DE7222252U - Vorrichtung zum Formen schäumender thermoplastischer Gegenstände - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen von schäumbaren thermoplastischen Materialien.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, verschiedene Erzeugnisse im Spritzgußverfahren unter Verwendung von schäumbaren thermoplastischen Materialien zu formen. Insbesondere sind thermoplastische Schaumerzeugnisse nach einem Verfahren geformt worden, bei welchen zunächst ein thermoplastisches Material und ein gasförmiges Treibmittel, wie z.B. Stickstoff, in einem Extruder geschmolzen und vermischt werden. Aus dem Extruder tritt das Gemisch in eine Expansionssammelkammer mit

einem Kolben mit Übersetzung ein, der das Gemisch unter Hochdruck halten kann. Sobald eine vorbestimrate Beschickung oder "sngs iü der S"~!nslkftnn-sr auf"sno-nn-sM worden i°t- wir- pin Ventil für die Form geöffnet, so daii das unter hohem Druck stehende Gemisch aus der Sammelkammer in die Form gptrieben wird, wobei in der Form «in verminderter oder atmosphärischer Druck aufrechterhalten wird. Normalerweise wird nur so viel plastisches bzw. Kunststoffmaterial von der Sammelkammer geliefert, dal.5 ein Teil der Form ausgefüllt wird, da das Treibmittel das Material expandiert bzw. ausschäurat und dabei die Form ausfüllt.

Die meisten thermoplastischen Materialien schmelzen bei einer Temperatur von etwa I₁; G (350° F) oder darüber, wobei zwecks Vermeidung eines vorzeitigen Schäumens des Gemisches bei diesen hohen Temperaturen der Extruder und die Sammelkammer das Gemisch unter einem Druck der Größenordnung von etwa

ρ O

35 kg/cm (500 Pfund/Zoll ) halten müssen. In der Praxis wird jedoch das Genisch in dem Extruder und in der Sar.melkammer

ο unter einem viel höheren Druck von etwa 105 - 210 kg/cm

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(1500 - 3000 Pfund/Zoll ) gehalten, um somit eine genügend schnelle Abgabe aus der Saramelkammer in die Form zu gewährleisten.

Nach diesem vorgenannten Verfahren geformte Teile haben viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Xunststoffteilen, die aus nicht schäumenden Materialien geformt sind, da die erste-

ren im wesentlichen spannungsfrei sind und geringes Gewicht aufweisen und dennoch be trächtliche Festigkeit und Zähigkeit aufweisen. Y'ühi'end ,jedoch d&ü Fertigprodukt im allgemeinen zufriedenstellend war, wies das ^IJerstellungsvcrfahren selbst zahlreiche Schwierigkeiten auf, die seine Anwendbarkeit und Leistung weitgehend einschränkten. Insbesondere da der Kunststoff in den Extruder bei einem Druck von etwa 105 - 210 kp;/crn (1500 - 3000 Pfund/Zoll²) gehalten wird, muß das aus Stickstoff bestehende Treibmittel bei einem ähnlich hohen Druck eingespritzt werden, damit der Stickstoff in den Extruder gelangen und mit dem Kunststoff innig vermischt werden kann. Um diese Drücke zu erzeugen, müssen entweder Kochdruckflaschen oder gesonderte Verdichter verwendet werdun, was beides kosten- und leistungsrnrißig ungünstig ist. In dem Bestreben, dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, die Schnecke im Extruder so zu gestalten, datf ein Niederdruckbereich an der Eintrittsöffnung für das Treibmittel erhalten wird. Dies wird normalerweise bewerkstelligt, indem der innere bzw. Kernnurchmesser der Schneckenwindungen verkleinert wird, wobei .-idurch jedoch wiederum die Kosten dieses Teiles bedeutend erhöht v/erden.

Der erforderliche Hochdruck, der bei den herkömmlichen Anlagen aufrechterhalten v/erden mul.i, führt zu einem zusätzlichen Troblern, weichet? darin besteht, daß häufi,·: ein beträchtlicher Vor I n:i t durch Undichtigkeiten bzw. Leckagen im

gesamten System zwischen dem Extruder und der Form entsteht. jie rasche Ausdehnung des unter hohem Druck stehenden Treibmittels in der Form verursacht ferner häufig eine Turbulenz in dem Gemisch, was wiederum zu Runzelbildungen und zu Bereichen mit unterschiedlichen Dichten in dem Fertigerzeugnis führt.

Eine weitere Schwierigkeit beim herkömmlichen Verfahren zum Formen von schäunbaren thermoplastischen Erzeugnissen besteht in der Schwierigkeit ein Charge aus der Sammelkammer in zufriedenstellender Weise auf mehr als einer Einspritzeffnung zu verteilen. So z.B. muß beim Füllen von Mehrfachformen oder einer großen einheitlichen Form mit komplizierter Gestalt bei dem herkömmlichen Verfahren das Gemisch aus der Sanmelkanner in ein Verteilungsrohr zur Verteilung in eine Reihe paralleler Leitungen eingeführt werden« Jede Leitung weist ein von Hand einstellbares Dosierventil auf, so dai.< die niese Leitung und die zugeordnete Einspritzöffnung passierende Charge unabhängig gesteuert werden kann. Die Schwierigkeit bei der Erzielung eines richtigen Gleichgewichtes bei dieser Anlage ist ohne weiteres ersichtlich, da jede Verstellung oder· Veränderung eines Dosierventils zwangsläufig die Menge der die anderen Ventile passierenden Chargen beeinflussen wird. Darüber hinaus kann ein leichter Y/echeel der¹ Ti :ii;e i'a t u r , ies !>r'it -·): r· £i oder der Ziwanrnenso t.:'unr dff der:i i :■(:(;<':■ die :.i>\:<< <\<v <\\f Ventile i>a:r i e rend^n Chfirgo ändern. .'Joi'iil. i :· ' ' in :.'i t, r · .· ·; ι in μκ) >· r Arlip i t.:-/'ang erforderlich, um die

verschiedenen Dosierventile von vornherein einzustellen, wobei eine ständige Wiedereinstellung erforderlich ist, um die geänderten Bedingungen zu berücksichtigen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Formen eines schäumbaren thermoplastischen Materials zu schaffen, die die oben· erwähnten Nachteile vermeidet.

Weiter ist es insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum innigen Vermischen d?s Kunststoffes und des Treibmittels in einer unabhängigen Mischkammer, in welcher ein verhältnismäßig niedriger Druck aufrechterhalten wird und welche zwischen dem Extruder und der Samrnelkainmer angeordnet ist, zu schaffen.

Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei der der Stickstoff oder ein anderes Treibmittel bei einem verhältnismäßig niedrigem Druck in den geschmolzenen Kunststoff eingeführt werden kann, und zwar ohne Hochdruckflaschen oder einen gesonderten Verdichter, wobei eine Extruderschnecke einer herkömmlichen unkomplizierten Konstruktion verwendet wird.

Weiter i:^; I. (.<:; Aul'/^ibe der vorliegenden Erfindung ein

/von
Ni.ederdruekr.y:; f.rn zum Formen' geschäumten thermoplastischen ^ü/'ena landen zu :.·.r:h;if'f en , wobei das oben erwMhnte Problem der

Turbulenzbildung in der Form wirksam verhindert wird.

Ferner ist ea Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Verteilen einer gespeicherten Charge in eine Vielzahl von Verteilungsleitungen zu schaffen, wobei die herkömmlich verwendeten Do^ierventile vermieden werden, wobei auch Mittel zur unabhängigen und ständigen Verstellung bzw. Veränderung der durch jede Leitung fließenden Charge vorgesehen sind.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die einen Extruder zum Schmelzen eines thermoplastischen Materials und zur Beförderung desselben entlang eines Bewegungsbahn aufweist, sowie ferner einen in der Bewegungsbahn angeordneten Mischer zur Aufnahme des geschmolzenen Materials und zum Vermischen eines gasförmigen Treibmittels mit dem geschmolzenen Material, eine Vielzahl von expandierbaren Sammelkamraern, d.h. Speicherkammern mit veränderlichem Volumen, die mit der Bewegungsbahn in Verbindung stehen, um das Gemisch aus dem Mischer aufzunehmen, eine Formeinrichtung zur Aufnahme des Gemisches aus den Sammelkammern und eine Einrichtung, um Verbindungen zwischen jeder der Sammelkammern und der Formeinrichtung herzustellen. Der Extruder ist so ausgebildet, daß das Gemisch durch den Mischer und in die Sammelkapimern untor einem solchen Druck geleitet wird, der genügt, um ein vorzeitiges Ausschäumen zu vermeiden, wobei jede der Saininon kammern einen Kolben mit Übersetzung, d.h. einen

Druckumsetz- bzw. Druckverstarkerkolben, aufv Lat, der wahlweise einen bedeutend höheren Druck auf das Gemisch ausüben kann, um dasselbe rasch in die Formeinrichtung hineinzutreiben, nachdem eine Verbindung zwischen den Sammelkammern und der Formeinrichtung hergestellt worden ist.

Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Formen geschäumter thermoplastischer Gegenstände;

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Ansicht einer der in Fig. 1 gezeigten Sanimelkammern;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Mischer im wesentlichen entlang der Linie 3-3 dor Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Mischer der Fig. 3 im wesentlichen entlang der Linie 4-4.

Die in Fig. 1 schematich dargestellte Vorrichtung zum Formen geschäumter thermoplastischer Gegenstände weist einen Extruder 1.° einer herkömnlichnn Konstruktion «um Schmelzen des thermoplur. t, i or.-hett Materi.fi Ij-; und κ um Fördern decü-.o] bon unt< >r Druck entlang ivinor J'V>r<ierbiihn auf, win nachfolgend beschrie-

ben. Dor Extruder weißt einen Aufgabe- bzw. Einfülltrichter 14 zur Aufnahme eines granulierten thermoplastischen Materials, eine (nicht rezeigte) Heizeinrichtung zum Erhöhen der Temperatur des Granulats, um dieses innerhalb des Extruders zu schmelzen und eine (nicht gezeigte) innere Schnecke auf, die durch den Motor 16 antreibbar ist, um das geschmolzene Gemisch unter Druck zw\ rechten Ende des in Fig. 1 gezeigten Extruders zu fürdern. Der Druck des extrudierten Gemisches«int verhalt-

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nismättig nieder, z.B. etwa Yj kg/cm (500 Pfund/Zoll ) oder weniger, ist jedoch ausreichend, um ein vorzeitiges Ausschäumen, wie nachfolgend bor-chrj eben, zu vermeiden.

Ein i-.ii^.\:er ?.Q steht mit dem offenen rechten Ende des Extruders, wie in 'Sir.» 1 re:^-,oir t, Jn Verbindung und kann das unter Druck c;tehendo um! re^chit'ol. one thernoplastir.che Material aufnehmen uim d :■.:·. r H ιη· ni t einem ,^asförrai/'i-'n Treibmittel mischen. V/i <·· ar, bot· Leu .¹IiK- I'M.;. ϊ> err ι cht] i ch, v/ei:5t der Miacher eine rohrf örrni^e wandung r¹", die einen 7,ylin<ir i L-chen Durchf^ng be- r.renzt mit. i.'ituvr ^lTnun:- oder oinem Einlaß 24 zum Einleiten der, Troi nr.j ttc"·] π -ϋίΓ. I π.· brfoncicre it't die Cf fnuig 24 über das Rohr ;i^ri mit eir;rr ..jucl Ie eines /:acf örmi^en Treibmittels wie i;.h. mit S ti ck.· to Γ Π ."fenrn :^Ί('' verbündt^., die auf einen Druck von z.B. etwa ;ό kr/™¹ ('jOL¹ Ff und/Zoll ) gehalten werden können. Diener verh^:;] l.n LsinaUi." niedrige Druck reicht rms, um zu bew ..i'keii, μ :. ■'■■ r ','> l \ r.-r. t .o.t"^r in d< >n Iiirrt'T-r ei ni.ri tt und mit ti···. i,h<-r[.ot>! ■-.-1. i .·'■-■]··!; I-i·: t"r i al vermischt wird. Wie oben er- \v^:ihnt, rüui.'- der Dr"^k den erhaltenen Gemisches auf einer Höhe gehalten werden, welche ausreicht, um ein Ausschäumen zu ver-

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	diesem	• I · · · »	-	beispielsweise	etwa 35 kg/cm	herkömmlichen
■ · ■ * ·	tischen		Zweck im Falle der meisten her-
- 8a	•	Materialien und
hindern, wobei ein Druck von
(500 Pfund/3oll2) zu
kömmlichen thermoplas
Treibmittel ausreicht

Der Mischer 20 weist ferner eine Schnecke 28 auf, die in dem Durchgang fest angeordnet ist. Insbesondere umfasst die Schnecke 28 eine Mittelwelle 29, die in dem Durchgang koaxial angeordnet ist, sowie einen Plansch 30, der spiralförmig um die Welle herum angeordnet ist, wobei der Plansch an einem Ende einen ersten Abschnitt 31 und an der entgegengesetzten Seite einen zweiten Abschnitt 32 aufweist. Pig. zeigt, daß der Plansch 30 einen Hauptdurchmesser hat, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Durchgangs ist, um einen Spielraum zwischen dem Außenumfang des Flansches und der Innenwand des Mischers zu bilden. Eine Anzahl von Punktschweißungen 34 erstrecken sich zwischen dem Außenumfang des Flansches und der Mischerwand, um die Schnecke 28 unbeweglich zu befestigen.

Aus der Beschreibung der Arbeitsweise des Mischers ist ersichtlich, daß ein erster Teil des geschmolzenen thermoplastischen Materials, das am linken. Ende (Fig. 3 eintritt, entlang einer spiralförmigen Bahn geleitet wird, die durch den Flanschabschnitt 31 der Schnecke gebildet ist, wobei ein zweiter Teil des Materials entlang einer linearen Bahn zwischen dem Außenumfang des Flansches und der Mischerwandung geleitet wird, um ein inniges Vermischen des geschmolzenen thermoplastischen Materials mit den bei 24 eintretenden Treibmittel ku bewirken, wiihrend das Material seine Bewegung entlang der Bewe^ungsbahn fortsetzt. Es ist auch ersichtlich,

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dal.t der zweite Plnnschabachnit·!. 32 des Mischers einen Teil des Gemisches entlang einer entgegengesetzt gerichteten spiralförmigen ßahn leitet, um das innige Vermischen der neiden Materialien weiter zu fördern.

Aus iss Mischer 20 wir3 u.ig geochnioiSwieri Gemisch aus dem thermoplastischen Material und dem Treibmittel in ein Verteilungarohr 38 gefördert, das mit den iarallelleitungen 40, 41 und 42 in Verbindung steht, die zu den Speicherkammern 44, 45 bzw. 46 führen. Unabhängige Ableitungen 48, 49 und 50 führen von der zugeordneten Speicherkammer durch die .einrichtung 54 zur wahlweisen Verbindung und in die i'Ormeinrichtung 56. Insbesondere ist jede der Ableitungen 48, 49 und 50 durch Ventile 58 bzw. 59 bzw. 60 gesteuert, um eine Verbindung zwischen der zugeordneten opeicherkammer und einer der Einspritzöffnungen 64, 65 und 66 herzustellen. Diese öffnungen können in eine einzelne i'orm einer = . verhältnismäßig komplizierten Konfiguration oder aber in

eine juorm führen, welche drei verhälnismäßig kleine ge

sonderte Bestandteile aufwt ^t,

«jedes der ventile 5ö, 59, 60 v/eist eine herkömmliche Konstruktion auf und hat einen übersetzbaren Kolben 67 sowie eine herunterhängende Stange 68, die so angeordnet ist, daf3 das jJurchlaufen durch die entsprechenden Ableitungen wahlweise gesperrt wird, jede der Stangen trägt eine Querplatte 69 zu einem Zweck, der nachfolgend beschrieben wird.

Ein pneumatisches Drucksystem 7ü ist vorgesehen, welches eine .i.uftdruckquelle 71 aufweist, wobei jedes der Ventile 58, 59, 60 durch ein einzelnes Vierwegventil 72 b/,w. 73 bzw. 74 sowie durch Verbindungsleitungen 75 und 76 gesteuert wird, um die jColben 67 wahlweise zu heben und eine Verbindung zwischen den betreffenden Ableitungen und Form-

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einrichtungen herzustellen bzw. um die Kolben niederzudrücken, um die Verbindung zu sperren. Das Ventil 72 wird durch die Elektromagneten 77 und 78 des Ventils 73 durch die Elektromagneten 79 und 80 und das Ventil 74 durch die Eleh.tromagneten 81 und 82 gesteuert.

Jede der Speicherkaminern 44, 45 und 46 weist einen ersten Kolben 84 auf, der zwischen einer unteren Stellung, welche eine nicht ausgedehnte Kammer bildet, und einer oberen Stellung übersetzbar ist, welche eine ausgedehnte Kammer bildet. Ein zylindrisches Kolbengehäuse 85 ist neben jeder Speicherkaminer angeordnet und trägt einen zweiten Kolben 86, der zur koaxialen und entsprechenden Übersetzung mit dem ersten Kolben 84 in der zugeordneten Speicherkammer angeordnet ist, wobei die beiden Kolben durch die Stange 87 miteinander verbunden sind. Das Kolbengehäuse 85 bildet einen ersten Bereich 88 oberhalb des zweiten j Kolbens 86 und einen zweiten Bereich 3°, unterhalb desselben.

• Sine erste !Druckeinrichtung 90 steht mit dem ersten Be-

^: reich 88 jedes Kolbengehäuses in Verbindung und kann den

• ersten und den zveiten Kolben unter einem verhältnismäßig ; * P\

\ hohen Druck von z.B. etwa (2000 - 3000 Pfund/Zoll )nach

■ unten schieben. Bei der dargestellten Ausführungaform

j/ weist jede erste Druckeinrichtung 90 eine !«'lasche 91 mit

j;· Druckgas wie z.B. Luft oder Stickstoff, ein Kohr 92, die

; mit dem Kolbengehäuse in Verbindung steht, und eine LJei.'■■■

':. einrichtung 93, die von der Bedienungsperson für uie Vor-

. richtung beobachtet werden kann. Aue; eine ölschicht 94

t kann oberhalb jeder der Kolben 86 vorgesehen v/erden, die

j als Dichtung für das Gas in dem Drucksystera dient.

Eine zweite Deckeinrichtung 100 steht mit dem aweiten Bereich 89 jedes Gehäuses in Verbindung, um den ersten

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und den zweiten Kolben o4 bzw. 86 gegen die Kraft der Einrichtung 90 nach oben zu schieben. Insbesondere weist dis System 100 einen hydraulischen Flüssigkeits-Vorratsnehiilter 102, eine iuinpe 104, eine !!auptverteilerleitung

105 mit einem ernten d-irin angeordneten Ventil 106 und drei sekundäre Leitungen 107, 108, 109, riuf, welche zum zweiten Bereich 89 jedes Gehäuses 85 führen. Das Ventil

106 wird durch die L'lektromngneten 110 und 111 zwischen einer ersten Stellung, in welcher die rumpe 104 mit der Leitung 105 in Verbindung steht, um ijruckflüssigkeit in diese Leitung au liefern und einer zweiten Stellung in welcher die Leitung 105 mit der Dntlastungsleitung 112 in Verbindung steht, um das Strömungsmittel in aen Vorratsbehälter 102 einzuführen, gesteuert. Die Pumpe ist somit auf solche V.eise ausgebildet, daß sie einen Zwischendruck von beispielsweise (500 - 2500 Pfund/Zoll ) in der Leitung 105 wahlweise aufrechtzuerhalten.

Jede der Sekundär!υitungen iö7_; 108 und 109 weist ein Kugelventil 114, 115 bzw. 116 auf, wobei diese wiederum durc.\ die pneumatischen Vierwegventile 118, 119, 120 gesteuert werden, die mit der uuftdruckqifclle 70 verbunden sind. Jedes der Vierwegventile weist ein i'aar steuernder .wlektromagnctij auf, welche die Bezugszeichen 121_r122, 123-124 bzw. L25-126 haben. Zusätzlich weist jede der Sekund'irleitury.en ein von Hand einstellbares oder verstexlbares Zumel3ventil 127 zu den nachfolgend beschriebenen Zwecken auf.

Die selbsttätige Aroeit:;weise der Vorricnti-ng wird durch eine Anzahl von rk.grun^urHchalLorn odor Grenzschaltern gesteuert, diu neben jeder SpeicnerKammer, wie in den Fig. 1 und -' /:■■:;■■ ißt, na-irv.'eiüe angeordnet sind. Insbe-

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111,1ft · ■ ,

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sondere zeigt jede Speicherkammer einen oberen doppelpoligen Schalter 130, der an einer senkrechten Stange 131 verstellbar befestigt ist, um somit eine Höhenverstellung oder senkrechte Einstellung in Bezug auf die Ansammlung zur Kammer ermöglichen, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die unteren Pole 132 jedes Schalters 130 sind auf solche Weise in Keine geschaltet, daß das Schließen jedes Schalters 130 erforderlich ist, um den Zeitgeber 134 auszulösen, wie nachfolgend beschrieben. Hie oberen Pole 135 der Schalter 130 betätigen unabhängig den zugeordneten Elektromagneten 12I₅ 123 oder 125. Sobald diese Elektrcmagnete betätigt worden sind, wird d s zugeordnete Ventil 114, 115 oder 116 in die Schließstellung gedreht. Die Elektromagneten 1?2, 124 und 126 werden verwendet, um diese Ventile wieder zu öffnen, wie nachfolgend erläutert. Ein unterer doppelpoliger Schalter 138 ist unmittelbar unterhalb jedes Schalters 130 angeordnet, wobei ein Kontaktarm von der Stange getragen wird, um somit einen dieser Schalter in jeder der gehobenen oder gesenkten Stellungen der Kolben 86 und 84 zu schließen.

Wie aus der nacnfoigenden üeschreibung besser ersichtlich, steuert die senkrechte Einstellung des Schalters 13U entlang der Stange 131 wirksam das Volumen des Gemisches, das in der zugeordneten Speicherkaramer aufgenommen worden ist.

'..ie oben erwthnt, wird der Zeitgeber 134 betätigt, nachdem sämtliche Kolben ihre oberen Stellungen erreicht haben und sämtliche Schalter 13^ geschlossen worden sind. Der Zeitgeber 134 ist eine herkömmliche elektrische Verzögerungssehnl tung einer Bauart, die dem "Fachmann allgemein bekannt ist, wobei dieser Zeitgeber so ausgebildet

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ist, daß er die lilocke 142 unverzüglich mit Energie beliefert, um die die Bedienungsperson von der bevorstehenden Entleerung der Speicherkammer zu warnen, damit dann die Elektromagneten 77, 79, 81 und 111 nach einer Verzögerungsdauer von beispielsweise etwa 10 Sekunden zu betätigen, nie Elektromagneten 77, 79 und 81 bewirken, daß die ventile 72, 73 und 74 Druckluft durch die .Leitungen 75 leiten, um gleichzeitig die Kolben 67 zu heben und somit eine Verbindung zwischen den Speicherkammern 44, 45 und 46 und der ü'orm 56 herzusteilen. Der Elektromagnet 111 überführt das ventil 106 xn seine zweite Stellung, in welcher das Druckmittel in der Leitung 105 ausströmt. Somit wirkt der Zeitgeber als ein Sicherheitsmerkraal zum Warnen der Bedienungsperson von der bevorstehenden Entleerung und zum i,Tmöglichen, daß die Bedienungsperson Maßnahmen trifft, daß die Form geschlossen wird und bereit ist, die Beschickung aufzunehmen, ώϊη EntJastungs- oder kippventil 144 kann gegebenenfalls in dem verteilerrohr 38 angeordnet sein, um die Beseitigung überschüssigen thermoplastischen Materials während dieser Verzögerungsperiode zu ermöglichen.

Die oberen "Pole 146 der Schalter 138 sina in Keihe geschaltet, so daß, wenn sämtliche Schalter geschlossen sind, der elektromagnet 110 des Ventils Iu6 betätigt werden wird, um das ventil 106 in seine erste stellung zurückzuführen, in welcher 'lie ι umpe 104 unter uruck stehende otromungsmittel zu der Leitung 105 zuführt. Jeder der unteren Pole 147 der .jchaLter 138 sind mit einem der Elektromagneten 78, 80 odar 82 unabhängig verbunden. Somit betätigt beispielsweise das Schließen des der Kammer 44 zugeordneten Schalters 138 den Elektromagneten 78 des entsprechenden Ventils 72,um den Druck aus dsr Quelle 71 in die Leitung 76 zu leiten und somit deji Kolben 67 niederzudrücker und die Ver-

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bindung durch die beitung 4M zu sperren. AuU er obigen ist ersichtlich, dnß die Ventile 58, 59 ur. GO im wesentlichen gleichzeitig geöffnet werden, nüchtern n-'imtliche Speichcrkamrnurn eine vorbestimmte Menge des Kunststoffgemisches aufgenommen haben, wobei jedoch diese Ventile unabhängig geschlossen werden, nachdem die zugeordnete Speicherkammer entleert worden ist, das heißt nachdem sie ihre vorbestimmte KU.nge des Gemisches abgegeben hat. Dieses unabhängige Schließsystem ist vorgesehen, um zu vermeiden, daß das Gemisch aus einer Speicherkammer durch eine vorher entleerte Kammer und dann in die falsche Auslaßleitung läuft, wodurch gewährleistet wird, daii die richtige l.iaterialmenge durch jede der Einspritzöffnungen eingespritz wird.

Zur weiteren Steuerung der zeitmäßigen Regulierung der Ausströmung des thermoplastischen Materials aus den [■ Speicherkammern ist ein Schalter neben jeder Stange 67

vorgesehen, der durch die Platte 69 geschlossen werden

|. kann, wenn die Stange ihre obere Stellung erreicht. Die-

f se Schalter 150, 151 und 152 sind mit den Elektromagneten

t 122 bzw. 124 bzw. 126 unabhängig verbunden, die wiederum

bei ihrer Betätigung dazu dienen, um die Kugelventile 114,

fe 115 und 116 wieder zu öffnen. Somit wird die zweite Druck-

t einrichtung 100 für jede Speicherkammer unabhängig ausge-

ί löst, nachdem die Verbindung mit oer i'orra 56 hergestellt

f worden iat.

wun wird aie Arbeitsweise der Vorrichtung näher beschrieben. U/ährend der Extruder 1? auf herkömmliche V.oise arbeitet, wird das geschmolzene thermoplastische i.iaterial in den Mischer 20 mit einer im wesentlichen gleichraäi3igen Geschwindigkeit und einem verhältnismäßig niederen Lruck von beispielsweise etwa(500 Pfund/Zoll²)g_eloitet. 3tick-

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stoff aus uen Flaschen 26, in welchen das Gas bei einem entsi rechenden Druck von etwa(500 Pfund/Zoll )gehalten wird, tritt in den Mischer durch die Öffnung 24 ein und wird, wie oben beschrieben, mit dem thermoplastischen Material innifr vermisch+·.

Aus dem Mischer 20 wird das Gemisch in das Verteilerrohr 33 und durch die Leitungen 4-0, 41 und 42 zu den dargestellten drei einzelnen Speicherkammern 44, 45 und 46 geleitet. Aus Pig. 1 ist ersichtlich, dafJ die SpeicherkamrrKT in der gezeigten Art, bzw. iiu-nfigurotion gefüllt sind und da(3 die Schalter 130 in geeigneten unterschiedlichen Höhen angeordnet sein können, um die in jeder Gpeicherkammer gesammelte Beschickung zu steuern. ±)er Schalter 138, der der 3peicherkammer 45 zugeordnet ist, ist beispielsweise in einer niedrigeren Stellung als die übrigen Schalter gezeigt. Somit schließt dieser Schalter zuerst, ννοϋϋ die Kolben £34 durch ä.as 6 iii υ .fei« ende Gemisch angehoben werden, wobei durch die Schließung desselben der zugeordnete Elektromagnet 123 des Ventils 119 betätigt wird, lim den Druck aus der Quelle 71 in die entsprechende zeitung zu leiten, damit das Ventil 115 geschlossen wird. Da die Leitung iOb mit dem hydraulischen Strömungsmittel aus der Druciceinricntuüg 100 gefüllt worden ist, wird jede weitere Aufwurtsbewegung der ^olben 84 und 86 der Kammer 45 wirksam vermieden. Auf diese '»!eise kann diese Kammer nicht mehr aus dem i.unststoffgemisch aufnehmen.

sämtliche Schalter 130 geschlossen sind, so wird der Zeitgeber ΓΊ4 betitirt, um die· Glocke 142 zu betätigen, wobei nach einer Verzögerun;: von 10 Sekunden er gleichzeitig die Elektromagneten 77, 79, dl und 111 betätigt. Die ersten drei aieser Elektromagneten bewirken, daß die Kolben

* 35 kg/cm

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β I gehoben wurden und somit eine Verbindung durch die Leitungen 4B, 49 und 50 zur form 56 hergestellt wird, wobei der rilektromagnet 111 bewirkt, daß das Ventil Iü6 seine zweite Stellung zum Senken des Druckes in der Leitung 105 einnimmt? Hierbei ist jedoch zu beachten, daß der Jruck in den Bereichen 89 zunächst nicht unverzüglich durch diese Handlung aufgehoben wird, da die Ventile 114, 115 und 116 geschlossen sind.

Sobald jede Stange 67 ihre obere Stellung erreicht, wird der zugeordnete Schalter 150, 151 oder 152 geschlossen, um das entsprechende Ventil 114, 115 oder 116 zu öffnen. Zu diesem Zeitpunkt ist der jruck in den Bereichen 89 aufgehoben, wobei die Kolben 84 und 86 durch den hohen Druck in den Bereichen 88 aus der ersten jjruckeinrichtung 90 rasch niedergedrückt werden, wodurch das (iemisch auH jeder 3peicherkammer rasch in die Form hineingetrieben wird. Aus der obigen Beschreibung ist auch ersichtlich, daß die Aufhebung des Druckes in den Bereichen 89 der drei Jpeicherkammern im wesentlichen gleichzeitig erfolgt, wobei jedoch zu beachten ist, daß geringe Unterschiede der Geschwindigkeit, mit welcher die Kolben 67 angehoben werden, zu einer geringfügigen Veränderung der zeitmäßigen Regulierung der Ausströmung aus den drei Kammern führen kann.

Um den Sammel- und Ablaßschritt zusammenzufassen, übt die vereinigte Wirkung der ersten Druckeinrichtung 9υ und der entgegengesetzten zweiten Druckeinrichtung 100 eine erste Abwärtskraft auf die Kolben 86 (und somit auch auf die Kolben 84) aus, die ausreicht, um das Schäumen des thermoplastischen Materials zu vermeiden, während es sich innerhalb der Kammern 44, 4*3 und 46 sammelt, oobald die zweite

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Druckeinrichtung 100 durch die Ventileinrichtung ausgelöst wird, welche das ventil 106 aufweist, wird eine zweite Abwärtskraft mit einer größeren Intensität als die erste Kraft auf die Kolben 86 und 84 ausgeübt» um das Geraisch aus jeder Kammer in die Form rasch hineinzutreiben. Die Zumeßventile 127 können verwendet werden, um die Geschwindigkeit einzustellen, mit welcher die zweite Druckeinrichtung 100 ausgelöst wird, um somit die Geschwindigkeit zu steuern, mit welcher das Gemisch in die Form hineingetrieben wird. Diese Geschwindigkeitssteuerung ist oft vom Nutzen, um eine richtige Verteilung der Beschickung innerhalb der Form zu erzielen.

Sobald sämtliche Kolben 84 ihre vorbestimmten unteren Stellungen erreichen, schließen die Hebelarme 139 die Pole 146 der Schalter 13ö um den Elektromagneten 110 zu betätigen und den Druck ?■.?·. der Leitung 105 und somit in den Bereichen 89 unterh.ixb der Kolben 86 wieder herzustellen. Sobalö jeder Kolben 84 seine untere Stellung erreicht hat, wird der untere Pol 147 des zugeordneten Schalters 147 zum zugeordneten Elektromagneten 78, 80 oder 82 geschlossen, um den Druck aus der Quelle 71 durch die Leitungen 76 zu leiten. Der Kolben 67 des entsprechenden Ventils 58, 59 oder 60 wird somit niedergedrückt, um die Verbindung zwischen der Jj'orm und der Speicherkammer zu sperren. Sobald sämtliche Ventile 58, 59 und 60 somit geschlossen worden sind, wird die Vorrichtung auf die oben beschriebene Weise selbsttätig seine zyklische Arbeit wieder aufnehmen. In der Zwischenzeit kann die Jj'orm geöffnet und der Gegenstand bzw. die Gegenstände entfernt werden.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden soweit sie einzeln oder in Kombination ^e^enüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

. ' - Ansprüche -

Claims (1)

1. Neue Schuozansprüche

   1. Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen aus geschäumtem, thermoplastischem Material, gekennzeichnet durch einen Extruder (12) zum Schmelzen und Weiterbefödern des Materials, einen mit einem Druckbehälter (26) für ein gasförmiges Treibmittel verbundenen Mischer (20), sowie mindestens eine von dem Extruder über eine Rohrleitung (38) beschickte, zylinderfönnige Speicherkammer (44, 45_X 46) mit je einem einen Zylinderraum abschließenden ersten Kolben (84). der mit einem zweiten Kolben (86) mechanisch durch eine gemeinsame Kolbenstange (87) gekoppelt ist, dessen beiden Kolbenseiten (88, 89) von je einer Druckmittelquelle (90, 100) mit einstellbarem Druck beaufschlagbar sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichriet, daß an jede Speicherkammer (44, 45* 46) eine unter geringem, das Schäumen des Gemisches zulassenden Druck stehende Formeinrichtung (56) über Einspritzöffnung^n (64, 65* 66) angeschlossen ist, die durch beim Herausdrücken des Materials aus den Speicherkammern (44, 45, 46) sich öffnende Ventile (58, 59* 60) steuerbar sind.

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   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des die Speicherkammern (44, 45, 46) abschließenden Kolbens (64) durch einen einstellbaren Anschlag (130) begrenzt ist.

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daS die den zur Speieherkammer (44, 45, 46) hin gelegenen, von dem zweicen Kolben (86) abgeschlossenen Zylinderraum (89) über eine Druckleitung (105* 109) beaufschlagende Iruckmittelquelle (100) als Puiijpe (104) ausgebildet ist, die über ein wahlweise steuerbares Ventil (IO6) an die Druckleitung angeschlossen ist.

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch ein in dar von der Pumpe (104) zum zweiten Kolben (86) führenden Druckleitung (105, 109) vorgesehenes Ventil (114, 115, II6), das durch den den Hub des die Speicherkammer (44, 45, 46) abschließenden Kolbens (84) begrenzenden Anschlag (I30) schließbar ist, wobei zugleich die zur Porm^inrichtung (56) führenden Ventile (58, 59* 60) geöffnet werden.

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5» gekennzeichnet durch eine an der Kolbenstange (87) befestigte Stange (133), die an dem Hubbegrenzungsanscnlag (13O) des Kolbens (84) zur Anlage kommt, wobei der Anschlag von einem Schalter (132, 135) gebildet ist.

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein von Hand verstellbares Regelventil (127) in der Druckleitung (105, IO9) von der Pumpe (104) zum Zylinder (85) des zweiten Kolbens (86).

   Vorrichtung; na - 3 - durch ge (56) 6. k e η η ζ e i cn Anspruch 2, da Forraeinrichtung Ein- einen einzi Iren c h π e t, cuiß die und daß jeds der Hohlraum aufweist

   spritzöfinun.^en (64, Cj), 66) mit diesem Hohlraum in in Abstand voneinander liegenden Stellen in Verbindung steht,

   9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch Gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung (56) eine Anzahl getrennter Kohlräume aufweist und daß jede der Einspritzcffnungen (64, 65, 66) mit einem getrenn ten Hohlraum in Verbindung steht.

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (20) aus einem zylindrischen Rohr besteht, dessen Wand (22) eins Änschlußöffrvdng (24) für die Zufuhr des gasförmigen
   Treibmittels aufweist und in dem zwei schraubenförmige Schnecken (31, 32) von entgegengesetzter Steigung befestigt sind, deren Schraubengänge (JO) einen Spalt zur Wand (22) des Rohres freilassen.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen
   Schnecken (3I, 32) in dem Mischer (20) um eine Achse

   (29) herum befestigt sind.