DE60028614T2

DE60028614T2 - Giessmaschine für polystyrolelementen mit dampfzufuhr am unteren teil des formes und kondensatabflusssystem in dem gleichen rohr

Info

Publication number: DE60028614T2
Application number: DE60028614T
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Gori; Andrea Pasciuti
Original assignee: POLIMATE - Srl; POLIMATE Srl
Current assignee: POLIMATE - Srl; POLIMATE Srl
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: ITPG990062A1; DK1259364T3; ITPG990062A0; DE60028614D1; EP1259364B1; EP1259364A2; IT1309572B1; AU1300801A; WO2001030554A2; ATE328716T1; WO2001030554A3; ES2265999T3

Description

Bei Giessmaschinen für Elemente aus Polystyrol, wird gegossen durch Sintern von Granulat mittels Dampf. Dampf wird in die Kammer eingeleitet mit geeignetem Druck und Temperatur und überträgt seine Energie auf die Polystyrol-Granulate, die sich im Volumen vergrößern und so am Umfang Mikroguß erzeugen. Der Mikroguß bindet umgekehrt das Granulat bis ein Gegenstand erhalten wird, der die Form und Größe der Kammer aufweist, die von den zwei Gesenkhälften geschaffen wird.
Durch die Zufuhr von Energie an Polystyrol ändert der Dampf seinen physikalischen Zustand und wird zu Wasser, so dass Kondensat gebildet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme zu überwinden, die sich aus den herkömmlichen Zufuhrsystemen für Prozessflüssigkeiten ergeben, das heißt Dampf, Wasser und Luft.
US-Patent Nr. 5,173,307 offenbart ein Formungsgesenk zum Abweisen von Schaum an der Stelle, an der Wärme zugeführt wird zu dem Formungsgesenk in der Form von Dampf. Das Formungsgesenk weist ein unteres festes Halbgesenk und ein oberes bewegliches Halbgesenk auf. Eine Dampfkammer ist gebildet unter dem festen Halbgesenk. Diese Kammer ist in Verbindung mit dem festen Halbgesenk mittels einer Reihe von Gewindeöffnungen, die den Durchlass von Dampf ermöglichen. Diese Kammer ist versehen mit zwei unterschiedlichen Leitungen, einem Dampfeinlass für die Zufuhr von Dampf und einem Auslass für die Abfuhr von Kondensat. Das in US-Patent Nr. 5,173,307 offenbarte Formungsgesenk sieht nichts vor für die Zufuhr von Dampf und die Abfuhr von Kondensat an dem beweglichen Halbgesenk. Zudem wird in dem US-Patent die Dampfkammer nicht einmal dazu benutzt in das Formungs gesenk die erforderliche Luft einzuführen, um die gegossenen Gegenstände aus Polystyrol auszuwerfen.
Die Maschinen, die zur Zeit verfügbar sind auf dem Markt zeigen, dass Dampfzufuhr zu der Formungskammer in zwei unterschiedlichen Abschnitten der Einrichtung erhalten wird. Der erste Abschnitt mit steifen Leitungen beaufschlagt das feste Halbgesenk und der zweite Abschnitt mit steifen und biegsamen Leitungen beaufschlagt das bewegliche Halbgesenk.
Die selben Überlegungen können vorgenommen werden für die Auslassleitungen des Kondensats und anderer Prozessflüssigkeiten.
Typischerweise werden Dampf und Luft in den oberen Teil des Formungsgesenks geleitet, sowohl in den festen und beweglichen Teil, während Kondensat in dem unteren Teil des Formungsgesenks gesammelt wird.
Deshalb sind die zwei Leitungen unterschiedlich und sind in diametral gegenüber liegender Stellung angeordnet mit Bezug auf die horizontale Achse des Formungsgesenks.
Diese Maschine weist die folgenden Nachteile und Beschränkungen auf:

a) die Notwendigkeit für getrennte Einrichtungen für die verschiedenen Prozessflüssigkeiten, was zu einer Zunahme gewerblicher als auch Unterhalts- und Betriebskosten führt,
b) Leitungen sind vorhanden sowohl an dem oberen Teil der Maschine (Dampf, Luftauslass und Entlüftung) und dem unteren Teil der Maschine (Kondensatauslass und Kühlvakuum), so dass der Zugang zu der Maschine eingeschränkt ist und mehr Platz erforderlich ist,
c) thermische Inhomogenität in der Formungskammer, die von oben nach unten geht und Energie überträgt auf das zu giessende Material, Dämpfe werden zu Wasser und Kondensat neigt dazu, sich in dem unteren Teil anzusammeln und erzeugt so einen Temperaturgradienten zwischen diesem teil und dem oberen Teil des Formungsgesenks.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine für Elemente aus expandiertem Polystyrol, bei der die Leitungen, die verwendet werden für die Zufuhr von Dampf in das Formungsgesenk eingesetzt sind in die zwei Halbgesenke unter ihrer zentralen, horizontalen Achse, vorzugsweise auf ihrer unteren horizontalen Kante, wobei auch vorgesehen ist, dass die Leitungen auch verwendet werden für die Abfuhr von Kondensat, Druckluft, Entlüftungen und Kammervakuum, das heißt für alle Prozessflüssigkeiten.
Eine Reihe von Ventilen, die an dem festen Teil der Maschine angeordnet und geeignet betätigt sind, steuern den Durchlass der Prozessflüssigkeiten in der selben Leitung.
Die Hauptvorteile der Erfindung sind:

a) Beseitigung der Leitungen an dem oberen Teil der Maschine, was zu einer beachtlichen Reduktion an Kosten und Raum führt,
b) Gleichmäßige Temperaturverteilung in dem Formungsgesenk, Dampf neigt dazu aufzusteigen, wenn er einmal in die Kammer eingeführt ist, er überträgt Energie auf die Polystyrol-Granulate und ändert seinen physikalischen Zustand, indem er zu Wasser wird, auf Grund der Gravitation steigen die kleine Wasserpartikel des Kondensats ab zu dem unteren Teil des Formungsgesenks, wobei sie auf Dampf mit höherer Energie treffen, das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Phänomenen in dem Formungsgesenk schafft praktisch Zustände mit gleichmäßiger Temperatur- und Feuchtigkeitsverteilung, diese Zustände ermöglichen das Giessen von Gegenständen mit hoher physikalischer und struktureller Homogenität.

Die Beschreibung geht weiter mit einer genauen Beschreibung der Funktionsweisen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen von 1 bis 4.
1 ist eine schematische, seitliche Ansicht der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit den zwei Halbgesenken geöffnet,
2 ist eine Ansicht von vorn des beweglichen Halbgesenks mit Verteilerkopf und Zufuhrleitung,
3 ist eine Ansicht von vorn des festen Halbgesenks mit Verteilerkopf und Zufuhrleitung,
4 ist eine Ansicht von hinten der Maschine, die Ventile zeigt und mit oberem Abschluss.
Die in den vorgenannten Figuren dargestellte Lösung ist als eine schematische Wiedergabe einer rein darstellerischen, nicht beschränkenden Lösung anzusehen. Die Möglichkeit der Verwendung der Erfindung auf anderen Anwendungsgebieten ist nicht ausgeschlossen.
Mit Bezug auf die vorhergehenden Figuren ist die Maschine im Grunde zusammen gesetzt aus einem Rahmen oder Basis (1), die ihre Tragstruktur wiedergibt und zwei Halbgesenken, eines fest (2) und eines beweglich (3). Die Verbindung der zwei Halbgesenke (2, 3) bildet die Formungskammer für die Elemente aus Polystyrol und wird erhalten durch Bewegen des beweglichen Halbgesenks (3) zu dem festen Halbgesenk (2) entlang einer im wesentlichen horizontalen Richtung.
Das Schliessen der Halbgesenke umfasst zwei unterschiedliche Schritte: zuerst bewegt sich das bewegliche Halbgesenk (3) auf das feste Halbgesenk (2) zu bis diese sich berühren und dann werden die Halbgesenke verriegelt.
Das feste Halbgesenk (2) wird mit dem Rahmen (1) verbunden während das bewegliche Halbgesenk (3) verbunden wird mit zwei seitlichen, zylindrischen Stäben (4), die als eine Halte- und Gleitführung wirken.
Die mit dem beweglichen Halbgesenk (3) verbundenen Stäbe (4) gleiten axial in einem Paar von Kugellagern (5), die an dem Rahmen (1) befestigt sind.
Wenn die beiden Halbgesenke verriegelt sind, können die Polystyrol-Granulate in die Kammer eingespritzt werden, bis diese gefüllt ist.
Das Einleiten von Dampf in die Form führt zu Sintern oder Mikroguß zwischen den Polystyrol-Materialien. Mikroguß bindet umgekehrt das Granulat bis ein Gegenstand erhalten wird, der die Form und Größe der Kammer aufweist, die von den zwei Gesenkhälften geschaffen wird.
Mit besonderen Bezug auf die Leitung des beweglichen Halbgesenks (3) ist die Leitung zusammen gesetzt aus einer Reihe von Ventilen (6), durch die die Flüssigkeit die Leitung (7) erreicht. Von da erreicht es mittels weiterer biegsamer oder teleskopischer Leitungen den Verteilerkopf (10), der einige Leitungen mit vertikaler Achse (9a) beaufschlagt, die an der unteren horizontalen Kante des beweglichen Halbgesenks (3) eingesetzt sind.
Was das feste Halbgesenk (2) betrifft ist die Leitung zusammen gesetzt aus einer Reihe von Ventilen (6'), durch die die Flüssigkeit die Leitung (8) erreicht und von da den Verteilerkopf (10), der einige Leitungen (10a) mit vertika ler Achse beaufschlagt, die an der unteren horizontalen Kante des festen Halbgesenks (2) eingesetzt sind.
Nach einander werden die selben Leitungen verwendet zum Kühlen, Auslassen des Kondensats mittels Vakuum.
Wenn das Giessen abgeschlossen ist, werden die zwei Halbgesenke entriegelt und das bewegliche Halbgesenk kann entfernt werden um den gegossenen Gegenstand auszuwerfen. Dieser Vorgang erfordert die Zufuhr von Druckluft durch dieselbe Leitung.
Der oben dargestellte Zyklus kann auf zyklische Weise durchgeführt werden.
Mittels eines Steuerpults führt der Betreiber das Management und die Steuervorgänge der Maschine durch.
Zusammengefasst wird Dampf zugeführt in das feste (2) und das bewegliche Halbgesenk (3) von dem unteren Teil durch eine einzige Reihe von Rohrleitungen (9a, 10a), die auch dazu verwendet wird Kondensat abzulassen, Druckluft, Entlüftung und Kammervakuum, das heisst alle Prozessflüssigkeiten. Eine Reihe von Ventilen, die auf dem festen Teil der Maschine angeordnet sind, steuern den Durchlass der Prozessflüssigkeiten in der selben Leitung.
Das oben dargestellte Zufuhrsystem der Prozessflüssigkeiten ist eine funktionelle Anwendung, die beim Giessen von Polystyrol verwendet werden kann unabhängig von der Maschinengröße und Architektur. Diese Beschreibung stellt ein nicht beschränkendes Anwendungsbeispiel dar.

Claims

Maschine für die Formung von Elementen aus Polystyrol, welche sich eines Formungsgesenks bedient, welches aus einem festen Halbgesenk (2) und einem beweglichen Halbgesenk (3) besteht, welche zusammenwirken und dazu bestimmt sind, von heißem Dampf durchströmt zu werden, welcher mittels entsprechenden Rohrleitungen (10a, 9a) in das Gesenk eingeleitet und beseitigt wird, welche Rohrleitungen unterhalb der horizontalen Halbachse des festen Halbgesenks (2) und des beweglichen Halbgesenks (3) eingekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen zum Einleiten und Beseitigen des Dampfes (9a, 10a) auch zur Beseitigung des Kondenswassers im Innern des Gesenks verwendet werden und außerdem dadurch, dass die Steuerung der Prozessflüssigkeiten in den Rohrleitungen mit einer Reihe von Ventilen erfolgt, welche sich auf dem festen Maschinenteil befinden.
Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (9a, 10a) jeweils an der unteren horizontalen Kante des beweglichen Halbgesenks (3) und an der unteren horizontalen Kante des festen Halbgesenks (2) eingesetzt sind.
Maschine gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (9a, 10a) zum Einleiten und Beseitigen des Dampfes dazu verwendet werden, ins Innere des Gesenks auch die Luft einzuleiten, die zum Entformen der gerade geformten Elemente aus Polystyrol erforderlich ist und außerdem dadurch, dass die Steuerung der Prozessflüssigkeiten in den Rohrleitungen durch eine Reihe von Ventilen erfolgt, welche sich im festen Maschinenteil befinden.