.Diese bewegliche, den Boden der Formhälfte 3 bildende Platte 43 kann gleichzeitig als mechanischer Auswerfer verwoadet werden.

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Das Entformen eines fertigen Formkörpers erfolgt in der ¥_eise, daß' über die Saugleitung 8 in der Formhälfte 3 Unterdruck hinter dem Formkörper erzeugt wird (die Platte 43 ist zu diesem Zweck mit Bohrungen versehen) so daß der Formkörper beim Auseinanderfahren der Form 1 durch diesen Unterdruck besonders fest in der Formhälfte 3 gehalten wird. Gleichzeitig wird beim Auseinanderfahren der Form 1 über die ein Ventil 45 enthaltende Druckluftleitung 46 Druckluft hinter den Formkörper in der Formhälfte 2 gepreßt. Dazu ist ein Absperrventil 47 zur Säugleitung 8 geschlossen. Nachdem auf diese Weise die Entformung des Fprmkörpers aus der Formhälfte 2 erfolgt ist, wird entweder nach Schließung eines Absperrventils 48 zur Saugleitung 8 zwischen dem Boden der Formhälfte 3 und dem Formkörper ebenfalls Druckluft eingebl-asen (Druckluftleitung 49 mit Ventil 50) oder die zur Nachverdichtung des Formkörpers nach vollendetem Quellvorgang dienende Platte 43 als mechanischer Auswerfertetätigt.

An dieser Stelle sei darauf hinzuweisen, daß zwar die Betätigungsanordnung für eine zur Verdichtung dienende Platte 43 maschinenseitig vorgesehen sein sollte, daß jedoch selbstverständlich diese Verdichtung nicht unbedingt notwendig ist und demzufolge eine derartige Platte 43 selbstverständlich nicht in jeder Form 1

zu

vorhanden/sein braucht.

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Claims

Patentansprüche: " "

1.) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus expandi erbarem Polystyrolschaum, z.B. Styropor, Styrozell o.dgl. oder wirkungsgleichen Werkstoffen, bei dem vor geschäumtes Schaumstoffgranulat in einer Form unter Zufuhr von Wärme nachexpandiert und zusammengesintert wird, dadurch gekennzeichnet _f daß die Form vor dem.Einfüllen des Schaumstoffgranulats evakuiert und von außen vorgewärmt wird, daß während oder nach dem Einbringen des Granulates in die Form eine geringe Menge Dampf zur Erwärming des Granulates eingeleitet wird und daß die Form während der gesamten Füllzeit weiter evakuiert wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffgranulat in vordosierten Mengen in die Form eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoff granulat der Form an mehreren Stellen gleichzeitig zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Einfüllen von . chaumstoffgranulat in die Form eingeleitet wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffgranulct während des Einfüllens in die Fora mit Dampf beaufschlagt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf als Treibmittel zum Einbringen des Schaumstoffgranulats in die Form verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Anspiüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Dampfes über eine Dosiereinrichtung in abgemessenen Mengen erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Anspiüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form von außen über ein geschlossenes und vom Forminneren abgeschlossenes Zweikreis-Heiz-Eühlsystem erwärmt und abgekühlt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Formkörper mittels Vakuum und/oder Druckluft entformt werden.

9a. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß beim Entformen der Formkörper zunächst durch Unterdruck in einer der Formhälften gehalten und durch Druckluft aus der anderen gelöst wird und .anschließend durch Druckluft aus der ersteren ausgestoßen wird.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach vollendeter B'ormfüllung mit Schaumstoffgranulat eine Verdichtung der Formkörper durch Verschieben einer beweglichen Formwand erfolgt.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Form (I) mit an eine gemeinsame Saugleitung (8) angeschlossenen Schlitzen (9) versehen ist, deren Abmessungen ein Durchtreten von Schaumstoffgranulat verhindern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in den Trennflächen der Formhälften (2, 3) und/oder den tiefliegenden Partien der Form (T) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugldtung (8) über ein Ventil (9) an einen Vakuumtank (11) angeschlossen ist, auf den eine Saugpumpe .(1 Ta) arbeitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein über den Formschluß betätigtes Geberteil (12) zum öffnen des Ventils (9) in der Saugleitung (8). - .

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15. Torrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen bei . Beendigung des Füllvorgangs einen Schließimpuls für das Ventil (9) in der· Saugleitung (8) erzeugenden Impulsgeber (14).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch wenigstens eine über ein Ventil (21) an die Saugleitung anschließbare Dosiereinrichtung (16).

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Dosiereinrichtung (16) einen Zylinder mit einem beweglichen Kolben (17) und eine diesen durchsetzende, als Verschlußorgan für die Austrittsöffnung (20) dienende, von einem zweiten Zylinder betätigbare, Kolbenstange (19) aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch ein den Beginn der Formfüllung gegenüber der Formevakuierung verzögerndes Zeitglied.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des beweglichen Kolbens (17) der Dosiereinrichtung (16), insbesondere im Kolben (17) selbst, an eine Druckluftquelle bzw. die Dampf quelle anschließbare Öffnungen vorgesehen sind.

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20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, gekennzeichnet durch ein abgeschlossenes, mit einem fluiden, -vorzugsweise flüssigen Medium arbeitendes Zweikreis-Heiz-Kühlsystem für die Form (1), bei dem der Heiz- und derKühlkreislauf (30, 31) • derart über thermostatgesteuerte Ventile (34·, 38; 35, 39) miteinander gekoppelt sind, daß nach dem Umschalten des Zulaufs zur Form (1) vom einen auf den anderen Kreislauf (30, 31) der Rücklauf von der Form (1) no.ch zeitweise mit dem anderen Kreislauf (31, 30) gekoppelt bleibt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (2, 3) d.er teilbaren Form (1) die Deckelplatten hohlkastenartiger Formrahmen (4, 5) zum Durchleiten der Heiz- oder Kühlflüssigkeit bilden.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse für Dampf, Saugleitung und Schaumstoffgranulat-Zuführung zur Fonn (1) als vorzugsweise' maschinenseitiges Bauteil (42) zu jeweils einer der auswechselbaren Formhälften (2, 3) im Bereich der Formtrennung ausgebildet sind. .

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dfaß an Schlitze in beiden Formhälften wahl-

■ weise eine Druckgasquelle oder eine Saugpumpe zur Entformung

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des fertigen irormlcörpers anschließbar sind, wobei die Schlitze vorzugsweise am Boden von Vertiefungen der Forahälften angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, gekennzeichnet durch einen mechanischen Auswerfer (43) in einer der Formhälften.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (4j) wenigstens einer Foraihälfte (3) beweglich angeordnet ist, um nach Tollendung der Formfüllung mit Schaumstoff granulat in der Forra (1) eine Verdichtung des Formkörpers vornehmen zu können.

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