JPS62214905A - Pre-expanding device and method - Google Patents

Pre-expanding device and method

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Publication number
JPS62214905A
JPS62214905A JP6046186A JP6046186A JPS62214905A JP S62214905 A JPS62214905 A JP S62214905A JP 6046186 A JP6046186 A JP 6046186A JP 6046186 A JP6046186 A JP 6046186A JP S62214905 A JPS62214905 A JP S62214905A
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JP
Japan
Prior art keywords
beads
expansion
chamber
expansion chamber
unexpanded
Prior art date
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Pending
Application number
JP6046186A
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Japanese (ja)
Inventor
アイアン キヤンベル トレイン
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Individual
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は膨張可能のポリマビード用予備膨脹室内にlす
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention is directed to a pre-expansion chamber for expandable polymer beads.

[発明の背景] 例えばコツプのような軽量製品をつくる型へ膨張可能の
ポリマビードを送る前に、該ポリマビードは予備膨張の
ために加熱される。従来は、前記ビードは最終膨張のた
め型へ送られる前に一時的にホッパ内に保持されている
BACKGROUND OF THE INVENTION Prior to feeding expandable polymer beads into molds for making lightweight products, such as pots, the polymer beads are heated for pre-expansion. Conventionally, the beads are temporarily held in a hopper before being sent to a mold for final expansion.

(一般的にポリスチレンである)ビードは、それが予備
膨張室内にある間にその沸点に達する炭火水素吹込剤を
含有する。吹込剤は蒸発し、熱で軟化したビードの壁内
で圧力を加え、当該技術分野において予備膨張過程とし
て知られている過程においてビードを膨張させる。
The bead (generally polystyrene) contains a hydrocarbon blowing agent that reaches its boiling point while it is in the pre-expansion chamber. The blowing agent evaporates and exerts pressure within the heat-softened walls of the bead, causing it to expand in a process known in the art as a pre-expansion process.

各種の予備膨脹室内が知られている。連続式あるいはバ
ッチ式の蒸気予備膨脹室内が知られているが、双方の装
置共ビードを成形するために使用する前にビード内の圧
力を安定させるよう少なくとも4時間の熟成時間を必要
とする顕著な欠点を有する。この装置では蒸気加熱媒体
と膨張可能のビードとの間を直接接触させている。熟成
時間が必要なため、蒸気式では熟成の間ビードを入れて
おくことのできる大型のホッパを必要とする。
Various types of pre-inflation chambers are known. Continuous or batch steam preexpansion chambers are known, but both devices require at least a four-hour aging period to stabilize the pressure within the bead before being used to form the bead. It has some disadvantages. This device provides direct contact between the steam heating medium and the expandable beads. Because of the maturation time required, steam-type bead production requires a large hopper that can hold the beads during maturation.

代替的な予備膨脹室内は乾燥予備膨張式として知られて
いる装置である。この装置においては、膨張可能ビード
は加熱媒体とは直接接触するのではなく、加熱された円
筒形の壁を用いることによって加熱媒体と間接的に接触
させて予備膨張される。この装置の利点は成形前にビー
ドを熟成させる必要のないことである。この種の装置は
米国特許第4,060,354号および同第3.577
゜360号に記載されている。前記の二特許に記載の装
置は、一定時間ビードがその中に留る密閉加熱円筒体を
使用している。これらの装置においては、加熱媒体の温
度と、予備膨張室に投入されたビードの「ショット」の
質量とが一貫している。
An alternative pre-expansion chamber is a device known as a dry pre-expansion type. In this device, the expandable beads are pre-expanded not in direct contact with the heating medium, but in indirect contact with the heating medium by using a heated cylindrical wall. An advantage of this equipment is that there is no need to age the beads before forming. Devices of this type are disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,060,354 and 3,577.
It is described in No. 360. The devices described in the two aforementioned patents use a closed heated cylinder in which the beads remain for a period of time. In these devices, the temperature of the heating medium and the mass of the bead "shot" introduced into the pre-expansion chamber are consistent.

Y−偏膨張が行われる間の一定時間では最終密度を正確
に調整することができない。前述の従来技術に係わる二
特許の装置で一員した密度の予備膨張ビードを得ること
のできない主な理由は、未膨張Dビード自体に一貫性が
ないためである。まず、ビード内の吹込剤の齢は、製造
中の不揃いあるいは製造後の吹込剤の喪失によって、ビ
ード毎に変動しうる。第2に、さらに限定して言えば、
特定の容器でのポリマビードのサイズの不揃いがあり、
第3に、特定の容器内のビードがサイズによって分離し
うることである。
The final density cannot be adjusted accurately during the fixed time period during which the Y-biased expansion is performed. The main reason why it is not possible to obtain a pre-expanded bead of a density similar to that of the devices of the two prior art patents mentioned above is that the unexpanded D-bead itself is inconsistent. First, the age of the blowing agent within the bead can vary from bead to bead due to irregularities during manufacturing or loss of blowing agent after manufacturing. Second, and more specifically,
There are variations in the size of polymer beads in certain containers;
Third, the beads within a particular container can be separated by size.

前述のような非−負性のために、一定時間予備膨張ビー
ドを満足に乾燥しない。これらの非−真性によって、最
終製品の質量が希望に対して20%前後までばらつくこ
とになりつる。
Due to the non-negativity mentioned above, the pre-expanded beads do not dry satisfactorily for a period of time. These non-intrinsics can cause the final product mass to vary by around 20% from the desired mass.

[発明の目的1 本発明の主な目的は密度の一員したビードをつくる予備
膨脹室内を提供することである。
OBJECTIVE OF THE INVENTION 1 The main objective of the invention is to provide a pre-expansion chamber for producing beads of uniform density.

[発明の要約] 本発明の一局面によれば、未膨張のビードを受入れる加
熱された予備膨張室と、該予備膨張室を加熱する手段と
、前記予備膨張膨張室内の撹拌機と、該撹拌機を駆動す
る電動モータと、ビードが膨張し、撹拌機の運動に対す
る抵抗が増えるにつれて発生するモータの電力所要石の
増加を検出する手段と、予備膨張されたビードを前記予
備膨張室から排出する手段とを含み、前記検出手段は所
定の大きさの電力所要aの増加を検出すると、前記排出
手段を作動させることにより予備膨張室から予備膨張ビ
ードを排出するようにすることを特徴とする膨張可能ポ
リマビード用の予備膨脹室内が提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to one aspect of the invention, a heated pre-expansion chamber for receiving unexpanded beads, a means for heating the pre-expansion chamber, an agitator in the pre-expansion chamber, and a stirrer are provided. an electric motor for driving the machine; and means for detecting an increase in motor power requirements as the beads expand and provide increased resistance to movement of the agitator; and for ejecting the pre-expanded beads from said pre-expansion chamber. and means for ejecting the pre-expanded beads from the pre-expansion chamber by actuating the ejecting means when the detecting means detects an increase in the power requirement a of a predetermined magnitude. A pre-expansion chamber is provided for the polymer beads.

モータへ流れる電流は、例えばコイルを流れる電流が所
定レベルまで増加すると作動する接点のようなリレーに
よってモニタすることが好ましい。
Preferably, the current flowing to the motor is monitored by a relay, such as a contact that is activated when the current flowing through the coil increases to a predetermined level.

前記予備膨張室は軸線が水平方向となるよう配置した円
筒体を含んでおり、前記撹拌機は前記円筒体と共軸線l
係のシャフトと該シャフトから外方に延びた半径方向の
アームとを含み、該アームの外端に撹拌エレメントを設
けることができる。
The pre-expansion chamber includes a cylindrical body arranged such that its axis is horizontal, and the agitator is arranged coaxially with the cylindrical body.
a shaft and a radial arm extending outwardly from the shaft, and a stirring element can be provided at the outer end of the arm.

前記円筒体は蒸気コイル、電熱エレメントあるいは蒸気
ジャケットにより加熱でき、かつ前記円筒体の温度を希
望レベルに保持する温度制御装置を設けてよい。
The cylinder may be heated by a steam coil, an electric heating element or a steam jacket and may be provided with a temperature control device to maintain the temperature of the cylinder at a desired level.

予備膨脹室内はさらに、所定(至)の未膨張ビードを保
持する室と、識字へ潤滑剤を送る手段と、および混合し
たビードと潤滑剤とを前記保持室から前記予備膨張室へ
排出する手段とを含むことができる。
The pre-expansion chamber further includes a chamber for holding a predetermined number of unexpanded beads, means for delivering lubricant to the pre-expansion chamber, and means for discharging the mixed beads and lubricant from said holding chamber to said pre-expansion chamber. and may include.

前記の潤滑剤を保持室へ送る手段はII潤滑剤の容器と
、電動モータによって駆動されるウオームとから構成す
ることができる。
The means for delivering said lubricant to the holding chamber may consist of a container of II lubricant and a worm driven by an electric motor.

前記予備膨張室から予備膨張したビードを受取るために
ホッパを設けてよく、該ホッパはその中のビードが所定
レベルを上廻るとそれを検出するレベルセンサを含む。
A hopper may be provided for receiving the pre-expanded beads from the pre-expansion chamber and includes a level sensor for detecting when the beads therein exceed a predetermined level.

予備膨脹室内は未膨張のビードを予備膨張室へ装入する
手段を含んでよく、前記レベルセンサは前記装入手段に
接続されることによって前記ホッパ内の予備膨張ずみの
ビードのレベルが所定レベルを上廻ると検出し、前記ホ
ッパ内の予備膨張ずみビードのレベルが前記所定レベル
を上廻るようになると前記装入手段の作動を遮断する。
The pre-expansion chamber may include means for charging unexpanded beads into the pre-expansion chamber, and the level sensor is connected to the charging means to ensure that the level of the pre-expanded beads in the hopper is at a predetermined level. is detected, and operation of the charging means is interrupted when the level of pre-expanded beads in the hopper exceeds the predetermined level.

予備膨張手段はさらに、前記保持室内での未膨張ピー1
の介在を検出する第1のセンサと、前記保持室から予備
膨張室まで未膨張ビードが沿って流れる通路における未
膨張ビードの介在を検出する第2のセンサとを含むこと
ができる。
The pre-expansion means further includes unexpanded peas 1 in the holding chamber.
and a second sensor that detects the presence of unexpanded beads in a path along which the unexpanded beads flow from the holding chamber to the pre-expansion chamber.

本発明の別の局面によれば、ビードを予備膨張室へ送り
、該予備膨張室を加熱し、該予備膨張室内のビードを撹
拌し、かつ撹拌機の電力所要量をモニタしてビードが希
望程度まで予備膨張したときを検出することを含むポリ
マを予備膨張する方法が提供される。
According to another aspect of the invention, the beads are sent to a pre-expansion chamber, the pre-expansion chamber is heated, the beads within the pre-expansion chamber are agitated, and the power requirements of the agitator are monitored to ensure that the beads are as desired. A method of pre-expanding a polymer is provided that includes detecting when it has pre-expanded to an extent.

本発明をよく理解するため、かつ本発明を実施する要領
を示すために、例示として添付図面を以下参照する。
For a better understanding of the invention, and for illustrating how the invention may be carried out, reference will now be made, by way of example, to the accompanying drawings, in which: FIG.

[図面の詳細説明] まず第1図と第2図とを参照すれば、図示した予備膨脹
室内はホッパ10を含み、該ホッパの上方には該ホッパ
を未膨張のポリマビードで万杯にし続ける自動ローダ1
2が設けられている。前記ホッパ10の下方には、遮断
弁16を内臓した垂直チューブ14がある。前記チュー
ブは保持室18内へ下方に延びている。参照番号20は
、保持室18内へのチューブ14の侵入深さを調整しう
る機構を示す。以下さらに詳細に判るが、保持室18内
へのチューブ14の侵入深さが、予備膨脹室内で処理さ
れるべき未膨張ベレットの「ショット」のサイズを制御
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Referring first to FIGS. 1 and 2, the illustrated pre-expansion chamber includes a hopper 10, and above the hopper is an automatic system that keeps the hopper full with unexpanded polymer beads. Loader 1
2 is provided. Below the hopper 10 is a vertical tube 14 containing a shutoff valve 16. The tube extends downward into the holding chamber 18. Reference numeral 20 designates a mechanism by which the depth of penetration of the tube 14 into the holding chamber 18 can be adjusted. As will be seen in more detail below, the depth of penetration of the tube 14 into the holding chamber 18 controls the size of the "shot" of unexpanded pellets to be processed within the pre-expansion chamber.

自動ローダ12はドラム、ダンボールあるいはその他の
供給源からビードを吸引し、それらをホッパ1o上に置
くための吸引ホース(図示せず)を含むことができる。
Automatic loader 12 may include a suction hose (not shown) for sucking beads from a drum, cardboard or other source and placing them onto hopper 1o.

自助ローダ12の作動を制御するためにホッパ1oには
レベルセンサ(図示せず)が設けられている。
In order to control the operation of the self-help loader 12, the hopper 1o is provided with a level sensor (not shown).

保持室18からの出口はその下端にあり22で指示して
おり、該出口22は弁24まで下方に連っている。前記
弁24は膨張室26へのビードの流」をIIIIJ I
!lするもので、その頂部に連続的に開放した入口を含
み、該入口に対して前記出口22が接続されている。前
記弁はまた、膨張室、26へ連がる出口と、弁出口を常
開する弁ヘッドとを含む。前記弁ヘッドには空気供給装
置がある。前記弁ヘッドは作動ロッドに装着されている
The outlet from the holding chamber 18 is at its lower end and is indicated at 22, which outlet 22 leads downwardly to a valve 24. The valve 24 controls the flow of beads into the expansion chamber 26.
! 1, and includes a continuously open inlet at its top, to which the outlet 22 is connected. The valve also includes an outlet communicating with the expansion chamber, 26, and a valve head that normally opens the valve outlet. The valve head has an air supply device. The valve head is attached to an actuation rod.

膨張室26を第3図にさらに詳細に示す。この膨張室は
、円筒形の壁と2個の端板どを含む水平方向の円筒体の
形態である。前記の円筒形の壁はジャケット28によっ
て囲まれ、該ジャケットの内側には電熱エレメント、あ
るいは図示のように蒸気パイプ30が設けられている。
Expansion chamber 26 is shown in more detail in FIG. The expansion chamber is in the form of a horizontal cylinder including a cylindrical wall and two end plates. Said cylindrical wall is surrounded by a jacket 28, inside which is provided an electric heating element or, as shown, a steam pipe 30.

代替形態においては、蒸気は直接ジャケット28に供給
される。
In an alternative, steam is supplied directly to jacket 28.

撹拌機シャフト32は膨張室26の円筒形の壁と共軸線
関係であって、該シャフト32は膨張室の一方の端壁を
通過し、ギヤボックス34.1および駆動ベル1−36
とによって連続的に回転する電動モータ34(第2図参
照)に接続されている。
The agitator shaft 32 is in coaxial relationship with the cylindrical wall of the expansion chamber 26, the shaft 32 passing through one end wall of the expansion chamber and connecting the gearbox 34.1 and the drive bell 1-36.
It is connected to an electric motor 34 (see FIG. 2) which rotates continuously.

アーム38が前記シャフト32から半径方向外に延びて
おり、該アーム38の半径方向外端には撹拌ブレード4
0がある。前記撹拌ブレード40は膨張室の円筒形壁の
内面に近接している。希望に応じて、1組以上のアーム
38および1個以上のブレード40を設けることができ
る。代替的に膨張室の端板の間の中間に位置する一本の
アームに、そのアームの両方向に軸線方向に突出する撹
拌ブレード40を設けることもできる。
An arm 38 extends radially outwardly from the shaft 32 and has a stirring blade 4 at its radially outer end.
There is 0. The stirring blade 40 is close to the inner surface of the cylindrical wall of the expansion chamber. More than one set of arms 38 and more than one blade 40 can be provided as desired. Alternatively, a single arm located intermediate between the end plates of the expansion chamber can be provided with stirring blades 40 projecting axially in both directions of the arm.

出口バイブ42が膨張室26の底部に近接した個所から
延び、次に、上方に延び貯めホッパ44へ入っている。
An outlet vibe 42 extends from a point proximate the bottom of the expansion chamber 26 and then extends upwardly into a storage hopper 44 .

該ホッパ44はその中に貯められた予備膨張ずみビード
のレベルを検出するレベルセンサ46を含んでいる。前
記膨張室26とパイプ42との間の連通は弁48によっ
てgAmされる。
The hopper 44 includes a level sensor 46 that detects the level of pre-expanded beads stored therein. Communication between the expansion chamber 26 and the pipe 42 is provided by a valve 48.

第3図を参照すれば、50で指示する容器は粒状の潤滑
剤を貯える作用をする。使用される潤滑剤を保持室18
内のビードに0.05から0.1%の潤滑剤の塊を添加
した、一般的にステアレート亜鉛である。詳しくは、電
動モータ52がウオーム54を駆動し、該ウオームが潤
滑剤を容器50から上方に開放した漏斗56へ排出する
Referring to FIG. 3, a container designated at 50 serves to store particulate lubricant. Chamber 18 that holds the lubricant used
It is generally zinc stearate with a 0.05 to 0.1% lubricant mass added to the beads within. Specifically, electric motor 52 drives a worm 54 that expels lubricant from container 50 into an upwardly open funnel 56 .

前記漏斗の下端はバイア58と連通し、該パイプにはベ
ンチュリ60がある。パイプ58はベンチュリのスロー
トに接続されることによって、ベンチュリを通して空気
が保持室18に吹込まれると、パイプ58に低圧が発生
し、漏斗56において前記低圧が潤滑剤をベンチュリ中
へ吸引し、次に、保持室18へ吸引する。
The lower end of the funnel communicates with a via 58 and there is a venturi 60 in the pipe. A pipe 58 is connected to the throat of the venturi so that as air is blown through the venturi into the holding chamber 18, a low pressure is created in the pipe 58, which in the funnel 56 draws lubricant into the venturi and then Then, it is sucked into the holding chamber 18.

第1図において、62.64および66はタイマーを示
し、68は温度制御装置を示す。タイマー62は弁16
と24に、かつ、ベンチュリ60への空気供給を制御す
る弁(第4図のみにおいて■で示す)およびモータ52
へ接続されている。
In FIG. 1, 62, 64 and 66 indicate timers, and 68 indicates a temperature control device. The timer 62 is the valve 16
and 24, and a valve for controlling air supply to the venturi 60 (indicated by ■ in FIG. 4 only) and a motor 52.
connected to.

タイマ64と66とは以下詳しく説明するようにインタ
ロックされている。湿度制御装置68は、膨張室26の
円筒形壁の温度が希望レベルを上昇しないようにセット
されている。
Timers 64 and 66 are interlocked as described in more detail below. Humidity control device 68 is set so that the temperature of the cylindrical wall of expansion chamber 26 does not rise above the desired level.

モータ34を流れる電流はトリップ電流リレー70(第
4図)によりモニタされ、該リレーの接点72はタイマ
64と66との間で接続されている。
The current flowing through motor 34 is monitored by a trip current relay 70 (FIG. 4) whose contacts 72 are connected between timers 64 and 66.

予備膨脹室内において、膨張可能ビードはホッパ10か
ら保持室18中へ落下する。保持室18は、該室に堆積
されつつある未膨張ビードがチューブ14の下端を有効
に閉鎖するまで充てんされる。通常、弁16が開放して
ビードがチャンバ18中へ落下できるようにし、弁24
は閉鎖されてビードが膨張室26へ到達しないようにす
る。保持室18に対する、膨張されるべきビードの次の
1シヨツト」により装入は、ビードの前のショットの予
備膨張が行われている間に行われることが理解される。
In the pre-expansion chamber, the expandable beads fall from the hopper 10 into the holding chamber 18. The holding chamber 18 is filled until the unexpanded beads that are being deposited in the chamber effectively close the lower end of the tube 14. Typically, valve 16 is opened to allow beads to fall into chamber 18 and valve 24 is opened to allow beads to fall into chamber 18.
is closed to prevent the beads from reaching the expansion chamber 26. It will be understood that the charging of the holding chamber 18 with "the next shot of the bead to be expanded" takes place while the pre-expansion of the previous shot of the bead is taking place.

装入サイクルを開始するには、タイマ62が弁16を閉
鎖し、かつ弁24のヘッドを移動させ前記室18と26
との間で連通するようにする。弁ヘッドを通して空気が
供給され、そのため弁を通って膨張室26へ流入する空
気によりベレットは掃去される。同時に、弁v1が開放
して、空気がベンチュリ60に流れるようにしモータ5
2が始動する。モータ52は、保持保持室18へ送られ
た未膨張ビードの装入量に相等する時間作動する。
To begin the charging cycle, timer 62 closes valve 16 and moves the head of valve 24 to close said chambers 18 and 26.
and communicate with each other. Air is supplied through the valve head so that the pellet is swept away by the air flowing through the valve into the expansion chamber 26. At the same time, valve v1 opens to allow air to flow to venturi 60 and motor 5.
2 starts. The motor 52 operates for a period of time equal to the charge of unexpanded beads delivered to the holding chamber 18 .

モータ52が必要時間、例えば3秒間作動した俊、即ち
所定量のステアレート亜鉛が漏斗56へ送入され、かつ
チャンバ18の吸入された後、付属タイマT(第4図)
がモータ52を停止させる。タイマTによる調時時間は
タイマ62がモータ52を作動させると開始する。空気
がベンチュリ60へ流れ続け、全てのビードを膨張室2
6へ吹込むに十分な時間の経過後、タイマ62は空気供
給弁VIを開鎖し、弁16を開放し、弁24を開鎖しそ
して弁24への空気供給を停止させる。
After the motor 52 has been operated for the required time, e.g. 3 seconds, after a predetermined amount of zinc stearate has been delivered to the funnel 56 and drawn into the chamber 18, an attached timer T (FIG. 4) is activated.
causes the motor 52 to stop. Timing by timer T starts when timer 62 operates motor 52. Air continues to flow to the venturi 60, forcing all the beads into the expansion chamber 2.
6, timer 62 opens and closes air supply valve VI, opens valve 16, opens and closes valve 24, and stops the air supply to valve 24.

撹拌機のシャフト32はモータ34によって連続的に駆
動され、モータへ流れている電流がリレー70によって
モニタされる。スクレーパブレード40が膨張室26の
底部からビードを持上げ、膨張室の壁にわたってならし
、次に、膨張室の底部に落し戻す。ビードから出てくる
ガスは、第2図において26.1で指示する弁を介して
抽出され、低圧空気が膨張室26へ供給され予備膨張中
に該膨張室をフラッシングする。
The agitator shaft 32 is continuously driven by a motor 34 and the current flowing to the motor is monitored by a relay 70. A scraper blade 40 lifts the bead from the bottom of the expansion chamber 26, smoothes it over the walls of the expansion chamber, and then drops it back to the bottom of the expansion chamber. The gas emerging from the bead is extracted via a valve designated 26.1 in FIG. 2, and low pressure air is supplied to the expansion chamber 26 to flush it during pre-inflation.

タイマ64は、タイマ62が弁24を閉鎖するとその調
時サイクルを開始し、弁16等を開放する。これは、ビ
ードの装入分が予備膨張に入ったことを意味する。必要
な膨張rt@が例えば5分と判っているとすれば、タイ
マ64はその場合10分にセットされる。ビードが膨張
するにつれて、最終的に膨張室の容積の約90%を充満
させ、アーム38とブレード40の回転運動への抵抗を
増す。このためモータ34を流れる電流が増加する。
Timer 64 begins its timing cycle when timer 62 closes valve 24 and opens valve 16, etc. This means that the bead charge has entered pre-expansion. If the required inflation rt@ is known to be, for example, 5 minutes, timer 64 is then set to 10 minutes. As the bead expands, it eventually fills approximately 90% of the volume of the expansion chamber, increasing the resistance to rotational movement of arm 38 and blade 40. Therefore, the current flowing through the motor 34 increases.

リレー70は、モータのlidが所定レベルを上層ると
作動するようセットされている。リレー70が作動する
と、直ちにタイマ66によってtill tllされる
調時・サイクルが開始する。タイマ64の作動は停止す
る。弁48が間放し、膨張室26の内部をホッパ44と
連通させ、通気弁26.1が開鎖し、(第1図と第2図
には示していないが、第4図において■2として示す)
別の弁が加圧されたパージング空気を膨張室26へ供給
し、この空気が予備膨張したビードを捕捉しホッパ44
へ運ぶ。
Relay 70 is set to operate when the motor lid rises above a predetermined level. As soon as relay 70 is actuated, a timing cycle begins, which is timed till tll by timer 66. The operation of timer 64 is stopped. The valve 48 is opened and the inside of the expansion chamber 26 is communicated with the hopper 44, and the vent valve 26.1 is opened and closed (not shown in FIGS. 1 and 2, but shown as ■2 in FIG. 4). )
Another valve supplies pressurized purging air to the expansion chamber 26, which traps the pre-expanded beads into the hopper 44.
carry it to

タイマ66はこの状態を、予備膨張ずみの全てのビード
をホッパ44へ運ぶに十分な、例えば25秒間保つ。こ
の時間の終了時、膨張室26へのビード捕捉空気の供給
は弁■2の開鎖、弁48の開鎖および通気弁26.1の
再開につれて停止する。
Timer 66 maintains this condition for 25 seconds, for example, sufficient to convey all pre-expanded beads to hopper 44. At the end of this time, the supply of bead-entrained air to the expansion chamber 26 ceases as valve 2 opens, valve 48 opens and vent valve 26.1 reopens.

同時に、タイマ62は作動して、ホッパ44が満杯であ
ることを示すセンサ46からの信号と重ならないとすれ
ば新しくビード装入ナイクルを開始する。
At the same time, timer 62 is activated to begin a new bead charge cycle if it does not overlap with the signal from sensor 46 indicating that hopper 44 is full.

レベルセンサ46が、ホッパ44に十分な最の予備膨張
ずみのビードがあることを指示ずれば、タイマ62は非
作動となり、即ち弁16が開放せず、かつ膨張室26に
未膨張ビートが装入されていないことを意味する。しか
しながら、タイマ64と66とはそれらの通常のサイク
ルを継続する。
If the level sensor 46 indicates that there are enough fully pre-expanded beads in the hopper 44, the timer 62 will be deactivated, i.e. the valve 16 will not open and the expansion chamber 26 will be filled with unexpanded beads. This means that it has not been entered. However, timers 64 and 66 continue their normal cycles.

しかし膨張室へ何らビードが装入されていないので接点
72は、モータを流れる電流が増加しないため閉成しな
いのは明らかである。その結果、タイマ64は、セット
されずみの時間作動し、次に、弁48を開放させ、膨張
室26を介してのパージング空気の供給源も空となる。
However, since no bead is inserted into the expansion chamber, it is clear that contact 72 will not close because the current flowing through the motor will not increase. As a result, the timer 64 will run for the set amount of time, which will then cause the valve 48 to open and the source of purging air through the expansion chamber 26 to also be emptied.

次いで前述した作動順序が継続し、ホッパ44内の予備
膨張したビードのレベルが十分低下したと想定すれば、
前記サイクルは自動的に繰返されるが、今度は膨張室へ
ビードが装入される。
Assuming that the previously described sequence of operations then continues and the level of pre-expanded beads in hopper 44 has been sufficiently reduced,
The cycle is automatically repeated, but this time the expansion chamber is loaded with beads.

ビードの密度の調整は膨張室へ送入されるポリマビード
の装入量を増減することによって行われる。装入aが少
なくなれば、撹拌機のモータ34が過負荷になる前にビ
ードがさらに膨張する必要がある。このように、最終の
密度は低くなる。人聞のビードを膨張室へ装入すれば、
ビードが膨張室の容積の約90%を占め、モータ34に
検出可能な過負荷状態を発生させるまでビードの膨張は
少な目である必要がある。
Adjustment of the bead density is accomplished by increasing or decreasing the charge of polymer beads fed into the expansion chamber. The lower the charge a, the more the bead needs to expand before the agitator motor 34 is overloaded. Thus, the final density will be lower. If you put a human bead into the expansion chamber,
Expansion of the bead should be modest until the bead occupies approximately 90% of the volume of the expansion chamber and causes a detectable overload condition on the motor 34.

ホッパ44の上部分に金網と撹拌様を含め、予漏膨張中
に相互に接着したビードを篩分け、次に破砕することが
できる。
The upper portion of the hopper 44 can include a wire mesh and agitation device to sieve and then break up beads that adhere to each other during pre-leak expansion.

ビードのショットが最初に膨張室26に装入される場合
、それは一時的であるが、モータ34を流れる電流を著
しく周期的に増加せしめる。これは、膨張室26の底に
ある未膨張の「重い」ビードへブレード40が周期的に
進入し、ブレードの運動が抵抗を受けるという事実に起
因している。
When a shot of beads is first charged into the expansion chamber 26, it causes a temporary but significant periodic increase in the current flowing through the motor 34. This is due to the fact that the blade 40 periodically advances into the unexpanded "heavy" bead at the bottom of the expansion chamber 26, and the movement of the blade is resisted.

このためモータを流れる電流にピークを発生させる。ビ
ードがある程度膨張すればモータ電流は安定レベルまで
低下する。リレー70を作動させ接点72を付勢される
峙述の電流増加を阻止するため、適当な遅延の後初めて
電流のモニタを開始するようにできる。例えば、予備膨
張時間が約4分とすれば、電流のモニタは例えば217
2分後に開始させることができる。
This causes a peak in the current flowing through the motor. Once the bead expands to some extent, the motor current will drop to a stable level. Monitoring of the current may begin only after a suitable delay to prevent the current increase due to actuation of relay 70 and energization of contact 72. For example, if the pre-inflation time is approximately 4 minutes, the current monitor may be 217
It can be started after 2 minutes.

ビードが撹拌されるにつれて、静電荷が蓄積されるのを
阻止するために、膨張室26へ少量の水を噴射すること
ができる。この「水蒸気」雰囲気が静電荷の蓄積を阻止
する。水噴射装置を第2図において74で概略図示し、
該噴射装置に運がる給水ホースを76で示す。
As the beads are agitated, a small amount of water can be injected into the expansion chamber 26 to prevent static charge from building up. This "water vapor" atmosphere prevents static charge build-up. A water injection device is shown schematically at 74 in FIG.
A water supply hose is shown at 76 which carries the injector.

弁24は代替構造においては、ゲートで制御されるシュ
ートに代替されている。タイマ62により後退し、ビー
ドの装入サイクルを開始するのはこのゲートである。希
望に応じて空気をシュートに吹込み、保持室18からペ
レットがシュートを下方に、膨張室26中へ流入しやす
くする。また、ビードの排出の間このシュートを下方へ
、膨張室26中へ空気を吹込むことも可能である。その
ような空気は、シュートによって構成される入口に介在
しうる、予備膨張ずみのベレットを膨張室26の出口に
向かって吹込よう作用する。
Valve 24 is replaced by a gated chute in an alternative construction. It is this gate that is backed off by timer 62 and begins the bead charging cycle. Air is blown into the chute as desired to facilitate the flow of pellets from the holding chamber 18 down the chute and into the expansion chamber 26. It is also possible to blow air down this chute into the expansion chamber 26 during bead evacuation. Such air acts to blow the pre-expanded pellets, which may be present in the inlet defined by the chute, towards the outlet of the expansion chamber 26.

別の修正形態において、漏斗56、パイプ58およびベ
ンチュリ60は省略され、スクリュー54が潤滑剤を直
接に保持室18へ送入する。スクリュー54と保持室1
8との間の通路には弁がある。2弁16が開放すると、
ビードは保持室18へ激しく入る。保持室18は気密状
態ではないが、十分密閑されていて送入してくるビード
が保持室18内で圧力を上げるようにする。この過圧が
消滅するに十分の時間の経過後のみ、スクリュ54と保
持室18との間の弁が開放していて、スクリュ54は駆
動される。タイマTにセットされた時間の経過後、弁は
再開し、スクリュ54が停止する。
In another modification, funnel 56, pipe 58 and venturi 60 are omitted and screw 54 delivers lubricant directly to holding chamber 18. Screw 54 and holding chamber 1
There is a valve in the passage between 8 and 8. When the second valve 16 opens,
The beads forcefully enter the holding chamber 18. Although the holding chamber 18 is not airtight, it is sufficiently sealed to allow the incoming beads to increase the pressure within the holding chamber 18. Only after a sufficient time has elapsed for this overpressure to dissipate, the valve between the screw 54 and the holding chamber 18 is open and the screw 54 is driven. After the time set in timer T has elapsed, the valve is restarted and the screw 54 is stopped.

ホッパ10内のレベルセンサを省略し、保持室18のレ
ベルセンサで代替させることが可能である。その場合、
センサは未膨張のビードの希望するショットが保持室内
にあることを検出する。
It is possible to omit the level sensor in the hopper 10 and replace it with a level sensor in the holding chamber 18. In that case,
A sensor detects that the desired shot of unexpanded beads is within the holding chamber.

センサはチューブ14と共に垂直方向に運動する。別の
センサを保持室18と弁24との間に設けることができ
る。このセンサは、保持室18から予備膨張室26へ未
膨張ピードが沿って流れる通路に位置する。前記の別の
センサは、ショットが予備膨張室26へ装入された後未
膨張のビードが前記通路に介在していないことを検出す
る。この時点で前記通路にビードが介在しておれば、予
備膨張室26へ部分的なピード装入が行われたことを示
すことになる。
The sensor moves vertically with the tube 14. Another sensor can be provided between the holding chamber 18 and the valve 24. This sensor is located in the path along which the unexpanded pods flow from the holding chamber 18 to the pre-expansion chamber 26 . The other sensor detects that no unexpanded beads are present in the passageway after the shot is loaded into the pre-expansion chamber 26. If a bead is present in the passage at this point, it will indicate that the pre-expansion chamber 26 has been partially filled with peed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は成形のために膨張可能ポリマを調製するための
予備膨脹室内の概略正面図、 第2図は第1図に示す予備膨脹室内の側面図;第3図は
第1図と第2図とに示す予備膨脹室内の一部の概略図:
および 第4図は制御装置の配置線図である。 図において、
FIG. 1 is a schematic front view of the interior of the pre-expansion chamber for preparing expandable polymer for molding; FIG. 2 is a side view of the interior of the pre-expansion chamber shown in FIG. 1; FIG. Schematic diagram of part of the pre-inflation chamber shown in figure and:
and FIG. 4 is a layout diagram of the control device. In the figure,

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)予備膨張可能ビード用の予備膨張装置において、
未膨張のビードを受入れる予備膨張室と、該予備膨張室
を加熱する手段と、前記予備膨脹室内の撹拌装置と、お
よび該撹拌装置を駆動する電動モータとを含む予備膨張
装置であつて、ビードが膨張し、撹拌装置(32、38
、40)の運動への抵抗が増すにつれてモータ(34)
の電力所要量の増加を検出する手段(70)と前記予備
膨室から予備膨張ずみのビードを排出する手段(48)
とを含み、前記検出手段(70)は所定の大きさの電力
所要量の増加を検出すると、前記排出手段を作動させる
ことにより予備膨張したビードが予備膨張室(26)か
ら排出されるようにすることを特徴とする予備膨張装置
(1) In a pre-expansion device for pre-expandable beads,
A pre-expansion device comprising a pre-expansion chamber for receiving unexpanded beads, means for heating the pre-expansion chamber, a stirring device in the pre-expansion chamber, and an electric motor for driving the stirring device, the pre-expansion device comprising: a pre-expansion chamber for receiving unexpanded beads; expands, and the stirring device (32, 38
, 40) as the resistance to the movement of the motor (34) increases.
means (70) for detecting an increase in the power requirements of the pre-expanded beads; and means (48) for ejecting the pre-expanded beads from said pre-expanded chamber.
and wherein said detection means (70), upon detecting an increase in power requirements of a predetermined magnitude, actuates said ejection means such that the pre-expanded beads are ejected from the pre-expansion chamber (26). A pre-expansion device characterized by:
(2)特許請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記検出手段(70)が前記モータを流れる電流をモニタ
することを特徴とする予備膨張装置。
(2) A pre-inflation device according to claim 1, characterized in that said detection means (70) monitors the current flowing through said motor.
(3)特許請求の範囲第1項または第2項に記載の装置
において、前記予備膨張室が、その軸線を水平方向にし
て配置した円筒体を含み、前記撹拌装置が前記円筒体と
共軸線関係のシャフト(32)と、該シャフトから外方
に延びる半径方向のアーム(38)とを含み、前記アー
ムの外端にはスクレーバエレメント(40)が設けられ
ていることを特徴とする予備膨張装置。
(3) In the apparatus according to claim 1 or 2, the pre-expansion chamber includes a cylindrical body arranged with its axis in a horizontal direction, and the stirring device is coaxial with the cylindrical body. A reserve characterized in that it comprises an associated shaft (32) and a radial arm (38) extending outwardly from said shaft, the outer end of said arm being provided with a scraper element (40). Expansion device.
(4)特許請求の範囲第1項、第2項または第3項のい
ずれか1項に記載の装置において、所定量の未膨張ビー
ドを保持する保持室(18)と、前記保持室へ潤滑剤を
送る手段(52、54、56、58、60)と、前記保
持室から前記予備膨張室へ潤滑剤とビードとの混合物を
排出する手段(24)とを含むことを特徴とする予備膨
張装置。
(4) The apparatus according to any one of claims 1, 2, or 3, including a holding chamber (18) for holding a predetermined amount of unexpanded beads, and a lubricating chamber for the holding chamber. Pre-expansion characterized in that it comprises means (52, 54, 56, 58, 60) for delivering a lubricant and bead mixture from said holding chamber to said pre-expansion chamber. Device.
(5)特許請求の範囲第4項に記載の装置において、前
記保持室(18)へ潤滑剤を送入する前記手段が、潤滑
剤用の容器(50)と電動モータ(52)により駆動さ
れるウォーム(54)とを含むことを特徴とする予備膨
張装置。
(5) The device according to claim 4, wherein the means for feeding lubricant into the holding chamber (18) is driven by a lubricant container (50) and an electric motor (52). A pre-inflation device characterized in that it includes a worm (54).
(6)特許請求の範囲第4項または第5項に記載の装置
において、前記保持室内の未膨張ビードの介在を検出す
る第1のセンサと、前記保持室から予備膨張チャンバま
で未膨張ビードが沿つて流れる通路での未膨張ビードの
介在を検出する第2のセンサとを含むことを特徴とする
予備膨張装置。
(6) The apparatus according to claim 4 or 5, further comprising: a first sensor that detects the presence of unexpanded beads in the holding chamber; and a first sensor that detects the presence of unexpanded beads in the holding chamber; a second sensor for detecting the presence of unexpanded beads in the passageway along which they flow.
(7)特許請求の範囲第1項から第6項までのいずれか
1項に記載の装置において、前記予備膨張室(26)か
ら予備膨張したビードを受入れるホッパ(44)を含み
、該ホッパが、その中のビードが所定レベルを上廻ると
きを検出する手段(46)を含むことを特徴とする予備
膨張装置。
(7) The apparatus according to any one of claims 1 to 6, including a hopper (44) for receiving pre-expanded beads from the pre-expansion chamber (26), wherein the hopper , comprising means (46) for detecting when a bead therein exceeds a predetermined level.
(8)特許請求の範囲第7項に記載の装置において、未
膨張のビードを前記予備膨張装置へ装入する手段(16
)を含み、前記レベルセンサ(46)が前記装入手段に
接続され、そのため前記ホッパ内の予備膨張したビード
のレベルが所定レベルを上廻つたことを検出すると、前
記ホッパ内の予備膨張したビードのレベルが前記所定レ
ベル以下に低下するまで前記装入手段の作動を遮断する
ことを特徴とする予備膨張装置。
(8) An apparatus according to claim 7, with means (16) for charging unexpanded beads into the pre-expansion device.
), said level sensor (46) is connected to said charging means so that upon detecting that the level of pre-expanded beads in said hopper exceeds a predetermined level, said level sensor (46) A pre-expansion device, characterized in that the operation of the charging means is cut off until the level falls below the predetermined level.
(9)特許請求の範囲第1項から第8項までのいずれか
1項に記載の装置において、前記予備膨脹室へ水を噴射
する手段を含むことを特徴とする予備膨張装置。
(9) A pre-expansion device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the device includes means for injecting water into the pre-expansion chamber.
(10)特許請求の範囲第1項から第9項までのいずれ
か1項に記載の装置において、前記予備膨張室へ未膨張
ビードを装入した後、前記電力検出手段(70)を調時
された時間非作動とする調時手段を含むことを特徴とす
る予備膨張装置。
(10) In the device according to any one of claims 1 to 9, after charging the unexpanded beads into the pre-expansion chamber, the power detection means (70) is timed. 1. A pre-inflation device, characterized in that it includes timing means for inactivating the pre-inflation device for a certain amount of time.
(11)ビードを予備膨張室へ装入し、該予備膨張室を
加熱し、該予備膨張室内のビードを撹拌し、かつ撹拌機
の電力所要量をモニタしビードが希望程度まで予備膨張
されたときを検出することを含むポリマビードを予備膨
張する方法。
(11) Charge the beads into the pre-expansion chamber, heat the pre-expansion chamber, stir the beads in the pre-expansion chamber, and monitor the power requirements of the agitator until the beads are pre-expanded to the desired degree. A method of pre-expanding a polymer bead comprising detecting when.
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