DE2911120C2

DE2911120C2 - Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus geschäumtem Kunststoff, wie z.B. geschäumtem Polystyrol

Info

Publication number: DE2911120C2
Application number: DE2911120A
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing.(Grad.) 7712 Blumberg Teubert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-21
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE2911120A1

Description

Das Hauptpatent beinhaltet ein Verfahren gemäß Gattungsbegriff des vorausstehenden Patentanspruchs 1, wobei die Stabilisierung des Schaumes anstelle der herkömmlichen Kühlung durch Hindurchdrücken eines gasförmigen Stabilisierungsmittels unter Überdruck durch den Formkörper erfolgt.

Zu diesem bei hoher Energiewirtschaftlichkeit sehr einfachen und praktisch mit jeder herkömmlichen Form und Anlage durchzuführenden Verfahren, das sogleich weitgehend trockene Produkte liefert, ist im Hauptpatent festgestellt, daß diese Produkte eine perliger strukturierte Oberfläche aufweisen, die freilich eine gewisse Glättung dadurch erfahren kann, daß der Schaum- und Stabilisierungsvorgang innerhalb des gleichen Arbeitsspiels wiederholt wird.

Obgleich diese perliger struktrierte Oberfläche ein eigenes, vielfach als ansprechend empfundenes Erscheinungsbild ergibt, kann doch das Bedürfnis entstehen, den Produkten eine ähnlich glatte und geschlossene Oberfläche zu verleihen, wie sie bei nach den herkömmlichen Schaumverfahren hergestellten Produkten unter Verwendung einer Wasserkühlung der Form auftritt. Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Hauptpatent dahingehend weiterzubilden, daß auch damit ähnlich glatte Oberflächen erhalten werden, wie nach den herkömmlichen Schäumverfahren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die das Verfahren nach dem vorausstehenden Patentanspruch 1 kennzeichnende Maßnahme, daß im Laufe der Stabilisierungsphase ein Vakuum an den Formkörper angelegt wird, gelöst

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, die u.a. auch dem Umstand Rechnung tragen, daß sich nach dem Hauptpatent der Schaum- und Stabilisierungsvorgang innerhalb eines Arbeitsspiels wiederholen kann.

Durch die erfindungsgemäße Aufbringung eines Vakuums während der Stabilisierungsphase werden die bereits miteinander verschweißten Perlen zum weiteren Expandieren gebracht, wodurch sich die dazwischen auftretenden Hohlräume verkleinern und die an den Formwänden anliegenden Perlen abflachen. Neben der Oberflächenglättung wird somit zugleich ein gegenüber einem Gas- oder Flüssigkeitsdurchtritt dichteres Produkt erhalten, welches auch insofern weitere Ähnlichkeit mit den auf herkömmliche Weise hergestellten Produkten aufweist.

Zwar ist es etwa aus den DE-OS 16 29 368 und 21 55 563 bereits bekannt, in der Stabilisierungsphase ein Vakuum an den Formkörper anzulegen und dabei auch die Form zeitweise abzuschließen, jedoch erfolgt hier das Vakuumanlegen als eigentliche Stabilisierungsmaßnahme, d. h. nicht im Wechsel mit dem Hindurchdrücken eines Gases.

Nachfolgend werden die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen anhand einer in der Zeichnung schematisch angegebenen Anlage erläutert. Die Zeichnung, welche im wesentlichen derjenigen des Hauptpatents gleicht, zeigt schematisch eine geschlossene Form, wie sie für die erfindungsgemäße Herstellung eines Schaumstoff-Formkörpers in Betracht kommt, einschließlich der wesentlichen Zuleitung und dazugehörigen Steuerorgane.

Die dargestellte Form 2 besteht aus den beiden voneinander trennbaren Formteilen 4 und 6, die zwischen sich den Formhohlraum 8 einschließen. Jedes Formteil besteht im wesentlichen aus zwei Elementen 10 und 12 bzw. 14 und 16, die mittels nicht weiter gezeigter Schrauben und Dichtungseinlagen oder dgl. dicht miteinander verbunden sind und zwischen sich eine Dampfkammer 18 bzw. 20 enthalten. Über einen Injektor 22 steht der Formhohlraum 8 mit einer Zuleitung 24 zur Einführung des perlenförmigen Kunststoffrohmaterials mittels Luft in Verbindung. Überdies ist jede der beiden Dampfkammern 18 und 20 mit dem Formhohlraum über eine Mehrzahl möglichst gleichmäßig verteilter Düsen 26 verbunden, die einem gasförmigen Medium, wie z. B. Dampf und Luft, Durchtritt gewähren, jedoch dem Kunststoff ein Eindringen in die Dampfkammern verwehren. An Stelle der Düsen 26 können die Elemente 12 und 14 auch Forminnenwände 28 bzw. 30 aus einem porösen Material wie z. B. Sintermetall aufweisen.

Die Dampfkammer 18 besitzt Dampf- und Luftzutrittsöffnungen 32 bzw. 34, von denen die Dampfzutrittsöffnung 32 über ein taktgesteuertes Ventil 36 mit der Dampfzuleitung 38 in Verbindung steht. Die Luftzutrittsöffnung 34 ist über ein taktgesteuertes Zweiwegventil mit Sperrstellung 40 wahlweise mit der Luftzuleitung 42 oder der Atmosphäre verbindbar.

Ebenso weist die Dampfkammer 20 Dampf- und Luftzutrittsöffnungen 44 bzw. 46 auf, von denen die Dampf-

Zutrittsöffnung 44 über ein taktgesteuertes Ventil 48 mit der Dampfzuleitung 38 und die Luftzutrittsöffnung 46 i£>er ein taktgesteuertes Zweiwegventil mit Sperrsteliung 50 wahlweise mit der Luftzuleitung 42 bzw. der Atmosphäre verbindbar ist

Insoweit entsprechen alle Einzelheiten den anhand der Zeichnung des Hauptpatents beschriebenen. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung treten nun aber an den beiden die Luftzutrittsöffnung 34 mit dem Zweiwegventil 40 bzw. die Luftzutrittsöffnung 46 mit dem Zweiwegventil 50 verbindenden Leitungsabschnitten Zweigleitungen 52 bzw. 54 auf, die über ein taktgesteuertes Ventil 56 bzw. 58 und eine daran anschließende Leitung 60 zu einer Vakuumquelle führen.

Zur Herstellung eines Formkörpers, wie des gezeig- is ten Formkörpers 62 wird nun folgendermaßen verfahren:

Bei geschlossener oder im wesentlichen geschlossener Form wird das Kunststoffrohrmaterial in Gestalt vorgeschäumter Perlen mittels Luft durch den Injektor 22 in den Formhohlraum 8 eingeblasen, wobei die Luft entweder durch die Düsen 26 oder dergl. und die pampfkammern oder aber durch einen Spalt zwischen den beiden Formteilen 4 und 6 Auslaß findet Sodann wird über das Ventil 36 und wenig später auch über das Ventil 48 als Schäummittel Wasserdampf in die Dampfkammern eingeführt welcher durch die Düsen 26 oder dergl. in den Formhohlraum 8 gelangt und das dort befindliche, perlenförmige Kunststoffrohmateriai zum weiteren Expandieren und zum Verschmelzen bringt, worauf der Dampf bei wieder geschlossenen Ventilen 36 und 48 durch eines oder beide der Zweiwegeventile 40 und 50 in die Atmosphäre ausgelassen wird. Zur Stabilisierung des Formkörpers wird anschließend über eine der Dampfkammern, beispielsweise 18, Luft durch den Formkörper hindurchgeblasen, die in die andere Dampfkammer, beispielsweise 20, entweicht Dabei kann das Ventil 50 dieser zweiten Dampfkammer so gesteuert werden, daß es die Luft wenn überhaupt auf diesem Wege erst nach einer gewissen Zeit entweichen läßt, wodurch sich zunächst ein Gegendruck aufbaut Um ein Ablösen des Formkörpers von den Forminnenwänden zu vermeiden, darf der sich im Formhohlraum 8 einstellende Luftdruck den Druck des vorausgehend eingegebenen Schäummittels nicht überschreiten.

Anstatt sodann, wie dies im Hauptpatent als Möglichkeit beschrieben ist, sogleich bei noch anstehendem Luftdruck die Form zu öffnen, wird nun bei geschlossenen Ventilen 40 und 50 über die Ventile 56 und 58 sowie die beiden Dampfkammern 18 und 20 Vakuum an den Formhohlraum angelegt wodurch die vorausgehend miteinander verschweißten Perlen des Kunststoffschaumes noch zum weiteren Expandieren gebracht werden. Anschließend wird die Form geöffnet, worauf ourch einen nochmaligen Luftstoß über eines oder beide der Ventile 40 und 50 der fertige Formkörper ausgestoßen wird.

Sofern gemäß einer in dem Hauptpatent gleichfalls beschriebenen Möglichkeit der Bedampfungs- und Stabilisierungsvorgang innerhalb des gleichen Arbeitsspiels wiederholt wird, kann sich auch die Vakuumaufgabe über die Ventile 56 und 58 wiederholen, die dann vorzugsweise am Ende eines jeden einzelnen Stabilisierungsvörganges erfolgt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Fonnkörpern aus geschäumtem Kunststoff, insbesondere aus geschäumtem Polystyrol, bei dem das Kunststoff-Rohmaterial in Gestalt von ein Treibmittel enthaltenden, vorgeschäumten Perlen in eine teilbare Form eingebracht sowie in dieser von einem heißen gasförmigen Schäummittel beaufschlagt wird, das die Perlen unter weiterer Expansion miteinander zum Verschmelzen bringt, worauf der so erhaltene Schaum vor Entnahme des Formkörpers aus der Form unter Zuhilfenahme eines unter Überdruck in die Form eingeleiteten und von einer Seite des Formkörpers zur anderen durch den Formkörper hindurchgedrückten und sodann aus der Form abgeführten Gases stabilisiert wird, nach Hauptpatent 29 03 495, dadurch gekennzeichnet, daß im Laufe der Stabilisierungsphase ein Vakuum an den Formkörper angelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum bei abgeschlossener Form angelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum zugleich von gegenüberliegenden Seiten des Formkörpers angelegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum am Ende der Stabilisierungsphase angelegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schäum- und Stabilisierungsvorgang innerhalb desselben Arbeitsspiels wiederholt wird, gemäß Anspruch 7 des Hauptpatents, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Vakuum wiederholt angelegt wird.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum ar.i Ende eines jeden einzelnen Stabilsierungsvorganges angelegt wird.