DE102019127708A1

DE102019127708A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln

Info

Publication number: DE102019127708A1
Application number: DE102019127708.6A
Authority: DE
Inventors: Constantin Kemmer; Uwe Rothaug
Original assignee: Kurtz GmbH
Current assignee: Kurtz GmbH
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln. Hierbei werden die Schaumstoffpartikel mittels eines optischen Sensors abgetastet und deren Qualität automatisch bewertet und/oder die einzelnen Schaumstoffpartikel gezählt. Schaumstoffpartikel, welche dem vorbestimmten Qualitätskriterium nicht genügen, werden ausgeschleust und/oder die Menge der Schaumstoffpartikel wird anhand der gezählten Anzahl von Schaumstoffpartikeln portioniert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Schäumvorrichtung oder eine Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen, welche mit einer Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln kombiniert sind.
Partikelschaumstoffteile werden durch Verschweißen von Schaumstoffpartikeln hergestellt. Entsprechende Vorrichtungen und Verfahren sind seit Jahrzehnten im industriellen Gebrauch. Derartige Partikelschaumstoffteile werden unter anderem als Verpackungsmaterial eingesetzt. Hierfür werden vor allem Schaumstoffpartikel aus expandierbarem thermoplastischen Polystyrol (ePS) verwendet. Weiterhin werden Partikelschaumstoffteile aus Schaumstoffpartikeln aus expandierbaren thermoplastischen Polypropylen (ePP) in großem Umfang hergestellt.
Partikelschaumstoffteile sind vor allem Massenartikel, die in großen Stückzahlen zu einem geringen Stückpreis hergestellt werden. Eine typische Anwendung sind zum Beispiel Wärmeisolationsplatten für Gebäude.
Partikelschaumstoffteile werden in zunehmendem Maße auch als technische, insbesondere mechanische Funktionsteile eingesetzt. Zum Beispiel ist es bekannt, Zwischensohlen von Schuhen aus Partikelschaumstoffteilen aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan (ETPU) herzustellen. Diese Partikelschaumstoffteile zeichnen sich durch bestimmte mechanische (bei Schuhen: elastische) Eigenschaften aus.
Weiterhin sind von anderen Industriezweigen Sortiermaschinen bekannt, mit welchen kleinteilige Waren, insbesondere kleinteilige Lebensmittel, automatisch vermessen und sortiert werden können. Derartige Sortiermaschinen gehen beispielsweise aus der US 5,538,142 , der DE 40 29 202 A1 , der EP 2 191 264 B1 und der EP 2 382 059 B1 hervor.
Aus der WO 2012/143692 A2 geht ein Verfahren hervor, mit welchem teilweise kontaminiertes kleinteiliges Material sortiert werden kann. Hierbei wird eine Wärmebehandlung durchgeführt. Aufgrund der Wärmebehandlung verändert das kontaminierte Material seine Farbe. Das kontaminierte Material ist damit optisch unterscheidbar von dem nicht kontaminierten Material und kann dementsprechend aussortiert werden. Dieses Verfahren ist auch für Kunststoffmaterialien, insbesondere recycelte Kunststoffmaterialien geeignet.
Aus dem Katalog „Optische Technologien zur Bildverarbeitung‟, 2019/2020 der Firma Opto Engineering S.r.l., Italien, sind von Seite 78 bis 79 katadioptrische Objektive bekannt, welche ringförmige Objektive zur 306°-Abbildung kleiner Objekte sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln zu schaffen, um Partikelschaumstoffteile mit hoher Qualität herstellen zu können.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln umfasst folgende Schritte:

- optisches Abtasten von Schaumstoffpartikeln mittels eines optischen Sensors,
- automatisches Bewerten der Qualität der einzelnen Schaumstoffpartikel nach einem vorbestimmten Qualitätskriterium und/oder automatisches Zählen der Schaumstoffpartikel, und
- Ausschleusen von Schaumstoffpartikeln, welche dem vorbestimmten Qualitätskriterium nicht genügen, und/oder Portionieren der Menge der Schaumstoffpartikel anhand der gezählten Anzahl von Schaumstoffpartikeln.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die Qualität von Partikelschaumstoffteilen, welche aus Schaumstoffpartikeln hergestellt werden, deren Qualität automatisch überwacht und kontrolliert wird und/oder deren Menge automatisch bestimmt wird, erheblich gesteigert werden kann. Zum einen besteht bei der Herstellung von Partikelschaumstoffteilen oftmals das Problem, dass Schaumstoffpartikel nicht ausreichend aufgeschäumt sind bevor sie dem Formwerkzeug zum Verschweißen zugeführt werden. Derartige Schaumstoffpartikel sind klein und schrumpelig und vergleichsweise hart. Sie führen im fertigen Partikelschaumstoffteil zu Fehlstellen. Durch das Aussortieren derartiger nicht ausreichend aufgeschäumter Schaumstoffpartikel kann die Qualität eines Partikelschaumstoffteils erheblich verbessert werden. Andererseits ist es möglich, Partikelschaumstoffteile mit im Vergleich zu herkömmlichen Partikelschaumstoffteilen wesentlich besseren mechanischen Eigenschaften herzustellen, wenn vor dem Verschweißen die Größenverteilung der einzelnen Schaumstoffpartikel und/oder der Feuchteanteil und/oder die Oberflächenbeschaffenheit kontrolliert und innerhalb vorbestimmter Bereiche eingehalten wird. Beispielsweise hängt die Elastizität und/oder Steifigkeit auch von der Größe der verschweißten Schaumstoffpartikel ab. Die Umhüllung bzw. Haut der einzelnen Schaumstoffpartikel bildet im fertigen Partikelschaumstoffteil ein dreidimensionales Netzwerk, das das Partikelschaumstoffteil stabilisiert. Jedes Schaumstoffpartikel bildet in diesem Netzwerk eine Zelle. Die Zellengröße hat einen erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des so hergestellten Partikelschaumstoffteils. Dies kann durch Messen und Sortieren der Schaumstoffpartikel vor dem Verschweißen sichergestellt werden.
Ein weiteres Problem, das bei der Herstellung von Partikelschaumstoffteilen besteht, ist, dass einzelne Schaumstoffpartikel des Partikelschaumstoffteils verfärbt sind. Derartige Partikelschaumstoffteile bilden einen Ausschuss. Bei der Produktion der Schaumstoffpartikel und bei der Vorbereitung, insbesondere dem Aufschäumen der Schaumstoffpartikel, können einzelne Partikel sich verfärben. Diese verfärbten Schaumstoffpartikel werden erfasst und ausgeschleust.
Durch das Messen und Sortieren ist es möglich, Partikelschaumstoffteile mit bestimmten, definierten Qualitätseigenschaften herzustellen. Dies ermöglicht den Einsatz von Partikelschaumstoffteilen nicht nur in den bekannten Massenprodukten für Verpackungen und Dämmplatten, bei welchen die Anforderung an die Qualität der Verschweißung der einzelnen Schaumstoffpartikel eher gering ist, sondern auch die Verwendung von Partikelschaumstoffteilen in technisch anspruchsvollen Anwendungen, bei welchen die Partikelschaumstoffteile bestimmte mechanische Anwendungen erfüllen müssen. Zudem werden die seit langem bekannten Vorteile vom Partikelschaumstoffteil beibehalten, welche vor allem im geringen Gewicht der Partikelschaumstoffteile und der kostengünstigen Fertigung liegen.
Das optische Überwachen und Aussortieren bzw. automatische Bestimmen der Menge der Schaumstoffpartikel vor dem Verschweißen desselben zu einem Partikelschaumstoffteil führt somit zu einem erheblichen Qualitätssprung bei den hierdurch hergestellten Partikelschaumstofftei len.
Durch das Bestimmen der Menge der Schaumstoffpartikel ist es möglich, bei einem Crackspalt-Werkzeug beim Füllen den Crackspalt weniger weit zu öffnen als dies notwendig wäre, wenn die Menge der Schaumstoffpartikel nicht so exakt abgemessen wäre. Ein geringerer Crackspalt beim Füllen bedeutet auch, dass aus dem Crackspalt weniger Dampf austritt und damit der Dampfverlust und der Energieverbrauch geringer ist.
Vor dem optischen Abtasten werden die Schaumstoffpartikel vorzugsweise vereinzelt, so dass im Wesentlichen ein jedes Schaumstoffpartikel separat optisch abgetastet wird. Hierdurch wird eine sehr präzise Überwachung der einzelnen Schaumstoffpartikel erzielt.
Es ist jedoch auch grundsätzlich möglich, ohne Vereinzelung mehrere Schaumstoffpartikel auf einmal optisch abzutasten und gemeinsam auszuwerten, wobei auch einzelne Schaumstoffpartikel durch andere Schaumstoffpartikel verdeckt sein können, so dass nicht alle Schaumstoffpartikel abgetastet werden. Eine solche statistische Abtastung kann Sinn machen, um festzustellen, wie hoch der Anteil der den vorbestimmten Qualitätsanforderungen nicht genügenden Schaumstoffpartikeln ist. Bei einer solchen Abtastung kann die Bewertung der Qualität der Schaumstoffpartikel nicht einem einzelnen Schaumstoffpartikel sondern lediglich einem Strom von Schaumstoffpartikeln zugeordnet werden. Dieser ist dann in seiner Gesamtheit auszuschleusen, wenn er nicht den gewünschten Qualitätsanforderungen entspricht.
Es ist jedoch auch möglich, die Schaumstoffpartikel vor dem optischen Abtasten so stark zu vereinzeln, dass ein jedes Schaumstoffpartikel separat abgetastet und analysiert wird, so dass für ein jedes Schaumstoffpartikel einzeln entschieden werden kann, ob es auszuschleusen ist.
Das Vereinzeln der Schaumstoffpartikel kann mit einem oder mehreren der folgenden Schritte ausgeführt werden:

- Brechen von Klumpen von Schaumstoffpartikeln mittels einer Zellradschleuse und/oder Förderschnecke,
- Rühren der Schaumstoffpartikel mit einem Rührer,
- Rütteln der Schaumstoffpartikel mit einem Rüttler,
- Bewegen der Schaumstoffpartikel mit einer Luftströmung, welche als Fluidisierluft bezeichnet wird, und/oder
- Zuführen zu einem Abtastbereich auf einer schräg verlaufenden Schütte.

Die einzelnen Schritte zum Vereinzeln der Schaumstoffpartikel können einzeln oder auch in Kombination in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Es kann auch sinnvoll sein, bestimmte Schritte gleichzeitig auszuführen, wie z.B. das Rütteln der Schaumstoffpartikel mit einem Rüttler und das Bewegen der Schaumstoffpartikel mit Fluidisierluft. Das Zuführen zu einem Abtastbereich auf einer schräg verlaufenden Schütte ist vorzugsweise der letzte Schritt im Vereinzeln der Schaumstoffpartikel, da mehrere Schaumstoffpartikel auf der Schütte gleichzeitig optisch abgetastet werden.
Eine solche Schütte ist beispielsweise aus der DE 40 29 202 A1 bekannt.
Die Sortiervorrichtung kann auch mehrere Ausschleusstationen aufweisen, in welchen Schaumstoffpartikel nach unterschiedlichen Kriterien ausgeschleust werden. Hierdurch können die Schaumstoffpartikel in unterschiedlichen Klassen sortiert werden. Die ausgeschleusten Schaumstoffpartikel müssen nicht notwendigerweise eine schlechtere Qualität darstellen. Werden die Schaumstoffpartikel beispielsweise nach Farbe sortiert, dann können bei bestimmten Anwendungen Schaumstoffpartikel der einen Farbe und bei anderen Anwendungen Schaumstoffpartikel der anderen Farbe bevorzugt sein. Durch ein mehrstufiges Ausschleusen können Schaumstoffpartikel unterschiedlicher Qualität sortiert und dann später entsprechend verarbeitet werden.
Die Schaumstoffpartikel können zumindest bereichsweise durch Leitungen transportiert werden. Vorzugsweise wird den Schaumstoffpartikeln beim Transport durch solche Leitungen flüssiges oder dampfförmiges Wasser zugesetzt. Hierdurch sind die Schaumstoffpartikel an ihrer Oberfläche benetzt, wodurch einem Verklumpen entgegengewirkt wird. Bei Verwendung von dampfförmigem Wasser können die Schaumstoffpartikel gezielt aktiviert werden, da sie durch den Dampf erwärmt werden. Unter dem Aktivieren von Schaumstoffpartikeln versteht man einerseits das Aufschäumen der Schaumstoffpartikel, da sich die darin befindliche Luft oder ein darin befindliches Treibgas unter Wärmeeinwirkung ausdehnt, und andererseits das Weichwerden bzw. Anschmelzen der Oberfläche der Schaumstoffpartikel. Die Zuführung von Dampf wird hierbei jedoch so gesteuert, dass die Schaumstoffpartikel nicht derart aufgeschmolzen werden, dass sie sich bereits während des Transportes miteinander verbinden. Der Dampf wird deshalb vorzugsweise derart dosiert zugeführt, dass die Oberfläche der Schaumstoffpartikel erst unmittelbar vor dem Eintritt in ein Formwerkzeug so weich wird, dass sich die Schaumstoffpartikel erst im Formwerkzeug verschweißen. Durch die Zuführung von Wärme mittels Dampf im Formraum soll ein Aufschäumen der Schaumstoffpartikel bewirkt werden und deren Oberfläche weich gemacht werden, so dass sie sich im Formraum zu einem Partikelschaumstoffteil verbinden.
In solchen Leitungen werden die Schaumstoffpartikel vorzugsweise zumindest mittels Treibluft geblasen oder mittels Unterdruck angesaugt.
Beim optischen Abtasten der Schaumstoffpartikel kann die Helligkeit und/oder die Farbe und/oder die Form der Schaumstoffpartikel erfasst werden.
Die Schaumstoffpartikel können bei der optischen Abtastung mit sichtbarem Licht und/oder Infrarotlicht und/oder Lumineszenz erzeugendem Licht bestrahlt werden. Es kann auch eine sehr breitbandige Lichtquelle, wie zum Beispiel eine Halogenlichtquelle, mit zum Beispiel einem Spektrum von zum Beispiel 400 nm bis zu 1000 nm verwendet werden, wobei den Sensoren ein oder mehrere Farbfilter zugeordnet sind, so dass die einzelnen Sensoren nur für bestimmte Farbbereiche spezifisch sind. Diese Farbfilter können auch bereits in einer Kamera, wie zum Beispiel in einer RGB-Kamera, integriert sein, bei welcher jedem Sensorpunkt ein separater Farbfilter in einer der drei Farben Rot, Grün oder Blau zugeordnet ist. Durch Auslesen der einzelnen Punkte können farbspezifische Sensorwerte ermittelt werden. Es ist auch möglich, mittels eines oder mehrerer Strahlteiler das von den Schaumstoffpartikeln reflektierte Licht mehreren Sensoren gleichzeitig zuzuführen, welche für unterschiedliche Spektren sensitiv sind.
Die Schaumstoffpartikel können auch gleichzeitig mit Licht aus zwei unterschiedlichen Lichtquellen mit jeweils einem unterschiedlichen Spektrum bestrahlt werden. Eine oder beide Lichtquellen strahlen vorzugsweise Licht mit einer engen Bandbreite von einigen 10 nm bis maximal 200 nm ab. Hierdurch kann eine bestimmte Eigenschaft der Schaumstoffpartikel, deren Reflexionseigenschaft in Abhängigkeit vom Zustand dieser Eigenschaft für dieses Spektrum spezifisch ist, abgetastet werden.
Die Schaumstoffpartikel können nach einer vorbestimmten Eigenschaft der Schaumstoffpartikel optisch abgetastet werden, um zu prüfen, ob die Schaumstoffpartikel einem bestimmten Qualitätskriterium genügen. Diese optischen Eigenschaften und die entsprechenden Qualitätskriterien sind zum Beispiel:

- Optisches Abtasten der Helligkeit und/oder der Farbe des jeweiligen Schaumstoffpartikels, wobei Schaumstoffpartikel mit einer vorbestimmten Helligkeit und/oder mit einer Farbe, welche innerhalb eines vorbestimmten Farbbereichs liegt, als dem Qualitätskriterium genügend beurteilt werden, wobei hiermit die Glattheit und/oder die Oberflächenbeschaffenheit und/oder der Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel und/oder die Art des Schaumstoffpartikels bei einem Gemisch unterschiedlicher Schaumstoffpartikel beurteilt werden.
- Bestimmen der Anzahl der Schaumstoffpartikel, wobei als Qualitätskriterium eine vorbestimmte Mindestanzahl und/oder eine vorbestimmte Maximalanzahl verwendet werden. Zum Bestimmen der Anzahl der Schaumstoffpartikel können unterschiedliche optische Eigenschaften verwendet werden. Typischerweise wird eine optische Eigenschaft (Farbe, Helligkeit, etc.) verwendet, welche sich vom Hintergrund unterscheidet, um die Partikel zu detektieren. Die Partikel können auch mittels einer Lichtschranke detektiert werden, welche als optische Eigenschaft die Lichtundurchlässigkeit der Partikel verwendet.
- Bestimmen der Schaumstoffpartikel mittels einer Objekterkennung, wobei die Größe und/oder die Form der Schaumstoffpartikel beurteilt werden kann, und Schaumstoffpartikel, welche eine vorbestimmte Mindestgröße und/oder welche eine vorbestimmte Maximalgröße aufweisen, als dem Qualitätskriterium genügend beurteilt werden, und /oder Schaumstoffpartikel, welche von einer Kugelform um ein bestimmtes Maß abweichen als dem Qualitätskriterium genügend oder nicht genügend beurteilt werden. Verfahren zur Objekterkennung sind an sich bekannt. Sie verwenden unterschiedliche optische Eigenschaften, insbesondere welche, die sich vom Hintergrund unterscheiden. Es können auch mehrere optische Eigenschaften in Kombination verwendet werden, um die einzelnen Objekte zu klassifizieren.
- Abtasten der Schaumstoffpartikel mittels einer Strahlung, welche Fotolumineszenz an den Schaumstoffpartikeln bewirkt, und Messen der Intensität des Lichtes der einzelnen Schaumstoffpartikel, wobei die Intensität des Lichtes etwa proportional zur Größe der einzelnen Schaumstoffpartikel ist und Beurteilen der Größe der Schaumstoffpartikel anhand der Intensität dahingehend, ob die Schaumstoffpartikel eine vorbestimmte Mindestgröße und/oder eine vorbestimmte Maximalgröße aufweisen, um dem Qualitätskriterium zu genügen.
- Abtasten der Schaumstoffpartikel mittels Infrarotlicht und Bestimmen der Helligkeit und/oder Farbe der mit Infrarotlicht bestrahlten Schaumstoffpartikel, wobei der Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel etwa umgekehrt proportional zur Helligkeit der mit Infrarotlicht bestrahlten Schaumstoffpartikel ist oder etwa proportional zu einer vorbestimmten Farbskala ist.

Durch das Abtasten der Helligkeit und/oder der Farbe kann auf die Glattheit und/oder die Oberflächenbeschaffenheit und/oder den Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel und/oder die Art der Schaumstoffpartikel geschlossen werden. Beim Gemisch unterschiedlicher Schaumstoffpartikel kann anhand der Helligkeit und/oder Farbe das Mischungsverhältnis der unterschiedlichen Schaumstoffpartikel bestimmt und gegebenenfalls korrigiert werden. Auch kann die Rauheit der Oberfläche optisch anhand der Helligkeit und/oder Farbe erkannt werden.
Mittels der Objekterkennung können die einzelnen Schaumstoffpartikel bezüglich ihrer Größe und ihrer Form analysiert werden. Dies erlaubt es, Schaumstoffpartikel auszusortieren, deren Form und/oder Größe nicht vorbestimmten Qualitätsanforderungen entspricht.
Die Schaumstoffpartikel können auch gleichzeitig mit zumindest zwei oder mehr Sensoren bzw. Kameras aus unterschiedlichen Richtungen abgetastet werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die vollständige Form der Schaumstoffpartikel erkannt wird. Es sind z. B. Schaumstoffpartikel bekannt, welche länglich ausgebildet sind. Werden sie mit lediglich mit einer Kamera von einer Stirnseite betrachtet, dann werden sie kreisförmig abgebildet. Hieraus könnte man schließen, dass die Schaumstoffpartikel kugelförmig sind, obwohl sie eine langgestreckte, zigarrenähnliche Form aufweisen.
Anstelle von mehreren Sensoren bzw. Kameras kann auch eine Kamera mit einem katadioptrischen Objekt verwendet werden. Katadioptrische Objektive sind ringförmige Objektive, welche eine 360°-Abtastung von einem Objekt erlauben, das sich innerhalb des ringförmigen Objektives befinden. Solche katadioptrischen Objektive werden beispielsweise von der Firma Opto Engineering S.r.l., Italien, angeboten. Ein solches katadioptrisches Objektiv wird in der Sortiervorrichtung so angeordnet, dass sich die Flugbahn der vereinzelten Schaumstoffpartikel durch das ringförmige Objektiv hindurch erstreckt. Hierdurch kann eine vollständige Abtastung der Oberfläche und der Form eines jeden Schaumstoffpartikels mittels einer einzigen Kamera ausgeführt werden.
Zum Abtasten von Schaumstoffpartikeln, welche von der Kugelform abweichen, kann es auch zweckmäßig sein, diese vor dem optischen Abtasten auszurichten, so dass mit einer definierten Position entlang dem Sichtbereich der Kamera bewegt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Schaumstoffpartikel auf einem Förderband entlang dem Sichtbereich der Kamera bewegt werden, wobei sie vor dem Abtasten mittels einer Führungseinrichtung, wie z.B. einem Besen oder Leitblech auf dem Förderband ausgerichtet werden.
Durch Bestrahlen der Schaumstoffpartikel mit speziellen Lichtquellen, welche beispielsweise Photolumineszenz an den Schaumstoffpartikeln bewirken oder Infrarotlicht aussenden, können bestimmte Eigenschaften der Schaumstoffpartikel gezielt erfasst werden. Es hat sich gezeigt, dass die Bestrahlung mittels Infrarotlicht besonders geeignet ist, um den Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel zu detektieren. Ein feuchtes Schaumstoffpartikel reflektiert Infrarotlicht wesentlich stärker als ein trockenes Schaumstoffpartikel. Deshalb ist ein feuchtes Schaumstoffpartikel, das mit Infrarotlicht bestrahlt wird, in der bildlichen Darstellung wesentlich heller als ein trockenes Schaumstoffpartikel. Die Abtastung der Schaumstoffpartikel mittels Infrarotlicht kann durch Bestrahlung mit einer entsprechenden Lichtquelle und/oder Abtastung mittels einer Infrarotkamera erfolgen. Wenn eine Infrarotlichtquelle und eine Infrarotkamera verwendet werden, dann wird eine sehr hohe Sensivität erzielt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Bestrahlung des Schaumstoffpartikels mittels eines Infrarotlichts und Verwendung einer handelsüblichen Kamera genügt, da diese in der Regel im Infrarotbereich ausreichend sensitiv ist, um das reflektierte Infrarotlicht zu erfassen. Gleichermaßen kann Tageslicht oder eine breitbandige Lichtquelle verwendet werden, um die Schaumstoffpartikel mittels einer Infrarotkamera abzutasten. Bei den beiden letzten Messsystemen mit entweder einer Infrarotlichtquelle oder einer Infrarotkamera ist die Empfindlichkeit etwas geringer als bei Verwendung sowohl einer Infrarotlichtquelle als auch einer Infrarotkamera, aber dies genügt trotzdem in der Regel, um die Schaumstoffpartikel zuverlässig im Infrarotbereich abzutasten.
Das Ausschleusen bestimmter Schaumstoffpartikel erfolgt vorzugsweise mittels eines gesteuerten Luftstrahls, um die Bewegung einzelner Schaumstoffpartikel gesteuert abzulenken. Dies ist beispielsweise aus der US 5,538,142 bekannt. Andererseits kann das Ausschleusen auch mittels schwenkbarer Klappen erfolgen, welche die Bewegungsbahn einzelner Schaumstoffpartikel ablenken. Eine solche Ausschleuseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 40 29 202 A1 bekannt.
Zum Portionieren einer vorbestimmten Menge von Schaumstoffpartikeln können diese in eine Schleusenkammer einer Schleuse eingeleitet werden, wobei die Zufuhr der Partikel zur Schleusenkammer in Abhängigkeit der gezählten Partikelschaumstoffteile gesteuert wird. Ist in der Schleuse die vorbestimmte Anzahl an Schaumstoffpartikeln enthalten, dann wird diese Portion von Schaumstoffpartikeln einem Formwerkzeug zugeleitet. Hierdurch wird sichergestellt, dass immer die gleiche Menge bzw. die gleiche Anzahl an Schaumstoffpartikeln zu einem Partikelschaumstoffteil verschweißt wird. Eine solche Schleuse kann eine oder mehrere Schleusenkammern aufweisen. Vorzugsweise sind mehrere Schleusenkammern vorgesehen, so dass ein Strom von Schaumstoffpartikeln der Schleuse kontinuierlich zugeführt werden kann und bei vollständiger Füllung einer Schleusenkammer der Strom lediglich zu einer anderen Schleusenkammer umgeleitet wird.
Eine solche abgemessene Menge an Schaumstoffpartikeln kann einem Formwerkzeug zugeführt werden, das zwei Formhälften aufweist, wobei der Füllungszustand am Formwerkzeug mittels eines Sensors erfasst wird. Der Sensor ist deshalb vorzugsweise derart angeordnet, dass er die Schaumstoffpartikel im Bereich einer Füllöffnung des Formwerkzeuges erfasst. Falls mit dem Sensor ein von einem Soll-Befüllungsstand abweichender Befüllungsstand detektiert wird, dann werden einer oder mehrere der folgenden Schritte ausgeführt:

- Bei einer Überfüllung werden die Formhälften des Werkzeuges ein Stück auseinandergefahren und/oder der Füllluftdruck an einem Füllinjektor, der Druck in einer Zuführleitung und/oder der Druck in einem Materialbehälter, aus dem die Schaumstoffpartikel abgezogen werden, erhöht, um alle Schaumstoffpartikel im Formwerkzeug aufzunehmen, und/oder ein Füllinjektor mit einer Nachdrückfunktion verwendet, mit welchem Schaumstoffpartikel in das Formwerkzeug gedrückt werden, und/oder
- bei einer Unter- oder Überfüllung wird im nachfolgenden Füllvorgang eine entsprechend größere oder kleinere Menge an Schaumstoffpartikeln abgemessen.

Der Füllinjektor mit Nachdrückfunktion weist einen Verschlusskolben auf, welcher derart betätigbar ist, dass in dem Füllinjektor befindliche Schaumstoffpartikel in das Formwerkzeug mit dem Verschlusskolben gedrückt werden können. Der Verschlusskolben kann pneumatisch oder elektrisch, bspw. mittels einer Spindel, betätigt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln vorgesehen, umfassend

- einen optischen Sensor zum optischen Abtasten von Schaumstoffpartikeln,
- eine Steuereinrichtung zum automatischen Bewerten der Qualität der einzelnen Schaumstoffpartikel nach einem vorbestimmten Qualitätskriterium und/oder zum automatischen Zählen der Schaumstoffpartikel, und
- eine Einrichtung zum Ausschleusen von Schaumstoffpartikeln, welche dem vorbestimmten Qualitätskriterium nicht genügen, und/oder zum Portionieren der Menge der Schaumstoffpartikel anhand der gezählten Anzahl von Schaumstoffpartikeln.

Mit dieser Vorrichtung wird eine Auswahl der Schaumstoffpartikel erzeugt, wodurch Partikelschaumstoffteile mit hoher Qualität hergestellt werden können, wie es oben ausführlich erläutert ist. Der Ausschuss kann erheblich verringert werden. Partikelschaumstoffteile sind Massenprodukte. Eine Reduktion des Ausschusses bedeutet eine erhebliche Kosteneinsparung.
Das Qualitätskriterium, nach dem die Schaumstoffpartikel bewertet werden, kann auch eine Kombination von mehreren Qualitätskriterien sein, welche gleichzeitig angewandt werden.
Diese Vorrichtung kann mit einer Vereinzelungseinrichtung kombiniert werden, welche in Strömungsrichtung vor dem optischen Sensor angeordnet ist. Die Vereinzelungseinrichtung kann beispielsweise eine schräg angeordnete Schütte aufweisen, auf welcher die Schaumstoffpartikel herabrutschen können. Die Vereinzelungsvorrichtung kann jedoch auch ein kontinuierlicher Luftstrom sein, der quer zur Strömungsrichtung der Schaumstoffpartikel bläst, wodurch gleichzeitig eine Vereinzelung als auch eine Sortierung der Schaumstoffpartikel nach deren Dichte erfolgen kann. Große Schaumstoffpartikel mit geringer Dichte werden stärker abgelenkt als kleine Schaumstoffpartikel mit hoher Dichte. Hierdurch kann man eine grobe Vorab-Sortierung durchführen, wobei insbesondere kleine, schwere Schaumstoffpartikel aussortiert werden können, welche nicht ausreichend aufgeschäumt sind. Gleichzeitig können durch einen solchen Luftstrahl die einzelnen Schaumstoffpartikel voneinander separiert werden, so dass sie mittels eines Trichters aufgefangen und in einer schmalen Rutsche weitergleitet werden können, durch welche lediglich einzelne Schaumstoffpartikel passen.
Die Schaumstoffpartikel können der Vereinzelungseinrichtung mittels einer Förderschnecke bzw. Förderspindel zugeführt werden, so dass eine kontinuierlich definierte Menge an Schaumstoffpartikeln vereinzelt und/oder sortiert werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schäumvorrichtung zum Vorschäumen von Schaumstoffpartikeln vorgesehen. Diese Schäumvorrichtung weist einen Schäumbehälter auf, in dem zum Vorschäumen von Schaumstoffpartikeln diesen Wärme zugeführt wird. Diese Wärme kann mittels Dampf, Infrarotstrahlung und/oder elektromagnetischer Wellen, wie z.B. RF-Strahlung oder Mikrowellen, zugeführt werden. Dieser Schäumvorrichtung ist eine solche Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln nachgeordnet. Hierdurch ist es möglich, die Qualität der vorgeschäumten Schaumstoffpartikel zu überwachen und sie entsprechend zu sortieren. Darüber hinaus kann durch die Überwachung der Qualität der vorgeschäumten Schaumstoffpartikel automatisch die im Schäumbehälter zugeführte Wärmemenge gesteuert werden, so dass die Schäumvorrichtung derart betrieben werden kann, um Schaumstoffpartikel mit einer bestimmten Größe und/oder bestimmten Dichte herzustellen und die Wärmezufuhr hierdurch automatisch eingestellt wird. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Wärmezufuhr nicht mit Dampf, sondern mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere RF-Strahlung, Infrarotstrahlung und/oder Mikrowellen erfolgt, da die Dosierung der Wärmezufuhr mittels elektromagnetischer Wellen ohne eine solche Rückkopplung oftmals schwierig ist. Dies stellt einen eigenständigen Erfindungsgedanken dar, der auch ohne Sortieren oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln ausgeführt werden kann.
Die elektromagnetischen Wellen sind vorzugsweise elektromagnetische RF-Strahlung. Die elektromagnetische RF-Strahlung weist vorzugsweise eine Frequenz von zumindest 30 KHz bzw. zumindest 0,1 MHz, insbesondere zumindest 1 MHz bzw. zumindest 2 MHz und vorzugsweise zumindest 10 MHz auf.
Die elektromagnetische RF-Strahlung weist vorzugsweise eine Frequenz von maximal 300 MHz auf.
Die elektromagnetischen Wellen können auch Mikrowellen im Frequenzbereich von 300 MHz bis 300 GHz sein.
Die mittlere Größe der vorgeschäumten Schaumstoffpartikel kann bspw. mittels eines volumetrischen Dosiersystems bestimmt werden. Zur Bestimmung der mittleren Dichte der Schaumstoffpartikel kann das volumetrische Dosiersystem mit einer Waage kombiniert werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen mit einem Formwerkzeug vorgesehen, das eine Heizeinrichtung zum Verschweißen von Schaumstoffpartikeln innerhalb eines Formnestes des Formwerkzeuges zu einem Partikelschaumstoffteil aufweist. Diese Vorrichtung ist mit einer Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln kombiniert, welche in Strömungsrichtung vor dem Formwerkzeug angeordnet ist.
Das Formwerkzeug ist vorzugsweise horizontal angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich die Schaumstoffpartikel gleichmäßig im Formnest des Formwerkzeuges verteilen. Bei einer vertikalen Anordnung des Formwerkzeuges besteht die Gefahr, dass sich vor allem im unteren Bereich des Formnestes die Schaumstoffpartikel mit einer höheren Dichte als im oberen Bereich ansammeln und hierdurch nicht gleichmäßig verteilt sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

1 schematisch eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikel während des Transportes von einem Vorratsbehälter zu einem Formwerkzeug,
2 schematisch eine zweistufige Sortiereinrichtung für Schaumstoffpartikel,
3 schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen mit mehreren Formwerkzeugen und einer Sortiervorrichtung, und
4a - 4c eine Zähleinrichtung und einen Füllinjektor mit Nachdrückfunktion in einer seitlichen Schnittansicht.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Sortieren von Schaumstoffpartikel 2 ist in einer Vorrichtung zum Herstellen eines Partikelschaumstoffteils im Bereich zwischen einem Vorratsbehälter 3 und einem Formwerkzeug 4 angeordnet.
Der Vorratsbehälter 3 dient zur Aufnahme von bereits vorgeschäumten Schaumstoffpartikeln 2, welche im Vorratsbehälter 3 unter Druck oder drucklos vorgehalten werden können.
Der Vorratsbehälter 3 ist an eine Förderschnecke 5 gekoppelt. Die Förderschnecke 5 weist ein Förderrohr 6 auf, in welchem eine Schnecke 7 drehbar und von einem Motor 8 angetrieben lagert.
Die Förderschnecke 5 erfüllt zwei Funktionen, die des Transportes der Schaumstoffpartikel 2 vom Vorratsbehälter 3 zu einer Förderleitung 9 und die des Aufbrechens von zu Klumpen verbundenen Schaumstoffpartikeln 2. Mit der Förderschnecke 5 werden die Schaumstoffpartikel zum einen vereinzelt und zum anderen kontinuierlich der Förderleitung 9 zugeführt.
An die Förderleitung 9 ist benachbart zur Förderschnecke 5 eine Druckluftleitung 10 mittels einer Einspeisedüse 11 angeschlossen. Die Druckluftleitung 10 führt von einer Druckluftquelle 12 zur Förderleitung 9.
Die hier zugeführte Druckluft dient zur Beförderung der Schaumstoffpartikel 2 innerhalb der Druckluftleitung 10.
Die Förderleitung 9 endet horizontal verlaufend in der Sortiervorrichtung 1, so dass die einzelnen Schaumstoffpartikel 2 aus der Förderleitung 9 in horizontaler Richtung ausgestoßen werden.
Sofern die Bewegung der Schaumstoffpartikel 2 nicht gestört wird, fliegen sie entlang einer Parabel zu einem Auffangtrichter 13, der sich innerhalb der Sortiervorrichtung 1 befindet. Der Auffangtrichter 13 ist mit einem zweiten Abschnitt der Förderleitung 9 verbunden. An diesen zweiten Abschnitt der Förderleitung 9 mündet wiederum die Druckluftleitung 10 mit einer Einspeisedüse 14, um die vom Auffangtrichter 13 aufgefangenen Schaumstoffpartikel durch den zweiten Abschnitt der Druckluftleitung 10 zu befördern. Der zweite Abschnitt der Förderleitung 9 führt zu einem Füllinjektor 15, welcher an das Formwerkzeug 4 gekoppelt ist. Das Formwerkzeug 4 besteht aus zwei Formhälften 16, 17. Der Füllinjektor 15 ist mit der Druckluftleitung 10 verbunden, mit welcher die sich im Bereich des Füllinjektors 15 befindlichen Schaumstoffpartikel in das Formwerkzeug 4 befördert werden.
Die Sortiervorrichtung 1 weist mehrere optische Sensoren 18 bis 20 auf, um die Schaumstoffpartikel 2 auf ihrem parabelförmigen Flug von der Förderleitung 9 zum Auffangtrichter 13 an vorbestimmten Stellen abzutasten.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die optischen Sensoren 18 bis 20 jeweils als Kamera ausgebildet, wobei die Kamera 18 eine Farbkamera und die Kameras 19 und 20 jeweils Graustufenkameras sind. Eine erste Beleuchtungseinrichtung 21 ist zum Abgeben eines gerichteten Lichtstrahlkegels ausgebildet, welcher auf die Stelle der Flugbahn der Schaumstoffpartikel gerichtet ist, an welcher die Schaumstoffpartikel von der Kamera 18 erfasst werden. Die erste Beleuchtungseinrichtung 21 ist bezüglich der Flugbahn auf der gleichen Seite wie die Kamera 18 angeordnet. Hierdurch sieht die Kamera 18 das von dem jeweiligen Schaumstoffpartikel reflektierte Licht der ersten Beleuchtungseinrichtung 21. Die erste Beleuchtungseinrichtung ist eine Lichtquelle mit einem breiten Lichtspektrum. Das Lichtspektrum kann sichtbares Licht, Infrarotlicht und/oder ultraviolettes Licht umfassen. Der Frequenzbereich der Kamera 18, in welchem das Licht erfasst wird, ist so ausgebildet, dass er zumindest teilweise mit dem Frequenzbereich der ersten Beleuchtungseinrichtung 21 übereinstimmt.
Eine zweite Beleuchtungseinrichtung 22 ist so angeordnet, dass sie einen gebündelten Lichtstrahlkegel auf eine weitere Stelle der Flugbahn der Schaumstoffpartikel richtet, an welcher die Schaumstoffpartikel von der zweiten Kamera 19 abgetastet werden. Die zweite Beleuchtungseinrichtung 22 kann zum Abstrahlen von monochromatischem Licht oder Licht mit einem vorbestimmten Spektralbereich ausgebildet sein. Die zweite Kamera 19 und die zweite Beleuchtungseinrichtung 22 sind wiederum bezüglich der Flugbahn der Schaumstoffpartikel an der gleichen Seite angeordnet, so dass die zweite Kamera 19 von der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22 abgestrahltes und von einem der Schaumstoffpartikel reflektiertes Licht erfasst.
Die dritte Kamera 20 ist mit ihrer Blickrichtung auf die gleiche Stelle der Flugbahn wie die zweite Kamera 19 gerichtet. Sie befindet sich jedoch bezüglich der Flugbahn der Schaumstoffpartikel auf der anderen Seite diametral gegenüberliegend zur zweiten Beleuchtungseinrichtung 22. Mit der dritten Kamera wird somit das Licht der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22 erfasst, wenn sich kein Schaumstoffpartikel auf der Verbindungslinie zwischen der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22 und der dritten Kamera 20 befindet. Ansonsten wird das Licht der zweiten Beleuchtungseinrichtung 22 bezüglich der dritten Kamera 20 von einem Schaumstoffpartikel abgeschattet. Mit der dritten Kamera 20 kann somit sehr zuverlässig erfasst werden, ob sich ein Schaumstoffpartikel innerhalb des Abtastbereiches befindet. Diese Anordnung, welche auch als Durchlichtanordnung bezeichnet wird, ist vor allem zum Erfassen, ob ein Schaumstoffpartikel vorhanden ist oder nicht, geeignet. Sie dient daher vor allem zum Zählen der einzelnen Schaumstoffpartikel, welche entlang der Flugbahn fliegen.
Eine Ausschleusedüse 23 ist benachbart zur Flugbahn der Schaumstoffpartikel und in Bewegungsrichtung der Schaumstoffpartikel nach den Abtastbereichen der optischen Sensoren 19 bis 20 angeordnet. Die Ausschleusedüse 23 ist an die Druckluftleitung 10 angeschlossen. Die Ausschleusedüse 23 weist eine Düsenöffnung auf, welche in Richtung zur Bewegungsbahn der Schaumstoffpartikel gerichtet ist. Die Ausschleusedüse 23 ist mit einer zentralen Steuereinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, mit welcher ein aus der Ausschleusedüse 23 austretender Luftstrom gezielt ein- und ausgeschaltet werden kann. Mit diesem Luftstrom können einzelne Schaumstoffpartikel von der parabelförmigen Flugbahn in Richtung zu einem Auffangbehälter 24 abgelenkt werden. Diese abgelenkten Schaumstoffpartikel fliegen dann in den Auffangbehälter 24 und werden dort gesammelt. Die Ausschleusedüse 23 dient somit zum Ausschleusen einzelner Schaumstoffpartikel aus der parabelförmigen Bewegung von der Förderleitung 9 zum Auffangtrichter 13.
Im Betrieb werden die Schaumstoffpartikel vom Vorratsbehälter 3 zum Formwerkzeug befördert, wobei sie auf ihrem Beförderungsweg innerhalb der Sortiervorrichtung entlang der parabelförmigen Flugbahn von den Kameras 18 bis 20 abgetastet werden. Die Kameras 18 bis 20 sind mit einer zentralen Steuereinrichtung (nicht dargestellt) verbunden. An dieser werden die optischen Signale ausgewertet. Die Auswertung erfolgt nach vorbestimmten Qualitätskriterien und/oder kann lediglich ein einfaches Zählen der einzelnen Schaumstoffpartikel sein.
Erfüllt ein bestimmtes Schaumstoffpartikel nicht das gewünschte Qualitätskriterium, dann wird es mittels der Ausschleusedüse 23 ausgeschleust und in den Auffangbehälter 24 abgelenkt.
Die Förderung der Schaumstoffpartikel 2 kann unterbrochen werden, wenn eine ausreichende Anzahl von Schaumstoffpartikeln bereits dem Formwerkzeug 4 zugeführt wurde. Dies wird beispielsweise durch Anhalten der Druckluftzufuhr zum ersten Abschnitt der Förderleitung 9 bewerkstelligt. Somit kann einem Formwerkzeug 4 exakt die gewünschte Anzahl an Schaumstoffpartikeln 2 zugeführt werden.
Eine genaue Bemessung der Menge der Schaumstoffpartikel erhöht die Qualität der so hergestellten Partikelschaumstoffteile und verringert den Ausschuss.
Weiterhin können Partikel mit einer Verfärbung und/oder nicht ausreichend expandierte Partikel automatisch aussortiert werden. Auch dies führt zu einer erheblichen Qualitätssteigerung der Partikelschaumstoffteile. Bei bestimmten Produkten gilt ein Partikelschaumstoffteil bereits als Ausschuss, wenn ein einziges Partikel an der Oberfläche des Partikelschaumstoffteils verfärbt ist oder wenn ein oder mehrere Partikel an einer beliebigen Stelle des Partikelschaumstoffteils nicht ausreichend expandiert ist und so die gleichmäßige Struktur des Partikelschaumstoffteils unterbricht.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel werden die Schaumstoffpartikel, während sie sich auf einer parabelförmigen Flugbahn bewegen, abgetastet und ausgesondert. Die Sortiervorrichtung kann jedoch auch anders ausgebildet sein. Das zweite Ausführungsbeispiel ist eine zweistufige Sortiervorrichtung 1 mit einer ersten Sortierstufe 25 und einer zweiten Sortierstufe 26 (2). Die Sortiervorrichtung 1 ist im Bereich zwischen einem ersten Abschnitt einer Förderleitung 9 und einem zweiten Abschnitt der Förderleitung 9, an welchen die Schaumstoffpartikel mittels eines Auffangtrichters 13 aufgenommen werden, angeordnet. Der erste Abschnitt der Förderleitung 9 kann mit einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) verbunden sein, aus dem die Schaumstoffpartikel abgezogen werden. Der zweite Abschnitt der Förderleitung 9 führt zum Formwerkzeug 4 (nicht dargestellt).
Der erste Abschnitt der Förderleitung kann auch mit einer Schäumvorrichtung verbunden sein, mit welcher die Schaumstoffpartikel vorgeschäumt werden, bevor sie einem Vorratsbehälter zugeführt werden, von dem sie zum Zuführen eines Formwerkzeuges abgezogen werden.
Die erste Sortierstufe 25 weist eine Schütte 27 auf. Die Schütte 27 ist aus einer ebenflächigen, langgestreckten Platte 28 ausgebildet, welche an zwei gegenüberliegenden Längsseitenkanten 32, 33 jeweils schmale Begrenzungswandungen 29 aufweist. Die Schütte 27 weist zwei Schmalseitenkanten 30, 31 auf. Die Schütte 27 ist schräggestellt, so dass eine der beiden Schmalseitenkanten eine obere Schmalseitenkante 30 und die andere Schmalseitenkante eine untere Schmalseitenkante 31 bildet.
Die Schütte 27 ist auch quer zu ihrer Längsrichtung schräggestellt, so dass eine der beiden Längsseitenkanten 32 unterhalb der anderen Längsseitenkante 33 angeordnet ist.
Angrenzend an der oberen Schmalseitenkante 30 ist eine Aufnahmeplatte 34 vorgesehen, welche sich bündig an die Platte 28 der Schütte 27 anschließt und zur Aufnahme der aus der Förderleitung 9 austretenden Schaumstoffpartikel und zum Überführen auf die Platte 28 der Schütte dient. An der Aufnahmeplatte 34 ist ein Leitblech 35 vorgesehen, das die Schaumstoffpartikel in Richtung zur unteren Längsseitenkante 32 leitet.
Am oberen Abschnitt der unteren Längsseitenkante 32 ist eine Querstromdüse 36 angeordnet, welche mit einer Druckluftleitung 10 verbunden ist. Die Querstromdüse 36 ist derart angeordnet, dass sie eine Luftströmung entlang der Schütte 27 quer zur Förderrichtung 37 der Schaumstoffpartikel 2 erzeugt.
Da die Schütte 27 auch quer zur Förderrichtung 37 schräggestellt ist, werden von dieser Querströmung die Schaumstoffpartikel in Richtung zur höheren Längsseitenkante 33 abgelenkt. Je geringer die Dichte der Schaumstoffpartikel und je größer der Körper ist, desto stärker werden sie abgelenkt. Stark vorgeschäumte Schaumstoffpartikel besitzen einen gro-ßen Körper bei sehr geringer Dichte. Sie werden wesentlich stärker abgelenkt als weniger stark vorgeschäumte Schaumstoffpartikel oder Schaumstoffpartikel, welche überhaupt nicht aufgeschäumt sind und kleine, runzelige Kunststoffkörper bilden.
Auf der Schütte 27 sind somit die Schaumstoffpartikel in Querrichtung nach ihrer Dichte/Größe sortiert.
An der unteren Schmalseitenkante 31 sind Klappen 38 an der Schütte 27 ausgebildet, welche mittels eines entsprechenden Betätigungsmechanismus (nicht dargestellt) zwischen einer Ausschleuseposition, in welcher die Klappen mit der Platte 28 der Schütte 27 ebenflächig fluchten und einer Einschleuseposition, in welcher die Klappen abgesenkt sind, hin und her schwenkbar sind.
Es ist ein Leitblech 39 vorgesehen, das mit einer Kante bündig an die Klappen 38 in der Ausschleuseposition anschließt und zu einem Auffangbehälter 40 führt, so dass auszuschleusende Schaumstoffpartikel entlang der jeweiligen Klappe 38 und dem Leitblech 39 in den Auffangbehälter 40 rutschen und dort gesammelt werden.
Eine Kamera 41 ist mit ihrer Blickrichtung von oben auf die Schütte 27 angeordnet, so dass die Kamera 41 den größten Teil der Fläche der Schütte 27 erfasst. Mit der Kamera werden somit eine Vielzahl von Schaumstoffpartikeln 2, welche sich auf der Schütte 27 befinden, gleichzeitig erfasst. Die Kamera 41 ist mit einer zentralen Steuereinrichtung 42 verbunden, in welcher die Bildsignale der Kamera ausgewertet werden. Die Bildsignale der Kamera können nach den unterschiedlichen, oben erläuterten Kriterien ausgewertet werden. Da mit jeweils einem Bild mehrere Schaumstoffpartikel 2 gleichzeitig erfasst werden, können diese auch gleichzeitig beurteilt und analysiert werden.
Im Bereich unterhalb der Klappen 38 ist ein Förderband 43 angeordnet, das quer zur Schütte 27 ausgerichtet ist. Bei nach unten in die Einschleusestellung weggeklappten Klappen 38 fallen die Schaumstoffpartikel 2 von der Schütte 27 auf das Förderband 43. Sie werden dann vom Förderband 43 weiterbefördert. In Förderrichtung 44 des Förderbandes 43 ist zunächst eine zweite Kamera 45 und dann eine Ausschleusedüse 46 angeordnet. Die Ausschleusedüse 46 ist genauso wie im ersten Ausführungsbeispiel wie die Ausschleusedüse 23 an eine Druckluftleitung 10 angeschlossen und ausgebildet, um einzelne Schaumstoffpartikel 2 quer zur Förderrichtung 44 in einen weiteren Auffangbehälter 47 abzuzweigen. Das Förderband 43, die Kamera 45 und die Ausschleusedüse 46 bilden die zweite Sortierstufe 26. Die Kamera 45 ist wiederum an die zentrale Steuereinrichtung 42 gekoppelt, welche die Signale der beiden Kameras 41, 45 empfängt und dementsprechend die Klappen 38 und die Ausschleusedüse 46 steuert.
Mit der ersten Sortierstufe 25 werden die Schaumstoffpartikel 2 nach ihrer Größe sortiert und dementsprechend ein- bzw. ausgeschleust.
In der zweiten Sortierstufe 26 werden die einzelnen Schaumstoffpartikel nach ihrer Farbe überwacht und Schaumstoffpartikel mit einer abweichenden Farbe werden ausgeschleust. Hierdurch können Schaumstoffpartikel mit vorbestimmter Farbe dem Formwerkzeug 4 zugeführt werden. Dies heißt jedoch nicht notwendigerweise, dass alle Schaumstoffpartikel die gleiche Farbe aufweisen müssen. Es können auch Schaumstoffpartikel mit vorbestimmt unterschiedlichen Farben gewünscht sein, wobei dann diejenigen Schaumstoffpartikel ausgeschleust werden, deren Farbe von den vorbestimmten Farben abweicht. Will man beispielsweise ein Partikelschaumstoffteil aus orangen und grünen Schaumstoffpartikeln herstellen, dann möchte man Schaumstoffpartikel, deren Farben vom gewünschten Farbton abweichen, wie z.B. rote oder blaue Schaumstoffpartikel, ausschleusen.
Mit einer solchen zweistufigen Sortiervorrichtung 1 können die dem Formwerkzeug 4 zugeführten Schaumstoffpartikel nach unterschiedlichen Anforderungen sortiert werden. Hierdurch lassen sich sehr spezielle Partikelschaumstoffteile herstellen. Insbesondere ist es auch möglich, Schaumstoffpartikel aus unterschiedlichen Materialien in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis dem Formwerkzeugt 4 zuzuführen. Die Schaumstoffpartikel aus unterschiedlichen Materialien sind anhand ihrer Form und/oder Größe und/oder Dichte und/oder Farbe unterscheidbar. Die Anzahl der Schaumstoffpartikel des jeweiligen Typs kann erfasst werden. Sollte das Verhältnis der Schaumstoffpartikel der unterschiedlichen Typen vom gewünschten Verhältnis abweichen, dann kann dies durch Ausschleusen einzelner Schaumstoffpartikel wieder korrigiert werden.
Hierdurch lassen sich Partikelschaumstoffteile für spezielle technische Anwendungen gezielt herstellen. Dies erlaubt völlig neue Anwendungen von Partikelschaumstoffteilen. Die Art der Schaumstoffteile, die dem Formwerkzeug zugeführt werden, können auch zeitlich variieren, wobei dem Formwerkzeug beispielsweise zunächst mehr Schaumstoffpartikel eines ersten Typs und mit der Zeit zunehmend mehr vom zweiten Typ zugeführt werden. Hierdurch kann das herzustellende Partikelschaumstoffteil eine sich entlang einer bestimmten Richtung verändernde mechanische Eigenschaft und/oder optische Eigenschaft aufweisen.
Im Formwerkzeug 4 werden die Schaumstoffpartikel zum Partikelschaumstoffteil durch Zuführung von Wärme verschweißt. Die Wärme kann mittels Dampf und/oder elektromagnetischer Wellen, insbesondere RF-Strahlung, zugeführt werden. Die entsprechenden Einrichtungen hierfür sind dem Fachmann bekannt und muss nicht näher erläutert werden.
Das Formwerkzeug 4 kann ein sogenanntes Crackspalt-Formwerkzeug sein, bei dem die beiden Formhälften während des Füllens zunächst ein Stück geöffnet sind und erst nach dem Füllen vollständig geschlossen werden. Hierdurch werden die darin befindlichen Schaumstoffpartikel komprimiert. Da mit den oben erläuterten Vorrichtungen und Verfahren die Menge der Schaumstoffpartikel sehr exakt abgemessen werden kann, ist es möglich, den Crackspalt geringer als bei herkömmlichen Verfahren zu öffnen. Hierdurch wird insbesondere beim Verschweißen mit Dampf weniger Dampf und damit weniger Energie verloren.
Die erste Sortierstufe 25 kann auch ohne Kamera ausgebildet sein, so dass die Schaumstoffpartikel alleine durch den Luftstrom und die Neigung der Schütte 27 sortiert werden.
Die erste Sortierstufe 25 ist auch besonders vorteilhaft zum Sortieren von vorgeschäumten Schaumstoffpartikel, welche nach dem Sortieren einem Vorratsbehälter zugeführt werden. Man kann hiermit unterschiedliche Größen von Schaumstoffpartikel sortieren und für die spätere Weiterverarbeitung trennen.
Eine Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen weist oftmals gleichzeitig mehrere Formwerkzeuge 4 auf (3), welche jeweils aus zwei Formhälften 16, 17 ausgebildet sind. Jedem Formwerkzeug 4 ist zumindest ein Füllinjektor zugeordnet, mit welchem die Schaumstoffpartikel dem jeweiligen Formwerkzeug 4 zugeführt werden. Die Füllinjektoren 15 sind über Leitungen 9 mit einem Vorratsbehälter 3 verbunden, aus welchem die Schaumstoffpartikel abgezogen werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Bereich zwischen dem Vorratsbehälter 3 und den Füllinjektoren 15 eine Sortiervorrichtung 1, ein Zwischenbehälter 48 und mehrere Zähler 49 vorgesehen.
Die Sortiervorrichtung 1 kann eine beliebige Sortiervorrichtung sein, wie zum Beispiel eine gemäß den oben erwähnten Ausführungsbeispielen, um Schaumstoffpartikel 2 nach einem oder mehreren vorbestimmten Kriterien zu sortieren und die dem bzw. den Kriterien entsprechenden Schaumstoffpartikel dem Zwischenbehälter 48 zuzuführen.
Weiterhin ist ein Auffangbehälter 24 vorgesehen, um Schaumstoffpartikel aufzunehmen, die nicht den vorbestimmten Kriterien entsprechen.
Der Zwischenbehälter 48 ist über die Förderleitung 9 mit den einzelnen Zählern 49 verbunden. Die Zähler 49 sind zum Zählen der einzelnen Schaumstoffpartikel ausgebildet. Die Zähler 49 können als Lichtschranken mit jeweils einer Lichtquelle 51 und einem optischen Sensor 52 ausgebildet sein.
In Förderrichtung vor den Zählern 49 ist jeweils ein Schaltventil 50 angeordnet, das die Förderleitung 9 im Bereich vor dem Zähler 49 für Schaumstoffpartikel undurchlässig verschließen kann. Die Schaltventile 50 sind so ausgebildet, dass sie in dem für Schaumstoffpartikel undurchlässigen, geschlossenen Zustand weiterhin Gas hindurchlassen.
Die Schaumstoffpartikel werden in der Förderleitung 9 mittels eines Trägergases befördert. Dieses Trägergas kann nach dem Schließen der Schaltventile 50 weiter durch diese hindurchströmen, um bereits im Bereich des jeweiligen Zählers 49 oder des jeweiligen Füllinjektors 15 vorhandene Schaumstoffpartikel in Richtung zum entsprechenden Formwerkzeug 4 zu befördern.
Die Zähler 49 sind im Vergleich zu der Sortiervorrichtung 1 eine relative einfache, kostengünstige Vorrichtung. Bei dieser Vorrichtung sind die Sortierfunktion und die Zählfunktion voneinander getrennt. Hierdurch wird es möglich, mit einer einzigen, zentralen Sortiervorrichtung 1 die Schaumstoffpartikel für alle Formwerkzeuge 4 nach dem bzw. den gewünschten Qualitätskriterien zu sortieren und die Anzahl der den jeweiligen Formwerkzeugen 4 zugeführten Schaumstoffpartikel individuell mittels der Zähler 49 zu bemessen.
Wird mittels des jeweiligen Zählers 49 ermittelt, dass eine vorbestimmte Anzahl von Schaumstoffpartikeln 2 den Zähler 49 passiert haben, dann wird das Schaltventil 50 in den geschlossenen Zustand geschaltet, so dass die weitere Zufuhr von Schaumstoffpartikeln unterbunden wird. Durch den entsprechenden Zähler 49 fließt dann nur noch das Trägergas, mit welchem bereits im Bereich zwischen dem Formwerkzeug 4 und dem jeweiligen Schaltventil befindliche Schaumstoffpartikel in das Formwerkzeug 4 weiterhin befördert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sortiervorrichtung 1 mit dem Zwischenbehälter 48 integraler Bestandteil der Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Sortiervorrichtung 1 unabhängig von der Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen vorzusehen, wobei ein oder mehrere bewegliche Zwischenbehälter verwendet werden können, welche am Ausgang der Sortiervorrichtung 1 zum Aufnehmen von sortierten Schaumstoffpartikeln angeordnet werden können, und nachdem sie gefüllt sind, zu einer Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen transportiert werden können, wo sie dann als Vorratsbehälter dienen, aus dem die sortierten Schaumstoffpartikel abgezogen werden. Hierdurch können mit einer Sortiervorrichtung 1 gleichzeitig mehrere Vorrichtungen zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen bedient werden. Auch hierbei sind vorzugsweise an der Vorrichtung zum Herstellen der Partikelschaumstoffteile in Förderrichtung vor einem jedem Formwerkzeug 4 jeweils ein Zähler 49 vorgesehen, so dass die sortierten Schaumstoffpartikel exakt dosiert dem jeweiligen Formwerkzeug 4 zugeführt werden können.
Die Zähler 49 sind in der einfachsten Ausführungsform als Lichtschranken mit einer Lichtquelle 51 und einem optischen Sensor 52 ausgebildet (4a - 4c). Die Leitung 9 weist hierzu im Bereich der Lichtschranke einen lichtdurchlässigen Abschnitt 53 auf.
Anstelle eines Zählers 49 können auch andere Einrichtungen zum Bestimmen der Anzahl bzw. der Menge der Schaumstoffpartikel verwendet werden, wie zum Beispiel eine Zellenradschleuse.
Der Füllinjektor 15 kann einen Verschlusskolben 53 mit Nachdrückfunktion aufweisen ( 4a - 4c). Der Füllinjektor 15 weist einen rohrförmigen Abschnitt 54 auf, mit welchem der Füllinjektor 15 an ein Formwerkzeug 4 mündet.
Der Verschlusskolben 53 ist derart ausgebildet, dass er von einem Bereich in dem rohrförmigen Abschnitt 54, der in Förderrichtung hinter einem Anschluss der Förderleitung 9 an dem Füllinjektor liegt (4a) bis zur Mündung zum Formwerkzeug 4 bewegt werden kann. Hierdurch werden Schaumstoffpartikel, welche sich im Füllinjektor 15 befinden (4b), vom Verschlusskolben 53 in den durch das Formwerkzeug 4 begrenzten Formraum gedrückt (4c). Hierdurch wird sichergestellt, dass die gesamte Anzahl an abgemessenen Schaumstoffpartikeln sich im Formraum des Formwerkzeuges 4 befindet. Ein solcher Füllinjektor 15 mit Nachdrückfunktion stellt somit sicher, dass die abgezählte Anzahl von Schaumstoffpartikeln in das Formwerkzeug 4 gelangt. In den 4a bis 4c ist eine umlaufende Füllluftdüse 55 gezeigt, mit welcher Füllluft in an sich bekannter Weise im Mündungsbereich zwischen dem Füllinjektor 15 und dem Formwerkzeug 4 zugeführt wird.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist jedem Formwerkzeug 4 jeweils ein Zähler 49 zugeordnet. In der Praxis gibt es Vorrichtungen zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen, sogenannte Formteilautomaten, die bis zu achtzehn Formwerkzeuge aufweisen, wobei jedes Formwerkzeug mittels ein, zwei oder mehr Füllinjektoren gefüllt werden kann. Hier kann es zweckmäßig sein, jedem Füllinjektor einen separaten Zähler zuzuordnen, wobei das Befüllen der Formwerkzeuge so gesteuert werden kann, dass ein jeder Füllinjektor eine bestimmte Anzahl von Schaumstoffpartikeln dem Formwerkzeug zuführt oder die Anzahl anderer Schaumstoffpartikel aller Füllinjektoren eines Formwerkzeuges gezählt wird, so dass die Gesamtanzahl der einem Formwerkzeug zugeführten Schaumstoffpartikel bestimmt wird.
Es kann auch zweckmäßig sein, mehreren Formwerkzeugen einen gemeinsamen Zähler zuzuordnen, wobei die Leitung zum Leiten der Schaumstoffpartikel vom Zähler zu den einzelnen Formwerkzeugen verzweigt ist und mit entsprechenden Schaltventilen versehen ist, so dass immer nur eines dieser Formwerkzeuge mit Schaumstoffpartikeln gefüllt wird. Die einzelnen Formwerkzeuge werden somit abwechselnd mit Schaumstoffpartikeln gefüllt, wobei jeweils die Anzahl der Schaumstoffpartikel mit dem Zähler exakt bestimmt wird.
Werden an einem Ort mehrere Vorrichtungen zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen betrieben, dann ist es zweckmäßig, dass eine oder einige wenige Sortiervorrichtungen mit hoher Kapazität unabhängig von den Vorrichtungen zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen vorgesehen werden und die einzelnen Vorrichtungen zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen mit einem oder mehreren Zählern versehen sind, um die Schaumstoffpartikel, die den jeweiligen Formwerkzeugen zugeführt werden, zu zählen. Mit den Sortiervorrichtungen werden die Schaumstoffpartikel vorzugsweise nach mehreren unterschiedlichen Kriterien sortiert, so dass den Vorrichtungen zum Herstellen der Partikelschaumstoffteile Schaumstoffpartikel unterschiedlicher Qualität zugeführt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Sortiervorrichtung
2: Schaumstoffpartikel
3: Vorratsbehälter
4: Formwerkzeug
5: Förderschnecke
6: Förderrohr
7: Schnecke
8: Motor
9: Förderleitung
10: Druckluftleitung
11: Einspeisedüse
12: Druckluftquelle
13: Auffangtrichter
14: Einspeisedüse
15: Füllinjektor
16: Formhälfte
17: Formhälfte
18: Optischer Sensor
19: Optischer Sensor
20: Optischer Sensor
21: Erste Beleuchtungseinrichtung
22: Zweite Beleuchtungseinrichtung
23: Ausschleusedüse
24: Auffangbehälter
25: Erste Sortierstufe
26: Zweite Sortierstufe
27: Schütte
28: Platte
29: Begrenzungswandung
30: Schmalseitenkante
31: Schmalseitenkante
32: Längsseitenkante
33: Längsseitenkante
34: Aufnahmeplatte
35: Leitblech
36: Querstromdüse
37: Förderrichtung
38: Klappe
39: Leitblech
40: Auffangbehälter
41: Kamera
42: Zentrale Steuereinrichtung
43: Förderband
44: Förderrichtung
45: Kamera
46: Ausschleusedüse
47: Auffangbehälter
48: Zwischenbehälter
49: Zähler
50: Schaltventil
51: Lichtquelle
52: Sensor
53: Verschlusskolben
54: Rohrförmiger Abschnitt
55: Füllluftdüse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5538142 [0005, 0035]
DE 4029202 A1 [0005, 0021, 0035]
EP 2191264 B1 [0005]
EP 2382059 B1 [0005]
WO 2012/143692 A2 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Optische Technologien zur Bildverarbeitung‟, 2019/2020 der Firma Opto Engineering S.r.l., Italien, sind von Seite 78 bis 79 [0007]

Claims

Verfahren zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln umfassend - optisches Abtasten von Schaumstoffpartikeln mittels eines optischen Sensors, - automatisches Bewerten der Qualität der einzelnen Schaumstoffpartikel nach einem vorbestimmten Qualitätskriterium und/oder automatisches Zählen der Schaumstoffpartikel, und - Ausschleusen von Schaumstoffpartikeln, welche dem vorbestimmten Qualitätskriterium nicht genügen, und/oder Portionieren der Menge der Schaumstoffpartikel anhand der gezählten Anzahl von Schaumstoffpartikeln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel vor dem optischen Abtasten vereinzelt werden, so dass im Wesentlichen ein jedes Schaumstoffpartikel separat optisch abgetastet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereinzeln mit einem oder mehreren der folgenden Schritte ausgeführt wird: - Brechen von Klumpen von Schaumstoffpartikeln mittels einer Zellradschleuse und/oder Förderschnecke, - Rütteln der Schaumstoffpartikel mit einem Rüttler, - Bewegen der Schaumstoffpartikel mit einer Luftströmung, - Rühren der Schaumstoffpartikel mit einem Rührer, und/oder - Zuführen zu einem Abtastbereich auf einer schräg verlaufenden Schütte.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel zumindest bereichsweise durch Leitungen transportiert werden, wobei den Schaumstoffpartikel flüssiges oder dampfförmiges Wasser zugesetzt wird, so dass die Schaumstoffpartikel an ihrer Oberfläche benetzt sind, um ein Verklumpen zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel zumindest bereichsweise durch Leitungen transportiert werden, wobei sie mit Treibluft geblasen oder mittels Unterdruck angesaugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel nach Helligkeit und/oder Farbe und/oder Form abgetastet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel bei der optischen Abtastung mit sichtbarem Licht und/oder Infrarotlicht und/oder Lumineszenz erzeugendem Licht bestrahlt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch abgetasteten Schaumstoffpartikel nach einem oder mehreren der folgenden Qualitätskriterien beurteilt werden: - optisches Abtasten der Helligkeit und/oder der Farbe des jeweiligen Schaumstoffpartikels, wobei Schaumstoffpartikel mit einer vorbestimmten Helligkeit und/oder mit einer Farbe, welche innerhalb eines vorbestimmten Farbbereichs liegt, als dem Qualitätskriterium genügend beurteilt werden, wobei hiermit die Glattheit und/oder die Oberflächenbeschaffenheit und/oder der Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel und/oder die Art des Schaumstoffpartikels bei einem Gemisch unterschiedlicher Schaumstoffpartikel beurteilt werden, - Bestimmen der Anzahl der Schaumstoffpartikel, wobei als Qualitätskriterium eine vorbestimmte Mindestanzahl und/oder eine vorbestimmte Maximalanzahl verwendet werden. - Bestimmen der Schaumstoffpartikel mittels einer Objekterkennung, wobei die Größe und/oder die Form der Schaumstoffpartikel beurteilt werden kann, und Schaumstoffpartikel, welche eine vorbestimmte Mindestgröße und/oder welche eine vorbestimmte Maximalgröße aufweisen, als dem Qualitätskriterium genügend beurteilt werden, und /oder Schaumstoffpartikel, welche von einer Kugelform um ein bestimmtes Maß abweichen als dem Qualitätskriterium genügend oder nicht genügend beurteilt werden, - Abtasten der Schaumstoffpartikel mittels einer Strahlung, welche Fotoluminiszenz an den Schaumstoffpartikeln bewirkt, und Messen der Intensität des Lichtes der einzelnen Schaumstoffpartikel, wobei die Intensität des Lichtes etwa proportional zur Größe der einzelnen Schaumstoffpartikel ist und Beurteilen der Größe der Schaumstoffpartikel anhand der Intensität dahingehend, ob die Schaumstoffpartikel eine vorbestimmte Mindestgröße und/oder eine vorbestimmte Maximalgröße aufweisen, um dem Qualitätskriterium zu genügen, und/oder - Abtasten der Schaumstoffpartikel mittels Infrarotlicht und Bestimmen der Helligkeit und/oder Farbe der mit Infrarotlicht bestrahlten Schaumstoffpartikel, wobei der Feuchtezustand der Schaumstoffpartikel etwa umgekehrt proportional zur Helligkeit der mit Infrarotlicht bestrahlten Schaumstoffpartikel ist oder etwa proportional zu einer vorbestimmten Farbskala ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschleusen mittels eines gesteuerten Luftstrahls erfolgt, indem die Bewegungsbahn einzelner Schaumstoffpartikel gesteuert abgelenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Portionieren einer Menge von Schaumstoffpartikeln diese in eine Schleuse mit zumindest einer Schleusenkammer eingeleitet werden, wobei die Zufuhr der Partikel zur Schleusenkammer in Abhängigkeit der gezählten Schaumstoffpartikel gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine abgemessene Menge an Schaumstoffpartikeln einem Formwerkzeug, das zwei Formhälften aufweist, zugeführt werden und der Füllungszustand am Formwerkzeug mittels eines Sensors erfasst wird, und falls mit dem Sensor ein von einem Soll-Befüllungsstand abweichender Befüllungsstand detektiert wird, eine oder mehrere der folgenden Schritte ausgeführt werden: - Bei einer Überfüllung werden die Formhälften des Werkzeuges ein Stück auseinandergefahren und/oder ein Füllluftdruck an einem Füllinjektor und/oder ein Druck in einer Zuführleitung und/oder ein Druck in einem Materialbehälter erhöht, um alle Schaumstoffpartikel im Formwerkzeug aufzunehmen und/oder ein Füllinjektor mit einer Nachdrückfunktion verwendet, mit welchem Schaumstoffpartikel in das Formwerkzeug gedrückt werden. - Bei einer Unter- oder Überfüllung wird im nachfolgenden Füllvorgang eine entsprechend größere oder kleinere Menge an Schaumstoffpartikeln abgemessen.
Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln umfassend - einen optischen Sensor zum optischen Abtasten von Schaumstoffpartikeln, - eine Steuereinrichtung zum automatischen Bewerten der Qualität der einzelnen Schaumstoffpartikel nach einem vorbestimmten Qualitätskriterium und/oder zum automatischen Zählen der Schaumstoffpartikel, und - eine Einrichtung zum Ausschleusen von Schaumstoffpartikeln, welche dem vorbestimmten Qualitätskriterium nicht genügen, und/oder zum Portionieren der Menge der Schaumstoffpartikel anhand der gezählten Anzahl von Schaumstoffpartikeln.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vereinzelungseinrichtung in Strömungsrichtung vor dem optischen Sensor angeordnet ist, welche eine schräg angeordnete Schütte aufweist, auf welcher die Schaumstoffpartikel herabrutschen können.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausschleuseeinrichtung in Strömungsrichtung nach dem optischen Sensor angeordnet ist, wobei die Ausschleuseeinrichtung vorzugsweise eine Fallstrecke aufweist und angrenzend an der Fallstrecke ist eine Düse zum gesteuerten Erzeugen eines Luftstromes angeordnet, so dass einzelne Schaumstoffpartikel ausgeschleust werden können.
Schäumvorrichtung zum Vorschäumen von Schaumstoffpartikeln mit einem Schäumbehälter, in dem zum Vorschäumen von Schaumstoffpartikeln diesen Wärme zugeführt wird, wobei eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln nach einem der Ansprüche 12 bis 14 mit einem Ausgang des Schäumbehälters verbunden ist.
Vorrichtung zum Herstellen von Partikelschaumstoffteilen mit einem Formwerkzeug und einer Heizeinrichtung zum Verschweißen von Schaumstoffpartikeln innerhalb eines Formnestes des Formwerkzeuges zu einem Partikelschaumstoffteil, wobei eine Vorrichtung zum Sortieren von Schaumstoffpartikeln und/oder Abmessen der Menge von Schaumstoffpartikeln nach einem der Ansprüche 12 bis 14 in Strömungsrichtung vor dem Formwerkzeug angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug horizontal angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Formwerkzeuge (4) aufweist und in Strömungsrichtung vor einem jeden Formwerkzeug (4) ein Zähler (49) zum Zählen von Schaumstoffpartikel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zähler (49) ein Schaltventil (50) vorgeordnet ist, das die Zufuhr von Schaumstoffpartikel (2) unterbrechen kann, wobei ein Trägergas ungehindert durch das Schaltventil (50) strömen kann.