DE3011519A1

DE3011519A1 - Verfahren zum vorschaeumen von perlen aus thermoplastischen kunstharzmaterialien sowie verfahren und vorrichtung zur formung von geschaeumten gegenstaenden aus thermoplastischen kunstharzmaterialien

Info

Publication number: DE3011519A1
Application number: DE19803011519
Authority: DE
Inventors: Stuart B Smith
Original assignee: Cellofoam AG
Current assignee: Cellofoam AG
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1981-01-22
Also published as: IT8022342A0; AU536212B2; BR8000985A; IL59308A0; IE800185L; GB2055380B; JPS5617231A; LU82398A1; NL8004094A; IT1132060B; PT70841A; FI801390A; ES8102890A1; BE884378A; FR2461732A1; ZA80451B; DK219480A; CA1130968A; KR840000070B1; GB2055380A

Description

thermoplastischen Kunstharzmaterialien sowie Verfahren und Vorrichtung zur Formung von geschäumten Gegenständen aus thermoplastischen

Kunstharzmaterialien 20

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vorschäumen von Perlen aus thermoplastischen Kunstharzmaterialien, insbesondere für die Verwendung in einem sich daran anschließenden Formungsverfahren, sowie auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Formung von geschäumten Gegenständen aus thermoplastischen Kunstharzmaterialien, insbesondere aus Polystyrol.

Ein anfänaliches Vorschäumen von thermoplastischen Perlen zur Bildung von sog. "Pre-Puffs" (nachstehend einfach als "vorgeschäumte Perlen" bezeichnet) stellt ein übliches Verfahren dar. Die vorgeschäumten Perlen sind bis zu einem zumindest 50 % des Volumens des fertigen Formgegenstandes betragenden Volumen aufgeschäumt. Durch das Vorformen bzw. Vorschäumen der Perlen kann eine Form im wesentlichen ausgefüllt werden, wodurch ein gleichmäßigeres Ausdehnen bzw. Aufcchäumen der Perlen, eine Beseitigung

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von Hohlräumen, eine Anwendung niedrigerer Formungsdrücke, höhere Produktionszyklen und eine Bildung von Schäumen mit niedriger Dichte ermöglicht werden. Das Grundverfahren wird von G. R. Franson in Plastics Technology, Juli 1956, Seiten 452 bis 455, beschrieben.

Bei der Bildung von vorgeschäumten Perlen ist es wichtig, gleichmäßige, dimensionsstabile Erzeugnisse mit hoher Produktionsgeschwindigkeit herzustellen, wobei der Typ des Polymers, der Gehalt der Perlen an flüchtigen Substanzen vor und nach dem Vorschäumen und der Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung berücksichtigt werden müssen. Schließlich muß die zum Vorschäumen und zum Formen des Schaumes dienende Vorrichtung zu einer schnellen und störungsfreien Arbeitsweise befähigt sein.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorschäumen von thermoplastischen Materialien, die ein Treibmittel enthalten, insbesondere auf eine Einrichtung zum Vorschäumen, durch die dimensionsstabile, vorgeschäumte Perlen gebildet werden, die ohne weitere Nachbearbeitung direkt unter Ausbildung ihrer endgültigen Dimensionen geformt werden können. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein Fertigerzeugnis mit einem erheblich geringeren Zeitaufwand hergestellt, als bisher möglich war. Außerdem ist das durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellte Erzeugnis in bezug auf seine Dichte und die Unversehrtheit seiner Struktur wesentlich gleichmäßiger als Erzeugnisse, die durch bekannte Verfahren und Vorrichtungen hergestellt werden, und das erfindungsgemäße Erzeugnis kann mit niedrigeren Kosten und mit geringerem Kapitalaufwand hergestellt werden.

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] In Kürze gesagt werden erfindungsgemäß thermoplastische Perlen, z. B. Polystyrol-Perlen, die ein Treibmittel, z. B. Pentan,enthalten, vorgeschäumt, indem man zuerst eine abgemessene Menge von durchgerührten Perlen in einem im wesentlichen auf Atmosphärendruck gehaltenen Behälter durch Wärmeleitung auf ihren Erweichungspunkt erhitzt. Das Erhitzen wird fortgesetzt und reguliert, bis die Perlen in einem vorbestimmten Ausmaß ausgedehnt bzw. aufgeschäumt worden sind. Ein gasförmiges Medium, z. B. Luft, kann zum Spülen durch den Behälter bzw. die Kammer hindurchgeleitet werden, um alles Treibmittel zu entfernen, das aus den Perlen freigesetzt worden ist, und dadurch gegebenenfalls vorhandene Sicherheitsrisiken zu vermeiden. Danach wird der Behälter verschlossen und evakuiert, um den Treibmittelgehalt der Perlen beträchtlich herabzusetzen. Wenn der Treibmittelgehalt auf den geeigneten Wert vermindert worden ist, wird der Behälter auf den Atmosphärendruck zurückgebracht.

Die Perlen können dann direkt zu einer Formhöhlung befördert werden. Als Alternative können die Perlen in einem Vorratsbehälter, der die teilweise geschäumten Perlen auf einer erhöhten Temperatur hält, auf den Atmosphärendruck zurückgebracht werden. Es wurde festgestellt, daß das anschließende Formungsverfahren viel schneller und mit einem niedrigeren Gesamt-Energieverbrauch.durchgeführt werden kann, wenn die vorgeschäumten Perlen auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden.

Die vorgeschäumten Perlen werden aus der zum Vorschäumen dienenden Kammer oder gegebenenfalls aus dem erhitzten Vorratsbehälter mittels üblicher, luftbetriebener Füllpistolen in eine vorerhitzte Formhöhlung oder in vorerhitzte Formhöhlungen eingeblasen. Damit die Formhöhlung so rasch wie möglich gefüllt wird, wird eine Anzahl von Füllpistolen eingesetzt. Um ein schnelles

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ι Füllen der Formhöhlungen zu erleichtern, kann an die Formhöhlungen auch in konstanter Weise mittels einer Saugpumpe ein Vakuum angelegt werden.

c Wenn das Füllen beendet ist, wird durch eine Formungsfläche der Formhöhlung hindurch ein Saugvakuum angelegt, während durch die andere Formungsfläche der Formhöhlung über eine bestimmte Zeitdauer ein Heizfluid wie überhitzter Dampf oder heiße Luft hindurchgeleitet wird. Dann wird

IQ die Richtung, in der das Heizfluid bzw. Heizmedium durch die Formhöhlung hindurchströmt, umgekehrt, um ein gleichmäßiges Erhitzen und Aufschäumen bzw. Ausdehnen der vorgeschäumten Perlen zwecks Verschmelzung des Erzeugnisses zu gewährleisten. Das in den vorgeschäumten Perlen enthaltene, restliche Treibmittel ermöglicht während der Anwendung der höheren Temperaturen beim Formen ein (weiteres) Aufschäumen bzw. eine (weitere) Ausdehnung und ist für ein vollständiges Verschmelzen notwendig.

Wenn das Aufschäumen und das Verschmelzen der vorgeschäumten Perlen beendet sind, wird der Strom des Heizfluids unterbrochen. Über eine kurze Zeitspanne wird ein Unterdruck aufrechterhalten, um im wesentlichen die ganze Feuchtigkeit und das ganze Treibmittel zu entfernen, wodurch auch die Bildung einer Haut auf dem geformten Gegenstand gefördert wird, was auch durch eine Kühlung der Formoberflächen erzielt werden kann. Danach wird der Innenraum der Formhöhlungen auf den Atmosphärendruck zurückgebracht, und die Formhöhlungen werden zum automatischen Ausstoßen des fertigen Gegenstandes geöffnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die vorgeschäumten Perlen .während des Vorschäumungsschrittes durch Einblasen von Dampf in den Behälter nach dem anfänglichen Erhitzen weiter aufgeschäumt.

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Diese Verfahrensweise dient zum weiteren Erweichen der vorgeschäumten Perlen und dazu, dem Treibmittel das Herauswandern aus den vorgeschäumten Perlen zu erleichtern, Durch diese Ausführungsform wird der Evakuierungsζeitraum, der notwendig ist, um im wesentlichen das ganze Treibmittel zu beseitigen, verkürzt, und sie ermöglicht die Bildung von stabilen vorgeschäumten Perlen mit einer außerordentlich niedrigen Dichte.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden nicht nur Stehzeiten und das Auftreten einer Aushärtung zwischen dem Schritt des Vorschäumens und dem Formungsschritt, sondern auch die Notwendigkeit einer Konditionierung des fertigen Gegenstandes nach dem Formen beseitigt, so daß das Erzeugnis direkt verpackt und an die Käufer versandt werden kann, sobald es die Formungsein-richtung verlassen hat.

Es wird angenommen, daß die einzigartigen Vorteile der Erfindung am besten erklärt werden können, indem man die Wirkung betrachtet, die jeder einzelne Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die thermoplastischen Teilchen ausübt. Am Anfang, während der Vorerhitzungsstufe, werden die Perlen in einer trockenen Atmosphäre unter Rühren gegen die heißen Wände der zum Vorschäumen dienenden Einrichtung geschleudert. Die Perlen werden überall gleichmäßig erhitzt, und es wird ermöglicht, daß sie sich frei ausdehnen, während sich das Treibmittel verflüchtigt. Das Ausdehnen bzw. Auf-

schäumen wird nicht verzögert, weil die zum Vorschäumen dienende Einrichtung weder geschlossen noch später einem über Atmosphärendruck liegenden Druck ausgesetzt wird. Während dieser Stufe kdinn die Dichte der vorgeschäumten Perlen reguliert worden, indem man die Temperatur der Perlen variiert. Während die Perlen in allen Fällen in einem gewissen Ausmaß erweicht werden,

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werden sie im Bereich höherer Temperaturen flüssiger,
und es tritt eine größere Ausdehnung ein. Weil die
Temperatur der Perlen (und daher die Dichte der vorgeschäumten Perlen) bei jedem Ansatz, der in die zum Vorschäumen dienende Einrichtung eingefüllt worden ist.,
durch bloßes Regulieren der Temperatur des Heizmantels und der Erhitzungsperiode leicht eingestellt werden kann, kann ein weiter Bereich von Erzeugnissen hergestellt werden.

In dem erfindungsgemäßen Vorerhitzungsschritt
werden zwei weitere Vorteile erzielt. Erstens erweicht die Oberfläche der Perlen, da die Perlen durch Wärmeleitung mittels der Wände der zum Vorschäumen dienenden Einrichtung erhitzt werden, in einem größeren Maße

als das Innere der Perlen, weshalb sich um die Teilchen bzw. Perlen herum beim - Abkühlen eine dichte Haut oder Kruste bildet. Dadurch wird den vorgeschäumten Perlen
Dimensionsstabilität verliehen. Dampf zeigt diese Wirkung nicht, da er durch die vorgeschäumten Perlen hindurchdringt. Zweitens wird das Erweichen des verflüchtigten Treibmittels nicht verzögert, weil das Vorerhitzen unter Atmosphärendruck durchgeführt wird.

Nach der Beendigung des Ausdehnens in der Vor-, erhitzungsstufe dient das an die vorgeschäumten Perlen angelegte Vakuum dazu, die Konzentration des Treibmittels auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Für diesen Schritt

ist natürlich weniger Zeit erforderlich, weil während des on
^ου Vorerhitzens eine beträchtliche Menge des Treibmittels beseitigt worden ist. Die Beseitigung des Treibmittels ist ein Hauptgrund für die Erzielung eines dimensionsstabilen Erzeugnisses. Die vorgeschäumten Perlen müssen jedoch noch eine Mindestmenge des Treibmittels enthalten, da dieses benötigt wird, um das Erzeugnis während der am Ende durchgeführten Formung weiter aufzuschäumen.

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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird am Ende der Vorerhitzungsperiode eine kleine Menge von Dampf mit hoher Temperatur eingeblasen, um die Verminderung der Konzentration des Treibmittels und das Formungsverfahren zu erleichtern. Dadurch werden die vorgeschäumten Perlen schnell erhitzt und weiter aufgeschäumt. Dies führt nicht nur zu einer Verminderung der Dichte der vorgeschäumten Perlen, sondern auch zu einer Erhöhung der Durchlässigkeit der Oberflächenhaut, wodurch.

die Zeit und die Energie, die erforderlich sind, um das Treibmittel während der Evakuierungsstufe von den vorgeschäumten Perlen abzuziehen, vermindert werden. Auch das Erhitzen und das Evakuieren flüchtiger Substanzen während des Formungsschrittes werden erleichtert.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Form vollständig mit den vorgeschäumten Perlen ausgefüllt, weshalb sich die Raummasse der zum Formen eingesetzten Perlen während des Formungsschrittes wenig ändert. Tatsächlich dehnen sich jedoch die einzelnen vorgeschäumten Perlen weiter aus, wodurch die zwischen den Teilchen befindlichen Hohlräume ausgefüllt werden. Aus diesem Grunde muß eine kleine Menge des Treibmittels verbleiben. Ohne das Treibmittel würde unter den beim Formen herrschenden Bedingungen kein weiteres Ausdehnen bzw. Auf schäumen eintreten und käme es nur an den Berührungspunkten der kugelförmigen Teilchen zum Verschmelzen. Andererseits muß im wesentlichen das ganze Treibmittel entfernt werden, sobald die Formung beendet ist. Zu diesem Zweck

^ou und zum Verschmelzen der Teilchen wird alternativ von einer Seite der Form her Dampf eingeleitet, während an die Form von der anderen Seite her ein Vakuum angelegt wird. Durch den am Ende durchgeführten Evakuierungsschritt wird auch eine im wesentlichen vollständige

Entfernung des Treibmittels und der Feuchtigkeit gewähr-

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leistet. Wenn diese nicht beide entfernt werden würden, würde die Kühlzeit, die abgewartet werden muß, bis der geformte Gegenstand aus der Form entfernt werden kann, wegen der hohen spezifischen Wärme des Wassers und aufgrund des durch das Treibmittel entwickelten Druckes verlängert werden, und die Dimensionsstabilität würde verlorengehen.

Zusammengefaßt kann gefolgert werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren effektiv ist, weil seine einzigartige Kombination von Schritten dazu dient, das Treibmittel und die Feuchtigkeit schnell zu entfernen, sobald diese ihren Zweck erfüllt haben, und weil es zur Herstellung eines hervorragenden Erzeugnisses führt, wie es bisher nicht erhalten werden konnte, wobei durch das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch eine hohe Produktionsgeschwindigkeit erzielt wird.

Die beigefügte Figur ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Vorschäumen und Formen und des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Figur zeigt eine zum Vorschäumen dienende Einrichtung 10, die einen zylindrischen Behälter 12 mit einer im allgemeinen horizontal verlaufenden Achse enthält. Der Behälter 12 weist in seiner Endwand 14 eine zur Aufnahme von ungeschäumtem, thermoplastischem Kunstharzmaterial in Form von Perlen 16 dienende Öffnung auf. Der am häufigsten angewandte Typ dieses Materials ist Polystyrol, in dem als Treibmittel n-Pentan enthalten ist. Dieses Material hat eine Dichte von etwa 0,64 kg/1, und die nachstehend angegebenen Bedingungen werden beim Einsatz eines solchen Materials angewandt. Die Perlen 16 werden zuerst in einen Einfülltrichter 18 hineingebracht. Die gewünschte Menge der Perlen 16 wird dann mit—

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tels eines Beschickungskolbens 20, der durch Luft betätigt sein kann, dem Innenraum des Behälters 12 zugeführt.

Die Innenwand des Behälters 12 wird durch ein Heizfluid auf eine Temperatur von etwa 107 ⁰C bis 121 ⁰C erhitzt. Das Heizfluid wird durch einen Heizmantel 22 hindurch, der einen größeren Teil der Außenfläche des Behälters 12 umgibt, im Kreislauf geführt. Das Heizfluid wird durch den Einlaß 24 eingeführt, der dem oberen Rand 23 des Heizmantels auf einer Seite des Behälters' 12 benachbart ist, und das Heizfluid wird durch den Auslaß 26 abgelassen, der sich am Boden des Heizmantels befindet.

Die zum Durchrühren der in dem Eehälter 12 befindlichen Perlen dienenden Rühreinrichtungen haben die Form einer Vielzahl von Rührarmen 28, die auf einer durch einen (nicht gezeigten) Motor angetriebenen, sich drehenden Stange befestigt sind. Das Rühren verhindert ein Zusammenbacken bzw. Agglomerieren der Perlen und erleichtert ein gleichmäßiges Erhitzen.

Während sich der dem Beschickungskolben 20 benachbarte Einlaß oberhalb der Mittenachse des Behälters 12 befindet, ist der Auslaß 30 senkrecht unterhalb der Mittenachse angeordnet, so daß die vorgeschäumten Perlen unter dem Einfluß der Schwerkraft zu einem Vorratsbehälter 34 fließen, wenn der Entieerungskolben 32 zur öff-

nung des Auslasses 30 betätigt wird. Diese Beförderung der vorgeschäumten Perlen kann beschleunigt werden, indem man die vorgeschäumten Perlen mit Hilfe von Luft aus der Blaseinrichtung 36 aus dem Behälter 12 heraus-

biäst.
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T Wenn der Beschickung?kolben 20 mit der geeigneten

Menge von Perlen 16 beladen ist, werden die Wände des Behälters 12 auf die geeignete Aufschäumungstemperatur . erhitzt. Dies ist eine Temperatur, die zum Erweichen der Oberfläche der Perlen und zum Verflüchtigen des Treibmittels ausreicht, jedoch nicht hoch genug ist, um während des Durchrührens ein Verschmelzen zwischen den Perlen zu verursachen. Das Ausmaß der Erweichung der Perlen und die Vorerhitzungsp.eriode hängen von der gewünschten Dichte der vorgeschäumten Perlen und des fertigen Erzeugnisses ab. Bekanntlich ist die Ausdehnung um so größer und die Dichte der vorgeschäumten Perlen um so geringer, je mehr die Perlen erweicht werden. Beispielsweise sollte die Temperatur des in den Heizmantel· eintretenden Dampfes auf 107 ⁰C und die Vorerhitzungsperiode auf 70 s eingestellt werden, wenn eine Beschickung aus 20 kg Polystyrol-Perlen mit einem Gehalt von 7 . % Pentan als Treibmittel eingesetzt und die Herstellung eines fertigen Erzeugnisses mit einer Dichte von 0,096 kg/1 gewünscht wird, Andererseits sollte die Temperatur des dem Heizmantel zugeführten Dampfes bei einer Vorheizperiode von 70 s auf 121 ⁰C eingestellt werden, wenn ein Erzeugnis mit-einer Dichte von 0,026 kg/1 gewünscht wird. Durch Verdoppelung der Vorheizperiode auf 140 s bei einer Dampftemperatur von

121 ⁰C kann lie Dichte auf 0,020 kg/1 herabgesetzt werden. Die geeignete Kombination von Temperatur und Zeit für den Vorerhitzungsschritt kann unter Berücksichtigung des Typs der thermoplastischen Perlen, des Chargengewichts, der Ausrüstung und.der gewünschten Dichte leicht

festgestellt werden. Der Beschickungskolben 20 wird zum Einfüllen der Perlen in den Innenraum des Behälters 12 betätigt, während die Rührarme 28 in Dr.ehung_ versetzt werden, um die Perlen kontinuierlich mit der erhitzten.

Oberfläche des Behälters 12 in Berührung zu bringen. 35

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Heiße Luft, vorzugsweise mit einer über dem Erweichungspunkt der Perlen liegenden Temperatur, kann aus einer Quelle 36 durch die Leitung 3 8 und die Wand 14 in den Innenraum des Behälters 12 eingeleitet werden. In dem Behälter 12 wird eine starke Heißluftströmung aufrechterhalten, indem man die in dem Behälter befindliche Atmosphäre durch eine mit einer Vakuumpumpe verbundene Leitung 40 absaugt. Auf diese Weise wird das Innere des Behälters auf Atmosphärendruck oder auf einem ganz in der Nähe des Atmosphärendruckes liegenden Druck gehalten, und alle Dämpfe oder Gase, die sich während des Aufschäumens der Perlen entwickeln, werden schnell entfernt. Die rasche Entfernung dieser Dämpfe oder Gase ist wichtig, denn sie unterstützt die Entfernung des Pentans aus den Perlen und dient als Sicherheitsvorkehrung, weil das gasförmige Pentan, das entwickelt und in die Atmosphäre des Behälters freigesetzt wird, hochexplosiv ist, wenn es sich mit Sauerstoff vermischt. Kenn die hereinkommenden Perlen aufgrund einer iangzeitigen Lagerung oder von vor der Bearbeitung durchgeführten Reinigungsschritten Feuchtigkeit mit sich führen, ist es außerdem wichtig, daß die Feuchtigkeit entfernt wird, damit das Aufschäumen aller Perlen mit einer einigermaßen gleichmäßigen Geschwindigkeit vonstatten geht.

Fails ein Schaumstoff mit einer besonders geringen Dichte oder höhere Produktionsgeschwindigkeiten gewünscht werden, kann nach dem anfänglichen Aufschäumen der Perlen mit der trockenen Luft eine abgemessene Menge von Dampf mit hoher Temperatur durch eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Einiaßleitungen in den Boden des Behälters 12 eingeführt wurden. Dieser Dampf hat eine höhere Temperatur als die vorgeschäumten Perlen, z. B. eine

Temperatur von 100 ⁰C bis 177 ⁰C, und setzt auf den

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Poiystyroi-Teiichen latente Kondensationswärme frei, was zu einer schnellen Erhöhung der Temperatur der Teilchen dient und zu einem zusätzlichen Aufschäumen führt. Auch dieser Schritt wird bei Atmosphärendruck oder in der Nähe des Atmosphärendruckes durchgeführt. Während dieses Schrittes wird nur eine begrenzte Menge von Kondensat gebildet, weil die Hauptmenge der den Perlen zur Verfügung gestellten Wärme während des Vorerhitzungsschrittes durch Konvektion hinzugefügt wird. Dieses Kondensat wird während des nachstehend beschriebenen EvakuierungsSchrittes durch eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Ausiaßöffnungen, die sich an der Oberseite und an der Seite des Behälters 12 befinden, vollständig entfernt. Die Anwendung einer Vielzahl von Einlaßöffnungen und Ausiaßöffnungen für den Dampf gewährleistet überall in den durchgerührten Perlen eine gleichmäßige Verteilung des Dampfes.

Wenn die vorgeschäumten Perlen die gewünschte Dichte erreicht haben, wird der in der Kammer 12 herrschende Druck durch Betätigung der Vakuumpumpe über die Leitung 40 auf einen unter de.Pi Atmosphärendruck liegenden Wert (auf ein Vakuum von 60 bis 853 mbar, vorzugsweise von 333 bis 680 mbar) herabgesetzt. Durch die Verminderung des Druckes in dieser Stufe kann der Gehalt des in den vorgeschäumten Perlen vorhandenen, restlichen Gases herabgesetzt werden, wodurch den vorgeschäumten Perlen eine ausgezeichnete Stabilität verliehen wird. Durch diesen Vakuumschritt wird die Hauptmenge des Treibmittels

(und des Kondensats, wenn Dampf hinzugegeben wird) entfernt, während eine Menge übriggelassen wird, die geradeausreicht, um während des FormungsSchrittes ein weiteres Aufschäumen der Perlen zu gestatten. Wenn die Polystyrol-Perlen ursprünglich etwa 5 bis 7 Gew.-% Treibmittel ent-

hielten, wird die Konzentration des verbleibenden Gases durch den Vakuumschritt vorzugsweise auf 0,75 bis 2 Gew.-%,

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' insbesondere auf etwa 1 Gew.-%, herabgesetzt. Durch die Anwendung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, d. h. im Faiie der Zugabe von Dampf nach dem Vorerhitzen, wird das Evakuieren des Treibmitteis erleichtert. Es wird angenommen, daß dies darauf beruht, daß die Haut für die Gase durchlässiger wird.

Nach dem Vakuumschritt wird der Entleerungs-kolben betätigt, damit die vorgeschäumten Perlen schnell in den

auf Atmosphärendruck und auf einer Temperatur von 49 ⁰C bis 77 ⁰C gehaltenen, isolierten Vorratsbehälter 34 geschüttet werden. Aus dem Vorratsbehälter 34 werden die teilweise geschäumten bzw. vorgeschäumten Perlen pneumatisch durch Leitungen 46 und 48 einer Formungseinrich-

'^ tung 50 zugeführt.

Alternativ kann der Auslaß 42 direkt mit einer Rohrleitung verbunden sein, um eine schnelle Entleerung des Behälters 12 und eine sofortige Beschickung einer

Formhöhlung, wie sie nachstehend beschrieben wird, zu bewirken. In einem solchen Fall müssen die vorgeschäumten Perien vor der Beschickung der Formhöhiung auf den Atnosphärendruck zurückgebracht werden.

Wie nachstehend näher erläutert wird, werden mit

Druckluft betätigte Füllpistoien eingesetzt, um die vorgeschäumten Perien in ein Paar von identischen Formhöhiungen 52 und 54 einzublasen, die in der Figur

schematisch dargestellt sind.
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Die Formungseinrichtung 50 enthält Formplatten 5 6 und 58, die an einer Rahmeneinrichtung 60 befestigt sind. .Zusätzlich ist eine Formplatte 62 gegenüber der Formplatte 56 beweglich an der Rahmeneinrichtung 60 angebracht, während eine identische Formplatte 64 gegenüber der Formplatte 58 beweglich an der Rahmeneinrich-

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tung 60 angebracht ist. Wie nachstehend näher erläutert wird, enthalten die Formplatten 56, 58, 62 und 64 alle eine Anzahi von Löchern, die sich durch die Formplatten hindurch erstrecken. Einige dieser Löcher dienen zum Hereinlassen von aus der Füllpistole 66 zugeführten, vorgeschäumten Perlen, während andere Löcher zum Hereinlassen eines zum Heizen dienenden Fluids und zum Evakuieren des Innenraums jeder Formhöhlung vorgesehen sind.

Die Formplatten 62 und 64 können zu ihren gegenüberliegenden Gegenstücken hin- und von diesen wegbewegt werden. Mit dieser Anordnung können durch einfaches Variieren der Größe der Formhöhlungen 52 und 54 sowie der Gestaltung der Formungsflächen selbst geformte Gegenstände wie Isolierplatten bzw. -tafeln mit einem weiten Bereich von Dicken und Formen hergestellt werden.

Das Fluid-Beförderungssystem der Formungseinrichtung 50 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.

Bei der bevorzugten Verfahrensweise wird ein erhitztes Fluid wie Heißluft zwei getrennten Fluid-Speicherräumen 68 und 70 zugeführt, die sich geeigneterweise in der Nähe der Formungseinrichtung 50 befinden. Zwar kann als erhitztes Fluid heiße Luft eingesetzt werden, jedoch wird überhitzter Dampf mit einer Temperatur von 93 ⁰C bis 135 ⁰C bevorzugt. Das erhitzte Fluid wird aus dem Fluid-Speicherraum 68 durch eine oder mehrere Leitungen 72 hindurch einer (nicht gezeigten) Fluid-Verteilungskammerzugeführt, die sich hinter der Formungsfläche der Formplatte 62 befindet. Ein Magnetventil 74, das zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bewegt werden kann, reguliert die durch die Leitung 72 hindurch

erfolgende Strömung des Fluids. In ähnlicher Weise wird das Fluid durch eine oder mehrere Leitungen 76, die durch

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ein ähnliches Ventil 78 reguliert v/erden, einer hinter der Formungsfläche der Formplatte 64 befindlichen Fluid-Verteiluneskammer zugeführt. Da die Formpiatten 62 und 64 auf der Rahmeneinrichtung 60 beweglich sind, ist es erwünscht, daß die Leitungen 72 und 76 flexibel sind, damit diese Eewegung kompensiert werden kann.

Aus ueni I'iuid-Speicherraum 70 wird das zum Erhitzen dienende Fluid durch eine oder mehrere Leitungen '0 80 und 84 den Formplatten 56 bzw. 58 zugeführt. Die Strömung durch die Leitungen 80 und 84 wird in gleicher Weise durch Magnetventile 82 bzw. 86 reguliert. Wie nachstehend beschrieben wird, ist ein durch eine Leitung 90 über ein Ventil 92 mit der hinter der Formungsfläche der Formplatte 62 befindlichen Fluid-Verteilungskanmer verbundenes Abiaßrohr 88 vorzugsweise senkrecht unterhalb der Formungseinrichtung 50 angeordnet. In ähnlicher Weise ist eine Leitung 94 über ein Ventil 96 an einer Anzahl von Stellen mit de r hinter der Formungsfläche der

Formplatte 56 befindlichen Fluid-Verteilungskammer und mit dem Ablaßrohr 88 verbunden. Leitungen 98 und 100 verbinden die hinter den Formungsflächen der Formplatten 58 bzw. 64 befindlichen Fluid-Verteilungskammern über Ventile 102 bzw. 104 mit dem Abiaßrohr 88. Das Ablaßrohr 88 ist über ein

Ventil 106 K₁It einer Vakuumpumpe 108 verbunden, die ein hohes Leistungsvermögen hat. Das Ablaßrohr 88 steht über ein Ventil 110 mit einem zur Atmosphäre führenden Ablaß in Verbindung. Vorzugsweise handelt es sich bei allen Ventilen, die in dem Fluid-Beförderungssystem eingesetzt werden, um Magnetventile, damit eine Fernbetätigung der Ventile, vorzugsweise unter Anwendung eines Programms, ermöglicht wird. Außerdem zeigen alle Ventile ein Zweipunktverhaiten, so daß sie entweder im vollständig geöffneten oder im vollständig geschlossenen Zustand arbeiten.

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Nach der vorstehend beschriebenen Formungseinrichtung werden nun die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte näher erläutert.

Wenn die Formplatten 62 und 64 in ihre geschlossene Stellung relativ zu ihren jeweiligen Gegenstücken 56 bzw. 58 bewegt worden sind, wird die Temperatur der Formhöhlungen 52 und 54 auf 93 ⁰C bis 135 ⁰C gehalten, indem man, falls dies notwendig ist, das Fluid von dem einen oder dem anderen der Fiuid-Speicherräume 68 und 70 in die Formhöhlungen einleitet. Wenn die Formplatten in geeigneter Weise festgestellt bzw. festgeklemmt und verschlossen sind, werden die Ventile 74, 82, 86, 78 und 110 geschlossen, während die Ventile 92, 96, 102, 104 und 106 geöffnet sind und die Vakuumpumpe 108 eingeschaltet bzw. betätigt wird, um den Druck in den Formhöhlungen 52 und 54 unter den Atmosphärendruck, vorzugsweise auf ein Vakuum von 267 bis 307 rabar, herabzusetzen. Kurz danach werden die Füllpistolen 66 betätigt, um die teilweise aufgeschäumten bzw. vorgeschäumten, heißen Perlen in die Formhöhlungen 52 und 54 einzublasen und die Formhöhlungen auszufüllen. Wenn die Formhöhiungen gefüllt worden sind, werden die Füllpistolen 66 außer Betrieb gesetzt, und die Ventile 82, 86, 92, 104 und 106

^ befinden siel·, in ihrer offenen Stellung, während die Ventile 96, 102, 74, 78 und 110 geschlossen werden. Demnach strömt in dieser Stufe das Fluid aus dem Fluid-Speicherraum 70 durch die Leitungen 80 und 84 und durch die Formungsflächen der jeweiligen Formpiatten 56 und

58 hindurch, quer durch die jeweiligen Formhöhlungen 52 und 54, durch die Formungsflächen der Formplatten 62 und 64 heraus und durch die Leitungen 90 und 100 zu der Vakuumpumpe 108. Nach einer bestimmten Zeitspanne kann die Strömungsrichtung des erhitzten Fluids umgekehrt werden.

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BAD ORIGINAL

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Im Faile der Anwendung einer Umkehrung der Strömungsrichtung wird diese Bewirkt/indem die Ventile 82 und 86 geschlossen werden, während die Ventile 74 und 78 geöffnet werden, und indem die Ventile 92 und 104 geschlossen werden,während die Ventile 96 und 102 geöffnet werden, was dazu führt, daß das Fluid aus dem Fluid-Speicherraum 68 durch die Formungsflächen der Formplatten 62 und 64 hindurch in entcregengesetzter Richtung quer durch die Forinhöhiungen und 'durch die in den Formungsflächen der Formplatten 56 und 58 befindlichen öffnungen heraus und durch die Leitungen 94 und 98 zu der Vakuumpumpe 108 strömt. Durch diese Anordnung wird die Möglichkeit der Erzeugung eines sich über die Dickenrichtung des geformten Gegenstandes erstreckenden Dichtegradienten

'5 beträchtlich vermindert, so daß ein wesentlich gleichmäßigeres und besser verkäufliches Erzeugnis erhalten wird. Wie bekannt ist, wirken die teilweise aufgeschäumten bzw. vorgeschäumten Perlen außerdem als sehr wirkungsvolle Isoiiermaterialien, so daß eine beträchtlich längere

™ Formungszeit angewendet werden müßte, um ein vollständiges Verschmelzen der Perlen in der gesamten Formhöhiung zu gewährleisten, wenn das zum Heizen dienende Fiuid im Faile der Herstellung einer sehr dickengeformten Platte nur von einer Seite einer Formhöhlung her zuge-

führt werden würde. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Formungszeit jedoch beträchtlich herabgesetzt, da die vorgeschäumten Perlen von einander gegenüberliegenden Seiten her durch das Fiuid durchtränkt bzw. durchspült werden,

wodurch ein inniges und gründliches Erhitzen alier Perlen sichergestellt wird.

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Das in den Formhöhiungen befindliche Erzeugnis wird dann gekühlt, indem man alle Ventile, die mit den Fluid-Speicherräumen 68 und 70 in Verbindung stehen, schließt und die Ventile 92, 96, 102, 104 und 106 öffnet, während die Vakuumpumpe betätigt wird und das Ventil 110 noch geschlossen bleibt, um den Druck auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Wert, vorzugsweise auf ein Vakuum von etwa 333 mbar, herabzusetzen. Die Feuchtigkeit und alle Gase, die in den Formhöhlungen 52 und 54 enthalten sind, werden dann evakuiert, und während der Druck sinkt, vermindert sich auch die in den Formhöhlungen herrschende Temperatur. Bei diesem Schritt wird die Konzentration des Treibmittels auf weniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise auf weniger als 0,3 Gew.-%, herabgesetzt. Anschließend wird das Ventil 106 geschlossen und das Ventil 110 geöffnet, um die Formhöhlungen auf den Atmospärendruck zurückzubringen, worauf die Formplatten entriegelt und geöffnet werden und der fertige Formgegenstand automatisch aus jeder der Formhöhlungen ausgestoßen wird.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wird ein schneller Abiauf des Formungsvorgangs erzielt, was hauptsächlich darauf beruht, daß die Foriahöblungen schnell mit den vorgeschäumten Perlen gefüllt v/erden können und daß die Perlen dann gleichmäßig auf ihre Schmelztemperatur bzw. Verschmelzungstemperatur erhitzt werden können, um die Perien in Form des fertigen Gegenstandes zu verfestigen.

Das geformte Erzeugnis wird dann aus den Formhöhlungen ausgestoßen und steht sofort für ein Verpacken und für die Beförderung zu einem Käufer zur Verfügung.

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' Die Erfindung ist vorstehend anhand einer spezieilen /vusführungsform, bei der n-Pentan als Treibmittel enthaltende Polystyrol-Perlen eingesetzt wurden, beschrieben worden, jedoch sind dies nur bevorzugte Materialien. Beispiele für andere verschäumbare, teiichenförmige, polymere Materialien, die eingesetzt werden können, sind andere Homopoiymere und Copolymere, die von Vinyl-Monomeren abgeleitet sind, z. B. Vinylchlorid, Divinyibenzol, öi -Methy!styrol, Nuclear- bzw. mit Keim-

^O bildnern versehenes Dimethyistyrol und Vinyinaphthalin. Zusätzlich zu den Polystyrol-Homopolymeren sind Copolymere von Styrol mit ^Λ-Methy!styrol, Divinyibenzol, Butadien, Isobutylen und Acrylnitril mit einem Gehalt von etwa 50 % oder mehr Styrol besonders geeignet. Bei-

'~* spiele für geeignete Treibmittel sind andere flüchtige, aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit im aligemeinen 1 bis 7 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Beispiele für solche Kohlenwasserstoffe sind Methan, Mthan, Propan, Butan, Hexan, Petroläther,

Cyciopentan, Cyclohexan, Cyclopentadien und halogenierte Derivate, deren Siedepunkte unter dem Erweichungspunkt der Polymere liegen. Andere Beispiele für Treibmittel sind Dichioräthyien, Dichlordifluormethan, Aceton, Methanol, Methylacetat, Äthylacetat, Methylformiat,

Äthyiformiat, Propionaldehyd und Dipropyläther. Das Treibmittel liegt im allgemeinen in einer Menge von 3 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polymere, vor.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden

Beispiele näher erläutert.

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Beispiel 1

Es wurde die vorstehend beschriebene Vorrichtung angewendet. 16 kg Polystyrol-Perlen, in denen als Treibmittel 7 % n-Pentan enthalten waren, wurden in den Behälter 12 eingefüllt. Die Temperatur des Heizmantels wurde auf 107 ⁰C eingestellt, und die Perlen wurden 100 s lang vorerhitzt, während Luft mit einer Geschwindigkeit von 2832 l/min durch den Behälter strömte. Während der Vorerhitzungsperiode herrschte in dem Behälter annähernd Atmosphärendruck, und die Perlen dehnten sich aus. Danach wurde der Behälter verschlossen, und 3 min lang wurde ein Vakuum von 773 mbar angelegt, wodurch die Konzentration des n-Pentans auf etwa 1 Gew.-% vermindert wurde. Die erhaltenen, vorgeschäumten Perlen hatten eine Dichte von 0,026 kg/1. Die vorgeschäumten Perlen wurden anschließend unter Ausbildung einer Platte bzw. Tafel geformt, wozu eine Doppel-Formplatten-Vorrichtung zur Formung von Platten bzw. Tafein eingesetzt wurde, deren Formplatten eine Größe von 1,2 m χ 2,4 m und eine Dicke von 51 mm hatten. Die Formung erfolgte unter Anwendung von Dampf mit einem Druck von 0,686 bar. Es wurde ein ausgezeichnetes Verschmelzen der Teilchen erzielt. Das Erzeugnis wurde 3 min lang unter Vakuum gekühlt; es hatte eine gute Dimensionsstabilität und eine Treibmittelkonzentration von etwa 0,25 %.

Beispiel 2
30

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde nach der Vorerhitzungsperiode über einen Zeitraum von 6 s Dampf mit einem Druck von 6,86 bar in den Behälter eingeführt, während der Behälter auf At-

mosphärendruck gehalten wurde. Dann wurde an den Behälter

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ein Vakuum angelegt, der Behälter wurde 30 s lang evakuiert, und das Vakuum wurde 1,5 min lang aufrechterhalten, was zur Verminderung des Pentangehaits auf etwa 1 Gew.-% ausreichte. Das erhaltene Erzeugnis hatte eine außerordentlich geringe Dichte (0,012 kg/1) und war trocken. Auch dieses Erzeugnis wurde wie in Beispiel 1 beschrieben geformt, jedoch war zum Hindurchdringen durch die vorgeschäumten Perlen ein Dampf mit einem Druck von nur 0,54 9 bar erforderlich. Die Kühlzeit wurde auf 20 s vermindert. Man erzielte ein ausgezeichnetes Verschmelzen der Perlen, und das Erzeugnis hatte eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität. Aus der Verminderung der Kühlzeit geht hervor, daß das geformte Erzeugnis vollständig frei von Feuchtigkeit und Treibmittel war.

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ι ³ ■ Leerseite

Claims

TlEDTKE - ÜÜHLING " KlNNE

rupe

- P

ellmann

3011519 Dipl.-Ing. R. Kinne - * Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24 845 tipat

cable: Germaniapatent München

25. Mörz 1930 DE 0206 / case ADK 853-11-F

Patentansprüche

■ 1. Verfahren zum Vorschäumen von Perlen aus einem ein Treibmittel enthaltenden, thermoplastischen Kunstharzmateriai, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Perlen in eine Kammer hineinbringt, die eine auf etwa die Schmelztemperatur der Perlen und über den Siedepunkt des Treibmittels erhitzte Innenoberfläche aufweist,

(b) die Perlen im wesentlichen bei Atmosphärendruck bis zur Erreichung ihres Erweichungspunktes und bis zur Erweiterung ihres Volumens kontinuierlich durchrührt, um zu verhindern, daß die Perlen agglomerieren bzw. zusammenbacken, während sie von der Innenoberfläche der Kammer her zugeführte Wärme absorbieren,

(c) den Druck in der Kammer vermindert, um den geschäumten Perlen einen beträchtlichen Anteil des gas förmigen Treibmittels zu entziehen, und

(d) die geschäumten Perlen im wesentlichen auf Atmosphärendruck zurückkehren läßt.

XI/rs

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Deutsche Bank (München! KIo. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

ORIGINAL INSPECTED

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3011513

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man am Ende des Schrittes (b) Dampf mit einer über der Temperatur der geschäumten Perlen liegenden Temperatur einführt und in direkte Berührung mit den geschäumten Perlen bringt, um die geschäumten Perlen weiter zu erhitzen und aufzuschäumen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Kunstharzmaterial Polystyrol und als Treibmittel n-Pentan einsetzt und daß die geschäumten Perlen nach Schritt (c) zwischen etwa 0,7§ und 2 Gew.-I Treibmittel enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Schrittes (b) ein nicht'" entflammbares Gas durch die Kammer hindurchleitet, um das aus den Perlen ausgetretene, verflüchtigte Treibmittel auszutreiben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorgeschäumten Perlen, nachdem sie im wesentlichen auf Atmosphärendruck zurückgekehrt sind, zu einer Formhöhlung befördert, wobei von einer Seite der Formhöhlung ein erhitztes Fluid eingeführt wird, während an der gegenüberliegenden Seite der Formhöhlung ein Unterdruck aufrechterhalten wird, um die Perlen weiter aufzuschäumen, bis sie verschmolzen sind, daß man nach der Beendigung des Verschmelzens die Zuführung des erhitzten Fluids beendet und an der Formhöhlung einen Unterdruck aufrechterhält, um restliches Treibmittel und restliche Feuchtigkeit zu entfernen, und daß man die Formhöhlung nach der Entfernung der restlichen Feuchtigkeit und des restlichen Treibmittels wieder auf Atmosphärendruck zurückbringt und den auf diese

^OJ Weise geformten Gegenstand entfernt.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ daß man die Richtung, in der das zum Erhitzen dienende Fluid durch die Formhöhlung strömt, umkehrt, indem man das erhitzte Fluid von der anderen Seite der Formhöhiung her zuführt, während man auf der einen Seite der Formhöhlung einen Unterdruck aufrechterhält.

7. Verfahren zur Formung eines geschäumten Polystyrol-Gegenstandes aus ein Treibmittel in Form von n-Pentan enthaltenden Polystyrol-Perlen, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Perlen in eine Kammer hineinbringt, die im Inneren auf eine Temperatur von 82 ⁰C bis 121 ⁰C erhitzt ist,

(b) die Perlen im wesentlichen bei Atmosphärendruck zur Verhinderung eines Zusammenbackens bzw. Agglomerierens kontinuierlich durchrührt, wobei die Perlen von der Innenoberfläche der Kammer her zugeführte Wärme absorbieren, erweichen und ihr Volumen erweitern,

(c) den Druck in der Kammer auf einen Wert von 333 bis 680 mbar vermindert, um die Menge des in dem Polystyrol enthaltenen n-Pentans auf einen Wert von etwa 0,75 bis 2 Gew.-% herabzusetzen, und

(d) die geschäumten Perlen im wesentlichen auf Atmosphärendruck zurückkehren läßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Dampf mit einer über der Temperatur der Perlen liegenden Temperatur einführt und in direkte Berührung mit den Perlen bringt, um die Perlen weiter aufzuschäumen, nachdem die Perlen in Schritt (b) aufgeschäumt worden sind.

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9. Vorrichtung zur Formung eines geschäumten,

thermoplastischen Gegenstandes aus Perlen, die aus einem ein Treibmittel enthaltenden, thermoplastischen Kunstharzmaterial bestehen, gekennzeichnet durch 5

Heizeinrichtungen (12, 22, 24, 26, 36),die dazudienen, die Temperatur der Perlen zu erhöhen, um die Perlen vor ihrer Formung im wesentlichen bei Atmosphärendruck bis zu einem gewünschten Ausmaß aufzuschäumen, 10

Formungseinrichtungen (50) und

Beförderungseinrichtungen (46, 48, 66),die zur Beförderung der vorgeschäumten Perlen von den Heizeinrichtungen zu den Formungseinrichtungen dienen,

wobei die Formungseinrichtungen

eine erste (62) und eine zweite (5 6) Formplatte, die einander gegenüberliegen,

eine Rahmeneinrichtung (60), an der die Formplatten so angebracht sind, daß eine aufeinander zu gerichtete, bis zu einer geschlossenen Stellung führende, und eine voneinander weg gerichtete, bis zu einer offenen Stellung führende, relative Bewegung der Formplatten ermöglicht wird, wobei die Formplatten, wenn sie sich in der beschlossenen Stellung befinden, ·durch.eine Einrichtung (60) so abgeschlossen werden, daß zwischen den

Formplatten eine Formhöhlung (52) festgelegt wird, wobei eine Seite der Formhöhlung durch die erste Formplatte und die gegenüberliegende Seite der Formhöhlung durch die zweite Formplatte gebildet wird,

eine .Fluid-Erhitzungsquelle und

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Fiuid-Beförderungseinrichtungen, die dazu dienen, der Formhöhlung von der einen Seite der Formhöhlung her ein erhitztes Fluid zuzuführen, während die Fluid-Beförderungseinrichtungen durch die andere Seite der Formhöhlung hindurch Fluid aus der Formhöhlung abführen,und dann dazu dienen, den in der Formhöhlung herrschenden Druck unter den Atmosphärendruck herabzusetzen und die Formhöhlung auf den Atmosphärendruck zurückzubringen,
10

enthalten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen eine zylindrische Kammer (12), einen zum Erhitzen der Innenoberfläche der Kammer dienenden Heizmantel (22) , einen zur Beschickung dienenden Einlaß und einen zur Entleerung dienenden Auslaß, die sich an voneinander entfernten Stellen der Kammer befinden, Umwälzeinrichtungen (36) , die dazu dienen, erhitzte Luft mit im wesentlichen Atmosphärendruck durch den Innenraum der Kammer hindurch im Kreislauf zu führen, und F.ühreinrichtungen (28) zum Durchrühren der in der Kammer befindlichen Perlen enthalten.

■" 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel Umwälzeinrichtungen enthält, die dazu dienen, heißes öl durch den Heizmantel hindurch im Kreislauf zu führen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbewahrung von vorgeschäumten Perlen, die aus den Heizeinrichtungen entleert worden sind, _tein Vorratsbehälter (34) für vorgeschäumte Perlen

vorgesehen ist.
35

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ORlGtNAL INSPECTED

^DE

' 13. Vorrichtung nach /mspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beförderung von vorgeschäumten Perlen dienenden Beförderungseinrichtungen eine Vielzahl von Rohrleitungen (46, 48) enthalten, wobei jeweils ein Ende der Rohrleitungen mit dem Vorratsbehälter (34) und ein anderes Ende der Rohrleitungen mit einer luftbetätigten Verteilungseinrichtung verbunden ist, wobei jede Verteilungseinrichtung eine Perlen-Verteilungsdüse (66) aufweist und wobei die Perlen-Verteilungsdüsen an Stellen, die entlang einer der Formplatten in Abständen voneinander angeordnet sind, mit der Formhöhlung in Verbindung stehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn-

'5 zeichnet, daß zum Heizen aller Formplatten Erhitzungseinrichtungen vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formplatte eine Formungsfläche enthält.,

über die eine Vielzahl von durch die Formungsfläche hindurchgehenden Entlüftungsiöchern verteilt ist, wobei die Rahmeneinrichtung (60) eine Wand enthält, die die Seite der Formplatte, die der zu der anderen Formungsfläche hinweisenden Seite gegenüberliegt, umgibt bzw. ein-

schließt und eine Fluid-Verteilungskammer festlegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Erhitzungsquelle eine Luft-Erhitzungseinrichtung enthält, die über die Fluid-Be-

förderungseinrichtungen mit jeder Fluid-Verteilungskammer verbunden ist.

,17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Erhitzungsquelle eine Quelle von unter Druck stehendem Dampf enthält.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Beförderungseinrichtungen außerdem

eine erste Leitung (72), die die Fluid-Verteilungskammer der ersten Formplatte mit der Fluid-Erhitzungsquelle verbindet,

eine zweite Leitung (80), die die Fluid-Vertei-

TO lungskammer der zweiten Formplatte mit der Fluid-Erhitzungsquelle verbindet,

eine erste Ventileinrichtung (74) in der ersten Leitung,
15

eine zweite Ventileinrichtung (82) in der zweiten Leitung,

eine Vakuumpumpe (108),
20

ein Ablaßrohr (88), das über ein Ventil (106) mit der Vakuumpumpe (108) verbunden ist,

eine dritte Leitung (90), die die Fluid-Verteilungskammer der ersten Formplatte mit dem Ablaßrohr verbindet,

eine dritte Ventileinrichtung (92) in der dritten

Leitung,
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eine vierte Leitung (94), die die Fluid-Verteilungskammer der zweiten Formplatte mit dem Ablaßrohr verbindet, und

^OJ eine vierte Ventileinrichtung (96) in der vierten

Leitung

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enthalten.

19. Vorrichtung zur Formung eines geschäumten, thermoplastischen Gegenstandes aus Perlen, die aus einem thermoplastischen Kunstharzmaterial· bestehen, mindestens teilweise, jedoch unvollständig, durch Hitze aufgeschäumt worden sind und ein Treibmittel enthalten, gekennzeichnet durch Formungseinrichtungen, die

eine erste (62) und eine zweite (56) Formplatte, die einander gegenüberliegen,

eine Rahmeneinrichtung (60), an der die Formplatten so angebracht sind, daß eine aufeinander zu gerichtete, bis zu einer geschlossenen Stellung führende, und eine voneinander weg gerichtete, bis zu einer offenen Stellung führende/ relative Bewegung der Formplatten ermöglicht wird, wobei die erste und die zweite Formplatte, wenn sie sich in der geschlossenen Stellung befinden, durch eine Einrichtung (60) so abgeschlossen werden, daß zwischen den Formplatten eine erste Formhöhlung (5 2) festgel·egt wird, wobei eine Seite der ersten Fo.rmhöhiung durch die erste Formplatte und die gegenüberliegende Seite der ersten Formhöhlung durch die zweite Formplatte gebildet wird,

eine Fluid-Erhitzungsquell·e und.

Fluid-Beförderungseinrichtungen (68, 70), die ^ou dazu dienen, der ersten Formhöhlung (5 2) zuerst von der einen Seite der Formhöhlung her ein erhitztes Fluid zuzuführen, während die Fluid-Beförderungseinrichtungen durch die andere Seite der ersten Formhöhlung hindurch Fiuid abführen, die dann dazu dienen, der ersten Formhöhiung

von der entgegengesetzten Seite der ersten Formhöhiung her das erhitzte Fluid zuzuführen, während die Fluid-

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] Beförderungseinrichtungen durch die eine Seite der ersten Formhöhlung hindurch Fluid abführen, und die dann dazu dienen, den in der ersten Formhöhlung herrschenden Druck unter den Atmosphärendruck herabzusetzen und die erste Formhöhlung auf den Atmosphärendruck zurückzubringen,

enthalten.

]0 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formungseinrichtungen eine dritte (58) und eine vierte (64) Formplatte zur Formung eines geschäumten, thermoplastischen Gegenstandes enthalten, wobei die dritte und die vierte Formplatte einander gegen-

]5 überliegen und so an der Rahmeneinrichtung angebracht sind, daß eine aufeinander zu gerichtete, bis zu einer geschlossenen Stellung führende, und eine voneinander weg gerichtete, bis zu einer offenen Stellung führende, relative Bewegung der Formplatten (58) und (64) ermöglicht wird, wobei die dritte und die vierte Formplatte, wenn sie sich in der geschlossenen Stellung befinden, durch . eine Einrichtung (60) so abgeschlossen werden, daß zwischen den Formpiatten (58) und (64) eine zweite Formhöhlung (54) festgelegt wird, wobei eine Seite der zweiten Formhöhlung durch die dritte Formplatte und die gegenüberliegende Seite der zweiten Formhöhlung durch die vierte Formplatte gebildet wird,

wobei die dritte und die vierte Formplatte so mit den Fluid-Beförderungseinrichtungen verbunden sind, daß ihnen aus der Fluid-Erhitzungsquelle zuerst von der einen Seite eier zweiten Formhöhlung her ein erhitztes Fluid zugeführt wird, während durch die andere Seite der zweiten Formhöhlung hindurch Fluid abgeführt wird, daß ihnen dann von der anderen Seite der zweiten Formhöhlung her ein erhitztes Fluid zugeführt wird,

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während durch die eine Seite der zweiten Fomhöhlung hindurch Fluid abgeführt wird» und daß dann der Druck "in" der zweiten Formhöhlung unter den Atmosphärendruck herabgesetzt und die zweite Formhöhlung auf Atmosphärendruck zurückgebracht wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20/ gekennzeichnet' durch Ausstoßeinrichtungen,' die dazu dienen, bei der Bewegung der Formplatten von einer geschlossenen zu der offenen Stellung geformte Gegenstände aus einer Formhöhlung auszustoßen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtungen eine Vielzahl von Stangenelementen enthalten, die auf der Rahmeneinrichtung verschiebbar angeordnet sind, wobei ein Ende von jedem Stangenelement durch eine Öffnung in einer der Formplatten hindurchragt und wobei jedes Stangenelement mit der anderen Formplatte, die der einen Formplatte gegenüberliegt, so gekoppelt ist, daß die Stangenelemente bei der relativen Bewegung der Formplatten in den Zwischenraum zwischen den Formplatten hineingestreckt werden.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Formplatten, die eine Seite einer Formhöhlung bildet, eine Hilfs-Erhitzungseinrichtung enthält, die ihren Umfang umgibt.

^ου 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Erhitzungseinrichtung eine Vielzahl von Rohreinrichtungen enthält, die dazu dienen, einzeln ein Heizfluid zu empfangen, wobei sich die Rohreinrichtungen Seite an Seite von der Oberfläche der einen

Formplatte, die eine Seite einer Formhöhlung bildet/ hinweg erstrecken.

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] 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis

24, gekennzeichnet durch bewegliche Festspanneinrichtungen, die zum Festklemmen bzw. Verriegeln der Formplatten dienen, die einander in der geschlossenen Stellung gegenüberliegen.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis

25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formplatte, die eine Seite einer Formhöhlung bildet, an der Rahmeneinrichtung befestigt ist und Seitenwand-Elemente enthält, die die Formplatte einschließen, die die entgegengesetzte Seite der einen Formhöhlung bildet.

27. Vorrichtung zur Formung eines Paares von geschäumten, thermoplastischen Gegenständen aus Perlen,

die aus einem thermoplastischen Kunstharzmaterial bestehen, mindestens zum Teil, jedoch unvollständig, durch Hitze aufgeschäumt worden sind und ein Treibmittel enthalten, gekennzeichnet durch Formungseinrichtungen, die 20

ein erstes Paar (62, 56) und ein zweites Paar (58, 64) von Formplatten, wobei die Formplatten von jedem Paar einander gegenüberliegen,

eine Rahmeneinrichtung (60), an der jedes Paar von Formplatten so angebracht ist, daß eine aufeinander zu gerichtete, bis zu einer geschlossenen Stellung führende, und eine voneinander weg gerichtete, bis zu einer offenen Stellung führende, relative Bewegung der Form-

°0 platten in jedem Paar ermöglicht wird,

Einrichtungen zum Verschließen der Formplattenpaare, wenn sich diese in der geschlossenen Stellung befinden, um zwischen den Formplatten von jedem Paar ^OJ eine erste (52)bzw. eine zweite (54) Formhöhlung festzulegen, wobei eine der Formplatten von jedem Paar eine

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Seite und die andere Formplatte von jedem Paar die entgegengesetzte Seite der entsprechenden Formhöhlung bildet,

eine Fluid—Erhitzungsquelle und 5

Fluid-Beförderungseinrichtungen (68, 70), die dazu dienen, jeder der Formhöhlungen zuerst von der einen Seite dieser Formhöhlung her ein erhitztes Fluid zuzuführen, während die Fluid-Beförderungseinrichtungen von der anderen Seite dieser Formhöhlung her Fluid abführen, die dann dazu dienen, jeder der Formhöhlungen von der entgegengesetzten Seite dieser Formhöhlung her das erhitzte Fluid zuzuführen, während die Fluid-Beförderungseinrichtungen durch die eine Seite dieserFormhöhlung hindurch Fluid abführen, und die dann dazu dienen, den Druck in jeder Formhöhlung unter den Atmosphärendruck herabzusetzen und die Formhöhlungen auf den Atmosphärendruck zurückzubringen, enthalten,

wobei jedes Paar von Formplatten mit einer Formplatte an der Rahmeneinrichtung befestigt ist, während die anderen Formplatten an Führungsstangen angebracht sind, die mit Motoreinrichtungen verbunden sind, so daß sich die anderen Formplatten bei der Betätigung der Motoreinrichtungen gleichzeitig von ihrer entsprechenden offenen Stellung zu ihrer entsprechenden geschlossenen Stellung auf der Rahmeneinrichtung bewegen, und daß sich die anderen Formplatten im wesentlichen gleichzeitig von der geschlossenen Stellung zu

^ou ihrer entsprechenden offenen Stellung bewegen, wenn die Laufrichtung der Motoreinrichtungen umgekehrt wird.