DE102007008391A1 - Making three-dimensional pressed molding from fibrous agglomerate, introduces material into mold in fluid flow and applies mechanical compression - Google Patents

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Peter Dr. Hartwig
Thomas Güthe
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Abstract

An agglomerate is introduced into the cavity (16) surrounded by a first mold (12). This produces a preformed, blank molding. This is then compressed, before removing at least one mold. A second mold (14) is placed onto the first (12), covering it to complete the cavity (16). An agglomerate is introduced into the cavity by a gas or liquid flowing into it. The agglomerate is bonded, producing a preformed blank. The blank is compressed using a flexible mold (14) : The contour of the flexible mold (14) is controlled by blowing gaseous medium into the cavity, causing bulging. An additional device (24) optionally controls bulging. The agglomerate enters via an inlet opening (28) at the edge, driven by gas or liquid. The agglomerate is bonded together by its introduction; this happens simultaneously with introduction. A slide component is pushed, to cause compression. A mold is placed on the blank to compress it. Compression is caused by removing the mold and replacing it with an additional mold. A flexible mold (14) is removed from or left upon the molding, after compression. The flexible mold comprises fabric and/or a fleece. The agglomerate comprises fibers, fiber mixtures and/or mixtures of fibers and other materials. The agglomerate has homogeneous- or varied composition. The operation optionally concludes with cooling. An independent claim IS INCLUDED FOR corresponding molding equipment.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The The invention relates to a process for producing at least one Three-dimensional pronounced molding according to the preamble of claim 1 and an apparatus for producing at least a three-dimensional molded part according to the preamble of claim 13.

Aus der DE 103 24 735 B3 ist ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils aus Fasermaterial bekannt. Das Verfahren verwendet eine Unterform, deren Innenseite die Kontur der Unterseite des Formteils bestimmt, und eine Oberform, deren Innenseite die Kontur der Oberseite des Formteils bestimmt. Die Unterform und/oder die Oberform weisen Löcher zum Durchströmen von Luft auf. Die Druckschrift offenbart als Verfahrensschritte das Einblasen von Fasern mittels eines Luftstroms in einen zwischen der Unterform und einer temporären Hilfsoberform gebildeten Zwischenraum, das Anlagern von Fasern an den Innenseiten der Unterform und der temporären Hilfsoberform, wodurch sich ein Rohling bildet, das Abnehmen der temporären Hilfs- Oberform und das Aufsetzen der Oberform, wodurch der Rohling verdichtet wird.From the DE 103 24 735 B3 is a method for producing at least one three-dimensional molded part of fiber material known. The method uses a lower mold whose inside determines the contour of the underside of the molding, and an upper mold whose inside determines the contour of the top of the molding. The lower mold and / or the upper mold have holes for the passage of air. The document discloses as method steps the blowing of fibers by means of an air flow into a gap formed between the lower mold and a temporary auxiliary upper mold, the attachment of fibers to the inner sides of the lower mold and the temporary auxiliary upper mold, whereby a blank is formed, the removal of the temporary auxiliary Upper mold and the placement of the upper mold, whereby the blank is compacted.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils mit reduzierten Kosten und Zykluszeiten bereitzustellen.Of the The invention is in particular the object of a method and an apparatus for producing at least one three-dimensional pronounced molding with reduced costs and cycle times provide.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Ansprüchen 2 bis 12 entnommen werden können. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Ansprüchen 14 bis 24 entnommen werden können.The The object is achieved by a method solved according to claim 1, wherein further Embodiments of the invention taken from claims 2 to 12 can be. The task will be solved further by an apparatus according to claim 13, wherein further embodiments the invention of claims 14 to 24 can be removed.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils aus einem Agglomerat unter Verwendung von mindestens einer ersten Form. Ferner geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils aus einem Agglomerat mit mindestens einer ersten Form.The The invention is based on a method for the production at least a three-dimensional molded part of a Agglomerate using at least a first mold. Further The invention is based on a device for producing at least a three-dimensional molded part of a Agglomerate with at least one first form.

Es wird vorgeschlagen, dass das Verfahren folgende Schritte vorsieht: das Einbringen von Agglomerat in einen Raum, der zumindest teilweise von der ersten Form begrenzt ist, wodurch ein Rohling entsteht, und das Verdichten des Rohlings vor einem Abnehmen wenigstens einer Form, wodurch insbesondere das Formteil entsteht. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung mindestens eine in ihrer Kontur verstellbare Form aufweist. Mit einem entsprechenden erfindungsgemäßen Verfah ren und einer entsprechenden erfindungsgemäßen Vorrichtung wird besonders vorteilhaft eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielt, da ein Verdichten des Rohlings ohne Abnehmen einer Form, in diesem Fall der zweiten Form, möglich ist. Hierdurch sind kürzere Zykluszeiten und somit eine Kostenersparnis erreichbar. Der zur Befüllung vorgesehene Raum kann grundsätzlich über einen großen Bereich offen ausgeführt sein, beispielsweise über einen Bereich von mehr als 20% oder auch von mehr als 30% einer Raumoberfläche bzw. einer späteren Rohlingoberfläche, über den ein Befüllvorgang vorgenommen werden kann, beispielsweise kann der Raum von einer halbschalenförmigen Form begrenzt sein, die von ihrer offenen Seite her befällt wird, oder kann auch zumindest weitestgehend geschlossen ausgeführt sein, beispielsweise kann der Raum von zwei halbschalenförmigen Formen begrenzt sein, der über eine kleine Raumöffnung, die beispielsweise kleiner als 5% einer Raumoberfläche ist, befüllt wird.It It is proposed that the procedure should include the following steps: the introduction of agglomerate into a space that is at least partially is bounded by the first shape, creating a blank, and compacting the blank before removing at least one Shape, whereby in particular the molded part is formed. It is also proposed in that the device has at least one adjustable in its contour Form has. With a corresponding inventive Procedural ren and a corresponding inventive Device will be particularly advantageous a higher efficiency achieved since compacting the blank without removing a mold, in this case the second form is possible. hereby are shorter cycle times and thus a cost savings reachable. The space provided for filling can basically over be a wide area open, for example, over a range of more than 20% or even more than 30% of one Room surface or a later blank surface, about a filling process can be made, for example The space can be limited by a half-shell shape which is infested from their open side, or can also run at least largely closed For example, the space of two shell-shaped Be limited to forms that have a small space opening, for example, less than 5% of a room surface is, is filled.

Ferner wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Form, insbesondere die zweite Form, flexibel ausgebildet ist. Die flexible Ausführung der Form ermöglicht ein Einstellen ihrer Kontur und somit ein Einstellen einer Kontur des herzustellenden Formteils. Unter „flexibel" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die mindestens eine Form nicht starr bzw. fest ausgebildet ist, sondern dass die Form in ihrer Kontur veränderbar, einstellbar bzw. verschiebbar ist bzw. dass die Form selbst mindestens teilweise flexibel ausgestaltet ist, indem diese beispielsweise mindestens teilweise aus einem beweglichen Material besteht. Unter einer Form soll dabei insbesondere auch eine Verarbeitungshilfe, wie beispielsweise ein Filter, verstanden werden, die den zu füllenden Raum begrenzt, und beispielsweise die Aufgabe hat, Trägermedium, wie Luft, Gas oder eine Flüssigkeit, vom Agglomerat zu trennen.Further It is proposed that at least one shape, in particular the second form, is flexible. The flexible version the shape allows adjustment of its contour and thus adjusting a contour of the molded part to be produced. Under "flexible" should be understood in particular that the at least one Form is not rigid or fixed, but that the shape in its contour changeable, adjustable or displaceable or that the shape itself is at least partially flexible is, for example, at least partially from a movable Material exists. Under a form is intended in particular also a processing aid, such as a filter understood which limits the space to be filled, and for example the task is to carrier medium, such as air, gas or a Liquid to separate from the agglomerate.

Die Werkzeugkosten werden deutlich reduziert, da nur mehr zwei Werkzeughälften bzw. Formen zur Herstellung des Formteils erforderlich sind, wobei unter Werkzeughälften feste Formen verstanden werden. Ebenfalls wird die Zykluszeit, d. h. die für einen Herstellungsprozess benötigte Zeit, deutlich reduziert, da kein Wechsel der oberen Form notwendig ist. Des Weiteren wird eine hohe Flexibilität erreicht, da das Formteil als Sandwich-Bauteil oder als einlagiges Bauteil ausgeprägt werden kann.The Tool costs are significantly reduced, since only two mold halves or molds are required for the production of the molding, wherein Under mold halves solid forms are understood. Also the cycle time, i. H. the for a manufacturing process needed time, significantly reduced, since no change of upper form is necessary. Furthermore, a high flexibility achieved because the molding as a sandwich component or as a single-layer Component can be pronounced.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kontur der flexibel ausgebildeten Form eingestellt wird, indem ein gasförmiges Medium in den Raum, insbesondere zwischen der ersten Form und der zweiten Form, eingeblasen wird, wodurch sich die flexibel ausgebildete Form mindestens teilweise wölbt. Diese Ausführung ermöglicht ein einfaches Einstellen der Kontur der Form ohne zusätzlichen Bauteileaufwand. Ferner kann der maximale Füllraum über die Wölbung der flexibel ausgebildeten Form gezielt gesteuert werden, d. h. abhängig vom herzustellenden Formteil wird die flexibel ausgebildete Form, insbesondere über der ersten Form, mehr oder weniger gespannt und/oder abhängig vom herzustellenden Formteil wird die Einblasmenge des gasförmigen Mediums gesteuert.It is proposed that the contour of the flexibly formed mold is adjusted by introducing a gaseous medium into the space, in particular between the first mold and the second mold is blown, whereby the flexibly formed form bulges at least partially. This design allows easy adjustment of the contour of the mold without additional component complexity. Furthermore, the maximum filling space can be selectively controlled via the curvature of the flexibly formed mold, ie the flexibly formed mold, in particular over the first mold, becomes more or less tensioned depending on the molded part to be produced and / or the injection quantity of the gaseous medium becomes dependent on the molded part to be produced controlled.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zum Einstellen der Kontur zusätzlich mindestens eine Einrichtung vorgesehen ist, welche in Richtung auf mindestens eine Wöl bung einwirkt bzw. dazu vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass das Einstellen der Kontur bei geöffnetem Werkzeug und flexibel erfolgen kann, wobei unter einem Werkzeug insbesondere zwei feste Werkzeughälften bzw. Formen verstanden werden, welche zusammen das Werkzeug bilden, welches geöffnet und geschlossen werden kann. Es können mehrere Einrichtungen vorgesehen sein, die als Niederhalter ausgebildet sind. Die Niederhalter können an unterschiedlichen Positionen vorgesehen sein. Durch die Niederhalter werden dann beim Einblasen des gasförmigen Mediums in den Raum unterschiedliche Volumen an unterschiedlichen Positionen erreicht. Hierdurch kann das projizierte Flächengewicht an unterschiedlichen Stellen der Form beeinflusst werden. Durch Veränderung der Länge der Niederhalter kann das gesamte Volumen des Raums ohne kostspielige Werkzeugänderung beeinflusst werden. Des Weiteren wird eine hohe Konstruktionssicherheit erreicht, da das Füllvolumen auch noch nach der bereits erfolgten Werkzeugerstellung beeinflusst werden kann.In Another embodiment proposes that for setting the contour additionally provided at least one device is, which acts in the direction of at least one Wöl bung or is provided for this purpose. This means that adjusting the contour with the tool open and flexible, where under a tool in particular two solid mold halves or forms, which together form the tool, which can be opened and closed. It can several facilities may be provided, which are designed as hold-down are. The hold-downs can be in different positions be provided. The hold-downs are then injected of the gaseous medium in the room different volumes reached at different positions. This allows the projected Basis weight influenced at different points of the mold become. By changing the length of the hold down Can the entire volume of the room without costly tool change to be influenced. Furthermore, a high construction safety reached, because the filling volume even after the already completed tooling can be influenced.

Es wird vorgeschlagen, dass das Agglomerat mittels eines über mindestens eine Eintrittsöffnung in den Raum strömenden Mediums eingebracht wird, wobei es sich bei dem Medium um ein Gas und/oder eine Flüssigkeit handelt. Vorzugsweise sind mehrere Eintrittsöffnungen vorgesehen. Hierdurch können an unterschiedlichen Stellen der Form unterschiedliche Agglomeratzusammensetzungen in den Raum eingebracht werden. Vorteilhafterweise kann das als Träger dienende Medium erhitzt werden, wodurch die Temperatur des Agglomerats bereits beim Einblasen in den Raum in die Nähe der Aktivierungstemperatur des Bindemittels gebracht wird.It it is proposed that the agglomerate by means of a at least one inlet opening flowing into the room Medium is introduced, wherein the medium is a gas and / or a liquid. Preferably, several inlet openings intended. This can be done in different places Shape different agglomerate compositions in the room be introduced. Advantageously, as a carrier serving medium, causing the temperature of the agglomerate already when blowing into the room near the activation temperature of the binder is brought.

Vorteilhafterweise kann das Verbinden des Agglomerats gleichzeitig mit dem Einbringen des Agglomerats in den Raum oder nach dem Einbringen des Agglomerats in den Raum erfolgen.advantageously, may combine the agglomerate simultaneously with the introduction of the agglomerate in the room or after the introduction of the agglomerate done in the room.

Es wird vorgeschlagen, dass das Verdichten des Rohlings durch mindestens ein Schieberelement erfolgt, welches zur Verdichtung verschoben wird, wobei das Schieberelement entweder in die eine Form integriert oder als separates Bauteil ausgeführt ist. Hierdurch kann auf eine weitere Form verzichtet werden, es muss lediglich ein einfaches Schieberelement vorgesehen werden. Im günstigsten Fall kann auch auf das separate Schieberelement verzichtet werden und die zweite, mit dem Schieberelement versehene Form wird gezielt zum Verdichtungsvorgang genutzt.It It is suggested that the compacting of the blank by at least a slide element takes place, which is displaced for compression with the slider element either integrated into the one mold or is designed as a separate component. This can to be dispensed with another form, it just has to be a simple one Slider element can be provided. In the best case can also be dispensed with the separate slide element and the second, provided with the slider element shape is targeted used for the compression process.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Verdichten des Rohlings dadurch erfolgt, dass eine Form abgenommen und eine Zusatzform auf den Rohling aufgebracht wird. Hierdurch ist eine Verdichtung oder eine zusätzliche Verdichtung des Rohlings auch von der Unterseite aus möglich.In Another embodiment proposes that the compression of the blank takes place in that a mold is removed and a Additional form is applied to the blank. This is a Compression or additional compression of the blank also possible from the bottom.

Eine flexibel ausgebildete Form kann je nach Bedarf nach dem Verdichtungsprozess bzw. Abkühlprozess von dem Formteil abgenommen oder auf dem Formteil belassen werden. Wird die flexibel ausgebildete Form auf dem Formteil belassen, so kann die Oberfläche des Formteils über die flexibel ausgebildete Form variabel gestaltet werden, indem hierdurch die Oberflächenfestigkeit, die Schichtdicke, die Oberflächenfeinheit und/oder die Oberflächenfarbe beeinflussbar sind.A flexibly formed form can according to the needs of the compression process or cooling process removed from the molding or on the Form part are left. Will the flexible trained form on leave the molding, so the surface of the molding over the flexibly formed form can be made variable by thereby the surface strength, the layer thickness, the surface fineness and / or the surface color can be influenced are.

Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Form zum Entweichen des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums aus dem Raum entweder mindestens eine Ausnehmung aufweist oder mediumdurchlässig ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Form mediumdurchlässig ausgebildet, so dass auf zusätzliche Maßnahmen zur Mediumabführung verzichtet werden kann.It It is suggested that at least one form for the escape of the gaseous and / or liquid medium from the Room either has at least one recess or medium permeable is trained. In the present embodiment is the form medium permeable, so that on additional Measures for medium removal are waived can.

Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Form mindestens teilweise aus einem beweglichen Material gebildet wird. Unter „beweglich" soll hierbei insbesondere verstanden werden, dass das Material nicht starr, sondern anpassungsfähig, in seiner Form veränderbar und/oder schmiegsam ist. Vorteilhafterweise kann das bewegliche Material auch dehnbar ausgebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise ein Gewebematerial und/oder ein Vlies vorgesehen. Hierdurch wird mit geringen Kosten eine hohe Flexibilität und somit eine gute Einstellbarkeit der Form erreicht.It It is proposed that at least one form be at least partially is formed of a movable material. Under "mobile" It should be understood in particular that the material is not rigid, but adaptable, changeable in its form and / or pliable. Advantageously, the movable Material also be designed to be stretchable. In the present embodiment Preferably, a fabric material and / or a nonwoven fabric are provided. This is a high flexibility with low cost and thus achieved a good adjustability of the mold.

Es wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Agglomerat um Fasern, Fasergemische und/oder ein Gemisch aus Fasern und anderen Materialien handelt. Vorteilhafterweise kann es sich hierbei um eine einheitliche Zusammensetzung und/oder um unterschiedliche Zusammensetzungen handeln.It It is proposed that the agglomerate is fibers, fiber mixtures and / or a mixture of fibers and other materials. Advantageously, this may be a uniform composition and / or to deal with different compositions.

Weiter wird vorgeschlagen, dass mehrere Eintrittsöffnungen zum Einbringen des Agglomerats in den Raum vorgesehen sind, so können vorteilhafterweise unterschiedliche Agglomeratzusammensetzungen in den Raum eingebracht werden.It is also suggested that several Inlet openings are provided for introducing the agglomerate into the room, then advantageously different Agglomeratzusammensetzungen be introduced into the room.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawings is an embodiment of the invention shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will expediently also consider the features individually and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Form, welche in einem Verfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils Verwendung findet, 1 a first form which is used in a method for producing at least one three-dimensional molded part,

2 einen ersten Schritt des Verfahrens, in welchem eine zweite Form auf die erste Form aufgebracht wird, 2 a first step of the method in which a second mold is applied to the first mold,

3 einen zweiten Schritt des Verfahrens, in welchem die Kontur der zweiten Form eingestellt wird, 3 a second step of the method in which the contour of the second shape is adjusted,

4 eine Alternative zum Einstellen der Kontur gemäß 3, in welcher zusätzlich Niederhalter verwendet werden, 4 an alternative to adjusting the contour according to 3 in which hold-downs are additionally used,

5 einen dritten Schritt des Verfahrens, in welchem Agglomerat in den Raum zwischen der ersten und der zweiten Form eingebracht und verbunden wird, wodurch ein Rohling entsteht, 5 a third step of the process in which agglomerate is introduced and bonded into the space between the first and second molds to form a blank,

6 einen vierten Schritt des Verfahrens, in welchem der Rohling verdichtet wird, wodurch das Formteil entsteht, und 6 a fourth step of the method in which the blank is compacted, whereby the molded part is formed, and

7 einen fünften Schritt des Verfahrens, in welchem das Bauteil aus der ersten Form entnommen wird. 7 a fifth step of the method in which the component is removed from the first mold.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die 1 bis 7 zeigen in einzelnen Schritten den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils 10 aus einem Agglomerat unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei auch alternative Verfahrensschritte aufgezeigt werden.The 1 to 7 show in steps the process of a method for producing at least one three-dimensional molded part 10 from an agglomerate using a device according to the invention, wherein alternative method steps are shown.

Bei dem Agglomerat kann es sich um Fasern, Fasergemische und/oder ein Gemisch aus Fasern und anderen Materialien handeln. Ebenfalls kann es sich bei dem Agglomerat um eine einheitliche Zusammensetzung oder um unterschiedliche Zusammensetzungen handeln, d. h. das Agglomerat kann sich aus unterschiedlichen Agglomeratbestandteilen zusammensetzen.at the agglomerate may be fibers, fiber mixtures and / or a Mixture of fibers and other materials act. Likewise it is the agglomerate to a uniform composition or to be of different compositions, d. H. the agglomerate can composed of different agglomerate components.

Die Vorrichtung weist mindestens eine erste, in 1 dargestellte Form 12 und eine zweite Form 14 auf, welche gemeinsam einen Raum 16 zum Einbringen von Agglomerat bzw. Füllmittel gemäß 2 ausbilden können. Die Formen 12, 14 sind derart ausgebildet, dass ein gasförmiges und/oder flüssiges Medium durch die erste Form 12 und/oder die zweite Form 14 aus dem Raum 16 entweichen kann, indem mindestens eine Form 12, 14 entweder mindestens eine Ausnehmung aufweist oder, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, mediumdurchlässig ausgebildet ist. Alternativ hierzu können die Formen 12, 14 auch derart ausgebildet sein, dass das Medium zwischen den Formen 12, 14 aus dem Raum 16 entweichen kann.The device has at least one first, in 1 illustrated form 12 and a second form 14 on which together a room 16 for introducing agglomerate or filler according to 2 can train. The forms 12 . 14 are formed such that a gaseous and / or liquid medium through the first mold 12 and / or the second form 14 out of the room 16 can escape by using at least one mold 12 . 14 either has at least one recess or, as in the present embodiment, medium-permeable. Alternatively, the forms 12 . 14 also be designed such that the medium between the forms 12 . 14 out of the room 16 can escape.

2 zeigt einen ersten Schritt des Verfahrens, bei welchem die zweite Form 14 auf die in 1 dargestellte erste Form 12 unter Bildung des Raums 16 aufgebracht wird. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Form 14 in ihrer Kontur verstellbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Form 14 flexibel ausgebildet, d. h. ihre Kontur ist einstellbar. Um die Verstellbarkeit der Kontur zu ermöglichen, ist beispielsweise die Form 14 mindestens teilweise aus einem beweglichen Material gebildet, wobei auch weitere, die Flexibilität ermöglichende Ausführungen denkbar sind. Bei dem beweglichen Material handelt es sich um ein Gewebematerial und/oder ein Vlies, wobei selbstverständlich alle, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien möglich sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der zweiten Form 14 um ein Gewebematerial, welches mit einem Rand 22 der ersten Form 12 umlaufend verbunden wird, wobei die Spannung des Textils vom herzustellenden Formteil 10 abhängt. 2 shows a first step of the method in which the second form 14 on the in 1 illustrated first form 12 under formation of space 16 is applied. According to the invention is at least one form 14 adjustable in contour. In the present embodiment, the second form 14 flexible, ie their contour is adjustable. To allow the adjustability of the contour, for example, the shape 14 at least partially formed of a movable material, with further flexibility enabling embodiments are conceivable. The movable material is a fabric material and / or a nonwoven, whereby of course all materials that appear reasonable to a person skilled in the art are possible. In the present embodiment, the second mold 14 is a fabric material having an edge 22 the first form 12 circumferentially connected, wherein the tension of the textile from the molded part 10 depends.

In einem zweiten Schritt gemäß 3 erfolgt das Einstellen der Kontur der flexibel ausgebildeten zweiten Form 14, indem ein gasförmiges Medium über Öffnungen 28 in den Raum 16 zwischen der ersten Form 12 und der zweiten Form 14 eingeblasen wird, wodurch sich die zweite Form 14 mindestens teilweise nach außen wölbt. Zum Einstellen der Kontur der zweiten Form 14 kann zusätzlich mindestens eine Einrichtung 24 vorgesehen sein, welche in Richtung zur ersten Form 12 auf mindestens eine Wölbung 26 einwirkt. Hierbei kann es sich gemäß 4 um Niederhalter handeln, welche an unterschiedlichen Positionen die Wölbung 26 des Gewebematerials beeinflussen, indem sie diese beispielsweise in Richtung zur ersten Form 12 eindrücken.In a second step according to 3 Adjusting the contour of the flexibly formed second shape is done 14 by passing a gaseous medium through openings 28 in the room 16 between the first form 12 and the second form 14 is injected, resulting in the second form 14 at least partially bulges outwards. For adjusting the contour of the second shape 14 In addition, at least one device 24 be provided, which in the direction of the first form 12 on at least one vault 26 acts. This may be in accordance with 4 to act hold-down, which in different positions, the curvature 26 of the fabric material, for example, by moving it toward the first shape 12 Push.

In einem dritten Schritt gemäß 5 wird Agglomerat in den Raum 16 zwischen der ersten Form 12 und der zweiten Form 14 eingebracht und das Agglomerat verbunden, wodurch ein Rohling 18 entsteht. Das Verbinden der Fasern des Agglomerats erfolgt über ein Bindemittel und/oder unter dem Einfluss von bestimmten Temperaturen. Zum Einbringen des Agglomerats in den Raum 16 weist die Vorrichtung mindestens eine Eintrittsöffnung 28 auf, wobei vorteilhafterweise mehrere Eintrittsöffnungen 28 vorgesehen sein können. Zweckmäßigerweise können die Öffnungen 28 für das Einblasen des gasförmigen Mediums zum Einstellen der Kontur der zweiten Form 14 hierbei mitverwendet werden. Das Agglomerat wird mittels eines über die Eintrittsöffnungen 28 in den Raum 16 strömenden Mediums eingebracht, wobei es sich bei dem Medium um ein Gas und/oder eine Flüssigkeit handeln kann. Üblicherweise handelt es sich bei dem Medium um Luft. Alternativ hierzu kann es sich aber auch um ein anderes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, und/oder eine Flüssigkeit handeln. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entweicht das als Träger des Agglomerats dienende Medium durch die mediumdurchlässig ausgebildete, flexibel ausgebildete zweite Form 14.In a third step according to 5 will agglomerate in the room 16 between the first form 12 and the second form 14 introduced and the agglomerate connected, creating a blank 18 arises. The bonding of the fibers of the agglomerate takes place via a binder and / or under the influence of specific temperatures. For introducing the agglomerate into the room 16 the device has at least one inlet opening 28 on, with advantageously several inlet openings 28 can be provided. Conveniently, the openings 28 for injecting the gaseous medium to adjust the contour of the second mold 14 be used here. The agglomerate is by means of a via the inlet openings 28 in the room 16 introduced, wherein the medium may be a gas and / or a liquid. Usually, the medium is air. Alternatively, it may also be another gas, such as nitrogen, and / or a liquid. In the present exemplary embodiment, the medium serving as carrier of the agglomerate escapes through the second, permeable, medium-permeable design 14 ,

Wie bereits erwähnt, ist zum Verbinden der Fasern des Agglomerats das Bindemittel vorgesehen, welches sowohl thermoplastisch als auch duroplastisch sein kann. Beim thermoplasti schen Bindeverfahren kann das Bindemittel durch eine vorbestimmte Temperatur beim Füllen des Raums 16 geschmolzen werden. Beim duroplastischen Verfahren wird die Aktivierungstemperatur erst nach der endgültigen Formgebung des Agglomerats eingebracht. Es ist jedoch auch möglich, kaltes Trägermedium in eine erste Leitung 20 einzubringen und nach dem Einbringen des Agglomerats in den Raum 16 Wärme in den Raum 16 zuzuführen.As already mentioned, for bonding the fibers of the agglomerate, the binder is provided, which may be both thermoplastic and thermosetting. In the thermoplastic bonding method, the binder may be at a predetermined temperature when filling the space 16 be melted. In the thermoset process, the activation temperature is introduced only after the final shaping of the agglomerate. However, it is also possible cold carrier medium in a first line 20 and after placing the agglomerate in the room 16 Heat in the room 16 supply.

In einem vierten Schritt gemäß 6 wird der Rohling 18 verdichtet, wodurch das Formteil 10 mit einem verdichteten Bereich 10a entsteht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt das Verdichten des Rohlings 18 dadurch, dass eine dritte Form 32 auf den Rohling 18 aufgebracht wird. Die Oberseite des Rohlings 18 wird durch die dritte Form 32 so verdichtet, dass die obere Außenkontur des Formteils 10 ausgebildet wird. Auch die dritte Form 32 kann in ihrer Kontur verstellbar sein.In a fourth step according to 6 becomes the blank 18 compacted, causing the molding 10 with a condensed area 10a arises. In the present embodiment, the compression of the blank takes place 18 in that a third form 32 on the blank 18 is applied. The top of the blank 18 is through the third form 32 so compressed that the upper outer contour of the molding 10 is trained. Also the third form 32 can be adjustable in its contour.

Alternativ hierzu kann eine Verdichtung dadurch erfolgen, dass mindestens ein hier nicht dargestelltes Schieberelement vorgesehen ist, welches entweder in die zweite Form 14 integriert oder als separates Bauteil ausgeführt ist und ausgehend von der zweiten Form 14 in Richtung der ersten Form 12 verschoben wird. Zweckmäßigerweise kann hierfür beispielsweise die zum Einstellen der Kontur der zweiten Form 14 verwendete Einrichtung 24 eingesetzt werden. Ferner kann ein Verdichten des Rohlings 18 dadurch erfolgen, dass die erste Form 12 abgenommen und eine hier nicht dargestellte Zusatzform auf den Rohling 18 aufgebracht wird.Alternatively, a compression can take place in that at least one slide element, not shown here, is provided, which either in the second form 14 integrated or designed as a separate component and starting from the second form 14 in the direction of the first form 12 is moved. Conveniently, for example, this for adjusting the contour of the second mold 14 used device 24 be used. Furthermore, a compression of the blank 18 be done by the first form 12 removed and not shown here additional form on the blank 18 is applied.

Nach dem Verdichten wird das Formteil 10 vorzugsweise durch kalte Luft ausgekühlt und unter die Erweichungstemperatur des Bindemittels gebracht.After compression, the molding is 10 preferably cooled by cold air and brought under the softening temperature of the binder.

In einem fünften Schritt des Verfahrens gemäß 7 wird das Formteil 10 nach dem Abkühlprozess aus der mindestens einen Form 12 entnommen. Die flexibel ausgebildete zweite Form 14 bzw. das bewegliche Material ist derart ausgebildet, dass dieses nach dem Verdichtungsprozess bzw. nach der Entnahme des Formteils 10 aus der Form 12 von dem Formteil 10 abgenommen werden oder am Formteil 10 verbleiben kann.In a fifth step of the method according to 7 becomes the molding 10 after the cooling process from the at least one mold 12 taken. The flexibly formed second form 14 or the movable material is formed such that this after the compression process or after the removal of the molding 10 out of form 12 from the molding 10 be removed or on the molding 10 can remain.

1010
Formteilmolding
10a10a
BereichArea
1212
erste Formfirst shape
1414
zweite Formsecond shape
1616
Raumroom
1818
Rohlingblank
2020
Leitungmanagement
2222
Randedge
2424
EinrichtungFacility
2626
Wölbungbulge
2828
Eintrittsöffnunginlet opening
3232
dritte Formthird shape

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10324735 B3 [0002] - DE 10324735 B3 [0002]

Claims (24)

Verfahren zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils (10) aus einem Agglomerat unter Verwendung von mindestens einer ersten Form (12), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Einbringen von Agglomerat in einen Raum (16), der zumindest teilweise von der ersten Form (16) begrenzt ist, wodurch ein vorgeformter Rohling (18) entsteht, – Verdichten des Rohlings (18) zumindest vor einem Abnehmen wenigstens einer Form.Method for producing at least one three-dimensional molded part ( 10 ) from an agglomerate using at least a first form ( 12 ), characterized by the following steps: - introducing agglomerate into a room ( 16 ), at least partially of the first form ( 16 ), whereby a preformed blank ( 18 ), - compacting the blank ( 18 ) at least before a decrease in at least one shape. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Aufbringen einer zweiten Form (14) auf die erste Form (12), indem die erste Form (12) durch die zweite Form (14) unter Bildung des Raums (16) abgedeckt wird, – Einbringen von Agglomerat in den Raum (16) mittels eines in den Raum (16) strömenden Mediums und Verbinden des Agglomerats, wodurch ein vorgeformter Rohling (18) entsteht, – Verdichten des Rohlings (18) mittels wenigstens einer flexibel ausgebildeten Form (14).Method according to claim 1, characterized by the following steps: - applying a second mold ( 14 ) to the first form ( 12 ), by the first form ( 12 ) by the second form ( 14 ) forming the space ( 16 ), - placing agglomerate in the room ( 16 ) by means of one in the room ( 16 ) and connecting the agglomerate, whereby a preformed blank ( 18 ), - compacting the blank ( 18 ) by means of at least one flexibly formed form ( 14 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur einer flexibel ausgebildeten Form (14) eingestellt wird, indem ein gasförmiges Medium in den Raum (16) eingeblasen wird, wodurch sich die flexibel ausgebildete Form (14) mindestens teilweise wölbt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the contour of a flexibly formed form ( 14 ) is adjusted by placing a gaseous medium in the room ( 16 ), whereby the flexibly formed form ( 14 ) at least partially bulges. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Kontur wenigstens einer flexibel einstellbaren Form (14) zusätzlich mindestens eine Einrichtung (24) vorgesehen ist, welche auf mindestens eine Wölbung (26) einwirkt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for adjusting the contour of at least one flexibly adjustable shape ( 14 ) additionally at least one device ( 24 ) is provided, which on at least one curvature ( 26 ) acts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Agglomerat mittels eines über mindestens eine Eintrittsöffnung (28) in den Raum (16) strömenden Mediums eingebracht wird, wobei es sich bei dem Medium um ein Gas und/oder eine Flüssigkeit handelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the agglomerate by means of a via at least one inlet opening ( 28 ) in the room ( 16 ) is introduced, wherein the medium is a gas and / or a liquid. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden des Agglomerats nach dem Einbringen des Agglomerats in den Raum (16) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bonding of the agglomerate after the introduction of the agglomerate into the space ( 16 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden des Agglomerats gleichzeitig mit dem Einbringen des Agglomerats in den Raum (16) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bonding of the agglomerate simultaneously with the introduction of the agglomerate in the space ( 16 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des Rohlings (18) dadurch erfolgt, dass mindestens ein Schieberelement vorgesehen ist, welches zur Verdichtung verschoben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compression of the blank ( 18 ) is effected in that at least one slide element is provided, which is displaced for compression. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des Rohlings (18) dadurch erfolgt, dass eine Form (32) auf den Rohling (18) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compression of the blank ( 18 ) is effected by a shape ( 32 ) on the blank ( 18 ) is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des Rohlings (18) dadurch erfolgt, dass die eine Form (12) abgenommen und eine Zusatzform auf den Rohling (18) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compression of the blank ( 18 ) takes place in that the one form ( 12 ) and an additional form on the blank ( 18 ) is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine flexibel ausgebildete Form (14) nach dem Verdichtungsprozess von dem Formteil (10) abgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a flexibly formed shape ( 14 ) after the compression process of the molded part ( 10 ) is removed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine flexibel ausgebildete Form (14) nach dem Verdichtungsprozess auf dem Formteil (10) belassen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a flexibly formed shape ( 14 ) after the compression process on the molded part ( 10 ) is left. Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines dreidimensional ausgeprägten Formteils (10) aus einem Agglomerat mit mindestens einer Form (12, 14) zur Ausbildung eines Raums (16), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Form (14) zur Verdichtung eines Rohlings (18) in ihrer Kontur verstellbar ist.Device for producing at least one three-dimensional molded part ( 10 ) from an agglomerate having at least one shape ( 12 . 14 ) for the formation of a room ( 16 ), characterized in that at least one shape ( 14 ) for compacting a blank ( 18 ) is adjustable in its contour. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass neben einer ersten und einer zweiten Form (12, 14) eine dritte Form (32) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 13, characterized in that in addition to a first and a second form ( 12 . 14 ) a third form ( 32 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Form (32) in ihrer Kontur verstellbar ist.Device according to claim 14, characterized in that the third form ( 32 ) is adjustable in its contour. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Form (12, 14) zum Entweichen des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums aus dem Raum (16) entweder mindestens eine Ausnehmung aufweist oder mediumdurchlässig ausgebildet ist.Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that at least one mold ( 12 . 14 ) for the escape of the gaseous and / or liquid medium from the room ( 16 ) either has at least one recess or is formed medium permeable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Form (14) mindestens teilweise aus einem beweglichen Material gebildet wird.Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that at least one mold ( 14 ) is formed at least partially of a movable material. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem beweglichen Material um ein Gewebematerial und/oder ein Vlies handelt.Device according to claim 17, characterized in that that the movable material is a fabric material and / or a nonwoven. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch die Ausbildung zur Verarbeitung von Agglomerat, bei dem es sich um Fasern, Fasergemische und/oder ein Gemisch aus Fasern und anderen Materialien handelt.Device according to one of claims 13 to 18, characterized by the formation of agglomerate, which are fibers, fiber mixtures and / or a mixture of fibers and other materials. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Agglomerat um eine einheitliche Zusammensetzung und/oder um unterschiedliche Zusammensetzungen handelt.Device according to claim 19, characterized in that that the agglomerate is a uniform composition and / or are different compositions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, gekennzeichnet durch mehrere Eintrittsöffnungen (28) zum Einbringen des Agglomerats in den Raum (16).Device according to one of claims 13 to 20, characterized by a plurality of inlet openings ( 28 ) for introducing the agglomerate into the room ( 16 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, gekennzeichnet durch mindestens ein Schieberelement zur Verdichtung des Rohlings (18), welches entweder in eine flexibel ausgebildete Form (14) integriert oder als separates Bauteil ausgeführt ist.Device according to one of claims 13 to 21, characterized by at least one slide element for compression of the blank ( 18 ), which either in a flexibly formed form ( 14 ) is integrated or executed as a separate component. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzform vorgesehen ist.Device according to one of claims 13 to 22, characterized in that an additional form provided is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, gekennzeichnet durch eine flexibel ausgebildete Form (14), die derart ausgebildet ist, dass diese nach einem Verdichtungsprozess und/oder einem Abkühlprozess von dem Formteil (10) abgenommen werden oder am Formteil (10) verbleiben kann.Device according to one of claims 13 to 23, characterized by a flexibly formed shape ( 14 ), which is designed such that, after a compression process and / or a cooling process of the molded part ( 10 ) or on the molded part ( 10 ) can remain.
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