DE2644198A1

DE2644198A1 - Dampfdurchlassvorrichtung fuer eine form zur herstellung von schaumstoffartikeln

Info

Publication number: DE2644198A1
Application number: DE19762644198
Authority: DE
Inventors: Masato Yaita
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1977-03-31
Also published as: FR2326283B1; CH617127A5; DE2644198C2; GB1556170A; NL7610516A; IT1072920B; US4081225A; CA1073169A; FR2326283A1; ES236190Y; ES236190U

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. MlEiAANN

DR. M. KÖHLER DlPL-ING. C. GERNHARDT 2644198

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 8000 M D N CH E N 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHILDENSTRASSE 12

TELEX : 529068 KARPD

3o. September 1976 W 42 655/76 Zi/az

Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Nara-shi (Japan)

Dampfdurchlaßvorrichtung für eine Form zur Herstellung von

Schaumstoffartikeln

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfdurchlaßvorrichtung für eine Form zur Herstellung von Schaumstoffartikeln,

Die Herstellung von Schaumstoffartikeln aus thermoplastischem Harz ist bisher nach einem Verfahren erfolgt, bei welchem eine Form mit einer Höhlung einer gewünschten Gestalt verwendet wird. Ausschäumbare Perlen aus einera thermoplastischen Harz werden in die Höhlung gegeben, worauf Dampf in die Höhlung eingeblasen wird, \.r die Perlen auszuschäumen und auszudehnen, bis sie in der Höhlung zusammenschmelzen und einen aus einem einzigen Stück bestehenden Schaumstoffartikel bilden. Anschließend wird der Artikel aus der Formhöhlung herausgenommen. In diesem Fall ist es erforderlich, ede £orm n*it «t₍»ie\r Anzahl von Öffnungen oder

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Durchlässen zu versehen, von denen jeder eine geringe Größe hat, so daß der Dampf durch den Durchlaß oder die Öffnung hindurchtreten kann, jedoch das erweichte und ausgeschäumte Harz an einem Durchtritt gehindert wird. Die Öffnungen oder Durchlässe werden "Dampfdurchlässe" genannt.

Lochungen oder Schlitze sine bisher als Dampfdurchlasse verwendet worden. Die Lochungan sind kleine Öffnungen oder Durchlässe, die einen Durchmesser von etwa 1 mm haben, Die Lochungen werden in einar Platte ausgebildet, welche eine Wand.der Höhlung bildet, indem entweder die Platte gelocht oder eine Anzahl von kleinen Durchlaßelementen mit jeweils einer Lochung in die Platte eingesetzt wird. In gleicher Weise werden die Schlitze ausgebildet, indem entweder die Platte gelocht oder eine hnzahl von kleinen Elementen mit jeweils einem Schlitz in dip Platte eingesetzt wird.

Wenn eine mit Loch.ungen oder Schlitzen versehene Form zur Herstellung von Schaumstoffkörpern aus ausschäumbaren Perlen verwendet wird, insbesondere wenn die ausschäumbaren Perlen eine große Ausdehnungsfähigkeit haben, treten die ausgeschäumten Teilchen zwangsläufig in die Lochungen oder Schlitze ein. Die eingetretenen Teilchen führen zu Vorsprüngen auf der Oberfläche des Artikels, wenn sie am Artikel bleiben und führen zu auffälligen Fehlern und Fehlstellen auf dem Artikel, wenn sie vom Artikel weggerissen werden. Die eingedrungenen Teilchen vermindern daher die Qualität des Produktes. Wenn die eingedrungenen Teilchen in den Lochungen oder Schlitzen zurückbleiben, wird der Dampf bisweilen daran gehindert, durch die Lochungen oder Schlitze hindurchzutreten, so daß die Form unmöglich verwendet werden kann.

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Es ist Ziel und Zweck der vorliegenden Erfindung, dis vorstehenden Nachteile zu beseitigen und eine Dampfdurchlaßeinrichtung zu schaffen, die den Harzteilchen keine Möglichkeit gibt, in die Lochungen oder Schlitze einzudringen.

Die Erfindung schafft eine Dampfdurchla3vorrichtung, für eine Form zur Herstellung von Schaumstoffartikeln, die ein Durchiaßelement mit einer durchgehenden Öffnung bzw. einem durchgehenden Durchlaß und ein in dem Durchlaß bewegbar eingesetztes Element aufweist. Der Durchlaß hat auf der einen Seite die Form einer sich gegen das Ende allmählich erweiternden kegelstumpfförinigan Wand und auf der anderen Seite die Form einer zylindrischen Wand, wobei die beiden Wände eine gemeinsame Achse haben. Das bewegbare Element hat eine der kegelstumpfförirjLgsn Wand entsprechende kegelstutapfförmige Fläche sowie eine zylindrische Fläche. Das bewegbare Element bildet einen Spalt zwischen der kegeistumpfförmigen Fläche und der kegelstumpfförmigen Wand, v/enn das bewegbare Element vom Durchlaßelement vorsteht. Ein Dampfdurchgang ist mindestens in einem der beiden Elemente (Durchlaßelement und bewegbares Element) vorgesehen. Das eine Ende des Dampfdurchganges mündet auf der die zylindrische Wand aufweisenden anderen Seite und das andere Ende des Dampfdurchganges steht mit dem Spalt in Verbindung, der durch das vorstehende, bewegbare Element gebildet wird.

Im nachstehenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

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Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer teilv/eise geschnittenen Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figuren 2 und 3 Querschnitte durch die in Figur 1 gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung in Arbeitsstellung,

Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausfuhrungsform einer teilweise geschnittenen Darnofdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 5 einen Querschnitt durch die in Figur 4 gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung in Arbeitsstellung,

Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer teilweise geschnittenen Darapfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 7 einen Cuerschnitt durch die in Figur 6 gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung in Arbeitsstellung,

Figuren 8 bis Io Querschnitte verschiedener Ausführungsformen der Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 11 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Form, die zur Herstellung eines Schaumstoffartikels verwendet wird und mit einer Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist,

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Figur 12 einen Querschnitt durch die in Figur 11 gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung in Arbeitsstellung,

Figur 13 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Form, die zur Herstellung eines Schaumstoffartikels verwendet wird und mit einer Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, und

Figur 14 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Entlüftungsöffnung, die in der in Figur 13 gezeigten Form verwendet wird.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, besitzt die Dampfdurchlaßvorrichtung ein Durchlaßeleiuent 1 in der Form eines Zylinders mit einer durchgehenden öffnung oder einem durchgehenden Durchlaß 2 und ein in den Durchlaß 2 eingesetztes bewegbares Element 3. Der Durchlaß 2 wird durch eine kegelstumpfförmige Wand 21 und eine zylindrische Wand 22 gebildet. Die kegelstumpf förmige Wand 21 wird gegen das Ende auf der Seite der Formhöhlung, d.h. auf der oberen Seite allmählich breiter. Die zylindrische Wand 22 befindet sich auf der anderen Seite, d.h. auf der unteren Seite. Die konische Wand 21 und die zylindrische Wand 22 haben gemeinsame Achsen. Der lichte Querschnitt der zylindrischen Wand 22 ist kleiner als der Querschnitt des kleinen Kreises des Kegelstumpfes, v/elcher die kegelstumpfförmige Wand 21 bildet. Das bewegbare Element ist so ausgelegt, daß es sich im Durchlaß 2 in Richtung der Achse des Durchlasses bewegen kann. Das bewegbare Element 3 hat an seiner Außenfläche eine konische Flache, die mit der

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konischen Wand 21 in enge Berührung kommen kann. Ein Dampfdurchgang 4 ist im Umfangsbereich der zylindrischen V7and 22 vorgesehen. Der Dampfdurchgang 4 mündet am kleinen Kreis des Kegelstumpfes. Es können zwei oder mehr Dampfdurchgänge vorgesehen sein. Vorzugsweise werden vier Dampfdurchgänge 4 vorgesehen. Das Durchlaßelement 1 und das bewegbare Element bestehen vorzugsweise aus Metall, am besten aus Messing.

Die in Figur 1 gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung kann beispielsweise wie folgt verwendet werden: Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist das Durchlaßelenent 1 in einer Höhlungsplatte aus Eisen oder Aluminium eingebettet. Um das Durchlaßelement in die Höhlungsplatte 5 einzubetten, ist es zweckmäßig, sowohl das Durchlaßelement 1 als auch die Höhlungsplatte 5 mit einem Gewinde zu versehen und das Durchlaßelement 1 in die Höhlungsplatte 5 einzuschrauben. Das Durchlaßelement 1 kann jedoch auch an der Außenfläche gerändelt sein und in die Höhlungsplatte 5 eingedrückt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Durchlaßelement 1 von vornherein mit der Höhlungsplatte 5 in einem Stück auszubilden. Ausschäumbare Perlen 6 aus Polystyrol werden in die auf der oberen Seite der Fig. befindlichen Formhöhlung gegeben. Anschließend wird Dampf in die andere, d.h. untere Seite der Höhlungsplatte 5 eingeleitet. Der Dampf tritt durch den Durchgang 4 hindurch und erreicht das bewegbare Element 3, das durch den Dampf angehoben wird. Der Dampf tritt daher durch einen Spalt zwischen dem bewegbaren Element 3 und der kegelstumpfförmigen Wand hindurch, so daß der Dampf in die Höhlung der Form gelangt. Dieser Zustand ist in Figur 2 dargestellt.

Wenn der Dampf in die Höhlung eintritt, werden die ausschaumbaren Perlen erhitzt und ausgedehnt, Wenn die Perlen ihren ausgedehnten Zustand erreicht haben, wird das be-

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wegbare Element 3 durch den Expansionsdruck der Perlen in seine untere Stellung zurückgestellt. Das bevregbare Element gelangt auf diese Weise mit der kegelstumpfförmigen Wand in enge Berührung, wodurch der Spalt zwischen dem bewegbaren Element 3 und der konischen Wand 21 geschlossen ist. Dieser Zustand ist in Figur 3 gezeigt. Die Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung sorgt für einen großen Spalt während des Ausschäumvorganges der Perlen, bis der Aufschäumungsvorgang in der Höhlung beendet ist, und schließt den großen Spalt, wenn dieser Augenblick erreicht ist. Die mit der vorstehend erwähnten Vorrichtung versehene Form verhindert daher, daß ein Schaumstoffartikel Fehler und Fehlstellen auf seiner Oberfläche erhält, so daß ein Schaumstoffartikel mit hervorragender Qualität entsteht.

Bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Dampfdurchgang 4 im Durchlaßelement 1 vorgesehen. Der Dampfdurchgang 4 kann jedoch auch im bewegbaren Element 3 ausgebildet sein. Die Figuren 4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Dampfdurchlaßvorrichtung, bei welcher der Dampfdurchgang im bewegbaren Element vorgesehen ist.

In den Figuren 4 und 5 sind die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den Figuren 1 bis versehen. Das Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3 nur dadurch, daß der Dampfdurchgang im bewegbaren Element 3 ausgebildet ist* Das eine Ende des Dampfdurchganges 4 ist am unteren Ende des bewegbaren Elementes 3 immer offen. Das andere Ende des Dampfdurchganges 4 mündet am unteren Ende der konischen Fläche des bewegbaren Elementes 3. Der Dampfdurchgang 4 kann auch an einer Stelle

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auf der konischen Fläche des bewegbaren Elementes 3 münden. Wenn das bewegbare Element 3 vom Durchlaß 2 abgehoben wird, steht der Dair.pfdurchgang 4 mit dem Spalt zwischen der konischen Wand 21 und der konischen Fläche des bewegbaren Elementes 3 in Verbindung. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß der Danpfdurchgang 4 symmetrisch verzweigt ist, so daß mehrere öffnungen 41 am unteren Ende der konischen Fläche des bewegbaren Elementes 3 entstehen. Es ist auch zweckmäßig, daß das bewegbare Element 3 mit ein -Ji Ring 31 am anderen Ende der zylindrischen Fläche versehen ist. Das bewegbare Element 3 kann scdenn in den Durchlaß 2 bewegt v/erden, bis der Ring 31 das Ende des Durchlaßelementes 1 berührt.

Die in Figur 4 gezeigte Durchlaßvorrichtung wird als unabhängiges Produkt hergestellt, das ohne Schwierigkeit in der Höhlungsplatte der Form vorgesehen werden kann. Das Durchlaßelement 1 ist an dem Ende, an welchem sich das bewegbare Element 3 abhebt, nit einem ringförmigen Vorsprung versehen. Das Durchlaßelement 1 ist darüberhinaus an der übrigen Außenfläche mit einem Gewinde 112 versehen. Wenn die Höhlungsplatte 5 entsprechend der Darstellung in Figur mit einem zum Gewinde 112 passenden Gewinde versehen ist, kann die Höhlungsplatte 5 ohne Schwierigkeit mit der Dampfdurchlaßvorrichtung versehen werden, indem die Dampfdurchlaßvorrichtung in die Höhlungsplatte eingeschraubt wird. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, daß die Dampfdurchlaßvorrichtung und die Höhlungsplatte aus Metall bestehen. Die Dampfdurchlaßvorrichtung besteht beispielsweise aus Messing und die Höhlungsplatte aus Eisen oder Aluminium. Die Dampfdurchlaßvorrichtung kann auch mit der Höhlungsplatte aus einem· Stück hergestellt werden, d.h. ohne die Verwen-

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dung der unabhängigen Dampfdurchlaßvorrichtung, die getrennt von der Höhlungsplatte 5 hergestellt wurde.

Die Erfindung schafft ferner eine verbesserte Damr>fdurchla3vorrichtung, die eine Feder besitzt, die zwischen dem bewegbaren Element und dem DurchlaSelement angeordnet ist. Die Feder drückt auf das bewegbare Element, so daß das bewegbare Element im Durchlaß ruht oder vom Durchlaß abgehoben ist. Die Feder gewährleistet, daß das bewegbare Element den Spalt zvjischen dem Durchlaßelement und dem bewegbaren Element schließt oder öffnet. In den Figuren 6 und 7 sind Ausführungsbeispiale einer Dampfdurchlaßvorrichtung gezeigt, bei vrelchen die Feder verwendet wird. Das Durchlaßelenent 1 ist mit einem durchgehenden Durchlaß versehen und ''las bewegbare Element 3 ist in den Durchlaß 2 eingesetzt, wie dies auch bei den in den vorhergehenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall ist. Der Durchlaß 2 weist eine kegeistumpfförmige Wand 21 und eine zylindrische Wand 22 auf. Die kegelstumpf formiere Wand 21 wird gegen das Ende auf der Seite der Formhöhlung, d.h. auf der oberen Seite der Zeichnung allmählich breiter. Die zylindrische Wand 22 befindet sich auf der anderen Seite, d.h. auf der unteren Seite der Zeichnung. Die konische Wand 21 und die zylindrische Wand 22 haben gemeinsame Achsen. Die in den Figuren 6 und 7 dargestellten Dampfdurchlaßvorrichtungen unterscheiden sich von den Durchlaßvorrichtungen der vorhergehenden Figuren lediglich dadurch, daß der Durchlaß bzw. die Öffnung 2 mit einem engen Abschnitt 23 im Mittelteil des Durchlaßes 2 versehen ist und die Feder 7 in den Durchlaß eingesetzt ist und das bewegbare Element 3 über den Ring 31 hinaus nach unten verlängert ist, so daß

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Stift 32 entsteht.

Wie aus den Figuren 6 und 7 hervorgeht, ist die Feder um den Stift 32 des bewegbaren Elementes 3 angeordnet und zwischen dem Ring 31 und einem unteren Anschlag 9 vorgesehen, durch welchen die Fe&ar 7 zusammengedrückt wird* Die Feder 7 übt auf das bewegbare Element 3 eine Druckkraft aus, so daß das bewegbare Element 3 aus dem Durchlaß 2 (in der Zeichnung nach oben) herausgedrückt wird, bis der Ring 31 mit dem unteren Ende des engen Abschnittes 23 zusammentrifft. Die von der Feder 7 ausgeübte Kraft kann dadurch eingestellt werden,, daß die Eintauchtiefe des unteren Anschlages 9 im Durchlaß 2 geregelt wird. Zu diesem Zweck ist der untere Anschlag 9 an seiner Außenfläche mit einem Gewinde versehen, während die zylindrische Wand ebenfalls mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist, so daß der untere Anschlag 9 in der zylindrischen Wand 22 bewegt werden kann.

Bei der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist der Dampfdurchgang 4 im engen Abschnitt 23 vorgesehen. Das eine Ende des Dampfdurchganges 4 steht mit einem Spalt in Verbindung, der entsteht, wenn das bewegbare Element 3 vom Durchlaßelement 1 abgehoben wird» Das andere Ende des Dampfdurchganges 4 steht mit dem Außenraum des Durchlaßelemantes 1 in Verbindung. Um den Dampfdurchgang mit dem Außenraum des Durchlaßelementes. 1 in Verbindung zu bringen, ist im Durchlaßelement 1 ein Durchgang 8 vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von. Durchgängen 8 symmetrisch am /uißenurafang des Durchlaßelementes 1 vorgesehen. Wie sich aus der Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß den Figuren 4 und 5 leicht folgern läßt, kann der Durchgang 8 im-beweg-·

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baren Element 3 anstelle des Durchlaßelements 1 vorgesehen sein. Die Feder 7 kann so angeordnet sein,., daß das bewegbare Element 3 im Gegensatz zu der in den Figuren 6 und 7 gezeigten Dampfdurchlaßvorrichtung in den Durchlaß 2 hineingedrückt wird.

Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Dampfdurchlaßvorrichtung wird folgendermaßen verwendet: Das bewegbare Element 3 wird zunächst mit Hilfe der Feder vom Durchlaß abgehoben, wie dies in Figur 7 gezeigt ist. Sodann werden ausschäumbare Perlen S in die Formhöhlung eingefüllt. Anschließend wird Dampf in die Formhöhlung eingeblasen, wobei der Dampf zuerst durch die Durchgänge 8 hindurchtritt, um in den Durchlaß bzw. die öffnung 2 zu gelangen, und dann durch den Dampfdurchgang 4 und den Spalt zwischen der kegelstumpfformigen Wand 21 und dem durch die Feder 7 in Öffnungsstellung gedrückten, bewegbaren Element 3 hindurchströiat und anschließend in die Formhöhlung eintritt« Die ausschäumbaren Perlen werden vom Dampf erhitzt und anschließend ausgeschäumt« Wenn die ausschäumbaren Perlen ausgeschäumt sind, wird das bewegbare Element 3 durch den Ausschäumungsdruck der Perlen entgegen der Kraft der Feder 7 in den Durchlaß bzw. die Öffnung 2 gedruckt, bis das bewegbare Element 3 soweit bewegt worden ist, daß der Spalt geschlossen ist.

Bei der vorstehend erwähnten Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung, wird das bewegbare Element 3 ganz allgemein mit Hilfe der Feder vom Durchlaß bzw. von der Öffnung abgehoben, während das bewegbare Element 3 in den Durchlaß bzw, die öffnung 2 zurückgedruckt wird, wenn das bewegbare Element 3 dem Ausschäumdruck der ausschäumbaren Perlen ausgesetzt wird. Die Dampfdurchlaßvorrichtung gewährleistet daher, daß die Höhlung mit Perlen ausgefüllt und anschließend

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der Dampf in die Höhlung eingeblasen wird und man nichtsdestoweniger einen Schauinstoffartikel mit einer glatten Außenfläche erhält, ohne daß irgendwelche Spuren der Dampfdurchlaßvorrichtung auf der Oberfläche des Artikels zurückbleiben.

Die Erfindung schafft weiterhin eine Dampfdurchlaßvorrichtung mit Verbesserungen, die sowohl mit der Formgestaltung der Kante der kegelstumpffonnigen Wand 21 des Durchlasses 2 als auch mit der Formgestaltung des entsprechenden Abschnittes der kegalstumpfförmigen Fläche des bewegbaren Elementes 3 in Zusammenhang stehen. Die Verbesserungen umfassen einen Abschnitt 24 und einen Jibschnitt 33. Der Abschnitt 24 ist am Ende der kegelstumpfförmigen Wand 21 des Durchlasses 2 ausgebildet und hat die Form einer vergrößerten, kreisförmigen Ausnehmung. Der dem Abschnitt 24 entsprechende Abschnitt 33 ist am oberen Ende des bewegbaren Elementes 3 ausgebildet und hat die Form der entsprechenden kreisförmigen Platte, wie dies in den Figuren 8 bis Io dargestellt ist.

Die Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß Figur 8 ist der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung ähnlich, unterscheidet sich jedoch von dieser dadurch, daß die kegelstumpfförmiga Wand 21 an ihrem Ende durch eine Wand 24 in der Form einer kreisförmigen Ausnehmung geringer Dicke teilweise vergrößert ist und daß das bewegbare Element 3 in entsprechender Weise an seinem oberen Ende mit einem vorstehenden Abschnitt 33 versehen ist, der die Form einer kreisförmigen Platte hat, die mit der Wand 24 zusammenpaßt.

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Die in Figur 9 gezeigte Dampfdurchlasvorrichtung ist der Vorrichtung in Figur 5 ähnlich» unterscheidet sich jedoch von dieser dadurch, daß am Ende der kegelstumpfförmigen Wand 2 des Durchlaßelementes 1 ein vergrößerter Abschnitt 24 mit der Form einer kreisförmigen Ausnehmung vorgesehen und am Ende der kegelstumpfförmigen Fläche des bewegbaren Slamentes 3 ein vergrößerter Abschnitt 33 mit der Form einer der Ausnehmung entsprechenden kreisförnigen Platte ausgebildet ist.

Die in Figur Io gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtung ist der Vorrichtung in ^igur 7 ähnlich, unterscheidet sich jedoch wie die vorhergehenden Ausführungsbeispiele von dieser Vorrichtung dadurch, daß an der konischen Wand ein vergrößerter Abschnitt 24 und an der konischen Fläche des bewegbaren Elementes 3 ein entsprechender, vergrößerter Abschnitt 33 ausgebildet ist.

Wenn man die verbesserte Dampfdurchlaßvorrichtung mit dem vergrößerten Wandabschnitt 24 und dem vergrößerten Oberflächenabschnitt 33 mit der normalen Dampfdurchlaßvorrichtung ohne derartige Abschnitte vergleicht, bildet die verbesserte Vorrichtung einen kleineren Spalt zwischen dem Durchlaßelement 1 und dem bewegbaren Element 3, wenn beide bewegbaren Elemente um eine gleiche Strecke angehoben und beide Vorrichtungen von der Innenseite der Höhlung her betrachtet v/erden. Bei der verbesserten Vorrichtung treten daher weniger Schwierigkeiten mit dem Verstopfen des Spaltes durch die ausschäumbaren oder ausgeschautten Thermen auf. Wenn das bewegbare Element 3 im Durchlaß 2 ruht, schließt die verbesserte Vorrichtung den Spalt besser. Wenn der Dampf

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durch den Spalt hindurchtritt, verteilt die verbesserte Vorrichtung den Dampf in einen weiteren Bereich, da der Dampf unmittelbar vor seinem Eintritt in die Formhöhlung auf die durch den vergrößerten Abschnitt 33 gebildete, kreisförmige Platte auftrifft. Die ausschäumbaren Perlen werden daher gleichförmiger erhitzt. Es ist selbstverständlich, daß die verbesserte Vorrichtung die gleichen weiteren Vorteile bewirkt, die bei der normalen Vorrichtung erwähnt wurden.

Eine einwandige Form und eine doppelwandige Form wurden zur Herstellung eines Schaumstoffartikels verwendet. Die Dampfdurchlasvorrichtung gemäß der Erfindung kann für beide Formen verwendet v/erden. Die Dampfdurchlaßvorrichtung führt zum bemerkenswertesten Vorteil, wenn sie für eine einwandige Form verwendet wird.

Die einwandige Form hat einen Aufbau, bei welchem die Form nur aus perforierten Platten besteht, welche die X'7and der Höhlung bilden. Die Form enthält keine Dampfkammer mit Ausnahme der Formhöhlung. Im Gegensatz dazu hat die doppelwandige Form einen Aufbau, bei welchem die Form aus Innenplatten und Außenplatten besteht, wobei die Innenplatten den perforierten Platten der einwandigen Form entsprechen und die Außenplatten hinzugefügt sind. Jede Außenplatte ist mit jeweils einer Innenplatte vereinigt, so daß zwischen den Platten eine Dampfkammer besteht. Bei jeder Form waren die Dampfdurchgänge bisher Perforationen oder Lochungen, die stets offen waren und eine so geringe Größe hatten, daß der Dampf oder die Gase, jedoch nicht das erweichte Harz durch die Lochungen hindurchtreten konnten. Die Dampfdurchlaßvorrichtung kann anstelle der Perforationen

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bzw· Lochungen in jeder der beiden Formen verwendet werden.

Die Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung kann zu bemerkenswerten Vorteilen führen, wenn sie für eine einwandige Form verwendet wird. Die Gründe hierfür beruhen auf der Tatsache, daß die Dampfdurchlaßvorrichtung als eine Art Rückschlagventil wirkt. Die in den Figuren 1 bis Io gezeigte Dampfdurchlaßvorrichtungen sind alle so aufgebaut, daß der Dampf in den Zeichnungen von unten nach oben durch die Vorrichtung hindurchströmt, jedoch nicht in entgegengesetzter Richtung fließen kann. Eine Dampfdurchlaßvorrichtung mit diesem Aufbau ist niemals in der eine Höhlung bildenden Platte einer Form zur Herstellung eines Schaumstoffartikels vorgesehen worden. Da nun eine Dampfdurchlaßvorrichtung in der eine Höhlung bildenden Platte einer Form vorgesehen worden ist, kann eine Dampfzufuhrleitung direkt mit der Dampfdurchlaßvorrichtung verbunden werden. Es ist daher möglich, den Dampf direkt in die Formhöhlung einzuleiten, ohne dae der Dampf durch die Dampfkammer zwischen den Innen- und Außenplatten hindurchzutreten braucht.

Die Erfindung schafft ferner eine Form zu Herstellung eines Schaumstoffartikels aus thermoplastischem Harz mit mindestens einem in einer Höhlungsplatte der Form vorgesehenen Rückschlagventil, einer Dampfzufuhrleitung und einer Kühlwasserleitung. Das Rückschlagventil besitzt ein bewegbares Element, das einen Spalt bildet, wenn es eine gegen die Formhöhlung gerichtete Kraft empfängt,und den Spalt schließt, wenn es eine von der Formhöhlung kommende, entgegengesetzte Kraft erhält. Die Dampfzuführleitung ist direkt mit dem Rückschlagventil verbunden und die Kühlwasserleitung dient zum Kühlen der Außenfläche der die Höhlung

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bildenden -Platte.

Ein Ausführungsbeispiel der vorstehend erwähnten Form ist in Figur 11 gezeigt, nämlich eine Patrize 11 und eine Matrize 12. Die Patrize ist auf einen ortsfesten Arm 13 abgestützt, während die !latrize 12 mittels eines Kolbens verschiebbar abgestützt ist. Die Matrize 12 bildet mit der Patrize 11 eine Formhöhlung, wobei ringsum die Formhöhlung ein kleiner Spalt 15 freibleibt. Die Patrize 11 und die Matrize 12 sind mit einem Rückschlagventil A versehen, das eine Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung ist. Das Rückschlagventil Λ ist mit einer Dampfzuführleitung 16 verbunden. Das Rückschlagventil A bildet einen Spalt, durch welchen der Dampf aus der Leitung 16 in die Formhöhlung eingeleitet wird. Kühleinrichtungen 17 sind in einem geringen Abstand von der Patrize 11 angeordnet und arbeiten mit Wasser, um die Patrize 11 zu kühlen. In gleicher Weise sind Kühleinrichtungen IC in einem geringen Abstand von der Matrize 12 angeordnet, die ebenfalls mit Wasser arbeiten, um die Matrize 12 zu kühlen. Eine Düse 19 führt der Formhöhlung ausschäumbare Perlen zu. Figur 12 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Rückschlagventils A, das der vorstehend erwähnten Dampfdurchlaßvorrichtung entspricht und in der Matrize 12 vorgesehen ist. Die in Figur 12 gezeigte Danpfdurchlaßvorrichtung ist nahezu mit der Vorrichtung in Figur 7 identisch. Die Vorrichtung in Figur 12 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Figur 7 dadurch, daß der Ring 31 am Ende des Stiftes des bewegbaren Elementes 3 angeordnet itrt, die Feder 7 das bewegbare Element 3 im Durchlaß 2 hält, eine direkt mit dem Ende des Durchlaßelementes 1 verbundene Dampfleitung

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anstelle des unteren Anschlages 9 verwendet wird, und der Durchgang 8 weggelassen ist.

Die in Figur 11 gezeigte Form arbeitet wie folgt: Zunächst wird der Kolben 14 betätigt, um die Matrize 12 gegen die Patrize 11 zu bewegen, bis zwischen den beiden Formteilen eine Höhlung entsteht, wobei man rund um die Höhlung einen schmalen Spalt 15 freiläßt. Sodann werden ausschäumbare Perlen 16 durch die Düse 19 mit Hilfe von Druckluft in die Fornhöhlung gegeben. Anschließend wird die Form vollständig geschlossen und Dampf aus der Leitung durch die Dampfdurchlaßvorrichtung A in die Höhlung eingeleitet, um die ausschäumbaren Perlen zu erhitzen und auszuschäumen. Wenn die Perlen 6 in der Höhlung ausgeschäumt und zu einem einstückigen Schaumstoffartikel zusammengeschmolzen sind, druckt der Artikel das bewegbare Element 3 in der Dampfdurchlaßvorrichtung A nach außen, wodurch das bewegbare Element 3 den Spalt zwischen dem Durchlaßelement und dem bewegbaren Element 3 zusammen mit der Feder 7 schließt. Auf diese Weise wird die Dampfzufuhr unterbrochen. Danach wird Kühlwasser aus den Kühleinrichtungen 17 und IS herangeführt, um die Matrize 11 und die Patrize 12 zu kühlen, wodurch ebenfalls der Schäumstoffartikel in der Formhöhlung gekühlt wird. Danach wird die Form geöffnet und der Schaumstoffartikel aus der Form genommen. Der Schaumstoff artikel ist auf diese Weise hergestellt.

Da bei der in Figur 11 gezeigten Form die Dampfeinlaßvorrichtung, d.h. das Rückschlagventil in der die Höhlung bildenden Platte vorgesehen ist und die Dampfleitung direkt mit der Dampfdurchlaßvorrichtung verbunden ist, wird

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der Dampf aus der Dampfleitung direkt in die Formhöhlung eingeleitet. Wenn die in Figur 11 gezeigte Form mit einer herkömmlichen doppelwandigen Form verglichen wird, bei welcher der Dampf zuerst in die Kanuner zwischen der Innen- und Außenplatte eingefüllt wird und anschließend in die Formhöhluncr eintritt, niront die zur Herstellung des Schaumstoffartikels erforderliche Jampfmenge und die Zeitspanne zum Erhitzen der Form ab. Ferner ist es zweckmäßig, die Dampfzufuhr bei der in Ficrur 11 gezeigten Form automatisch zu unterbrechen, wenn der Dampfdurchgang vom bewegbaren Element 3 geschlossen und der Schaumstoffartikel in der Formhöhlung ausgebildet ist. Der Schäumstoffartikel hat keine feststellbaren Spuren der Dampfdurchlaßvorrichtung aufgrund des Schließens des Dampfdurchganges, so daß der SchaumstoffkörDer ein gutes Aussehen hat. Die mit der erfindungsgemäßen Dampfdurchlaßvorrichtung ausgestattete Form führt zu den vorstehend erwähnten Vorteilen.

Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer doppelwandigen Form mit einer Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung. Die in Figur 13 gezeigte Form stimmt mit der Form in Figur 11 insofern überein, als die Form eine Patrize und eine Matrize 12 aufweist, von denen der eine Formteil durch eine ortsfeste Abstützung 13 in einer vorgegebenen Lage gehalten und der andere Formteil durch einen Kolben bewegbar abgestützt wird. Die in Figur 13 gezeigte Form stimmt mit der Vorrichtung in Figur 11 auch insofern überein, als ausschäumbare Perlen durch die Düse 19 mit Hilfe eines Luftstroms in die Formhöhlung gebracht werden« Die Form in Figur 13 stimmt mit der Form in Figur 11 ferner

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darin überein, daß die Patrize 11 und die Matrize 12 mit Dampfdurchlaßvorrichtungen A versehen sind, die mit Dampfleitungen 16 verbunden sind. Die in Figur 13 gezeigte Form unterscheidet sich jedoch von der Vorrichtung in Figur 11 dadurch, daß die Patrize 11 und die Ilatrize 12 einen doppelwandigen Aufbau haben und die Leitungen 2o für die Zufuhr von Kühlwasser und die Leitungen 2ol für die Abfuhr des Kühlwassers mit der Kammer verbunden sind, die in der Patrize 11 und der 'latrize 12 ausgebildet ist. Die in Figur 13 gezeigte Form untarscheidet sich ferner von der Vorrichtung in Figur 11 dadurch, daß die Form mit Hilfe eines Dichtungsmaterials 15' dicht geschlossen werden kann, das zwischen den aufeinander abgestützten Abschnitten der Matrize 12 und dar Patrize 11 angeordnet ist. Die Matrize ist daher mit einer Entlüftungsöffnung B versehen, die mit einer Leitung 2o2 verbunden ist, so daß die Luft aus der Formhöhlung austritt, wenn die Formhöhlung mit ausschäumbaren Perlen unter Verwendung einer pneumatischen Förderung gefüllt wird.

Es ist selbstverständlich, daß die in Figur 13 gezeigte Form wie die Form in Figur 11 verwendet werden kann und die Form gemäß Figur 13 in der gleichen Weise wirkt, wie die Form gemäß Figur 11. Die Form in Figur 13 unterscheidet sich jedoch von der Form gemäß Figur 11 dadurch, daß das Kühlwasser durch die Leitung 2o in die Kammer zwischen den Doppelwänden eingeführt und durch die Leitung 2ol abgeführt wird. Für die Entlüftungsöffnung B kann die herkömmliche Dampf öffnung bzw. der herkömmliche Damp ifaus laß oder eine Lochung verwendet werden, die bei herkömmlichen Formen als Dampf durch gang verwendet wird. In Figur 14 ist ein Ausführungs·

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beispiel eines Elementes für eine Entlüftungsöffnung B gezeigt, die ein Metallrohr 113 und mehrere Metallblätter

114, 115, 116 aufweist, die parallel zueinander

im Metallrohr 113 angeordnet und befestigt sind, und durch ihren gegenseitigen Abstand mehrere Schlitze bilden. Die Schlitze haben eine derartig winzige Breite, daß Luft und Wasser jedoch nicht das erweichte Harz durch die Schlitze hindurchtreten können. Das Element B besitzt an der Außenfläche des Metallrohres 113 ein Gewinde 118 und am oberen Ende des Iletallrohres 113 einen vergrößerten Abschnitt 119. Das Gewinde 113 dient zur Befestigung des Elementes B, indem das Element B in die die Formhöhlung bildende Platte eingeschraubt wird. Der vergrößerte Abschnitt 119 dient dazu, das obere freie Ende des Elementes B mit der Höhlungsfläche der Höhlungsplatte auszurichten. Es ist zweckmäßig, eine Vakuumpumpe an die mit der Entlüftungsöffnung B verbundene Leitung 2o2 anzuschließen und die Luft und andere Strömungsmedien zwangsweise aus der Formhöhlung abzuleiten. Dies führt zu dem .Vorteil, daß der Dampf wirksamer zirkuliert und die ausschäumbaren Perlen wirksamer von der Druckluft gefördert werden.

Obgleich die Figuren 11 und 13 eine Form zeigen, bei welcher die Dampfauslaßvorrichtung A sowohl in der Patrize als auch in der Matrize 12 vorgesehen ist, kann die Dampfdurchlaßvorrichtung A nur in einer der beiden Formteile 11 oder 12 vorgesehen sein. Dies gilt auch für die Entlüftungsöffnung B. Die Entlüftungsöffnung B kann entweder in der Patritze 11 oder in der Matrize 12 vorgesehen sein, obgleich die Entlüftungsöffnung B bei der in Figur 13 gezeigten Ausführungsfcrm in beiden Formteilen vorgesehen ist.

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Die mit der erfindungsgemäßen DampfdurchlaSvörrichtung versehene Form führt zu den Vorteil, da3 der Dampf zum. Erhitzen gespart und die Erhitzungszeit verkürzt wird. Die Form bringt den weiteren Verteil mit sich, daß Schaunstoffartikel entstehen, die 3ceine durch die D amp fdurchl aß vorrichtung verursachten, vahrnalinbaren Fehlstellen und ein hervorragendes Aussehen haben, da aer Spalt für den Durchtritt des Dampfes und der Luft geschlossen ist, wenn der Schäumstoffartikel fertig ist.

Im nachstehenden wird ein besonderes Ausführungsbeispiel einer Form gegeben, die mit der Dampfdurchlaßvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist. Die hierfür verwendete Dampfdurchlaßverrichtung hat den in Figur 4 gezeigten Aufbau. Das Durchlaßelement 1 hat einen Außendurchmesser von etwa 2o mm em Gewindeab3chnitt 112 und eine Höhe von etwa 12 mm. Die öffnung odsr der Auslaß 2 hat eine kecelstumpfförmige Wand 21, die einen großen Kreisdurchmesser von etwa 15 mm, einen kleinen Kreisdurchiaessar von etwa Io mm und eine Höhe von etwa 3 nra hat. Der Durchlaß oder die öffnung 2 hat auch eine zylindrische Wand 22, deren Durchmesser etwa Io mm beträgt. Das bewegbare Element 3 hat eine Außenfläche, die sowohl mit der konischen Wand als auch mit der zylindrischen Wand 22 in enge Berührung treten kann. Das bewegbare Element 3 kann mit Hilfe des Ringes 31 um eine maximale Strecke von o,7 mm bewegt werden. Der im bewegbaren Element 3 ausgebildete Dampfdurchgang 4 bildet eine Öffnung mit einem Durchmesser von etwa 5 mm auf der Seite des Ringes 31 und vier Öffnungen 41 mit einem Durchmesser von etwa 1 run am Grund der konischen Fläche. Die Dampf durchlassvorrichtung besteht aus Messing. Die Form besteht aus Aluminium und ist mit einer Anzahl von Dampfdurchlaßvorrichtungen versehen, die in einem Ab-

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stand von etwa 80 mm in der die Formhöhlung bildenden Platte angeordnet sind. Die Form hat einen einhändigen Aufbau, wie dies in Figur 11 gezeigt ist.

Die Form wurde mit vorgeschäumten Teilchen aus Polystyrol mit einer Dichte von o,l g/cn gefüllt. Anschließend wurde Dampf mit 12o C in die Form für die Dauer von 15 see eingeblasen, um die Teilchen aufzuschäumen. Der ausgeschäumt? Artikel wurde anschließend aus der Form genommen, wobei man feststellte, daß der Artikel eine ausgezeichnete Cualität hatte. Die Oberfläche des Artikels hatte weder Vorsprünge noch Fehlstellen, die durch das Entfernen der Vorsprünge entstehen. Der Schaumstoffartikel hatte keine wesentlichen, von der Dampfdurchlaßvorrichtung herrührenden Spuren und besaß ein ausgezeichnetes Aussehen.

Die Erfindung schafft somit eine Dampfdurchlaßvorrichtung für eine Form zur Herstellung von Schaumstoffartikeln. Die Dampfdurchlaßvorrichtung weist ein durchgehendes Durchlaßelement und ein in das Durchlaßelenent bewegbar eingesetztes Element auf« Das Durchlaßelement besitzt auf der einen Seite eine kegelsturrofförmige Wand, die sich gegen das Ende allmählich erweitert,und weist auf der anderen Seite eine zylindrische Wand auf. Beide Wände haben eine gemeinsame Achse. Das bewegbare Element besitzt eine der kegelstumpfförmigen Wand entsprechende kegelstumpfförmige Fläche und eine zylindrische Fläche. Das bewegbare Element bildet einen Spalt zwischen der kegalstumpfförmigen Fläche und der kegelstumpfförmigen Wand, wenn das bewegbare Element vom Durchlaßelement abgehoben wird. Ein Danpfdurchgang ist mindestens in einem der Elemente (Durchlaßelement und bewegbares Element) ausgebildet. Das eine Ende des Dampfdurch-

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ganges ist. auf der anderen Seite offen und das andere Ende des Dampfdurchganges steht mit dem Spalt in Verbindung, der entsteht, wenn das bewegbare Element angehoben ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Dampfdürchlaßvorrichtung für eine Form zur Herstellung von Schaumstoffartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Durchlaßeinrichtung (1) und eine in die Durchlaßeinricntung (1) bewegbar eingesetzte Einrichtung (3) vorgesehen ist, und die Durchlaßeinrichtung (1) auf der einen Seite durch eine gegen das Ende allmählich zunehmende kegelstumpfförmige Wand(21) und auf der anderen Seite durch eine zylindrische Wand (22) gebildet wird, und die konische Wand (21) und die zylindrische Wand (22) eine gemeinsame Achse haben, und daß das bewegbare Element (3) eine der kegelstumpfförmigen Wand (21) entsprechende kegelstumpfförmige Fläche und eine zylindrische Fläche hat und einen Spalt zwischen der kegalstumpfförmigen Fläche und der kegelstumpfförmigan Wand (21) bildet, wenn das bewegbare Element (3)von der Durchlaßeinricntung (1) abgehoben wird, und daß ein Dampfdurchgang (4) mindestens in einer der beiden Einrichtungen (1) und (3) ausgebildet ist, und daß das eine Ende des Dampfdurchganges (4) auf der anderen Seite offen ist und das andere Ende des Dampfdurchganges (4) mit dem Spalt in Verbindung steht, der entsteht, wenn die bewegbare Einrichtung (3) angehoben ist.

2. Dampfdurchlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Darapfdurchgang (4) in der Durchlaßeinrichtung (1) ausgebildet ist.

3. Dampfdurchlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdurchgang (4) in der bewegbaren Einrichtung (3) ausgebildet ist.

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4. Dampfdurchlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (7) zwischen der bewegbaren Einrichtung (3) und der Durchlaßeinrichtung (1) vorgesehen ist und die bewegbare Einrichtung (3) in der Durchlaßeinrichtung (1) so angeordnet ist, daß die bewegbare Einrichtung (3) gegen die Kraft der Feder (7) bewegbar ist.

5. Dampfdurchlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßeinrichtung (1) am Ende der kegelstumpfförmigen Wand (21) eine vergrößerte, kreisförmige Ausnehmung (24) aufweist, und die bewegbare Einrichtung (3) am Ende der kegelstumpfförmigen Fläche einen vergrößerten Abschnitt (33) besitzt, welcher der vergrößerten, kreisförmigen Ausnehmung (24) entspricht.

6. Form zur Herstellung von Schaumstoffartikeln aus thermoplastischem Harz, dadurch gekennzeichnet, daß die Form eine Dampfdurchlaßvorrichtung besitzt, und die Dampfdurchlaßvorrichtung eine durchgehende Durchlaßeinrichtung (1) und eine in die Durchlaßeinrichtung (1) bewegbar eingesetzte Einrichtung (3) aufweist, und die Durchlaßeinrichtung (1) auf der einen Seite durch eine gegen das Ende allmählich zunehmende kegelstumpfförmige Wand (21) und auf der anderen Seite durch eine zylindrische Wand (22) gebildet ist, und daß die konische Wand (21) und die zylindrische Wand (22) eine gemeinsame Achse haben, und daß die bewegbare Einrichtung (3) eine der kegelstumpfförmigen Wand (21) entsprechende kegelstumpfförmige Fläche und eine zylindrische Fläche besitzt und einen Spalt zwischen der kegelstumpfförmigen Fläche und der kegelstumpfförmigen Wand (21) bildet, wenn die bewegbare Einrichtung von der Durchlaßeinrichtung (1)

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abgehoben ist, und daß ein Dainpfdurchgang (4) mindestens in einer der Einrichtungen (1) und (3) ausgebildet ist, und das eine Ende des Dampfdurchganges (4) auf der anderen Seite offen ist und das andere Ende des Dampfdurchganges (4) mit den Spalt in Verbindung steht, der entsteht, wenn die bewegbare Einrichtung (3) angehoben ist, und daß eine Leitung (16) für die Dampfzufuhr und eine Leitung (17, 2o) für die Zufuhr von Kühlwasser vorgesehen ist, und daß die Dampfdurchlaßvorrichtung in einer die Höhlung bildenden Platte der Form angeordnet ist, und die Dampfdurchlaßvorrichtung mit der Leitung (16) für die Dampfzufuhr verbunden ist, und daß die Leitung (17, 2o) für das Kühlwasser so angeordnet ist, daß die Außenfläche der die Höhlung bildenden Platte gekühlt wird.

7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfdurchlaßvorrichtung direkt mit der Leitung (16) für die Dampfzufuhr verbunden ist.

8. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form einen einwandigen Aufbau hat.

9. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form einen doppelwandigen Aufbau hat.

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