DE102012104444A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung ein Kernelement und ein Haubenelement aufweist, zwischen welchen eine Formkammer zur Herstellung des Formteils ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung ferner eine Heizvorrichtung zur Erzeugung der verhauteten Oberfläche aufweist, welche im Bereich des Kernelements und/oder des Haubenelements angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung eine Induktionsheizung umfasst.
Description
- Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt. Beispielsweise offenbart die Druckschrift
DE 20 2007 005 687 U1 ein Formteil, dessen inneren Oberflächenbereiche verhautet sind und welches in einer Formkammer hergestellt wird. Hierbei wird üblicherweise zunächst eine Wandung einer Formkammer auf eine Schmelztemperatur des Formteil-Rohmaterials erhitzt und anschließend das Formteil-Rohmaterial in die Formkammer eingefüllt. Durch die erhöhte Temperatur der einen Wandung wird der Oberflächenbereich des Formteils im Bereich der Wandung verhautet. Durch die Verhautung der Oberflächen werden hierbei insbesondere glatte und flüssigkeitsdichte Oberflächen erzeugt. Die Aufheizung der Wandung auf oder über die Schmelztemperatur des Formteil-Rohmaterials kann beispielsweise durch heißen Wasserdampf erzeugt werden. Nachteiligerweise ist die Verwendung von heißem Dampf zur Verhautung vergleichsweise aufwändig und wenig effizient. - Ferner ist aus der Druckschrift
DE 20 2007 006 164 U1 bekannt, die Überhitzung des Formteils zur Erzeugung der Verhautung mittels eines mit Elektroenergie betriebenen Heizkörpers herbeizuführen. Nachteiligerweise ist die Verwendung von elektrischen Heizkörpern in Form von Widerstandsheizungen vergleichsweise teuer und ineffizient, so dass die benötigten Aufwärmzeiten zum Erreichen einer für die Überhitzung geeigneten Temperatur vergleichsweise groß sind. Der Durchsatz bei der Herstellung von Formteilen wird durch die Aufwärmzeiten stark begrenzt, wodurch vergleichsweise hohe Herstellungskosten resultieren. Ferner ist man in der zur Verfügung stehenden Formgebung stark begrenzt. - Offenbarung der Erfindung
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils zur Verfügung zu stellen, welches eine vergleichsweise effiziente und schnelle Aufheizung des Werkzeugs zur Erzeugung der Verhautung gewährleistet und somit eine schnelle und kostengünstige Herstellung solcher Formteile in großen Stückzahlen ermöglicht.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils, wobei die Vorrichtung ein Kernelement und ein Haubenelement aufweist, zwischen welchen eine Formkammer zur Herstellung des Formteils ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung ferner eine Heizvorrichtung zur Erzeugung der verhauteten Oberfläche aufweist, welche in wenigstens einem Bereich des Kernelements und/oder des Haubenelements angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung eine Induktionsheizung umfasst.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass zur Aufheizung einer Wandung der Formkammer auf oder über die Schmelztemperatur des Formteil-Rohmaterials die Induktionsheizung verwendet wird. Eine Induktionsheizung ermöglicht eine im Vergleich zu Widerstandsheizungen wesentlich effizientere und schnellere Erwärmung auf hohe Temperaturen. Die Induktionsheizung sorgt dafür, dass Wirbelströme im Kernelement und/oder Haubenelement durch elektrische Ströme induziert werden, und sich hierdurch die Wandung der Formkammer entsprechend aufheizt. Das Kernelement und/oder das Haubenelement sind hierfür insbesondere aus einem metallischen Material, beispielsweise Aluminium, Stahl, Nickel oder entsprechenden Legierungen, gefertigt. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Induktionsheizung ist, dass kein Verschleiß der Heizung auftritt. Die Lebensdauer der Vorrichtung kann hierdurch erhöht werden. Das Formteil wird insbesondere aus vorgeschäumten, thermoplastische Kunststoffpartikeln hergestellt, welche in die Form, als Rohmaterial eingebracht werden und anschließend in der Formkammer mit heißem Wasserdampf, beispielsweise mit Temperaturen bis 130 °C, beaufschlagt werden. Das Rohmaterial umfasst insbesondere EPP (expandiertes Polypropylen), EPE (expandiertes Polyethylen) oder EPS (expandiertes Polystyrol). Zur Verhautung wird die entsprechende Wandung der Formkammer auf die Schmelztemperatur des jeweiligen Rohmaterials gebracht. Wenn als Rohmaterial EPP Verwendung findet, wird die Wandung mittels der Induktionsheizung beispielsweise auf Temperaturen von über 160 °C und bevorzugt über 180 °C aufgeheizt.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Induktionsheizung eine Mehrzahl von Induktionsleitungen, welche insbesondere in Form von Induktionsschleifen angeordnet sind, so dass vorteilhafterweise die Effizienz der Induktionsheizung in einfacher Weise gesteigert werden kann. Die Induktionsleitungen umfassen insbesondere Leitungen aus einem metallischen Material, beispielsweise Kupfer. Die Induktionsleitungen sind vorzugsweise auf einer der Formkammer abgewandten Seite des Kernelements angeordnet, so dass die Induktionsleitungen selbst nicht in Kontakt mit dem Formteil bzw. dem Rohmaterial gelangen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Kernelement eine Grundebene und von der Grundebene abstehende Seitenwände aufweist, wobei die Induktionsleitungen im Bereich der Grundebene geradlinig, parallel zur Grundebene verlaufen und/oder wobei die Induktionsleitungen im Bereich der Seitenwände mäanderförmig, parallel zu den Seitenwänden verlaufen. Denkbar ist auch, dass die Induktionsleitungen entlang einer Kontur der Formkammer bzw. des herzustellenden Formteils verlaufen.
- In vorteilhafter Weise bildet das Kernelement eine Negativform des herzustellenden Formteils, welches dann wenigstens in den inneren Oberflächenbereichen verhautet ist. Vorteilhafterweise kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit das aus der Druckschrift
DE 20 2007 005 687 U1 bekannte Formteil in einfacher, energiesparender und kostengünstiger Weise hergestellt werden. Der Offenbarungsgehalt der DruckschriftDE 20 2007 005 687 U1 , insbesondere zur Ausbildung des Formteils, wird hiermit durch Bezug ausdrücklich einbezogen. Der verhautete Bereich des Formteils kann glatt oder strukturiert ausgebildet werden. Um eine Strukturierung im verhauteten Bereich zu erzeugen, weist die mit der Induktionsheizung aufgeheizte Wandung der Formkammer vorzugsweise eine Negativform der zu erzeugenden Struktur auf. Mit der vorliegenden Erfindung können beliebige Formteile hergestellt werden. Denkbar ist beispielsweise, dass das Formteil eine Komponente für eine Innenausstattung eines Fahrzeugs, eine Verpackung zum Transport von Lebensmitteln oder dergleichen umfassen. - Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils, wobei in einem ersten Verfahrensschritt zur Bildung der wenigstens einen verhauteten Oberfläche des herzustellenden Formteils wenigstens eine Wandung einer Formkammer, insbesondere einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, erhitzt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt ein Formteil-Rohmaterial in die Formkammer eingebracht wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt zur Bildung des Formteils das in der Formkammer befindliche Formteil-Rohmaterial mit heißem Dampf beaufschlagt wird und wobei in einem vierten Verfahrensschritt das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil aus der Formkammer entformt wird, wobei im ersten Verfahrensschritt die wenigstens eine Wandung induktiv erhitzt wird..
- In vorteilhafter Weise wird die Wandung, welche insbesondere Teil des Kernelements und/oder des Haubenelements ist, induktiv und somit im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich effizienter und schneller erhitzt. Die Herstellung des Formteils wird somit kostengünstiger und wirtschaftlicher. Insbesondere lassen sich auf diese Weise hohe Stückzahlen in kürzeren Herstellungszeiten realisieren. Hierfür wird vorzugsweise die aus Anspruch 1 bekannte Induktionsheizung verwendet. Die induktive Aufheizung wird insbesondere dadurch im ersten Verfahrensschritt realisiert, dass ein elektrischer Strom durch eine im Bereich der Wandung angeordnete Induktionsschleife geleitet wird. Durch die stromdurchflossene Induktionsschleife werden sodann vorzugsweise Wirbelströme in der Wandung induziert. Die Wandung ist hierfür insbesondere aus einem metallischen Material gefertigt. Der erste und zweite Verfahrensschritt können auch gleichzeitig durchgeführt werden. Die Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte muss nicht zwangsläufig der Nummerierung entsprechen. Denkbar wäre alternativ beispielsweise, dass zunächst das Formteil mittels der zweiten und dritten Verfahrensschritte hergestellt wird und der erste Verfahrensschritt zur Verhautung der Oberfläche erst nach dem dritten Verfahrensschritt durchgeführt wird. Der erste Verfahrensschritt kann dabei vor dem vierten Verfahrensschritt, also im gleichen Formwerkzeug, oder nach dem vierten Verfahrensschritt, d.h. in einem separaten Werkzeug, durchgeführt werden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im vierten Verfahrensschritt das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil gekühlt wird, bevor das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil entformt wird. Vorzugsweise wird zur Kühlung wenigstens eine Wandung der Formkammer mit einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser, beaufschlagt. Denkbar ist aber auch, dass zum Kühlen die Induktionsheizung abgeschaltet wird.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem nullte Verfahrensschritt die Formkammer durch Zusammenfahren des Kernelements und des Haubenelements gebildet wird, wobei die wenigstens eine Wandung Teil des Kernelements und/oder des Haubenelements ist. Der nullte Verfahrensschritt wird vorzugsweise vor dem ersten und/oder zweiten Verfahrensschritt durchgeführt.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Kernelements der Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Ausführungsformen der Erfindung
- In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
- In
1 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Vorrichtung1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung1 umfasst ein Kernelement2 und ein Haubenelement3 . Das Kernelement3 kann teilweise in das Haubenelement3 eingebracht werden (nullter Verfahrensschritt), so dass sich zwischen dem Kernelement2 und dem Haubenelement3 eine Formkammer4 zur Herstellung des Formteils (nicht abgebildet) ausbildet. Das Kernelement2 und das Haubenelement3 definieren dabei zusammen eine Negativform für das herzustellende Formteil, wobei das Kernelement2 zur Bildung der inneren Oberflächenbereiche des Formteils und das Haubenelement3 zur Bildung der äußeren Oberflächenbereiche des Formteils vorgesehen sind. Das Haubenelement3 weist eine Mehrzahl von Einfüllöffnungen5 auf, durch welche Formteil-Rohmaterial in Form von vorgeschäumten, thermoplastische Kunststoffpartikeln (nicht dargestellt), beispielsweise EPP (expandiertes Polypropylen), EPE (expandiertes Polyethylen) oder EPS (expandiertes Polystyrol), in die geschlossene Formkammer4 eingebracht werden kann. - Um eine glatte und flüssigkeitsundurchlässige Oberfläche im Inneren des Formteils auszubilden, werden die der Formkammer
4 zugewandten Oberflächen des Kernelements2 auf eine Schmelztemperatur des einzufüllenden Formteil-Rohmaterials, beispielweise auf wenigstens 180 °C gebracht (erster Verfahrensschritt). Das Kernelement2 ist hierfür mit einer Heizvorrichtung in Form einer Induktionsheizung6 ausgestattet. Das Kernelement1 umfasst eine Grundebene7 und vier von der Grundebene7 abstehende Seitenwände8 (aufgrund der teilweisen Schnittbilddarstellung sind nur drei Seitenwände abgebildet). Die Grundebene7 und die Seitenwände8 definieren die inneren Oberflächenbereiche des herzustellenden Formteils. Auf den Rückseiten der Grundebene7 und den Seitenwänden8 ist eine Mehrzahl von Induktionsleitungen9 aus einem leitfähigen Material, beispielsweise Kupfer, in Form von Induktionsschleifen angeordnet. Das Kernelement2 ist aus einem metallischen Material, vorzugsweise Aluminium, gefertigt. Zum Verhauten der inneren Oberflächenbereiche des herzustellenden Formteils wird ein elektrischer Strom durch die Induktionsleitungen9 geleitet, wodurch im metallischen Material des Kernelements2 Wirbelströme induziert werden. Die Wirbelströme sorgen dafür, dass sich die Grundebene7 und die Seitenwände8 schnell und effizient aufheizen, wodurch die Aufheizung der inneren Oberflächenbereich des herzustellenden Formteils auf die Schmelztemperatur und somit die gewünschte Verhautung erzielt wird. Alternativ wäre denkbar, dass auch das Haubenelement3 mit einer Induktionsheizung6 zum induktiven Erwärmen des Formteils ausgestattet ist, um auch die äußeren Oberflächen des Formteils zu verhauten. - Anschließend oder gleichzeitig wird das Formteil-Rohmaterial durch die Einfüllöffnungen
5 in die Formkammer4 eingebracht (erster Verfahrensschritt). Diejenigen Bereiche des Formteil-Rohmaterials, welche in der Nähe der auf Schmelztemperatur aufgeheizten Wandung der Formkammer4 angeordnet sind, werden hierdurch auf ihre Schmelztemperatur erhitzt, so dass das Formteil-Material aufgeschmolzen wird und sich zu einer geschlossenen Oberfläche (Haut) verbindet. Die Wandung kann glatt oder strukturiert ausgebildet sein, so dass die Verhautung entsprechend glatt oder strukturiert ausgebildet wird. - Das in der Formkammer
4 angeordnete Formteil-Rohmaterial wird sodann mit heißem Wasserdampf beaufschlagt (zweiter Verfahrensschritt), welcher durch Öffnungen (nicht dargestellt) in dem Haubenelement3 oder in dem Kernelement2 in die Formkammer4 eingeleitet wird. Der heiße Wasserdampf weist vorzugsweise eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur auf, sodass benachbarte Kunststoffpartikel des Formteil-Rohmaterials nur in bekannter Weise miteinander verkleben und somit das Formteil-Rohmaterial ein starres und einstückig ausgebildetes Formteil bildet. Denkbar ist, dass das Kondensat des Wasserdampfs abgefangen wird. Das Formteil bildet nun ein starren, aber porösen und somit flüssigkeitsdurchlässigen Körper, welcher mit einer geschlossenen und flüssigkeitsdichten, sowie glatten oder in gewünschter Weise strukturierten Verhautung versehen ist. - In einem nachfolgenden Schritt wird der elektrische Stromfluss gestoppt und die Formkammer
4 gekühlt. Hierzu wird die Rückseite des Kernelements2 und/oder des Haubenelements3 mit kaltem Wasser beaufschlagt und die Induktionsheizung6 abgeschaltet. Anschließend wird das Kernelement2 aus dem Haubenelement3 herausgefahren und das fertige Formteil, dessen innere Oberflächenbereich verhautet sind, kann entformt werden (vierter Verfahrensschritt). - In
2 ist eine perspektivische Detailansicht des Kernelements2 der Vorrichtung1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellt. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202007005687 U1 [0002, 0010, 0010]
- DE 202007006164 U1 [0003]
Claims (13)
- Vorrichtung (
1 ) zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils, wobei die Vorrichtung (1 ) ein Kernelement (2 ) und ein Haubenelement (3 ) aufweist, zwischen welchen eine Formkammer (4 ) zur Herstellung des Formteils ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung (1 ) ferner eine Heizvorrichtung zur Erzeugung der verhauteten Oberfläche aufweist, welche im Bereich des Kernelements (2 ) und/oder des Haubenelements (3 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Induktionsheizung (6 ) umfasst. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, wobei die Induktionsheizung (6 ) eine Mehrzahl von Induktionsleitungen (9 ) umfasst. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 2, wobei die Induktionsleitungen (9 ) auf einer der Formkammer (4 ) abgewandten Seite des Kernelements (2 ) angeordnet sind. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Induktionsleitungen (9 ) aus einen elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Kupfer, gefertigt sind. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (2 ) eine Grundebene (7 ) und von der Grundebene (7 ) abstehende Seitenwände (8 ) aufweist, wobei die Induktionsleitungen (9 ) im Bereich der Grundebene (7 ) geradlinig, parallel zur Grundebene (7 ) verlaufen und/oder wobei die Induktionsleitungen (9 ) im Bereich der Seitenwände (8 ) mäanderförmig, parallel zu den Seitenwänden verlaufen und/oder wobei die Induktionsleitungen (9 ) konturparallel zu Konturen des herzustellenden Formteils verlaufen. - Vorrichtung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (2 ) und/oder das Haubenelement (3 ) aus einen metallischen Material, insbesondere aus Aluminium, aus Stahl, und/oder aus einer Nickellegierung, gefertigt sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kernelement (
2 ) und/oder das Haubenelement (3 ) auf einer der Formkammer zugewandten Seite im Bereich der Induktionsheizung (6 ) eine Strukturierung aufweist. - Verfahren zur Herstellung eines wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisenden Formteils, wobei in einem ersten Verfahrensschritt zur Bildung der wenigstens einen verhauteten Oberfläche des herzustellenden Formteils wenigstens eine Wandung einer Formkammer (
4 ), insbesondere einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, erhitzt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt ein Formteil-Rohmaterial in die Formkammer (4 ) eingebracht wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt zur Bildung des Formteils das in der Formkammer (4 ) befindliche Formteil-Rohmaterial mit heißem Dampf beaufschlagt wird und wobei in einem vierten Verfahrensschritt das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil aus der Formkammer (4 ) entformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Verfahrensschritt die wenigstens eine Wandung induktiv erhitzt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei im ersten Verfahrensschritt elektrischer Strom durch eine im Bereich der Wandung angeordnete Induktionsleitung (
9 ) geleitet wird. - Verfahren nach Anspruch 9, wobei im ersten Verfahrensschritt mittels der stromdurchflossenen Induktionsleitung (
9 ) Wirbelströme in der Wandung induziert werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei im vierten Verfahrensschritt das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil gekühlt wird, bevor das wenigstens eine verhautete Oberfläche aufweisende Formteil entformt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei zur Kühlung wenigstens eine Wandung der Formkammer (
4 ) mit einem Kühlmedium, vorzugsweise Wasser, beaufschlagt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei in einem nullten Verfahrensschritt die Formkammer (
4 ) durch Zusammenfahren des Kernelements (2 ) und des Haubenelements (3 ) gebildet wird, wobei die wenigstens eine Wandung Teil des Kernelements (2 ) und/oder des Haubenelements (3 ) ist.
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE102016219377A1 (de) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Luftleitelements für ein Kraftfahrzeug, Luftleitelement für ein Kraftfahrzeug |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE202007006164U1 (de) | 2007-04-30 | 2007-08-23 | Michel, Thorsten | Vorrichtung für das Verhauten eines Formteiles aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln |
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-
2012
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1923193A1 (de) * | 2006-11-20 | 2008-05-21 | Jacob-Formschaumtechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schaumkörpers |
| DE202007005687U1 (de) | 2007-04-18 | 2007-09-06 | Philippine Gmbh & Co. Technische Kunststoffe Kg | Formteil |
| DE202007006164U1 (de) | 2007-04-30 | 2007-08-23 | Michel, Thorsten | Vorrichtung für das Verhauten eines Formteiles aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffpartikeln |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016219377A1 (de) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Luftleitelements für ein Kraftfahrzeug, Luftleitelement für ein Kraftfahrzeug |
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