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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen
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von Formlingen aus aufschäumbaren Kunststoffpartikeln in einer zwei-
oder mehrteiligen Form, die an der Rückseite ihrer eigentlichen Formwände mit Dampfkammern
zum Beheizen der Formwände und zum Einführen von für das Aufblähen und#Zusammenschweißen
der Kunststoffpartikel erforderlichen Dampf durch in den Formwänden angebrachte,
düsenartige Durchlässe ausgestattet ist, wobei diese Dampfkammern mit Dampfeinlässen
an ein qesteuertos Dampfzuführungssystem und mit Kondensatauslässen über eine gesteuerte
Ventilanordnung an eine Vakuumpumpe angeschlossen sind und Einrichtungen. zum Einführen
von Kühlmittel aufweisen.
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Bei einer aus DE-AS 15 04 590 bekannten Vorrichtung dieser Art ist
eine Vakuumpumpe unmittelbar an die Dampfkammern der Form angeschlossen, um während
der Zuführung des Dampfes zu den Dampfkammern gleichzeitig den Dampf von dort wieder
abzusaugen und dadurch ein besseres Durchströmen der Dampfkammern mit dem Dampf
zu erreichen. Das nach dem Formen vorzunehmende Kühlen soll bei der bekannten Vorrichtung
in der Weise erfolgen, daß zunächst die Dampfzufuhr zu den Dampfkammern abgeschaltet
wird und die Dampfkammern mittels der Vakuumpumpe evakuiert werden, wonach Wasser
in die Dampfkammern eingespritzt werden soll. In dieser bekannten Vorrichtung treten
jedoch erhebliche Mängel auf:
Während des Zuführens und ständigen
Absaugens des Danipfe.
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an den Dampfkammern wird die Vakuumpumpe mit erheblichen Dampfmengen
beaufschlagt und müßte mit erheblicher Saugleistung ausgestattet werden, um einen
für den Formvorgang ausreichenden Dampfdurchsatz durch die Dampfkammern hervorrufen
zu können. Das bei Beginn des Kühlvorganges beabsichtigte Evakuieren der Dampfkammern
kann mit der Vakuumpumpe nur verhältnismäßig langsam erfolgen. Dadurch kommt es
zwischen dem durch die Vakuumpumpe in den Dampfkammern in Aufbau befindlichen Vakuum
und dem durch das Abkühlen des Formlings im Formhohlraum erzeugten Vakuum zu einem
Ausgleich, durch den erhebliche Menge von kondensiertem Dampf eher in den Formhohlraum
und in den Formling angesaugt wird als aus diesem abgesaugt. Die Erfahrung zeigt,
daß in der bekannten Vorrichtung hergestellte Formlinge noch erheblichen Feuchtigkeitsgehalt
aufweisen und unter erheblichem Aufwand nachgetrocknet werden müssen.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art dahingehend wesentlich zu verbessern, daß die Saugleistung der
Vakuumpumpe vollwertig auf das Abziehen des Dampfes aus den Dampfkammern der Form
bzw. auf ein wesentlich beschleunigtes Evakuieren der Dampfkammern angesetzt und
angepasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den
Kondensatauslässen der Form und der Saugseite der Vakuumpumpe ein Dampfkondensator
mit Einrichtungen zum Einsprühen von Kühlwasser in den Kondensationsraum angeordnet
ist.
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Durch diesen zwischengeschalteten Dampfkondensator wird das von der
Vakuumpumpe zu fördernde Dampfvolumen wesentlich herabgesetzt und dadurch die Saugwirkung
der Vakuumpumpe auf die Dampfkammern wesentlich erhöht. Die in dem Kondensationsraum
durch das Einsprühen von Kühlwasser und das Kondensieren von Dampf anfallende Wassermenge
kann von der Vakuumpumpe ohne weiteres aufgenommen und durch ihren Druckstutzen
abydiasen werden. Dies gilt insbesondere wenn die Vakuumpumpe eine an sich bekannte
Wasserringpumpe ist.
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Durch die mittels des Kondensators verstärkte Saugw#irkung der Vakuumpumpe
an den Dampfkammern wird das Einführen des heißen Dampfes in die Dampfkammern und
das-Durchströmen der Dampfkammern mit Heißdampf wesentlich verbessert. Vor allem
wird durch die gemäß der Erfindung erzielte wesentlich verstärkte Saugwirkung an
den Dampfkammern bei Beginn des Kühlvorganges der in den Dampfkammern verbliebende
restliche Dampf so schnell abgesaugt und ein Vakuum dort so schnell aufgebaut, daß
im Formling und im Formhohlraum vorhandene Dampfreste praktisch völlig abgesaugt
werden und der Formling praktisch trocken entformt werden kann. Durch
die
verstärkte Saugwirkung und das verbesserte Erzeugen eines Vakuums in den Dampfkammern
ermöglicht es auch, die Einführung von Kühlmittel in die Dampfkammern wesentlich
wirksamer zu gestalten und dadurch den Kühlvorgang erheblich zu beschleunigen.
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Im Rahmeader Erfindung können die Einrichtungen zum Einsprühen von
Kühlwasser in den Kondensationsraum mit Regeleinrichtunalen fiir slic vinzusprühende
Wassermenge ausgestattet werden. Auf diese Weise läßt sich der Kondensationsvorgang
optimal steuern und an der Vakuumpumpe die optimale Betriebstemperatur beispielsweise
eine Betriebstemperatur bei etwa 550C einregelt In bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung sind zwischen den Kondensatauslässen und dem Dampfkondensator für jede
Dampfkammer unabhängig steuerbare Schließventile angeordnet.
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Auf diese Weise läßt sich im Betrieb wahlweise die eine oder andere
Dampfkammer oder beide Dampfkammern an den Kondensator und die Vakuumpumpe anschließen.
Es ergeben sich hierdurch einfache und sichere Möglichkeiten für Querdampfführung,
bevorzugt von Kern nach Haube, indem man vor dem Einführen des Dampfes zunächst
beide Dampfkammern evakuiert und dann die eine Dampfkammer am Kondensatauslaß schließt
und dafür am Dampfeinlaß öffnet, während die andere Dampfkammer noch mit ihrem Kondensatauslaß
an dem Dampfkondensator verhlolbt.
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In weiterer, wesentlicher Ergänzung und Verbesserung der Erfindung
kann die Vakuumpumpe druckseitig in Parallelanordnung zur Abgasleitung über Kühlmedium-Einlaßventile
an die Einrichtungen zum Einführen von Kühlmedium in die Dampf kammern angeschlossen
sein, wobei in der Abgasleitung ein Abgas-Schließventil angeordnet ist. Man erhält
auf diese Weise einen wesentlich verbesserten Kühlkreislauf, in welchem das druckseitig
aus der Vakuumpumpe kommende Gemisch von Luft, Wasser und Resten von Naßdampf zur
Kühlung der Formwände in die Dampfkammern gesprüht wird. Ein solches Gemisch läßt
sich wesentlich wirksamer Versprühen und Verteilen und wesentlich genauer Dosieren
als reines Kühlwasser.
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Zudem wird dieses Gemisch während des Kühlvorganges von der Vakuumpumpe
über die Dampfkammern und den Dampfkondensator im Kreislauf geführt und im Dampfkondensator
durch das in den Kondensationsraum eingesprühte Wasser ständig gekühlt und regeneriert.
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Man kann während des Kühlvorganges die Gesamtheit des Gemisches von
Luft, Wasser und restlichem Naßdampf im Kreislauf führen. Man kann jedoch auch zur
Dosierung der im Kreislauf geführten Menge solchen Gemisches das in der Abgasleitung
liegende Ventil nur teilweise schließen, so daß ein Teil des Gemisches in die Abgasleitung
gelangt.
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Für spezielle Anwendungsfälle können die Einrichtungen zum Einführen
von Kühlmittel in die Dampfkammern auch noch zusätzlich über Kühlmittel-Zweitventile
an ein zweites Kühlmittelsystem angeschlossen sein. Man hat dann für den Kühlvorgang
folgende Möglichkeiten: 1.) Kühlen allein mit dem im Kreislauf geführten Gemisch
von Luft, Wasser und restlichem Naßdampf; 2.) Kühlen aus dem zweiten Kühlmittelsystem
und 3.) Kühlen mit dem Gemisch aus Luft, Wasser und restlichem Naßdampf unter gleichzeitigem
Zuführen von Kühlmittel aus dem zweiten Kühlmittel system.
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Da der Kühlvorgang nur einen Teil des Arbeitszyklus der Formmaschine
ausmacht und durch die erfindungsgemäße Anhingung eines Dampfkondensators zwischen
den Kondensatauslässen der Dampfkammern und der Saugseite der Vakuumpumpe von dieser
druckseitig beträchtliche Luftmengen ausgestoßen werden, bietet sich im Rahmen der
Erfindung die Möglichkeit, die Vakuumpumpe zugleich als Erzeuger für die an der
Formmaschine benötigten Druckluft heranzuzihen.
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Hierzu empfiehlt es sich, die Vakuumpumpe druckseitig in Parallelanordnung
zur Abgasleitung über einen Wasserabscheider und steuerbare Druckgas-Ventile an
die Dampfkammern und eventuell sonstige mit Druckluft zu beaufschlagende Stellen
der Formmaschine anzuschließen, wobei auch in diesem Zusammenhang wesentlich ist,
daß in de>hbgasleitung ein Ab-
gasschließventil angeordnet wird.
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Durch die erfindungsgemäß erzielte beträchtliche Verminderung der
von der Vakuumpumpe zu fördernden Dampfmengen und die Anordnung des Dampfkondensators
zwischen den Kondensatauslässen der Form und der Vakuumpumpe wird es auch ermöglicht,
die Vakuumpumpe zeitweilig zur Erzeugung von an anderen Stellen der Formmaschine
benötigtem Vakuum einzusetzen. So kann die Vakuumpumpe saugseitig über ein innerhalb
des Vorrichtungs-Arbeitstaktes steuerbares Absaugventil an einen im Öffnungsbereich
der Form vorgesehenen Ringraum angeschlossen sein, wobei dieser Ringraum über einen
Spalt mit dem Forminnenraum in Verbindung steht und bei geschlossener Form durchhine
Dichtlippe nach außen verschlossen ist. Auf diese Weise wird der Füllvorgang der
Form wesentlich verbessert, da durch den zwischen den Formwandteilen gebildeten
Spalt wird die mit dem Injektor beim Einführen des Kunststoffgranulats in den Formhohlraum
geblasene Luft wirksam abgezogen, im allgemeinen wirksamer als durch die in den
Formwänden angebrachten Düsenöffnungen.
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Wenn man gleichzeitig Luft durch diesen Spalt und durch die Dampfkammern
absaugt, erhält man eine optimale Verteilung des Kunststoffgranulats im Formhohlraum,
auch dann, wenn Formlinge komplizierter Gestalt herzustellen sind.
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Das Absaugen von Luft aus dem Ringraum und gleichzeitig auch aus den
Dampfkammern kann auch dazu benutzt werden, nach dem eigentlichen Formvorgang vor
dem Kühlen oder im ersten Stadium des Kühlens, die Form leicht zu öffnen und den
Formling leicht von der Formwandoberfläche abzuheben und den dadurch entstehenden
Zwischenraum zwischen dem Formling und der Formwandoberfläche zu evakuieren. Dadurch
werden im Formling enthaltener Dampf und im Formling entstehende Gase wesentlich
wirksamer abgesaugt als bei geschlossener Form. Nach einem solchen zusätzlichen
Absaugschritt kanidann die Form wieder vollständig geschlossen werden, um die endgültige
Formgebung des Formlings sicherzustellen. Damit jedoch während dieses teilweisen
Öffnens der Form sichergestellt ist, daß der an die Vakuumpumpe angeschlossene Ringraum
nach außen hin verschlossen bleibt, empfiehlt e:s sich im Rahmen der Erf.tnduncj,
die Di.chtun<lslippe in dem Umfangsflansch des einen Formteiles mittels gesteuert
zuführbarem Druckmedium gegen den Umfangsflansch des anderen Formteiles teilweise
ausschiebbar zu lagern.
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Da die Vakuumpumpe während des Arbeitszyklus einer Formmaschine noch
immer freie Zeiten hat, an der sie weder an den Dampfkondensator noch an den Ringraum
der Form angeschlossen sein muß, empfiehlt es sich, die Vakuumpumpe saugseitiq in
Parallelschaltung zum Dampfkondensaor über ein Vakuumventil an eine zusätzliche
Vakuumleitung für den Betrieb zusätzlicher Einrichtungen wie eine Werkstück-
Entnahmevorrichtung,
eine Materialversorgungs-Einrichtung u.dgl. anzuschließen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 ein Schema für eine erfindungsgemäße Vorrichtung
und Figur 2 einen vergrößerten Teilschnitt des Bereiches 2 der Figur 1.
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In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist ein zweiteiliges Formwerkzeug
10 mit Glocke als die eine Werkzeughälfte 11 und "Kern" als zweite Werkzeughälfte
21 vorgesehen. Jede dieser Werkzeughälften 11 und 21 enthält eine eigentliche Formwand
12 bzw. 22 und an der Rückseite dieser Forinwand 12 bzw. 22 eine Dampfkammer 13
bzw. 23. In den Formwänden 12 und 22 sind düsenföriiiige Öffnungen angebracht, durch
die Dampf aus der jeweiligen Dampfkammer 13 bzw. 23 in den zwischen den Formwänden
12 und 22 gebildeten Formhohlraum 30 eintreten kann bzw. Luft, Dampf und sonstige
gasförmige Medien aus dem Formhohlraum 30 in die Dampfkammern 13 und 23 abgesaugt
werden kann. Im dargestellten Beispiel ist zwischen den Formwänden 12 und 22 um
den eigentlichen Formhohlraum 30 herum ein Ringraum 31 gebildet, der bei geschlossener
Form über einen zwischen den
Formwänden 12 und 22 gebildeten Spalt
32 mit dem Formhohlraum 30 in Verbindung steht und nach außen durch eine Lippendichtung
33 (vergleiche auch Figur 2) abgeschlossen ist.
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Die Lippendichtung 33 ist in den Umfangsflansch 24 der einen Werkzeughälfte
21 eingelegt und setzt sich gegen die Stirnfläche des Umfangsflansches 14 der zweiten
Werkzeughälfte.
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Wie besonders aus Figur 2 ersichtlich, liegt die Lippendichtung 33
verschiebbar in einer Nut 34 des Umfangsflansches 24 und ist an ihrer Rückseite
mit unter Druckmitteleinwirkung auseinanderspreizenden Lippen 35 ausgebildet. In
den Boden der Nut 34 mündet eine mit einem Steuerventil 36 ausgestattete Zuführung
37 für Druckmedium insbesondere Druckluft. Werden die Formteile 11 und 12 gelüftet,
alsoleicht voneinander wegbewegt, so kann durch Einführen von Druckmedium über das
Ventil 36 und den Einlaß 37 in die Nut 34 die Lippendichtung 33 aus der Nut vorgeschoben
und in Berührung mit der Stirnfläche des Flansches 14 gehalten werden.
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Wie Figur 1 zeigt, ist der Ringraum 31 mit einem mit Absaugventil
38 ausgestatteten Vakuumanschluß versehen.
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In den Formhohlraum 30 mündet in herkömmlicher Weise ein mit Preßluft
betätigter Injektor 39 für das in den Formhohlraum 30 einzuführende Kuntstoffgranulat.
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Jede der beiden Dampfkammern 13 und 23 ist mit einem Dampfeinlaß 15
bzw. 25 ausgestattet. An jedem Dampfeinlaß ist ein Dampfeinlaßventil 16 bzw. 26
vorgesehen. Ferner hat jede Dampfkammer 13 bzw. 23 einen Kondensatauslaß 17 bzw.
27 mit Kondensatauslaßventil 18 bzw. 28. In jeder der Dampfkammern ist eine Einführungseinrichtung
19 bzw. 29 für Kühlmittel, insbesondere eine Sprühvorrichtung, angebracht.
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Hinzu kommt eine Vakuumpumpe 40, an deren Saugseite 41 die Kondensatauslässe
17-und 27 angeschlossen sind. Zwischen den an den Kondensatauslässen 17 und 27 angeordneten
Kondensatauslaßventilen 18 und 28 und der Saugseite 41 der Vakuum- -pumpe 40 ist
ein Dampfkondensator 43 eingesetzt, in dessen Kondensationsraum 44 Wasserdüsen 45
angebracht sind.
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Die Vakuumpumpe 40 ist eine Wasserringpumpe und kann die in dem Dampfkondensator
43 durch Kondensieren des aus den Dampfkammern 13 und 23 abgesaugten Dampfes und
das Einsprühen von Wasser im Kondensationsraum 44 anfallende Wassermenge ohne weiteres
aufnehmen und überschüssiges Wasser an ihrem Druckstutzen 42 abblasen. Überdies
benötigen solche Wasserringpumpen für den Betrieb eine ständige Wasserzufuhr.
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Bei den im dargestellten Beispiel in Betracht kommende Pumpengrößen
ist diese ständig benötigte Wassermenge etwa 1 Kubikmeter Wasser pro Stunde. Durch
den zwischengeschalteten Dampfkondensator 43 wird diese notwendige Wasser-
zufuhr
mittels des in den Kondensator gesprühten Wassers vorgenommen, so daß man praktisch
keine weitere Wasserzufuhr zur Vakuumpumpe 40 benötigt. Die opitiniale Betriebstemperatur
der Vakuumpumpe 40 liegt bei etwa 550C. Diese Betriebstemperatur stellt sich dadurch
ein, daß der aus der Form 10 abgezogene Wasserdampf im Dampfkondensator 43 kondensiert
wird und dadurch Wärme abgibt und andererseits eine Kühlung durch das in den Dampfkondensator
43 eingeführte Wasser erfolgt und zwar durch die Mengenregelung des dem Dampfkondensator
zugeführten Wassers. Zur Regelung der dem Dampfkondensator 43 zugeführten Wassermenge
ist deshalb ein Drosselventil 46 vorgesehen.
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An den Saugstutzen 41 der Vakuumpumpe 40 ist ferner der Ringraum
31 der Form 10 über das Absaugventil 38 angeschlossen.
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Bei vollständig geschlossener Form 10 und dem Füllen der Form 10
durch den Injektor 39 ist der Ringraum 31 über das Absaugventil 38 an die Vakuumpumpe
10 angeschlossen, um ringsum die Luft abzusaugen und den Füllvorgang zu unterstützen.
Nach dem Bedampfen des in deatormhohlraum 30 eingeführten Kunststoffgranulats und
entsprechend Ausbildung -des Formlings wird die Form gelüftet, indem die Formhälften
11 und 21 leicht voneinander entfernt werden, und zwar soweit, daß sich der Formling
von der Oberfläche der einen
oder anderen Formwand 12 bzw. 22 löst.
Während dieses Lüftens der Form werden der Ringraum 31 über das Absaugventil 38
und die Dampfkammern 13 und 23 über die#Kondensatventile 18 und 28 an die Vakuumpumpe
40 angeschlossen, so daß das freiwerdende Treibgas hochwirksam aus dem Formling
abgezogen wird. Damit aber der Ringraum 31 während des Lüftens der Form nach außen
verschlossen bleibt, wird während dieser Zeit Preßluft durch das Steuerventil 36
an die Rückseite der Lippendichtung 33 geführt Im Rahmen der Erfindung werden auch
neuartige Konzeptionen für das Kühlen der Form 10 geschaffen. Das Kühlen der Form
war bisher besonders schwierig, insbesondere beim Herstellen trockener Formlinge
<Trockenforinen). Da beim Abkühlen des Formlings in den Zellen des Schaumstoffes
im allgemeinen Unterdruck entsteht, war es bisher kaum vermeidbar, daß der Formling
durch die Perforationen bzw. düsenartigen Öffnungen in den Formwänden 12 und 22
Kondensat ansaugt.
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Dies hat zur Folge, daß der Formling nachgetrocknet werden muß. Solches
Nachtrocknen ist jedoch aufwendig im Hinblick auf benötigte Energie und Arbeitseinsatz.
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Schon allein durch das Absaugen des Dampfes und Kondensats aus den
Dampfkammern 13 und 23 sowie vollständiges Kondensieren des abgesaugten Dampfes
im Dampfkondensator 43 wird nach dem Bedampfen und während des Kühlvorganges ein
Unterdruck
in den Dampfkammern 13 und 23 geschaffen, durch den
das Eindringen von Flüssigkeit in den Formling weitgehend vermindert wird.
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Bisher hat man kaltes Wasser in die Dampfkammern 13 und 23 eingesprüht,
um die Formwände 12 und 22 zu kühlen. Dieses kalte Wasser mußte durch die Formwände
12 und 22 erst aufgewärmt werden, bis es wirksam verdampfte, und verursachte außerdem
erhebliche Dosierungsschwierigkeiten, insbesondere bei komplizierter Formgebung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jetzt das auf die Betriebstemperatur
der Vakuumpumpe 40 vorgewärmte Gemisch von Gas (Treibgas und Luft), Wasser und evtl.
restlichem Naßdampf für die Kühlung benutzt werden. Hierzu ist an den Druckstutzen
der Vakuumpumpe eine Zweigleitung 47 angeschlossen, die über ein Ventil 48 zu den
Sprüheinrichtungen 19 und 29 in den Dampfkammern 13 und 23 führt. Außerdem ist in
die Abgasleitung 50 ein Abgas-Schließventil 49 eingesetzt, das beim Öffnen des Ventils
48 geschlossen oder zumindest weitgehend geschlossen wird.
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Das aus dem Druckstutzen 42 der Vakuumpumpe 40 kommende Gemisch von
Gas, Wasser und evtl. restlichem Naßdampf läßt sich in den Sprühvorrichtungen 19
und 29 wesentlich einfacher und wirksamer zerstäuben als Wasser und auch wesent-
lich
einfacher und genauer Dosieren. Dieses Gemisch befindet sich außerdem auf der Betriebstemperatur
der Pumpe, also bei etwa 55°C. Der damit auf die Rückflächen der Formwände 12 und
22 gesprühte Wasserfilm verdampft sehr schnell und wirksam um die Formwände 12 und
22 auf etwa 7500 abzukühlen. Der schnell verdampfende und sehr genau dosierbare
Wasserfilm hat keine Tendenz in das Produkt einzudringen bzw. in dieses eingesaugt
zu werden. Das in Figur 1 gezeigte Kühlmittel-Zeitventil 51 ist dazu vorgesehen,
gewünschtenfalls Wasser bzw. kältens Wasser zu den Sprüheinrichtungen 19 und 29
zu führen oder dem aus dem Druckstutzen 42 der Vakuumpumpe 40 kommenden Gemisch
noch Wasser bzw. kälteres Wasser beizumischen.
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Während des Kühlvorganges sind die Kondensatventile 18 und 28 geöffnet,
so daß ein ständiger Kreislauf des zur Kühlung benutzten Gemisches über die Dampfkammern
13, den Kondensator 43 und die Vakuumpumpe 40 aufrechterhalten wird. Die Temperatur
des zur Kühlung benutzten Gemisches wird dabei normalerweise durch das in den Kondensationsraum
44 gesprühte Wasser eingeregelt und aufrechterhalten. Evtl. kann durch Zugabe von
Wasser über das Kühlmittel-Zweitventil 51 diese Temperaturregelung unterstützt werden.
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Die Erfindung ist auch von Wichtigkeit in Verbindung mit dem Entformen.
Beim Öffnen der Form 10 ist es erwünscht, den Formling an der einen oder anderen
Formwerkzeughälfte 11 bzw. 21 festzuhalten, im allgemeinen in der Formglocke bzw.
Negativ-Werkzeug (Werkzeughälfte 11). Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß man das Kondensatventil 18 (Glocke) offenläßt und das Kondensatventil 28 (Kern)
schließt. Die jeweils von der Pumpe abgeschaltete Dampfkammer (in diesem Fall Dampfkammer
23) wird dann über ihr (in der Zeichnung nicht dargestelltes, aber an jeder Dampfkammer
vorhandenes) Belüftungsventil belüftet. Man kann anstatt des Belüftens auch die
Dampfkammer 23 in der# im folgenden beschriebenen Weise kurzzeitig an den am Druckstutzen
42 der Vakuumpumpe 40 herrschenden Überdruck anschließen, um das Ablösen des Formlings
von der Formwand 22 zu erleichtern. Daran anschließend kann dann das Belüften der
Dampfkammer 23 vorgenommen werden. Will man den Formling am Kern festhalten, dann
wird die entsprechend umgekehrte Schaltung an den Ventilen vorgenommen, so daß die
Dampfkammer 23 unter Unterdruck bleibt und die Dampfkammer 13 ggf. nach vorherigem
Einbringen von Überdruck belüftet wird.
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Durch die Erfindung kann auch das Auswerfen erleichtert werden. Hierzu
ist an die Zweigleitung 47 eine Abzweigung 52 mit einem Wasserabscheider 53 angeschlossen.
Von diesem
Wasserabscheider 53 erstrecken sich Druckgasleitungen
54 und 56 jeweils über ein Druckgasventil 55 und 57 zu den Dampfkammern 13 und 23.
Man kann dann zu dem oben erwähnten einseitigen Lösen des Formlings die eine oder
andere Dampfkammer 23 oder 13 unter Überdruck setzen. Ebenso kann man die eine oder
andere Dampfkammer, bevorzugt die Dampfkammer 13 der Glocke unter Überdruck setzen,
während die mechanischen Auswerfer tätig werden.
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Eine weitere wesentlich verbesserte Arbeitsfunktion der Vorrichtung
besteht darin, daß man vor dem Bedampfen des in den Formhohlraum 30 ebgeführten
Kunststoffgranulats die Dampfkammern 13 und 23 der beiden Werkzeughälften evakuiert
und zwar dadurch, daß vor dem Öffnen der Dampfventile 16 und 26 die beiden Kondensatventile
18 und 28 kurzzeitig beispielsweise über 2 Sekunden geöffnet werden.
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Anschließend werden die Kondensatventile 18 und 28 geschlossen und
die Dampfventile 16 und 26 geöffnet. Auf diese Weise kann man zunächst die in den
Dampfkammern vorhandene Luft mit dem Dampf austreiben. Man muß dann nicht mehr die
Kondensatventile 18 und 28 wähnend des Bedampfungsvorganges zeitweilig offenhalten,
dadurch werden erhebliche Einspartincjcn an Dampf crzielt.
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Im allgemeinen wird man beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
eine "Querdampfführung" durchführen, bevorzugt von Kern nach Haube. Hierzu öffnet
man zunächst nach dem Evakuieren der beiden Dampfkammern 13 und 23 das Dampfventil
26 (Kern) und schließt das Kondensatventil 28 (Kern).
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Es wird dann der Dampf quer durch die Füllung des Formhohlraumes 30
geführt, wobei zuerst noch alle Luftreste und die aus dem Material ausgetriebene
Luft über das Kondensatventil 18 abgesaugt werden. Dann wird das Dampfventil 16
(Glocke) geöffnet und das Kondensatventil 18 (Glocke) geschlossen.
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Da die Saugwirkung der Vakuumpumpe 40 an der Formmaschine nur innerhalb
gewisser Zeitabschnitte benötigt wird, kann man weitere Einrichtungen, die Vakuum
benötigen, an die Vakuumpumpe 45 über ein zusätzliches Ventil 58 anschließen, beispielsweise
Entnahmevorrichtung (Gummisauger die die Formlinge aufnehmen und Stapeln), Materialversorgungs-Einrichtungen
(vollsaugendes Maschinensilo mit Rohstoff) u.dergleichen mehr.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich auch eine besonders
vorteilhafte Verfahrensweise ausführen, mit der das Aufblähen des Kunststoffgranulats
wesentlich wirksamer erfolgt.
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Bei dieser Verfahrensweise wird das Bedampfen des in den Formhohlraum
30 eingeführten Kunststoffgranulats abgekürzt und zwar derart, daß gerade eben genug
Energie mit dem Dampf zugeführt wird, daß die Kunststoffteilchen erweichen und an
ihren Oberflächen haftfähig gebracht werden, wobei zugleich das Aufblähen der Kunststoffteilchen
eingeleitet wird. Bei Erreichen dieses Stadiums des Kunststoffgranulats wird die
Dampfzufuhr abgeschaltet. Es werden dann die Dampfkammern 13 und 23 schnell und
wirksam evakuiert. Auf diese Weise erfolgt das eigentliche Aufblähen und das gegenseitige
Versintern und Verschweißen der Kunststoffteilchen unter der Wirkung des in den
Dampfkammern 13 und 23 erzeugten und über die Durchlässe in den. Formwänden 12 und
22 nach dem Formhohlraum 30 hin wirksam werdenden Vakuums.
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Dieses Vakuum läßt die in den Kunststoffteilchen freigesetzten Treibgase
wesentlich stärker wirksam werden als der unter Überdruck stehende Dampf.
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Liste der Bezugszeichen ======================= 10 Formwerkzeug/Form
11 Werkzeughälfte 12 Formwand 13 Dampfkammer 14 Umfangsflansch 15 Dampfeinlaß 16
Dampfeinlaßventil 17 Kondensatauslaß 18 Kondensatauslaßventil 19 Einführungseinrichtung
21 Werkzeughälfte 22 Formwand 23 Dampfkammer 24 Umfangsflansch 25 Dampfeinlaß 26
Dampfeinlaßventil 27 Kondensatauslaß 28 Kondensataus laßventi 1 29 Einführungseinrichtung
30 Formhohlraum 31 Ringraum 32 Spalt
33 Lippendichtung 34 Nut 35
Lippen 36 Steuerventil 37 Zuführung/Einlaß 38 Absaugventil 39 Injektor 40 Vakuumpumpe
41 Saugseite/Saugstutzen 42 Druckstutzen 43 Dampfkondensator 44 Kondensationsraum
45 Wasserdüsen 46 Drosselventil 47 Zweigleitung 48 Ventil 49 Abgas-Schließventil
50 Abgasleitung 51 Kühlmittel-Zweitventil 52 Abzweigung 53 Wasserabscheider 54 Druckgas
leitung 55 Druckgasventil 56 Druckgasleitung
Leerseite