DE29924253U1

DE29924253U1 - Molding machine for the production of plastic foam products from beads

Info

Publication number: DE29924253U1
Application number: DE29924253U
Authority: DE
Original assignee: Fagerdala Deutschland GmbH
Current assignee: Fagerdala Deutschland GmbH
Priority date: 1999-02-21
Filing date: 1999-02-21
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2009-02-22

Description

• t t · &diams; &diams; »·<* »• t t · &diams;&diams; »·<* »

Formteilautomat zur Herstellung von Kunststoffschaumprodukten aus BeadsMoulding machine for the production of plastic foam products from beads

Die Erfindung betrifft einen Formteilautomaten zur Herstellung von Kunststoffschaumprodukten aus Beads. Beads sind Schaumstoffpartikel kleiner Abmessungen. Dabei können diverse Kunststoffe Anwendung finden, z.B. Polystyrol (PS), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP). Die Beads können kugelige oder andere Formen aufweisen. Die Beadsformen werden zum Teil durch die Herstellung bestimmt. Unabhängig von der Form wird in der Regel vom Beadsdurchmesser zur Kennzeichnung der Beadsgröße gesprochen. Üblich sind Beadsdurchmesser von 0,5 bis 6 mm. Das schließt kleiner und größere Beads nicht aus.The invention relates to a molding machine for producing plastic foam products from beads. Beads are foam particles of small dimensions. Various plastics can be used, e.g. polystyrene (PS), polyethylene (PE) or polypropylene (PP). The beads can have spherical or other shapes. The bead shapes are partly determined by the manufacturing process. Regardless of the shape, the bead diameter is usually used to indicate the bead size. Bead diameters of 0.5 to 6 mm are common. This does not exclude smaller and larger beads.

Grundsätzlich wird bei der Beadsherstellung zwischen der Herstellung im Autoklaven und der Extrusionsherstellung unterschieden. Nach der Herstellung werden die Beads in Silos oder anderer geeigneter Weise bevorratet, bevor eine Anwendung stattfindet. Die Beads werden in einer Form, dem sogenannten Formteilautomaten zusammengefügt. Das geschieht durch Erwärmung der Beads an den Oberflächen bis zu einer mehr oder weniger intensiven Plastifizierung und durch Zusammendrücken. Bei ausreichendem Aufschmelzen der Oberfläche und Druck verschweißen die Beads miteinander. Bei weniger starkem Aufschmelzen und Druck entsteht gegebenenfalls eine noch ausreichende Verklebung/Versinterung.In principle, a distinction is made between production in an autoclave and extrusion production. After production, the beads are stored in silos or other suitable ways before they are used. The beads are assembled in a mold, the so-called molding machine. This is done by heating the beads on the surface until they become more or less plasticized and then pressing them together. If the surface is sufficiently melted and the pressure is applied, the beads will weld together. If the melting and pressure are less intense, sufficient bonding/sintering may still occur.

Die Erwärmung bewirkt nicht nur das Aufschmelzen der Oberfläche sondern auch eine Ausdehnung. Die Ausdehnung ist von Art um Umfang des in den Beads eingeschlossenen Gases abhängig. Die Ausdehnung trägt zum Druckaufbau bei. Im übrigen entsteht üblicherweise der Druck dadurch, daß die Beads mit Druck in den Formhohlraum des Formteilautomaten eingetragen werden und daß der Hohlraum vollständig gefüllt wird.The heating not only causes the surface to melt but also causes it to expand. The expansion depends on the type and amount of gas enclosed in the beads. The expansion contributes to the pressure build-up. In addition, the pressure is usually created by the beads being introduced into the mold cavity of the molding machine under pressure and the cavity being completely filled.

Zum Eintragen der Beads eignet sich ein gasförmiges Medium, insbesondere Transportluft. Transportluft ist unbeschränkt verfügbar. Zur Erzeugung von Transportluft ist ein Gebläse ausreichend. Das Gebläse zieht Umgebungsluft an und drückt diese Luft durch eineA gaseous medium, especially transport air, is suitable for introducing the beads. Transport air is available in unlimited quantities. A blower is sufficient to generate transport air. The blower draws in ambient air and pushes this air through a

Rohrleitung in den Formhohlraum des Formteilautomaten. Auf dem Weg zum Formhohlraum zieht die Transportluft unten aus einem Silo die gewünschte Beadsmenge ab.Pipeline into the mold cavity of the molding machine. On the way to the mold cavity, the transport air draws the desired amount of beads from a silo below.

In dem Formhohlraum findet eine Trennung der Beads von der Transportluft statt. Die Beads werden von den Wänden des Formteilautomaten aufgehalten, während die Transportluft durch Öffnungen in den Wänden entweicht.The beads are separated from the transport air in the mold cavity. The beads are held in place by the walls of the molding machine, while the transport air escapes through openings in the walls.

Nach ausreichender Füllung wird die Eintragöffnung der Form geschlossen. Anschließend wird Heißdampf durch entsprechende Düsen in den Formhohlraum geblasen. Der Heißdampf strömt zwischen den Beads zur gegenüberliegenden Seite des Formhohlraumes und tritt dort aus. Sowohl die Düsenöffnungen als auch die Austrittsöffnungen bilden sich an der Oberfläche des Produktes ab. Dadurch ist nur eine eingeschränkte Oberflächenqualität erreichbar.Once the material is sufficiently filled, the mold's inlet opening is closed. Hot steam is then blown into the mold cavity through appropriate nozzles. The hot steam flows between the beads to the opposite side of the mold cavity and exits there. Both the nozzle openings and the outlet openings are reflected on the surface of the product. This means that only a limited surface quality can be achieved.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Oberflächenqualität zu verbessern. Nach einem älteren Vorschlag wird eine bessere Oberflächenqualität durch einen offenporigen Metallschaum an der Formhohlinnenwand erreicht. Durch eine Vielzahl von Poren kann der Heißdampf entweichen.The invention is therefore based on the task of improving the surface quality. According to an older proposal, a better surface quality is achieved by using an open-pored metal foam on the inner wall of the mold cavity. The hot steam can escape through a large number of pores.

Alternativ schlägt die Erfindung vor, an der Formhohlrauminnenwand eine oder mehrer Gewebeschichten vorzusehen, durch die der Heißdampf entweichen kann. Die Gewebeschichten bilden eine Vielzahl von kleinsten Austrittsöffnungen. Vorteilhafterweise bilden sich so kleine Austrittsöffnungen nicht mehr auf der Produktoberfläche ab.Alternatively, the invention proposes providing one or more fabric layers on the inner wall of the mold cavity through which the hot steam can escape. The fabric layers form a large number of tiny outlet openings. Advantageously, small outlet openings are no longer formed on the product surface.

Wahlweise sind auch an der Eintrittsseite des Heißdampfes eine oder mehrere Gewebeschichten vorgesehen. Vorteilhafterweise verteilen die Gewebe den Heißdampf sehr fein. Das bewirkt eine extrem gute Durchströmung des Formhohlraumes mit Heißdampf.Optionally, one or more fabric layers can be provided on the inlet side of the hot steam. The fabrics advantageously distribute the hot steam very finely. This results in an extremely good flow of hot steam through the mold cavity.

Überraschenderweise ist der ausströmseitige Kondensatanfall aus dem Heißdampf bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Geweben sehr viel kleiner als in herkömmlichen Formteilautomaten. Der Kondensatanfall beeinträchtigt gleichfalls die Qualität der Produkte. Die Erfindung verbessert auch die Zykluszeiten. Diese können verkürzt werden.Surprisingly, the amount of condensate from the hot steam on the outflow side when using fabrics according to the invention is much smaller than in conventional automatic molding machines. The amount of condensate also affects the quality of the products. The invention also improves cycle times. These can be shortened.

9 * * 99**9 9*9 * * 99**9 9*

Die Maschenweite des Gewebes ist immer deutlich kleiner als der jeweilige Beadsdurchmesser, mindestens um 50% und vorzugsweise 75% kleiner oder noch kleiner. Je nach Beadsdurchmesser ergeben sich dadurch Maschenweiten zwischen 50 und 500 mesh. Das sind Maschenweiten von 0,28 mm bis 0,025 mm.The mesh size of the fabric is always significantly smaller than the respective bead diameter, at least 50% and preferably 75% smaller or even smaller. Depending on the bead diameter, this results in mesh sizes between 50 and 500 mesh. That is mesh sizes from 0.28 mm to 0.025 mm.

Das Gewebe kann ein Textil oder auch ein Metallgewebe sein.The fabric can be a textile or a metal fabric.

Günstig sind Drahtgewebe aus Stahl, insbesondere mehrschichtige Drahtgewebe und mit Edelstahl bildenden Legierungsanteilen wie Chrom, Nickel und Molybdän.Wire mesh made of steel, especially multi-layered wire mesh and with stainless steel-forming alloy components such as chromium, nickel and molybdenum, are advantageous.

Die Gewebeschichten werden von der Formhohlrauminnenwand weg (im unteren Bereich) vorzugsweise immer grobmaschiger und/oder dicker und/oder erfüllen dort eine Stütz- bzw. Tragfunktion.The fabric layers preferably become increasingly coarser-meshed and/or thicker away from the inner wall of the mold cavity (in the lower area) and/or fulfill a supporting or load-bearing function there.

Die Gesamtdicke der Gewebeschicht kann durch den notwendigen Luft/Dampfdurchtritt und/oder durch die Stabilität beeinflußt werden. Je dicker die Fasern/Drähte sind und je größer die Maschenweiten sind, desto besser kann der Heißdampf durchströmen. Die Dicke beträgt vorzugsweise bis 15 mm, insbesondere 3 bis 5 mm.The total thickness of the fabric layer can be influenced by the necessary air/steam passage and/or by the stability. The thicker the fibers/wires and the larger the mesh size, the better the hot steam can flow through. The thickness is preferably up to 15 mm, especially 3 to 5 mm.

Wahlweise liegen die Gewebe auf einer geschlossenen Wand oder auf einer mit Durchtrittsöffnungen versehenen Wand auf und/oder sind die Gewebe ganz oder teilweise selbsttragend ausgebildet und/oder liegen ganz oder teilweise an tragenden Flächen des Formteilautomaten an.Optionally, the fabrics rest on a closed wall or on a wall provided with openings and/or the fabrics are completely or partially self-supporting and/or rest completely or partially on supporting surfaces of the molding machine.

Wahlweise ist das Gewebe plattenförmig, eben oder geformt.The fabric can be plate-shaped, flat or shaped.

Die Verformung metallischer Gewebe kann mittels einer geeigneten Presse erreicht werden.The deformation of metallic fabrics can be achieved by means of a suitable press.

Die Verformung wird wesentlich erleichter, wenn die metallischen Gewebe erwärmt werden.The deformation is made much easier when the metallic fabrics are heated.

Die Gewebeschichten werden einzeln oder gemeinsam verformt. Die nacheinander verformten Gewebeschichten werden vorzugsweis miteinander verbunden. Günstig ist eine Versinterung metallischer Gewebe. Wahlweise ist auch eine Verschweißung oder eine Verbindung mit warmfestem Kleber möglichThe fabric layers are deformed individually or together. The successively deformed fabric layers are preferably connected to one another. Sintering of metallic fabrics is advantageous. Alternatively, welding or a connection with heat-resistant adhesive is also possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die Fig. 1 zeigt die Form eines Formteilautomaten, bestehend aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 7 mit einer zwischenliegenden Dichtung 10 am Rand. Das Unterteil 1 ist mit einer Drahtgewebeschicht 5 versehen.Fig. 1 shows the shape of a molding machine, consisting of a lower part 1 and an upper part 7 with an intermediate seal 10 on the edge. The lower part 1 is provided with a wire mesh layer 5.

t « · ctcct » · at « · ctcct » · a

t · tttt » · » « «t · tttt » · » « «

Nach Schließen der Form wird der Formhohlruam durch eine Leitung 2 unter Öffnung eines Ventils 3 mit Unterdruck beaufschlagt. Der Unterdruck wird durch Abpumpen der Luft erzeugt.After closing the mold, the mold cavity is subjected to negative pressure through a line 2 by opening a valve 3. The negative pressure is generated by pumping out the air.

Zugleich fließt Druckluft durch Öffnen eines Ventils 9 durch eine Leitung 8 nach. Mit der Luft werden Beads eingetragen. Die Beads haben einen Durchmesser von 3mm und bestehen aus PP. Der Luftdruck beträgt 6 bar.At the same time, compressed air flows through a line 8 by opening a valve 9. Beads are introduced with the air. The beads have a diameter of 3 mm and are made of PP. The air pressure is 6 bar.

Die Druckluft strömt durch die Gewebeschicht 5 ab. Die Gewebeschicht 5 nimmt die Druckluft in optimaler Weise auf und leitet sie zu Öffnungen 4 in dem Unterteil 1. Die Gewebeschicht 5 ist zweischichtig und aus Drahtgewebe. Jede Schicht hat eine unterschiedliche Maschenweite. Die beadsseitige Gewebeschicht hat eine wesentlich geringere Maschenweite als die unterteilseitige Gewebeschicht. Im Ausführungsbeispiel mesh (0,14 mm). Dabei ergeben sich Drahtdurchmesser von 0,112 mm. Die Fig. 2 zeigt die beadsseitige Gewebeschicht in einer vergrößerten Draufsicht. Die Stahldrähte liegen übereinander. Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch das beadsseitige Drahtgewebe. In der Unterlage bilden die Drähte 11 und 12 Bögen 13, so daß beadsseitig eine ebene (abgesehen von der in Fig. 1 gezeigten Kontur der Gewebeschicht) Fläche entsteht.The compressed air flows through the fabric layer 5. The fabric layer 5 absorbs the compressed air in an optimal manner and directs it to openings 4 in the lower part 1. The fabric layer 5 is two-layered and made of wire mesh. Each layer has a different mesh size. The fabric layer on the beads side has a much smaller mesh size than the fabric layer on the lower part. In the example, mesh (0.14 mm). This results in wire diameters of 0.112 mm. Fig. 2 shows the fabric layer on the beads side in an enlarged plan view. The steel wires lie on top of each other. Fig. 3 shows the cross-section through the wire mesh on the beads side. In the base, the wires 11 and 12 form arches 13, so that a flat surface (apart from the contour of the fabric layer shown in Fig. 1) is created on the beads side.

Die in Fig. 1 gezeigte Kontur entsteht durch Verformung in einer geeigneten Presse.The contour shown in Fig. 1 is created by deformation in a suitable press.

Nach vollständiger Füllung des Formhohlraumes wird statt der Luft Heißdampf durch die Leitung 8 in den Formhohlraum gedrückt. Der Heißdampf muß durch die Beads hindurchströmen. Dabei wird die Luft zwischen den Beads verdrängt. Durch den Dampf erwärmen sich die Beads. Deren Oberfläche plastifiziert.After the mold cavity is completely filled, hot steam is forced into the mold cavity through line 8 instead of air. The hot steam must flow through the beads. This displaces the air between the beads. The steam heats up the beads. Their surface plasticizes.

Durch die Erwärmujng expandieren die Beads. Aufgrund der plastifizierten Außenfläche der Beads und aufgrund des Druckes kommt es an allen Berührungsstellen zwischen den Beads zu einer Verschweißung. Zugleich schließen sich die Zwickelräume zwischen den Beads.The beads expand when heated. Due to the plasticized outer surface of the beads and the pressure, all contact points between the beads are welded together. At the same time, the gaps between the beads close.

Das fertige Produkt 6 wird nach ausreichender Abkühlung nach Öffnen der Form aus dem Formhohlraum entnommen.The finished product 6 is removed from the mold cavity after sufficient cooling and after opening the mold.

Claims

1. Moulding machine for producing plastic foam products from beads, with a mould cavity into which the beads are introduced and are acted upon by a gaseous heat transfer medium, in particular hot steam, wherein the gaseous heat transfer medium enters the mould cavity from one moulding machine surface and exits again through another moulding machine surface, characterized in that a fabric ( 5 ) is present at the inlet and/or at the outlet.

2. Device according to claim 1, characterized in that the fabric ( 5 ) is a textile or made of metal and/or wire ( 11 , 12 ) and/or is multi-layered and/or is completely or partially self-supporting and/or rests completely or partially on a supporting mold part wall and/or has a thickness of up to 15 mm and/or the mesh size is at most equal to half the bead diameter and/or is adapted to the contour of the mold cavity.

3. Device according to claim 2, characterized in that the wire mesh forms a flat surface on the bead side and/or the mesh size increases in the lower mesh area and/or the mesh layer in the lower area is designed as a supporting or load-bearing layer and/or the mesh is made of stainless steel and/or mesh layers are welded or sintered or glued together.