Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine zur Herstellung von Formteilen aus expandierbarem Polystyrol mit mindestens einem zwischen zwei Formrahmen liegenden Etagenformrahmen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einer Formmaschine in Etagenbauart mit zwei Etagen, einen Etagenformrahmen zwei je einer Form zugehörige Formkerne tragen zu lassen, wobei die beiden zur Form gehörenden Formmäntel an zwei, auf gegenüberliegenden Seiten des Etagenformrahmens angeordneten, äusseren Formrahmen befestigt sind. Die Injektoren für die Materialbeschickung der Formen und mechanische Auswerfer für die Stückentnahme sind rückseitig je eines Formmantels der beiden äusseren Formrahmen angeordnet. Die Installationen für die Materialzuführang und die Vorrichtungen zur Betätigung der Auswerfer zu je einer Form sind demnach örtlich weit voneinander getrennt und sind dementsprechend konstruktiv aufwendig und kompliziert.
Es sind auch bereits Formmaschinen mit mehr als zwei Etagen bekanntgeworden. Diese Bauart bedingt, dass bei den zwischen zwei äusseren Formrahmen liegenden Etagenformrahmen die Materialzuführung durch oben auf den Schmalseiten der Etagenformrahmen sitzende Injektoren zu erfolgen hat. Diese seitwärts in die Formen mündende Beschickung lässt die Verwendung von Mehrfachformen nicht mehr zu. Formmaschinen dieser Art werden deshalb ausschliesslich zur Herstellung von plattenförmigen Formstücken eingesetzt. Bei Formmaschinen dieser Gattung fehlen auch die Anordnungsmöglichkeiten für mechanische Auswerfer, so dass man gezwungen ist, an deren Stelle störungsanfällige, pneumatische Ausstossvorrichtungen anzuwenden.
Um diesen vorstehend erwähnten Nachteilen zu begegnen, war die Erfindung die Aufgabe gestellt, bei einer Formmaschine der eingangs erwähnten Art, ein oder mehrere Etagenformrahmen so auszubilden, dass Geräte, wie beispielsweise Materialinjektoren und mechanische Auswerfer, quer zu den Formtrennebenen gerichtet, an die Formen angesetzt werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst worden, dass der Etagenformrahmen zwischen zwei an diesem fest angeordneten Heiz- und Kühlkammern einen parallel zu den Formtrennebenen liegenden Geräteraum aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Vertikallängsschnitt einer Formmaschine in Horizontalbauart mit zwei Etagen,
Fig. 2 einen Querschnitt II-II durch die Formmaschine nach Fig. 1,
Fig. 3 im Vertikallängsschnitt und in grösserem Massstab einen Injektor der Formmaschine,
Fig. 4 den Injektor nach Fig. 3 im Schnitt IV-IV gesehen,
Fig. 5 als Variante in gleicher Darstellung wie Fig. 3 ein Injektor in Drehschieber-Bauart und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Formmaschine mit vier Etagen.
Die Formmaschine gemäss Fig. 1 und 2 weist vier horizontalliegende Führungssäulen 1 auf, an deren rechtsliegenden Enden mittels Muttern 2 ein stationärer Formrahmen 3 fest verankert ist. Die entgegengesetzten Enden der Führungssäulen 1 sind durch eine Lagerplatte 4 untereinander verbunden. Die Führungssäulen 1, der stationäre Formrahmen 3 und die Lagerplatte 4 bilden gemeinsam ein festes Maschinengestell. welches von einem nicht gezeichneten Gestellunterbau getragen ist.
An den vier Führungssäulen 1 ist ein beweglicher Formrahmen 5 längsverschiebbar geführt und mittels einer doppelt- wirkenden, hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 6 in Schliess- und Öffnungsstellung verschiebbar. Mit dem stationären Formrahmen 3 und dem beweglichen Formrahmen 5 ist je ein Basisrahmen 7 festverschraubt, mit welchem seinerseits eine Basisplatte 8 und eine Formträgerplatte 9 festverbunden sind, die je eine Heiz- und Kühlkammer 10 dicht umschliessen. Von oben münden eine Dampfzuleitung 11 und eine Wasserzuleitung 12 in die Heiz- und Kühlkammern 10 und am Grund derselben ist je eine Wasserableitung 13 an geschlossen.
Zwischen dem stationären Formrahmen 3 und dem beweglichen Formrahmen 5 ist ein Etagenformrahmen 14 an den Führungssäulen 1 längsverschiebbar geführt. Doppelseitig trägt die ¯er Etagenformrahmen 14 zwei Basisplatten 8 und zwei Formträgerplatten 9, die zwei, durch einen Geräteraum 15 voneinander distanzierte Heiz- und Kühlkammern
10 bilden. Auch in diese beiden Heiz- und Kühlkammern 10 münden Dampfzuleitungen 11 und Wasserzuleitungen 12, und ebenfalls sind an diesen Wasserableitungen 13 angeschlossen.
Die beiden Formträgerplatten 9 des Etagenrahmens 14 tragen Formmäntel 16, und zugehörige Formkerne 17 sind an den Formträgerplatten 9 der beiden Formrahmen 3 und 5 befestigt. Von diesen durch je einen Formmantel 16 und je einen Formkern 17 gebildeten Formen sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in je einer Formtrennebene deren sechs vorhanden. Für den Dampfdurchtritt von den Heiz- und Kühlräumen 10 zu den durch einen Formmantel 16 und einen Formkern 17 bei Formschluss gebildeten Formhohlraum sind an den Formträgerplatten 9 und an den Formkernen 17 Dampfdüsen 18 angebracht.
Entsprechend der Anzahl Formen sind im Geräteraum 15 sechs Injektoren 19 untergebracht, von welchen in Fig. 1 der Übersicht halber nur einer dargestellt ist. Wie in den Fig. 3 und 4 in grösserem Massstab dargestellt ist, besteht ein T-förmiger Injektor 19 aus einer Materialzuführung 20 und zwei Schenkeln 22 sowie einer durch die Schenkel 22 sich erstrekkenden, ebenfalls T-förmigen Luftdüse 21. Der Injektor 19 erstreckt sich mit den zwei sich verzweigenden Schenkeln 22 in einem kurzen Rohrstück 23 durch die Heiz- und Kühlkammern 10 und hat mit bombierten Enden dichtende Auflage an einer sphärischen Partie 24 der Formträgerplatten 9.
Diese Partie 24 hat eine Austrittsöffnung 25. Mit Betätigung einer an einem Schenkel 22 angelenkten Stange 26 ist der Injektor 19 um die Achse der Materialzuführung 20 verschwenkbar und kann wahlweise in mit den beiden Austritts öffnungen 25 überdeckender Lage in Leitungsverbindung mit den Formhohlräumen, oder in die in Fig. 4 strichpunktiert gezeichnete Schliessstellung gebracht werden. Wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind die je einem Injektor 19 zugehörigen Stangen 26 durch ein Gestänge miteinander gekoppelt und über dieses von einem zentralen Organ gemeinsam und gleichzeitig betätigbar.
Jeder Form ist auch je eine Auswerferstange 27 zugeordnet, die, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, von einem nicht näher dargestellten Antrieb 28 über Wellen 29 und mit diesen fest verbundenen Hebeln 30 betätigt werden.
Die Formmaschine ist in Fig. 1 in Offenstellung gezeichnet, in welcher der Formprozess vollendet ist. Formlinge 31, von welchen nur einer strichpunktiert angedeutet ist, sind von den Auswerferstangen 27 aus dem Formmantel 16 mechanisch ausgestossen worden und fallen in unterhalb der Formmaschine bereitgestellte Behälter.
In dem nun folgenden Arbeitstakt wird für den Formschluss die Zylinder-Kolbeneinheit 6 hydraulisch beaufschlagt, so dass der bewegliche Formrahmen 5 nach rechts verschoben wird, und zwar ist dabei der Hub so gross, dass bei Anschlag der Formträgerplatte 9 des beweglichen Formrahmens 5 an die linke Stirnseite des Etagenrahmens 14, der letztere nach rechts mitgestossen wird, bis die rechte Stirnseite des Etagenrahmens 14 an der Formträgerplatte 9 des stationären Formrahmens 3 zum Anschlag kommt. In der nun erfolgten Schliessstellung bilden die Formmäntel 16 und die zugehörigen Formkerne 17 je sechs beidseitig des Etagenrahmens 14 liegende, geschlossene Formhohlräume, die in der Gestalt dem angedeuteten Formling 31 entsprechen.
Mit in Öffnungsstellung gesteuerten und druckluftbeaufschlagten Injektoren 19 wird von diesen das Rohmaterial, feinkugeliges vorgeschäumtes Polystyrol, von einem Vorratsbehälter angesaugt und in die Formhohlräume eingeschlossen.
Nach Formbeschickung werden die Heiz- und Kühlkammern 10 über die Dampfzuleitungen 11 mit Dampf beaufschlagt, mit welchem das in die Formhohlräume injizierte Polystyrol-Granulat im kombinierten Dampfstoss-Autoklav Verfahren der Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird. Das heisst, in einer ersten Phase werden mit sogenannter Stossbedampfung zeitlich nacheinander die Heiz- und Kühlkammern 10 des Etagenrahmens 14 und anschliessend die Heiz- und Kühlkammern 10 des stationären Formrahmens 2 und des beweglichen Formrahmens 5 mit Dampf beaufschlagt, welcher unter Druck über die Dampfdüsen 18 in die Formhohlräume einströmt und das eingefüllte Polystyrol durchdringt. In einer weiteren Phase-werden mit der sogenannten Autoklavbedampfung die Heiz- und Kühlkammern 10 des Etagenformrahmens 14, des stationären Formrahmens 2 und des beweglichen Formrahmens 5 alle gleichzeitig mit Dampf beaufschlagt.
Anschliessend folgt in einem Kühlprozess die Erstarrung des vorgängig unter Wärmeeinwirkung verschweissten Polystyrols. Dabei wird Kühlwasser über die Wasserzuleitungen 12 in die Heiz- und Kühlkammern 10 eingeleitet. Das im Grund der letzteren sich sammelnde Abwasser wird über die Wasser ableitungen 13 abgeführt.
Zum anschliessenden Entformen wird die Zylinder-Kol ben-Einheit 6 auf Rückzug gesteuert, wobei der bewegliche Formrahmen 5 nach links sich bewegend, mittels nicht ge zeichneten, mechanischen Mitnehmern auch den Etagenrah men 14 in die Öffnungsstellung zieht. Die vorstehend be schriebenen Arbeitsgänge - Formschluss - Formbeschickung - Erwärmungsprozess - Kühlprozess - Öffnen der Formen und Ausstossen der Formlinge - sind in einem zeitlich abge stimmten Zyklus automatisch gesteuert.
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind offensichtlich. Der erfindungsgemässe Geräteraum 1 des Etagenrahmens 14 gestattet die zweckmässigste Anordnung der Injektoren 19 und der mechanischen Auswerfereinrichtung 27 bis
30 und dies insbesondere bei der Verwendung von Mehrfachformen. Zudem sind die erwähnten Geräte an einem Ort zentralisiert, was vor allem die Leitungsführung zu den Injektoren 19 und den Antrieb der Auswerferstangen 27 wesentlich vereinfacht. Als vorteilhaft kann ferner die Neuge staltung der Injektoren 19 bezeichnet werden. Die beiden fest am Etagenrahmen 14 angeordneten Heiz- und Kühlkammern
10 mit den zugehörigen benachbart einander gegenüberliegenden Formträgerplatten 9 ermöglichen die Anwendung der in zwei Schussrichtungen sich verzweigenden Injektoren 19.
Mit dieser Konstruktionsvereinfachung konnte eine wesent liche Kosteneinsparung erzielt werden. Als ein weiterer Vor teil kann die dabei erreichte optimale Raumausnutzung des Geräteraumes 15 gewertet werden.
Die Erfindung lässt weitere Gestaltungsmöglichkeiten von
Doppel-Injektoren offen. So kann beispielsweise, wie Fig. 5 zeigt, ein im wesentlichen gleicher Injektor 19 beidseitig fest mit den Basisplatten 8 und den Formträgerplatten 9 verbunden sein, wobei zwei über einen Lagerbolzen 32 miteinander verbundene, um die Achse desselben verschwenkbare Schieberplatten 33 die beiden Austrittsöffnungen 25 des Injektors 19 überdecken. Mit dem Verschwenken der Schieberplatten 33 kann eine Bohrung 34 in fluchtende Übereinstimmung mit den beiden Austrittsöffnungen 25 des Injektors 19 gebracht werden. In dieser, in Fig. 5 gezeichneten Schieberstellung ist der Materialfluss vom Injektor zu den Formen freigegeben.
Die Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Vieretagen-Formmaschine, wobei analog den Fig. 1 und 2 ein stationärer Formrahmen mit 3, ein beweglicher Formrahmen mit 5 und zwei Etagenrahmen mit 14 bezeichnet sind. Ebenfalls in gleicher Weise haben die vorgenannten Rahmen Heiz- und Kühlräume 10. Formmäntel 16 sind an den beiden Etagenrahmen 14 und Formkerne 17 am stationären Formrahmen 3 und am beweglichen Formrahmen 5 angeordnet. Neu gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenformrahmen 35 mit einer Heiz- und Kühlkammer
10, welcher beidseitig je ein Formkern 17 beigeordnet ist.
Mit diesem Ausführungsbeispiel ist offenbart, dass im Sinne einer Vereinfachung bei einer Formmaschine mit vier oder einer grösseren geraden Zahl von Etagen, zwischen zwei Etagenrahmen ein Zwischenrahmen 35 angeordnet sein kann, welcher mit nur einer einzigen Heiz- und Kühlkammer
10 beidseitig zwei Formkerne 17 trägt. Statt längsbeweglich könnte dieser Zwischenrahmen 35 auch stationär sein, wobei für den Formschluss beide äusseren Formrahmen 3 und 5 und je ein Etagenrahmen 14 gegengleich in Richtung gegen den Zwischenrahmen 35 verschiebbar sein müssten.
The invention relates to a molding machine for producing molded parts from expandable polystyrene with at least one tiered molding frame located between two molding frames.
It has already been proposed in a multi-tier molding machine with two tiers to have a tier mold frame carry two mold cores each belonging to a mold, the two mold shells belonging to the mold being attached to two outer mold frames arranged on opposite sides of the tier mold frame. The injectors for feeding material into the molds and mechanical ejectors for removing the pieces are arranged on the back of each mold jacket of the two outer mold frames. The installations for the material supply and the devices for actuating the ejectors to each form are accordingly spatially separated from one another and are accordingly complex and complex.
Molding machines with more than two floors have also become known. This type of construction requires that, in the case of the tiered mold frames located between two outer mold frames, the material must be supplied through injectors located on top of the narrow sides of the tiered mold frames. This side loading into the molds no longer allows the use of multiple molds. Molding machines of this type are therefore used exclusively for the production of plate-shaped molded pieces. In the case of molding machines of this type, there are also no arrangement options for mechanical ejectors, so that one is forced to use fault-prone, pneumatic ejector devices in their place.
In order to counter these disadvantages mentioned above, the object of the invention was to design one or more tier mold frames in a molding machine of the type mentioned in such a way that devices such as material injectors and mechanical ejectors, directed across the mold parting planes, are attached to the molds can be.
According to the invention, this object has been achieved in that the tiered mold frame has a device space lying parallel to the mold parting planes between two heating and cooling chambers fixedly arranged on it.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.
In the drawing show:
Fig. 1 is a vertical longitudinal section of a molding machine in horizontal design with two floors,
FIG. 2 shows a cross section II-II through the molding machine according to FIG. 1,
3 shows an injector of the molding machine in vertical longitudinal section and on a larger scale,
4 shows the injector according to FIG. 3 in section IV-IV,
5 as a variant in the same representation as FIG. 3, an injector of the rotary slide type and
6 shows a schematic representation of a molding machine with four floors.
The molding machine according to FIGS. 1 and 2 has four horizontal guide columns 1, at the right-hand ends of which a stationary molding frame 3 is firmly anchored by means of nuts 2. The opposite ends of the guide columns 1 are connected to one another by a bearing plate 4. The guide columns 1, the stationary mold frame 3 and the bearing plate 4 together form a fixed machine frame. which is supported by a frame substructure, not shown.
A movable mold frame 5 is guided longitudinally displaceably on the four guide pillars 1 and displaceable in the closed and open position by means of a double-acting, hydraulic cylinder-piston unit 6. A base frame 7 is firmly screwed to the stationary mold frame 3 and the movable mold frame 5, to which a base plate 8 and a mold carrier plate 9 are firmly connected, each of which tightly encloses a heating and cooling chamber 10. From above, a steam supply line 11 and a water supply line 12 open into the heating and cooling chambers 10 and at the bottom of the same a water drainage line 13 is closed.
Between the stationary mold frame 3 and the movable mold frame 5, a tier mold frame 14 is guided on the guide columns 1 so as to be longitudinally displaceable. On both sides, the tier mold frame 14 carries two base plates 8 and two mold carrier plates 9, the two heating and cooling chambers separated from one another by an equipment compartment 15
10 form. Steam supply lines 11 and water supply lines 12 also open into these two heating and cooling chambers 10, and water drainage lines 13 are also connected to these.
The two mold carrier plates 9 of the tier frame 14 carry mold jackets 16, and associated mold cores 17 are attached to the mold carrier plates 9 of the two mold frames 3 and 5. As can be seen from FIG. 2, six of these molds, each formed by a mold jacket 16 and a mold core 17, are present in a mold parting plane. For the passage of steam from the heating and cooling spaces 10 to the mold cavity formed by a mold jacket 16 and a mold core 17 in the case of a form fit, steam nozzles 18 are attached to the mold carrier plates 9 and to the mold cores 17.
Corresponding to the number of molds, six injectors 19 are accommodated in the equipment compartment 15, of which only one is shown in FIG. 1 for the sake of clarity. As shown in FIGS. 3 and 4 on a larger scale, a T-shaped injector 19 consists of a material feed 20 and two legs 22 as well as a T-shaped air nozzle 21 extending through the legs 22. The injector 19 extends with the two branching legs 22 in a short piece of pipe 23 through the heating and cooling chambers 10 and with cambered ends has sealing support on a spherical part 24 of the mold carrier plates 9.
This part 24 has an outlet opening 25. With the actuation of a rod 26 articulated on a leg 22, the injector 19 can be pivoted about the axis of the material feed 20 and can optionally be connected to the mold cavities in a position overlapping with the two outlet openings 25, or into the in Fig. 4 are brought to the closed position shown in phantom. As is not shown in the drawing, the rods 26 each belonging to an injector 19 are coupled to one another by a rod and can be actuated jointly and simultaneously via this from a central organ.
Each shape is also assigned an ejector rod 27 which, as can be seen in particular from FIG. 2, is actuated by a drive 28, not shown in detail, via shafts 29 and levers 30 firmly connected to these.
The molding machine is shown in Fig. 1 in the open position, in which the molding process is completed. Moldings 31, only one of which is indicated by dash-dotted lines, have been mechanically ejected from the mold shell 16 by the ejector rods 27 and fall into containers provided below the molding machine.
In the following work cycle, the cylinder-piston unit 6 is hydraulically loaded for the form fit, so that the movable mold frame 5 is shifted to the right, and the stroke is so great that when the mold carrier plate 9 of the movable mold frame 5 hits the left Front side of the tier frame 14, the latter is also pushed to the right until the right front side of the tier frame 14 comes to a stop on the mold carrier plate 9 of the stationary mold frame 3. In the closed position that has now taken place, the mold jackets 16 and the associated mold cores 17 each form six closed mold cavities which are located on both sides of the tier frame 14 and which correspond to the shape of the indicated molding 31.
With injectors 19 controlled in the open position and pressurized with compressed air, the raw material, fine-spherical pre-expanded polystyrene, is sucked in from a storage container and enclosed in the mold cavities.
After the mold has been charged, the heating and cooling chambers 10 are subjected to steam via the steam supply lines 11, with which the polystyrene granulate injected into the mold cavities is exposed to the action of heat in the combined steam autoclave process. That is, in a first phase, the heating and cooling chambers 10 of the tier frame 14 and then the heating and cooling chambers 10 of the stationary mold frame 2 and the movable mold frame 5 are acted upon with steam one after the other with so-called shock steaming, which steam is applied under pressure via the steam nozzles 18 flows into the mold cavities and penetrates the filled polystyrene. In a further phase, the heating and cooling chambers 10 of the tiered mold frame 14, the stationary mold frame 2 and the movable mold frame 5 are all acted upon with steam at the same time with what is known as autoclave vaporization.
The polystyrene that was previously welded under the action of heat then solidifies in a cooling process. In this case, cooling water is introduced into the heating and cooling chambers 10 via the water supply lines 12. The waste water that collects in the bottom of the latter is discharged via the water drains 13.
For the subsequent demoulding, the cylinder-Kol ben unit 6 is controlled to retreat, the movable mold frame 5 moving to the left, by means of not-ge, mechanical drivers and the floor frame 14 pulls into the open position. The operations described above - form fit - mold loading - heating process - cooling process - opening the molds and ejecting the moldings - are automatically controlled in a timed cycle.
The advantages of the subject invention are obvious. The device compartment 1 of the tier frame 14 according to the invention permits the most expedient arrangement of the injectors 19 and the mechanical ejector device 27 to
30 and this especially when using multiple forms. In addition, the devices mentioned are centralized in one place, which above all simplifies the routing of the lines to the injectors 19 and the drive of the ejector rods 27. The redesign of the injectors 19 can also be described as advantageous. The two heating and cooling chambers fixed to the tier frame 14
10 with the associated mold carrier plates 9 lying next to one another make it possible to use the injectors 19 which branch in two firing directions.
With this design simplification, a substantial cost saving could be achieved. The optimal space utilization of the equipment room 15 achieved thereby can be rated as a further advantage.
The invention allows further design options
Double injectors open. For example, as shown in FIG. 5, an essentially identical injector 19 can be firmly connected on both sides to the base plates 8 and the mold carrier plates 9, with two slide plates 33, which are connected to one another via a bearing pin 32 and pivotable about its axis, the two outlet openings 25 of the Cover injector 19. With the pivoting of the slide plates 33, a bore 34 can be brought into alignment with the two outlet openings 25 of the injector 19. In this slide position shown in FIG. 5, the flow of material from the injector to the molds is released.
6 shows a schematic representation of a four-tier molding machine, with a stationary mold frame being denoted by 3, a movable mold frame by 5 and two tier frames by 14, analogously to FIGS. 1 and 2. Likewise in the same way, the aforementioned frames have heating and cooling spaces 10. Mold jackets 16 are arranged on the two tier frames 14 and mold cores 17 on the stationary mold frame 3 and on the movable mold frame 5. An intermediate mold frame 35 with a heating and cooling chamber is new compared to the first exemplary embodiment
10, which is assigned a mandrel 17 on both sides.
This exemplary embodiment reveals that, in the interests of simplification, in a molding machine with four or a larger even number of floors, an intermediate frame 35 can be arranged between two floor frames, which frame has only a single heating and cooling chamber
10 carries two mold cores 17 on both sides. Instead of being longitudinally movable, this intermediate frame 35 could also be stationary, with both outer mold frames 3 and 5 and one tier frame 14 each having to be displaceable in opposite directions in the direction towards the intermediate frame 35.