JPH01299021A

JPH01299021A - 膨張可能なプラスチック粒子から成る成形品を製造する方法と装置

Info

Publication number: JPH01299021A
Application number: JP1087153A
Authority: JP
Inventors: Hans Erlenbach; ハンス・エルレンバツハ
Original assignee: Erlenbach GmbH and Co KG
Current assignee: Erlenbach GmbH and Co KG
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1989-12-01
Also published as: EP0336225A2; US5037592A; DE3836875A1; EP0336225A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、２部分又は多部分から成る型工具の型キャげ
ティ内でプラスチック粒子を熱作用下で膨張させかつ本
来の型壁に向って成形し、このために該型壁を、その外
側に配設された蒸気室内へ導入された高温水蒸気によっ
て加熱し、しかも、膨張されたプラスチック粒子を、型
キャビティ内へ導入された水蒸気によって互に溶着し、
かつ型工具内でこうして形成された成形品を、液体膜力
と蒸気室の排気とにより本来の型壁を冷却することによ
って安定化させ次いで離型する型式の、膨張可能なプラ
スチック粒子、。

特に前発泡されたポリスチロル粒子から成る成形品を製
造する方法と装置に関する。

〔従来の技術〕

前記形式の公知の方法と装置では型壁の冷却は、西独国
特許出願公開第３１　１５　７７３号明細書に基づいて
公知になっているように（冷水であれ、予熱水であれ）
水を注水することによって行われる。しかしながら、冷
却媒体としての水、あるいは冷却操作を助成する付加的
な媒体を注入乃至噴入することによる欠点は、溶着のた
めに使用される水蒸気の、成形品内に収容される残分が
成形品そのものの中で凝縮されることである。それゆえ
に成形品は、湿った又は濡れた状態でしか、もしくは湿
った表面のままでしか離型することができない。それの
みならず、冷却媒体と・して蒸気室内へ注入又は噴入す
べき水を使用することは、水中に含有される物質特にカ
ルシウム化合物が、膨張可能なプラスチック粒子内に含
まれ友物質、特に被覆層として粒子に設けられた滑剤と
相俟って、蒸気室に面した型壁の背面に、きわめて除去
しにくい己な多（実際にもはや除去できない）厚いライニング状を形成
するという著しい欠点を有している。このようなライニ
ングは、蒸気室から型壁への熱伝導特性を著しく低下さ
せ、これに工って型工具の熱エネルで的な効率をも低下
させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

これに対して本発明の課題は、膨張可能なプラスチック
粒子から成る成形品ヲ羨造する方法と装置を改良して、
−面では著しく改善されたエネルギ効率及びそれに伴っ
て運−転中のエネルギ消費量の顕著な減少化全可能にし
、他面において型壁背面における有害なライニングを効
果的に避けることができ、かつ究他的には装置部分に付
加的な経費をかけることなく、付加的な時間及びエネル
ギ・を消費する必要なしに、膨張されたプラスチックか
ら成る乾燥した成形品を失透することができるようにす
ることである。

〔課題を解決するための方法上の手段〕前記課題を解決
する本発明の方法上の構成手段は、本来の型壁を、水蒸
気から生成した凝縮物ｅ！気堅の排気下で気化すること
によって冷却し、かつこの冷却のために、少なくとも冷
却開始時点以前に、当該蒸気室に面した前記本来の型壁
の背面に対して、前記気化すべき凝縮物を該蒸気室内部
において、凝縮物沸点温度に等しい温度でか又は該沸点
温度よりもごく僅かなケルビン、最大でも１０Ｋ、低い
温度で賦４し、しかも前記沸点温度が前記型壁背面に凝
縮物を賦与する時点に前記蒸気室内に支配する圧力に相
当するような温度である点におる。

その場合、処理中に生じる水蒸気凝縮物を捕集し、かつ
、本来の型壁を冷却するのに使用すべき凝縮物量の少な
くとも一部分として採用することが可能である。

〔作用〕

この場合本発明の出発点となっている新規な認識と確認
は、蒸気室から蒸気を放出しかつ該蒸気室に真空を付勢
する場合には、沸点温度又はほぼ沸点温度にある凝縮物
を気化すれば、離型可能になるまで成形品を安定化させ
るために型壁を充分に冷却することが可能になるという
ことである。成形品の形状がきわめて単純で、従って本
来の型壁の構成が著しく単純であれば、場合によっては
、水蒸気の放出時、ひいては蒸気室内で生じる放圧時に
型壁背面に付着する凝縮物量だけを、蒸気室の排気中に
気化することによって本来の型壁を申し分なく冷却する
ことが可能である。しかしながら概して付加的な凝縮物
量を型壁背面に供給することが必要である。

しかしいかなる場合にも成形品を安定化するための型壁
の冷却は、安定化温度範囲までしか、要するに、膨張可
能なプラスチックの後膨張が離型後にはもはや生じない
ような温度までしか行われない。型壁は、離型のために
型を開く場合にもなお比較的温い。これによって次の作
業サイクルにおいて型を加熱するためのエネルギ消費量
が著しく低減し、それのみならず該次期作業サイクルに
要する時間も著しく短縮される。

蒸気室に真空を付勢しつつ、該蒸気室に面した型壁背面
で捕集された凝縮物及び、場合によっては補充供給され
た凝縮物を気化することにより型壁を冷却することによ
って冷却操作のソフトな進行が得られるので、型キャビ
ティ内にある多孔質成形体における水蒸気残分も該多孔
質形体から蒸発することができ、かつ、型壁の急冷を急
速に開始する場合に避けられなかった凝縮が前記成形体
の気孔内で生じることはない。

プラスチック粒子を溶着するための成形体の蒸気処理は
一般に、型壁内に装着された蒸気処理ノズルによって蒸
気室から行われるので、蒸気室の排気と相俟って、多孔
質成形体内に含まれる水蒸気も充分に抽出される。成形
体の内部ですでに凝縮物がすでに生成しているようなこ
とがあっても該凝縮物は、蒸気室内に発生した、しかも
蒸気処理ノズルを通って成形品にまで作用する真空によ
って確実に気化される。このようにして、成形品の内部
からと型壁とからの成形品の複合冷却を生せしめること
が可能になり、これによって、成形品壁の熱伝導性が低
いにも拘らず、成形品の効果的な冷却と効果的な乾燥が
惹起される。気化による冷却のために本発明でもっばら
使用されｂ＃縮物は、冷却段階の開始時には比較的高温
であシ、すなわち、沸点温度に等しい温度でか又は該沸
点温度よシ僅かに低い温度、最大でも１０に低い温度で
、要するに、当該の膨張したプラスチック材料の安定化
温度よりも著しく高い温度で使用される。従って従来公
知の方法とは異なって型壁の冷却は、型壁表面に対する
冷い冷却媒体の賦４に関連して行われるのではない。こ
れによって型壁及び成形品表面の急冷、就中、局所的な
急冷は完全に避けられる。プラスチック粒子の強力溶着
は、型工具内にある成形品の表面範囲では時間的になお
冷却段階にまで及ぶことができる。このように本発明の
方法・によって溶着の改善ひいては成形品表面構成の改
善が得られる。蒸気残分の抽出と生成凝縮物の気化とに
よって成形品内部で始まる冷却動作の活用と相俟って冷
却操作をソフトに進行させることによって、表面から内
部に至るまでの成形品壁構造の均一性も得られる。型壁
背面に賦与される凝縮物の温度は、冷却操作開始時には
、蒸気室内の圧力によって決まる凝縮物沸点温度よりも
１Ｋ〜２Ｋだけ低いのが殊に有利である。このことは、
付着によって型壁背面で捕集されて其処から再気化され
る凝縮物についても、また特に、蒸気室内の放圧時に型
壁背面に付着してそこで捕集された凝縮物以外に、なお
沸点温度に等しい温度にか又は該沸点温度よりも俺かな
ケルビンだけ低い温度に調整されて型壁背面にスプレー
又は噴射されるような凝縮物についても当て嵌まる。

本発明の構成では、型壁を冷却すべく気化する九めに使
用される凝縮物量の少なくとも一部分は、同一の処理サ
イクルの、冷却に先行する処理段階中に、蒸、気量に面
した各型壁背面に付着する凝縮物を該背面で捕捉しかつ
保留することによって自動的に回収されかつ該背面から
直接に冷却のために再気化される。この捕捉された凝縮
物量は大抵の使用例では冷却操作のためには光分ではな
いので、本発明では、蒸気室内で生じ各型壁の背面から
遊離した凝縮物が捕集され、かつ少なくとも部分的には
、気化のために規定された凝縮物量としてか又は、気化
のために規定された凝縮物量を補充するｔめに、蒸気室
に面した各型壁の背面にスプレー又は噴射されるのが有
利である。先行の処理サイクル中又は同一の処理サイク
ル中に生じる凝−一が冷却のために光分でない場合（こ
れは装量の稼働開始期に生じることがある）、稼働のた
めに発生した水蒸気部分から光分な凝縮物を生成するこ
とが可能である。いかなる場合にも、冷却のために処理
経過中に生じる凝縮物１を補光するための導管水は、冷
却に要する以上であってはならない場合には、凝縮物は
簡単に蒸気発生器へ戻すことができ、る。

蒸気室内で生じ各型壁の背面から遊離した凝縮物は本発
明では各蒸気室から取出され、集められ、かつ、本来の
型壁の冷却を開始するために先ず、型壁背面に凝縮物を
賦与する際に各蒸気室内に支配する圧力に相当するよう
な沸点温度よりも数ケルビン低い温度に前記凝縮物は調
整され、かつ、こうして温度調整された凝縮物は蒸気室
内部でガス状媒体殊に水蒸気により、冷却すべき型壁の
背面にスプレー又は噴射される。多数基の発泡成型機を
稼働さセる場合には、すべての発泡成型機において主し
る遊離した凝縮物を集中式に捕集し、集中式に調製・準
備し、冷却の必要度に応じて個々の発泡成型機に再分配
するのが有利である。その場合集められた凝縮物は、水
蒸気から発生した新鮮凝縮物に工って補光又は調製され
る。

型壁背面に賦与するために調整された凝縮物温度全実際
に使用部位に達するまで維持するためには、蒸気室への
冷却媒体供給導管を常時凝縮物で充填した状態に保ち、
該凝縮物を冷却時間以外にも、熱交換器を通して循環さ
せることによって常時、沸点温度よりも数ケルビンだけ
低い温度と、スプレー又は噴射に適した圧力とに保つの
が有利である。

例えば膨張されたポリスチロルから成る成形品を製造す
る場合には本来の型壁は約７０〜８０℃の温度に冷却さ
れ、その場合凝縮物は冷却操作開始時には温度９８〜１
００℃で、蒸気室に面した型壁背面にスプレー又は噴射
されると共に、蒸気室内の絶対圧は１バールの範囲に保
たれる。

型壁背面に凝縮物を確実に均等分配するためには、冷却
のために型壁背面にスプレー又は噴射すべき凝縮物ｆｃ
２．５〜３．０バールの圧力で蒸気室内へスプレー又は
噴射し、かつその際蒸気室内には冷却中に大気圧を起点
として排気によって約２００〜３００ミリバールの絶対
圧への減圧を発生させるのが有利である。

〔課題を解決するための装置上の手段〕膨張可能なプラ
・スチツク粒子、特に前発泡されたポリスチロル粒子か
ら成る成形品を製造する本発明の方法を実施する装置は
、２部分又は多部分から成る型工具を有し、該型工具の
型キャビティが本来の型壁によって形成されており、該
型壁の背面には、水蒸気により該型檀を加熱するための
蒸気室が、また前記型壁には、型キャビティ内へ蒸気を
供給するための蒸気供給装置が設けられており、かつ前
記蒸気室内には、冷却液を制御しつつ注入又は噴入する
装置が装備されている形式の製造装Ｒ′を出発点として
いる。

すでに述べた課題全解決する本発明の装置上の構成手段
は、本来の型壁が、各蒸気室に面した背面に、凝縮物を
保ちかつ蒸発させるために構成された表面を有し、かつ
冷却液を注入又は噴入する装置が、前記型壁の背面に方
向づけられたスプレー装置又は噴射装置を有し、該スプ
レー装置又は噴射装置が、光分なスプレー圧又は噴射圧
を発生させるために構成された凝縮物搬送装Ｒを介して
凝縮物用の集合・調製装置に接続されており、また前記
蒸気室が、その内部で生じて前記型壁の背面から遊離し
た凝縮物を導出する装置を有し、該導出装置が前記凝縮
物を冷却媒体として使用するために前記集合・調製装置
に接続されている点にある。

〔作用〕

本発明の装置を本発明の方法で稼働する場合、最適の熱
・エネルイー効率を得るため、かつ又、サイクル時間を
できるだけ小さく保つために特に有利である。それとい
うのは、型壁で生じた型温度と離型温度との間には、変
形加工すべき材料に無条件に必要となるような温度差し
か設定されないからである。本発明の装置は蒸気所要量
に関しても特に節減して稼働することができる。

本発明の装置では蒸気室の少なくとも１つ、殊に有利に
は各蒸気室がその下部分に捕集装置として凝縮物溜めを
有し、かつ少なくとも１つの蒸気室、殊に有利には各蒸
気室、の内部には、当該型壁の背面に実質的に方向づけ
られたスプレー装置又は噴射装置が設けられておす、シ
かも該スプレー装置又は噴射装置は、充分なスプレー圧
又は噴射圧を発生させるために構成された凝縮物搬送装
置を介して前記凝縮物溜めに直接的又は間接的に接続さ
れており、かつ、凝縮物を調製・準備し、特に該凝縮物
の温度を調整するための装置が前記の凝縮物溜め又は凝
縮物搬送装置内に組込まれているのが有利である。

本発明の構成手段を備えた比較的小型の発泡成型機では
前記の基本的構成は、凝縮物溜めと同−蒸気室又は同一
機械のスプレー装置又は噴射装置とを直結することがで
きる。また本発明の構成手段を備えた複数基の発泡成型
機を有する比較的大型生産設備の場合には、蒸気室の凝
縮物溜めとスプレー装置又は噴射装置との間に複数基の
発泡成型機のために共通の集中式の凝縮物用集合・調製
装置を設けることも可能である。

この集中式の場合は、凝縮物を回収して集め・調製しか
つ分配する系内には勿論制御式の弁装置が組込まれ、そ
の場合、温度調整された凝縮物が使用部位に達するまで
設定温度をできるだけ維持するようにしなければならな
い。このために例えば、凝縮物排出導管を介して単基又
は複数基の成型機の蒸気室に接続された凝縮・吻捕集槽
が設けられており、該凝縮物捕集槽から凝縮物が凝縮物
搬送装置によって凝縮物加熱器を介して、蒸気室のスプ
レー装置又は噴射装置に通じる凝縮物供給導管へ移送さ
れる。凝縮物加熱器は例えば、水蒸気で稼働する熱交換
器であってもよい。このような熱交換器で生じる凝縮物
は、冷却のために定められた凝縮物に添加される。凝縮
物供給導管は、凝縮物加熱器を介して導かれて搬送ポン
プを含む循環路系として構成されており、該循環路系は
、スプレー装置又は噴射装置に配設された制御弁によっ
て制御されて循環運転にか、それとも前記スプレー装置
又は噴射装置への凝縮物供給Ｋ、切換えられる。

その際使用される制（財）弁は夫々、互に協働する弁対
から成っているのが殊に有利であう、つまり、スプレー
ノズル又は噴射ノズルに通じる凝縮物供給導管を一時的
に凝縮物循環路に接続する凝縮物弁と、前記スプレーノ
ズル又は噴射ノズルに通じる水蒸気供給路を一時的に開
く蒸気弁とによって構成されている。その場合は凝縮物
循環路をスプレーノズル又は噴射ノズルのできるだけ近
くまで導くことが可能になる。スプレーノズル又は噴射
ノズルと凝縮物循環路との間に不可避的に配置される単
一の凝縮物導管片は、該管片内を導かれる凝縮物め温度
の点で次の手段によって改善される。すなわち弁対から
導出される凝縮物供給導管と水蒸気供給導管とが、例え
ば共軸導管の形の１つの熱交換装置として一体化されて
おり、該熱交換装置内で水蒸気供給導管は凝縮物供給導
管のだめの加熱エレメントを同時に形成している。この
構成において稼働状態を更に改善するために弁対は、蒸
気弁が凝縮物弁よりも少し前に、凝縮物供給導管を凝縮
物循環路に接続するために開弁位置にもたらされるよう
に制御される。蒸気弁を短時間早めに開弁することによ
って、先ず水蒸気供給導管を通って尋かれる蒸気によっ
て凝縮物供給導管が加熱される。更にこうしてスプレー
ノズル又は噴射ノズル及び、該ノズルに前置されている
導管片が、凝縮物の供給される前に、簡単に水蒸気で掃
気され、とうして、所望の凝縮物温度を維持しつグ型壁
背面における速効的な凝縮物分配を保証することが可能
になる。

本発明の装置の更に有利な構成によれば、少なくとも１
つの型壁、殊に有利には各型壁、が、蒸気室に面した背
面に、少なくとも１層から成っていて熱伝導性で実質的
に球状の複数の面積拡大エレメントを有し、該面積拡大
エレメントは前記型壁と熱伝導接続しかつ前記型壁の背
面に面積当り密に配置されている。本発明の型壁背面は
原則として、相当の凝縮物量を確保し貯えうるものでな
ければならない。これを背面の粗面化によっても得るこ
とができると想定しがちであるが、この場合粗面深さは
、実際には確保されかつ貯えられた凝縮物量の気化によ
って顕著な冷却効果が得られるほど大きくなげればなら
ないことになる。本発明が型壁背面に設けるような球状
の面積拡大エレメントは、相互間に凝縮物のための収容
空隙を形成し、該収容空隙は、面積拡大エレメントが球
状であることに基づいて基底では著しく拡張されており
かつ蒸気室寄りでは狭められた入口を形成している。

従って球状の表面積拡大エンメントは、海綿構造に対比
できるような構造を形成する。これに伴なって該面積拡
大エレメントは一面においては、型壁の加熱時に生じ、
しかもなお比較的冷えている型壁に付着する凝縮物のた
めの有利な貯え器を形成する。加熱操作時における凝縮
物の気化は、前記構造で形成された凝縮物収容空隙への
狭められた入口によって充分に阻止される。所属の蒸気
室に相対している型壁の表面積が前記面積拡大エレメン
トによって著しく拡大されていることと相俟って、加熱
動作の著しい強化と加速化が得られる。そ扛というのは
、凝縮物で湿らされた面積拡大エレメントの光面が、加
熱時の型壁への蒸気熱の流れを改善するからである。蒸
気室から蒸気を放出するに伴なって放圧が生じると直ち
に、蒸気室内における二次凝縮と型壁背面への凝縮物の
付着が生じる。面積拡大エレメント間に形成された収容
空隙はその際更に凝縮物で塞がねる。蒸気室の排気開始
に伴なって凝縮物はこれらの収容空隙から気化され、そ
の際熱伝導状態の改善と表面積の拡大とに基づいて型壁
の効果的な冷却が生じる。

この場合、面積拡大エレメントが全体として実質的に等
しい大きさの寸法を有している場合が特に有利と判った
。例えば面積拡大エレメント７よ直径２〜３　ｍｍの球
形を有することができる。

型壁のプレート状部分と面積拡大エレメントとの間で最
適の熱伝導を得るために、該面積拡大エレメントを型壁
のプレート状部分と一体に成形し、例えば鋳造するのが
特に有利である。

〔実施例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。

第１図に示した実施例では一方の半割工具１１としての
フード部と他方の半割工具２１としてのコア部とを有す
る２つ割シ式の型工具１０が設けられている。各半割工
具１１及び２１は本来の型壁１２もしくは２２を有しか
つ核型壁の背面には蒸気室１３もしくは２３を有してい
る。

型壁１２．２２内°には複数のノズル状オリフィス１４
もしくは２４が配設されており、該オリフィスを介して
蒸気が各蒸気室１３もしくは２３から、型壁１２と２２
との間に形成された型キャビティ３０内に入り、あるい
は空気、蒸気及びその他のガス状媒体が前記型キャビテ
ィ３０から蒸気室１３及び２３内へ吸出される。

型キャビティ３０には、慣用の形式で該型キャビティ３
０内へ導入すべき膨張可能な、場合によっては前訛発泡
されたプラスチック粒子のための、圧搾空気で作動され
るインゼクタ３１が開口している。

画然気室１３．２３は夫々１つの接続口１５もしくは２
５を有している。該接続口１５゜２５は夫々１つの蒸気
人口弁１６もしくは２６を介して蒸気発生器３２に接続
されておりかつ夫々１つの真空弁１Ｔもしくは２７を介
して真空系例えば真空ボンデ３３に接続されている。

該真空ポンプは第１図では２つ図示されているが、実際
には両半割工具１１．２１のために同−の真空ボンデを
°使用することも可能である。

各蒸気室１３．２３は下端部に凝縮物溜め１８もしくは
２８を有している。該凝縮物溜め１８゜２８には、夫々
１つの凝縮物締切弁６０を介して凝縮物捕集槽６１が接
続されており、捕集された凝縮物は前記凝縮物捕集槽か
ら凝縮物搬送装置１９もしくは２９へ導出される。該凝
縮物搬送装置１９．２９は夫々凝縮物用の集合・調製装
置４０を有している。該集合・調製装置４０には特に、
凝縮物加熱器と圧力発生器が内蔵されている。凝縮物加
熱器は殊に熱交換器の形式で構成されており、該熱交換
器において水蒸気が給熱媒体として使用される。前記熱
交換器において水蒸気から生じる凝縮物は、集合・調製
装置４０の内部で、両半割工具１１．２１の各凝縮物捕
集槽６１から取出された凝縮物に添加混合される。集合
・調製装置４０において凝縮物は所望の温度にされ、こ
の温度で型壁１２．２２の背面にスプレーされる。凝縮
物のスプレー乃至噴射は、蒸気室１３．２３内に実質的
に標準圧が生じる処理時点に行われねばならないので、
凝縮物に生じるべき温度は１００℃又は直ぐ下の温度例
えば９８℃である。集合・調製装置４０から凝縮物導管
５１が、半割工具１１．２１に装着された凝縮物混合ヘ
ッド５０に達し、該凝縮物混合ヘッドは水蒸気で稼働さ
れる。このために凝縮物混合ヘッド５０は、時間制御さ
れる蒸気弁５２を介して、蒸気発生器３２からの蒸気導
管５３に接続されている。該蒸気導管５３には、蒸気人
口弁１３．２６及び集合・調製装置４０も接続されてい
る。

凝縮物混合ヘッド５０は凝縮物をスプレー装置４１に供
給し、該スプレー装置は、蒸気室１３．２３の内部に装
備されており、かつ、型壁１２の背面４２もしくは型壁
２２の背面４３に向けて方向づけられている。

第２図及び第３図と相俟って第１図から判るように、型
壁１２．２２は、各蒸気室１３゜２３に対面した背面４
２．４３に、夫々単一の層４４を成す多数の面積拡大エ
レメント４５を有している。該面積拡大エレメント４５
は図示例では実質的に球形の形状を有し、かつ相互に緊
密に配設され型壁１２，２２に直接一体成形されている
。例えば型壁１２，２２は所属の面積拡大エレメント４
５と共にアルミニウム合金で鋳造することができる。

第２図から判るように、実質的に球形の面積拡大エレメ
ント４５は単一の層４４の基部では拡がった凝縮物のた
めの収容空隙４６を形成しているのに対して該収容空隙
４６から各蒸気室１３．２３へ通じる出入口４７は狭め
られている。こうして面積拡大エレメント４５によって
、各蒸気室１３．２３に対面する方の型壁１２゜２２の
背面４２．４３の面積が著しく拡大されるばかりでなく
、型壁１２．２３の加熱時に生じて前記背面４２．４３
に付着する凝縮物のだめのきわめて効果的な貯え室も形
成される。面積拡大エレメント４５のサイズ及び形状は
適用例に応じて変化することができる。前記形式の型工
具、つまシ膨張可能なプラスチック粒子から成る成形品
を製°造するための型工具では面積拡大エレメント４５
としては、直径２〜３藷の球形が特に有利と判った。

発泡成型装置の稼働中に型工具１０の型壁１２．２２の
温度は、型工具の開放時に、加工すべき膨張可能なプラ
スチック材料の安定化温度にほぼ等しくなるように調整
される。膨張可能なポリスチロルを加工する場合この温
度は約６５〜９０℃、殊に有利には約７０〜８０℃であ
る。型壁１２，２２の前記温度で型工具１０を型締めし
たのち型キャビティ３０にはインゼクタ３１によって膨
張可能なプラスチック粒子、例えば直径２〜５ｕの、膨
張可能な前記発泡されたポリスチロル製ビーズが装填さ
れる。

第４図及び第５図に示すようＫ、作業サイクルは次の７
段階に分けることができる。すなわち（１）サイクルの
開始期、（２）加熱器、（３）型キャビティ内に在る膨
んだプラスチックの蒸気処理期、（４）蒸気正伝下期（
ｇ気室の放圧）　、（５）発泡正伝下期（ガス状媒体を
型キャビティからノズル状オリフィス１４．２４を介し
て蒸気室１３゜２３へ吸出し冷却することによる）　、
（６）排気された蒸気室１３．２３の通気期、（７）離
型及びサイクル終了期。サイクル開始期（１）では型は
型締めされる。型締め後インゼクタ３１により膨張可能
なプラスチック粒子が型キャビティ３０に装填される。

次いで蒸気室１３．２３内へ温度約１２０℃の水蒸気を
導入することによって型壁１２，２２の加熱が行われる
。核型壁は約１１５℃に加熱される。蒸気室内で維持さ
れる高熱水蒸気圧は約２バールの絶対圧であり、要する
に大気圧に対して約１バールの超過圧である。

加熱期（２）のあいだに、蒸気室１３．２３内で２パー
ルの絶対圧下に保たれる水蒸気の一部が、蒸気室１３．
２３からノズル状オリフィス１４．２４を通って型キャ
ビティ３０内及び膨張可能なプラスチック粒子装入物内
へ圧入される。

これによって粒子表面を軟化しつつプラスチック粒子の
強力加熱が行われる。次いで次期段階として蒸気圧低下
すなわち蒸気室１３゜２３からの水蒸気の放出が行われ
る。この結果、型キャピテイ３０の内部でガス状媒体の
減圧も生じるので、型キャビティ３０内に収容された膨
張可能なプラスチック粒子は瞬間的に強く膨張し粒子表
面が互に溶着する。型キャピテイ３０寄りの型壁１２．
２２の表面に接しているプラスチック粒子はその際、型
壁表面に圧着され、それによって成形品には平滑な表面
が生じる。

型壁１２，２２の加熱期Ｖ２）並びに蒸気処理期（３）
のあいだ、各蒸気室１３．２３に面した型壁１２．２２
の背面４２．４３には、水蒸気からの凝縮物として水が
付着する。該凝縮物は面積拡大エレメント４５間の収容
空隙４６に入り込みかつ差当って該収容空隙に貯えられ
る。蒸気処理期（３）には凝縮物が、型キャピテイの内
部つまり膨張可能なプラスチック粒子装入物においても
形成される。蒸気圧低下期（４）のあと次いで蒸気室１
３．２３は約２００〜６００ミリバール（絶対圧）にま
で排気され、これによって発泡圧低下（５）が行わ°れ
る。蒸気室１３．２３の排気と相俟って水蒸気がノズル
状オリフィス１４゜２４を通って型キャビティ３０及び
該型キャビティ内に存在する多孔質成形品の気孔からも
吸出される。その際、場合によって型キャビティ３０の
内部で生成された凝縮物は再び気化され、水蒸気として
吸出される。従ってプラスチック粒子の膨張と相互溶着
のあとに、型キャビティ３０内で形成された成形品の内
部からの顕著な冷却作用が生じる訳である。

第４図に示した本発明の方法の実施態様によれば、面積
拡大エレメント４５間の収容空隙４６内へ収容されて凝
縮した水は蒸気室１３゜２３の排気と同時に気化される
。これによって面積拡大エレメント４５の表面から型壁
１２゜２２の冷却が行われ、この冷却は第４図に図示し
たように、膨張したプラスチックの温度を約８５℃のほ
ぼ安定化温度にまで低下させる。この稼動方式は、発泡
材料の安定化に対して過度に高い要求を課すことのない
極めて単純な成形の場合に実施することができる。大抵
の適用例では、特に複雑な形状をもった物品を成形する
場合には、加熱期（２）において収容空隙４６内へ侵入
して差当って貯えられた凝縮物が気化によって元号な冷
却を生せしめえない場合がある。

従って、このような場合には、第５図に示した稼働方式
が使用され、この稼働方式では蒸気圧低下期（４）と蒸
気室の排気期乃至は発泡正伝下期（５）との間に付加的
な凝縮物投与期（８）が挿入されている。この凝縮物投
与期（８）では水蒸気凝縮物が水蒸気によって型壁１２
，２２の背面４２゜４３に吹付けられる。その場合、生
ぜしめようとする凝縮物は、蒸気室１３．２３内で瞬間
的に生じる圧力に相当する沸点温度又は、該沸点温度よ
り１に乃至２に低い温度にある。従って型壁１２，２２
の冷却は、第５図の凝縮物投与期（８）の範囲における
温度曲線Ｔの水平方向経過区分から判るように低温の冷
媒によるカロリー熱の抽出によっては行われない。しか
しその代りに、事実上沸点温度に加熱された凝縮物を生
せしめることによって、面積拡大エレメント４５間に形
成された収容空隙４６の凝縮物完全充填と、高温凝縮物
による面積拡大エレメント４５の全表面の湿しか惹起さ
れる。蒸気室１３゜２３の排気と相俟って、要するに発
泡圧低下期（５）の開始と共に凝縮物の気化が生じ、こ
の気化は型壁１２，２２を冷却させるので、核型壁は発
泡圧低下期（５）の終期には約７８℃の温度を占める。

内部からと、冷却された型壁１２．２２からと成形品に
複式冷却を施すことによって発泡圧低下期（５）の終期
には成形品の確実な安定化が得られる。次いで通気期（
６）において蒸気室１３．２３は再び送風されるので、
サイクル終期（力で型は開かれて成形品は取出される。

第６図には一方の半割工具１１において適用される集合
・調製装置及び凝縮物搬送装置の簡単な実施例が略示さ
れている。第１図の実施例の場合のように半割工具１１
は蒸気人口弁１６と真空弁１７とを備えている。その場
合該蒸気人口弁１６は、大気圧又は標準圧（１０１３ｈ
Ｐａ）にまで蒸気を放出するための弁位置も有している
。他方、真空弁１Ｔは蒸気室１３を通気する装置も有し
ている。半割工具１１に組込まれた型壁１２は背面４２
に単一層４４０面積拡大エレメントを有している。型壁
１２の背面４２にはスプレー装置４１が対向配置されて
おり、該スプレー装置には、半割工具１１に装着された
水蒸気で稼働する凝縮物混合ヘッド５０から凝縮物−水
蒸気混合物が供給される。半割工具１１は下部分に凝縮
物溜め１８を有し、該凝縮物溜めは、凝縮物締切弁６Ｕ
と、搬送ボンデ及び逆市弁を有する凝縮物導管とを介し
て凝縮物捕集槽６１に接続されている。

凝縮物捕集槽６１は、該捕集槽に内蔵されていて該捕集
槽と接続された構成要素と相俟って、凝縮物用の集合・
調製装置を有する１つの凝縮物搬送装置を次のように形
成する。すなわち、凝縮物捕集槽内には、水蒸気の供給
される熱交換器５４が設けられており、該熱交換器は例
えば蛇管状に構成することができる。該熱交換器５４は
温度制御式の蒸気弁５５を介して、蒸気発生器３２から
の蒸気導管５３に接続されている。蒸気弁５５の温度制
御は第６図では、凝縮物捕集槽６１内に侵入している温
度センサによって示唆されているにすぎない。実際には
更に又、所望の凝縮物温度例えば９８℃〜１００℃に調
整する装置も設ける必要がある。熱交換器５４内で生成
する凝縮物は凝縮物分離器５６で得られ、かつ凝縮物戻
し導管５Ｔを介して凝縮物捕集槽６１へ移送される。凝
縮物分離器５６から出た残りの水蒸気は図示例では蒸気
戻し導管５８を介して蒸気発生器３２へ戻される。

蒸気導管５３から凝縮物捕集槽６１の上部へ蒸気分岐導
管３３を導くことが可能であり、このようにすれば、捕
集された凝縮物の上位に圧力６〜５バールの蒸気クツシ
ョンが維持され、これによって凝縮物を凝縮物導管５１
を介してスプレー装置４１へ圧送することが可能になる
。

凝縮物を圧送するために専らこのような蒸気クツション
を使用する場合には凝縮物導管５１内には、時間制御さ
れる締切弁３２が配置されていなければならず、該締切
弁は、第５図に示した凝縮物投与期（８）のあいだだけ
、型壁１２の背面４２に凝縮物をもたらすために開弁さ
れねばならない。

要するに締切弁３２は、第５図に示した凝縮物投与期（
８）のあいだだけ開弁するように時間的に制御されねば
ならない。該締切弁３２には付加的に、凝縮物に新鮮蒸
気を供給するために、ジェットノズル５９を有する凝縮
物混合ヘッド５０が設けられている。この場合、該凝縮
物混合ヘッド５０に通じる蒸気導管５３の管区分内には
、第５図に示した凝縮物投与期（８）のあいだだけしか
開弁されない時間制御式の蒸気弁５２が設けられている
。

凝縮物のための集合・調製装置を備えた凝縮物搬送装置
の有利な実施例は第７図、第８図及び第９図に示されて
いる。該実施例では、制御弁と凝縮物インゼクタとを除
けば、鎖編によって区切った第７図下方部分で示したよ
うに凝縮物搬送装置及び凝縮物のための集合・調製装置
は複数基の発泡成型機のために集中式に構成されている
。

発泡成型機に装備された構成部分に関する第７図上方部
分には両半割工具１１及び２１が略示されている。半割
工具１１は型壁１２と、該型壁の背後に配設された蒸気
室１３と、該蒸気室内に装備されていて型壁１２の背面
に方向づけられたスプレー装置４１とから成っている。

これに相応して半割工具２１は型壁２２と、核型壁の背
後に配設された蒸気室２３と、該蒸気室内にやはり装備
されていて型壁２２の背面に方向づけられたスプレー装
置４１とから成っている。半割工具１１は下部分に凝縮
物溜め１８を、また半割工具２１は下部分に凝縮物溜め
２８を有し、両凝縮物溜め１８．２８から凝縮物排出導
管６４が集中式の凝縮物捕集槽６１へ通じている。接続
された各発泡成型機は夫々固有の弁ゾロツク６５を装備
し、該弁ブロックは、調製された凝縮物と水蒸気な半割
工具１１；２１の蒸気室１３；２３内のスプレー装置４
１に制御しつつ供給するのに必要な弁を内蔵している。

半割工具１１のために弁ブロツク６５内に設けられてい
る弁は第９図に概略的に示されている。

半割工具２１についても同等の弁が弁ゾロツク６５内に
設けられている。該弁ブロック６５から夫々１本の凝縮
物供給導管６６と水蒸気供給導管６Ｔが各スプレー装置
４１の人口へ通じ、しかも各スプレー装置４１への入口
には、調製された凝縮物と水蒸気のだめの混合前インゼ
クタヘッド６８が設けられている。このような混合前イ
ンゼクタヘッド６８の詳細は第８図に示されている。凝
縮物のだめの集合・調製装置を備えた集中式凝縮物搬送
装置１９は凝縮物捕集槽６１を有し、捕集された凝縮物
は該凝縮物捕集槽６１からフィードポンプ６９と凝縮物
フィルタ７０と逆止弁１１とを介して凝縮物加熱器７２
内へ圧送される。フィードポンｆ６９は、凝縮物加熱器
７２に装備されたレベルセンサ７３によって制御され（
要するに凝縮物加熱器内の液面レベルがレベルセンサ７
３の装着高さ以下に低下すると直ちにスイッチ・オンさ
れる。

凝縮物加熱器Ｔ２の上部分には空気クツションγ４が維
持され、該空気クツションは、圧力空気源７５から圧力
空気弁７６を介して圧力空気を導入することによって形
成され、かつ場合によっては時々補充・更新される。圧
力空気源７５及び圧力空気弁７６は適当なカッシラーに
よって一時的に凝縮物加熱器７２から取外すことができ
る。また凝縮物加熱器Ｔ２はその上部に安全弁７７を有
している。空気クツション内に維持される圧力は２〜４
バールである。凝縮物加熱器７２の内部には、例えば蛇
管状の熱交換器７８が装備されており、該熱交換器には
集中式の蒸気発生器３２から温度制御式の蒸気弁５５を
介して水蒸気が圧力２〜６バール、温度１２０〜１６６
℃で供給される。このために該蒸気弁５５は、凝縮物加
熱器γ２に収容された凝縮物のための温度センナ７８ａ
に接続されている。該温度センサにおいて所望の凝縮物
温度例えば９５〜１００℃が設定される。熱交換器７８
の出口は凝縮物分離器５６に接続されており、該凝縮物
分離器から凝縮物戻し導管５γが凝縮物捕集槽６１に導
かれ、また蒸気戻し導管５８が蒸気発生器３２に通じて
いる。

凝縮物加熱器７２から凝縮物往路導管１９と凝縮物復路
導管８０が弁ブロック６５に達している。凝縮物復路導
管８０内には循環ポンプ８１が設けられており、従って
集中式凝縮物加熱器１７２と発泡成型機の各弁ブロック
６５との間には凝縮物循環路が形成されている。該循環
路内で凝縮物は９５〜１００℃、殊に有利には約９８℃
の所望の凝縮物温度及び２〜４バールの圧力に保たれる
。また集中式蒸気発生器３２からは蒸気導管５３が弁ブ
ロック６５にも達している。

第９図には弁ブロック６５が２つの断面図で概略的に示
されており、しかも第９図の左手の断面図では、２つの
弁対に共通な軸方向断面平面で、また第９図の右手の断
面図では前記軸方向断面平面に対しで直角なＡ−Ｂ線に
６った断面平面で示されている。第９図から判るように
弁ブロツク６５内には各半割工具１１．２１毎に夫々弁
対が設けられており、この場合半割工具２１のために設
けた弁対は単に破線ゾロツクとして略示されているにす
ぎない。各弁対は凝縮物弁８２と蒸気弁８３から成りか
つ弁対８２゜８３に共通の作動装置８４を有している。

蒸気弁８３は弁皿１３３＆を有し、該弁皿は閉弁位置で
リング状の弁座８３ｂに気密に座着する。蒸気人口８３
０は蒸気室８３ｄに通じ、該蒸気室内で弁皿８３ａは作
動棒８４ｂによって二重矢印８４ａの方向に弁対８２．
８３の閉弁位置と全開位置との間を（例えば弁蓋８３θ
の内面に当接するまで）可動する。リング状の弁座１３
３１）内で形成された弁室の底面から蒸気通路８３ｆが
、弁出口を形成する接続管片８５への連絡孔８３ｇに達
し、そこから接続管片の外位の環状通路８５ｂに達して
いる。接続管片８５には、第８図に関連して説明した共
軸導管８６が接続されている。

蒸気弁８２は、弁孔８２ａ内で耐密がイドされている弁
ぎン８２ｂを有している。該弁ビン８２ｔｌは弁皿８３
ａのシール側中心に固定されているので、二重矢印８４
ａの方向での弁皿８３ａの作動運動はこれに相応して弁
ピン８２ｂの軸方向シフト運動を惹起する。軸方向距離
８２Ｃをおいて出口通路８２ｄが弁孔ｄ２ａに開口して
いるのに対して蒸気室８３ｄから離反していてかつ弁ピ
ン８２ｔ）の自由端寄りの弁孔８２ａの端部は凝縮物入
口８２０に開口している。出口通路８２ｄは接続管片８
５の内位通路８５ａに通じ、そこから共軸導管ｄ６の内
位の凝縮物供給導管６６に通じている。

第７図に示した弁ブロック６５と凝縮物加熱器Ｔ２との
間の凝縮物循環を常時維持するために、付加的な凝縮物
出口８２ｆが設けられており、かつ孔特に絞り孔８２ｇ
を介して両方の凝縮物人口８２ｅと連通されている。凝
縮物人口８２θには、第７図に糸した凝縮物往路導管１
９が接続され、また付加的な凝縮物出口８２ｆは、第７
図に示した凝縮物復路導管８ｏと接続される。

弁対の作動態様は次の通りである。

第９図に示した閉弁状態では凝縮物供給導管６６も水蒸
気供給導管６７も対応した入口から締切られている。し
かし弁皿８３ａがリング状の弁座８３ｂから離間される
と水蒸気は蒸気通路８３ｆに達し、そこから連絡孔８３
ｇを経て接続管片８５の外位環状通路８５ｂへ流入し、
そこから共軸導管８６の水蒸気供給導管６７へ、かつそ
こから混合兼インゼクタヘッド６８へ、ひいては接続さ
れたスプレー装置４１へ達する。

しかし凝縮物弁８２の出口通路８２ｃｌは、弁ビン８２
１）の自由端が軸方向距離８２ｃを通過して弁孔ｄ２ａ
内の出口通路８２ｄへの人口を解放するまでの間はなお
凝縮物入口８２θから閉止されている。逆に弁対８２．
８３の閉弁の際には弁孔８２ａから出口通路＋３２ｄへ
の入口は先ず弁ピン８２ｂによってカバーされる。弁ぎ
ン８２ｂの自由端が軸方向距離８２０を超えて移動して
始めて弁皿８３ａはリング状弁座８３ｂに座着する。こ
のようにして、スプレー装置４１への凝縮物の供給前に
、第８図に示した混合兼インゼクタヘッド６８及びこれ
に接続したスプレー装置４１の部分の水蒸気による掃気
が行われる。凝縮物供給の締切り後にも混合兼インゼク
タヘッド６８及びスプレー装置部分の水蒸気による後掃
気が行われる。水蒸気による前掃気と後掃気の持続時間
は、軸方向距離８２Ｃの寸法が固定的に規定されている
場合には弁対の作動速度によって定まり、従って作動装
置８４においてそれ相応に設定することができる。

２つの別々の弁対８２．８３及び別個の作動装置８４を
両半割工具のためだ使用することの意味は、異なった半
割工具に設けられた型壁の背面への凝縮物の供給が異な
っている点にある。

これが屡々必要に、なるのは、賦形が異なっているため
であり、また、型キャビティ内で加工すべき材料に蒸気
処理を施すために屡々、水蒸気を一方の半割工具゛の蒸
気室から供給し、型キャピテイに収容された材料を強制
通過させて他方の半割工具の蒸気室によって受容すると
いう事実のためである。また発泡成型装置の稼働によっ
て、異なった割型に設けた型壁の背面に対する凝縮物の
供給時間を異なった値に設定する必要も生じる。例えば
、フード部として設げられた半割工具１１のためには６
秒間の凝縮物供給時間を、またコア部として設けられた
半割工具２１のためには１秒間の凝縮物供給時間を規定
することが可能である。凝縮物の異なった供給時間と供
給期の時間的なずらしは、両作動装置８４の相応した時
間制御によって各使用例毎に最適に調整することができ
る。

第８図から判るように、弁ブロック６５から混合前イン
ゼクタヘッド６８に達する凝縮物供給導管６６と水蒸気
供給導管６７は蓄熱外層８１を有する可撓性の共軸導管
８６として構成されている。共軸導管８６内の中心には
凝縮物導管６６が配置されて水蒸気導管６７によって内
包されている。このようにして弁ブロック６５と混合前
インビクタヘッド６８との間での凝縮物の熱損失が阻止
される。混合前インゼクタヘッド６８は図示例ではプラ
グ式に構成されておりかつ蒸気室１３の背壁８８に装着
された導入ソケット管８９に嵌装されている。導入ソケ
ット管８９から管コネクタ９０が蒸気室１３の内部に達
している。該管コネクタ９０に上向きと横向きの管、殊
に銅管９１が装着されており、該銅管は、型壁１２の背
面４２に向って、もしくは該背面に装着された面積拡大
エレメント層４４に向って方向づけられたスプレーノズ
ルとしてのノズル９２を有している。

プラグ状に構成された混合前インゼクタヘッド６８は、
凝縮物供給導管６６の端末部として、半径方向に方位づ
けられた複数の出口通路９３を有する分配ヘッド９４を
備え、該分配ヘッドは、ばね負荷された逆止弁９５を内
蔵している。

逆止弁９５が開かれると、凝縮物は出口通路９３を通っ
て環状の蒸気流動室内へ押込まれる。

凝縮物と水蒸気の“混合物は次いで導入ソケット管８９
を通り銅管９１を経てスリット９２を通って型壁１２の
背面４２もしくは該背面に設けた面積拡大エレメント層
４４に向って噴霧状にスプレーされる。凝縮物内の圧力
がなくなると直ちに逆止弁９５は閉じるので、蒸気は凝
縮物導管６６内へ押戻されることはなく、むしろ凝縮物
導管６６は常時、凝縮物で満たされた状態に保たれる。

第１０図に示した異なった変化実施態様では弁蓋インゼ
クタヘッド９６が蒸気室１３の背壁８８に嵌装されてい
る。蒸気導入管９１は軸方向で弁蓋インゼクタヘッド９
６を通って延び、かつ、接続されたスプＶ−管９１に対
して配設されたインゼクタノズル９８を有している。蒸
気導入管９Ｔは水蒸気供給導管６７に接続されており、
該水蒸気供給導管内には、時間制御式の蒸気弁５２が配
置されている。弁兼インゼクタヘッド９６上には凝縮物
人口弁９９が載設されており、該凝縮物人口弁は凝縮物
往路導管１９用のサイド接続ポー）１００と、凝縮物復
路導管８０用の軸方向接続ポート１０１とを有している
。内位の軸方向孔１０２を介して凝縮物人口弁９９は、
蒸気導入管９γを取囲む、弁蓋インゼクタヘッド９６の
環状室１０３と連通している。凝縮物人口弁９９は、前
側では円錐状に移行するスリーブ状の弁体１０４を有し
、該弁体はばね１０５によって軸方向孔１０２上に押圧
されている。弁体はその外周に複数の絞り孔１０６を有
し、該絞り孔は閉弁時にサイド接続ボート１００から弁
体１０４の内部を介して軸方向接続ポート１０１へ連通
する。凝縮物復路導管８０には制御弁１０７が内蔵され
ており、該制御弁は常態位置では凝縮物復路導管８０の
延長部と接紐されており、要するに凝縮物往路導管Ｔ９
から凝縮物人口弁９９を介して凝縮物復路導管８０へ至
る凝縮物循環路を閉じる。凝縮物と水蒸気との混合物を
型壁１２の背面４２へ、もしくは該背面４２に装着され
た面積拡大エレメント層４″４へスプレーもしくは吹付
けるためには呵御弁１０１は、凝縮物復路導管８０を、
凝縮物捕集槽６１（第７図参照）に通じる放圧された凝
縮物排出導管１０８と連通させる位置にセットされる。

これによってサイド接続ポート１００では凝縮物内に（
軸方向接続ポート１０１における凝縮物に対比して）過
圧が発生するために弁体１０４がばね１０５の力に抗し
て軸方向孔１０２から離間されることＫなる。これによ
って凝縮物は支配圧を受けて環状室ＩＣｌ３内へ侵入す
る。同時に蒸気弁５２も開弁されるので、凝縮物と水蒸
気との混合物は、スリットを有する冷却管９１内へ移送
され、かつスリットノズルから噴射もしくはスプレーさ
れる。第１０図に示した常態位置へ制御弁１０１が切換
えられると、軸方向接続ポート１０１には、凝縮物循環
路内に支配する圧力が再び形成されて弁体１０４はばね
１０５の作用を受けて再び閉じる。その際蒸気弁５２も
再び閉弁される。第７図〜第９図の例におけるように、
第１０図に示した実施例でも水蒸気の供給は時間的に凝
縮物の流入前に開始されかつ凝縮物人口弁９９の閉弁後
に始めて停止されうるので、凝縮物のスプレーの前と後
でスプレー装置は水蒸気で掃気される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による製造装置の型工具の略示断面図、
第２図は第１図に示した型壁部分の拡大断面図、第３図
は第１図に示した蒸気室に面した型壁部分の背面の平面
図、第４図は本発明の製造法の１実施例による加熱及び
冷却時における型壁の温度Ｔと、紋型壁に所属した蒸気
室内に生じた圧力ＰＤとの概略線図、第５図は本発明の
製造法の有利な実施例による、第４図に相当する線図、
第６図は一方の半割工具のために規定された本発明によ
る製造装置の１実施例の概略図、第７図は複数の発泡成
型工具又は発泡成型機のために適用可能な本発明による
製造装置の１実施例の概略図、第８図は第７図に示した
破線円Ｘ範囲の拡大詳細図、第９図は第７図に示した破
線円Ｙ範囲を２つの断面で示した拡大詳細図、〆１０図
は第７図とは異なった態様の弁ユニットの部分的略示図
である。１０・・・型工具、１１・・・半割工具、１２・・・型
壁、１３・・・蒸気室、１４・・・ノズル状のオリフィ
ス、１５・・・接続口、１６・・・蒸気人口弁、１７・
・・真空弁、１８・・・凝縮物溜め、１９・・・凝縮物
搬送装置、２１・・・半割工具、２２・・・型壁、２３
・・・蒸気室、２４・・・ノズル状のオリフィス、２５
・・・接続口、２６・・・蒸気人口弁、２７・・・真空
弁、２８・・・凝縮物溜め、２９・・・凝縮物搬送装置
、３０・・・型キャビティ、３１・・・インゼクタ、３
２・・・蒸気発生器、３３・・・真空ポンプ、４０・・
・集合・調製装置、４１・・・スプレー装置、４２．４
３・・・背面、４４・・・単一の層、４５・・・面積拡
大エレメント、４６・・・収容空隙、４７・・・出入口
、５０・・・凝縮物混合ヘッド、５１・・・凝縮物導管
、５２・・・蒸気弁、５３・・・蒸気導管、５４・・・
熱交換器、５５・・・蒸気弁、５６・・・凝縮物分離器
、５７・・・凝縮物戻し導管、５８・・・蒸気戻し導管
、５９・・・ジェットノズル、６０・・・凝縮物締切弁
、６１・・・凝縮物捕集槽、３２・・・締切弁、３３・
・・蒸気分岐導管、６４・・・凝縮物排出導管、６５・
・・弁ブロック、６６・・・凝縮物供給導管、６１・・
・水蒸気供給導管、６８・・・混合前インゼクタヘッド
、６９・・・フィードポンプ、７０・・・凝縮物フィル
タ、Ｔ１・・・適止弁、７２・・・凝縮物加熱器、７３
・・・レベルセンサ、７４・・・空気クツション、７５
・・・圧力空気源、７６・・・圧力空気弁、７７・・・
安全弁、７８・・・熱交換器、７８ａ・・・温度センサ
、１９・・・凝縮物往路導管、８０・・・凝縮物復路導
管、８１・・・循環ポンプ、８２・・・凝縮物弁、８２
ａ・・・弁孔、８２ｂ・・・弁ピン、８２Ｃ・・・軸方
向圧ｓｌｌ　、８２　”・・・出口通路、８２θ・・・
凝縮物入口、８２ｆ・・・付加的な凝縮切出口、８２ｇ
・・・絞り孔、３３・・・蒸気弁、ａ３ａ・・・弁皿、
８３ｂ・・・弁座、８３Ｃ・・・蒸気人口、８３ｄ・・
・蒸気室、８３１３・・・弁蓋、ｄ３ｆ・・・蒸気通路
、８３ｇ・・・連絡孔、８４・・・作動装置、８４ａ・
・・二重矢印、８４ｔ）・・・作動棒、ａ５・・・接続
管片、８５ａ・・・内部通路、８５ｂ・・・外位環状通
路、８６・・・共軸導管、ｄ７・・・蓄熱外層、８８・
・・背壁、８９・・・導入ソケット管、９０・・・管コ
ネクタ、９１・・・冷却鋼管、９２・・・スリット、９
３・・・出口通路、９４・・・分配ヘッド、９５・・・
逆止弁、９６・・・弁兼インゼクタヘッド、９Ｔ・・・
蒸気導入管、９８・・・インゼクタノズル、９９・・・
凝縮物人口弁、１００・・・サイド接続ボー）、１０１
・・・軸方向接続ボート、１０２・・・軸方向孔、１０
３・・・環状室、１０４・・・弁体、１０５ばね、１０
６・・・絞り孔、１０７・・・制御弁、１０８・・・凝
縮物排出導管Ｕ− Ｏ□

Claims

【特許請求の範囲】１、膨張可能なプラスチック粒子、特に前発泡されたポ
リスチロル粒子から成る成形品を製造する方法であつて
、２部分又は多部分から成る型工具の型キャビティ内で
プラスチツク粒子を熱作用下で膨張させかつ本来の型壁
に向つて成形し、このために該型壁を、その外側に配設
された蒸気室内へ導入された高温水蒸気によつて加熱し
、しかも、膨張されたプラスチック粒子を、型キャビテ
ィ内へ導入された水蒸気によつて互に溶着し、かつ型工
具内でこうして形成された成形品を、液体投与と蒸気室
の排気とにより本来の型壁を冷却することによつて安定
化させ次いで離型する形式の製法において、本来の型壁
を、水蒸気から生成した凝縮物を蒸気室の排気下で気化
することによつて冷却し、かつこの冷却のために、少な
くとも冷却開始時以前に、当該蒸気室に面した前記本来
の型壁の背面に対して、前記気化すべき凝縮物を該蒸気
室内部において、凝縮物沸点温度に等しい温度でか又は
該沸点温度よりもごく僅かなケルビン、最大でも１０Ｋ
、低い温度で賦与し、しかも前記沸点温度が前記型壁背
面に凝縮物を賦与する時点に前記蒸気室内に支配する圧
力に相当するような温度であることを特徴とする、膨張
可能なプラスチック粒子から成る成形品の製法。２、凝縮物を型壁背面に賦与する温度が、蒸気室内の圧
力によつて決まる凝縮物沸点温度よりも１Ｋ〜２Ｋ低い
、請求項１記載の製法。３、処理中に生じる水蒸気凝縮物を捕集し、かつ、本来
の型壁を冷却するのに使用すべき凝縮物量の少なくとも
一部分として採用する、請求項１又は２記載の製法。４、蒸気室内の放圧時に型壁背面に付着して捕集された
凝縮物以外になお、温度を沸点温度にか又は該沸点温度
よりも僅かなケルビンだけ低い温度に調整された凝縮物
を前記型壁背面に噴射又はスプレーする、請求項１から
３までのいずれか１項記載の製法。５、冷却操作の進捗時にもなお凝縮物を、蒸気室に面し
た型壁背面に賦与しかつ該凝縮物を常時、離型時に型工
具に生じるような温度よりも高い温度で前記型壁背面に
スプレー又は噴射する、請求項１から４までのいずれか
１項記載の製法。６、型壁を冷却すべく気化するために使用される凝縮物
量の少なくとも一部分を、同一の処理サイクルの、冷却
に先行する処理段階中に、蒸気室に面した各型壁背面に
付着する凝縮物を該背面で捕捉かつ保留することによつ
て自動的に回収しかつ該背面から直接に冷却のために再
気化する、請求項１から５までのいずれか１項記載の製
法。７、型壁背面に付着する凝縮物だけを冷却のために使用
する、請求項６記載の製法。８、蒸気室内で生じ各型壁の背面から遊離した凝縮物を
捕集し、かつ少なくとも部分的には、気化のために規定
された凝縮物量としてか又は、気化のために規定された
凝縮物量を補充するために、蒸気室に面した各型壁の背
面にスプレー又は噴射する、請求項１から７までのいず
れか１項記載の製法。９、蒸気室内で生じ各型壁の背面から遊離した凝縮物を
各蒸気室から取出して集め、かつ、本来の型壁の冷却を
開始するために先ず、型壁背面に凝縮物を賦与する際に
各蒸気室内に支配する圧力に相当するような沸点温度よ
りも数ケルビン低い温度に前記凝縮物を調整し、かつ、
こうして温度調整された凝縮物を蒸気室内部でガス状媒
体殊に水蒸気により、冷却すべき型壁の背面にスプレー
又は噴射する、請求項１から８までのいずれか１項記載
の製法。１０、多数基の発泡成型機を稼働させる際には、すべて
の発泡成型機において生じる遊離した凝縮物を集中式に
捕集し、集中式に調製・準備し、冷却の必要度に応じて
個々の発泡成型機に再分配する、請求項９記載の製法。１１、捕集された凝縮物を、水蒸気から発生した新鮮凝
縮物によつて補充又は調製する、請求項９又は１０記載
の製法。１２、蒸気室への冷却媒体供給導管を常時凝縮物で充填
した状態に保ち、該凝縮物を冷却時間以外も、熱交換器
を通して循環させることによつて常時、沸点温度よりも
数ケルビンだけ低い温度と、スプレー又は噴射に適した
圧力とに保つ、請求項１から１１までのいずれか１項記
載の製法。１３、膨張されたポリスチロルから成る成形品の製造時
には本来の型壁を約７０〜８０℃の温度に冷却し、かつ
冷却操作開始時には凝縮物を温度９８〜１００℃で、蒸
気室に面した型壁背面にスプレー又は噴射すると共に、
蒸気室内の絶対圧を１バールの範囲に保つ、請求項１か
ら１２までのいずれか１項記載の製法。１４、冷却のために型壁背面にスプレー又は噴射すべき
凝縮物を２．５〜３．０バールの圧力で蒸気室内へスプ
レー又は噴射し、かつその際蒸気室内には冷却中に大気
圧を起点として排気によつて約２００〜３００ミリバー
ルの絶対圧への減圧を発生させる、請求項１から１３ま
でのいずれか１項記載の製法。１５、膨張可能なプラスチツク粒子、特に前発泡された
ポリスチロル粒子から成る成形品を製造する装置であつ
て、２部分又は多部分から成る型工具を有し、該型工具
の型キャビティが本来の型壁によつて形成されており、
該型壁の背面には、水蒸気により該型壁を加熱するため
の蒸気室が、また前記型壁には、型キャビティ内へ蒸気
を供給するための蒸気供給装置が設けられており、かつ
前記蒸気室内には、冷却液を制御しつつ注入又は噴入す
る装置が装備されている形式のものにおいて、本来の型
壁（１２、２２）が、各蒸気室（１３、２３）に面した
背面（４２、４３）に、凝縮物を保ちかつ蒸発させるた
めに構成された表面を有し、かつ冷却液を注入又は噴入
する装置が、前記型壁（１２、２２）の背面に方向づけ
られたスプレー装置（４１）又は噴射装置を有し、該ス
プレー装置又は噴射装置が、充分なスプレー圧又は噴射
圧を発生させるために構成された凝縮物搬送装置（１９
、２９）を介して凝縮物用の集合・調製装置（４０）に
接続されており、また前記蒸気室（１３、２３）が、そ
の内部で生じて前記型壁（１２、２２）の背面（４２、
４３）から遊離した凝縮物を導出する装置を有し、該導
出装置が前記凝縮物を冷却媒体として使用するために前
記集合・調製装置（４０）に接続されていることを特徴
とする、膨張可能なプラスチック粒子から成る成形品の
製造装置。１６、少なくとも１つの蒸気室（１３、２３）がその下
部分に捕集装置として凝縮物溜め（１８、２８）を有し
かつ少なくとも１つの蒸気室（１３、２３）の内部には
、当該型壁（１２、２２）の背面に実質的に方向づけら
れたスプレー装置（４１）又は噴射装置が設けられてお
り、しかも該スプレー装置（４１）又は噴射装置は、充
分なスプレー圧又は噴射圧を発生させるために構成され
た凝縮物搬送装置（１９、２９）を介して前記凝縮物溜
め（１８、２８）に接続されており、かつ、凝縮物を調
製し特に該凝縮物の温度を調整するための装置が前記の
凝縮物溜め（１８、２８）又は凝縮物搬送装置（１９、
２９）内に組込まれている、請求項１５記載の製造装置
。１７、凝縮物搬送装置（１９、２９）を構成するために
、少なくとも１つの蒸気室（１３、２３）の下部分内に
形成された凝縮物溜め（１８、２８）が、弁（６０）に
よつて前記蒸気室（１３、２３）から遮断可能な室（６
１）を有し、該室には、スプレー装置（４１）又は噴射
装置に通じる凝縮物導管（５５）が接続され、かつ、前
記室内では凝縮物が水蒸気によつて所望の温度に保たれ
、かつ、搬送及びスプレー又は噴射のために充分な圧力
で負荷される、請求項１５又は１６記載の製造装置。１８、凝縮物排出導管（６４）を介して単基又は複数基
の成型機の蒸気室（１３、２３）に接続された凝縮物捕
集槽（６１）が設けられており、該凝縮物捕集槽から凝
縮物が凝縮物搬送装置（１９）によつて凝縮物加熱器（
７２）を介して、蒸気室（１３、２３）のスプレー装置
（４１）又は噴射装置に通じる凝縮物供給導管（７９、
６６）へ移送される、請求項１５記載の製造装置。１９、凝縮物加熱器（７２）が、水蒸気で稼働する熱交
換器（７８）を含んでいる、請求項１８記載の製造装置
。２０、熱交換器（７８）が、水蒸気で稼働する熱消費部
分を有し、該熱消費部分には、該熱消費部分内で生じる
凝縮物の分離装置（５６）が接続されており、該凝縮物
分離装置が凝縮物捕集槽（６１）に接続されている、請
求項１９記載の製造装置。２１、凝縮物供給導管（７９、６６）が凝縮物戻し導管
（８０）と相俟つて、凝縮物加熱器を介して導かれて搬
送ポンプ（８１）を含む循環路系として構成されており
、該循環路系が、スプレー装置（４１）又は噴射装置に
配設された制御弁（６５、８２、８３；９９、１０７）
によつて制御されて循環運転にか、それとも前記スプレ
ー装置（４１）又は噴射装置への凝縮物供給に、切換え
られる、請求項１８から２０までのいずれか１項記載の
製造装置。２２、制御弁（８２、８３）が夫々、互に協働する弁対
から成つており、つまり、スプレーノズル又は噴射ノズ
ルに通じる凝縮物供給導管（７９）を一時的に凝縮物循
環路（７９、８０）に接続する凝縮物弁（８２）と、前
記スプレーノズル又は噴射ノズルに通じる水蒸気供給路
を一時的に開く蒸気弁（８３）とによつて構成されてい
る、請求項２１記載の製造装置。２３、弁対（８２、８３）は、蒸気弁（８３）が凝縮物
弁（８２）よりも少し前に、凝縮物供給導管（６６）を
凝縮物循環路（７９、８０）に接続するために開弁位置
へもたらされるように制御される、請求項２２記載の製
造装置。２４、弁対（８２、８３）から導出される凝縮物供給導
管（６６）と水蒸気供給導管（６７）とが、共軸導管（
８６）の形の１つの熱交換装置として一体化されており
、該熱交換装置内で水蒸気供給導管（６７）が凝縮物供
給導管（６６）のための加熱エレメントを同時に形成し
ている、請求項２２又は２３記載の製造装置。２５、凝縮物搬送装置（１９、２９）が少なくとも１つ
の液体インゼクタ（５０）を含んでいる、請求項１５か
ら２４までのいずれか１項記載の製造装置。２６、液体インゼクタ（５０）が、水蒸気の供給される
作動ノズル（５９）を含んでいる、請求項２５記載の製
造装置。２７、凝縮物弁と各蒸気室（１３、２３）のスプレーノ
ズル（４１）又は噴射ノズルとの間の凝縮物導管内に少
なくとも１つの液体インゼクタ（５０、６８、９６）が
設けられており、該液体インゼクタには、蒸気室（１３
、２３）内へ延びていてスプレーノズル（９２）又は噴
射ノズルを有する凝縮物分配導管（９１）が接続されて
いる、請求項２２から２６までのいずれか１項記載の製
造装置。２８、凝縮物搬送装置（１９、２９）が、シリンダーピ
ストンユニットの形の圧力発生器を含んでいる、請求項
１５から２７までのいずれか１項記載の製造装置。２９、凝縮物搬送装置（１９、２９）が、回転式循環ポ
ンプ（８１）の形の圧力発生器を含んでいる、請求項１
５から２７までのいずれか１項記載の製造装置。３０、スプレー装置（４１）又は噴射装置が、型壁（１
２、２２）の背面（４２、４３）に沿つて又は該背面か
ら間隔をおいて延在する冷却管（９１）を内部に有し、
該冷却管がその全長にわたつて、相互間隔をおいて配設
されて前記型壁（１２、２２）の背面（４２、４３）に
向つて方向づけられた複数のスプレーノズル（９２）又
は噴射ノズルを有している、請求項１５から２９までの
いずれか１項記載の製造装置。３１、スプレーノズル（９２）又は噴射ノズルが、冷却
管（９１）の管壁に配設されたスリットによつて形成さ
れている、請求項３０記載の製造装置。３２、少なくとも１つの本来の型壁（１２、２２）が、
蒸気室（１３、２３）に面した背面（４２、４３）に、
少なくとも１層から成つていて熱伝導性で実質的に球状
の複数の面積拡大エレメント（４５）を有し、該面積拡
大エレメントが前記本来の型壁と熱伝導接続しかつ前記
型壁の背面に面積当り密に配置されている、請求項１５
から３１までのいずれか１項記載の製造装置。３３、面積拡大エレメントが全体として実質的に等しい
大きさの寸法を有している、請求項３２記載の製造装置
。３４、本来の型壁（１２、２２）が、蒸気室（１３、２
３）に面した背面（４２、４３）に１層（４４）の面積
拡大エレメント（４５）を有し、該面積拡大エレメント
が実質的に、直径２〜３ｍｍの球の形状を有している、
請求項３２又は３３記載の製造装置。３５、面積拡大エレメント（４５）が本来の型壁に一体
成形殊に鋳造されている、請求項３２から３４までのい
ずれか１項記載の製造装置。