DE3032246A1 - Expanded polystyrene mouldings prodn. - by heating pre-expanded polymer in tube to vaporise introduced moisture, and injecting into mould - Google Patents
Expanded polystyrene mouldings prodn. - by heating pre-expanded polymer in tube to vaporise introduced moisture, and injecting into mouldInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Method and apparatus for producing a
Formlings mit Vorerhitzung des Formguts Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formlings aus vorgeschäumtem, thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus expandierbarem Polystyrol, bei dem das vorexpandierte Formgut in eine Form entsprechend dem herzustellenden Formling eingefüllt, durch Wärmezufuhr mittels Heißdampf auf die endgültige Konfiguration aufgeschäumt, gegebenenfalls wärmenachbehandelt, und der Formling aus der Form entnommen wird. Moldings with preheating of the molded product The invention relates to a Method and device for the production of a molding from pre-expanded, thermoplastic plastic, in particular made of expandable polystyrene, in which the pre-expanded molded product into a shape corresponding to the molded product to be produced filled in, by supplying heat with superheated steam to the final configuration foamed, optionally post-heat treated, and the molding removed from the mold will.
Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Formlings der eingangs genannten Art bekannt, bei denen vor einem Füllen eine Vorbedampfung des Formguts, insbesondere aus EPS (expandierbares Polystyrol), vorgenommen wird, und zwar mittels externer Dampfzufuhr. Eine Vorbedampfung mit Dampf hat Kondensatbildung im Zuführungssystem der Form zur Folge und führt meist zu vorzeitigem Verkleben und Versintern bei einem Füllvorgang und damit zu Betriebsstörungen und zusätzlichen Wartungsarbeiten, und es lassen sich herzustellende Formlinge nicht exakt reproduzieren, so daß insgesamt vergleichsweise lange Zykluszeiten einer Fertigung und Formlinge unterschiedlicher Qualität hinzunehmen sind. Die herzustellenden Formlinge sind in der Regel Massenartikel, bei denen die Fertigungskosten von besonderer Bedeutung sind. Diese sind jedoch aufgrund möglicher Betriebsstörungen und zusätzlicher Wartungs- und Kontrollarbeiten bei einer Fertigung nach dem Stand der Technik vergleichsweise groß. Nachteilig beim Stand der Technik ist ferner, daß eine Bedampfung zwecks Vorerhitzung des Formguts nicht in einem Maße fein dosiert werden kann, wie dies für eine schnelle Fertigung eines Formlings mit guter und gleichbleibender Qualität erforderlich ist.There are methods and devices for producing a molding of the type mentioned at the outset are known in which a pre-steaming before filling the molded product, in particular made of EPS (expandable polystyrene), is made, by means of an external steam supply. Pre-steaming with steam causes condensation to form in the feeding system the shape and usually leads to premature Gluing and sintering during a filling process and thus to malfunctions and additional maintenance work, and it can not be produced moldings reproduce exactly, so that overall comparatively long cycle times of a production and moldings of different quality are to be accepted. The moldings to be produced are usually mass-produced items where manufacturing costs are of particular importance are. However, these are due to possible malfunctions and additional maintenance and control work in a production according to the prior art comparatively great. Another disadvantage of the prior art is that steaming for the purpose of preheating of the molded product cannot be finely dosed to the extent that this can be done quickly Production of a molding with good and consistent quality is required.
Aufbauend auf den vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Formlings mit Vorerhitzung des Formguts der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Verkleben und Versintern bei einem Füllvorgang weitgehend vermieden sind Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß das Vorerhitzen des Formguts unmittelbar vor dem Einfüllen in die Form vorgenommen wird, und zwar durch eine Vorerhitzung des Formguts ohne externe Heißdampfzufuhr.Building on the aforementioned prior art, it is the task of Invention, a method for producing a molding with preheating of the molded product of the type mentioned to create, in which a gluing and sintering at a filling process are largely avoided. The underlying principle of the invention is solved Task in that the preheating of the molded product immediately before filling is made in the mold by preheating the molded product without external superheated steam supply.
Vorzugsweise wird das Formgut auf etwa 60 bis 800 C vorerhitzt.The material to be molded is preferably preheated to about 60 to 800.degree.
Die Vorerhitzung des Formguts erfolgt insbesondere mittels elektrischer Energie.The molded product is preheated in particular electrically Energy.
Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten AusfüllrungsEorm wird das Formgut beim Einfüllen in die Dosiervorrichtung befeuchtet und anschließend durch ein Hochfrequenzfeld geleitet. Eine derartige Vorerhitzung findet also statt, während sich das Formgut bewegt, so daß kurze Zykluszeiten einer Fertigung gegeben sind.According to a preferred fill-out norm according to the invention, the The product to be molded is moistened when it is filled into the dosing device and then through conducted a high frequency field. Such preheating takes place while the molded product moves, so that short cycle times are given in a production.
In alternativer Weise kann auch das Formgut mittels Mikrowelleneinwirkung vorerhitzt werden. Eine derartige Vorerhitzung ist vergleichbar mit vorgenannter Hochfrequenzfeld-Erhitzung und führt demzufolge auch zum gleichen vorteilhaften Ergebnis.Alternatively, the molded product can also be made by means of the action of microwaves be preheated. Such preheating is comparable to the above High-frequency field heating and consequently also leads to the same advantageous Result.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß zwecks Vorerhitzung das Formgut mittels eines erwärmten inerten Gases oder mittels Heißluft erhitzt wird, das bzw. die dem Formgut vor einem Einfüllen in die Form stoßartig zugeleitet wird.In another advantageous embodiment according to the invention it is provided that for the purpose of preheating the molded product by means of a heated inert Gas or heated by means of hot air, the or the molded product before filling is fed into the form abruptly.
Die Zuleitung des erwärmten Gases bzw. der Heißluft zum Formgut erfolgt zweckmäßigerweise ebenfalls dann, wenn dieses gerade dosiert wird.The heated gas or hot air is fed to the molded product expediently also when this is just being dosed.
Auch kann die Zuleitung des erwärmten Gases bzw. der Heißluft zum Formgut in einer separaten Vorerhitzungskammer erfolgen.The supply of the heated gas or the hot air to the The product to be molded takes place in a separate preheating chamber.
Bei einer Zuleitung des Gases bzw. der Heißluft zum Formgut ist es vorteilhaft, wenn dieses gerade unter einem Vakuum gehalten wird.When the gas or hot air is fed to the molded product, it is advantageous if this is just kept under a vacuum.
Bei der Erfindung ist es vorteilhaft, daß eine preßluftunterstützte Unterdruckbefüllung zu einer schnelleren und besseren Formfüllung führt, wobei das zugeführte Formgut bei einem Einfüllvorgang bereits gezielt erwärmt ist, um die eigentliche (sich anschließende) Bedampfungszeit bei einem Aufschäumvorgang zu verkürzen. Eine gezielte Erwärmung, d. h. eine fein dosierte Vorerhitzung nach einem der vorgenannnten Verfahren, verhindert zum einen eine schlechte Füllung der Form und ein vorzeitiges Versintern (was bei zu starker Erwärmung eintreten würde) und zum anderen zu starke Kondensatbildung und Unwirtschaftlichkeit einer Fertigung (was bei einer zu schwachen Erwärmung der Fall sein würde). Im Ergebnis wird also durch die Erfindung ein leistungsfähiges Herstellungsverfahren geschaffen, das störungssicher im Betrieb ist und reproduzierbare Vorgänge ermöglicht, so daß dieses besonders zur Fertigung von Massenartikeln geeignet ist, z. B. Becher, Schalen, Töpfe, Platten oder andere Formlinge, die rotationssymmetrisch aufgebaut und in der Größe begrenzt von einfacher Formgeometrie sind.In the invention it is advantageous that a compressed air-assisted Vacuum filling leads to faster and better mold filling, whereby the supplied molding material already specifically heated during a filling process is the actual (subsequent) steaming time during a foaming process To shorten. Targeted heating, d. H. a finely dosed pre-heating afterwards one of the aforementioned methods, on the one hand, prevents poor filling of the Shape and premature sintering (which would occur if the temperature was too high) and on the other hand, excessive condensation and the inefficiency of production (which would be the case if the temperature was too low). So the result is The invention created a powerful manufacturing process that is fail-safe is in operation and enables reproducible processes, so this is particularly is suitable for the manufacture of mass-produced items, e.g. B. cups, bowls, pots, plates or other moldings that are rotationally symmetrical and limited in size are of simple shape geometry.
Eine nach einem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß in einen Füllinjektor zum Einfüllen des vorerhitzten Formguts in die Form ein Formgut-Zuführungsschlauch aus unpolarem Material einmündet, der von einer Befeuchtungsvorrichtung umschlossen ist, welcher in Füllrichtung A des Formguts eine ein Hochfrequenz feld F erzeugende elektrische Einrichtung nachgeordnet ist.A device operating according to a method according to the invention is characterized in that in a filling injector for filling the preheated A molded material supply hose made of non-polar material opens into the mold, which is enclosed by a moistening device, which in the filling direction A downstream of the molded product a high-frequency field F generating electrical device is.
Zweckmäßigerweise umfaßt die Befeuchtungsvorrichtung einen um den Zuführungsschlauch angeordneten ringförmigen Zuführungskanal, der über Düsen mit dem Schlauchinneren verbunden ist. Die Düsen sind vorteilhaft über dem Umfang des Zuführungsschlauchs gleich verteilt und verlaufen schräg, so daß diese zur Füllrichtung des Formguts hin gerichtet sind.Appropriately, the humidifying device comprises one to the Supply hose arranged ring-shaped supply channel, which has nozzles with is connected to the inside of the hose. The nozzles are advantageous over the circumference of the Supply hose evenly distributed and run obliquely, so that these to the filling direction of the molded product are directed towards.
Die ein Hochfrequenzfeld erzeugende elektrische Einrichtung umfaßt bei einer vorteilhaften Ausführungsform zwei halbringförmige Kondensatoren, die im zusammengesetzten Zustand um den Zuführungsschlauch angeordnet sind.The electrical device generating a high frequency field includes in an advantageous embodiment, two semicircular capacitors that are arranged around the supply hose in the assembled state.
Auch kann vorgesehen sein, daß eine Füllgut-Dosiervorrichtung aus einem unpolaren Material mit einer Befeuchtungsvorrichtung ausgebildet ist, wobei die Dosiervorrichtung von einem an ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeldan geschlossenen Kondensator umgeben ist.It can also be provided that a filling material metering device from a non-polar material is formed with a humidifying device, wherein the metering device from one to a high-frequency alternating electric field closed capacitor is surrounded.
Eine Vorrichtung, die nach einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist; kennzeichnet sich dadurch, daß eine unmittelbar dem Füllinjektor einer Form vorgelagerte Vorschäumkammer für das vorexpandierte Füllgut vorgesehen ist, die als Mikrowellenofen ausgelegt ist.A device which, according to a further method according to the invention is operable; is characterized by the fact that one is directly connected to the filling injector a pre-expanding chamber upstream of a form is provided for the pre-expanded filling material which is designed as a microwave oven.
Ebenso kann eine Dosiervorrichtung zum Dosieren der Füllmenge vorgesehen sein, die als Mikrowellenofen ausgebildet ist.A metering device for metering the filling quantity can also be provided be, which is designed as a microwave oven.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine in der Dosiermenge einstellbare Dosiervorrichtung mit verschließbaren Zu- und Abführöffnungen für das Füllgut vorgesehen ist, die zumindest eine Zuführung für erwärmtes Gas oder Heißluft sowie einen Vakuumanschluß zum Evakuieren des Innenraums der Dosiervorrichtung aufweist.Another advantageous development of the invention provides that a dosing device adjustable in the dosing quantity with lockable inlet and discharge openings for the filling material are provided, the at least one feed for heated gas or hot air as well as a vacuum connection for evacuating the interior having the metering device.
Die Zuführung für das erwärmte Gas bzw. die Heißluft kann zweckmäßigerweise im Bereich der oberen Zuführungsöffnung für das Füllgut vorgesehen sein, und es ist der Vakuumanschluß im Bodenbereich der Dosiervorrichtung ausgebildet, wobei sich im Bodenbereich auch die Abführungsöffnung für das Füllgut befindet.The supply for the heated gas or the hot air can expediently be provided in the area of the upper feed opening for the filling material, and it the vacuum connection is formed in the bottom area of the metering device, wherein the discharge opening for the filling material is also located in the bottom area.
Die Zuführung für das erwärmte Gas bzw. die Heißluft sowie der Vakuumanschluß sind vorteilhaft in Ringkanalform ausgestaltet.The supply for the heated gas or hot air and the vacuum connection are advantageously designed in the form of an annular channel.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß eine Vorerhitzungskammer unmittelbar vor dem Füllinjektor einer Form gelegen und über einen Entleerungsschacht mit diesem durch einen Schieber verschließbar verbunden ist, wobei die Vorerhitzungskammer zumindest eine Zuleitung für erwärmtes Gas oder Heißluft sowie zumindest einen Evakuierungsanschluß aufweist.In particular, it can be provided that a preheating chamber directly located in front of the filling injector of a mold and via an emptying shaft with this is closably connected by a slide, the preheating chamber at least one supply line for heated gas or hot air and at least one evacuation connection having.
Die Vorerhitzungskammer enthält zweckmäßigerweise ein motorgetriebenes Rührwerk.The preheating chamber suitably contains a motor-driven one Agitator.
In der Vorerhitzungskammer ist ein Siebboden in Höhe des Entleerungsschachtes angeordnet, wobei die Zuleitung für das erwärmte Gas oder die Heißluft unter dem Siebboden in der Kammerwand vorgesehen ist.In the preheating chamber there is a sieve bottom at the height of the emptying shaft arranged, the supply line for the heated gas or the hot air under the Sieve bottom is provided in the chamber wall.
Insbesondere weist die Vorerhitzungskammer ein oberes Druckventil zur Steuerung und Uberwachung des Innendrucks der Kammer auf.In particular, the preheating chamber has an upper pressure valve to control and monitor the internal pressure of the chamber.
Auch die Vorerhitzungskammer kann mit Hilfe einer integrierten Mikrowellenbeheizung versehen sein.The preheating chamber can also be heated with an integrated microwave be provided.
Schließlich sieht eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Weiterbildung vor, daß der Vakuumanschluß der Dosiervorrichtung und der Evakuierungsanschluß der Vorerhitzungskammer an die gleiche Vakuumquelle angeschlossen sind.Finally, a device according to the invention is being developed before that the vacuum connection of the dosing device and the evacuation connection of the Preheating chamber are connected to the same vacuum source.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, ohne sich darauf einzuschränken, wobei alle aus der Zeichnung ersichtlichen Einzelheiten auch zum Offenbarungsinhalt der Erfidnung gehören; es zeigt: Fig. 1 in schematischer Ansicht einen Axialschnitt durch einen Füllinjektor und einen Formgut-Zuführungsschlauch in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Dosiervorrichtung mit der Erfindung in anderer Ausführungsform, und Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Befüllungsanlage einer Form in erfindungsgemäßer Ausgestaltung.The invention is explained below using exemplary embodiments Explained in more detail with reference to the drawing, without worrying about it to restrict, with all of the details shown in the drawing also for The contents of the disclosure belong to the invention; it shows: FIG. 1 in a schematic view an axial section through a filling injector and a material supply hose in an embodiment according to the invention, FIG. 2 shows a vertical section through a Dosing device with the invention in another embodiment, and FIG. 3 shows a schematic view of a filling system for a mold in an embodiment according to the invention.
In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawing, the same parts are provided with the same reference numerals.
Es bedeuten: 1 Materialbehälter 2 Verstellbarer Dosierkolben 3 Steuerkolben 4 Kolbenstange 5 Formgut 6 Zuführungsöffnung 7 Dosiervorrichtung 8 Abführungsöffnung 9 Entleerungsleitung 10 Druckventil 11 Zuführung 12 Rührwerk 13 Brechschaufel 14 Vakuumanschluß 15 Ringkanalform 16 Siebboden 17 Entleerungsschacht 18 Schieber 20 Vorerhitzungskammer 21 Zuleitung 22 Evakuierungsanschluß 23 Mikrowellenbeheizung 25 Absperrorgan 26 Zufuhr/Steuerluft 27 Absperrventil 28 Absperrventil 29 Vakuumventil 30 Füllinjektor 31 Zuführungsschlauch 32 Befeuchtungsvorrichtung 33 elektrische Einrichtung 34 Zuführungskanal 35 Düsen 36 Kondensator 37 Kondensator 40 oberer Teil/Dosiervorrichtung 41 oberer Verschlußschieber 42 unterer Verschlußschieber 43 unterer Teil/Dosiervorrichtung 44 Düsenöffnung 45 Vakuumanschlußöffnung 47 Füllventil F Hochfrequenzfeld A Füllrichtung S Verschiebebewegung In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch gezeigt, das für eine Vorerhitzung des Formguts während eines Befüllungsvorgangs der Form geeignet ist, wobei eine Vorerhitzung mittels elektrischer Energie erfolgt. Insbesondere sind schematisch ein Füllinjektor 30 und ein in diesen einmündender Zuführungsschlauch 31 veranschaulicht, durch den Formgut 5 in Füllrichtung A dem Füllinjektor 30 und anschließend einer (nicht gezeigten) Form zugeführt wird. Der Zuführungsschlauch 31 besteht aus einem unpolaren Material und ist von einer Befeuchtungsvorrichtung 32 und einer in Füllrichtung A nachgeordneten elektrischen Einrichtung 33 umschlossen.They mean: 1 material container 2 adjustable dosing piston 3 control piston 4 Piston rod 5 Molded material 6 Feed opening 7 Dosing device 8 Discharge opening 9 Emptying line 10 Pressure valve 11 Feed 12 Agitator 13th Breaking shovel 14 Vacuum connection 15 Ring channel shape 16 Sieve bottom 17 Emptying shaft 18 slide valve 20 preheating chamber 21 supply line 22 evacuation connection 23 microwave heating 25 Shut-off device 26 Supply / control air 27 Shut-off valve 28 Shut-off valve 29 Vacuum valve 30 filling injector 31 supply hose 32 humidifier 33 electrical Device 34 supply channel 35 nozzles 36 condenser 37 condenser 40 upper Part / metering device 41 upper locking slide 42 lower locking slide 43 lower part / dosing device 44 nozzle opening 45 vacuum connection opening 47 filling valve F high-frequency field A filling direction S displacement movement In Fig. 1 is an embodiment of the invention is shown schematically, which for a Preheating of the molded product during a filling process of the mold is suitable, whereby a preheating takes place by means of electrical energy. In particular are schematically a filling injector 30 and a feed hose opening into it 31 illustrates, through the molded product 5 in the filling direction A, the filling injector 30 and is then fed to a mold (not shown). The feed tube 31 consists of a non-polar material and is from a humidifier 32 and an electrical device 33 arranged downstream in the filling direction A.
Die Befeuchtungsvorrichtung 32 besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen, um den Schlauch geführten Zuführungskanal 34, wobei Düsen 35 in der Schlauchwand vorgesehen sind, durch die der Zuführungskanal 34 mit dem Schlauchinnern in Verbindung steht. Die Düsen 35 sind über den Umfang des Schlauchs gleich verteilt und schräg in der Wand zueinander ausgerichtet, so daß diese im Bereich des Zuführungsschlauchs 31 zur Füllrichtung A des Formguts 5 hinweisen. Im ringförmigon ZuXuhruncJskarlul 32 befindet sich durch (nicht dargestellte) Zuleitungsöffnungen zugeführtes Wasser, das im Betrieb der Vorrichtung durch die Düsen 35 ins Schlauchinnere austreten und vorbeibewegtes Formgut 5 befeuchten kann.The humidifying device 32 consists essentially of an annular, Feed channel 34 guided around the hose, with nozzles 35 in the hose wall are provided through which the feed channel 34 is in communication with the interior of the hose stands. The nozzles 35 are evenly distributed over the circumference of the hose and are inclined aligned with each other in the wall, so that they are in the area of the feed hose 31 point to the filling direction A of the molded product 5. In the ring-shaped ZuXuhruncJskarlul 32 is water supplied through feed openings (not shown), which emerge during operation of the device through the nozzles 35 into the hose interior and Can moisten the moving molded product 5.
Die der Befeuchtungsvorrichtung 32 nachgeordnete elektrische Einrichtung 33 besteht im wesentlichen aus zwei halbringförmigen Kondensatoren 36 und 37, die den Zuführungsschlauch 31 mit Abstand umschließen und im Betrieb an eine Hochfrequenzleitung angeschlossen sind, so daß ein Hochfrequenzfeld F im Schlauchinnern hervorgerufen wird, das das durchgeleiteto Formgut 5 im ZufUhrungs#chlauch 31 erhitzt und dessen zugeleitete Wasserbestandteile verdampft. Da der Zuführungsschlauch 31 aus einem unpolaren Material besteht, wird dieser durch das Hochfrequenzfeld F nicht beeinträchtigt und bleibt vergleichsweise kalt.The electrical device downstream of the humidifier 32 33 consists essentially of two semicircular capacitors 36 and 37, the enclose the supply hose 31 at a distance and, during operation, to a high-frequency line are connected, so that a high-frequency field F is generated inside the hose that the molded product 5 passed through is heated in the feed tube 31 and whose supplied water components evaporate. Since the supply tube 31 consists of a If there is non-polar material, it is not affected by the high-frequency field F. and remains comparatively cold.
Auf diese Weise kann das durch die vorgenannte erfindungsgemäße Vorrichtung zugeleitete Formgut 5 in bewegtem Zustand mittels elektrischer Energie in Form eines Hochfrequenzfeldes F vorerhitzt werden, wobei das vorerhitzte (beispielsweise auf 60 bis 800 C vorerwärmte) Formgut 5 unmittelbar nach einem Vorerhitzen der dem Füllinjektor 30 nachgeordneten Form zugeleitet wird, wodurch kurze Zykluszeiten einer Fertigung eines Formlings bei geringem Energieaufwand ermöglicht werden, ohne daß die Qualität eines Formlings beeinträchtigt wird.In this way, this can be achieved by the aforementioned device according to the invention supplied molded product 5 in the moving state by means of electrical energy in the form of a High-frequency field F are preheated, the preheated (for example on 60 to 800 C preheated) molded product 5 immediately after preheating of the filling injector 30 subordinate form is fed, whereby short cycle times of a production of a molding can be made possible with little energy expenditure, without impairing the quality a molding is impaired.
In Fig. 2 ist in schematischer Ansicht ein Vertikalschnitt durch eine Dosiervorrichtung 7 gezeigt, die Teil einer Befüllungsanlage einer Form zur Herstellung eines Formlings ist.In Fig. 2 is a schematic view of a vertical section through a Dosing device 7 shown, which is part of a filling system of a form for the production of a molding.
Die Dosiervorrichtung 7 besteht im wesentlichen aus einem oberen Teil 40 und einem unteren Teil 43, wobei der untere Teil feststehend auf einer Basis befestigt ist, während der obere Teil 40 der Dosiervorrichtung 7 verschiebbar ausgebildet und kolbenartig in den unteren Teil 43 der Dosiervorrichtung in der Verschieberichtung S einschiebbar ist. Entsprechend kann der obere Teil 40 der Dosiervorrichtung 7 aus dem unteren Teil 43 herausgezogen werden.The metering device 7 consists essentially of an upper part 40 and a lower part 43, the lower part being fixed on a base is attached, while the upper part 40 of the metering device 7 is designed to be displaceable and piston-like in the lower part 43 of the metering device in the direction of displacement S is retractable. Accordingly, the upper part 40 of the metering device 7 be pulled out of the lower part 43.
Durch ein relatives Verschieben beider Teile 40 und 43 zueinander kann der Innenraum der Dosiervorrichtung verändert und dadurch die Füllmenge des Formguts entsprechend dem auszubildenden Formling eingestellt werden. Das Formgut wird in Füllrichtung A gemäß Fig. 2 durch die obere Zuführungsöffnung 6 dem Innenraum der Dosiervorrichtung 7 zugeleitet und durch die Abführungsöffnung 8 abgeführt. Zuführungsöffnung 6 und Abführungsöffnung 8 sind durch entsprechende Verschlußschieber 41 bzw. 42 verschließbar.By moving the two parts 40 and 43 relative to one another the interior of the dosing device can be changed and thereby the filling quantity of the Moldings are adjusted according to the molding to be formed. The molded product is in the filling direction A according to FIG. 2 through the upper feed opening 6th fed to the interior of the metering device 7 and through the discharge opening 8 discharged. Feed opening 6 and discharge opening 8 are through corresponding Locking slide 41 or 42 lockable.
Die Dosiervorrichtung weist in ihrem oberen Bereich eine Zuführung 11 für erwärmtes Gas oder Heißluft auf, die in eine obere Ringkanalform 15 im Innenraum der Dosiervorrichtung führt. Die obere Ringkanalform 15 weist innere auf dem Umfang verteilte Düsenöffnungen 44 auf, durch die im Betrieb zugeleitetes erwärmtes Gas bzw. zugeleitete Heißluft ins Innere der Dosiervorrichtung 7 zu dem darin befindlichen Formgut zuführbar ist und dieses auf die gewünschte Temperatur vorerhitzt.The metering device has a feed in its upper area 11 for heated gas or hot air, which in an upper annular channel shape 15 in the interior the dosing device leads. The upper annular channel shape 15 has inner on the circumference distributed nozzle openings 44 through which heated gas supplied during operation or hot air fed into the interior of the metering device 7 to the one located therein Shaped material can be fed and this is preheated to the desired temperature.
Gleichzeitig ist im unteren Bereich der Dosiervorrichtung 7 ein unterer Vakuumanschluß 14 vorgesehen, der im wesentlichen eine Vakuumanschlußöffnung 45 und eine untereRingkanalform 15 umfaßt, die der oberen Ringkanalform 15 der Zuführung 11 gleicht und auch mit Düsenöffnungen 44 im Innern der Dosiervorrichtung vorgesehen ist. Im Betrieb sorgt der Vakuumanschluß 14 dafür, daß das Innere der Dosiervorrichtung 7 unter Vakuum gehalten und dadurch das durch die Zuleitung 11 zugeleitete Gas wieder aus der Vorrichtung abgeführt wird. Die Vorerhitzung des Formguts in der Dosiervorrichtung findet durch Wärmetausch des heißen Zuleitungsgases mit dem Formgut 5 statt. Eine derartige, einer Form zur Herstellung eines Formlings vorgeschaltete Dosiervorrichtung 7 ermöglicht somit eine Vorerhitzung des dosierten Formguts 5 vor einem Einfüllen in die Form.At the same time, in the lower area of the metering device 7 there is a lower one Vacuum connection 14 is provided, which essentially has a vacuum connection opening 45 and a lower annular channel shape 15 that corresponds to the upper annular channel shape 15 of the feeder 11 is the same and is also provided with nozzle openings 44 in the interior of the metering device is. During operation, the vacuum connection 14 ensures that the interior of the metering device 7 kept under vacuum and thereby the gas fed in through the supply line 11 again is discharged from the device. The preheating of the molded product in the dosing device takes place through heat exchange of the hot supply gas with the molded product 5. One such a metering device upstream of a mold for producing a molding 7 thus enables the dosed molded product 5 to be preheated before it is filled in the form.
In Fig. 3 ist eine Befüllungsanlage einer Form schematisch dargestellt, die mit mehreren Vorerhitzungsstationen bestückt ist.In Fig. 3 a filling system of a mold is shown schematically, which is equipped with several preheating stations.
Die Befüllungsanlage besteht im wesentlichen aus einem Materialbehälter 1, einer Dosiervorrichtung 7 und einer nachgeschalteten Vorerhitzungskammer 20, die einer Form zur Herstellung eines Formlings vorgelagert ist, wobei vorgenannte Teile durch Verbindungsleitungen. miteinander verbuten sind, in denen Formgut 5 der Form zugeleitet werden kann.The filling system essentially consists of a material container 1, a metering device 7 and a downstream preheating chamber 20, which is upstream of a mold for producing a molding, the aforementioned Parts by connecting lines. are connected to each other, in which molded product 5 the form can be fed.
In der Verbindungsleitung zwischen Materialbehälter 1 und der Dosiervorrichtung 7 ist ein Füllventil 47 im Bereich der Zuführungsöffnung 6 der Dosiervorrichtung 7 angeordnet, durch das die Verbindungsleitung abschließbar ist.In the connection line between the material container 1 and the dosing device 7 is a filling valve 47 in the area of the feed opening 6 of the metering device 7 arranged through which the connecting line can be locked.
Die Dosiervorrichtung 7 ist in der Dosiermenge des Formguts 5 durch einen verstellbaren inneren Dosierkolben 2 einstellbar. Der Dosierkolben 2 ist über eine Kolbenstange 4 mit einem Steuerkolben 3 verbunden, dessen Arbeitsräume mit Steuerluft aus einer Zufuhr 26 beaufschlagbar sind, wobei entsprechende Absperrorgange 25 in das Leitungssystem der Steuerluft integriert sind. Ersichtlich kann durch Betätigen der Absperrorgane 25 der Innenraum der Dosiervorrichtung 7 verändert und dadurch die Füllmenge des der Form zuzuführenden Formguts 5 eingestellt werden.The metering device 7 is in the metered amount of the molded product 5 through an adjustable inner metering piston 2 adjustable. The dosing piston 2 is over a piston rod 4 connected to a control piston 3, the working spaces with Control air can be acted upon from a supply 26, with corresponding shut-off organs 25 are integrated into the control air line system. Can be seen through Pressing the shut-off devices 25 changes the interior of the metering device 7 and as a result, the filling quantity of the molded product 5 to be fed into the mold can be adjusted.
Die Dosiervorrichtung weist wie nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine Zuführung 11 für erwärmtes Gas oder für Heißluft sowie einen Vakuumanschluß 14 zum Evakuieren des Innenraums der Dosiervorrichtung 7 auf, so daß eine Vorerhitzung des Formguts in der Dosiervorrichtung im Betrieb vorgenommen werden kann, und zwar durch Betätigen eines Absperrventils 27 in der Zuleitung 11 und eines Vakuumventils 29 im Vakuumanschluß 14.The metering device shows as in the exemplary embodiment Fig. 2 a feed 11 for heated gas or for hot air and a vacuum connection 14 to evacuate the interior of the metering device 7, so that a preheating the molded product can be made in the metering device during operation, namely by actuating a shut-off valve 27 in the supply line 11 and a vacuum valve 29 in vacuum connection 14.
Die Dosiervorrichtung 7 ist über eine Entleerungsleitung 9 mit der Vorerhitzungskammer 20 verbunden, wobei sich in der Entleerungsleitung 9 im Bereich der Abführungsöffnung 8 ein Absperrventil 28 befindet.The metering device 7 is via an emptying line 9 with connected to the preheating chamber 20, wherein in the evacuation line 9 in A shut-off valve 28 is located in the area of the discharge opening 8.
Die Vorerhitzungskammer 20 ist in Form eines Mikrowellenofens aufgebaut und weist im Bereich der Wandung eine Mikrowellenbeheizung 23 auf, durch die Formgut 5 im Inneren der Vorerhitzungskammer vorerhitzt werden kann.The preheating chamber 20 is constructed in the form of a microwave oven and in the area of the wall has a microwave heating system 23 through which the molded product 5 can be preheated inside the preheating chamber.
Für ein Vorerhitzen ist ferner in der Vorerhitzungskammer 20 eine untere Zuleitung 21 für erwärmtes Gas vorgesehen, die mit einem Absperrventil 27- ausgebildet ist. Die Zuleitung 21 für das erwärmte Gas führt in das Innere der Vorerhitzungskammer 20 unter einen in der Vorerhitzungskarmer 20 angeordneten Siebboden 16. Die Vorerhitzungskammer 20 weist in ihrem Inneren ferner ein vertikal angeordnetes motorgetriebenes Rührwerk 12 mit Brechschaufeln 13 auf, durch das das Formgut 5 in der Vorerhitzungskammer umgewälzt und dadurch gleichmäßig vorerhitzt werden kann.For preheating, there is also a preheating chamber 20 lower feed line 21 provided for heated gas, which is connected to a shut-off valve 27- is trained. The feed line 21 for the heated gas leads into the interior of the preheating chamber 20 under a sieve tray 16 arranged in the preheating arm 20. The preheating chamber 20 also has a vertically arranged motor-driven agitator in its interior 12 with crushing blades 13, through which the molded product 5 in the preheating chamber can be circulated and thus uniformly preheated.
Die Ausführungsform einer Vorerhitzungskammer 20 gemäß Fig. 3 weist eine weitere Zuleitung 21a im oberen Bereich der Kammer mit entsprechendem Absperrventil 27 auf.The embodiment of a preheating chamber 20 according to FIG another feed line 21a in the upper area of the chamber with a corresponding shut-off valve 27 on.
Zwecks Abführung der zugeleiteten heißen Gase aus der Vorerhitzungskammer 20 ist ähnlich der Dosiervorrichtung 7 ein Evakuierungsanschluß 22 mit einem Vakuumventil 29 vorgesehen. Der Evakuierungsanschluß 22 mündet in den Vakuumanschluß 14 der Dosiervorrichtung 7, wobei beide Anschlüsse 14 und 22 an eine gemeinsame Vakuumquelle angeschlossen sind.For the purpose of removing the supplied hot gases from the preheating chamber 20, similar to the metering device 7, is an evacuation connection 22 with a vacuum valve 29 provided. The evacuation connection 22 opens into the vacuum connection 14 of the metering device 7, with both connections 14 and 22 connected to a common vacuum source are.
Die Vorerhitzungskammer 20 weist ferner oberseitig ein Druckventil 10 auf, durch das das Vakuum im Inneren der Vorerhitzungskammer kontrolliert werden kann.The preheating chamber 20 also has a pressure valve on the top 10, which controls the vacuum inside the preheating chamber can.
Ferner ist im Bereich des Siebbodens 16 ein Entleerungsschacht 17 vorgesehen, der mit einer (nicht veranschaulichten) Form zur Herstellung eines Formlings verbunden ist. Im Entleerungsschacht 17 befindet sich im Bereich der Vorerhitzungskammer 20 ein vertikal verschiebbarer Schieber 18, durch den im Betrieb das vorerhitzte Formgut 5 der Vorerhitzungskammer 20 der eigentlichen Form zwecks Ausbildung eines Formlings zuführbar ist.Furthermore, there is an emptying shaft 17 in the area of the sieve bottom 16 provided with a (not shown) mold for producing a molding connected is. The emptying shaft 17 is located in the area of the preheating chamber 20 a vertically displaceable slide 18 through which the preheated during operation Shaped 5 of the preheating chamber 20 of the actual shape for the purpose of forming a Formlings can be fed.
Ersichtlich weist die Befüllungsanlage einer Form gemäß Fig. 3 mehrere Vorbeheizungsstationen im Bereich der Dosiervorrichtung 7 und der Vorerhitzungskammer 20 auf, durch die eine gezielte Vorerwärmung mittels elektrischer Energie und/oder Heißgaszufuhr durchführbar ist, so daß eine gezielte Vorerhitzung des Formguts unmittelbar vor einem Füllen einer Form möglich ist.The filling system of a mold according to FIG. 3 can be seen to have several Preheating stations in the area of the metering device 7 and the preheating chamber 20 through which targeted preheating by means of electrical energy and / or Hot gas supply can be carried out, so that targeted preheating of the molded product is immediate before filling a form is possible.
Nach der Erfindung werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formlings aus vorgeschäumtem, thermoplastischem Kunststoff, insbesondere EPS, vorgeschlagen, wobei ein Vorerhitzen des Formguts unmittelbar vor dem Einfüllen in die eigentliche Form vorgenommen wird, und zwar durch eine Vorerhitzung des Formguts ohne externe Heißdampfzufuhr. Insbesondere erfolgt die Vorerhitzung mittels elektrischer Energie, beispielsweise durch ein Hochfrequenzfeld oder durch Mikrowelleneinwirkung auf das Formgut. Die Vorerhitzung kann auch durch Heißgas oder Heißluft erfolgen und findet im Bereich der Zuleitungsleitung zur eigentlichen Form bei bewegtem Formgut oder im Innern einer Dosierungsvorrichtung und/oder im Innern einer Vorerhitzungskammer statt, Dadurch ist eine gezielte Vorerhitzung des Formguts durchführbar, und es kann das Material bei einem Füllvorgang nicht vorzeitig verkleben oder versintern, so daß eine wirtschaftliche Fertigung von Formlingen guter Qualität in großer Stückzahl möglich ist.According to the invention there is thus a method and an apparatus for the production of a preform from pre-expanded thermoplastic material, in particular EPS, proposed, with preheating of the molded product immediately is made before filling in the actual form, namely by a Preheating of the molded product without external hot steam supply. In particular, the Preheating by means of electrical energy, for example by means of a high-frequency field or by the action of microwaves on the molded product. Preheating can also be done by Hot gas or hot air take place and takes place in the area of the supply line to the actual Form with moving material to be molded or in the interior of a dosing device and / or in Inside a preheating chamber, this enables targeted preheating of the Molded material can be carried out, and the material cannot be prematurely used during a filling process glue or sinter, so that an economical production of good quality moldings in large numbers is possible.
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