CN114981055B - 用于生产颗粒泡沫部件的工具、工具系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于通过利用电磁波焊接泡沫颗粒来生产颗粒泡沫部件的工具，该工具包括两个半模，其界定了模腔。两个半模中的至少一个由对电磁波透明的材料制成，并具有界定模腔的边界壁和一个或多个支撑件，该支撑件用于支撑电容器板上的边界壁以及形成一个或多个中空空间，该电容器板位于背向模腔的一侧上。一种用于生产颗粒泡沫部件的工具系统，其具有工具和至少一个修整体，该修整体被设计用于引入中空空间或中空空间中的至少一个。还说明了一种用于使用工具或工具系统生产颗粒泡沫部件的方法。

Description

用于生产颗粒泡沫部件的工具、工具系统和方法

技术领域

本发明涉及用于生产颗粒泡沫部件的工具、工具系统和方法。

背景技术

用于生产颗粒泡沫部件的工具和工具系统利用电磁波，其中泡沫颗粒通过电磁波被焊接成颗粒泡沫部件。焊接所需的能量通过电磁波被施加到泡沫颗粒上。

长期以来，人们一直在尝试通过电磁波将泡沫颗粒焊接成颗粒泡沫部件。例如US3,079,723、US 3,242,238和GB 1,403,326公开了相关方法。

US 3,079,723中描述了一种用于烧结湿热塑性泡沫颗粒的方法。颗粒被介电加热，并且同时在模具中被压实。施加频率大约为2至1000MHz的电磁波。

US 3,242,238公开了一种类似的方法，其中泡沫颗粒被用水溶液润湿并经受频率约为5至100MHz的电磁场。

GB 1,403,326中描述了一种用于焊接可发性聚苯乙烯泡沫颗粒的方法，其中颗粒被用水溶液润湿并经受5至2000MHz的电磁场。

近几十年来，人们也已做出了相当大的努力来使用电磁波焊接泡沫颗粒。WO 01/064414A1和WO 2013/050581 A1中描述了相关方法。

WO 01/064414A1公开了一种方法，其中被液体介质润湿的聚烯烃聚合物颗粒通过电磁波尤其是微波被加热。在这里，模具中的温度是通过控制其内部压力来调节的。

在WO 2013/050581 A1中描述了一种用于生产颗粒泡沫部件的方法，其中通过电磁波加热泡沫颗粒和介电传输流体的混合物，以便将泡沫颗粒熔合成颗粒泡沫部件。无线电波或微波被用作电磁波。泡沫颗粒的材料由聚丙烯(PP)制成。

尽管做出了这些长期、持续和相当大的努力，但市场上还没有使用电磁波焊接泡沫颗粒的机器。只有使用蒸汽焊接泡沫颗粒的机器在商业上使用。

在批量生产阶段，没有用于焊接泡沫颗粒的机器，尽管相关的好处早已为人所知。这些尤其是：

-更有效的能源输入

-焊接后，泡沫颗粒干燥，并且其可立即被用于进一步加工

-加热是从内到外，所以泡沫颗粒的内部区域可以明显更好地被焊接，并且

-可以不使用比电磁波发生器要昂贵得多的产生蒸汽的设备。

发明内容

本专利申请的申请人已经开发了用于使用电磁波焊接泡沫颗粒的设备和相应的方法，重要的是，通过使用电磁波焊接泡沫颗粒，能够通过接近批量生产标准的原型来生产相当大量的泡沫颗粒。这些设备变型实施例和方法基于WO2017/127310A1、WO 2017/127312A1和WO 2018/100713 A2中描述的技术，在其公开内容方面完全参考了这些技术，也与下面描述的本发明有关，并且尤其是附加地但不排他地，与设备变型实施例和方法以及材料有关。

因此，使用不同模具在颗粒泡沫部件中获得均匀焊接已经成功。颗粒泡沫部件的模具越复杂，实现泡沫颗粒的均匀焊接就越困难。几十年来，人们已经知道，在装有一些水的塑料杯中的这种泡沫颗粒可以被放在传统的家用微波炉中，并且可以实现良好的均匀焊接。然而，如果要生产的颗粒泡沫部件更大或形状更复杂，或轮廓强烈或厚度不规则(在垂直于电容器板的方向上测得的，即在电磁场的传播方向上测得的)，那么很难在所有位置获得均匀分布的电磁场。这些问题有多种原因。一方面，原则上电磁波自始至终不具有相同的能量密度。波长越短，局部波动越大。另一方面，电磁波受到界定模腔的工具的材料的影响。这里有各种影响。一方面，电磁波的一些能量可能会被模塑工具的材料吸收。另一方面，这种材料起到电介质的作用，其以产生与电磁波相反的电磁场的这种方式被极化。通过这种方式，电磁波的能量密度发生偏移并且可以被局部集中在模腔中。本发明的发明人在开发本发明时首次考虑到了这一点。

此外，制造泡沫颗粒的材料可能会对电磁场有影响，因此，使用不同的材料时，相同的工具会以不同的方式起作用。

因此，在复杂几何形状的RF发泡中，希望在模塑的所有区域中，电场尽可能恒定或均匀。有一些用于实现这一点的建议，例如通过电极变形和工具壁厚变化。然而，这与非常复杂的模拟程序的应用有关。这里的问题是工具材料和颗粒泡沫的相对介电常数变化很大，例如相差2到5倍。

另一个问题在于这个事实，即实际上不可能回顾地优化用于RF发泡的工具，例如，如果某些区域需要加强电场。

由于RF场的加热是从内向外进行的，因此外层颗粒层的焊接比芯层中的焊接差，并且表面可能保持粗糙。为了改善这一点，以前已经在工具中提供了加热和冷却通道。

出于技术工艺的原因，将泡沫颗粒馈送到与作为传热介质的水混合的模腔中可能是合理的。在焊接期间，水然后可能会被压出模腔。通过这种方式，模腔中的平均相对介电常数可能会发生变化，并且局部电场强度也会随之变化。这样的过程很难控制。

在用于生产颗粒泡沫部件的设备中，目标是生产不同的颗粒泡沫部件。为此，必须更换界定模腔的相关工具，在该模腔中模塑颗粒泡沫部件。这从用于生产颗粒泡沫部件的常规设备中已经众所周知，其中使用蒸汽焊接泡沫颗粒。然而，本发明的发明人已经认识到，除了通过蒸汽焊接泡沫颗粒外，在通过电磁波焊接中，工具的功能取决于形状，该形状由待生产的泡沫颗粒部件的形状预设。这就是为什么尽管几十年来进行了最密集的实验和开发工作，但在开发适用于通过电磁波焊接颗粒泡沫部件(尤其是具有不规则形状或厚度或轮廓强烈的部件)的批量生产的设备上没有成功的主要原因之一。

因此，本发明基于这样的问题，即创造一种用于生产颗粒泡沫部件的工具以及相应的工具系统，通过该工具系统可以通过电磁波以简单的方式可靠且高质量地焊接泡沫颗粒。

本发明的一个问题尤其是具体说明一种避免或至少改进上述缺点和问题的工具、工具系统和方法。

本发明的另一个问题是为这种工具的回顾性优化提供范围。

本发明的另一个问题是改进关于颗粒泡沫部件的横截面中的焊接质量均匀的工具、工具系统和方法。

本发明的另一个问题是提供在发泡过程期间平衡模腔中相对介电常数的任何变化的范围，和/或在发泡过程期间影响模腔中现存的电磁场，尤其是在电场强度方面。

已由独立权利要求的主题解决一个或多个所述问题。有利的发展在相应的从属权利要求中被阐述。

根据本发明的用于通过使用电磁波焊接泡沫颗粒来生产颗粒泡沫部件的工具包括两个半模，其界定了模腔。两个半模中的至少一个由对电磁波透明的材料制成，并具有界定模腔的边界壁和一个或多个支撑件，该一个或多个支撑件用于支撑电容器板上的边界壁以及形成半模的一个或多个中空空间，该电容器板在背向模腔的一侧上。

由于在背向模腔的边界壁的一侧上形成了中空空间，因此可以用最少的材料实现任何所需形状的半模。因此半模的材料对模腔中的电磁场的影响可能会被限制。令人惊讶的是，诸如测试之类的模拟已经表明，支撑件几乎不会导致模腔中的场强任何不连续或缺乏均匀性。相反，对应于支撑件的区域和对应于中空空间的区域之间的场强平均化，并且这种平均化或均匀度继续进入模腔。换言之，即使半模的材料在位于其中的中空空间中没有均匀分布，半模的材料和中空空间中包含的空气的介电常数水平的平均值也惊人地均匀。半模因此优选地被设计成具有大致对应于待焊接泡沫颗粒的介电常数的平均介电常数。这会产生非常均匀的电场，即使模腔具有复杂的轮廓。

因此可以以简单的方式生产具有与待生产的物体相似的介电特性的半模。特别地，半模与颗粒泡沫部件的介电特性的协调可以以出人意料地简单的方式进行。当半模的介电特性大致对应于颗粒泡沫部件的介电特性时，这还具有这样的优点，即电容器板之间的整个区域中的电磁场大致均匀，而与半模或颗粒泡沫部件的形状无关。

可以通过支撑件直接或间接地(即使用中间层)实现支撑电容器板。支撑件可以由侧壁和/或中间壁实现。边界壁和支撑件可以被制成一体，尤其是整体式。在一些模具的情况下，电容器板已经形成模腔的边界。自然地，两个半模中的每一个也可以由对电磁波透明的材料制成，并具有边界壁和一个或多个支撑件。

优选地，至少一个半模的边界壁被制成具有基本恒定的厚度。

至少一个半模的支撑件优选地平行于冲压方向操作，通过该冲压方向，半模在操作期间通过压力机被压在一起。

半模可以具有用于回火介质的连接件，回火介质能够流过一个或多个中空空间。

两个半模中的至少一个可以被设计用于通过一个或多个支撑件和/或一个或多个中空空间修整半模，以便影响模腔中的电磁场。因此，可以回顾性地修整或调整此类工具，即在其制造之后。通过这种方式，可以单独调整工具。因此，该工具一方面可以与由用于生产颗粒泡沫部件的设备提供的电场相匹配。另一方面，可以单独调整模腔内的电场分布，即在某些区域，与其它区域相比，如果在这些区域附近将修整体插入半模的中空空间中，则电场会增强。通过这种方式，工具中的电场可以与模腔的几何形状相匹配。

此外，电场可以与制造泡沫颗粒的材料相匹配，泡沫颗粒将被焊接成颗粒泡沫部件。制造泡沫颗粒的不同材料对施加的电场有不同的影响。因此，在特定设置中的工具使用第一种材料可能会很好地发挥作用，但使用第二种材料则不然。通过替换或修改工具中的修整体的布置，后者可以适应第二种材料。

总而言之，可以说施加在模腔中的电场受以下因素影响：

-生成电磁场的装置，例如用于RF场的信号发生器和电容器板

-模塑工具的半模的形状和材料，以及待焊接的材料。

原则上可以模拟模腔中的电场。然而，如果该工具被用于另一个设备中来生产颗粒泡沫部件，或者将焊接不同的材料来生产它，那么在某些情况下模拟不再适用。根据本发明的工具可以回顾性地被修整或调整，并且它还可以随后适应适当地改变的环境(例如用于生产颗粒泡沫部件或待焊接的不同材料的不同设备)。

为了修整，例如可以将介电材料引入到半模中。该介电材料通过施加电场而被极化，从而在介电材料中生成抵消该电场的电场。通过这种方式，模腔区域内的电场被集中和增强，从而提高了将泡沫颗粒焊接成颗粒泡沫部件的焊接效果。

优选地，一个或多个半模具有至少一个通向中空空间内的开口，以便可以将修整体插入中空空间中。界定模腔的壁当然是没有开口的。开口可以优选地朝向背向模腔的一侧，但也可以优选地朝向该侧。

中空空间或多个中空空间中的至少一个可以具有用于将修整体定位和/或固定在中空空间中的成形或锁定元件。

可替代地或附加地，半模可以具有用于修整流体的连接件，该修整流体被连接到一个或多个中空空间中的至少一个。由此，可以将修整流体馈送通过一个或多个中空空间或进入中空空间或从中空空间送出。优选地，中空空间彼此连接以进行流体连通，使得可以经由用于修整流体的单个或几个(尤其是两个)连接件共同馈送中空空间。另一方面，多个中空空间的至少部分体积可以彼此流体密封地分隔开，使得中空空间或其部分体积可以单独地被馈送修整流体。例如可以由位于中空空间中的盖界定部分体积。该盖可以以可变高度被安装在中空空间内，并且可以在一个方向上被偏置和/或高度可调节。

此外，可以为压缩空气和/或真空提供至少一个连接件，其被连接到一个或多个中空空间中的至少一个。由此，可以向一个或多个中空空间供应压缩空气或真空，以便例如将修整流体从一个或多个中空空间中压出或将其吸入一个或多个中空空间。优选地，用于压缩空气和/或真空的一个或多个连接件被布置在比用于修整流体的一个或多个连接件更高的水平处，使得修整流体可以聚集在中空空间的下部分，并且压缩空气或真空连接件保持自由。优选地，中空空间通过支撑件中的连接开口连接，连接开口或一组连接开口与用于回火介质、修整流体、压缩空气或真空的连接件中的至少一个齐平。用于回火介质、修整流体、压缩空气或真空的连接件可以被制成在侧壁中，该侧壁关闭侧边处的半模并用作支撑。连接开口可以在侧壁之间工作的杆中被制成并用作支撑。

本发明的另一方面涉及一种用于生产颗粒泡沫部件的工具系统，其包括上述工具和至少一个修整体，该修整体被设计用于插入中空空间或中空空间的至少一个中，和/或具有修整流体供应单元，该修整流体供应单元被设计为向一个或多个半模供应修整流体。

修整体优选由相对介电常数(εr)至少为2的材料制成。修整体材料的相对介电常数越大，其作为修整体的效果就越大。因此具有至少3或至少4的相对介电常数的材料也可能是有利的。修整体材料的相对介电常数越小，模腔内的电场可以被设置的就越精确和精细。因此，具有低介电常数(例如小于2)的材料也可能是有用的。

修整体可以是插入体的形式，其可以通过锁定元件或通过摩擦锁定被固定在半模中。因此可以容易地在半模中更换修整体，从而使半模能够适应不同的生产条件。

修整体可以被设计成仅填充一个或多个中空空间的一部分。特别地，修整体被布置在相应的中空空间中，使得其优选地远离模腔。通过这种方式，与模腔相邻的中空空间与之前一样是自由的并且可以被用于回火介质的贯穿通道。

修整体可由实心体制成。特别地，修整体可以由塑料体制成。然而，可以通过用凝固材料填充一个或多个中空空间来制造修整体。

工具系统还可以具有不同尺寸和/或不同材料、具有不同相对介电常数的多个修整体。

工具系统还可以具有连接板，用于安装在电容器板和工具的半模之间或安装在电容器板背向工具的半模的一侧上，并且连接板具有介质连接件和/或介质通道和/或介质开口，用于从外部为半模的中空空间供应介质或将半模的中空空间的介质排出到外部。连接板可以具有管段，当根据规范安装连接板时，管段延伸到半模的中空空间中。连接板可以被用于将介质，特别是修整流体引入到中空空间。根据设计，介质的引入可以共同地影响到所有中空空间，或单独地影响到特定的中空空间或中空空间组。

根据本发明的另一方面，提供了一种通过使用电磁波焊接泡沫颗粒来生产一个或多个颗粒泡沫部件的方法。这涉及具有半模的工具，该半模形成被布置在两个电容器板之间的模腔。模腔填充有泡沫颗粒，工具通过将两个半模合在一起被闭合，并且具有泡沫颗粒的工具经受到电磁波，特别是无线电波或微波的影响，这些电磁波经由电容器板被引入到模腔，其中泡沫颗粒被电磁波加热并且至少部分地熔合或烘烤在一起，其中使用上述工具或工具系统来实施该方法。

同时，可以在中空空间或至少一个中空空间中设置一个或多个修整体或修整流体，以影响模腔中的电磁场。

根据泡沫颗粒的焊接质量，还可以设置一个或多个修整体或修整流体在待改变的工具中的布置，以调整模腔内电磁场的影响。

还可以提供用于在发泡过程期间改变工具中的一个或多个修整体或修整流体的布置，以便对模腔中的电磁场产生动态影响。通过这种方式，尤其是可以在发泡过程期间对模塑件的介电常数的变化作出反应。

例如，如果确定某个区域内未完全焊接颗粒泡沫部件，则可在该区域附近插入修整体，这意味着增强了在该区域内产生的模腔中的电场。另一方面，如果颗粒泡沫部件在一点处熔合过多，则可将修整体插入修整壁半模中，在与该点相邻的其它区域中，并通过施加更短时间段的电场和/或降低电场强度(或在通过电容器板施加RF场的情况下的电压)来完全降低热输出。

结合整个电功率或热输出的设置，该方法可被用于校正加热过多的区域和加热过少的区域。

在修整中，也可以对修整体进行机加工，以便改变它们的形状以匹配电场。

原则上，还可以通过电容器板生成局部适应的场，电容器板是分开的，并且在各个部件中高度可调。通过本发明，在用于生产颗粒泡沫部件的工具的模腔中，即使对于平面电容器板，也可以对电磁场做出局部调整，这在生产和处理中相当简单。

总而言之，在上述工具中，成型工具半部被设计使得工具的所得相对介电常数与颗粒泡沫的相对介电常数很好地吻合。这是通过在边界壁的任一侧为工具半部提供自由表面或体积(一个或多个中空空间)以及支撑件来实现的，支撑件例如壁或杆，在适用的情况下还包括肋、柱、蜂窝、之字形迷宫等。支撑材料体积和空气体积的关系决定了所需的相对介电常数，并且例如可以达到至少0.05或0.1和/或高达0.3或0.5或0.7或0.9。如果要局部增强电磁场，以便随后优化工具，则可以将修整体插入中空空间中。如果支撑件是迷宫式的，那么它们可能已经被用作冷却或加热通道并且无需额外费用。这使得可以使用空气或CO2或其它回火介质进行可变回火。根据本发明的工具便于设计，无需模拟，并且设计规则被简单地定义。

附图说明

下面借助附图以示例的方式详细解释本发明，附图示出：

图1具有两个半模的工具在闭合位置的实施例的截面图；

图2A图1的上半模沿图1中的线II＝II所指示的平面俯视截面图；

图2B-2E基于图2A的半模变型视图；

图3具有图1的工具和修整体的工具系统的实施例；

图4A和4B在图3的细节IV的放大视图中的具有修整体的半模的变型实施例；

图5具有图1的工具和不同修整体的工具系统的另一实施例；

图6在根据图1的视图中具有两个半模的工具的另一实施例；

图7用于生产颗粒泡沫部件的设备的实施例，其具有在示意性侧视图中的前述图示之一的工具或工具系统；

图8具有两个半模的工具的等效图像，基于比较模拟来确定工具中的场模式；

图9具有两个半模的工具的实施例，基于模拟来确定工具中的场强模式；

图10使用图8的工具在没有修整体的情况下模拟的场强模式；

图11使用根据图12的工具在具有修整体的情况下模拟的场强模式；

图12工具的另一个实施例的截面图，该工具具有两个半模，处于闭合位置；

图13根据本发明的另一实施例的工具的半模；

图14根据本发明的又一实施例的工具的半模；

图15根据本发明的又一实施例的用于在工具上使用的连接板；

图16根据本发明的又一实施例的工具的半模；

图17根据本发明的又一实施例的工具的半模；

图18A根据本发明的又一实施例的在横截面中的具有修整体的工具的半模；

图18B从上方看具有图18A的修整体的半模；

图18C在一个实施例变体中，具有图18A的修整体的半模。

具体实施方式

根据本发明的用于生产颗粒泡沫部件的工具1的第一实施例具有两个半模2、3(图1)。第一半模2(图中底部)由底座7和全周侧壁8制成。在底座7的外侧设置有第一电容器板4。另一个，即第二半模3(图中顶部)用边界壁10和全周侧壁11制成，并且是一种冲头的形式，其可以以最小的间隙被引入由全周侧壁8界定的区域中，使得模腔13被界定在两个半模2、3之间，其中第二半模3的侧壁11背对模腔13。因此第二半模3被描述为冲头半模3，并且第一半模2被描述为模具半模2。在与侧壁11相同的一侧，多个杆12从边界壁10伸出。杆12被连接到侧壁11并终止于第二电容器板5位于其上的平面上。因此，为了本发明，冲头半模3的杆12和侧壁11是支撑件，用于支撑第二电容器板5上的边界壁10。第二电容器板5具有用于连接波导的波导连接6。冲头半模3的侧壁11和杆12彼此形成，并在每种情况下与边界壁10形成中空空间15，每个中空空间15在顶部具有开口14。因此要注意的是，中空空间15背向模腔13。第二电容器板5连接到或可以连接到压力机的活塞杆，以便相对于模具半模2移动冲头半模3，并且尤其是将冲头半模3插入模具半模2中(图1中带框箭头的方向)。

在模具半模2的侧壁8上是填充孔9，用于将泡沫颗粒馈送到模腔13(图1)。还可以在侧壁8上设置排气孔(未示出)，在填充模腔13期间空气可以通过该排气孔逸出。

提供工具1用于通过使用电磁波焊接被送入模腔13中的泡沫颗粒来生产颗粒泡沫部件。为此，第一电容器板4可以连接到地或大地，并且第二电容器板5可以经由波导连接6连接到波发生器。在连接诸如RF或微波发生器的波发生器时，在模腔13中生成高频电磁场。通过电磁场的能量，泡沫颗粒被熔合并焊接在一起。

在模腔13中普遍存在的电磁场的强度取决于电容器板4、5之间存在的材料的特性，并且尤其取决于它们的相对介电常数εr。相对介电常数εr被定义为材料或介质的介电常数与真空的介电常数(即电磁场常数ε0)之间的比值。相对介电常数εr取决于材料，并且可以被理解为材料介电极化的场弱化效应的量度。材料的相对介电常数εr越大，磁场减弱越大。

例如，对于空气，相对介电常数εr接近电场常数ε0，恰好在εr＝1.00059处。相对介电常数的更多示例是：

-对于聚四氟乙烯，εr＝2，

-对于石蜡，εr＝2.2，

-对于窑干木材，εr＝2....3.5，

-对于PE和PET，εr＝3.5，

-对于PEEK，εr＝4，

-对于ABS，εr＝4.3，

-对于瓷器，εr＝2....6，

-对于玻璃，εr＝6....8，

-对于五氧化二钽，εr＝27，

-对于钛酸钡，εr＝15,000(来自Helmut Benkert，Einfuerhung in dieTechnische Keramik[Introduction to Technical Ceramics]，http://www.keramverband.de/keramik/pdf/02/sem02_03.pdf)，

(除非另有说明，否则在https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivitaet之后的每种情况下，大约为18℃和50Hz)。上述示例仅旨在作为概述，并不限制本申请中说明的元件的材料可能选择，诸如稍后描述的例如半模2、3或修整体30、50。

半模2、3对电磁波是透明的(即原则上可由电磁波穿透)，尤其是那些具有由波发生器生成的波的波长的电磁波。即，至少模具半模2的底座7和冲头半模3的边界壁10由具有例如塑料、木材、陶瓷、玻璃等的电介质制成。被馈送到模腔13中的泡沫颗粒同样具有介电特性。不仅由于模腔13的不规则几何形状，而且由于泡沫颗粒中的局部不同材料以及半模2、3本身的影响，在模腔13和待制造的颗粒泡沫部件中，可能存在局部不同的场强的电磁场，和/或模腔13中的泡沫颗粒可能以局部变化的强度吸收电磁场的能量。可能需要这种不规则的场强和/或吸收率，例如因为不同泡沫材料的熔化特性可能不同，但也可能是不需要的。这可能导致加热不足或加热过度，并且从而导致泡沫颗粒熔化的不良结果。为了解决这个问题，提供了冲头半模3的中空空间15，这大大减少了冲头半模3中的材料质量。这进而导致有利地降低了对模腔13中电磁场强度的影响，这显着增强了模腔13以及冲头半模3的使用和成型的灵活性。已经在本申请开始时描述了这些和其它优点，因此仅在此处提及它们。

中空空间15还可以被用于修整冲头半模3，以便影响模腔13中的电磁场。通过适当的修整，影响模腔13中的电磁场可以受到如此影响，以致在模腔13中存在均匀的或以其它方式期望的场强。例如，在具有不同相对介电常数的局部不同颗粒材料的情况下，对于局部变化的材料强度和局部不同的材料密度，可能需要具有局部不同的场强。例如，已经发现，在材料强度低的点(即模腔13的低高度)，由于工具的闭合而出现更高的材料密度。由于被压实的泡沫颗粒更强烈地吸收所施加的电磁场，因此这些点可能比相邻点受到更强烈的加热。因此可以观察到，在更大的压实点处，泡沫颗粒过于强烈地被熔合或甚至燃烧或烧焦，和/或在相邻点处的泡沫颗粒焊接不充分。因此可能希望在泡沫颗粒更紧密的点处比在相邻点处具有更低的场强。这同样适用于具有较强吸收性泡沫颗粒部分和较弱吸收性泡沫颗粒部分的材料混合物。还可能发生工具1和泡沫选择在模型或测试的帮助下已经预先相互匹配，但在随后的批量生产中，会出现熔合行为的差异，例如通过使用修改后的配方，或者甚至只是另一批泡沫颗粒。在所有这些情况下，可能需要影响模腔13中的电磁场。

为此，修整体30可通过开口14(图3)被插入到中空空间15中。修整体30由介电材料制成。由于电介质的极化特性，电磁交变场被位于场线路径中的电介质削弱。另一方面，在这些相同的场线路径上不受电介质影响的区域中，场并没有被削弱，甚至被加强了。因此，通过不同尺寸、形状和介电常数的修整体30，可以以不同方式影响电场。

为了固定修整体30在中空空间15中的位置，冲头半模3的侧壁11和杆12在开口14的区域中可以具有台阶41，并且修整体30可以具有边缘42或顶部的类似形状的特征，其在插入修剪体30时靠在台阶41上(图4A)。可替选地，冲头半模3的侧壁11和杆12可以在开口14的区域或整个区域或其它区域中具有锁定元件43，并且修整体30可以在侧面具有相应的形状特征，这些形状特征在插入修整体30时与锁定元件43接合(图4B)。可替选地，可以设计修整体30使得通过简单的摩擦将它们保持在中空空间15中。

代替如上所述预成型为插入体的修整体30，还可以通过将可模塑的介电材料引入到中空空间15来形成修整体50(图5)。在这种情况下，修整体50可以特别容易地被附接到边界壁10的内侧。在插入之后，修整体50的介电材料可以被硬化或以高韧性粘附到第二半模3的材料上。

修整体30、50优选地由相对介电常数(εr)至少为2的的材料制成。修整体30、50的材料的相对介电常数(εr)越大，它们对半模3的修整的影响就越大，以便影响模腔13中的电磁场。因此，即使是相对介电常数(εr)至少为3或至少为4的材料也可能是有利的。修整体材料的相对介电常数(εr)越低，模腔中的电场设置就越精确和精细。因此，具有低相对介电常数(εr)(例如小于2)的材料也可能是合理的。

当然，根据需要可以想象，不是所有的中空空间15都填充有修整体30、50。还可以想象，第二半模3在初步测试或模拟的基础上用初级修整体30、50被制备，并且随后在批量生产中实际的、可能变化的环境的帮助下，如发泡结果所示，用二级修整体30、50进行精修整。这里，初级修整体可以是由可模塑化合物的修整体50(图5)的形式，而二级修整体被制成具有固定几何形状的修整体30(图3)，或反之亦然，或在每种情况下两者之一。还可以想到，固定几何形状的初级修整体30具有另外的中空空间，其中可以插入固定几何形状或可模塑材料的二级修整体30、50。

在所描述和图示的实施例中，中空空间15仅部分地填充有修整体30、50。因此，可以将剩余空间用于用回火介质进行回火。在另一实施例中，冲头半模3的侧壁11可以具有流体流入孔61和流体出口孔62，并且杆12可以具有流体通流孔63(图6)。在流体流入孔61处设置有流体流动连接件64，其经由阀66与流体源67连接。在流体出口孔62处设置有流体返回连接件65，其-根据所使用的流体和过程控制-通向露天、环境或在适用时经由处理单元返回流体源67。因此，可以通过冲头半模3的中空空间15供给回火流体，以便例如预热工具1、冷却模腔13或包含在其中的颗粒泡沫体、或者非常普遍地实现所需的温度控制。

根据所使用的修整体30、50的性质和布置(参见图3、5)，流体通流孔63可以位于中空空间15的上部区域或中空空间15的下部区域，使得回火流体的通流不受修整体30、50的阻碍。如果流体通流孔63，如在所描绘的实施例中，位于中空空间15的上部区域和下部区域，则可以交替使用不同类型的修整体30、50。流体流入孔和流出孔61、62优选地在流体通流孔63的高度处，或者如果流体通流孔63既位于中空空间15的上部区域中又位于下部区域中，则在位于流体通流孔63的高度之间的高度处。如果固定几何形状的修整体30非常大以至于其延伸到流体通流孔63的区域中，则可以在流体通流孔63的高度处在这样的修整体30中设置横向孔。如果可以将可模塑材料的修整体50填充到流体通流孔63的高度以上的中空空间中，那么通过小管等连接流体流入和流出孔61、62和流体通流孔63可能是有利的。即使所描绘的实施例中的流体流入孔和流出孔61、62被设置在冲头半模3的相对侧，并且取决于冲头半模3内的流体传导，它们还可以被布置在同一侧或相邻侧。为了避免回火流体从中空空间15的开口14逸出，可以在第二电容器板5的接触表面上设置密封件，其中该密封件可以被设计为第二半模3侧面上的边界密封件或设计为第二电容器板5侧面上的平面密封件。在适用的情况下，在操作中(即在压力下)第二半模3和第二电容器板5之间的材料配对也可以具有足够的密封效果。

优选地，半模2、3中的每一个由单个模塑件制成。可替代地，第一半模2的侧壁8可以被附接到底座7。作为进一步的替代，如果在操作中(即在压力下)确保侧壁8和第一电容器板4之间的充分密封，则可以省略第一半模2的底座7。这可以通过单独设置的密封件或通过第一半模2和第一电容器板4之间的材料配对来实现。

根据上述实施例，电容器板4、5不是工具1的一部分。在变型实施例中，电容器板4、5中的一个或两个可以是工具1的一部分。例如，模具半模2的底座7可以具有第一电容器板4，或者第一电容器板4可以形成模具半模2的底座7。第一电容器板4可以例如被附接到模具半模2的侧壁8(例如拧紧、粘合、浇注等)或集成在模具半模2的底座7中(例如浇注、插入袋中等)。

即使在所描绘的实施例中通向中空空间15的开口14被设置在冲头半模3的上边缘上，本发明也不限于这种配置。相反，在实施例变形例中，开口14还可以被设置在冲头半模3的侧壁11中，而冲头半模3的顶部是闭合的。为了从一侧到达冲头半模3的更靠内的区域，还可以在杆12中设置开口14。在这样的实施例变型例中，第二电容器板5可以被连接到冲头半模3或与它结合以形成一个组件。例如，第二电容器板5可以被附接至冲头半模3的侧壁11(例如拧紧、粘合、浇注等)或集成在冲头半模3的顶板(如果存在)中(例如浇铸、插入袋中等)。

在进一步的实施例变型例中，还可以想象，半模2、3的侧壁8、11由导电材料制成，并且它们被导电连接到电容器板4、5或与电容器板4、5集成。如果两个半模2、3的侧壁8、11被制成电气导电的，则它们至少在它们彼此接触的区域被涂有电气绝缘层，特别是塑料涂层。优选地，在这样的实施例变型例中，全周侧壁8不导电，例如由塑料制成，以便在边界区域不会出现会导致局部非常强电场的非常小的空间。

应当注意，半模2、3、模腔13和中空空间15的几何形状的呈现仅仅为示例，并且完全取决于要生产的颗粒泡沫体的性质和形状。如果模腔13和带有它的冲头半模3在俯视图中例如是矩形的，则中空空间15同样可以是矩形或正方形的，并且以例如两排的四个中空空间15的矩阵的方式被排列(图2A)。根据需要，中空空间15可以或多或少地靠近在一起，并且中空空间15还可以具有不同的横截面形状和尺寸。例如，中空空间的横截面还可以是六边形(图2B)或圆形(图2C)或更紧密地排列(图2D)或具有不同的形状。如果模腔13和带有它的冲头半模3在俯视图中例如是圆形或椭圆形的，则中空空间15可以例如像一块蛋糕一样被布置(图2E)或围绕圆形中空空间15以环段形式(图2F)被布置。图中所示的半模3的横截面形状完全是示例性的。半模3可以与中空空间15集成，并且在单个操作中生产，例如通过铸造工艺。可替代地，还可以随后将中空空间15并入半模3中，例如通过钻出一个完整的块。此外，还可以通过诸如3D打印的增材制造工艺来生产半模2、3，通过这种方式意味着可以实现多种多样的复杂形状，无论是否进行最少的返工。

即使在所描绘的实施例中，中空空间15被设置在冲头半模3中，模具半模(第一半模)2也可以以相应的方式被设置有中空空间，作为对冲头半模3的补充或替代。

此外，在一些描绘的实施例中，顶部电容器板5被设置有环绕冲头半模3的侧壁11的全周边缘杆。该边缘杆可以帮助使侧壁11居中和稳定，但完全是可选的，并且也可以被省略。

即使当侧壁8、11中的每一个被描述为单个连续的侧壁时，侧壁8、11的在圆周方向上彼此相邻的各个部分也可以被称为侧壁。

工具1可以是裂缝间隙工具的形式，并且像这样在操作中以基本上三种不同的设置使用：打开设置(未示出)，其中两个半模2、3彼此完全分离，以便用模塑工具生产的颗粒泡沫部件可以被脱模，中间位置(未示出)，其中冲头半模3被插入模具半模2中直至模腔13闭合，但模腔13尚未减小到其在闭合位置的最终体积(图1、3、5、6)。

在中间位置，填充孔9和任何排气孔不被冲头半模3覆盖，使得这些通孔与模腔13连通并且泡沫颗粒可以被送入和/或空气被排出。在中间位置，模腔13被填充有泡沫颗粒。然后将冲头半模3稍微进一步压入到模具半模2中，从而压缩其中包含的泡沫颗粒。

工具1可以被用在用于生产颗粒泡沫部件的装置70中(图7)。这种装置具有供应罐71，其通过填充软管72被连接到工具1。工具1被安装在压力机73中，压力机73具有压力机台74、压力机冲头75、用于移动压力机冲头75的气缸-活塞单元76和稳定框架77，气缸-活塞单元76和压力机台74被固定到该稳定框架77上。压力机冲头75由导电金属板制成。与图1的实施例不同，在其中第二电容器板5具有波导连接6，这里压力机冲头75经由波导78(例如以同轴电缆的形式)被连接到波发生器79。压力机台74具有由金属制成的导电台面，该台面经由导电基板接地。

下面描述在装置70中使用工具1来生产颗粒泡沫部件。

工具1首先处于中间位置。在这里，冲头半模3被插入到模具半模2中，使得模腔13基本上闭合。在该中间位置，工具1被插入压力机73中。填充软管72被连接到工具1的填充孔9。

来自供应罐71的泡沫颗粒被送入模腔13。当模腔13完全充满泡沫颗粒时，然后气缸-活塞单元76被驱动，以便将两个夹板13、16和与它们一起的两个半模2、3压在一起。工具1因此被带入闭合位置。通过这种方式，存在于模腔13中的泡沫颗粒被压缩。

在将两个半模2、3压在一起时，模具半模2的填充孔9被冲头半模3覆盖并由此闭合。然后可以将填充软管72从工具1移除。然后插头可以被插入填充孔9中并且具有与侧壁8相似的介电常数。

在工具1的压合或闭合状态下，波发生器79被用于生成电磁高频信号(RF或微波信号)，该信号经由波导78被施加到冲头半模3的顶部电容器板处的冲压机75上。波导78可以是中空的并且可以具有芯部。模具半模2的底部电容器板4经由压力机台74接地。电容器板4、5通过半模2、3的不导电基体彼此电气绝缘，因此它们形成了一个平板电容器，其包围模腔13。通过由此生成的电磁场，泡沫颗粒被加热并被焊接在一起形成颗粒泡沫部件。

可以打开压力机73，以便可以移除工具1。如果工具有锁定装置，则它可以在闭合状态下被移除。然后可以通过合适的冷却装置(例如风扇)对其进行冷却。当冷却其中已经形成颗粒泡沫部件的工具1时，可以将另一工具1插入压力机73中。

当已经充分冷却颗粒泡沫部件时，如有需要，松开两个半模2、3，提升冲头半模3，并且可以适当地使颗粒泡沫部件脱模。

电容器板4、5在该实施例中是装置70的一部分，并且可以被用于多种工具1。它们还特别被用作装置70中的压板。在这一点上，工具1是否以图1等所示的方向从上方和下方被插入电容器板4、5之间也无关紧要，反之亦然。

可以以多种方式修改根据本发明的工具。在根据另一实施例的工具1中，两个半模2、3都被制成具有用于修整各自半模的中空空间15，以影响模腔13内的电磁场(图12)。在该实施例中，第一半模2在这方面在形式上基本上类似于第二半模3，因此第一半模2的杆12和侧壁8形成第一电容器板4的支撑件。

同样在该实施例中，杆12不像之前的实施例那样与半模2、3集成，而是作为独立部件被插入在边界壁10面向模腔13的一侧的合适槽中。在适用的情况下，也可以在半模2、3的侧壁8、11的内表面中设置垂直延伸的相应槽，以便稳定杆12。可替代地或另外，杆12也可以被粘合或焊接在侧壁8、11上，或者被楔入侧壁8、11之间。

本发明也不限于裂缝间隙工艺。在本实施例的工具1的情况下，半模2、3不被设计为冲头和模具，而是在端部与它们的侧壁8、11彼此邻接。为此，侧壁8、11具有匹配的步骤120，以便在工艺压力增加时密封模腔13。该实施例的工具1还具有填充孔121，在工具1闭合的情况下，填充孔121保持打开，并且可以与填充注入器122连接，通过该填充注入器泡沫颗粒被送入模腔13中。

除了上述修改之外，对于所有其它实施例及其变型实施例和修改，前面所述的内容类似地适用，只要基本适用。此外上述修改，不仅在其整体上的修改，而且还包括对任何其它实施例及其变型实施例和其它独立变型实施例的修改单独进行的修改，只要基本适用。

本申请的发明人对本发明的效果进行了模拟。首先，在等效图像的帮助下考虑简化模型(图8)。这涉及将电容器板4、5连接到电压源80，对应于波发生器79的极化状态。因此电容器板4、5被反向充电。在电容器板4、5之间可以找到几个区域81、82、83，每个区域都具有不同的、在适用的情况下还局部分布的介电特性。对于模拟，至少需要三个区域，其中第一区域81对应于模腔13，第二区域82对应于边界壁10，以及第三区域83对应于工具1的中空空间15。根据本说明书，在电容器板4、5之间形成电磁场E，其强度取决于区域81、82、83的相对介电常数。使用该模型，可以计算电容器板4、5之间的电磁场E的场强模式。可以根据需要或为了进一步接近工具1和具有修整体的工具系统的特定形式来限定更多区域。

例如，一个模型在部分中设置了第一半模2(图9)的两个侧壁8，其在电容器板4、5之间延伸。此模型中未设置底座(图1、3、5、6中的附图标记7)。在该模型中，电容器板4、5在第一半模2的侧壁8上侧向延伸。第一电容器板4接地，第二电容器板5被连接到波发生器79。在侧壁8之间，第二半模3的边界壁10以斜直线延伸。从边界壁10、侧壁11和杆12(即，用于本发明目的的支撑件11、12)通向第二电容器板5，以便在它们之间留出中空空间15(在六个中空空间15部分中，不限制一般性)。在第一电容器板4、第一半模2的侧壁8和边界壁10之间限定的是模腔13，其在该模型中为楔形。侧壁8、11、边界壁10和杆12的强度大致相等，具有相对介电常数或约为εr＝3.2，并且以一定角度彼此邻接。模腔13和中空空间15最初是空的(即充满空气，εr＝1)。

该模型进行了场强分布的模拟(图10)。这涉及通过波发生器79在电容器板5、6之间生成电磁场E，其在没有干扰的情况下具有|E|＝1.5E5 V/m的场强。在图中，以大约0.25E5 V/m的梯度绘制等高线。当然，场强的转变不是阶梯式的，而是流动的。可以看出，边界壁10内的场强下降到大约0.75E5 V/m，最低的场强出现在与中空空间15相连的边界壁10的部分，而紧邻着支撑件11、12的边界壁10的部分的场强稍高一些。在支撑件11、12内，以及第一半模2的侧壁8内，除了它们与边界壁10邻接的点之外，场减弱可以忽略不计。在模腔13内，在与支撑件11、12相对的点处，出现局部严格限制的场强增加，类似地出现在中空空间15的底部。然而，这种影响极其轻微。如上所述，这与支撑件11、12内的场减弱可以忽略不计的事实相关联。

支撑件11、12中几乎消失的场减弱起初令人惊讶。考虑到介电特性，可以预计边界壁10的数量级的场减弱。支撑件11、12中的这种场减弱还将导致模腔13中的场与支撑件11、12中的场相比明显缺乏均匀性，并且难以处理。然而，本发明的发明人通过理论考虑、模拟和测试已经确定不存在这种效果，这使得本发明的实施仍然可行。如果将电容器板4、5之间的布置在横向方向上划分为小元件，并且然后首先单独考虑这些元件，并且然后将其叠加，则可以对这种行为进行理论解释。如果一个这样的元件包含介电材料的支撑件11、12，则实际上会在那里发生场减弱。然而，由在相邻元件的边界区域(即延伸到相邻元件上方的一侧)发生的场强化叠加和消除这种情况。

在相同模型的基础上，进行了进一步模拟，其中，中空空间15被完全填充有相对介电常数约为εr＝3.2的电介质，并且模腔13被完全填充有相对介电常数约为εr＝1.3的电介质(图11)。它显示了第二半模3整个区域中的场明显减弱(更准确地说，在左侧较高的区域中，场减弱较低，约为1至1.25E5 V/m，而在右侧较低的区域，场减弱最多，约为0.75E5 V/m)，并且在模腔13的整个区域中的场明显加强(更准确地说，在左侧较低的高区域，场增强较大，超过2.5E5 V/m，而在右侧较高侧的区域，场增强较小，约为1.75至2E5 V/m)。

上面已经表明，在用于通过使用电磁波焊接泡沫颗粒来生产颗粒泡沫部件的工具中，介电材料的半模结构具有到模腔13的边界壁10以及支撑件11、12，其在背向模腔的一侧形成中空空间15，使得可以在模腔13中产生具有良好均匀性的电磁场。通过将修整体30、50可选地、有针对性地和选择性地引入到中空空间15中，半模并且因此工具变得能够修整，即模腔13中的电磁场可以以有针对性的方式受到影响。

本发明的改进提供了另一实施例，即在发泡过程期间可以改变半模的修整。这里的发泡过程涵盖了从引入泡沫颗粒到去除颗粒泡沫部件的时间段。当然，这并不排除在发泡过程之前和/或之后对修整进行更改。为此，流体形式的修整体被使用并且该流体经由修整流体管线被送到一个或多个中空空间和/或从一个或多个中空空间被带走。半模和/或相关的电容器板被设计成使得在发泡过程期间也会发生这种情况，即特别是在工具被安装在电容器板之间和/或模腔闭合的情况下。可替代地或附加地，还可以经由位于半模和电容器板之间的修整流体供应单元来实现修整流体的供应/移除。例如，水、油或粘性流体(例如凝胶)可被用作修整流体。优选地选择具有低相对介电常数的流体作为修整流体。在该实施例中，通过有针对性地将修整流体引入到中空空间15中或从中移除，可以补偿由于在发泡过程期间水(蒸汽)从模腔13中逸出而引起的相对介电常数的变化。

在一个实施例中，孔130被设置在侧壁11和杆12中，并连接第二半模3中的中空空间15以用于连通的目的(图13)。在所描绘的变型实施例中，每个孔130从一侧穿过侧壁11，连续穿过半模3的整个长度或宽度，穿过位于一条线上的所有杆12，直到位于线上的最后的中空空间15，并且在每种情况下在侧壁11中形成至少一个开口131。附接在开口131之一处的是带有阀的修整流体供给连接件132，其经由供给泵133被连接到修整流体供应罐134。附接到另一个开口131的是带有阀的修整流体排放连接件135，其经由修整流体排放泵136被连接到修整流体供给泵133。附接到另一个开口131的是带有阀的进气连接件137，而带有阀的排气连接件138被附接到最后一个开口131。进气连接件137和排气连接件可以各自配备有流体锁。进气连接件137可以被连接到压缩空气罐或供气泵，并且排气连接件138可以被连接到真空罐或真空泵。

为了用修整流体填充中空空间15，打开修整流体供给连接件132和排气连接件138，并且将供给泵133设置为工作，以便将修整流体从修整流体供应罐134馈送到中空空间15。由于经由孔130的连通连接，到达所有中空空间15。多余的空气可以通过排气连接件138逸出。当中空空间15充满预定量的修整流体时，修整流体供给连接件132和排气连接件138关闭，并且供给泵133被关掉。可以预先确定修整流体的量。可以例如通过供给泵133处的流量测量来确定达到预定量，或者通过将后者设计为计量泵来确保。可替代地，可以通过触发排气连接件138的流体锁来检测中空空间15的完全填充。

为了清空中空空间15，打开修整流体排放连接件135和进气连接件137，并把修整流体排放泵136投入运行，以便从半模3中抽出修整流体并将其返回到修整流体供应罐134。因此，修整流体也可以在回路中移动。由于孔130的连通连接，到达所有中空空间15。中空空间15可以经由进气连接件137保持不加压，或者可以通过压缩空气辅助去除修整流体。当中空空间15已被清空时，修整流体排放连接件135和进气连接件137被关闭并且修整流体排放泵136被关掉。

如果相应的泵133、136具有合适的锁定装置，则修整流体供给连接件132和/或修整流体排放连接件135每个可以任选地被设计为没有阀。可选地，泵133、136可以与相应的修整流体连接件132、135集成，或附接到后者，或者修整流体连接件132、135的阀可以与相应的泵133、136集成或附接到相应的泵133、136。

在所示实施例变型例中，每个孔130终止于位于孔线上的最后一个中空空间15。可替代地，孔130还可以经由最后一个中空空间15穿过相邻的侧壁11。这增加了连接选择并且以这种方式也有利于适应设备侧的环境。可以用盲塞封闭侧壁11中不需要的开口。

在一个实施例变型例中，可以在相对于半模3的高度的第一平面上制造孔130，并且可以在更高的第二平面上制造另外的孔(未明确示出)，其中修整流体连接件132、135被连接到第一平面上的开口131，并且进气连接件137和排气连接件138被连接在第二平面上。然后由盲塞封闭侧壁11中不需要的开口。

在半模3的生产中，可以使用增材制造工艺在侧壁11和杆12中设置孔替代钻孔。同时，还可以在杆12中进行附加连接，而无需从外部钻孔。这也可以避免在侧壁11中需要不必要的开口。

在另一实施例中，在上半模3的每个中空空间15中设置盖140，将每个中空空间划分成盖140下方的修整室142和盖140上方的压力室141(图14)。由安装在修整室142中的相应压缩弹簧148向上推动盖140。通过盖140中和与上半模3邻接的电容器板5中的相应孔，修整流体管线143延伸到每个中空空间15的修整室142中。修整流体管线143在工具外部一起运行并被连接到修整流体阀144，这里以方向阀的形式。通过修整流体阀144，在第一切换位置，修整流体可以经由修整流体供给泵133从修整流体供应罐134被供给到修整流体管线143中。在第二切换位置，修整流体管线143被连接到在修整流体供应罐134中的回流管线。在第三切换位置(空档位置)，修整流体阀144的所有连接都被阻断。通过电容器板5中的其它孔，压缩空气管线145延伸到每个中空空间15的压力室141中。压缩空气管线145在工具外部汇聚并被连接到压缩空气阀146，其在这里以方向阀的形式。在第一切换位置(空档位置)，压缩空气管线145被连接到大气。在第二切换位置，压缩空气管线145被连接到压缩空气罐147。

为了用修整流体填充中空空间15，修整流体阀144从空档位置被切换到第一切换位置，其中在第一切换位置的压缩空气阀146连接到大气，并且供给泵133被设置处于工作中，以从修整流体供应罐134通过修整流体管线143将修整流体供给到中空空间15中的修整室中。由于经由修整流体管线143与修整流体供给泵133的单独连接，因此所有中空空间15会快速并同时充满修整流体。当中空空间15中的盖140被向上按压时，多余的空气可以经由压缩空气阀146逸出。当中空空间15充满预定量的修整流体时，修整流体阀144被切换到空档位置，从而阻断任何修整流体的流动，并且供给泵133被关掉。通过向上按压盖140的压缩弹簧148的作用，修整流体的量可以在各个中空空间15之间被均衡。可以例如通过供给泵133处的流量测量来确定达到预定量，或通过将后者设计为计量泵来确保。

为了排空中空空间15，将修整流体阀144切换到第二切换位置，并且将压缩空气阀切换到第二切换位置，以便向中空空间15的压力室141供应压缩空气。压力室141中的压缩空气将盖140向下压，使得修整室142中的修整流体被压入修整流体管线143并从半模3流出，并返回到修整流体供应罐134中。因此，还可以循环修整流体。由于经由压缩空气管线145与压缩空气罐147的单独连接，因此会同时并快速地排空所有中空空间15。当该过程已被完成时，修整流体阀144被切换到空档位置，并且压缩空气阀146再次被连接到大气。

在修改(未详细示出)中，修整流体管线143可以单独被连接到每个中空空间15的相应修整流体阀。修整流体阀可以被附接到电容器板5，或者被容纳或组合在单独的控制单元中。这里，修整流体阀可以是与修整流体阀144相同的设计，并且通过各自不同的路径经由共同的修整流体供给管线与修整流体供给泵133连接，或者经由共同的修整流体回流管线与修整流体供应罐134连接。

在进一步的修改(未详细示出)中，压缩空气管线145可以被单独连接到每个中空空间15的相应压缩空气阀。压缩空气阀可以被附接到电容器板5，或者被容纳或组合在单独的控制单元中。在此，压缩空气阀可以是与压缩空气阀146相同的设计，并且通过各自不同的路径经由共同的压缩空气管线与压缩空气罐147连接，或者如果适用的话，经由共同的排气管线连接到大气。

在进一步的修改(未详细示出)中，修整流体管线143和/或压缩空气管线145的部分可以被分别地附接到电容器板5的内部和/或外部。同时，在电容器板5中的孔例如可以设置有螺纹，使得修整流体管线143和/或压缩空气管线145的内部部分可以被螺纹连接到电容器板5的内部，并且修整流体管线143和/或压缩空气管线145的外部部分可以被螺纹连接到电容器板5的外部。例如，修整流体管线143的内部部分可以是具有螺纹端的管段。此外，修整流体管线143的内部部分可以具有不同的长度，这取决于待供应的中空空间15的深度。

在最后提到的修改的改进中，可以设置连接板(未详细示出)，其承载着朝向中空空间15的修整流体管线143和/或压缩空气管线145的部分。在此，修整流体管线143的部分例如可以是管段的形式，这些管段被牢固地连接到连接板或者可以被附接到连接板，例如使用螺钉、插入或粘合在合适的孔中。压缩空气管线145的部分可以以类似的方式被设计，并且附接或者是相应孔的简单开口，因为压缩空气管线145不需要延伸到中空空间15中。同时，电容器板中的孔可以与中间板中的孔对齐，使得附接到连接板上的修整流体管线143和/或压缩空气管线145的部分可以从外部通过孔被插入电容器中板5，从而也确保连接板和电容器板的可靠对准。然后将修整流体管线143和压缩空气管线145的外部部分附接到连接板的外侧。连接板可以由例如金属或塑料制成。可以通过提供板和管以常规方式制成连接板，在适用的情况下进行适当的机加工和组装。可替代地，包括线路143、145的任何管道的连接板可以通过增材制造工艺被制成一体。

在一种变型实施例中，连接板位于/可以位于半模3和电容器板5之间。在这种情况下，电容器板5中的孔也可以与中间板中的孔对齐。然而，然后，将修整流体管线143和压缩空气管线145的位于外部的部分附接到电容器板5的外侧。此外，在该变型实施例中，短管部分可以作为压缩空气管线145的部分位于连接板的外侧，并且可以插入到电容器板的相应孔中，以便在这种情况下，也确保连接板和电容器板的可靠对准。如果该变型实施例的连接板由金属制成，则它可以作为电容器板5在产生电磁场方面的功能部件。如果该变型实施例的连接板由塑料制成，它能够有助于半模3的介电效应。

在进一步的修改中，可以提供连接板150(图15)，其容纳或具有修整流体管线143和压缩空气管线145的部分，其中朝向半模的管线143、145的部分在连接板150的表面中打开，并且管线143、145的朝外的部分在连接板150的侧边缘处或多个侧边缘处打开。在那里还可以设置带有阀的开关单元。具体地，连接板150可以具有长方体形状，其具有内表面151、与内表面151相对的外表面152、连接内表面151和外表面152的第一侧面153、与第一侧面153邻接的第二侧面154、以及分别与第一侧面153和第二侧面154相对的其它侧面。内表面151具有第一组孔155和第二组孔157，每个孔155承载管段156。第一侧面153在靠近外表面152的平面中承载一组第三孔158，每个孔在第一组孔155的一行上汇合。第二侧面154在靠近内表面151的平面中承载一组第四孔159，每个孔在第二组孔157的一行上汇合。第一组孔155相对于第二组孔157斜向偏移，并且第三组孔158相对于第四组孔159垂直偏移，因此第一组孔155仅与第三组孔158连通，反之亦然，并且第二组孔157仅与第四组孔159连通，反之亦然。因此，具有管段156的第一组孔155和第三组孔158分别形成修整流体管线143的部分，并且第二组孔157和第四组孔159分别形成压缩空气管线145的部分(参见图14)，并且修整流体管线143与压缩空气管线145没有重叠。

孔158、159的开口可以通过相应的管线部分或连接单元彼此连接。所有孔155、157、158、159优选地为盲孔形式。如果它们是通孔形式，则应该用盲塞封闭每个孔的一侧。

尽管未详细示出，但是第三组孔158可以通过第二侧面154或与前者相对的侧面中的第一集合孔彼此连接，并且第四组孔159可以通过第一侧面153或与前者相对的侧面中的第二集合孔彼此连接。第三组和第四组的孔158、159然后可以由盲塞封闭，并且仅第一集合孔需要被连接到修整流体阀144，以及第二集合孔需要被连接到压缩空气阀146。

不用说，图15中的孔155、157、158、159的具体布置应被理解为纯粹示例性的。特别地，第三组和第四组的孔158、159还可以形成在单个侧面153或154上，在这种情况下甚至形成在单个平面上，而不会在修整流体管线143和压缩空气管线145之间发生重叠。然而，图15中所示的布置具有这样的优点，即从技术连接的角度来看，介质修整流体和压缩空气彼此分离。

另外，关于前面描述的连接板的关于布局、材料和生产方法做出的解释可以同样地被转移到这里描述的连接板150。

在进一步的修改中，还可以设置盖板160。这被布置在半模3和电容器板5之间，并且具有延伸到中空空间15中并且限制它们的体积的几个突出部(图16)。类似于图13中所示的布置，一个或多个孔130可以被设置在上半模3中，在至少一个侧壁11中形成用于修整流体和切穿至少一个杆12的连接开口，以便通过流体连通连接半模3的几个中空空间15。孔的布置原则上可以根据需要进行，只要修整流体可以被供给到所有中空空间和从所有中空空间中移除或被引导穿过所有中空空间。突出部161的尺寸优选地使得保留在中空空间15中的体积基本上具有相同的高度，但这也是可选的并且可以适应需要。在变型实施例中，突出部161可以是不同高度的可互换元件，其可以被附接到盖板。一个或多个孔130被设计成其位于由突出部161留下的体积范围内，并且此外以这样的方式，中空空间15中剩余的所有体积都可以填充有修整流体，并且尽可能在之后完全被清空。因此，例如在图16中，穿过右侧壁11顶部处的孔130形成的开口可以用作用于修整流体的供给连接件，并且穿过左侧壁11底部处的孔130形成的开口可以用作用于修整流体的排放连接件，从而可以利用重力来供应和移除修整流体。原则上可以通过铸造工艺、通过深拉板材、通过从实心件铣出和/或钻孔或通过添加工艺制成盖板160。在增材工艺(3D打印)的情况下，不需要钻孔，而是可以随着盖板160的增材形成一次性制造所有连接开口。

在另一实施例中，可以设置盖170，每个盖170被布置在具有垂直移动设施的中空空间15中的一个中，并且可以经由附接到顶部电容器板5的挺杆171和提升驱动器172单独调节高度(图17)。挺杆171被安装在顶部电容器板的孔173中。挺杆171可以为螺纹杆形式，被拧入设置有内螺纹的孔173中，并且可以经由驱动槽(未详细示出)以旋转驱动形式由提升驱动器172转动，使得通过转动进入(螺纹)孔173，可以实现高度调节。用于高度调节的其它设施在本技术中是众所周知的，并且可以根据需要替代地被使用。如图17所示，设置至少一个孔130以向中空空间15供应修整流体；在这方面，上述给出的解释适用。通过高度调节，盖能够单独限定中空空间15的体积(图16)。因此，半模的相对介电常数不仅可以局部匹配，还可以在发泡工艺过程中变化。此外，还可以通过关闭盖来辅助穿过孔130排出修整流体。

当然，上述与上半模3相关的所有内容都相应地和类似地适用于下半模2。

根据另一实施例，半模2、3中的一个还可以具有一个或多个侧开口14，模具主体30可以插入其中并从侧面移除(图18A，移动方向180)。模具主体30可以是具有底座181和几个长方体尖头182的梳状(图18B)。可替代地，可以使用多个单独的长方体模具主体30，如果适用，长方形模具体30可以在单独的控制下被移入和移出中空空间15。具有这种半模2、3和模具主体30的工具系统尤其适用于(但不仅适用于)借助电磁波生产颗粒泡沫部件。在一个改进中，可以提供与上述形状相同但高度较低的板形式的多个模具主体30；它们一起填充中空空间15，并且可以在单独控制下被移入和移出中空空间15(图18C)。

泵133、136、连接件132、135、137、138、阀144、146、罐134、147、管线143、145和其它管道系统可以单独地和以任何布置和/或子组合成为修整流体供应系统的一部分。用于控制所描述的所有过程操作的控制单元，包括启动电机、泵、阀，以及提供合适的传感器以便根据需要为控制单元提供过程和状态数据，是理所当然的并且不需要进一步解释。

上面已经借助实施例完整地描述了本发明。然而，本发明仅由所附独立权利要求限定并且由从属权利要求进一步发展。在实施例包含超出从属权利要求的个别特征的情况下，这些特征仅用于说明，而不旨在限制本发明，即使它们可能包含进一步的创造性思想。除非明确排除，否则所有关于实施例、变型实施例、替代方案或选项所描述的特征也将与所有其它实施例、变型实施例、替代方案或选项相关。此外，关于实施例、变型实施例、替代方案或选项所描述的所有特征，也单独地或以任何期望的彼此子组合和/或与其它实施例、变型实施例、替代方案或选项的特征子组合，在每种情况下限定了本发明的独立主题。

附图标记列表

1 工具

2 第一(下)半模(模具半模)

3 第二(上)半模(冲头半模)

4 第一电容器板(底部电容器板)

5 第二电容板(顶部电容器板)

6 波导连接

7 底座

8 侧壁

9 填充孔

10 边界壁

11 侧壁(支撑件)

12 杆(支撑件)

13 模腔

14 开口

15 中空空间

30 修整体

41 台阶

42 边缘

43 锁定元件

50 修整体

61 流体流入孔

62 流体出口孔

63 流体通流孔

64 流体流动连接件

65 流体返回连接件

66 阀

67 流体源

70 装置

71 供应罐

72 填充软管

73 压力机

74 压力机台

75 压力机冲头

76 气缸-活塞单元

77 框架

78 波导

79 波发生器

80 电压源

81-83 区域

130 孔

131 开口

132 修整流体供给连接件(阀)

133 修整流体供给泵

134 修整流体供应罐

135 修整流体排放连接件(阀)

136 修整流体排放泵

137 进气连接件(阀)

138 排气连接件(阀)

140 盖

141 压力室

142 修整室

143 修整流体管线

144 修整流体阀

145 压缩空气管线

146 压缩空气阀

147 压缩空气罐

148 压缩弹簧

150 连接板

151 内表面(至工具)

152 外表面(至电容器板)

153、154 侧面

155 孔(第一组)

156 管段

157 孔(第二组)

158 孔(第三组)

159 孔(第四(组))

160 盖板

161 突出部

170 盖

171 挺杆

172 提升驱动器

173 孔

上述列表是说明书的组成部分。

Claims (24)

1.一种用于通过使用电磁波焊接泡沫颗粒来生产颗粒泡沫部件的工具，所述工具包括两个半模，所述两个半模界定模腔，其中所述两个半模中的至少一个由对电磁波透明的材料制成并具有界定所述模腔的边界壁和一个或多个支撑件，所述一个或多个支撑件用于支撑电容器板上的所述边界壁以及形成一个或多个中空空间，所述电容器板在背向所述模腔的一侧上。

2.根据权利要求1所述的工具，其中，以基本恒定的厚度制成所述边界壁。

3.根据权利要求1所述的工具，其中，所述支撑件大致平行于冲压方向延伸，其中所述两个半模在操作中通过压力机被压制在一起。

4.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具具有用于回火介质的连接件，所述回火介质可以流过所述一个或多个中空空间。

5.根据权利要求1所述的工具，其中，所述两个半模中的至少一个被设计用于通过所述一个或多个支撑件和/或所述一个或多个中空空间修整所述半模，以便影响所述模腔中的电磁场。

6.根据权利要求1所述的工具，其中，所述中空空间或所述多个中空空间中的至少一个具有开口，修整体可通过所述开口被插入到所述中空空间中。

7.根据权利要求6所述的工具，其中，所述开口面向背离所述模腔的一侧。

8.根据权利要求6所述的工具，其中，所述中空空间或所述多个中空空间中的至少一个具有用于将修整体定位和/或固定在所述中空空间中的成形或锁定元件。

9.根据权利要求1所述的工具，其中，所述一个或多个半模具有至少一个用于修整流体的连接件，所述修整流体尤其是液体或油性或粘性流体，所述连接件被连接到所述一个或多个中空空间中的至少一个，其中连接多个中空空间以用于彼此流体连通，或多个中空空间的至少部分体积以流体密封性彼此分隔开。

10.根据权利要求9所述的工具，其中，所述一个或多个半模具有至少一个用于压缩空气和/或真空的连接件，所述连接件被连接到所述一个或多个中空空间中的至少一个，其中，用于压缩空气和/或真空的所述一个或多个连接件被布置在比用于修整流体的所述一个或多个连接件更高的平面上。

11.根据权利要求4所述的工具，其中，通过所述支撑件中的连接开口连接所述中空空间，其中所述连接开口或一组连接开口与在侧壁中形成的用于回火介质、修整流体、压缩空气或真空中的连接件中的至少一个齐平。

12.根据权利要求1所述的工具，其中，所述半模中的每个由对电磁波透明的材料制成，并具有所述边界壁和所述一个或多个支撑件。

13.用于生产颗粒泡沫部件的工具系统，其中，所述工具系统包括根据权利要求1所述的工具、以及被设计用于插入所述中空空间或所述中空空间中的至少一个中的至少一个修整体，和/或具有修整流体供应装置，所述修整流体供应装置被设计用于向所述一个或多个半模供应修整流体。

14.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述修整体由相对介电常数(εr)至少为2的材料制成。

15.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述修整体由实心体制成或通过将凝固材料浇注到一个或多个所述中空空间中来制造。

16.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述修整体被设计为用于插入到所述中空空间中或所述中空空间中的至少一个的插入体。

17.根据权利要求16所述的工具系统，其中，所述修整体具有用于定位和/或固定在所述中空空间中或所述中空空间中的至少一个中的成形元件或锁定元件，或者可以通过摩擦锁定被固定在所述中空空间或所述中空空间中的至少一个中。

18.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述修整体被设计使得所述修整体仅填充所述中空空间或其中一个所述中空空间的部分区域，其中所述部分区域是位于远离所述模腔的部分区域。

19.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述工具系统包括不同尺寸和/或具有不同相对介电常数(εr)的不同材料的修整体。

20.根据权利要求13所述的工具系统，其中，所述工具系统具有连接板，所述连接板将被布置在电容器板和所述工具的一个半模之间，或被布置在电容器板背离所述工具的半模的一侧上，并且所述连接板具有介质连接件和/或介质通道和/或介质开口，用于从外部向所述半模的所述中空空间供应介质或从所述半模的所述中空空间向外部移除介质，其中所述连接板具有管段，当所述连接板按规定被装配时，所述管段延伸到所述半模的所述中空空间中。

21.一种用于通过使用电磁波焊接泡沫颗粒来生产一个或多个颗粒泡沫部件的方法，其中具有形成模腔的半模的工具被布置在两个电容器板之间，所述模腔填充有泡沫颗粒，通过将所述两个半模合在一起来闭合所述工具，并且具有所述泡沫颗粒的所述工具受到电磁波，尤其是无线电波或微波的影响，所述电磁波经由所述电容器板引入到所述模腔，其中所述泡沫颗粒被所述电磁波加热并至少部分地熔合或烘烤在一起，其中，使用根据权利要求1所述的工具来实施所述方法。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，可以在所述中空空间或至少一个所述中空空间中提供一个或多个修整体或修整流体，以便影响所述模腔中的电磁场。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，根据所述泡沫颗粒的焊接质量，改变所述工具中一个或多个修整体或修整流体的布置，以便调节所述模腔中的所述电磁场的影响。

24.根据权利要求21所述的方法，其中，在发泡过程期间，改变所述工具中一个或多个修整体或修整流体的布置，以便对所述模腔中的电磁场产生动态影响。