DE2516711C3 - Prismatische Form mit viereckigem Querschnitt zur Herstellung von Blöcken aus expandiertem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine prismatische Form mit viereckigem Querschnitt zur Herstellung von Blöcken aus expandiertem Kunststoff, insbesondere aus Polystyrol, deren Längswände zwei einander bewegbare und miteinander dichtend verbindbare Formabschnitte bilden, die gelenkig miteinander verbunden sind.

Eine derartige Form ist beispielsweise aus der DT-OS 1629368 bekannt, bei der die Formabschnitte über ein Gelenk an einer Längskante so miteinander verbunden sind, daß die Form zum Entformen des Blockes aufgeklappt werden kann. Es läßt sich der DT-OS 1 629 368 aber nicht entnehmen, wie die Form während des eigentlichen Formvorganges zugehalten wird, und es kann nur angenommen werden, daß entweder die dort verwendeten Zylinder die Form zuhalten oder mechanische Verriegelungselementc für die

beiden Formatschnitte vorgesehen sind, die nach dem Schließen der Form durch die Zylinder in Schließstellung gebracht werden müssen. Beide Arten der Zuhaltung beinhalten aber ein Sicherheitsrisiko, da die uefahi besteht, daß entweder der Druck in den Zylindem aus irgendeinem Grunde nicht hoch genug ist, oder daß die Riegel unsachgemäß bedient werden und infolgedessen die Form während des Formvorganges aufspringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige prismatische Form mit viereckigem Querschnitt zur Herstellung von Blöcken aus expandiertem Kunststoff so auszubilden, daß sie größtmögliche Sicherheit gegen ein Aufspringen der unter Druck stehenden Form bietet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, die prismatische Form der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art so auszubilden, daß die beiden Formabscl.nitte an ihren beiden Stoßflächen jeweils durch ein Gelenk dauernd verbunden sind, ao tt'obei mindestens eines der Gelenke an seiner Verbindungsstelle auch eine translatorische Dswegung zwischen den Furmabschnitten zuläßt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gelenk, das die translatorische Bewegung zuläßt, einen Gelenk- »5 zapfen umfaßt, der aus einem Exzenter und zumindest einem Exzenterzapfen besteht, wobei der Exzenter im einen und der Exzenterzapfen im anderen Formabschnitt drehbar gelagert ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung bildet jeder der zwei Abschnitte der Form eine Art Winkelstück oder rechten Winkel und einer der zwei Abschnitte der Form ist bezüglich des anderen ungefähr parallel zu einer gemeinsamen Fugen- oder Trennebene bewegbar, die entsprechend einer Diagonalen des viereckigen Querschnitts des Formraumes verläuft.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Form dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Abschnitte der Form über ein Gestänge aus gelenkig miteinander verbundenen Steuerstangen und Steuerhebeln miteinander verbunden bleiben, das zwei Exzenter umfaßt, die in der Nähe der gegenüberliegenden Kanten angeordnet sind, durch die die Diagonale verläuft, daß jeder Exzenter exzentrisch in einem der zwei Abschnitte der Form drehbar ist und über einen Exzen- *5 terzapfen im anderen Abschnitt der Form drehbar gelagert ist, damit durch Drehung der Exzenter eine Annäherung bzw. Trennung der zwei Abschnitte der Form hervorgerufen wird, und daß einer der Exzenter von einem Antriebselement gedreht wird, während der andere Exzenter über ein Übertragungs- bzw. Steuersystem synchron angetrieben wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der eine Exzenter direkt mittels eines Antriebselements und der andere Exzenter über ein Übertragungs- bzw. Steuersystem mit Hebeln drehbar ist, die um den viereckigen Querschnitt der Form herum hintereinander gelenkig miteinander verbunden und an der Form angelenkt sind.

Zweckmäßigerweise ist das Antriebselement ein hydraulisches Kolbenzylinder-Aggregat, das mit einem Ende an einem Abschnitt der Form angelenkt ist und mit seinem anderen Ende an einer Ecke eines Hebels in Form eines gleichseitigen Dreiecks angelenkt ist, dessen zwei andere Ecken andererseits über einen Exzenterzapfen am Exzenter und am anderen Abschnitt der Form sowie andererseits arn Ende einer Steuerstange angelenkt sind, die entlang einer Seite Hes viereckieen Querschnitts der Form verläuft und den Hebel mit einem zweiten, dreieckigen Hebel verbindet, an dem sie angelenkt ist und der gelenkig mit einer Steuersiange verbunden :st, die entlang der anderen Seite des Querschnitts der Form verläuft, während die Steuerstange ihrerseits mit einem Steuerhebel verbunden ist, dessen Ende drehfest mit einem Exzenterzapfen des Exzenters verbunden ist.

Das Antriebselement für einen der Exzenter kann vorteilhafterweise ein Elektromotor sein, der drehfest mit einem Exzenterzapfen dieses Exzenters verbunden ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Exzenter der verschiedenen, im Abstand angeordneten Rahmen der Form untereinander über Synchronisationswellen verbunden, die parallel zu Kanten der Form verlaufen.

Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Form, bei der einer der Abschnitte bezüglich des anderen Abschnitts verschwenkbar ist, von Vorteil, wenn einer der Abschnitte mit dem anderen festen Abschnitt der Form einerseits ohne Exzenter im Bereich einer der Ecken des viereckigen Querschnitts der Form unter Bildung eines Scharniers und andererseits mittels eines Exzenters im Bereich der gegenüberliegenden Ecke des viereckigen Querschnitts gelenkig verbunden ist und wenn dieser Exzenter über einen Exzenterzapfen im anderen, festen Abschnitt drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb verbunden ist.

Mit der erfindungsgemäßen Form wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Formabschnitte an beiden Stoßflächen stets miteinander verbunden sind, und zwar auch dann, wenn die Form geöffnet ist. Auf diese Weise besteht keinerlei Gefahr, daß die erfindungsgemäße Form ähnlich wie die oben angegebene, bekannte Form schlagartig so weit aufspringt, daß sich größere Mengen der Formmasse plötzlich aus der Form ergießen und auf diese Weise das Bedienungspersonal .gefährden.

Die erfindungsgemäße Form stellt somit eine Sscherheitsform dar, die insbesondere für die Herstellung von Blöcken aus expandiertem Kunststoff geeignet ist, die nach einem Verfahren hergestellt werden, bei denen eine Vorbedampfung der Formen unter einem hohen Druck in der Größenordnung von ungefähr 10 kp/cm¹ erforderlich ist. Die Entnahme des fertigen Blocks aus der erfindungsgemäßen Form kann beispielsweise durch eine Schiebetür erfolgen, die sich vorteilhafterweise erst öffnen läßt, wenn kein Druck mehr auf sie wirkt.

Ein weiterer Vorteil der erfinduugsgemäßen Form besteht darin, daß beim zu frühen Öffnen der Form vor der Verfestigung der noch treibfähigen Formmasse die aus der Form austretende Formmasse sich ohne Schwierigkeiten mittels der Exzenter und des aus den verbundenen Stangen und Hebeln bestehenden Gestänges die austretende Formmasse wieder in die Form zurückgedrückt werden kann.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Rah-'Tien der erfindungsgemäßen Form zur Herstellung von Blöcken aus expandiertem, thermoplastischem Kunststoff, wobei die Form aus einem feststehenden und einem bewegbaren Abschnitt aufgebaut ist,

Fig. 2 und 3 schematische, perspektivische Darstellungen eines Abschnittes der Blockform, und zwar in geschlossener und in zum Entformen geöffneter

Stellung, und

Fig. 4 und 5 schematisch dargestellte Detailschnitte längs der Linie 4-4 bzw. 5-5 der Fig. 3, in denen die Exzenteranordnungen mit den Stangen und Hebeln und angrenzenden Teilen des Formrahmens dargestellt sind.

Wie Fig. 1 zeigt, hat der Formrahmen einen rechtwinkligen Querschnitt in senkrechter Richtung, der aus je zwei miteinander verbundenen, benachbarten Seitenwänden 1,10 bzw. 2, 20 besteht, die zwei Abschnitte in Form eines Winkelstücks bzw. rechten Winkels bilden. Die Seitenwände 1,10 und 2,20 sind aus Η-Profilen oder U-Profilen aus Metall hergestellt. Diese zwei Abschnitte sind in einer gemeinsamen Verbindungsebene zusammengefügt, die durch eine Diagonale D des rechtwinkligen bzw. viereckigen Querschnitts geht, d. h. durch zwei gegenüberliegende Kanten des Formhohlraumes. Einer der Abschnitte bzw. Winkelstücke liegt fest und umfaßt insbesondere eine untere Seitenwand 10, die mit einem Sockel 3 verbunden ist. Der andere Abschnitt 2, 20 ist bewegbar.

Die eigentliche Form M, die die Gestalt eines Prismas mit viereckigem Querschnitt, hier insbesondere mit rechtwinkligem Querschnitt, hat, wird ebenfalls von zwei Winkelabschnitten gebildet, die jeweils mit den Rahmenabschnitten 1, 10 bzw. 2, 20 verbunden sind. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wird die Form M über ihre gesamte Länge in bestimmten Abständen von Rahmen 1, 10, 2, 20 gegen Aufbrechen abgesteift. Lediglich zwei solcher Rahmen sind in perspektivischer Darstellung schematisch in Fig. 2 dargestellt. Es können jedoch auch mehr vorgesehen sein. Beispielsweise bei einer Blockform von 6000 mm Länge können zehn solche Rahmen aus den Teilen 1, 10,2,20 in Abständen von 500 mm angeordnet sein.

Damit die Form M mit Formmaterial gefüllt werden kann, sind über ihre gesamte Länge in bestimmten Abständen Fülltrichter T verteilt, die in den Formraum durch die obere, waagerechte Seitenwand der Form münden. Die Fülltrichter sind mit einem gemeinsamen Vorratsbehälter für Formmaterial verbunden, der aus Gründen der Einfachheit der Darstellung nicht wiedergegeben ist. Ferner können die Füllöffnungen der Fülltrichter T in an sich bekannter Weise verschlossen werden.

In Fig. 3 ist die Form M mit ihren Rahmen im offenen Zustand dargestellt. Gestrichelt ist ein Block 4 aus expandiertem, thermoplastischem Material dargestellt, der entformt werden soll. Bei dieser Darstellung ist die feste Vorderwand weggelassen. Die hintere Wand wird von einer Tür 5 gebildet, die in herkömmlicher und nicht dargestellter Weise an den Seitenwänden angebracht ist, beispielsweise mittels eines Scharniers und eines Riegels, die nicht dargestellt sind. Zum Entformen des Blocks 4 in Richtung eines Pfeiles / in Fig. 3 sollte die Tür 5 vollständig schwenkbar sein. Die nicht dargestellte vordere Wand kann mit einer Ausstoßeinrichtung versehen sein. Ferner sind zur Vereinfachung die bekannten Mittel zum Einspeisen eines Bearbeitungsfluids (Dampf) in die Form und zum Abführen kondensierten Wassers nicht dargestellt.

Wie Fig. 1 zeigt, werden die Seitenwände 2 und 20 nicht durch eine Drehbewegung aufgeschwenkt, sondern translatorisch bewegt. Diese Translation erfolgt als Ganzes unabhängig vom Innendruck der Form, d.h. unbeeinflußt durch diesen Innendruck, und allein durch die Bewegung der Steuerelemente bestimmt und gesteuert.

Wie die Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 zeigen, bestehen «die Steuerelemente für einen Formrahmen aus zwei Exzentern 6 und 7, die ungefähr auf der Diagonalen D dicht bei den Trennfugen der Winkelstücke 1,10 und 2,20 angeordnet sind. Der erste Exzenter 6 sitzt drehbar in der bewegbaren Seitenwand 2 und ist drehfest mit zwei Exzenterzapfen 60 verbunden, von denen

ίο der eine drehbar in der festen Seitenwand 1 gelagert ist, durch die er hindurchgeht, und von denen der andere drehfest mit einem Ende eines Steuerhebels 66 in Form eines gleichseitigen Dreiecks verbunden ist. Der Steuerhebel 66, an dessen einer Spitze der Exzenterzapfen 60 sitzt, ist an seinen anderen Spitzen einerseits mit einem Ende einer Kolbenstange 89 eines hydraulischen Motors 8, der an der festen Seitenwand 10 angelenkt ist, und andererseits mit dem Ende einer Steuerstange 88 verbunden.

Der andere Exzenter 7 ist drehbar in der Seitenwand 20 gelagert und drehfest mit zwei Exzenterzapfen 70 verbunden, von denen sich der eine frei in der festen Seitenwand 10 drehen kann und der andere drehfest mit einem Steuerhebel 76 verbunden ist, der seinerseits gelenkig mit einem Ende einer Steuerstange 80 verbunden ist. Die Steuerstange 80, die gegenüber dem hydraulischen Motor 8 und dem dreiekkigen Steuerhebel 66 entlang der Seitenwand 20 angeordnet ist, ist ihrerseits an ihrem anderen Ende gelenkig mit einem zweiten, dreieckigen Steuerhebel 86 verbunden. Der zweite, dreieckige Steuerhebel 86, der ebenso wie der Steuerhebel 66 gleichseitig ist, ist an seinen drei Spitzen bzw. Ecken einerseits mit dem Ende der Steuerstange 80, andererseits bei 87 in der Nähe der Ecke des Winkelstücks, das von dem bewegbaren Abschnitt 2, 20 gebildet wird, und schließlich mit dem Ende der Steuerstange 88 gelenkig verbunden bzw. angelenkt, die entlang der waagerechten, oberen Seitenwand 2 verläuft.

Alternativ können die Exzenter 6 und 7 auch umgekehrt eingebaut sein, wobei sie dann drehbar in einer der festen Seitenwände 1 und 10 gelagert sind und die Exzenterzapfen 60 und 70 in den bewegbaren Seitenwänden 2 und 20 drehbar sitzen. Wesentlich ist Iediglich, daß eine Relativbewegung zwischen dem festen Abschnitt 1, 10 und dem bewegbaren Abschnitt 2, 20 erfolgen kann.

Um unter Berücksichtigung der großen Länge dei Form M eine vollständig synchronisierte, gemein-

same Bewegung der über die Länge der Form verteilten Rahmen 1, 10 und 2, 20 sicherzustellen, sind einerseits sämtliche Exzenter 6 und andererseits sämtliche Exzenter? miteinander über Synchronisaöonswellen t verbunden, die parallel zu den Kanten dei

Form M verlaufen.

Im folgenden wird das Öffnen und Schließen des Form beschrieben.

Zunächst wird das Schließen erläutert. Wenn de hydraulische Motor 8 über seine Kolbenstange 8!

&> eine Druckkraft auf den dreieckigen Steuerhebel Ä ausübt, die über die Steuerstangen 88 und 80 und Ua dreieckigen Steuerhebel 86 auch auf den Steuerhebe 76 ausgeübt wird, drehen sich die zwei Exzenter € ω» 7 gleichmäßig. Auf diese Weise wird die Gesamtheä der verbundenen Seitenwände 2 und 20 parallel iffl Diagonalen D durch den rechtwinkligen Schnitt durc den Fonnraum für einen Block 4 bewegt. Die Steae rung dieser Schließbewegung wird durch die Bewe

gung der Exzenter 6 und 7 bestimmt, die ihre größten Radien in Schließrichtung der zwei Abschnitte 2, 20 und 1, 10 bringen. Die Steuerung der Schließbewegung erfolgt daher unabhängig vom Innendruck der Form.

Als nächstes wird das Öffnen der Form beschrieben (Fig. 1 und 3). Wenn der hydraulische Motor 8 eine Zugkraft auf den dreieckigen Steuerhebel 66 ausübt, erfolgt die translatorische Bewegung des Abschnitts 2, 20 bezüglich des Abschnitts 1,10 im entgegengesetzten Sinn, da die Exzenter 6 und 7 ihren größten Radius in Öffnungsrichtung der zwei Baugruppen aus den Seitenwänden 1,10 und 2,20 bringen. Wenn die Form offen ist, kann das Entformen des Blocks 4 in Richtung des Pfeiles/ erfolgen.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ermöglicht es die erfindungsgemäße Form mit Exzenter 6 und 7, die Anzahl der zum Wegbewegen (Öffnen) oder Zueinanderbewegen (Schließen) der Seitenwände der Form erforderlichen Bewegungen und Arbeitsabläufe zu vermindern. Es ergibt sich im Vergleich zu bekannten Lösungen größere Betriebssicherheit und kürzere Zykluszeit.

Alternativ kann der hydraulische Motor 8 durch einen Elektromotor zur Steuerung der Exzenter 6 und 7 ersetzt werden.

Ferner ist es möglich, statt der zwei Exzenter 6 und 7 nur einen Exzenter vorzusehen, wobei das gesamte Gestänge aus den Steuerstangen 80 und 88 sowie den Steuerhebeln 76 und 86 wegfallen kann. Die bewegbare Seitenwand 20 ist dann über ein Scharniergelenk mit der festen Seitenwand 10 verbunden. Wenn der Exzenter 6 gedreht wird, schwenkt der bewegbare Abschnitt aus den Scitenwänden 2 und 20 und nimml eine geneigte Stellung bezüglich des Blocks 4 ein. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Form durch Aufschwenken um ein Scharnier wie der Deckel eines Buches geöffnet wird, der gelenkig am Buchrücken angeschlagen ist. Auch dann ist ein Entformen möglich.

Es ist ferner möglich, einen der zwei Exzenter, beispielsweise den Exzenter 7, durch ein Schiebegelenk mit einem gewissen Bewegungsspiel zu ersetzen, das es ermöglicht, den Abschnitt aus den Seitenwänden 2 und 20 anzuheben, indem allein der Exzenter 6 betätigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

W9 623/331

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Prismatische Form mit viereckigem Querschnitt zur Herstellung von Blöcken aus expandiertem Kunststoff, insbesondere aus Polystyrol, deren Längswände zwei zueinander bewegbare und miteinander dichtend verbindbare Formabschnitte bilden, die gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formabschnitte (1,10; 2,20) an ihren beiden Stoßflächen jeweils durch ein Gelenk (6, 60; 7, 70) dauernd verbunden sind, wobei meistens eines der Gelenke an seiner Verbindungsstelle auch eine translatorische Bewegung zwischen den verbundenen Formabschnitten zuläßt.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk, das die translatorische Bewegung zuläßt, einen Gelenkzapfen umfaßt, der aus einem Exzenter (6, 7) und zumindest einem Exzenterzapfen (60, 70) besteht, wobei der Exzenter (6, 7) im einen und der Exzenterzapfen (60, 70) im anderen Fonnabschnitt drehbar gelagert ist.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zwei Abschnitte (1, 10; 2, 20) der Form (M) eine Art Winkelstück oder rechten Winkel bildet und daß einer der zwei Abschnitte der Form bezüglich des anderen ungefähr parallel zu einer gemeinsamen Fugen- oder Trennebene bewegbar ist, die entsprechend einer Diagonalen des viereckigen Querschnitts des Formraumes verläuft.

4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Abschnitte (1, 10; 2, 20) der Form über ein Gestänge aus gelenkig miteinander verbundenen Steuerstangen und Steuerhebeln miteinander verbunden bleiben, das zwei Exzenter (6,60; 7, 70) umfaßt, die in der Nähe der gegenüberliegenden Kanten angeordnet sind, durch die die Diagonale (D) verläuft, daß jeder Exzenter (6,7) exzentrisch in einem der zwei Abschnitte der Form drehbar ist und über einen Exzenterzapfen (60, 70) im anderen Abschnitt der Form drehbar gelagert ist, damit durch Drehung der Exzenter eine Annäherung bzw. Trennung der zwei Abschnitte der Form hervorgerufen wird, und daß einer der Exzenter (6) von einem Antriebselement gedreht wird, während der andere Exzenter (7) über ein Übertragungs- bzw. Steuersystem synchron angetrieben wird.

5. Form nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Exzenter (6) direkt mittels eines Antriebselements und der andere Exzenter (7) über ein Übertragungs- bzw. Steuersystem mit Hebeln (66, 88, 86, 80, 76) drehbar ist, die um den viereckigen Querschnitt der Form herum hintereinander gelenkig miteinander verbunden sind und an der Form angelenkt sind.

6. Form nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungs- bzw. Steuersystem in Form eines Gestänges aus Stangen und Hebeln zwei Hebe! umfaßt, die die Form gleichseitiger Dreiecke (66,86) haben und mit einer ihrer Spitzen (60, 87) im Bereich von zwei benachbarten Ecken des viereckigen Querschnitts der Form (M) an einem Abschnitt (2) der Form angelenkt sind.

7. Form nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement ein hydraulisches Kolbenzylinder-Aggregat (8, 89) ist, das mit einem Ende an einem Abschnitt (10) der Form angelenkt ist und mit seinem anderen Ende an einer Ecke eines Hebels (66) in Form eines gleichseitigen Dreiecks angelenkt ist, dessen zwei andere Ecken einerseits über einen Exzenterzapfen (60) am Exzenter (6) und am anderen Abschnitt (2) der Form sowie andererseits am Ende einer Steuerstange (88) angelenkt sind, die entlang einer Seite (2) des viereckigen Querschnitts der Form (M) verläuft und den Hebel (66) mit einem zweiten, dreieckigen Hebel (86) verbindet, an dem sie angelenkt ist und der gelenkig mit einer Steuerstange (80) verbunden ist, die entlang der anderen Seite (20) des Querschnitts der Form verläuft, und daß die Steuerstange (80) ihrerseits mit einem Steuerhebel (76) verbunden ist, dessen Ende drehfest mit einem Exzenterzapfen (70) des Exzenters (7) verbunden ist.

8. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement für einen Exzenter (6, 7) ein Elektromotor ist, der drehfest mit einem Exzenterzapfen (60, 70) dieses Exzenters verbunden ist.

9. Form nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (7,6) der verschiedenen, im Abstand angeordneten Rahmen (2, 20) der Form untereinander über Synchronisationswellen (/) verbunden sind, die parallel zu Kanten der Form (M) verlaufen.

10. Form nach Anspruch 1, bei der einer der Abschnitte bezüglich des anderen Abschnitts verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Abschnitte (2,20) mit dem anderen, festen Abschnitt (1,10) der Form einerseits ohne Exzenter im Bereich einer der Ecken des viereckigen Querschnitts der Form (M) unter Bildung eines Scharniers und andererseits mittels eines Exzenters (6, 60) im Bereich der gegenüberliegenden Ecke des viereckigen Querschnitts gelenkig verbunden ist und daß dieser Exzenter über einen Exzenterzapfen (60) im anderen, festen Abschnitt (1,10) drehbar gelagert ist und mit einem Drehantrieb verbunden ist.