DE2160203A1

DE2160203A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von geschäumten Kunststoffen

Info

Publication number: DE2160203A1
Application number: DE19712160203
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1971-12-04
Publication date: 1972-06-22
Also published as: US3774811A; FR2117724B1; FR2117724A1

Description

DIPL-IWO. F. ROSENKB . , , _pg November 1971

DSL-INO. V: H, V51HELM w£i ' ^e JMovember \j/\

Gymncsiumstr. 31 & ' TeL 0711/291133

Betr.: Patentanmeldung P 4172/6a

Anm,j_ Leon Staerman

4, rue aes Lilas

93-Aulnay S/S Bois PRAMEEICH

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von geschäumten

Kunststoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Her stellen von geschäumten Kunststoffen, gemäß welchem ein mit einem Schäummittel gemischter Kunststoff in einen Plastifizierbehälter eingegeben wird, in welchem er ohne su schäumen plastifiziert wird, wonach die plastifizierte Masse über eine Austragsdiise in einen Schäumbehälter gegeben wird, in welchem -sie geschäumt wird.

Es ist bekannt, um Gegenstände aus geschäumten Kunststoff herzu stellen, das Einspritzen durch "übertragen vorzunehmen. Zu diesem Zweck wird der mit einem Schäummittel gemischte Kunststoff in einen ersten Behälter eingegeben, wo er ohne zu schäumen plastifiziert wird, wonach die plastifizierte Masse über eine Austragsdüse in einen zweiten Behälter übergeben wird, in welchem sie geschäumt und dann beispielsweise in Formen eingespritzt wird.

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Bis heute "besitzen die Vorrichtungen zum Durchführen dieses Ver- ■ fahr ens schwerwiegende Nachteile. Zum einen muß der Kunststoff in dem Augenblick der Übergabe von dem ersten zum zweiten Behälter den bereits gebildeten Schaumstoff beiseite schieben, um in diesen Behälter einzudringen. Daraus ergibt sich, dass das Schäumen des anfallenden Kunststoffes nicht unter guten Bedingungen geschehen kann. Da der bereits gebildete Schaum unter Wirkung dieser neu anfallenden Masse nachgeben muß, verdichtet er sich ausserdem und klebt an den Wänden des zweiten Behälters an. Zum anderen muß sich der Schaum gegen die Wirkung des Atmosphärendruckes bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet. Die Erfindung besteht darin, dass jeder Teil des geschäumten Kunststoffes in einem bestimmten Saum gebildet wird, der ihm in dem Schäumbehälter zur Verfügung gestellt wird.

Auf diese Weise wird der Schaum nicht wie bei bekannten Verfahren an einer einzigen „Stelle (in der Nachbarschaft der Austragsdüse) des Schäumbehälters gebildet und anschließend von der nachkommenden Masse verschoben. Ausserdem bildet sich der Schaum in einem Moment, in welchem der Schäumbehälter unter Unterdruck steht. Der Schaum ,muß deshalb nicht weiterhin bei seiner Ausbildung gegen den Atmosphärendruck ankämpfen. Die oben genannten Nachteile werden deshalb vermieden.

Um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wird eine Vorrichtung vorgesehen, bei welcher der Plastifizierbehälter, der mit der Austragsdüse versehen ist, einen Kolben bildet, der mit dem einen Zylinder bildenden Schäumbehälter zusammenarbeitet, wobei der Schaum während des Rückzuges des Plastifizierbehalters in dem Schäumbehälter gebildet wird.

Auf diese Weise entsteht ein Unterdruck, wenn der Plastifizierbehälter in dem Schäumbehälter zurückgezogen wird, und der plastifizierte Kunststoff wird bei offener Austragsdüse in den Schäumbehälter überführt, wobei der erzeugte Schaum sich in diesem sich fortschreitend mit der vorausgegangenen Erzeugung ausbreitet.

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Vorzugsweise ist die Austragsdüse eine Ventildüse, die den Schaum sich, in Richtung der Innenwände d©s Schäumb ehält er g entwickeln läßt. Wenn der Schaum während seiner Ausbildung auf den bereits gebildeten Schaum geworfen wird, zerstört er diesen. Darüberhinaus bilden die Wände einen Halt, von welchem sich der Schaum frei zu dem Inneren des Schäumbehälters entwickeln kann.

Vorteilhaft ist der Schäumbehälter mit'einer Ausspritzdüse versehen, die während des Rückzuges des Plastifi&ierbehälters und während der Ausbildung des Schaums geschlossen ist und die offen ist nach dieser Schaumbildung um ihn unter der Wirkung des Verschiebens des Plastifizierbehälters in Richtung zu dieser Ausspritzdüse ausspritzen zu können.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung trägt der einen Kolben bildende Plastifizierbehälter eine Zuführvorrichtung für den zu plastifizierenden Kunststoff, beispielsweise eine Schnecke, mit viel eher er fest verbunden ist, während die Rückzugsbewegung des Plastifizierbehälters in dem Schäumbehälter mit der Bewegung dieser Zuführvorrichtung derart gekuppelt ist, dass die Menge des sich an . der Austragsdüse bildenden Schaumes dem freien Raum entspricht, der in dem Schäumbehälter durch den Rückzug des Plastifizierbehälters geschaffen wird. Man sieht gleich, dass es möglich ist, durch Regeln der Kupplung der Bewegung der Zuführvorrichtung und der Rückzugbewegung des Kolbens, die Dichte des erhaltenen Schaumes einzustellen.

Die Figuren der beigefügten Zeichnung lassen gut verständlich werden, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung dieser Figuren in Verbindung mit den Unteransprüchen:

Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein vergrößerter Schnitt der Austragsdüse der Vorrichtung der Fig. 1 und

2 0 Π B 7 6 / 0 9 3 U

ORIGINAL INSPECTED

Fig. 3 ist' ein Schnitt entlang der Linie III-III der Pig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen länglichen Plastifizierbehälter 1, der von einem Kolbenkopf 2 begrenzt wird, welcher mit einem Schäumbehälter 3 zusammenarbeitet, der zylindrisch ausgebildet'ist und der den Zylinder für den Kopf 2 bildet. Das Innere des Plastifizierbehälters 1 kann mit dem Inneren des Schäumbehälters 3 mit Hilfe einer Ventildüse 4- verbunden werden.

Der Plastifizierbehälter 1 nimmt eine Versorgungsschnecke 5 auf, die axial verschiebbar angeordnet ist und die in bekannter Weise einem Plastifizierungsgegendruck ausgesetzt ist, der mit dem Pfeil P dargestellt ist. Ein Trichter 6 erlaubt einen zu plastifizierenden Kunststoff der .Schnecke 5 zuzuführen. Ein Plastifizierungsraum 7 wird veränderbar in dem Behälter 1 zwischen der Austragsdüse 4- und dem Ende der" Schnecke 5 begrenzt.

Der Schäumbehälter 3 ist an seinem dem Behälter 1 gegenüberliegenden Ende mit einer Endwand 8 begrenzt, in welcher eine Ausspritzdüse 9 angeordnet ist, die mit einem Verschlußventil versehen ist. Heizring' 10 und 16 umgeben den Schäumbehälter 3 und den Plastifizierbehälter 1, der an seiner dem Kopf 2 gegenüberliegenden Seite von Kühlringen »17 umgeben ist, die dazu bestimmt sind, an dieser Stelle die zu plastifizierende Masse zu kühlen, was so ein Zurückziehen der plastifizieren Masse verhindert,

Die axial auf den Kolbenkopf 2 angeordnete Austragsdüse 4· besitzt einen Ring 11, dessen Achse konzentrisch zu der des Zylinders 3 verläuft und der mit regelmässig verteilten Löchern 12 versehen ist. Diese Düse steht mit dem Plastifizierraum 7 über eine enge Leitung 13 in Verbindung, die durch eine Kugel 14 verschlossen werden kann, die mit einer Feder 15 belastet ist.

Die Herstellung von Schaumstoff mit der in den Figuren dargestellten Vorrichtung geschieht in der folgenden Weise:

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Es ist davon auszugehen, dass zunächst die Ausspritζdüse 9 ver-"schlossen ist und dass sich der Kolbenkopf 2 in der Fähe dieser Düse befindet. Ein zu plastifizierender Kunststoff wird mit einen · Schäummittel in den Trichter eingegeben und' von der Schnecke 5 ic den Plastifizierraum 7 geführt, während die Austragsdüse 4 noch geschlossen ist. Der Kunststoff wird dann unter bekannten Bedingungen plastifiziert und in dem Raum 7 angesammelt. Wenn der Druck des plastifizierten Kunststoffes (unter der Wirkung der . Schnecke 5) größer als die von der Feder 15 auf die Kugel 14 ausgeübte Kraft wird, so wird die Kugel gegen die Wirkung der Feder zurückgeschoben, was der plastifizierten Masse gestattet über die ' Leitung 13 und die Löcher 12 in den Schäumbehälter 3 auszulaufen.

Gleichzeitig zieht sich der Plastifizierbehalter 1 in dem Behälter ■3 zurück, d.h. der Kolbenkopf 2 entfernt sich von der immer noch geschlossenen Düse 9· In Folge des in dem Schäumbehälter 3 durch die Bewegung des Behälters 1 erzeugten Unterdruckes schäumt der aus den Löchern 12 austretende plastifizierte Kunststoff auf und wird in dem Behälter 3 anschließend an den bereits gebildeten Schaum abgelagert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt (nicht dargestellte) Mit- ^tel zum Synchronisieren der Bewegung der Schnecke "5 und der Rückzugsbewegung des Behälters 1 derart, dass die an dem Austritt der Düse 4 gebildete Menge des Schaums dem Volumen des durch Rückzug des Behälters 1 in dem Behälter 3 gebildeten Hohlraumes entspricht.

Wenn sich der Druck der plastifizierten Masse in dem Raum 7 vermindert, schließt die Austragsdüse, d.h. die Kugel 14 verschließt von neuem die Leitung. 13. Der Behälter 1 wird dann zu einer Bewegung in Richtung der Ausspritzdüse 9 veranlasst. Der in dem Behälter 3 gebildete Schaum wird dann gegen diese Düse 9 gedrückt, die sich öffnet. Zu diesem Zweck kann diese Düse in der Art eines Klappenventils oder Überdruckventils ausgebildet sein. Der Schaum wird anschließend durch die Düse 9 ausgespritzt.

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Ss ist leicht zu sehen, dass es nach dem Ausspritzen dieses Schaumes möglich .ist, den Kreislauf neu zu beginnen, der gerade beschrieben worden ist.

Man sieht auch, dass es möglich ist, wenn die Kupplung zwischen der Hü ck zug sb ev/egung des Kolbens 2 und der Bewegung der Schnecke 5 regelbar ist, die Dichte des in dem Behälter 3 erhaltenen Schaumes einzustellen.

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Claims

Pat entansprüche

Verfahren zum Herstellen von geschäumten Kunststoffen, gemäß welchem ein mit einem Schäummittel gemischter Kunststoff in einen Plas'tifizierbehälter eingegeben wird, in welchem er ohne zu schäumen plastifiziert wird, wonach die plastifizierte Masse über eine Austragsdüse in einen Schäumbehälter gegeben wird, in welchem sie geschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil des geschäumten Kunststoffes in einem bestimmten Raum gebildet wird, der ihm in dem Schäumbehälter (3) zur Verfugung gestellt wird.
2. Verfahren zum Herstellen von geschäumten Kunststoffen, gemäß welchem ein mit einem Schäummittel gemischter Kunststoff in einem Plastifizierbehälter eingegeben wird, in welchem er ohne zu schäumen plastifiziert wird, wonach die plastifizierte Masse über eine Austragsdüse in einen Schäumbehälter gegeben wird, in welchem sie geschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruck in dem Schaumbehälter (3) erzeugt wird, wenn der plastifizierte Kunststoff eingebracht wird.
3. Vorrichtung zum Herstellen von geschäumten Kunststoff, die ' einen Plastifizierbehälter zum plastifizieren ohne Schäumen des mit Schäummittel gemischten und eingegebenen Kunststoffes und einen Schäumbehälter aufweist, in welchem der plastifizierte Kunststoff von dem Plastifizierbehälter mit einer Austragsdüse übergeben wird um geschäumt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Plastifizierbehälter (1), der mit einer Austragsdüse (3) versehen ist, einen Kolben (2) bildet, der mit dem einen Zylinder bildenden Schäumbe-

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hälter (3) zusammenarbeitet, wobei der Schaum während des Rückzuges des Plastifizierbehalters in dem Schäumbehälter gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Ansoruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aüstragsdüse (4) eine Düse ist, die den Schaum sich in Richtung zu den inneren Wänden des Schäumbehälters (3) ■ bilden lässt.

?. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Aüstragsdüse (4-) einen Ring (11) mit zu der Kolben-Zylinder-Einheit paralleler Achse und mit auf seinem'Umfang verteilten Löchern (12) besitzt, der mit dem inneren des Plastifizierbehalters (1) mit einer verschließbaren Leitung (13) verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 3» bei welcher der Plastifizier-. behälter eine Zugabevorrichtung für den zu plastifizierenden Kunststoff besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Synchronisieren der Rückzugsbewegung des Plastifizierbehalters (1) in dem Schäumbehälter (3) mit der Bewegung der Zugabevorrichtung (5) vorgesehen sind, derart dass die

»■ Menge des an der Austragsdü-se (4) gebildeten Schaumes dem freien Raum entspricht, der durch den Rückzug des Plastifizierbehalters (1) in dem Schäumbehälter (3) gebildet wird.

?. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Schäumbehälter (3) eine Ausspritzdüse (9) besitzt, die 'während des Rückzuges des Plastifizierbehalters (1) und der Schaumbildung geschlossen ist und die nach der Schaumbildung geöffnet ist, um den Schaum unter Wirkung der Verschiebung des Plastifizierbehalters zu der Ausspritzdüse hin ausspritzen zu können.

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S. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ' die Mittel zum Synchronisieren regelbar sind um die Dichte des erhaltenen Schaumes veränderbar machen zu lassen.

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