DE2640914B1

DE2640914B1 - Düse zum einsetzen in die Innenwand einer dampfbeheizten Schäumform für expandierfähige bzw. vorexpandierte Kunstoffteilchen

Info

Publication number: DE2640914B1
Application number: DE19762640914
Authority: DE
Inventors: Joachim Teubert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1977-11-24

Description

Da die Form zwischen dem Einleiten des Schäumdampfes und der Entformung durch rückseitiges Anstrahlen der Formwände mit Wasser gekühlt wird, aber auch Dampf wie Druckluft Kondenzwasser abscheiden, kommt es in den Düsen bzw. den betreffenden Bohrungen, vor allem aber auch auf der Oberseite horizontaler Flächen der Formwand, zu Wasseransammlungen (»Pfützen«), die mit der Druckluftzuführung oder spätestens beim erneuten Bedampfen des Formhohlraumes in diesen hineingedrückt werden. Dort führen sie zu Fehlstellen an dem Formkörper infolge von Füllfehlern oder zumindest dazu, daß der Formkörper die Form in unnötig nassem Zustand verläßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, dafür Sorge zu tragen, daß die erwähnten Wasseransammlungen unterbleiben oder zumindest nicht in den Formhohlraum od. dgl.
mitgerissen werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene Ausgestaltung der Düse gelöst Die Unteransprüche geben darüber hinausgehende vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Düse an.
Der beidseitige Abschluß der Düse hindert zumindest einen unmittelbaren Wassereintritt in die Düse, sofern diese nicht ohnedies als Vollkörper ausgebildet ist Da darüberhinaus ihre Länge zumindest annähernd der Wanddicke entspricht, kann es auch nicht zu den erwähnten Wasseransammlungen in den Bohrungen außerhalb der Düsen kommen. Für in mehr oder weniger horizontalliegenden Wänden oberhalb des Formhohlraumes auftretende Düsem empfiehlt es sich, diese zudem über die oberseitige Wandfläche überstehen zu lassen, um auch sich auf dieser Wandfläche ansammelndes Wasser am Eintritt in die Düsen zu hindern. Zudem können die Düsen in einem hinreichenden Abstand von dieser Wandfläche einen die Mündungen der Gasdurchtrittsöffnungen nach unten hin abschirmenden Bund aufweisen. Hierdurch wird das die Düsen gegebenenfalls umgebende Wasser gezwungen, seitwärts und zuletzt durch einen tiefergelegenen Abfluß abzufließen.
Im einfachsten Fall ist die erfindungsgemäße Düse, wie gesagt, ein Vollkörper, der entweder lochförmige Gasdurchtrittsöffnungen aufweist oder aus einem porös gesinterten oder filzartigen Material besteht. Derartige poröse Vollkörper in der Innenwand einer Form sind bereits aus der DT-OS 23 28 701 bekannt. Dabei handelt es sich jedoch um eine Form zur Herstellung poröser Spritzgußteile aus Kunststoff, wobei diese Formkörper lediglich das Entweichen des Treibmittels aus der flüssig in den Formhohlraum eingebrachten Kunststoffmasse ermöglichen sollen. Ein Bedampfen findet hier also nicht statt, und überdies erfolgt der Gasdurchtritt nur vom Formhohlraum nach außen, so daß ohnedies keine Gefahr besteht, daß Wasser in den Formhohlraum gelangt.
Eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, in eine herkömmliche, topfförmige Düse einen Vollkörper der vorgenannten Art oder einen sonstigen Einsatz einzusetzen, durch den die Düse auch auf ihrer dem Formhohlraum abgewandten Seite abgeschlossen wird. Vorzugsweise steht die erfindungsgemäße Düse bzw. der betreffende Einsatz über die rückwärtige Fläche der betreffenden Forminnenwand über mit einem im wesentlichen konischen Teil, der als Gasdurchtrittsöffnungen axiale Schlitze aufweist. Diese können entweder, wie bei den herkömmlichen topfförmigen Düsen, eingeschnitten sein, wozu sie zweckmäßigerweise zueinander parallel verlaufen, oder aber in einem Kranz auftreten, was insbesondere dann vorteilhaft erscheint, wenn die Düse bzw. der betreffende Einsatz aus Kunststoff hergestellt wird, wobei die Schlitze sogleich mit dem Formvorgang eingebracht werden können.
Sollte durch unmittelbare Wasserbestrahlung etwa doch Wasser in nennenswerter Menge durch die Gasdurchtrittsöffnungen hindurchfinden, so kann hiergegen eine Abschirmung vorgesehen sein, die z. B. aus einer Kappe besteht.
Nachfolgend werden die Erfindung sowie derartige Ausgestaltungen anhand der Figuren erläutert. Von diesen zeigt F i g. 1 einen partiellen Querschnitt durch die Formwände einer Schaumstoff-Form samt darin befindlichen Formkörper, mit herkömmlichen Düsen ausgestattet, F i g. 2 die gleichen Formwände bei geöffneter Form, Fig. 3-Fig. 10 jeweils eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Düse im Schnitt innerhalb einer horizontalen Wand.
In F i g. 1 sind zwei Formwände 1 und 2 zu sehen, die zwischen sich den mit dem Formmaterial 3 gefüllten Formhohlraum 4 einschließen. Jede dieser Formwände 1 und 2 enthält eine Anzahl herkömmlicher, topfförmiger Düsen 5, die auf ihrer dem Formhohlraum 4 zugekehrten Seite eine lediglich von den Gasdurchtrittsöffnungen unterbrochene Oberfläche 6 aufweisen.
Diese Düsen sind mittels Preßsitz in entsprechenden Bohrungen 7 der jeweiligen Wand gehalten derart, daß die Oberfläche 6 im wesentlichen plan mit der umgebenden Wandfläche abschließt. Indessen können sich auf der Rückseite der Düsen die gezeigten, mit 8 bezeichneten Wasseransammlungen (»Pfützen«) bilden.
Dazu muß man verstehen, daß die Formwände 1 und 2 rückseitig jeweils von einem hier nicht dargestellten Dampf- und Kühlwasserkasten umgeben sind, durch den den Düsen Dampf und gegebenenfalls Entformungs-Druckluft zugeführt wird und die Formwände mit Kühlwasser bestrahlt werden. Die Wasseransammlungen 8 werden im wesentlichen aus zurückgebliebenem Kühlwasser, zum Teil jedoch auch aus Kondenswasser bestehen.
Mit dem Eintritt von Luft in den Formhohlraum zur Entformung wird das angesammelte Wasser zumindest teilweise durch die Düsen 5 hindurch in den Formhohlraum getrieben, wo es sich erneut ansammelt (F i g. 2) und naturgemäß der Füllung der Form und einer sauberen Ausformung im Wege steht, vor allem an den ohnedies kritischen Stellen, wie z. B. bei 9. Zudem bewirkt es, daß der Formkörper die Form unnötig naß verläßt.
Die F i g. 3-10 zeigen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Düse, womit diesem Mangel abgeholfen wird.
Nach F i g. 3 ist in die betreffende Formwand 1 bzw. 2 mittels Preßsitz ein von lochförmigen Gasdurchtrittsöffnungen 10 durchbrochener Vollkörper 12 eingesetzt, der mit beiden Wandflächen bündige, einander entsprechende Oberflächen 6 bzw. 6a aufweist. Der Körper 12 kann aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff, wie z. B. Nylon, bestehen.
Nach Fig. 4 besteht die Düse aus einem porös gesinterten oder filzartigen Vollkörper 14 von entsprechender Form. Im Falle von Filz kann das Material durch Verschweißung oder durch ein Bindemittel verfestigt sein.
Nach F i g. 5 ist in eine herkömmliche, topfförmige Düse 5 ein Einsatz in Form eines Filz- oder Sintermaterialpfropfens 16 eingesetzt und mittels Preßsitz oder Verklebung gehalten. Auch auf diese Weise entsteht an der Düsenrückseite eine mit der umgebenden Wandfläche im wesentlichen bündige Oberfläche 6.
Nach F i g. 6 enthält eine topfförmige Düse 5 einen wiederum lochförmige Gasdurchtrittsöffnungen 10 aufweisenden Einsatz 18, der rückwärtig über die betreffende Wandfläche 20 übersteht in einem solchen Maße, daß sich darum herum ansammelndes Wasser (gestrichelt angedeutet) nicht zu den Gasdurchtrittsöffnungen 10 Zutritt findet Dazu ist der vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff, wie z. B. Nylon, bestehende Einsatz 18 gegenüber der Düse 5 durch eine ringförmige Schneidkante 22 der letzteren abgedichtet und fixiert.
Zur Sicherstellung eines ungehinderten Dampf- bzw.
Luftübertritts von den lochförmigen Gasdurchtrittsöffnungen 10 zu den gegebenenfalls hierzu versetzt angeordneten Gasdurchtrittsöffnungen 24 der Düse 5 sitzt der Einsatz 18 im übrigen auf einer Schulter 26 in einem gewissen Abstand von dem die Gasdurchtrittsöffnungen 24 enthaltenden Düsenboden auf. Eine konische Stirnfläche 29 des Einsatzes 18 verhindert, daß sich auf dem Einsatz selbst Wasser ansammelt.
F i g. 7 zeigt eine Düse 5 mit einem eingeschraubten, ebenfalls rückwärtig überstehenden Einsatz 30, beispielsweise aus MetalL Dieser kann, wie gezeigt, hohl sein und als rückwärtigen Abschluß einen nach außen gewölbten oder auch konischen Boden 31 aufweisen. Im übrigen kann er in genügendem Abstand von der umgebenden Wandfläche 20 einen ringförmigen Bund 32 aufweisen, der die Gasdurchtrittsöffnungen 10 von dem sich gegebenenfalls darunter ansammelnden Wasser trennt und umso sicherer einen Wassereintritt in die Gasdurchtrittsöffnungen verhindert. Um auch im Inneren der so gestalteten Düse Wasseransammlungen vorzubeugen, kann der zwischen Düse 5 und Einsatz 30 liegende Raum durch einen Propfen 34 aus Filz oder einem porösen Material im wesentlichen ausgefüllt sein.
F i g. 8 zeigt, wiederum in Verbindung mit einer Düse 5, einen hutförmigen, im wesentlichen konischen Einsatz 36, der gegenüber der Düse 5 durch einen in entsprechenden Ringnuten liegenden O-Ring 38 abgedichtet und fixiert ist. Auch dieser Einsatz weist an entsprechender Stelle einen Bund 32 auf. Als Gasdurchtrittsöffnungen besitzt er axiale, zueinander parallele Schlitze 40, die bis in seinen Hohlraum 42 hineinreichen.
Es versteht sich, daß auch hier wieder der Hohlraum durch einen Pfropfen ähnlich dem Pfropfen 34 nach F i g. 7 ausgefüllt sein kann. Ebenso kann der Einsatz 36 bei entsprechender Ausbildung nach Art der Einsätze 18 (F i g. 6) und 30 (F i g. 7) in die Düse 5 eingesetzt sein.
F i g. 9 zeigt einen ähnlichen Einsatz, 44, der jedoch zu seiner Fixierung in der Düse 5 an seinem Umfang einen in eine Ringnut der Düse 5 elastisch einrastenden Wulst 46 aufweist und dementsprechend selbst aus einem elastischen Kunststoff, wie z. B. Nylon, besteht. Auch dieser Einsatz besitzt als Gasdurchtrittsöffnungen im wesentlichen axiale Schlitze, 48, die jedoch kranzförmig angeordnet sind und zugleich mit der Formung des Einsatzes gebildet werden können. An die Stelle des Wulstes 46 können auch einzelne Noppen treten.
Fig. 10 schließlich zeigt eine Düse, bei der ein ähnlich dem Einsatz 44 gestaltetes Teil 50 unmittelbar in die Bohrung 7 der Formwand 1 bzw. 2 eingesetzt ist und nun seinerseits eine die forminnenseitige Oberfläche 6 bildende durchbrochene oder gegebenenfalls auch poröse Platte 52 aufnimmt. Durch die eingesetzte Platte 52, die zu diesem Zweck einen leicht konischen Rand 54 aufweist, wird zugleich der umgebende Wandabschnitt 56 des Teils 50 in der Bohrung 7 festgeklemmt.
Im übrigen weist die Düse nach Fig. 10 eine die Gasdurchtrittsöffnungen gegen unmittelbar auftreffendes Wasser schützende Abschirmung in Gestalt einer Kappe 58 auf, die mit einer innenseitigen Ringnut 60 in der Nähe ihres Randes rastend auf einen Bund 62 des Teiles 50 augesteckt ist, der im wesentlichen dem Bund 32 der vorausgehend beschriebenen Beispiele entspricht, jedoch zur Ermöglichung des Gasdurchtritts an mehreren Stellen seines Umfanges unterbrochen ist Auf diese Weise entsteht eine labyrinthartige Passage, durch die auch Spritzwasser von dem Düseninneren entfernt gehalten wird.
Wenn nicht benötigt, kann die Kappe 58 abgenommen werden. Im übrigen kann sie gleichermaßen auch in Verbindung mit den Düsen nach den Fig.7 bis 9 Verwendung finden, wenn dort lediglich der Bund 32 ähnlich dem Bund 62 unterbrochen ausgeführt wird. Bei anderen Düsenformen, wie etwa denjenigen nach den F i g. 3 bis 6, kann zum Abhalten von Spritzwasser eine schirmförmige Abschirmung Verwendung finden, wie sie, mit 64 bezeichnet, gestrichtelt in F i g. 4 eingezeichnet ist.
Im übrigen können sämtliche Teile, sofern nicht aus solchem hergestellt, mit einem wasserabstoßenden Material beschichtet bzw. imprägniert sein. Als wasserabstoßendes Grundmaterial kommt außer dem bereits erwähnten Nylon beispielsweise auch Silicon-Kautschuk, als Beschichtungsmittel Polytetrafluoräthylen, als Imprägniermittel Siliconöl in Betracht

Claims

Patentansprüche: 1. Düse zum Einsetzen in die Innenwand einer dampfbeheizten Schäumform für expandierfähige bzw. vorexpandierte Kunststoffteilchen, wobei die Mindestlänge der Düse annähernd der Wanddicke entspricht und die dem Formhohlraum zugewandte Oberfläche der Düse mit Ausnahme von Gasdurchtrittsöffnungen vollständig geschlossen ist, d a -durch gekennzeichnet, daß auch die entgegengesetzte Oberfläche der Düse bis auf Gasdurchtrittsöffnungen geschlossen ist 2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem von lochförmigen Gasdurchtrittsöffnungen (10) durchbrochenen Vollkörper (12) besteht.

3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem porös gesinterten oder filzartigen Vollkörper (14) besteht.

4. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer an sich bekannten topfförmigen Düse (5) mit durchbrochenem Boden (28) sowie einem in deren Hohlraum eingesetzten Einsatz (16, 18,30,36,44) besteht.

5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Düse (5) zur Aufnahme des Einsatzes (18) eine mit einer Schulter (26) endende innenseitige Erweiterung aufweist.

6. Düse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Düse (5) an ihrer an dem Einsatz (18) anliegenden Innenwand mindestens eine ringförmige Schneidkante (22) aufweist 7. Düse nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß Einsatz (36) und topfförmige Düse (5) einander gegenüberliegende, einen O-Ring (38) aufnehmende Ringnuten aufweisen.

8. Düse nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (44) an seinem Umfang einen in eine entsprechende Ausnehmung der topfförmigen Düse elastisch einrastenden Wulst (46) oder entsprechend hervortretende Noppen aufweist.

9. Düse nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (16) in die toppförmige Düse (5) mittels Preßsitz eingesetzt ist.

10. Düse nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30) in die topfförmige Düse (5) eingeschraubt ist.

11. Düse nach einem der Ansprüche4~10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem Filz- oder porösen Sintermaterialstopfen (16) besteht.

12. Düse nach einem der Ansprüche4~10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem von Löchern (10) durchbrochenen Kunststoff- oder Metallstopfen (18) besteht.

13. Düse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30,36,44) hohl ausgebildet ist.

14. Düse nach einem der Ansprüche 4~13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlraum zwischen topfförmiger Düse (5) und Einsatz (30) durch einen Pfropfen (34) aus Filz oder einem porösen Material im wesentlichen ausgefüllt ist.

15. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer dem Formhohlraum abgewandten Seite über die umgebende Wandfläche (20) überstehend ausgebildet ist.

16. Düse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand zwischen der die Düse umgebenden Wand (1, 2) und den Mündungen der Gasdurchtrittsöffnungen (10, 40, 48) einen ringförmigen Bund (32,62) aufweist.

17 Düse nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand im wesentlichen konisch (Fig.8~10) oder gewölbt ausgebildet ist oder in einem Konus (Fig. 6) oder einer nach außen konvexen Wölbung (F i g. 7) endet.

18. Düse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsöffnungen in dem Überstand aus im wesentlichen axialen Schlitzen (40, 48) bestehen.

19. Düse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (48) kranzförmig angeordnet sind.

20. Düse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze 40) zueinander parallel angeordnet sind.

21. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer dem Formhohlraum abgewandten Seite eine gegen Spritzwasser schützende Abschirmung (58, 64) aufweist.

22. Düse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung aus einer eine labyrinthartige Passage bildenden Abdeckung, vorzugsweise in Gestalt einer aufgesteckten Kappe (58), besteht.

23. Düse nach Anspruch 16 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (58) auf dem Bund (62) aufgesteckt ist.

24. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre dem Formhohlraum zugewandte Oberfläche (6)-von einer eingesetzten durchbrochenen oder porösen Platte (52) gebildet wird.

25. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest teilweise aus einem wasserabstoßenden Material besteht oder mit einem solchen beschichtet bzw.

imprägniert ist.

Düsen gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1 sind bekannt Bei den betreffenden Schäumformen muß den in den Formhohlraum eingeführten, vorexpandierten Kunststoffteilchen oder durch die Forminnenwand hindurch an einer Vielzahl von Stellen, die sich nach der Gestalt des herzustellenden Formkörpers richten, sogenannter Schäumdampf und später, zur Entfernung, zumeist Druckluft zugeführt werden. Dies geschieht durch die vorgenannten Düsen, die im allgemeinen aus einem mittels Preßsitz in entsprechende Bohrungen der Forminnenwand eingesetzten, topfförmigen Gebilde bestehen und als Gasdurchtrittsöffnungen in ihrem Boden feine Schlitze aufweisen. Sie verhindern, daß die Kunststoffteilchen bzw. der daraus entstehende Schaumstoff aus dem Formhohlraum austreten, während der Dampf und die Luft einen ziemlich ungehinderten Durchtritt finden. Ferner kann durch die Düsen aus dem Formhohlraum die Luft entweichen, mit der die vorexpandierten Kunststoffteilchen gewöhnlich eingeblasen werden.