CH617127A5

CH617127A5 -

Info

Publication number: CH617127A5
Application number: CH1240476A
Authority: CH
Inventors: Masato Yaita
Original assignee: Sekisui Plastics
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2644198C2; US4081225A; IT1072920B; CA1073169A; FR2326283A1; NL7610516A; GB1556170A; ES236190Y; ES236190U; DE2644198A1; FR2326283B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem, thermoplastischem Kunststoff.

Zum Herstellen eines Gegenstands aus geschäumtem, thermoplastischem Kunststoff wird eine Form mit einem Hohlraum verwendet, der dem herzustellenden Gegenstand entspricht. Der Hohlraum wird mit Kügelchen aus dem schäumbaren, thermoplastischen Kunststoff gefüllt und dann in den Hohlraum Dampf geblasen um das Schäumen und damit ein Vergrössern der Kügelchen zu erzielen bis diese miteinander verschmelzen und im Hohlraum einen einstückigen Gegenstand bilden, der dann der Form entnommen wird. Die Form muss dabei eine Mehrzahl Öffnungen aufweisen, deren Grösse so gewählt ist, dass zwar der Dampf, jedoch nicht der weiche, geschäumte Kunststoff hindurchgehen kann. Diese Öffnungen werden «Dampfdurchlässe» genannt.

Als Dampfdurchlässe werden Löcher oder Schlitze verwendet. Die Löcher sind kleine Öffnungen mit etwa 1 mm Durchmesser. Die Löcher befinden sich meist in einer Platte, welche eine Wand des Hohlraums der Form bildet und sind entweder direkt in die Platte gebohrt oder in kleinen Bauteilen ausgebildet, die in die Platte versenkt sind. Ebenso können die Schlitze direkt in der Platte ausgebildet sein oder in Bauteilen, die in die Platte versenkt sind.

Wenn eine solche mit Löchern oder Schlitzen versehene Platte zur Herstellung eines Gegenstands aus schäumbaren Kunststoffkügelchen verwendet wird, können schäumbare Kügelchen, insbesondere wenn diese ein grosses Ausdehnungsvermögen besitzen in die Löcher oder Schlitze eindringen. Diese in die genannten Öffnungen eingedrungenen kugelförmigen Teilchen bilden Vorsprünge auf der Oberfläche des fertigen Gegenstands oder verursachen Oberflächenfehler wenn sie vom Gegenstand abgebrochen werden. Wenn diese abgebrochenen Vorsprünge in den Löchern oder Schlitzen der Form steckenbleiben verstopfen sie diese, so dass der Durchgang des Dampfes verhindert wird und die Form nicht wieder verwendet werden kann.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung einer Form der eingangs genannten Art, bei der keine Kunststoffteilchen in Löcher oder Schlitze eindringen können.

Die Form nach der vorhegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Dampfdurchlassvorrichtung mit einem ersten, eine durchgehende Öffnung aufweisenden Teil und einem in der Öffnung beweglichen zweiten Teil, wobei die Öffnung auf einer Seite der Vorrichtung eine kegelstumpfförmige Wand, die sich gegen die eine Seite erweitert, und auf der anderen Seite der Vorrichtung eine zylindrische Wand besitzt, welche Wände eine gemeinsame Achse besitzen, der bewegliche zweite Teil einen der kegelstumpfförmigen Wand entsprechenden kegelstumpfförmigen Oberflächenteil besitzt, so dass bei gegenüber dem ersten Teil gehobenem zweitem Teil ein Spalt zwischen dem kegelstumpfförmigen Oberflächenteil des zweiten Teils und der kegelstumpfförmigen Wand des ersten Teils gebildet ist und in mindestens einem Teil der beiden Teile der Vorrichtung ein Dampfdurchlass ausgebildet ist, dessen eines Ende sich bis zur anderen Seite der Dampfdurchlassvorrichtung erstreckt und dessen anderes Ende mit dem Spalt in Verbindung steht, der gebildet wird, wenn der bewegliche zweite Teil gegenüber dem ersten Teil gehoben wird, ferner gekennzeichnet durch eine Leitung für die Zufuhr des Dampfes und eine Leitung für die Zufuhr von Kühlwasser, wobei die Dampfdurchlass Vorrichtung in einer Wand der Form angeordnet ist und mit der Leitung für die Zufuhr des Dampfes in Verbindung steht und die Leitung für das Kühlwasser zum Kühlen der Aussenseite der einen Wand der Form vorgesehen ist.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Dampfdurchlassvorrichtung einer erfindungsgemässen Form,

Fig. 2 und 3 Schnitte durch die Vorrichtung nach der Fig. 1 in zwei Arbeitsstellungen,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Dampfdurchlassvorrichtung einer erfindungsgemässen Form,

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Fig, 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Fig. 4 in einer Arbeitsstellung,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Dampfdurchlassvorrichtung einer erfindungsgemässen Form,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Fig. 6 in einer Arbeitsstellung,

Fig. 8 bis 10 verschiedene Schnittansichten von Dampfdurchlassvorrichtungen weiterer erfindungsgemässer Formen,

Fig. 11 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Form nach der Erfindung für die Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff,

Fig. 12 einen Schnitt durch die Dampfdurchlass Vorrichtung der Form nach der Fig. 11 in einer Arbeitsstellung,

Fig. 13 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Form nach der Erfindung für die Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Lüftungselements der Form nach der Fig. 13.

Die in der Fig. 1 dargestellte Dampfdurchlassvorrichtung besitzt einen ersten Teil 1 in der Form eines Zylinders mit einer durchgehenden Öffnung 2 und einen in der Öffnung 2 angeordneten, beweglichen zweiten Teil 3. Die Öffnung 2 besitzt eine konische Wand 21 in Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes, deren Durchmesser in Richtung der Seite auf der sich der Hohlraum der Form befindet (in der Fig. 1 die obere Seite) zunimmt und eine zylindrische Wand 22 auf der anderen Seite (in der Fig. 1 die untere Seite). Die konische Wand 21 und die zylindrische Wand 22 sind so angeordnet, dass ihre Mittelachsen zusammenfallen. Die Querschnittsfläche der zylindrischen Wand 22 ist kleiner als die kleinste Querschnittsfläche der konischen Wand 21. Der bewegliche Teil 3 ist in der Öffnung 2 längs deren Längsachse beweglich und besitzt einen konischen Oberflächenteil, der auf der konischen Wand 21 dicht aufliegen kann. Im ersten Teil 1 ist benachbart der zylindrischen Wand 22 ein oder mehrere Dampfdurchlässe 4 vorgesehen, die an der Stelle des kleinsten Durchmessers der konischen Wand 22 in die Öffnung 2 münden. Es können zwei oder mehr, vorzugsweise vier Dampfdurchlässe 4 vorgesehen sein. Der erste Teil 1 und der zweite Teil 3 bestehen aus Metall, vorzugsweise Messing.

Die Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 1 kann auf die in der Fig. 2 dargestellte Weise in einer Form nach der Erfindung verwendet werden. Der erste Teil 1 der Vorrichtung ist in einer den Formhohlraum begrenzenden Platte 5 eingeschraubt, zu welchem Zweck die Platte 5 mit einem Gewindeloch und der erste Teil 1 mit einem Aussengewinde versehen ist. Der erste Teil 1 kann statt dessen auf der Aussenseite gerändelt und in ein Loch in der Platte 5 getrieben sein oder auch durch die Platte 5 selbst gebildet sein. In den Hohlraum der Form (auf der oberen Seite der Platte 5) werden schäumbare Polystyrolkügelchen 6 eingebracht und dann von der anderen Seite (der unteren Seite) der Platte 5 Dampf in die Form geblasen. Der Dampf geht dabei durch den oder die Durchlässe 4 und hebt den zweiten beweglichen Teil 3 nach oben, wodurch ein Spalt zwischen dem zweiten beweglichen Teil 3 und der konischen Wand 21 entsteht, durch den der Dampf in den Hohlraum der Form eintreten kann. Diese Arbeitsstellung ist in der Fig. 2 dargestellt.

Durch das Eintreten des Dampfes in den Hohlraum werden die schäumbaren Kügelchen erhitzt und dehen sich aus, wodurch der bewegliche zweite Teil 3 auf die konische Wand gedrückt wird und den Spalt schliesst. Diese Arbeitsstellung ist in der Fig. 3 dargestellt. Dadurch besitzt die beschriebene Dampfdurchlassvorrichtung während des Schäumens des Kunststoffs einen relativ grossen Spalt, der am Ende des Schäumvorgangs im Hohlraum von der Dampfdurchlassvorrichtung geschlossen wird, so dass kein Kunststoff in die Öffnung 2 eindringen kann. Der hergestellte Gegenstand aus geschäumtem Kunststoff weist dadurch keine Oberflächenfehler auf und ist von ausgezeichneter Qualität.

Bei der Dampfdurchlassvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 ' ist der Dampfdurchlass 4 im nicht beweglichen ersten Teil 1 vorgesehen. Der Dampfdurchlass 4 kann jedoch auch im beweglichen zweiten Teil 3 ausgebildet sein. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

In den Fig. 4 und 5 sind Teile, die denen der Fig. 1 bis 3 entsprechen mit den gleichen Hinweiszahlen wie diese bezeichnet. Die Vorrichtung nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis 3 nur dadurch, dass der Dampfdurchlass im beweglichen Teil 3 ausgebildet ist. Das eine Ende des Dampfdurchlasses 4 am unteren Ende des beweglichen Teils 3 ist immer offen während das andere Ende des Dampfdurchlasses 4 am unteren Ende des konischen Oberflächenteils des beweglichen zweiten Teils 3 in die Öffnung 2 mündet. Wenn der bewegliche zweite Teil 3 in der Öffnung 2 gehoben wird steht der Dampfdurchlass 4 mit einem Spalt in Verbindung, der zwischen der konischen Wand 21 und dem konischen Oberflächenteil des beweglichen zweiten Teils 3 gebildet ist. Vorzugsweise verzweigt sich der Dampfdurchlass 4 an seinem oberen Ende symmetrisch, so dass mehrere Dampfdurchtrittsöffnungen 41 am unteren Ende des konischen Oberflächenteils des beweglichen zweiten Teils 3 vorhanden sind. Vorzugsweise besitzt der bewegliche Teil 3 einen Ringflansch 31 am unteren Ende seines zylindrischen Oberflächenteils, so dass sich der bewegliche Teil 3 in der Öffnung 2 nur bis zum Anschlag des Rings 31 am unteren Ende des ersten Teils bewegen kann.

Die Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 4 bildet ein selbständiges Element, das in einer den Formhohlraum begrenzenden Platte ohne Schwierigkeiten vorgesehen werden kann. Zu diesem Zweck ist der erste Teil 1 der Vorrichtung am in der Fig. 4 oberen Ende mit einem vorspringenden Ringflansch 111 und am übrigen Teil seiner Aussenseite mit einem Gewinde 112 versehen. Wenn, wie in der Fig. 5 dargestellt, in die Platte 5 ein Gewinde geschnitten ist, welches das Gewinde 112 aufnehmen kann, kann die Platte 5 ohne Schwierigkeiten mit der Dampfdurchlassvorrichtung versehen werden, da diese in die Platte 5 geschraubt werden kann. Die Dampfdruckvorrichtung und die Platte 5 bestehen vorzugsweise aus Metall, beispielsweise die Dampfdurchlassvorrichtung aus Messing und die Platte 5 aus Eisen bzw. Stahl oder Aluminium. Der nicht bewegliche Teil 1 der Dampfdurchlassvorrichtung kann auch durch die Platte 5 selbst gebildet sein.

Die Dampfdurchlass Vorrichtung kann eine Feder zwischen dem beweglichen Teil und dem unbeweglichen Teil aufweisen. Dabei drückt die Feder auf den beweglichen Teil, so dass dieser in der Öffnung sitzt oder gegenüber dieser gehoben ist, wobei die Feder gewährleistet, dass der bewegliche Teil den Spalt zwischen sich und dem unbeweglichen Teil schliesst oder öffnet. In den Fig. 6 und 7 ist eine Dampfdurchlassvorrichtung mit einer Feder dargestellt. Wie bei den anderen Dampfdurchlassvorrichtungen ist auch bei der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 der unbewegliche erste Teil 1 mit einer durchgehenden Öffnung 2 versehen und der zweite bewegliche Teil 3 in der Öffnung 2 angeordnet. Die Öffnung 2 wird auf einer Seite von einer konischen, d.h. die Mantelfläche eines Kegelstumpfes bildenden Wand 21 begrenzt, die sich gegen das Ende der Öffnung 2 auf der Seite des Formhohlraums (in der Fig. 7 die obere Seite) erweitert und auf der anderen Seite (in der Fig. 7 die untere Seite) von einer zylindrischen Wand 22. Die konische Wand 21 und die zylindrische Wand 22 sind so angeordnet, dass ihre Mittelachsen zusammenfallen. Die Dampfdurchlassvorrichtung nach den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von denen der vorhergehenden Figuren dadurch, dass die Öffnung 2 in ihrem mittleren Teil einen engeren Teil 23

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besitzt, die Feder 7 in der Öffnung 2 angeordnet ist und sich der bewegliche Teil 3 über seinen Ringflansch 31 hinaus nach unten erstreckt, so dass ein Fuss 32 gebildet ist.

Die Feder 7 umgibt den Fuss 32 des beweglichen Teils 3 und ist zwischen dem Ringflansch 31 und einem unteren Anschlag 9 angeordnet, durch welchen die Feder 7 zusammengedrückt wird. Dadurch übt die Feder 7 einen Druck auf den beweglichen Teil 3 aus, so dass dieser von der Öffnung 2 abgehoben wird (in den Fig. 6 und 7 nach oben) bis der Ringflansch 31 am unteren Ende des engeren Teils 23 aufliegt. Die Stärke des von der Feder 7 auf den Teil 3 ausgeübten Drucks kann durch mehr oder weniger tiefes Anordnen des Anschlags 9 in der Öffnung 2 eingestellt werden. Zu diesem Zweck besitzt der Anschlag 9 vorteilhafterweise ein Aussengewinde und die zylindrische Wand 22 ein zu diesem passendes Innengewinde, so dass der untere Anschlag 9 längs der zylindrischen Wand 22 bewegt werden kann.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 ist der Dampfdurchlass 4 im engeren Teil 23 vorgesehen. Das eine Ende des Dampfdurchlasses 4 steht mit dem Spalt in Verbindung, der gebildet wird wenn der bewegliche Teil 3 von der Öffnung 2 abgehoben ist und das andere Ende des Dampfdurchlasses 4 steht über einen oder mehreren Durchlässen mit der äusseren Umgebung in Verbindung. Vorzugsweise sind mehrere, symmetrisch zueinander angeordnete Durchlässe 8 vorgesehen. Der Durchlass 8 kann auch im beweglichen Teil 3 statt im unbeweglichen Teil 1 vorgesehen sein. Die Feder 7 kann auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass sie den beweglichen Teil 3 nicht wie bei der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 aus der Öffnung 2 sondern in die Öffnung 2 drückt.

Eine erfmdungsgemässe Form mit der Dampfdurchlass-vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 wird zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff zuerst mit schäumbaren Kügelchen 6 gefüllt, wobei, wie in der Fig. 7 dargestellt, der bewegliche Teil 3 durch die Feder 7 von der Öffnung 2 abgehoben ist. Dann wird Dampf in den Formhohlraum geblasen, wobei der Dampf über die Durchlässe 8 in die Öffnung 2 eintritt und dann über den Dampfdurchlass 4 und durch den Spalt zwischen der konischen Wand 21 und dem durch die Feder 7 nach oben gedrückten, beweglichen Teil 3 in den Formhohlraum strömt. Durch den Dampf werden die schäumbaren Kügelchen 6 erhitzt und geschäumt. Wenn die Kügelchen 6 geschäumt werden wird der bewegliche Teil 3 durch den von den Kügelchen 6 erzeugten Schäumdruck gegen den Druck der Feder 7 in die Öffnung 2 bewegt bis der Spalt zwischen dem beweglichen Teil 3 und der konischen Wand 21 geschlossen ist.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 wird der bewegliche Teil 3 durch die Feder 7 von der Öffnung 2 abgehoben und wird durch den Schäumdruck der schäumbaren Kügelchen 6 in die Öffnung 2 gedrückt. Dadurch wird erreicht, dass der Formhohlraum mit den Kügelchen gefüllt und dann ohne Schwierigkeiten der Dampf in den Hohlraum geblasen werden kann wobei durch das vom Schäumdruck bewirkte Schliessen der Dampfdurchlassvorrichtung ein Gegenstand aus geschäumtem Kunststoff mit glatter Oberfläche ohne einen Abdruck der Dampfdurchlassvorrichtung erhalten wird.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen Dampfdurchlassvorrichtungen mit verbesserter Form des Rands der konischen Wand 21 der Öffnung 2 und des entsprechenden Teils der konischen Oberfläche des beweglichen Teils 3. Zur Erzielung dieser Verbesserung ist am oberen Ende der konischen Wand 21 eine ringförmige Ausnehmung 24 ausgebildet und der bewegliche Teil 3 an seinem oberen Ende mit einem ringförmigen Teil 33 versehen, der in die Ausnehmung 24 passt.

Die Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 8 entspricht derjenigen nach der Fig. 2, ausser dass die konische Wand 21 an ihrem oberen Ende durch die ringförmige Ausnehmung 24

vergrössert und der bewegliche Teil 3 mit dem vorspringenden ringförmigen Teil 33 versehen ist, der in die Ausnehmung 24 passt.

Die Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 9 entspricht derjenigen nach der Fig. 5, ausser dass das obere Ende der konischen Wand 21 des unbeweglichen Teils 1 durch die ringförmige Ausnehmung 24 vergrössert ist und der bewegliche Teil 3 an seinem oberen Ende den ringförmigen Vorsprung 33 besitzt, der in die Ausnehmung 24 passt.

Die Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 10 entspricht derjenigen nach der Fig. 7, ausser dass das obere Ende der konischen Wand 21 durch die ringförmige Ausnehmung 24 vergrössert ist und das obere Ende der konischen Oberfläche des oberen Teils 3 mit dem kreisringförmigen Vorsprung 33 versehen ist, der in die Ausnehmung 24 passt.

Die Dampfdurchlass Vorrichtungen nach den Fig. 8 bis 10 mit der Ausnehmung 24 und dem ringförmigen Vorsprung 33 erzeugen verglichen mit den Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 7 einen kleineren Spalt zwischen dem unbeweglichen ersten Teil 1 und dem beweglichen zweiten Teil 3, wenn die beweglichen Teile gleich hochgehoben und die Vorrichtungen vom Hohlraum der Form aus betrachtet werden. Der kleinere Spalt bei den Vorrichtungen nach den Fig. 8 bis 10 hat den Vorteil, dass er weniger leicht von den schäumbaren oder geschäumten Kunststoffkügelchen verstopft werden kann. Weiter wird bei den Vorrichtungen nach den Fig. 8 bis 10 der Spalt vom beweglichen Teil 3 besser geschlossen wenn dieser Teil in die Öffnung 2 gedrückt ist. Ferner wird bei den Vorrichtungen nach den Fig. 8 bis 10 der Dampf beim Durchströmen über einen grösseren Bereich des Hohlraums der Form verteilt, da der Dampf unmittelbar vor dem Eintritt in den Hohlraum auf den ringförmigen Vorsprung 33 trifft, wodurch die schäumbaren Kügelchen gleichmässig erhitzt werden. Im übrigen weisen die Vorrichtungen nach den Fig. 8 bis 10 auch die Vorteile der Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 7 auf.

Die Form nach der Erfindung zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff kann eine Form mit einer Einfachwand oder mit einer Doppelwand sein, wobei die beschriebenen Dampfdurchlassvorrichtungen in beiden Fällen verwendet werden können. Die grösseren Vorteile werden jedoch bei der Verwendung der beschriebenen Dampfdurchlassvorrichtungen bei einer Form mit einfacher Wand erhalten.

Eine erfmdungsgemässe Form mit einer einfachen Wand besteht im wesentlichen aus gelochten Platten, welche die Wand des Hohlraums der Form bilden, wobei die Form ausser dem Formhohlraum keine weitere Dampfkammer besitzt. Eine erfmdungsgemässe Form mit einer Doppelwand besteht aus inneren Platten und äusseren Platten, wobei die inneren Platten den gelochten Platten der Form mit einfacher Wand entsprechen und die äusseren Platten zusätzlich zu diesen vorgesehen sind. Jede äussere Platte bildet mit einer inneren Platte eine Dampfkammer, wobei in den als Dampfdurchlässe dienenden Löchern der inneren Platten Dampfdurchlassvorrichtungen der beschriebenen Art vorgesehen sind.

Wie bereits erwähnt, werden die grössten Vorteile erhalten wenn die beschriebenen Dampfdurchlassvorrichtungen bei einer Form mit einfacher Wand verwendet werden, da dann diese Vorrichtungen als Rückschlagventile wirken. Die Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 10 haben alle einen solchen Aufbau, dass der Dampf in den Zeichnungen gesehen von unten nach oben durch die Vorrichtung gehen kann, jedoch nicht in umgekehrter Richtung. Eine Dampfdurchlassvorrichtung mit einem solchen Aufbau wurde bis jetzt noch nicht in der Hohlraumplatte einer Form zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff verwendet. Die in der Hohlraumplatte der Form angeordnete Dampfdurchlassvorrichtung kann direkt mit einer Dampfleitung für die Dampf5

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zufuhr verbunden werden, so dass der Dampf direkt in den Hohlraum der Form eingeführt werden kann ohne vorher durch eine Dampfkammer gehen zu müssen, die zwischen inneren Platten und äusseren Platten ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Form nach der Erfindung besitzt mindestens eine als Rückschlagventil ausgebildete Dampfdurchlassvorrichtung in einer den Formhohlraum begrenzenden Platte, eine Leitung zur Dampfzufuhr und eine Leitung zur Zufuhr von Kühlwasser. Das Rückschlagventil umfasst einen bewegüchen Teil, der einen Spalt öffnet wenn er mit einer in Richtung des Formhohlraums wirkenden Kraft beaufschlagt wird und den Spalt schliesst wenn vom Formhohlraum aus eine Kraft auf ihn ausgeübt wird. Die Leitung zum Zuführen des Dampfes ist direkt mit dem Rückschlagventil verbunden und die Leitung für das Kühlwasser ist zum Kühlen der Aussenseite der den Hohlraum begrenzenden Platte vorgesehen.

Eine Form der vorstehend beschriebenen Art ist in der Fig. 11 dargestellt. Die Form besitzt eine Patrize 11, die von einem ortsfesten Arm 13 getragen wird und eine Matrize 12, die von einem beweglichen Kolben 14 getragen wird. Die Matrize 12 bildet zusammen mit der Patrize 11 den Formhohlraum und einen um diesen herum verlaufenden, schmalen Spalt 15. Die Patrize 11 und die Matrize 12 sind mit Rückschlagventilen A versehen, die mit der Dampfzufuhrleitung 16 verbunden sind. Die Rückschlagventile A können wie früher beschrieben je einen Spalt erzeugen, durch welchen Dampf von der Leitung 16 in den Formhohlraum strömen kann. Kurz vor der Patrize 11 endet eine Kühlwasserleitung 17, die Wasser zum Kühlen der Patrize 11 liefert. Die Matrize 12 wird ebenfalls mit Hilfe einer Kühlwasserleitung 18 gekühlt, die in kurzem Abstand von der Matrize 12 endet. Über die Düse 19 wird der Formhohlraum mit den schäumbaren Kügelchen beliefert.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch ein Rückschlagventil A. Dieses Ventil entspricht der Dampfdurchlassvorrichtung nach der Fig. 7, mit dem Unterschied, dass der Ring 31 am Ende des Fusses 32 des beweglichen Teils 3 befestigt ist, die Feder 7 den beweglichen Teil 3 in die Öffnung 2 drückt und eine Dampfleitung 16 anstelle des unteren Anschlags 9 verwendet wird, die direkt mit dem Ende des ersten Teils 1 verbunden ist, so dass der Durchlass 8 entfallt.

Zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff mit Hilfe der Form nach der Fig. 11 wird zuerst der Kolben 14 zum Bewegen der Matrize 12 gegen die Patrize 11 betätigt bis zwischen der Matrize und der Patrize der Formhohlraum unter Belassung eines um den Hohlraum verlaufenden Spalts 15 gebildet ist. Dann werden dem Hohlraum durch die Düse 19 mit Hilfe von Druckluft schäumbare Kügelchen 6 zugeführt bis der Hohlraum gefüllt ist. Anschliessend wird die Form völlig geschlossen und dann von den Leitungen 16 über die Dampfdurchlassvorrichtungen A Dampf in den Hohlraum geleitet um die Kügelchen 6 zu erhitzen und zum Schäumen zu bringen. Wenn die Kügelchen 6 im Hohlraum geschäumt und zu einem einstückigen Gegenstand verschmolzen werden drückt dieser Gegenstand die beweglichen Teile 3 der Vorrichtungen A in die äussere Stellung, so dass bei jeder Vorrichtung A unter Mitwirkung der Feder 7 der Spalt zwischen dem unbeweglichen Teil 1 und dem beweglichen Teil 3 geschlossen und die Dampfzufuhr unterbrochen wird. Dann wird von den Leitungen 17 und 18 Kühlwasser zum Kühlen der Patrize 11 und der Matrize 12 geliefert und der Gegenstand im Hohlraum abgekühlt. Anschliessend wird die Form geöffnet und der hergestellte Gegenstand aus der Form genommen.

Bei der Form nach der Fig. 11 ist jede Dampfdurchlassvor-richtung in Form eines Rückschlagventils in der Hohlraumplatte angeordnet und direkt mit der Dampfleitung verbunden, wodurch der Dampf direkt von der Dampfleitung in den

Hohlraum strömt. Gegenüber einer üblichen Form mit Doppelwand, bei der der Dampf zuerst eine Kammer zwischen der inneren Platte und der äusseren Platte füllt bevor er in den Hohlraum der Form gelangt, wird bei der Form nach der Fig. 11 weniger Dampf zum Herstellen des Gegenstands aus geschäumtem Kunststoff und weniger Zeit zum Heizen der Form benötigt. Weiter ist es vorteilhaft, dass bei der Form nach der Fig. 11 die Dampfzufuhr automatisch gestoppt wird und der Dampfdurchlass durch den beweglichen Teil 3 nach Herstellen des Gegenstands im Hohlraum der Form geschlossen wird. Durch dieses Schliessen des Dampfdurchlasses weist der hergestellte Gegenstand keine von den Dampfdurchlassvorrichtungen herrührenden fehlerhaften Stellen auf, so dass dieser Gegenstand ein gutes Aussehen besitzt.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer doppelwandigen Form nach der Erfindung mit Dampfdurchlass vorrichtungen der beschriebenen Art. Die Form nach der Fig. 13 umfasst wie die Form nach der Fig. 11 ebenfalls eine Patrize 11 und eine Matrize 12, wobei die Patrize 11 von einem festen Träger 13 und die Matrize 12 von einem beweglichen Kolben 14 gehalten wird. Weiter besitzt die Form nach der Fig. 13 wie diejenige nach der Fig. 11 eine Düse 19 zum Zuführen von schäumbaren Kügelchen zum Hohlraum mit Hilfe von Druckluft. Ferner besitzt die Form nach der Fig. 13 wie die Form nach der Fig. 11 ebenfalls Dampfdurchlassvorrichtungen in der Patrize

11 und der Matrize 12, welche mit Dampfleitungen 16 verbunden sind. Der Unterschied zwischen den Formen nach der Fig. 13 und der Fig. 11 besteht darin, dass bei der Form nach der Fig. 13 die Patrize 11 und die Matrize 12 doppelte Wände besitzen und die Rohre 20 für die-Kühlwasserzufuhr sowie die Rohre 201 für die Kühlwasserabfuhr mit in der Patrize 11 und der Matrize 12 ausgebildeten Kammern verbunden sind, dass zwischen aneinanderstossenden Teilen der Patrize 11 und der Matrize 12 ein Dichtungsmaterial 15' angeordnet ist, so dass die Form dicht geschlossen werden kann und dass die Matrize

12 mit Lüftungen B versehen ist, die mit einer Leitung 202 verbunden sind, so dass Luft aus dem Hohlraum der Form ausströmen kann wenn der Hohlraum mit schäumbaren Kügelchen gefüllt wird.

Die Form nach der Fig. 13 kann in gleicher Weise wie die Form nach der Fig. 11 verwendet werden und hat die gleiche Arbeitsweise wie diese. Die Form nach der Fig. 13 unterscheidet sich von der nach der Fig. 11 dadurch, dass das Kühlwasser durch die Rohre 20 in die zwischen den Doppelwänden gebildeten Kammern fliesst und durch die Rohre 201 aus diesen Kammern fliesst. Als Lüftungen B können übliche Dampfdurchlässe oder Löcher verwendet werden. Fig. 14 zeigt ein Beispiel eines Lüftungselements B, das ein Metallrohr 113 und mehrere Bleche 114, 115, 116 ... umfasst, die parallel zueinander im Metallrohr 113 befestigt sind, so dass Lüftungsschlitze zwischen den Blechen gebildet sind. Die Schlitze haben eine solche kleine Breite, dass zwar Luft und Wasser hindurchgehen können jedoch nicht der erweichte Kunstoff. Das Metallrohr 113 des Elements B hat ein Aussengewinde 118 und einen vergrösserten Teil 119 am oberen Ende. Mit Hilfe des Aussengewindes 118 kann das Element B in die Hohlraumplatte geschraubt werden, wobei der vergrösserte obere Teil 119 des Rohrs 113 zum Ausrichten des oberen Endes des Elements mit der Oberfläche der Hohlraumplatte dient. Im Betrieb der Form ist das Lüftungselement B über eine Leitung 202 mit einer Vakuumpumpe verbunden zum Absaugen von Luft und anderen Fluiden aus dem Hohlraum. Dadurch kann der Dampf im Hohlraum besser zirkulieren und die schäumbaren Kügelchen von der Druckluft besser transportiert werden.

Die Dampfdurchlass Vorrichtungen A müssen nicht wie in den Fig. 11 und 13 dargestellt in der Patrize 11 und in der Matrize 12 vorgesehen sein, es genügt wenn nur die Patrize oder

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die Matrize mit solchen Vorrichtungen versehen ist. Ebenso brauchen die Lüftungselemente B nur in der Patrize 11 oder in der Matrize 12 vorgesehen zu sein.

Eine Form mit Dampfdurchlassvorrichtungen der beschriebenen Art hat den Vorteil, dass der Dampf nur zum Heizen benötigt wird und die Heizzeit verringert wird und dass das Aussehen der Oberfläche der mit der Form hergestellten Gegenstände nicht durch die Dampfdurchlassvorrichtungen beeinträchtigt wird, da der Spalt für den Durchgang von Dampf und Luft geschlossen wird wenn der gewünschte Gegenstand aus den schäumbaren Kügelchen hergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Form nach der Erfindung hatte Dampfdurchlassvorrichtungen von der in der Fig. 4 dargestellten Art. Jede dieser Vorrichtungen hatte einen unbeweglichen Teil 1 mit einem am Gewinde 112 gemessenen Aus-sendurchmesser von etwa 20 mm und eine Höhe von etwa 12 mm. Die konische Wand der Öffnung 2 hatte einen gröss-ten Durchmesser von etwa 15 mm, einen kleinsten Durchmesser von etwa 10 mm und eine Höhe von etwa 3 mm. Die zylindrische Wand 22 der Öffnung 2 hatte einen Durchmesser von etwa 10 mm. Der bewegliche Teil 3 hatte eine Aussenfläche, die mit der konischen Wand 21 und der zylindrischen Wand 22 in dichte Berührung gebracht werden konnte. Der bewegliche Teil 3 konnte um eine durch den Ring 31 bestimmte Strek-ke von maximal 0,7 mm bewegt werden. Der Durchmesser des Dampfdurchlasses 4 im beweglichen Teil 3 betrug etwa 5 mm auf der Seite des Rings 31. Die vier Öffnungen 41 hatten an der Basis der konischen Oberfläche einen Durchmesser von etwa 1 mm. Die Dampfdurchlassvorrichtungen bestanden aus Messing. Die Form war aus Aluminium und der Abstand der in der Hohlraumplatte angeordneten Dampfdurchlassvorrichtungen voneinander betrug etwa 80 mm. Die Form besass eine einfache Wand und war von der in der Fig. 11 dargestellten Art.

Die Form wurde mit vorgeschäumten Teilchen aus Polystyrol mit einer Dichte von 0,1 g/cm3 gefüllt und dann wäh-5 rend etwa 15 Sekunden Dampf mit einer Temperatur von 120°C in die Form geblasen um die Teilchen zu schäumen. Dann wurde der aus geschäumtem Polystyrol bestehende Gegenstand der Form entnommen und eine ausgezeichnete Oberflächenqualität dieses Gegenstands festgestellt. Der Ge-10 genstand hatte auf seiner Oberfläche weder Vorsprünge noch Bruchstellen oder von den Dampfdurchlassvorrichtungen herrührende Eindrücke.

Es wurde eine Dampfdurchlassvorrichtung in einer Form zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem Kunststoffbeschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen ersten unbeweglichen Teil mit einer durchgehenden Öffnung und einen zweiten in der Öffnung beweglichen Teil. Die Öffnung im ersten Teil wird auf einer Seite des ersten Teils von einer konischen Wand gebildet, die sich gegen die eine Seite erweitert und von einer zylindrischen Wand auf der anderen Seite des ersten Teils, wobei beide Wände eine gemeinsame Mittelachse besitzen. Der bewegliche Teil besitzt einen konischen Oberflächenteil, der der konischen Wand des ersten Teils entspricht und einen zylindrischen Oberflächenteil. Der bewegliche Teil bildet einen Spalt zwischen seinem konischen Oberflächenteil und der konischen Wand des ersten Teils wenn er von der Öffnung im ersten Teil abgehoben ist. Im unbeweglichen Teil und/oder im beweglichen Teil ist ein Dampfdurchlass ausgebildet, dessen eines Ende auf der anderen Seite des ersten Teils offen ist und dessen anderes Ende mit dem durch Heben des beweglichen Teils gebildeten Spalt in Verbindung steht.

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Claims

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1. Form zur Herstellung eines Gegenstands aus geschäumtem, thermoplastischem Kunststoff, gekennzeichnet durch eine Dampflurchlassvorrichtung mit einem ersten, eine durchgehende Öffnung (2) aufweisenden Teil (1) und einem in der Öffnung beweglichen zweiten Teil (3), wobei die Öffnung auf einer Seite der Vorrichtung eine kegelstumpfförmige Wand (21), die sich gegen die eine Seite erweitert, und auf der anderen Seite der Vorrichtung eine zylindrische Wand (22) besitzt, welche Wände eine gemeinsame Achse besitzen, der bewegliche zweite Teil einen der kegelstumpfförmigen Wand entsprechenden kegelstumpfförmigen Oberflächenteil besitzt, so dass bei gegenüber dem ersten Teil gehobenem zweitem Teil ein Spalt zwischen dem kegelstumpfförmigen Oberflächenteil des zweiten Teils und der kegelstumpfförmigen Wand des ersten Teils gebildet ist und in mindestens einem der beiden Teile der Vorrichtung ein Dampfdurchlass (4) ausgebildet ist, dessen eines Ende sich bis zur anderen Seite der Dampfdurchlassvorrichtung erstreckt und dessen anderes Ende mit dem Spalt in Verbindung steht, der gebildet wird, wenn der bewegliche zweite Teil gegenüber dem ersten Teil gehoben wird, ferner gekennzeichnet durch eine Leitung (16) für die Zufuhr von Dampf und eine Leitung (17,18) für die Zufuhr von Kühlwasser, wobei die Dampfdurchlassvorrichtung in einer Wand der Form angeordnet ist und mit der Leitung für die Zufuhr des Dampfes in Verbindung steht und die Leitung für das Kühlwasser zum Kühlen der Aussenseite der einen Wand der Form vorgesehen ist.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdurchlass (4) im unbeweglichen ersten Teil ausgebildet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdurchlass (4) im beweglichen zweiten Teil ausgebildet ist.

4. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (7) zwischen dem unbeweglichen ersten Teil und dem beweglichen zweiten Teil angeordnet ist und dass der bewegliche zweite Teil in der Öffnung des ersten Teils so angeordnet ist, dass er gegen die Kraft der Feder bewegbar ist.

5. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der unbewegliche erste Teil eine Ringnut (24) am oberen Ende der kegelstumpfförmigen Wand und der bewegliche zweite Teil einen vorspringenden, ringförmigen Teil (33) am oberen Ende seines kegelstumpfförmigen Oberflächenteils besitzt, welcher in die Ringnut passt.

6. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfdurchlassvorrichtung als Rückschlagventil ausgebildet ist.

7. Form nach Anspruch 1, dadurch gekeimzeichnet, dass die Dampfdurchlassvorrichtung (A) direkt mit der Dampfzufuhrleitung (16) verbunden ist.

8. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einfache Wände besitzt.

9. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Doppelwände besitzt.