DE102004049060B4 - Process for the production of shaped articles from polymer foam particles - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polymerschaumpartikeln (1) mit folgenden Schritten:
Einbringen von Polymerschaumpartikeln (1) in eine Form (3, 10),
Schließen der Form (3, 10),
Einleiten eines aus einem Mikrowellen absorbierenden Medium gebildeten Dampfs (D) in einen von der Form (3, 10) umgebenen Formhohlraum (6), wobei eine Dampftemperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des die Polymerschaumpartikel (1) bildenden Polymers liegt,
Beaufschlagen der Polymerschaumpartikel (1) mit dem Dampf (D), und
Beaufschlagen der vom Dampf (D) umspülten Polymerschaumpartikel (1) mit Mikrowellenenergie, so dass zumindest in den Innenbereichen des Formhohlraums (6) der die Polymerschaumpartikel (1) umspülende Dampf (D) auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers aufgeheizt wird.Process for the production of a shaped article from polymer foam particles (1) with the following steps:
Introducing polymer foam particles (1) into a mold (3, 10),
Closing the mold (3, 10),
Introducing a vapor (D) formed from a microwave absorbing medium into a mold cavity (6) surrounded by the mold (3, 10), wherein a steam temperature is below a melting temperature of the polymer forming the polymer foam particles (1),
Applying the polymer foam particles (1) with the steam (D), and
Applying microwave energy to the polymer foam particles (1) soaked around the steam (D), so that the steam (D) flowing around the polymer foam particles (1) is heated to a temperature above the melting temperature of the polymer, at least in the inner regions of the mold cavity (6).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polymerschaumpartikeln.The The invention relates to a method for producing a shaped body Polymer foam particles.

Bei einem aus der WO 90/08642 A1 bekannten Verfahren werden geschäumte oder vorgeschäumte Polymerpartikel mit einem Mikrowellen absorbierenden Medium versetzt und in eine Form eingebracht. Anschließend wird das Mikrowellen absorbierende Medium mittels Mikrowellenenergie erhitzt und verdampft. Der Dampf verteilt sich gleichmäßig in der Form, insbesondere in den Zwischenräumen der Polymerpartikel. Durch die Temperatur des Dampfs werden die Polymerpartikel miteinander verschweißt. Die Temperatur des Dampfs kann durch Aufbringen eines Drucks in der Form erhöht werden.At one of the WO 90/08642 A1 Foamed or prefoamed polymer particles are mixed with a microwave-absorbing medium and introduced into a mold. Subsequently, the microwave absorbing medium is heated and evaporated by means of microwave energy. The vapor is evenly distributed in the mold, especially in the interstices of the polymer particles. By the temperature of the steam, the polymer particles are welded together. The temperature of the steam can be increased by applying a pressure in the mold.

Aus Ziegler, Maik: Verarbeitung und Werkstoffverhalten von extrudierten Polypropylen-Partikelschäumen/Maik Ziegler – Stuttgart: Fraunhofer IRB-Verl., 2000 (Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT; Bd. 31) ist ein ähnliches Verfahren bekannt. Dabei werden die in der Form aufgenommenen Polymerpartikel mit Wasser benetzt. Anschließend wird das Wasser unter Verwendung von Mikrowellenenergie in Heißdampf umgewandelt und damit die Polymerschaumpartikel miteinander verschweißt. Zur Erzeugung des Heißdampfs ist die Einkopplung hoher Mikrowellenenergie erforderlich. Dabei kann es innerhalb eines von der Form umschlossenen Hohlraums zu lokalen Überhitzungen oder so genannten hot-spots kommen. In diesen Bereichen kann die Temperatur soweit ansteigen, dass die Polymerschaumpartikel unerwünschterweise zerstört werden. Mit dem bekannten Verfahren ist insbesondere eine fehlerfreie Herstellung besonders dickwandiger Formkörper oder Formblöcken nicht gewährleistet.Out Ziegler, Maik: Processing and material behavior of extruded Polypropylene particle foams / Maik Ziegler - Stuttgart: Fraunhofer IRB Verl., 2000 (Scientific Series of the Fraunhofer ICT; Vol. 31) is a similar one Known method. In the process, the polymer particles taken up in the mold become wetted with water. Subsequently The water is converted into superheated steam using microwave energy and thus the polymer foam particles welded together. to Generation of superheated steam the coupling of high microwave energy is required. there it may be within a cavity enclosed by the mold too local overheating or so-called hot-spots come. In these areas, the Temperature rise so far that the polymer foam particles undesirable be destroyed. With the known method is in particular a faultless production particularly thick-walled shaped body or shape blocks not guaranteed.

Aus der DE 198 60 611 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polymerschaumpartikeln bekannt, bei dem die Polymerschaumpartikel zunächst in einen Kunststoffbeutel gefüllt werden, welcher anschließend evakuiert wird. Der Kunststoffbeutel wird in eine Werkzeugkavität eingelegt und anschließend in Form gebracht. Die Polymerschaumpartikel absorbieren Mikrowellenenergie. Sie werden mit Hilfe von Mikrowellenenergie erhitzt und miteinander verschweißt. Das bekannte Verfahren eignet sich lediglich zur Verarbeitung Mikrowellen absorbierender Polymerschaumpartikel.From the DE 198 60 611 C1 a process for the production of moldings from polymer foam particles is known, in which the polymer foam particles are first filled in a plastic bag, which is subsequently evacuated. The plastic bag is placed in a mold cavity and then brought into shape. The polymer foam particles absorb microwave energy. They are heated by microwave energy and welded together. The known method is only suitable for processing microwave-absorbing polymer foam particles.

Die DE 196 48 093 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung strangförmiger Körper aus Kunststoffschaum-Beads. Dabei werden die Kunststoffschaum-Beads mit Wasser benetzt, anschließend mittels einer Förderschnecke komprimiert und dann unter Einwirkung von Mikrowellenenergie miteinander verschweißt. Beim Benetzen der Kunststoffschaum-Beads mit Wasser kann es zur Bildung von Klumpen kommen. Das wiederum kann dazu führen, dass eine Form nicht homogen mit den Kunststoffschaum-Beads gefüllt wird. Es kann zur Bildung von Hohlräumen oder zumindest zu einer ungleichmäßigen Dichteverteilung im Formkörper kommen.The DE 196 48 093 A1 describes a method for producing strand-shaped bodies from plastic foam beads. The plastic foam beads are wetted with water, then compressed by means of a screw conveyor and then welded together under the influence of microwave energy. When wetting the plastic foam beads with water, lumps may form. This in turn can lead to a mold not being filled homogeneously with the plastic foam beads. It can lead to the formation of voids or at least to an uneven density distribution in the molding.

Die DE 198 29 562 A1 offenbart ein Verfahren zum thermischen Verbinden von geschäumten Polymerpartikeln zu Formteilen. Dabei werden die Polymerpartikel mit Wasser benetzt, zwischen Trägerbändern komprimiert und mittels der Trägerbänder an einer Mikrowelleneinrichtung vorbeigeführt. Mittels der Mikrowellenenergie werden die Polymerpartikel beim Vorbeiführen miteinander verschweißt.The DE 198 29 562 A1 discloses a method for thermally bonding foamed polymer particles to moldings. In this case, the polymer particles are wetted with water, compressed between carrier tapes and passed by means of the carrier tapes to a microwave device. By means of the microwave energy, the polymer particles are welded together when passing.

Die DE 197 07 136 A1 offenbart ein Verfahren zum Ausschäumen oder zur Schaumbeschichtung von Bauteilen. Dabei wird auf das Bauteil eine polar eingestellte schäumbare Masse aufgebracht und anschließend durch Mikrowellenenergie erwärmt und dabei aufgeschäumt. Das bekannt Verfahren eignet sich lediglich für solche Massen, welche mittels Mikrowellenenergie aufschäumbar sind.The DE 197 07 136 A1 discloses a method for foaming or foam coating components. In this case, a polar set foamable composition is applied to the component and then heated by microwave energy and thereby foamed. The known method is only suitable for those masses which can be foamed by means of microwave energy.

Aus der DE 196 33 467 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus Kunststoff bekannt. Dabei ist ein Trägermaterial aus einem im Wesentlichen für Mikrowellen durchlässigen Polymer und eine damit verbundene poröse Schicht aus einem Polymer mit Mikrowellen absorbierenden Eigenschaften hergestellt. Das vorgenannte Polymer ist außerdem mit einem Treibmittel versetzt. Durch die Einwirkung von Mikrowellenenergie kann eine Temperatur erzeugt werden, bei der das Treibmittel sich zersetzt. Ein dabei entstehender Polymerschaum wird mit dem Trägermaterial zur Bildung des Verbundkörpers verschweißt.From the DE 196 33 467 A1 a method for the production of composite bodies made of plastic is known. In this case, a carrier material made of a substantially permeable to microwave polymer and an associated porous layer of a polymer having microwave-absorbing properties. The aforementioned polymer is also added with a blowing agent. By the action of microwave energy, a temperature can be generated at which the blowing agent decomposes. A resulting polymer foam is welded to the substrate to form the composite.

Die DE 198 19 750 A1 beschreibt einen Verbundwerkstoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Dabei wird ein aus expandiertem Polypropylen (EPP) hergestellter Partikelschaum mit Wasser versetzt und unter Einwirkung von Mikrowellenenergie auf Schmelztemperatur gebracht. Dabei wird eine an der Oberfläche des Formteils vorgesehene Mischfaserschicht mit dem Bauteil verschweißt.The DE 198 19 750 A1 describes a composite material and a method for its production. In this case, a foam made of expanded polypropylene (EPP) is mixed with water and brought to melting temperature by the action of microwave energy. In this case, an intended on the surface of the molding mixed fiber layer is welded to the component.

Die EP 0 425 886 A2 betrifft ein Verfahren zum Aufschäumen von Polymerpartikeln. Die Polymerpartikel sind mit einem Treibmittel imprägniert. Das Treibmittel wird durch Mikrowellenenergie aufgeheizt. Zusätzlich kann zum Aufheizen des Treibmittels eine Heißluftheizung, eine Heißwasser- oder Heißdampfheizung verwendet werden.The EP 0 425 886 A2 relates to a method for foaming polymer particles. The polymer particles are impregnated with a blowing agent. The propellant is heated by microwave energy. In addition, a hot air heater, a hot water or superheated steam heater can be used to heat the propellant.

Die DE 30 32 246 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formlings aus Polymerschaumpartikeln. Die Polymerschaumpartikel werden zunächst ohne externe Heißdampfzufuhr vorexpandiert, anschließend in eine Form gefüllt und nachfolgend mittels Heißdampf verschweißt. Das Vorexpandieren erfolgt durch eine Vorerhitzung der Partikel mittels Energie, beispielsweise unter Einwirkung von Mikrowellen.The DE 30 32 246 A1 relates to a process for producing a molded article of polymer foam particles. The polymer foam particles who the first pre-expanded without external steam supply, then filled into a mold and then welded by means of superheated steam. The pre-expanding takes place by means of preheating the particles by means of energy, for example under the action of microwaves.

Des Weiteren ist es nach dem Stand der Technik allgemein bekannt, in einer geschlossenen Form aufgenommene Polymerschaumstoffpartikel durch Einleiten von überhitztem Dampf miteinander zu verschweißen. Dabei tritt allerdings das Problem auf, dass ein Verschweißen vor allem im Bereich von an das Werkzeug angeschlossenen Dampfdüsen stattfindet. Die verschweißten Polymerschaumpartikel bilden eine Barriere für den überhitzten Dampf, so dass im Inneren des Formkörpers die Polymerschaumpartikel häufig nicht oder unvollständig verschweißt sind. Das bekannte Verfahren eignet sich insbesondere nicht zur Herstellung von Formkörpern mit einer großen Dicke.Of Furthermore, it is well known in the art that in by a closed mold absorbed polymer foam particles Initiation of overheated To weld steam together. However, the problem arises that a welding before especially in the area of steam nozzles connected to the tool. The welded Polymer foam particles form a barrier to the superheated steam, so that in the Interior of the molding the polymer foam particles frequently not or incomplete welded are. The known method is particularly not suitable for Production of moldings with a big one Thickness.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein universelles Verfahren angegeben werden, mit dem auf möglichst einfache und kostengünstige Weise Formkörper mit einer großen Dicke aus Polymerschaumpartikeln herstellbar sind.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. In particular, a universal method should be specified, with the on as possible simple and inexpensive Way moldings with a big one Thickness of polymer foam particles can be produced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved. Advantageous embodiments arise from the features of claims 2 to 12.

Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polymerschaumstoffpartikeln mit folgenden Schritten vorgesehen:
Einbringen von Polymerschaumpartikeln in eine Form,
Schließen der Form,
Einleiten eines aus einem Mikrowellen absorbierenden Medium gebildeten Dampfs in einen von der Form umgebenen Formhohlraum, wobei eine Dampftemperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des die Polymerschaumpartikel bildenden Polymers liegt,
Beaufschlagen der Polymerschaumpartikel mit dem Dampf, und
Beaufschlagen der vom Dampf umspülten Polymerschaumpartikel mit Mikrowellenenergie, so dass zumindest in den Innenbereichen des Formhohlraums der die Polymerschaumpartikel umspülende Dampf auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers aufgeheizt wird.According to the invention, a method for producing a shaped article of polymer foam particles is provided with the following steps:
Introducing polymer foam particles into a mold,
Closing the mold,
Introducing a vapor formed from a microwave absorbing medium into a mold cavity surrounded by the mold, wherein a vapor temperature is below a melting temperature of the polymer forming the polymer foam particle,
Impinging the polymer foam particles with the steam, and
Applying microwave energy to the polymer foam particles pervious to the steam, so that the vapor flowing around the polymer foam particles is heated to a temperature above the melting temperature of the polymer, at least in the inner regions of the mold cavity.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Formkörpern mit einer großen Dicke. Durch lokale Überhitzungen oder hot-spots bedingte Fehler im Inneren der Formkörper werden vorteilhafterweise vermieden. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig durchführbar. Es eignet sich insbesondere auch zur Herstellung von Formkörpern aus Polymerschaumpartikeln, welche keine Mikrowellen absorbieren.The inventive method is suitable for the production of moldings with a large thickness. Due to local overheating or hot spots are conditional errors inside the molded body advantageously avoided. The method is simple and inexpensive to carry out. It is particularly suitable for the production of moldings Polymer foam particles that do not absorb microwaves.

Nach einem wesentlichen Aspekt der Erfindung werden in die Form eingebrachte Polymerschaumpartikel zunächst mit einem Mikrowellen absorbierenden Medium, z. B. Wasserdampf, unter geringem Druck umspült. Damit werden eine homogene Füllung der Form sowie eine homogene Benetzung der Polymerschaumpartikel mit dem Medium gewährleistet. Die Temperatur des Mediums ist dabei vorteilhafterweise so gewählt, dass ein Verschweißen der Polymerschaumpartikel nicht stattfindet. Im Anschluss daran werden die mit dem Medium benetzten Polymerschaumpartikel mit Mikrowellenenergie beaufschlagt. Infolgedessen kommt es zu einer Temperatur- und/oder Druckerhöhung, wodurch ein Verschweißen der Polymerschaumpartikel erreicht wird. Dabei wird die Mikrowellenenergie besonders von kondensierten Anteilen des Dampfs absorbiert. Die kondensierten Phasen werden beim Beaufschlagen mit Mikrowellenenergie sofort wieder verdampft.To An essential aspect of the invention is incorporated into the mold Polymer foam particles first with a microwave absorbing medium, e.g. B. steam, lapped under low pressure. This will be a homogeneous filling the shape and a homogeneous wetting of the polymer foam particles ensured with the medium. The temperature of the medium is advantageously chosen so that a welding the polymer foam particle does not take place. After that become the wetted with the medium polymer foam particles with microwave energy applied. As a result, there is a temperature and / or Pressure increase, whereby a welding the polymer foam particle is achieved. This is the microwave energy especially absorbed by condensed portions of the vapor. The condensed phases are when exposed to microwave energy immediately evaporated again.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein für Mikrowellen undurchlässiges Werkzeug zu verwenden. Damit kann eine besonders hohe homogene Verteilung der Mikrowellenenergie innerhalb eines Werkzeughohlraums bzw. Formhohlraums erreicht werden. Die Polymerschaumstoffpartikel werden besonders gleichmäßig verschweißt.When it has proved to be particularly advantageous, one for microwaves impermeable Tool to use. This allows a particularly high homogeneous distribution the microwave energy within a mold cavity or mold cavity be achieved. The polymer foam particles become special evenly welded.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vor einer Beaufschlagung des Formhohlraums mit Mikrowellenenergie zunächst eine Oberfläche der im Formhohlraum aufgenommenen Polymerschaumpartikel mit dem Medium erhöhter Temperatur beaufschlagt werden, so dass die Polymerschaumpartikel an der Oberfläche verschweißt werden. Dazu kann in diesem Schritt auch der Druck im Formhohlraum erhöht werden. Infolgedessen kommt es zu einem oberflächlichen Verschweißen der Polymerschaumpartikel. Im Inneren befindliches Medium kann anschließend oder auch gleichzeitig durch Einkoppeln von Mikrowellenenergie auf eine zum Verschweißen geeignete Temperatur erhöht werden. Gleichzeitig kann dadurch im Inneren des Formkörpers auch der Druck erhöht werden.To an advantageous embodiment of the method can before a Applying to the mold cavity with microwave energy first a surface the received in the mold cavity polymer foam particles with the Medium increased Temperature are applied, so that the polymer foam particles on the surface be welded. For this purpose, the pressure in the mold cavity can be increased in this step. As a result, it comes to a superficial welding of Polymer foam particles. Inside the medium can then or at the same time by coupling microwave energy to a for weld together suitable temperature can be increased. At the same time, the pressure inside the molded body can also be increased.

Die Polymerschaumpartikel können beispielsweise aus Polyolefinen, wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder dgl. oder aus Polystyrol (PS), Copolymeren oder Polymer-Blends hergestellt sein. Vorteilhafterweise bestehen die Polymerschaumpartikel aus expandiertem Polyethylen (EPE), expandiertem Propylen (EPP), expandierbarem Polystyrol (EPS) oder Copolymeren hiervon. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, den Polymerschaumpartikeln ein Treib mittel zuzusetzen, welches sich bei der Einwirkung von Hitze und/oder Mikrowellen zersetzt. Die Polymerschaumpartikel können aber auch mit einem Treibmittel beladen sein, welches aus einem Mikrowellen absorbierenden Material hergestellt sein kann. Das ermöglicht ein weiteres Expandieren der Polymerschaumpartikel.The polymer foam particles may be made, for example, from polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP) or the like or from polystyrene (PS), copolymers or polymer blends. Advantageously, the polymer foam particles consist of expanded polyethylene (EPE), expanded propylene (EPP), expandable polystyrene (EPS) or copolymers thereof. According to a further advantageous embodiment, it is provided to add a blowing agent to the polymer foam particles, which decomposes on exposure to heat and / or microwaves. However, the polymer foam particles may also be loaded with a blowing agent which may be made from a microwave absorbing material. This allows further expansion of the polymer foam particles.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine aus einem für Mikrowellen undurchlässigen Material hergestellte Form. Es kann sich dabei um eine metallische Form handeln. Die Form ist zweckmäßigerweise mit Düsen zum Einblasen von heißem Dampf, z. B. Wasserdampf, versehen. Ferner weist die Form mindestens ein Mikrowellentransparentes Fenster auf, an dem ein mit einem Magnetron oder Klystron verbundener Mikrowellenhohlleiter angebracht ist. Anstelle des Magnetrons oder Klystrons können Hochfrequenzgeneratoren mit geeigneten Spulen oder Leistungstransistoren eingesetzt werden. Die Frequenzen der Mikrowellen erzeugenden Vorrichtungen liegen üblicherweise im Bereich von 300 MHz bis 30 GHz. Vorzugsweise werden die ISM-Frequenzen 435 MHz, 915 MHz und 2,45 GHz verwendet. Die für den jeweiligen Anwendungsfall optimal geeigneten Frequenzen können empirisch oder rechnerisch mittels Simulation ermittelt werden. Das Mikrowellentransparente Fenster kann beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Quarz oder Al2O3 hergestellt sein. Anstatt des Mikrowellenhohlleiters können auch Coaxialsysteme, Mikrowellenantennen und dgl. verwendet werden. Je nach herzustellendem Volumen des Formkörpers können auch mehrere Mikrowellen erzeugende Vorrichtungen vorgesehen sein, welche an verschiedenen Wänden der Form angebracht sein können.For carrying out the method according to the invention, in particular, a mold made of a microwave-impermeable material is suitable. It can be a metallic form. The mold is conveniently with nozzles for blowing hot steam, for. As water vapor, provided. Further, the mold has at least one microwave-transparent window to which a microwave waveguide connected to a magnetron or klystron is attached. Instead of the magnetron or klystron high frequency generators can be used with suitable coils or power transistors. The frequencies of the microwave generating devices are usually in the range of 300 MHz to 30 GHz. Preferably, the ISM frequencies 435 MHz, 915 MHz and 2.45 GHz are used. The frequencies which are optimally suitable for the respective application can be determined empirically or mathematically by means of simulation. The microwave-transparent window can be made, for example, from polytetrafluoroethylene (PTFE), quartz or Al 2 O 3 . Instead of the microwave waveguide, coaxial systems, microwave antennas and the like can also be used. Depending on the volume of the shaped body to be produced, it is also possible to provide a plurality of microwave-generating devices which can be attached to different walls of the mold.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Polymerpartikel im Bereich der Oberfläche eines daraus hergestellten Formteils durch Beaufschlagen mit Heißdampf verschweißt werden, dessen Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers liegt. Die Oberfläche des hergestellten Formteils befindet sich in der Regel in der Nähe einer Innenwand eines von der Form umschlossenen Formhohlraums. In diesem Bereich ist wegen Reflexionen der Mikrowellen an der Wand des Formhohlraums die Mikrowellenenergie u. U. sehr gering. Infolgedessen kann es sein, dass in diesem Bereich durch die Mikrowellenenergie hier kein vollständiges Verschweißen der Polymerschaumpartikel hervorgerufen wird. Insbesondere bei Blöcken oder sehr dickwandigen Bauteilen reicht mitunter auch die durch die Einkopplung der Mikrowellenenergie im Inneren der Form bewirkte Temperaturerhöhung nicht aus, um ein vollständiges Verschweißen der Polymerschaumpartikel im Bereich der Innenwand zu bewirken. In diesem Fall kann ein vollständiges Verschweißen durch ein zusätzliches Beaufschlagen der Polymerschaumpartikel im Bereich der Innenwand mit dem Heißdampf erreicht werden. Gleichzeitig kann der Druck in der Form auf bis zu 10 bar erhöht werden. Die vorgenannten Maßnahmen bewirken die Ausbildung einer besonders guten Oberfläche des Formkörpers.To a particularly advantageous embodiment is provided that the polymer particles in the region of the surface of a molded part produced therefrom by applying hot steam welded whose temperature is above the melting temperature of the polymer lies. The surface The molded part is usually located near one Inner wall of a mold cavity enclosed by the mold. In this Range is due to reflections of the microwaves on the wall of the mold cavity the microwave energy u. U. very low. As a result it can be that in this area by the microwave energy here no complete weld together the polymer foam particle is caused. Especially with blocks or very thick-walled components sometimes also reaches through the coupling the microwave energy inside the mold does not cause temperature increase out to a complete one weld together to cause the polymer foam particles in the region of the inner wall. In this case, a complete weld together by an additional charge the polymer foam particles in the region of the inner wall can be achieved with the superheated steam. At the same time, the pressure in the mold can be increased up to 10 bar. The above measures cause the formation of a particularly good surface of the Molding.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Dampf und/oder der Heißdampf durch an der Innenwand der Form vorgesehene Düsen eingebracht wird. Dabei kann der Dampf und/oder der Heißdampf in einem außerhalb der Form vorgesehenen und mit den Düsen verbundenen Dampferzeuger hergestellt werden. Bei dem Dampferzeuger kann es sich um einen herkömmlichen Dampferzeuger handeln. Bei der Wahl der Form und der Düsen kann auf eine herkömmliche Form mit geeigneten Düsen zurückgegriffen werden.To A further embodiment provides that the steam and / or the hot steam through provided on the inner wall of the mold nozzles is introduced. there may be the steam and / or the superheated steam in an outside the shape provided and connected to the nozzle steam generator getting produced. The steam generator can be a usual Steam generators act. When choosing the shape and the nozzles can in a conventional form with suitable nozzles resorted become.

Die Polymerschaumpartikel im Inneren eines daraus hergestellten Formkörpers können im Wesentlichen durch die Einwirkung der Mikrowellenenergie miteinander verschweißt werden. Durch die Einwirkung der Mikrowellenenergie wird der die Polymerschaumpartikel umspülende Dampf auf eine Temperatur erhitzt, welche oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers liegt, aus der die Polymerschaumpartikel hergestellt sind. Es bedarf dazu vorteilhafterweise nicht der Einkopplung einer besonders hohen Mikrowellenenergie. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, die zur Erzeugung eines Dampfs erforderliche Energie bereitzustellen. Es ist lediglich erforderlich, einen bereits außerhalb der Form erzeugten Dampf in die Form einzuleiten und dort mittels Mikrowellenenergie weiter aufzuheizen. Infolge der dafür erforderlichen relativ geringen Mikrowellenenergie kann sicher und zuverlässig die Bildung von lokaler Überhitzung bzw. hot-spots vermieden werden, welche zu einer lokalen Zerstörung der Struktur des Formkörpers im Inneren führen können.The Polymer foam particles in the interior of a molded body produced therefrom can in Essentially by the effect of microwave energy with each other welded become. The effect of the microwave energy is the Polymer foam particles rinsing around Steam heated to a temperature which is above the melting temperature of the polymer from which the polymer foam particles are made are. Advantageously, this does not require the coupling of a particularly high microwave energy. According to the inventive method it is not necessary that required for the generation of a vapor Provide energy. It is only necessary to have one already outside to initiate the mold generated steam in the mold and there by means Continue to heat up microwave energy. As a result of the required relative low microwave energy can safely and reliably the Formation of local overheating or hot spots are avoided, leading to a local destruction of the Structure of the molding lead inside can.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Beaufschlagen der vom Dampf umspülten Polymerschaumpartikel mit Mikrowellenenergie und das Beaufschlagen mit Heißdampf gleichzeitig durchgeführt wird. Damit kann das Verfahren besonders schnell und effizient durchgeführt werden. Außerdem wird bei einem gleichzeitigen Beaufschlagen mit Mikrowellenenergie und Heißdampf der Druck in der Form erhöht. Das bewirkt eine Erhöhung der Dampftemperatur. Daraus hergestellte Formkörper weisen eine besonders hohe Festigkeit auf.To A further embodiment of the method provides that the impingement of the steam-blown polymer foam particles with microwave energy and applying hot steam simultaneously carried out becomes. Thus, the process can be carried out particularly quickly and efficiently. Furthermore is at a simultaneous application of microwave energy and superheated steam the pressure in the mold increases. This causes an increase the steam temperature. Moldings produced from this have a particularly high Strength on.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist es auch möglich, das Beaufschlagen mit Heißdampf nach dem Beaufschlagen der vom Dampf umspülten Polymerschaumpartikel mit Mikrowellenenergie durchzuführen. Bei der vorgeschlagenen Verfahrensvariante wird eine geringere Menge an Heißdampf benötigt, da der Heißdampf nicht mehr in die bereits verdichteten Bereiche im Inneren des herzustellenden Formkörpers eindringen kann.According to a further embodiment, it is also possible to carry out the application of superheated steam after the application of the microwave energy to the polymer foam particles pervious with the steam. In the proposed method variant, a smaller amount of superheated steam is required because the superheated steam can no longer penetrate into the already compacted areas in the interior of the molded article to be produced.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Polymerschaumpartikel vor dem Einbringen in die Form, bei spielsweise durch Gasdruck, komprimiert werden. Die vorzugsweise bis zum 30% ihres ursprünglichen Vollumens komprimierten Polymerschaumpartikel expandieren nach dem Einbringen in die Form. Durch die Expansion kann eine besonders vollständige Füllung der Form erreicht und eine gewünschte Dichte eingestellt werden.To A further embodiment provides that the polymer foam particles prior to introduction into the mold, for example by gas pressure, compressed become. Which preferably compressed to 30% of their original full volume Polymer foam particles expand after introduction into the mold. Through the expansion, a particularly complete filling of the mold can be achieved and a desired Density can be set.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrensschritts, 1 a schematic representation of a first method step,

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrensschritts, 2 a schematic representation of a second method step,

3 eine schematische Darstellung eines dritten Verfahrensschritts, 3 a schematic representation of a third method step,

4 eine schematische Darstellung eines vierten Verfahrensschritts, 4 a schematic representation of a fourth method step,

5 eine schematische Darstellung eines fünften Verfahrensschritts, 5 a schematic representation of a fifth method step,

6 eine schematische Darstellung eines sechsten Verfahrensschritts, und 6 a schematic representation of a sixth method step, and

7 eine schematische Ansicht eines weiteren Werkzeugs zur Durchführung des Verfahrens. 7 a schematic view of another tool for performing the method.

Bei dem in 1 schematisch gezeigten ersten Verfahrensschritt werden beispielsweise aus expandiertem Polypropylen (EPP) hergestellte Polymerschaumpartikel 1 in einen Druckbehälter 2 gefüllt. Der Druckbehälter 2 wird anschließend ge schlossen und mittels Luft L mit einem Druck im Bereich von 2 bis 8 bar beaufschlagt.At the in 1 schematically shown first process step, for example, made of expanded polypropylene (EPP) polymer foam particles 1 in a pressure vessel 2 filled. The pressure vessel 2 is then closed ge and acted upon by means of air L at a pressure in the range of 2 to 8 bar.

In 2 ist ein mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnetes Werkzeug über einen Hohlleiter 4 mit einem Mikrowellengenerator 5 verbunden. Das Werkzeug 3 wird vor dem Überführen der Polymerschaumpartikel 1 geschlossen und mit einem etwas geringeren Druck wie der Druckbehälter 2 beaufschlagt. Anschließend werden die komprimierten Polymerschaumpartikel 1 vom Druckbehälter 2 in einen vom Werkzeug 3 umgebenen Werkzeughohlraum 6 überführt. Das Werkzeug 3 wird anschließend entlüftet. Infolgedessen expandieren die Polymerschaumpartikel 1 und füllen vollständig den Werkzeughohlraum 6.In 2 is one with the reference numeral 3 designated tool via a waveguide 4 with a microwave generator 5 connected. The tool 3 is before the transfer of the polymer foam particles 1 closed and with a slightly lower pressure than the pressure vessel 2 applied. Subsequently, the compressed polymer foam particles 1 from the pressure vessel 2 in one of the tool 3 surrounded mold cavity 6 transferred. The tool 3 is then vented. As a result, the polymer foam particles expand 1 and completely fill the mold cavity 6 ,

Bei dem in 3 schematisch gezeigten dritten Verfahrensschritt wird extern hergestellter Dampf D, welcher eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur eines die Polymerschaumpartikel 1 bildenden Polymers oder Polymerblends liegt, von außen her in den vollständig mit Polymerschaumpartikeln 1 gefüllten Formhohlraum 6 eingeleitet. Die im Formhohlraum 6 verbliebene Luft L wird durch eine einer Öffnung 7 zum Zuführen des Dampfs D gegenüberliegende weitere Öffnung 8 verdrängt. Bei der Öffnung 7 kann es sich um eine Vielzahl von Düsen und bei der weiteren Öffnung 8 um eine Vielzahl weiterer Düsen handeln. Bei diesem dritten Verfahrensschritt kann bereits mittels des Mikrowellengenerators Mikrowellenenergie über den Hohlleiter 4 in den Formhohlraum 6 zur Erwärmung des Dampfs D eingekoppelt werden.At the in 3 schematically shown third process step is externally produced steam D, which is a temperature below a melting temperature of the polymer foam particles 1 forming polymer or polymer blends, from the outside in the completely with polymer foam particles 1 filled mold cavity 6 initiated. The in the mold cavity 6 remaining air L is through an opening 7 for supplying the steam D opposite another opening 8th repressed. At the opening 7 It can be a variety of nozzles and further opening 8th to trade a variety of other nozzles. In this third method step, microwave energy can already be transmitted via the waveguide by means of the microwave generator 4 into the mold cavity 6 be coupled to heat the steam D.

Bei dem in 4 gezeigten vierten Verfahrensschritt wird mittels des Mikrowellengenerators 5 Mikrowellenenergie über den Hohlleiter 4 in den Formhohlraum 6 eingekoppelt. Insbesondere der in den Innenbereichen des Formhohlraums 6 die Polymerschaumpartikel 1 umspülende Dampf D wird dadurch auf eine Temperatur aufgeheizt, welche oberhalb der Schmelztempera tur des Polymers oder Polymerblends liegt. Beispielsweise wird zur Erhitzung eines einer Kondensatmenge von 240 g bis 480 g entsprechenden Menge an Dampf D von einer Temperatur < 130°C auf eine Temperatur im Bereich von 130°C bis 160°C Mikrowellenenergie entsprechend einer Leistung von 15 kW bis 30 kW in den Formhohlraum 6 eingekoppelt. Infolgedessen werden die Polymerschaumpartikel 1 verschweißt. Die Mikrowellenenergie koppelt nicht im Bereich der den Formhohlraum 6 umgebenden Formwände ein. Infolgedessen kommt es in diesem oberflächennahen Randbereichen nicht zur gewünschten Erhöhung der Temperatur des Dampfs D. Um auch in den oberflächennahen Bereichen eine ausreichende Temperaturerhöhung zum Verschweißen der Polymerschaumpartikel 1 zu erreichen, wird gleichzeitig oder auch nachfolgend der Einkopplung der Mikrowellenenergie durch die Öffnung 7 und die weitere Öffnung 8 Heißdampf HD unter Druck in den Formhohlraum 6 eingeleitet. Die Dauer der Einleitung kann 5 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 35 Sekunden betragen. Der Heißdampf HD weist eine Temperatur auf, welche höher als die Schmelztemperatur des Polymers ist. Die Temperatur des Heißdampfs HD liegt üblicherweise im Bereich von 120°C bis 170°C. Sie richtet sich nach der Schmelztemperatur des verwendeten Polymers. Infolgedessen werden die Polymerschaumpartikel 1 auch in den oberflächennahen Randbereichen vollständig verschweißt.At the in 4 shown fourth method step is by means of the microwave generator 5 Microwave energy over the waveguide 4 into the mold cavity 6 coupled. In particular, in the interior of the mold cavity 6 the polymer foam particles 1 Showering vapor D is thereby heated to a temperature which is above the melting temperature of the polymer or polymer blend. For example, to heat a condensate amount of 240 g to 480 g corresponding amount of steam D from a temperature <130 ° C to a temperature in the range of 130 ° C to 160 ° C microwave energy corresponding to a power of 15 kW to 30 kW in the mold cavity 6 coupled. As a result, the polymer foam particles become 1 welded. The microwave energy does not couple in the region of the mold cavity 6 surrounding mold walls. As a result, the desired temperature increase of the vapor D does not occur in this near-surface edge regions. In order to weld the polymer foam particles in the near-surface regions too, a sufficient increase in temperature is required 1 is reached simultaneously or subsequently the coupling of the microwave energy through the opening 7 and the further opening 8th Hot steam HD under pressure in the mold cavity 6 initiated. The duration of the introduction may be 5 to 60 seconds, preferably 35 seconds. The superheated steam HD has a temperature higher than the melting temperature of the polymer. The temperature of the superheated steam HD is usually in the range of 120 ° C to 170 ° C. It depends on the melting temperature of the polymer used. As a result, the polymer foam particles become 1 also completely welded in the near-surface edge areas.

Bei dem in 5 gezeigten fünften Verfahrensschritt wird das Werkzeug 3 durch Einleiten von Wasser W in den Formhohlraum 6 umgebende Kühlkanäle gekühlt.At the in 5 shown fifth method step is the tool 3 by initiating Water W in the mold cavity 6 cooled surrounding cooling channels.

Nach Abkühlen auf eine vorgegebene Temperatur und bei Erreichen eines vorgegebenen Restschaumdrucks wird schließlich das Werkzeug 3 geöffnet und der hergestellte Formkörper 9 ausgeworfen. Dieser sechste Verfahrensschritt ist schematisch in 6 gezeigt.After cooling to a predetermined temperature and upon reaching a predetermined residual foam pressure finally the tool 3 opened and the manufactured molding 9 ejected. This sixth process step is schematically shown in FIG 6 shown.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können Formkörper 9 mit einer hohen Dicke hergestellt werden. Dazu kann beispielsweise eine segmentierte Form verwendet werden, welche in 7 gezeigt ist. Je nach der gewünschten Dicke des Formkörpers 9 können mehrere der in 7 gezeigten Werkzeugsegmente 10 Bestandteil des Werkzeugs 3 sein. Jedes der Werkzeugsegmente 10 kann mit einem oder mehreren Mikrowellengeneratoren 5 versehen sein. Jedes der Werkzeugsegmente 10 besteht im Wesentlichen aus einem umlaufenden Rahmen, an dem zumindest ein Mikrowellengenerator 5 über einen Hohlleiter 4 angeschlossen ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das ein solcher Mikrowellengenerator 5 eine Frequenz von 2,45 GHz und eine Magnetronleistung im Bereich von 5–50 kW aufweist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, bei einem Werkzeugsegment 10 einen Mikrowellengenerator 5 mit einer Magnetronleistung im Bereich von 5–40 kW, vorzugsweise 15–25 kW vorzusehen.The proposed method allows moldings 9 be made with a high thickness. For this purpose, for example, a segmented shape can be used which in 7 is shown. Depending on the desired thickness of the molding 9 can several of the 7 shown tool segments 10 Part of the tool 3 be. Each of the tool segments 10 can with one or more microwave generators 5 be provided. Each of the tool segments 10 consists essentially of a peripheral frame on which at least one microwave generator 5 via a waveguide 4 connected. It has proved expedient that such a microwave generator 5 a frequency of 2.45 GHz and a magnetron power in the range of 5-50 kW. It has proven particularly advantageous for a tool segment 10 a microwave generator 5 with a magnetron power in the range of 5-40 kW, preferably 15-25 kW.

11
PolymerschaumpartikelPolymer foam particles
22
Druckbehälterpressure vessel
33
WerkzeugTool
44
MikrowellenhohlleiterMicrowave waveguide
55
Mikrowellengeneratormicrowave generator
66
Werkzeughohlraummold cavity
77
Öffnungopening
88th
weitere Öffnungfurther opening
99
Formkörpermoldings
1010
Werkzeugsegmenttool segment
DD
Dampfsteam
HDHD
Heißdampfsuperheated steam
WW
Wasserwater
LL
Luftair

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polymerschaumpartikeln (1) mit folgenden Schritten: Einbringen von Polymerschaumpartikeln (1) in eine Form (3, 10), Schließen der Form (3, 10), Einleiten eines aus einem Mikrowellen absorbierenden Medium gebildeten Dampfs (D) in einen von der Form (3, 10) umgebenen Formhohlraum (6), wobei eine Dampftemperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des die Polymerschaumpartikel (1) bildenden Polymers liegt, Beaufschlagen der Polymerschaumpartikel (1) mit dem Dampf (D), und Beaufschlagen der vom Dampf (D) umspülten Polymerschaumpartikel (1) mit Mikrowellenenergie, so dass zumindest in den Innenbereichen des Formhohlraums (6) der die Polymerschaumpartikel (1) umspülende Dampf (D) auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers aufgeheizt wird.Process for the production of a shaped article from polymer foam particles ( 1 ) with the following steps: introduction of polymer foam particles ( 1 ) into a form ( 3 . 10 ), Closing the mold ( 3 . 10 ), Introducing a vapor (D) formed from a microwave-absorbing medium into one of the form ( 3 . 10 ) surrounded mold cavity ( 6 ), wherein a steam temperature below a melting temperature of the polymer foam particles ( 1 ) forming polymer, applying the polymer foam particles ( 1 ) with the steam (D), and applying the polymer foam particles (V) lapped by the steam ( 1 ) with microwave energy, so that at least in the inner regions of the mold cavity ( 6 ) of the polymer foam particles ( 1 ) circulating steam (D) is heated to a temperature above the melting temperature of the polymer. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur und/oder der Druck des Dampfs (D) vor der Beaufschlagung mit Mikrowellenenergie erhöht wird, so dass ein Verschweißen der Polymerschaumstoffpartikel (1) ermöglicht ist.The method of claim 1, wherein the temperature and / or the pressure of the steam (D) is increased prior to the application of microwave energy, so that a welding of the polymer foam particles ( 1 ) is possible. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Polymerschaumpartikel (1) lediglich im Bereich einer Oberfläche eines daraus hergestellten Formkörpers (9) miteinander verschweißt werden.Process according to claim 2, wherein the polymer foam particles ( 1 ) only in the region of a surface of a molded article produced therefrom ( 9 ) are welded together. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Polymerpartikel (1) im Bereich der Oberfläche des daraus hergestellten Formkörpers (9) durch Beaufschlagen mit Heißdampf (HD) verschweißt werden, dessen Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers liegt.Process according to claim 2, wherein the polymer particles ( 1 ) in the region of the surface of the molded article produced therefrom ( 9 ) are welded by applying superheated steam (HD) whose temperature is above the melting temperature of the polymer. Verfahren nach Anspruch 4, wobei beim Beaufschlagen mit Heißdampf (HD) der Druck in der Form (3) auf bis zu 10 bar erhöht wird.Method according to claim 4, wherein upon application of superheated steam (HD) the pressure in the mold ( 3 ) is increased up to 10 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dampf (D) und/oder der Heißdampf (HD) durch an einer Innenwand der Form (3) vorgesehene Düsen eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the steam (D) and / or the superheated steam (HD) through at an inner wall of the mold ( 3 ) provided nozzles is introduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dampf (D) und/oder der Heißdampf (HD) in einem außerhalb der Form (3) vorgesehenen und mit den Düsen verbundenen Dampferzeuger hergestellt wird/werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the steam (D) and / or the superheated steam (HD) in an outside of the mold ( 3 ) provided and connected to the nozzles steam generator is / is made. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerschaumpartikel (1) im Inneren eines daraus hergestellten Formkörpers (9) im Wesentlichen durch die Einwirkung der Mikrowellenenergie miteinander verschweißt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the polymer foam particles ( 1 ) inside a molded article produced therefrom ( 9 ) are welded together substantially by the action of the microwave energy. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Beaufschlagen der vom Dampf (D) umspülten Polymerschaumpartikel (1) mit Mikrowellenenergie und das Beaufschlagen mit Heißdampf (HD) gleichzeitig durchgeführt werden.Method according to one of claims 4 to 8, wherein the application of the polymer foam particles lapped by the steam (D) ( 1 ) with microwave energy and the application of superheated steam (HD) are carried out simultaneously. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Beaufschlagen mit Heißdampf (HD) nach dem Beaufschlagen der vom Dampf (D) umspülten Polymerschaumpartikel (1) mit Mikrowellenenergie durchgeführt wird.Method according to one of claims 4 to 8, wherein the application of superheated steam (HD) after being charged with the steam (D) Polymer foam particles ( 1 ) is performed with microwave energy. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Erzeugung der Mikrowellenenergie elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von 300 MHz bis 30 GHz, vorzugsweise die ISM-Frequenzen 2,45 GHz oder 915 MHz, verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein for generating the microwave energy electromagnetic waves with a frequency of 300 MHz to 30 GHz, preferably the ISM frequencies 2.45 GHz or 915 MHz. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerschaumpartikel (1) vor dem Einbringen in die Form (3), vorzugsweise auf bis zu 30% ihres ursprünglichen Volumens, komprimiert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the polymer foam particles ( 1 ) before introduction into the mold ( 3 ), preferably up to 30% of their original volume.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105247780A (en) * 2013-05-24 2016-01-13 凯孚尔有限公司 High frequency oscillator, high frequency welding system and method for controlling the frequency using said type of high frequency oscillator
US12122114B2 (en) 2016-12-01 2024-10-22 Adidas Ag Method for the manufacture of a plastic component, plastic component, midsole and shoe

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2328375C2 (en) * 2005-12-06 2008-07-10 Андрей Николаевич Плаксунов Method for forming articles from foaming polymers with use of microwave radiation
BRPI0923834A2 (en) * 2008-12-30 2015-07-21 Basf Se Method for the production of shaped foam bodies, device for pressing heat formed foam bodies, and microwave irradiating unit
RU2446046C2 (en) * 2010-02-08 2012-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет Microwave foaming of foam polystyrene granules
US9374853B2 (en) 2013-02-08 2016-06-21 Letourneau University Method for joining two dissimilar materials and a microwave system for accomplishing the same
DE102013002519B4 (en) 2013-02-13 2016-08-18 Adidas Ag Production method for damping elements for sportswear
DE102015202014B4 (en) 2015-02-05 2020-02-06 Adidas Ag Method and device for producing a shoe and shoe made therewith
DE102015202013B4 (en) * 2015-02-05 2019-05-09 Adidas Ag Process for producing a plastic molding, plastic molding and shoe
DE102015017075B4 (en) 2015-02-05 2019-06-19 Adidas Ag Process for producing a plastic molding, plastic molding and shoe
DE102016209046B4 (en) 2016-05-24 2019-08-08 Adidas Ag METHOD FOR THE PRODUCTION OF A SHOE SOLE, SHOE SOLE, SHOE AND PREPARED TPU ITEMS
DE102016209045B4 (en) 2016-05-24 2022-05-25 Adidas Ag METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY MANUFACTURING SHOE SOLES, SOLES AND SHOES
DE102016209044B4 (en) 2016-05-24 2019-08-29 Adidas Ag Sole form for making a sole and arranging a variety of sole forms
DE102016223980B4 (en) 2016-12-01 2022-09-22 Adidas Ag Process for the production of a plastic molding
DE102016225623B4 (en) 2016-12-20 2023-02-16 Adidas Ag Method for connecting components of a sports shoe and sports shoe thereof and device for carrying out the method
DE102017205830B4 (en) 2017-04-05 2020-09-24 Adidas Ag Process for the aftertreatment of a large number of individual expanded particles for the production of at least a part of a cast sports article, sports article and sports shoe
WO2019225105A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 マイクロ波化学株式会社 Molding device, mold, and molded product manufacturing method
JP6762573B2 (en) * 2018-05-21 2020-09-30 マイクロ波化学株式会社 Molding equipment, molds and molded product manufacturing methods
US11007681B2 (en) 2018-09-24 2021-05-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Microwave applicator with pressurizer for planar material heating
TWI765150B (en) 2019-04-18 2022-05-21 正合林興業股份有限公司 Microwave and electromagnetic heated method
DE102019215845B4 (en) 2019-10-15 2023-05-11 Adidas Ag Process for the production of foamed particle parts, in particular for the production of shoe soles
CN110900914A (en) * 2019-12-06 2020-03-24 云南大泽电极科技股份有限公司 Production and vulcanization process of rubber cathode insulating strip

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032246A1 (en) * 1980-08-27 1982-04-08 Civag AG für Verpackungsforschung, Herisau Expanded polystyrene mouldings prodn. - by heating pre-expanded polymer in tube to vaporise introduced moisture, and injecting into mould
WO1990008642A1 (en) * 1989-02-01 1990-08-09 Adfoam Pty. Limited Method and apparatus for manufacturing articles from expandible thermo-plastic materials
EP0425886A2 (en) * 1989-10-26 1991-05-08 General Electric Company Expanding thermoplastic resin beads with very high frequency energy
DE19633467A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Fraunhofer Ges Forschung Multilayer noise and/or heat insulating composite element manufacture
DE19648093A1 (en) * 1996-11-20 1998-05-28 Gefinex Gmbh Production of extrusions from e.g. polystyrene foam beads using microwaves
DE19707136A1 (en) * 1997-02-22 1998-08-27 Moeller Plast Gmbh Process and foamable mass for the foaming or foam coating of components
DE19819750A1 (en) * 1998-05-02 1999-11-11 Fraunhofer Ges Forschung Composite and process for its manufacture
DE19829562A1 (en) * 1998-07-02 2000-01-05 Fraunhofer Ges Forschung Method and device for the thermal connection of foamed polymer particles
DE19860611C1 (en) * 1998-12-29 2000-03-23 Fraunhofer Ges Forschung Particulate polymer foam product molding process for impact resisting cushions, models, prototypes, involving shaping and microwave fusing of foam particles in evacuated bag
DE10009665C1 (en) * 2000-02-29 2002-01-24 Fraunhofer Ges Forschung Method and device for the thermal connection of polymer foam particles

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032246A1 (en) * 1980-08-27 1982-04-08 Civag AG für Verpackungsforschung, Herisau Expanded polystyrene mouldings prodn. - by heating pre-expanded polymer in tube to vaporise introduced moisture, and injecting into mould
WO1990008642A1 (en) * 1989-02-01 1990-08-09 Adfoam Pty. Limited Method and apparatus for manufacturing articles from expandible thermo-plastic materials
EP0425886A2 (en) * 1989-10-26 1991-05-08 General Electric Company Expanding thermoplastic resin beads with very high frequency energy
DE19633467A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Fraunhofer Ges Forschung Multilayer noise and/or heat insulating composite element manufacture
DE19648093A1 (en) * 1996-11-20 1998-05-28 Gefinex Gmbh Production of extrusions from e.g. polystyrene foam beads using microwaves
DE19707136A1 (en) * 1997-02-22 1998-08-27 Moeller Plast Gmbh Process and foamable mass for the foaming or foam coating of components
DE19819750A1 (en) * 1998-05-02 1999-11-11 Fraunhofer Ges Forschung Composite and process for its manufacture
DE19829562A1 (en) * 1998-07-02 2000-01-05 Fraunhofer Ges Forschung Method and device for the thermal connection of foamed polymer particles
DE19860611C1 (en) * 1998-12-29 2000-03-23 Fraunhofer Ges Forschung Particulate polymer foam product molding process for impact resisting cushions, models, prototypes, involving shaping and microwave fusing of foam particles in evacuated bag
DE10009665C1 (en) * 2000-02-29 2002-01-24 Fraunhofer Ges Forschung Method and device for the thermal connection of polymer foam particles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZIEGLER,M.: Verarbeitung und Werkstoffverhalten von extrudierten Polypropylen-Partikelschäumen, Stuttgart: Fraunhofer IRB-Verlag, 2000 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105247780A (en) * 2013-05-24 2016-01-13 凯孚尔有限公司 High frequency oscillator, high frequency welding system and method for controlling the frequency using said type of high frequency oscillator
CN105247780B (en) * 2013-05-24 2020-08-28 凯孚尔有限公司 High-frequency oscillator, high-frequency welding apparatus, and method for adjusting frequency using the same
US12122114B2 (en) 2016-12-01 2024-10-22 Adidas Ag Method for the manufacture of a plastic component, plastic component, midsole and shoe

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