DE102021103524A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteils - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteils. Das Verfahren umfasst die Schritte des- Lösens von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension in einem Pulper,- Entfeuchtens der Faserstoffsuspension durch Pressen zu einem Fasergussteil in einem Formwerkzeug und/oder- Trocknens des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme,- Entformens des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug.Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Formtrocknen des Fasergussteils in dem Formwerkzeug ein Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-% erreicht wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Faserg usstei Is.
  • Fasergussteile, welche auch als Faserformteile bezeichnet werden, werden durch Auflösung von Fasern in einem Pulper zu einer Faserstoffsuspension und dann durch Formen der Faserstoffsuspension in einem Formwerkzeug hergestellt. Unter Wärmeeinwirkung wird das Fasergussteil getrocknet, so dass sich die Fasern zu einem festen Gegenstand verbinden.
  • Als Fasern werden vor allem Zellulosefasern aus Altpapier oder Frischfasern verwendet. Es können jedoch auch andere, insbesondere natürliche Fasern verwendet werden, welche recyclingfähig und/oder kompostierbar sind. Derartige Fasern bestehen beispielsweise aus Hanf.
  • Fasergussteile haben in den letzten Jahren in der Verpackungsindustrie wesentlich an Bedeutung gewonnen. Dies liegt zum einen daran, dass Fasergussteile meistens biologisch abbaubar sind und daher einfach und kostengünstig zu entsorgen sind. Weiterhin können Fasergussteile günstig recycelt werden, indem ein Fasergussteil zu einzelnen Fasern wieder geschreddert und zu einem neuen Fasergussteil geformt wird. Fasergussteile sind zudem platzsparend, stabil und stoßabsorbierend. Fasergussteile können in beliebigen dreidimensionalen Konturen hergestellt werden, so dass sie an unterschiedlichste Produkte angepasst werden können. Fasergussteile können flammhemmend und/oder fett- und wasserabweisend ausgebildet sein.
  • Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Fasergussteiles werden die Fasern in einem Pulper mit Wasser zu einer Faserstoffsuspension aufgelöst. Die Faserstoffsuspension bildet einen Brei, der in einem Formwerkzeug zu einem Fasergussteil geformt wird. Das Formwerkzeug weist zumindest eine Formhälfte auf, die den Forminnenraum mittels eines Gitters begrenzt. Dieses Formwerkzeug wird als Gitterwerkzeug bezeichnet. Das Gitterwerkzeug weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch welche Wasser aus dem Forminnenraum entweichen kann. Der Verfahrensschritt der Formung der Faserstoffsuspension dient somit nicht nur der Formgebung, sondern auch der Trocknung. Ein aus dem Formwerkzeug entformtes Fasergussteil wird in einem Heißluftstrom getrocknet und ausgehärtet.
  • Es ist weiterhin bekannt, dass Fasergussteile während und/oder nach dem Formen mittels elektromagnetischer Wellen getrocknet werden. Dabei kommt häufig RF- oder Mikrowellenstrahlung zum Einsatz.
  • Ein so hergestelltes Fasergussteil kann dann einem Präge- und/oder Stanzwerkzeug zugeführt werden, indem das Fasergussteil weiter geformt wird.
  • Fasergussteile sind Massenartikel, die in der Verpackungsindustrie in großen Mengen zur Verpackung von Gegenständen hergestellt werden. Es besteht daher ein erheblicher Bedarf, das Verfahren so zu verbessern, dass der Durchsatz gesteigert und/oder die Kosten verringert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteiles zu schaffen, mit welchem Fasergussteile mit einem hohen Durchsatz und bei geringen Kosten herstellbar sind.
  • Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Fasergussteils zu schaffen, das zuverlässig, sicher und stabil ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Fasergussteils gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte:
    • - Lösen von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension in einem Pulper,
    • - Entfeuchten der Faserstoffsuspension durch Pressen zu einem Fasergussteil in einem Formwerkzeug und/oder
    • - Trocknen des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme in dem Formwerkzeug und
    • - Entformen des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug.
  • Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Formtrocknen des Fasergussteils das Fasergussteil derart mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, dass es in dem Formwerkzeug trocknet bis ein Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-% erreicht wird.
  • Das Trocknen auf einen solch geringen Feuchtigkeitsanteil von max. 10 Gew.-% bewirkt, dass das Fasergussteil exakt die Form des Formwerkzeuges übernimmt. Weist das Formwerkzeug eine glatte Oberfläche auf, dann erhält das Fasergussteil eine entsprechend glatte Oberfläche. Solch glatte Fasergussteile werden als qualitativ hochwertige Produkte wahrgenommen.
  • Durch die Verwendung von elektromagnetischen Wellen ist es möglich, das Fasergussteil in kurzer Zeit schnell von innen heraus zu erhitzen, wodurch der gewünschte Trocknungsgrad entsprechend schnell erreicht wird. Grundsätzlich könnte man auch das Formwerkzeug erhitzen und so indirekt das Fasergussteil formtrocknen. Dies ist jedoch wesentlich träger als eine Direkterhitzung des Fasergussteils mittels elektromagnetischer Wellen.
  • Grundsätzlich können Mikrowellen und RF-Strahlung als elektromagnetische Wellen verwendet werden. RF-Strahlung hat den Vorteil, dass aufgrund der langen Wellenlänge der RF-Strahlung das gesamte Fasergussteil gleichmäßig auf einmal erhitzt werden kann. Bei Mikrowellen ist der Wärmeeintrag lokal begrenzt, so dass das Strahlenbündel der Mikrowellen beim Trocknen relativ zum Fasergussteil bewegt werden muss. Dies bedeutet eine Verzögerung des Trocknungsprozesses und kann auch zu einer ungleichmäßigen Erwärmung und damit ungleichmäßigen Trocknung führen.
  • Das Erreichen eines Feuchtigkeitsgehalts des Fasergussteils von bis zu maximal 5 Gew.-% durch einen aktiven Trocknungsprozess erlaubt eine schnelle Weiterverarbeitung des Fasergussteils nach der Trocknung. Dies ermöglicht einerseits einen erhöhten Durchsatz für die Produktion der Fasergussteile und andererseits wird Platz für weitere Trocknungsschritte und/oder Zwischenlagerungen eingespart. Beides sorgt dafür, dass die gesamte Produktion an Fasergussteilen effizienter durchgeführt werden kann. Das Pressen der Faserstoffsuspension zum Fasergussteil im Formwerkzeug erfolgt im Pulper, da so sichergestellt ist, dass das Formwerkzeug beim Pressen vollständig mit Faserstoffsuspension gefüllt ist. So können Fasergussteile hergestellt werden, die die eine vorbestimmte Dichte und Oberflächenkontur aufweisen.
  • Bei der Trocknung mittels elektromagnetischer Wellen können Trocknungszeiten von unter einer Minute pro Fasergussteil erreicht werden.//Lässt sich die Zeitangabe in Bezug zum Volumen des Fasergussteils setzen? Bereichsangabe?// Durch die Kombination aus schneller Trocknung mittels elektromagnetischer Wellen und einer Trocknung bis zu einem solch geringen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu maximal 5 Gew.-%, sind Fasergussteile herstellbar, die sowohl eine glatte Oberfläche, als auch eine erhöhte Oberflächenqualität und ein präzises Endmaß aufweisen. Im Vergleich zu bisher bekannten Fasergussteilen, sind diese formgetrockneten Fasergussteile besonders hochwertig und bieten damit neue Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise die Verpackung von hochwertigen Endprodukten.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass eine schnelle Trocknung eines Fasergussteils mittels elektromagnetischer Wellen und eine gleichzeitig effektive Trocknung in Verbindung mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils möglich ist, wobei dadurch eine hohe Qualität des Fasergussteils erzielbar ist.
  • Mikrowellenstrahlung eignet sich vor allem für kleinere Fasergussteile. Mikrowellen können mit sehr günstigen Mikrowellengeneratoren, den Magnetronen, erzeugt werden.
  • Wasser absorbiert sehr gut elektromagnetische Wellen. Hierdurch kann die Faserstoffsuspension direkt erwärmt werden. Dies erlaubt die Erwärmung der Faserstoffsuspension im Formwerkzeug, ohne dass das Formwerkzeug zuerst erwärmt werden muss. Die Wärmeübertragung in das Fasergussteil erfolgt hierdurch also wesentlich effizienter als mittels einer indirekten Erhitzung über Heißluft oder dergleichen. Die Aushärtung der Faserstoffsuspension im Formwerkzeug kann so erheblich beschleunigt werden.
  • Das entformte Fasergussteil kann ebenfalls durch Zuführung von Wärme mittels elektromagnetischer Wellen direkt erhitzt werden.
  • Je feuchter das Fasergussteil ist, desto stärker absorbiert es elektromagnetische Wellen. Hierdurch ist die Wirkung umso stärker je feuchter das Fasergussteil ist. Es stellt sich somit eine gewisse Selbstregelung der Heizung und Trocknung ein.
  • Durch das Erwärmen der Faserstoffsuspension bzw. des entformten Fasergussteils mittels elektromagnetischer Wellen kann somit der Produktionsprozess eines Fasergussteils beschleunigt werden, wobei gleichzeitig der erforderliche Energieaufwand vermindert wird.
  • Da Fasergussteile grundsätzlich in großer Stückzahl hergestellt werden, stellt bereits eine geringe Beschleunigung eines einzelnen Herstellungsschrittes eine wesentliche Steigerung des gesamten Durchsatzes bei der Produktion dar.
  • Die Herstellung von Fasergussteilen in großer Stückzahl bedeutet auch, dass sich die Einsparung an Energie bei der Herstellung eines einzelnen Fasergussteils über die große Anzahl von Fasergussteilen aufsummiert und insgesamt zu einer erheblichen Reduktion des Energieaufwandes führt. Dies ist bei Fasergussteilen von größter Bedeutung, da Fasergussteile aufgrund ihrer ökologischen Vorteile gegenüber anderen Verpackungsmaterialien, insbesondere Kunststoffverpackungen, vom Markt angenommen werden. In die ökologische Bilanz von Fasergussteilen geht auch der Energieverbrauch bei der Herstellung der Fasergussteile ein. Ein Verminderung des Energieverbrauches bedeutet eine höhere Akzeptanz von Fasergussteilen am Markt.
  • Nach dem Einbringen der Faserstoffsuspension in das Formwerkzeug kann das Fasergussteil einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 80 Gew.-% bzw. maximal 70 Gew.-% bzw. maximal 60 Gew.-% aufweisen.
  • Nach dem Entfeuchten der Faserstoffsuspension im Formwerkzeug kann das Fasergussteil einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 30 Gew.-% bzw. maximal 25 Gew.-% bzw. maximal 20 Gew.-% aufweisen.
  • Das Fasergussteil kann in einer Trocknungsstation getrocknet werden und in einer Entformstation aus dem Formwerkzeug entformt werden, wobei der Pulper, die Trocknungsstation und die Entformstation Arbeitsstationen ausbilden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassend die folgenden Schritte:
    • - Lösen von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension in einem Pulper,
    • - Formung der Faserstoffsuspension zu einem Fasergussteil mittels eines Formwerkzeugs im Pulper,
    • - Trocknung des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme mittels elektromagnetischer Wellen in einer Trocknungsstation, und
    • - Entformen des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug.
  • Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Formwerkzeug mittels einer Transporteinrichtung vom Pulper zur Trocknungsstation befördert wird.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass beim Herstellen eines Fasergussteils unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen zur Trocknung des Fasergussteils, das Fasergussteil nach der Formung im Pulper eine vorbestimmte Zeit abtropfen sollte, da eine zu hoher Feuchtigkeitsgehalt Probleme beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verursachen kann.
  • Dadurch, dass das Formwerkzeug mittels einer Transporteinrichtung vom Pulper zur Trocknungsstation befördert wird, ist es möglich den Schritt der Formung und der Trocknung des Fasergussteils zeitlich und örtlich voneinander zu entkoppeln. Auf diese Weise wird ein Puffer bereitgestellt, um dem Fasergussteil ausreichend Zeit zum Abtropfen zur Verfügung zu stellen.
  • Dadurch ist es möglich mehrere Fasergussteile unmittelbar hintereinander zu Formen und/oder auch unmittelbar hintereinander zu Trocknen wobei mehrere Formwerkzeuge mit den darin enthaltenen Fasergussteilen in einem Schritt zum Abtropfen vorgehalten werden können, bis ausreichend Feuchtigkeit aus den Formwerkzeugen ausgetreten ist. Sobald ein vorbestimmter Trocknungsgrad erreicht ist, kann dann ein Formwerkzeug mit Fasergussteil der Trocknungsstation zugeführt werden.
  • Demgemäß kann erfindungsgemäß zwischen dem Schritt der Formung und der Trocknung ein Schritt des Abtropfens des Fasergussteil im Formwerkzeug vorgesehen sein. Vorzugsweise kann dieser Schritt in einem Pufferbereich zum gleichzeitigen Abtropfen von zwei oder mehr Fasergussteilen ausgeführt werden. Zusätzlich und/oder alternativ kann dieser Schritt auch auf einem Weg von Pulper zur Trocknungsstation auf der Transporteinrichtung ausgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann das Verfahren zum Herstellen eines Fasergussteils effizient und automatisiert ausgeführt werden.
  • Durch entsprechende vorteilhafte Ausgestaltungen, die im Folgenden noch näher beschrieben werden können bei dem Herstellungsverfahren bspw. mehrere Formwerkzeuge und oder mehrere Arbeitsstationen, insbesondere Pulper und Trocknungsstationen gleichzeitig verwendet werden.
  • Hierdurch kann eine bei dem Verfahren verwendete Vorrichtung effizient ausgelastet werden und es ist gleichzeitig möglich, dass nach dem Zusammenpressen zweier Formhälften genügen Zeit vorhanden ist, damit das Wasser austreten kann.
  • Zudem kann mit diesem Verfahren das Trocknen des Fasergusses mittels Pressen und Erhitzen mittels elektromagnetischer Wellen in einem Werkzeug ausgeführt werden.
  • Zudem kann das Verfahren einen Schritt eines Abkühlen des Fasergussteils im Formwerkzeug aufweisen. Auf diese Weise ist nach dem Heizen ausreichend Zeit zum Abkühlen vorhanden.
  • Das Formwerkzeug kann am Pulper lösbar befestigt werden und nach dem Formen eines Fasergussteils automatisch gelöst und zu einer nächsten Arbeitsstation transportiert werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Formwerkzeuge an zumindest einer der Arbeitsstationen und/oder an der Transporteinrichtung wiederlösbar befestigt werden, sodass nach einer Bearbeitung an zumindest einer der Arbeitsstationen eine oder mehrere Formwerkzeuge, vorzugsweise automatisch, entsprechend in eine Arbeitsstation und/oder die Transporteinrichtung ein- oder ausgekoppelt werden.
  • Durch die örtliche Trennung des Pulpers und der Trocknungsstation ist es möglich, das Formwerkzeug abtropfen zu lassen und die Feuchtigkeit, die sich im Formwerkzeug und am Fasergussteil befindet, zu reduzieren. Dies beugt elektrischen Überschlägen während der Trocknung mit elektromagnetischen Wellen vor und macht so den Prozess zuverlässiger, sicherer und stabiler.
  • Durch die örtliche Trennung der Arbeitsschritte können diese unabhängig voneinander ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich die Bearbeitungsschritte des Formens des Fasergussteils im Pulper und des Trocknens in der Trocknungsstation zeitlich voneinander zu entkoppeln.
  • Auf diese Weise können eine beliebige Anzahl von Formwerkzeugen zwischen dem Schritt des Formens und dem Schritt des Trocknens vorgehalten werden. Diese jeweils ein feuchtes, frisch geformtes Fasergussteil enthaltenden Formwerkzeuge können an sich beliebig lange nach dem Formen abtropfen, bevor sie in der Trocknungsstation getrocknet werden, ohne dass der Durchsatz des gesamten Verfahrens beeinträchtigt wird. Da das Abtropfen länger dauert als das Formen der Fasergussteile, können so weitere Teile geformt werden, während andere vor der Trocknungsstation bereitstehen.
  • Das Formwerkzeug wird vorzugsweise nach jedem Formprozess vom Pulper gelöst und durchläuft zusammen mit dem jeweiligen Fasergussteil den gesamten Prozessweg. Das Formwerkzeug kann somit als eine separat handhabbare Einheit ausgebildet sein. Dadurch ist es einfach möglich, ein Formwerkzeug eines anderen Typs, welches zur Formung anderer Fasergussteile ausgebildet ist, in den Prozessweg zu integrieren und/oder unterschiedliche Formwerkzeuge und somit unterschiedliche Fasergussteile mit dem Verfahren herzustellen.
  • Die Formhälften können vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass sie nach der Formung im Pulper mittels eines entsprechenden Verriegelungsmittels durch Kraft-, Reib- und/oder Formschluss miteinander verbunden sind.
  • Dadurch dass die Formhälften mittels eines entsprechenden Verriegelungsmittels zusammengehalten werden bilden sie eine stabile Einheit, die selbstständig mit der Transporteinrichtung transportiert werden kann.
  • Beim Zusammenpressen und Komprimieren der nassen Faserstoffsuspension bei der Formung im Formwerkzeug werden die Austrittslöcher des Formwerkzeugs verstopft und Fügestellen werden abgedichtet. Dadurch kann keine Luft mehr ins Innere des Formwerkzeugs gelangen. Hierdurch haften die Formhälften aneinander und es wird eine große Kraft zum Trennen der Formhälften benötigt. Diese Verbindung allein genügt für den Transport auf der Transporteinrichtung. Zudem kann dies durch die Verriegelungsmittel unterstütz werden. Die Transporteinrichtung befördert vorzugsweise ein oder mehrere Formwerkzeuge entlang einem Kreislauf in einer Transportrichtung.
  • Mit diesen beiden Ausführungsformen ist es möglich, mehrere Werkzeuge im Kreislauf zu betreiben. Hierdurch können die Werkzeuge unabhängig von der Taktfrequenz der Presse und der RF-Station zwischengelagert werden, um Wasser abtropfen zu lassen und/oder nach dem RF-Heizen abzukühlen.
  • Es können bspw. gleichzeitig 5 bzw. 10 bzw. 15 bzw. 20 bzw. 25 Formwerkzeuge im Kreislauf betrieben werden.
  • Die Trocknungsstation und/oder eine Abkühlstation und/oder eine Entformstation können in der Transportrichtung entlang der Transporteinrichtung angeordnet sein und nacheinander und/oder gleichzeitig jeweils zumindest ein Formwerkzeug zur Bearbeitung aufnehmen.
  • Insbesondere an der Abkühlstation können gleichzeitig mehrere Formwerkzeuge aufgenommen werden, um allmählich abzukühlen. Vor den einzelnen Arbeitsstationen können Puffer zum Vorhalten mehrerer Formwerkzeuge vorgesehen sein, um eine bessere zeitliche Entkopplung und an jeder Arbeitsstation den maximalen Durchsatz zu erzielen.
  • Die einzelnen Arbeitsstationen, insbesondere die Trocknungsstation, die Abkühlstation und die Entformstation können jeweils mehrere parallel arbeitende Einrichtungen aufweisen, die gleichzeitig zumindest ein Formwerkzeug zur Bearbeitung aufnehmen können.
  • Insbesondere ein Einsatz von mehreren parallel arbeitenden Trocknungsstationen in der Trocknungsstation ermöglicht eine dauerhafte Auslastung aller Arbeitsstationen und einen konstanten Durchsatz an fertigen Fasergussteilen. Hierbei können auch Fasergussteile unterschiedlicher Größe hergestellt werden, bei denen die Formung zwar jeweils gleich lange dauert, die Trocknung mit zunehmender Größe jedoch länger dauert.
  • Durch den Einsatz mehrerer Formwerkzeuge im Kreislauf werden die Arbeitsschritte weiter zeitlich voneinander entkoppelt. So ist es mit einer ausreichenden Anzahl an Formwerkzeugen möglich, dass alle Arbeitsstationen dauerhaft ausgelastet sind, obwohl die einzelnen Arbeitsschritte unterschiedlich viel Zeit benötigen. Die Arbeitsschritte der einzelnen Formwerkzeuge können somit entsprechend der Anzahle der jeweiligen Arbeitsstationen parallel oder nacheinander ausgeführt werden.
  • Insbesondere kann ein Formwerkzeug zwischen zumindest zwei Kondensatorplatten der Trocknungsstation angeordnet werden, wobei über die Kondensatorplatten die elektromagnetischen Wellen an das Formwerkzeug angelegt werden.
  • Weiterhin ist vorzuweise vorgesehen, dass ein Formwerkzeug zwischen zumindest zwei Kondensatorplatten der Trocknungsstation angeordnet wird, wobei über die Kondensatorplatten die elektromagnetischen Wellen an das Formwerkzeug angelegt werden.
  • Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in besonders vorteilhafterweise mit dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kombiniert werden. Ein solches Verfahren weist dann die vorstehend anhand der beiden Aspekte aufgezeigten Vorteile auf.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auch unabhängig von dem vorstehend erläuterten Verfahren ausgeführt werden kann, ist ein Verfahren zum Trocknen eines Fasergussteils in einer Trocknungsstation vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass in der Trocknungsstation elektromagnetischen Wellen von einem Wellengenerator erzeugt werden und über einen Wellenleiter in eine Kondensatorplatte mit einem Formwerkzeugaufnahmebereich eingebracht werden.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus einem elektrisch leitenden Material (Metall) angeordnet wird, sodass die Kondensatorplatte mit einer ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, und wobei in einem Kontaktbereich zwischen der ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte eine zweite dielektrische Schicht vorgesehen ist, sodass die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte einen zweiten Kondensator ausbilden.
  • Die zweite Formhälfte ist mit Masse verbunden. Vorzugsweise steht die zweite Formhälfte in Kontakt mit einer Erdungsplatte, die mit Masse verbunden ist.
  • Der erste Kondensator, den die Kondensatorplatte (erste Kondensatorplatte) mit der ersten Formhälfte des Formwerkzeugs (zweite Kondensatorplatte) bildet, kann als Koppelkondensator bezeichnet werden. Der zweiten Kondensator, den die erste Formhälfte (zweite Kondensatorplatte) und die zweite Formhälfte (dritte Kondensatorplatte) bilden, wird im Folgenden als Formwerkzeugkondensator bezeichnet.
  • Durch den Einsatz der Kondensatorplatte und der Erdungsplatte wird ein gleichmäßiges elektrisches Feld zwischen der ersten Formhälfte und der zweiten Formhälfte erzeugt. Dies ist Voraussetzung für eine gleichmäßige Erhitzung des Fasergussteils im Formwerkzeug. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Formwerkzeug bzw. zumindest ein Formhälfte aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, vorzugsweise einem Metall ausgebildet.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, den Wellenleiter direkt an die erste Formhälfte des Formwerkzeugs zu koppeln, sowie ein Erdungskabel direkt an die zweite Formhälfte des Formwerkzeugs zu koppeln, jedoch ist ein lösbares Verbinden eines Wellenleiters technisch schwer umsetzbar.
  • Die kapazitive Kopplung des Wellenleiters mittels des Koppelkondensators an die elektrisch leitende Formhälfte ist einfach realisierbar und führt zu exakt wiederholbaren Übertragungsbedingungen. Die obere Formhälften bildet eine Kondensatorplatte des Koppelkondensators und dazwischen ist das Dielektrikum angeordnet. Dadurch kann das Formwerkzeug in der Trocknungsstation einfach ausgetauscht werden.
  • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass zwischen der Kondensatorplatte und der Erdungsplatte das Formwerkzeug direkt aufgenommen wird, wobei das Formwerkzeug aus einem elektrisch isolierendem Material ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte und die Erdungsplatte einen Kondensator ausbilden.
  • In dieser Anordnung bilden die Kondensatorplatte (erste Kondensatorplatte) und die Erdungsplatte (zweite Kondensatorplatte) einen einzelnen Kondensator aus.
  • Das Formwerkzeug kann vollständig aus Kunststoff oder einem anderen dielektrischen Material ausgebildet sein, und wird zwischen den zwei Kondensatorplatten der Trocknungsstation angeordnet.
  • Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus zwei Formhälften angeordnet wird, wobei die erste Formhälfte aus Metall und zweite Formhälfte aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte mit der ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, und die erste Formhälfte mit der Erdungsplatte einen zweiten Kondensator ausbildet.
  • Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus zwei Formhälften angeordnet wird, wobei die erste Formhälfte aus einem dielektrischen Material und die zweite Formhälfte aus Metall ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte mit der zweiten Formhälfte des Formwerkzeugs einen Kondensator ausbildet.
  • Mit diesen vier Ausführungsbeispielen ist es möglich, mehrere Werkzeuge im Kreislauf zu betreiben. Hierdurch können die Werkzeuge unabhängig von der Taktfrequenz des Pulpers und der Trocknungsstation zwischengelagert werden, um Wasser abtropfen zu lassen und/oder nach dem RF-Heizen abzukühlen.
  • Hierdurch kann die Anlage effizient ausgelastet werden und es ist gleichzeitig möglich, dass nach dem Zusammenpressen der Formhälften diesen ausreichend Zeit gegeben wird, damit das Wasser austreten kann, wobei nach dem Heizen ausreichend Zeit zum Abkühlen vorhanden ist. Mit diesem Verfahren kann in einem Werkzeug das Trocknen des Fasergusses mittels Pressen und Erhitzen mit RF ausgeführt werden.
  • Gleichzeitig mit der Beaufschlagung von elektromagnetischen Wellen kann das Fasergussteil im Formwerkzeug komprimiert werden. Dem Fasergussteil kann ein Bindemittel hinzugegeben werden. Das Bindemittel kann der Faserstoffsuspension beigemischt oder auf das geformte aber noch nicht getrocknete Fasergussteil aufgespritzt werden. Das Fasergussteil kann auch völlig bindemittelfrei hergestellt werden.
  • Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in besonders vorteilhafterweise mit dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung und/oder mit dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kombiniert werden. Ein solches Verfahren weist dann die vorstehend anhand der drei Aspekte aufgezeigten Vorteile auf.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteils vorgesehen. Diese Vorrichtung umfasst
    • - einen Pulper zum Lösen von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension,
    • - ein Formwerkzeug mit zwei Formhälften zum Entfeuchten der Faserstoffsuspension durch Pressen zu einem Fasergussteil,
    • - eine Trocknungsstation zum Trocknen des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme im Formwerkzeug und
    • - eine Entformstation zum Entformen des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug.
  • Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Trocknungsstation einen Wellengenerator für elektromagnetische Wellen und eine Steuereinrichtung aufweist, die derart ausgebildet sind, dass das Fasergussteil mittels elektromagnetischer Wellen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-% getrocknet wird.
  • Das Formwerkzeug kann einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor aufweisen, wobei die Steuereinrichtung zum Ansteuern des Wellengenerators derart ausgebildet sein kann, dass nach Maßgabe der gemessenen Temperatur und/oder der gemessenen Feuchtigkeit dem Formwerkzeug Energie mittels der elektromagnetischen Wellen zugeführt wird.
  • In einer solchen Vorrichtung zum Herstellen von Fasergussteilen werden während der Produktion im Allgemeinen Fasergussteile unterschiedlicher Form und Größe hergestellt. Dabei kommen dementsprechend unterschiedliche Formwerkzeuge zum Einsatz. Je nach Größe des Fasergussteils ändern sich die Parameter, die eingestellt werden müssen um den vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen. Diese Parameter umfassen beispielsweise die Dauer, mit der die elektromagnetischen Wellen in das Fasergussteil eingebracht werden müssen, oder den Energieaufwand für die Trocknung des Fasergussteils.
  • Zur Steuerung dieser Parameter ist die Steuereinrichtung vorgesehen. Die Steuereinrichtung ist mit dem Wellengenerator und dem Temperatursensor und/oder dem Feuchtigkeitssensor verbunden. Anhand der vom Temperatursensor bzw. Feuchtigkeitssensor ermittelten Werte steuert die Steuereinrichtung die oben genannten Parameter für die Trocknung des Fasergussteils. Der Temperatursensor bzw. der Feuchtigkeitssensor sind vorzugsweise fest in das Formwerkzeug integriert, sodass sie beim Einbringen des Formwerkzeugs in die Trocknungsstation automatisch mit der Steuereinrichtung gekoppelt werden und ausgelesen werden können.
  • Der Temperatursensor ist vorzugsweise ein Lichtleitsensor.
  • Der Feuchtigkeitssensor kann beispielsweise ein Elektrodenpaarsensor sein, der die Feuchtigkeit anhand des elektrischen Widerstands misst.
  • Es ist auch möglich, dass die Steuereinrichtung die Trocknung für eine vorbestimmte Zeit durchführt. Die Zeitdauer wird empirisch für ein jedes Formwerkzeug und dem jeweiligen Herstellungsprozess ermittelt. Auch hiermit kann die gewünschte Trocknungsgüte im Formwerkzeug erzielt werden. Jedoch ist für ein jedes Werkzeug die Zeitdauer der Einwirkung der elektromagnetischen Wellen separat zu bestimmen.
  • Es kann eine Transportvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher das Formwerkzeug vom Pulper zur Trocknungsstation und zur Entformstation beförderbar ist.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Vorrichtung die entsprechenden technischen Merkmale zum Ausführen der vorstehen beschriebenen Verfahrensschritte aufweist.
  • Vorzugsweise kann zwischen dem Pulper und der Trocknungsstation eine Abtropfeinrichtung zum gleichzeitigen Abtropfen von ein oder mehreren Fasergussteilen vorgesehen sein, die entweder durch einen Bereich der Transporteinrichtung oder durch einen separaten von der Transporteinrichtung entkoppelten Pufferbereich ausgebildet ist.
  • Zudem kann eine Abkühlstation zum Abkühlen des Fasergussteils im Formwerkzeug vorgesehen sein.
  • Die Formhälften sind am Pulper vorzugsweise lösbar befestigbar und dort automatisch offenbar und schließbar.
  • Wenigstens eine der Formhälften kann Durchgangsöffnungen zum Austreten von Wasser aufweisen und/oder aus einem porösen Material hergestellt sein.
  • Das Formwerkzeug kann aus Kunststoff bzw. einem Harz oder aber auch aus einem Metall ausgebildet sein.
  • Das Formwerkzeug ist vorzugsweise aus einem für die angelegten elektromagnetischen Welten im Wesentlichen transparenten Material wie beispielsweise hochmolekularem Polyethylen (PE), Polyetheretherketon (PEEK) oder einem anderen unpolaren Kunststoffmaterial ausgebildet.
  • Die Trocknungsstation kann zwei Kondensatorplatten umfassen, zwischen welchen das Formwerkzeug angeordnet ist und mittels derer ein elektromagnetisches Feld in einem Forminnenraum angelegt wird.
  • Die elektromagnetischen Wellen können jedoch auch mittels eines Mikrowellengenerators bzw. Magnetrons, welcher sich außerhalb des Formwerkzeuges befindet erzeugt werden.
  • Innerhalb der Trocknungsstation existiert vorzugsweise ein abgeschirmter Bereich, indem die elektromagnetischen Wellen nur das Formwerkzeug und das Fasergussteil bestrahlen können. Dies schützt in erster Linie außenstehende Personen.
  • Die Trocknungsstation kann ein oder mehrere Generatoren zum Erzeugen und Anlegen elektromagnetischer Strahlung umfassen, die innerhalb der Trocknungsstation angeordnet sind, um auf der Transporteinrichtung befindliche Fasergussteile zu erwärmen und damit zu trocknen.
  • Die elektromagnetischen Wellen können in der Trocknungsstation mit einer außerhalb des Formwerkzeuges angeordneten Trocknungsstation erzeugt werden. Dadurch muss das Formwerkzeug innerhalb der Trocknungsstation weder fixiert noch angeschlossen werden. Es reicht aus das Formwerkzeug in die Trocknungsstation hineinzufahren und die Trocknungsstation dem Formwerkzeug entsprechend auszurichten. Dadurch wird die Dauer der Trocknung minimiert und der gesamte Fertigungsprozess verbessert.
  • Zumindest eine der Formhälften kann eine elektrisch leitende Oberfläche aufweisen, an die ein Signal angelegt werden kann, um ein elektromagnetisches Feld in einem Forminnenraum des Formwerkzeugs zu erzeugen.
  • Die Formhälften sind dabei so ausgebildet, dass zumindest eine der Formhälften eine Kondensatorplatte darstellen kann. An diese Formhälfte kann mittels eines Wellenleiters ein RF-Signal angelegt werden. Hierbei kann zwischen der Formhälfte und dem Fasergussteil eine dielektrische Schicht angebracht werden, um einen unkontrollierten Stromfluss zum Fasergussteil zu verhindern. Die gegenüberliegenden Formhälfte kann mit einer Kondensatorplatte in Kontakt gebracht werden, die mit Masse verbunden ist. Auch hier kann zwischen der Formhälfte und dem Fasergussteil eine dielektrische Schicht angebracht werden.
  • Ist auch die zweite Formhälfte elektrisch leitend ausgebildet, stellt sie die zweite Kondensatorplatte dar, die mit Masse verbunden ist.
  • Die Trocknungsstation kann zum Anlegen eines Signals an eine elektrische leitende Oberfläche des Formwerkzeugs ausgebildet sein, um ein elektromagnetisches Feld in einem Forminnenraum des Formwerkzeugs zu erzeugen.
  • Bei einer Vorrichtung zum Trocknen eines Fasergussteils gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Trocknungsstation einen Wellengenerator zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen, einen Wellenleiter und eine Kondensatorplatte mit einem Formwerkzeugaufnahmebereich aufweisen, wobei die elektromagnetischen Wellen von dem Wellengenerator über den Wellenleiter in die Kondensatorplatte einbringbar sind.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel kann sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus einem elektrisch leitenden Material (Metall) anordbar ist, sodass die Kondensatorplatte mit einer ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, und wobei in einem Kontaktbereich zwischen der ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte eine zweite dielektrische Schicht vorgesehen ist, sodass die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte einen zweiten Kondensator ausbilden.
  • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass zwischen der Kondensatorplatte und der Erdungsplatte das Formwerkzeug direkt aufnehmbar ist, wobei das Formwerkzeug aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist sodass die Kondensatorplatte und die Erdungsplatte einen Kondensator ausbilden.
  • Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus zwei Formhälften angeordnet wird, wobei die erste Formhälfte aus einem elektrisch leitenden Material, wie z.B. Metall und zweite Formhälfte aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte mit der ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, und die erste Formhälfte mit der Erdungsplatte einen zweiten Kondensator ausbildet.
  • Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus zwei Formhälften angeordnet wird, wobei die erste Formhälfte aus einem dielektrischen Material und zweite Formhälfte aus Metall ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte mit der zweiten Formhälfte des Formwerkzeugs einen Kondensator ausbildet. Bei einer Vorrichtung zur Verwendung von Formwerkzeugen aus Metall ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Übertragungsplatte eine dielektrische Schicht in einem Werkzeugaufnahmebereich aufweist.
  • Bei einer Vorrichtung zur Verwendung von Formwerkzeugen aus elektrisch isolierendem Material, wie z.B. Kunststoff, ist vorzugsweise vorgesehen, dass keine dielektrische Schicht an der mit dem Wellenleiter verbundenen Kondensatorplatte vorgesehen ist.
  • Bei einer Vorrichtung zur Verwendung von Formwerkzeugen aus elektrisch leitenden und nicht elektrisch leitende Materialien ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Formwerkzeuge aus elektrisch leitendem Material in einem Kontaktbereich mit der Übertragungsplatte jeweils eine dielektrische Schicht in einem Werkzeugaufnahmebereich aufweisen. Ansonsten entspricht die Vorrichtung der Ausführung für Formwerkzeuge aus elektrisch leitendem Material.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteils so ausgebildet, dass ein oder mehrere der vorstehend erläuterten Verfahren bzw. Verfahrensschritte damit ausführbar sind.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform ersichtlich, die in den beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Diese zeigt in:
    • Figur leine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Im Folgenden wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Fasergussteils 2 anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben (1).
  • Die Vorrichtung 1 umfasst einen Pulper 3, eine Trocknungsstation 4, eine Entformstation 5 und eine Transporteinrichtung 6.
  • Die Transporteinrichtung 6 umfasst eine obere und eine untere Förderbandeinrichtung 7, 8 und eine erste und eine zweite Hubeinrichtung 9, 10 und ist ausgebildet ein Formwerkzeug 11 in der Vorrichtung 1 in einem Kreislauf zu befördern. Auf diese Weise ermöglicht es die Transporteinrichtung 6 ein oder mehrere Formwerkzeuge 11 in eine Kreislauf entlang einer Transportrichtung 12 zu befördern.
  • Die linearen Förderbandeinrichtungen 7, 8 sind an ihren jeweiligen Enden derart mit den Hubeinrichtungen 9, 10 gekoppelt, dass das Formwerkzeug 11 von einer der Förderbandeinrichtungen 7, 8 auf die entsprechende Hubeinrichtung 9, 10 befördert wird und umgekehrt.
  • Die Förderbandeinrichtungen 7, 8 können einen oder mehrere Transportabschnitte mit jeweils einem Förderband umfassen, die jeweils um zwei Umlenkrollen geführt werden und unabhängig voneinander angetrieben werden. Die einzelnen Transportabschnitte können unterschiedliche Längen aufweisen und sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Somit ist die Verweildauer der einzelnen Formwerkzeuge 11 auf den jeweiligen Transportabschnitten einstellbar. So kann beispielsweise ein Transportabschnitt als Puffer dienen, indem er langsam angetrieben wird und viele Formwerkzeuge 11, welche mit geringem Abstand auf dem Transportabschnitt angeordnet sind, befördert.
  • Mit der oberen Förderbandeinrichtung 7 wird das Formwerkzeug 11 von einer Ausgangsposition 13, die eine Position auf der oberen Förderbandeinrichtung 7 nach der ersten Hubeinrichtung 9 und vor dem Pulper 3 bezeichnet, zu den einzelnen Arbeitsstationen bewegt.
  • Die untere Förderbandeinrichtung 8 läuft in die entgegengesetzte Richtung zur oberen Förderbandeinrichtung 7, um das Formwerkzeug 11 von eine zweiten Hubeinrichtung 10 in Rückwärtsrichtung 14 zu der ersten Hubeinrichtung 9 zu transportieren.
  • Die Hubeinrichtungen 9, 10 umfassen jeweils eine einzige bewegliche Plattform 15, 16, welche auf- und abgefahren wird. Die Hubeinrichtung 9, 10 können aber auch als Paternoster-Lifte mit jeweils mehreren umlaufenden Plattformen ausgebildet sein.
  • Die beweglichen Plattformen 15, 16 sind als passive Rollenförderer ausgebildet, sodass die Formwerkzeuge 11 einfach aufgenommen und wieder abgegeben werden können.
  • Die erste Hubeinrichtung 9 ist an die untere Förderbandeinrichtung 8 und an die obere Förderbandeinrichtung 7 gekoppelt und an jeweils einem ihrer Enden angeordnet, um das Formwerkzeug 11 für den Start des Herstellungsprozesses eines Fasergussteils 2 von der unteren Förderbandeinrichtung 8 zur oberen Förderbandeinrichtung 7 anzuheben.
  • Die zweite Hubeinrichtung 10 ist an die obere Förderbandeinrichtung 7 und an die untere Förderbandeinrichtung 8 gekoppelt und an jeweils einem ihrer Enden angeordnet, um das Formwerkzeug 11 nach Beendigung des Herstellungsprozesses eines Fasergussteils 2 von der oberen Förderbandeinrichtung 7 zur unteren Förderbandeinrichtung 8 abzusenken. An den Förderbandeinrichtungen 7, 8 ist jeweils an deren in Förderrichtung bzw. in Transportrichtung 12 vorne liegendem Ende eine Rutsche 17, 18 angeordnet und als passiver Rollenförderer ausgebildet, sodass die Formwerkzeuge 11 selbsttätig von den Förderbandeinrichtungen 7, 8 auf die entsprechenden beweglichen Plattformen 15, 16 der Hubeinrichtungen 9, 10 rutschen können.
  • Ein erster Schieber 19 ist an der ersten Hubeinrichtung 9 auf Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 von der Plattform 15 der ersten Hubeinrichtung 9 auf die obere Förderbandeinrichtung 7 und zur Ausgangsposition 13 vor dem Pulper 3 zu schieben.
  • Ein zweiter Schieber 20 ist an der zweiten Hubeinrichtung 10 auf Höhe der unteren Förderbandeinrichtung 8 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 von der Plattform 16 der zweiten Hubeinrichtung 10 auf die untere Förderbandeinrichtung 8 zu schieben.
  • Das Formwerkzeug 11 ist aus einer unteren Formhälfte 21 und einer oberen Formhälfte 22 ausgebildet. Zudem ist das Formwerkzeug 11 aus einem für elektromagnetische Wellen transparenten Material hergestellt, um elektromagnetische Wellen mit einem geringem Verlust an das Fasergussteil 2 weitergeben zu können. Das Material ist beispielsweise hochmolekulares Polyethylen (PE), Polyetheretherketon (PEEK) oder ein anderer unpolarer Kunststoff. Die Wandstärke der Formhälften 21, 22 ist möglichst dünn, sodass die elektromagnetischen Wellen nur zu einem kleinen Teil absorbiert werden.
  • Die Formhälften 21, 22 umfassen jeweils eine Außen- und Innenfläche, wobei die Innenflächen bei geschlossenem Formwerkzeug 11 einen Forminnenraum begrenzen, der komplementär zur jeweiligen Form des herzustellenden Fasergussteils 2 ist.
  • Die untere Formhälfte 21 ist aus einem Gitter mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen oder einem poröse Material ausgebildet, sodass Wasser nach unten entweichen kann.
  • Die Formhälften 21, 22 werden im geschlossenen Zustand mittels Reib- oder Formschluss zusammengehalten. Die Formhälften 21, 22 können zusätzlich und/oder alternativ mit einem Verriegelungsmittel wie z.B. einem Verriegelungsverschluss oder einer Rasteinrichtung kraftreib- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden.
  • Im vorliegen Ausführungsbeispiel ist kein Verriegelungsmittel vorgesehen, da die Formhälften 21, 22 nach der Formung durch Adhäsion zusammengehalten werden.
  • Die Formhälften 21, 22 weisen Passelemente an sich berührenden Grenzflächen auf. Diese Passelemente sind Keile oder konische Elemente und dazu korrespondierende Aussparungen, wobei eine der beiden Formhälften 21, 22 die Keile und die andere Formhälfte 22, 21 die passenden Aussparungen bereitstellt. Wird die obere Formhälfte 22 mit geringem Versatz auf die untere Formhälfte 21 gesetzt, sorgen die Keile dafür, dass die Formhälften 21, 22 die gewünschte Position relativ zueinander einnehmen. Hierbei gleiten die Keile der einen Formhälfte 21, 22 in die dafür vorgesehenen Aussparungen der jeweils anderen Formhälfte 22, 21.
  • Als weitere Passelemente sind Stifte und dazu korrespondierende Bohrungen vorgesehen, wobei eine der Formhälften 21, 22 die Stifte und die andere Formhälfte 22, 21 die passenden Bohrungen bereitstellt. Beim Aufeinandersetzen der Formhälften 21, 22 greifen die Stifte in die dafür vorgesehenen Bohrungen und verhindern in der Folge eine horizontale Verschiebung der Formhälften 21, 22 zueinander.
  • Die Stifte sind so lange ausgebildet, dass sie erst mit den korrespondierenden Bohrungen in Kontakt treten, nachdem die Keile in die dafür vorgesehenen Aussparungen geglitten sind und die richtige Ausrichtung der Formhälften 21, 22 zueinander sichergestellt haben. Die Formhälften 21, 22 weisen zumindest eine integrierte Hohlschiene auf der Außenseite für einen Schiebeverschluss auf, wobei die Hohlschiene der unteren Formhälfte 21 parallel zur Hohlschiene der oberen Formhälfte 22 ausgebildet ist. Die Hohlschienen sind passend zur Wandstärke der Formhälften 21, 22, möglichst flach ausgebildet. Die Hohlschienen sind einseitig offen ausgebildet und sind für ein horizontales Verschieben der Formhälften 21, 22 in ein entsprechendes Gegenprofil vorgesehen. Die Hohlschienen können beispielsweise als T-Nuten oder als Schwalbenschwanznuten ausgebildet sein.
  • Der Pulper 3, die Trocknungsstation 4 und die Entformstation 5 umfassen jeweils eine Einrichtung, welche zumindest eine entsprechende vorstehende Profilschiene als Gegenstück zu den Hohlschienen der Formhälften 21, 22 umfasst. Die Profilschienen sind einseitig offen, vorzugsweise mit einem Rastmittel, ausgebildet. Die offene Seite der Profilschienen zeigt in Richtung der oberen Förderbandeinrichtung 7, sodass die Formhälften 21, 22 von der oberen Förderbandeinrichtung 7 derart auf die Profilschienen geschoben werden können, dass die Hohlschienen der Formhälften 21, 22 in die Profilschienen greifen. So können die Formhälften 21, 22 an die jeweilige Arbeitsstation gekoppelt werden. Das Gegenprofil kann beispielsweise als T-Profil oder als Passverbinder ausgebildet sein.
  • Die Formhälften 21, 22 weisen abgeschrägte Ecken auf, die als Führungsflächen beim Schieben der Formhälften 21, 22 dienen können. Die Arbeitsstationen umfassen jeweils eine Einrichtung, welche entsprechende Gegenführungsflächen für die Führungsflächen der Formhälften 21, 22 umfassen. Die Gegenführungsflächen verlaufen von der oberen Förderbandeinrichtung 7 konisch verjüngend in Richtung Arbeitsstation. Sie sind derart ausgebildet, dass sie mit den Führungsflächen der Formhälften 21, 22 in Eingriff treten, sobald die Formhälften 21, 22 beim Schieben in Richtung Arbeitsstation die obere Förderbandeinrichtung 7 verlassen. Die Gegenführungsflächen laufen auf die entsprechende Arbeitsposition an den Arbeitsstationen zu, wobei durch sie eine exakte Positionierung der Formhälften 21, 22 an den Arbeitspositionen sichergestellt wird.
  • Ein erster Transportabschnitt der oberen Förderbandeinrichtung 7 erstreckt sich in Transportrichtung 12 von der ersten Hubeinrichtung 9 bis auf eine Höhe kurz vor dem Pulper 3. Anschließend und mit minimalem Abstand zum ersten Transportabschnitt schließt sich ein zweiter Transportabschnitt an, wobei ein automatischer Übergang eines Formwerkzeugs 11 erfolgen kann. Der zweite Transportabschnitt verläuft so parallel zum Pulper 3, dass er dem Pulper 3 ein Formwerkzeug 11 bereitstellen und es von dort wieder aufnehmen kann. Der zweite Transportabschnitt umfasst ein Förderband, welches gitterförmig mit einer Vielzahl an Öffnungen ausgebildet ist, sodass Wasser in ein darunter befindliches Becken tropfen kann.
  • Der Pulper 3 umfasst einen nach oben offenen Behälter 25 und ist derart benachbart zur Transporteinrichtung 6 angeordnet, dass der obere Rand des Behälters 25 ungefähr auf Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet ist.
  • Es kann eine Schreddereinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die ausgebildet ist ein Fasermaterial aufzubrechen bzw. zu zerkleinern, sodass das Fasermaterial in dünnen Fasersträngen vorliegt. Bei einem Ausgangsmaterial, das bereits in dünnen Fasersträngen vorliegt, kann die Schreddereinrichtung auch weggelassen werden und das Fasermaterial direkt dem Pulper 3 zugeführt werden.
  • Der Pulper 3 weist ein Rührwerk (nicht dargestellt) mit einem Rührer auf, der von einem Motor angetrieben wird, um das Fasermaterial mit Wasser zu einer Faserstoffsuspension zu mischen. Diese Faserstoffsuspension ist ein zäher Brei, der aus dem Pulper 3 in den Behälter 23 mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) gefördert werden kann.
  • Der Pulper 3 umfasst eine untere Hubeinrichtung 24 und eine obere Hubeinrichtung 25, die vertikal bewegbar sind. Die untere Hubeinrichtung 24 ist in den Behälter 23 des Pulpers 3 integriert. Die Hubeinrichtungen 24, 25 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils eine Kolben-/Zylindereinheit.
  • Die Hubeinrichtungen 24, 25 umfassen zumindest eine vorstehende Profilschiene, vorzugsweise mit einem Rastmittel, um die entsprechende Formhälfte 21, 22, umfassend zumindest einer integrierten Hohlschiene, aufzunehmen.
  • Die untere Hubeinrichtung 24 umfasst Gegenführungsflächen für die Führungsflächen der unteren Formhälfte 21. Die Gegenführungsflächen verlaufen von der oberen Förderbandeinrichtung 7 konisch verjüngend in Richtung untere Hubeinrichtung 24. Sie sind derart ausgebildet, dass sie mit den Führungsflächen der unteren Formhälfte 21 in Eingriff treten, sobald die Formhälfte 21 beim Schieben in Richtung untere Hubeinrichtung 24 die obere Förderbandeinrichtung 7 verlässt. Die Gegenführungsflächen laufen auf die entsprechende Arbeitsposition an der unteren Hubeinrichtung 24 zu, wobei durch sie eine exakte Positionierung des Formwerkzeugs 11 an der Arbeitsposition sichergestellt wird.
  • Ein dritter Schieber 27 ist gegenüber des Pulpers 3 auf der anderen Seite der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 auf die untere Hubeinrichtung 24 des Pulpers 3 zu schieben, wobei die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 gleichzeitig von der oberen Hubeinrichtung 25 aufgenommen wird.
  • Ein vierter Schieber 28 ist gegenüber dem ersten Schieber 27 auf der anderen Seite des Pulpers 3 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 nach Beendigung des Formprozesses von der unteren Hubeinrichtung 24 des Pulpers 3 zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 zu schieben.
  • Der zweite Transportabschnitt der oberen Förderbandeinrichtung 7 erstreckt sich in Transportrichtung 12 von der Position parallel zum Pulper 3 bis auf eine Höhe kurz vor der Trocknungsstation 4.
  • Im zweiten Transportabschnitt ist zwischen dem Pulper 3 und der Trocknungsstation 4 eine Abtropfeinrichtung (nicht dargestellt) zum gleichzeitigen Abtropfen von ein oder mehreren Fasergussteilen 2 vorgesehen. Die Abtropfeinrichtung ist entweder durch einen Bereich der Transporteinrichtung 12, insbesondere den zweiten Transportabschnitt oder durch einen separaten von der Transporteinrichtung 12 entkoppelten Pufferbereich (nicht dargestellt) ausgebildet.
  • An den zweiten Transportabschnitt schließt sich ein dritter Transportabschnitt an, wobei ein automatischer Übergang eines Formwerkzeugs 11 erfolgen kann. Der dritte Transportabschnitt verläuft so parallel zur Trocknungsstation 4, dass er der Trocknungsstation 4 das Formwerkzeug 11 bereitstellen und es von dort wieder aufnehmen kann.
  • Die Trocknungsstation 4 ist derart benachbart zur Transporteinrichtung 6 angeordnet, dass eine Abstellplatte 31 ungefähr auf Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet ist, auf welcher das Formwerkzeug 11 beim Trocknungsprozess aufliegt.
  • Die Trocknungsstation 4 weist eine Trocknungseinrichtung auf, welche eine waagerecht angeordnete Kondensatorplatte 29 und eine waagerecht angeordnete Erdungsplatte 30 umfasst. Die Kondensatorplatte 29 ist mit einem RF-Generator 34 verbunden, mit welchem mittels eines Wellenleiters 35 ein RF-Signal an die Kondensatorplatte 29 angelegt werden kann. Die Erdungsplatte 30 ist über ein Erdungskabel 36 mit Masse verbunden. Die Kondensatorplatten 29, 30 sind ausgebildet, um im Zwischenbereich der beiden Platten 29, 30 ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, mit welchem das Fasergussteil 2 im Formwerkzeug 11 mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt werden kann, um so das Fasergussteil 2 zu trocknen.
  • In dieser Ausgestaltungsform ist es möglich die Erdungsplatte 30 vertikal beweglich zu gestalten, da nur ein bewegliches Erdungskabel 36 zur Platte 30 geführt wird.
  • Die Kondensatorplatte 29 ist ortsfest angeordnet, wodurch der Wellenleiter 35 auch ortsfest angeordnet sein kann. Eine umgekehrte Anordnung mit einem beweglichen Wellenleiter ist grundsätzlich auch möglich, aber technisch schwerer umsetzbar.
  • Die Kondensatorplatte 29 umfasst die Abstellplatte 31, die auf der Kondensatorplatte 29 aufliegt und fest mit dieser verbunden ist. Die Erdungsplatte 30 umfasst die Platte 32, die fest mit dieser verbunden ist. Die Platten 31, 32 sind aus einem nicht-elektrisch leitenden Material ausgebildet.
  • Die Erdungslatte 30 ist mit einer ersten Hubeinrichtung 33 verbunden. Die erste Hubeinrichtung 33 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kolben-/Zylindereinheit.
  • Die Platten 31, 32 umfassen zumindest eine vorstehende Profilschiene, vorzugsweise mit einem Rastmittel, um die entsprechende Formhälfte 21, 22, umfassend zumindest einer integrierten Hohlschiene, aufzunehmen. Die Profilschienen sind jeweils aus einem nicht-elektrisch leitenden Material ausgebildet. Die Profilschienen dienen nicht nur zur Fixierung des Formwerkzeugs 11 in der Trocknungsstation, sondern füllen die Hohlräume der Hohlschienen an den Formhälften 21, 22 aus, um eine abgeschlossene Oberfläche zwischen den Platten 31, 32 der Kondensatorplatten 29, 30 und den entsprechenden Formhälften 21, 22 zu gewährleisten.
  • Die Abstellplatte 31 der Kondensatorplatte 29 umfasst Gegenführungsflächen für die Führungsflächen der unteren Formhälfte 21. Die Gegenführungsflächen verlaufen von der oberen Förderbandeinrichtung 7 konisch verjüngend in Richtung Abstellplatte 31. Sie sind derart ausgebildet, dass sie mit den Führungsflächen der unteren Formhälfte 21 in Eingriff treten, sobald die Formhälften 21 beim Schieben in Richtung Abstellplatte 31 die obere Förderbandeinrichtung 7 verlässt. Die Gegenführungsflächen laufen auf die entsprechende Arbeitsposition auf der Abstellplatte 31 zu, wobei durch sie eine exakte Positionierung des Formwerkzeugs 11 an der Arbeitsposition sichergestellt wird.
  • Das Radiofrequenzsignal wird vorzugsweise in einem Frequenzbereich von mindestens 5 bzw. 10 bzw. 15 bzw. 20 bzw. 25 MHz bis maximal bis 50 bzw. 45 bzw. 40 bzw. 35 bzw. 30 MHz erzeugt. Die tatsächlich verwendete Frequenz hängt davon ab, welche Frequenz für den industriellen gebrauch freigegeben ist. Bspw. ist es in Deutschland erlaubt, die Frequenz von 27,12 MHz zu benutzen. Die Amplitude kann einige 100 Volt bis einige kV betragen.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform weist die Trocknungsstation 4 den Wellengenerator 34 zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen, den Wellenleiter 35, die Kondensatorplatte 29 und die Erdungsplatte 30 auf.
  • Die Kondensatorplatte 29 und die Erdungsplatte 30 sind aus Metall ausgebildet.
  • Mittels des Wellengenerators 34 sind die elektromagnetischen Wellen über den Wellenleiter 35 in die Kondensatorplatte 29 einbringbar.
  • Die Erdungsplatte 30 ist über ein Erdungskabel 36 mit Masse verbunden.
  • Die Kondensatorplatte 29 und die Erdungsplatte 30 sind derart angeordnet, dass sie zwischen sich einen Formwerkzeugaufnahmebereich ausbilden. Der Formwerkzeugaufnahmebereich ist zur Aufnahme eines Formwerkzeugs 11 aus einem elektrisch leitenden Material (Metall) ausgebildet.
  • In dieser Anordnung bilden die Kondensatorplatte 29 und die erste Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 einen ersten Kondensator und die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 einen zweiten Kondensatoraus.
  • Zwischen der Kondensatorplatte 29 und der ersten Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 ist eine erste dielektrische Schicht 31 angeordnet. Die erste dielektrische Schicht 31 ist vorzugsweise fest an der Kondensatorplatte 29angeordnet, kann aber auch an einer Oberfläche der ersten Formhälfte 21 angeordnet sein
  • Zwischen der ersten Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 und der zweiten Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 ist eine zweite dielektrische Schicht angeordnet. Die zweite dielektrische Schicht ist gleichteilig in beiden Formhälften 21, 22 angeordnet oder nur in einer der beiden Formhälften 21, 22angeordnet.
  • Durch die dielektrische Schichte zwischen der Kondensatorplatte 29 und der ersten Formhälfte 21 hat man einen definierten Plattenkondensator, der die elektromagnetischen Wellen zuverlässig an das Fasergussteil 2 weitergibt und nicht zu einer unkontrollierten Verschweißung oder elektrischen Überschlägen zwischen den metallischen Komponenten der Anordnung führt.
  • Es ist auch möglich, den Wellenleiter 35 direkt an die erste Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 zu koppeln, sowie das Erdungskabel 36 direkt an die zweite Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 zu koppeln, jedoch ist dies technisch schwerer umsetzbar.
  • Die Amplitude kann auch von einem kleinen Anfangswert zu einem größeren Endwert allmählich gesteigert werden. Die Steigerung verläuft vorzugsweise linear entlang einer vorbestimmten Rampe. Die Steigung und/oder der Endwert der Rampe kann in Abhängigkeit vom Wasseranteil im Fasergussteil 2 variiert werden.
  • Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel werden elektromagnetische Wellen in Form von RF-Strahlung verwendet. Anstelle von RF-Strahlung könnte auch Mikrowellenstrahlung angelegt werden. Mikrowellenstrahlung kann sehr einfach und kostengünstig mittels eines Magnetrons erzeugt werden. Bei Verwendung von Mikrowellenstrahlung entfällt der Kondensator. Eine solche mit Mikrowellenstrahlung arbeitende Vorrichtung ist einfacher und kostengünstiger als eine mit RF-Strahlung arbeitende Vorrichtung hat jedoch erhebliche Nachteile durch die kurze Wellenlänge und die inhomogene Strahlungsverteilung. Durch die kurze Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung kommt es zu erheblichen lokalen Unterschieden bei der Wärmezufuhr. Dies kann insbesondere bei größeren Fasergussteilen zu einer unerwünschten ungleichmäßigen Erwärmung führen.
  • Bei Verwendung von Mikrowellenstrahlung an Stelle von RF-Strahlung kann bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Plattenkondensator durch einen Mikrowellentunnel ersetzt werden, dem mittels einem oder mehrerer Magnetrons Mikrowellen zugeführt werden.
  • Ein fünfter Schieber 37 ist gegenüber der Trocknungsstation 4 auf der anderen Seite der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 auf die Abstellplatte 31 der unteren Kondensatorplatte 29 zu schieben, wobei die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 gleichzeitig von der Platte 32 der oberen Kondensatorplatte 30 aufgenommen wird.
  • Ein sechster Schieber 38 ist gegenüber dem Schieber 37 auf der anderen Seite der Trocknungsstation 4 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 nach Beendigung des Trocknungsprozesses von der Abstellplatte 31 der unteren Kondensatorplatte 29 zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 zu schieben.
  • Der dritte Transportabschnitt der oberen Förderbandeinrichtung 7 erstreckt sich in Transportrichtung 12 von der Position parallel zur Trocknungsstation 4 bis zur ersten Rutsche 17 nach der Entformstation 5. Der dritte Transportabschnitt verläuft so parallel zur Entformstation 5, dass er der Entformstation 5 das Formwerkzeug 11 bereitstellen und es von dort wieder aufnehmen kann. Außerdem kann eine Abkühlstation (nicht dargestellt), welche vor der Entformstation 5 angeordnet ist, entlang des dritten Transportabschnitts vorgesehen sein, um das Formwerkzeug 11 und das Fasergussteil 2 schnell abzukühlen. Durch den Einsatz von elektromagnetischen Wellen wurden das Formwerkzeug 11 und das Fasergussteil 2 stark erhitzt.
  • Eine Abkühlstation ist eine optionale Arbeitsstation. Ist ein aktives Abkühlen vorgesehen, macht die Abkühlstation den ganzen Prozess effizienter.
  • Die Abkühlstation umfasst eine Abkühleinrichtung, welche zumindest ein Luftgebläse ist, um das Formwerkzeug 11 und das Fasergussteil 2 schnell abzukühlen.
  • Die Abkühlstation ist vorzugsweise ein langer Tunnel entlang des dritten Transportabschnitts der oberen Förderbandeinrichtung 7, der kurz nach der Trocknungsstation 4 beginnt und kurz vor der Entformstation 5 endet und der mehrere Luftgebläse umfasst, um das Formwerkzeug 11 und das Fasergussteil 2 bei der Durchfahrt durch den Tunnel allmählich abzukühlen.
  • Nach der Abkühlstation schließt sich die Entformstation 5 an, um das Formwerkzeug 11 zu öffnen und das Fasergussteil 2 herauszunehmen.
  • Die Entformstation 5 ist derart benachbart zur Transporteinrichtung 6 angeordnet, dass eine Entformfläche 39 ungefähr auf Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet ist, auf welcher das Formwerkzeug 11 beim Entformprozess aufliegt.
  • Die Entformstation 5 umfasst eine zweite Hubeinrichtung 40, welche vertikal bewegbar ist und im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kolben-/Zylindereinheit ist.
  • Die Entformstation 5 weist eine Greifvorrichtung 42 auf, welche mit einer dritten Hubeinrichtung 41 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die dritte Hubeinrichtung 41 als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet. Die dritte Hubeinrichtung 41 und die Greifvorrichtung 42 sind somit in vertikaler Richtung bewegbar.
  • Die Greifvorrichtung 42 umfasst einen Greifer 43, der ausgebildet ist das fertige Fasergussteil 2 aus dem geöffneten Formwerkzeug 11 zu greifen.
  • Die zweite Hubeinrichtung 40 und die Greifvorrichtung 42 sind jeweils mittels eines Schlittens 44, 50 an einer Schiene 45 befestigt und somit horizontal verfahrbar.
  • Die Entformfläche 39 und die zweite Hubeinrichtung 40 umfassen zumindest eine vorstehende Profilschiene, vorzugsweise mit einem Rastmittel, um die entsprechende Formhälfte 21, 22, umfassend zumindest eine integrierte Hohlschiene, aufzunehmen.
  • Die Entformfläche 39 umfasst Gegenführungsflächen für die Führungsflächen der unteren Formhälfte 21. Die Gegenführungsflächen verlaufen von der oberen Förderbandeinrichtung 7 konisch verjüngend in Richtung Entformfläche 39. Sie sind derart ausgebildet, dass sie mit den Führungsflächen der unteren Formhälfte 21 in Eingriff treten, sobald die Formhälfte 21 beim Schieben in Richtung Entformfläche 39 die obere Förderbandeinrichtung 7 verlässt. Die Gegenführungsflächen laufen auf die entsprechende Arbeitsposition auf der Entformfläche 39 zu, wobei durch sie eine exakte Positionierung des Formwerkzeugs 11 an der Arbeitsposition sichergestellt wird.
  • Ein siebter Schieber 46 ist gegenüber der Entformstation 5 auf der anderen Seite der oberen Förderbandeinrichtung 7 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 auf die Entformfläche 39 der Entformstation 5 zu schieben, wobei die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 gleichzeitig von der zweiten Hubeinrichtung 40 aufgenommen wird.
  • Ein achter Schieber 47 ist gegenüber dem Schieber 46 auf der anderen Seite der Entformstation 5 angeordnet, um das Formwerkzeug 11 nach Beendigung des Entformprozesses von der Entformfläche 39 der Entformstation 5 zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 zu schieben.
  • Vorzugsweise ist eine Reinigungsstation 48 entlang der unteren Förderbandeinrichtung 8 vorgesehen und ausgebildet, das Formwerkzeug 11 vor der Wiederverwendung zu reinigen.
  • Die Reinigungsstation 48 umfasst eine Reinigungseinrichtung 49, welche eine Wasserdusche sein kann, die das Formwerkzeug 11 abspült.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Fasergussteils 2 erläutert. Nachfolgend wird das Verfahren anhand des Durchlaufes eines Formwerkzeuges beschrieben. Es ist jedoch vorgesehen, dass mit dem Verfahren mehrere Formwerkzeuge nacheinander und/oder parallel and den Arbeitsstationen bearbeitet werden können.
  • Das Formwerkzeug 11 wird mittels des ersten Schiebers 19 von der beweglichen Plattform 15 der ersten Hubeinrichtung 9 zur Ausgangsposition 13, welche auf der oberen Förderbandeinrichtung 7 vor dem Pulper 3 ist, geschoben.
  • Die obere Förderbandeinrichtung 7 befördert das Formwerkzeug 11 bis auf die Höhe des Pulpers 3.
  • Das Formwerkzeug 11 wird mittels des dritten Schiebers 27 auf die untere Hubeinrichtung 24 des Pulpers 3 geschoben. Die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 wird gleichzeitig von der oberen Hubeinrichtung 25 aufgenommen.
  • Dabei greifen die integrierten Profilschienen der unteren Formhälfte 21 bzw. der oberen Formhälfte 22 in die entsprechenden Gegenprofile, vorzugsweise mit einem Rastmittel, der unteren Hubeinrichtung 24 bzw. der oberen Hubeinrichtung 25 und fixieren die Formhälften 21, 22.
  • Die untere Hubeinrichtung 24 senkt die untere Formhälfte 21 in den Behälter 23 ab, sodass sich die untere Formhälfte 21 unterhalb des Spiegels der Faserstoffsuspension 26 befindet, d.h., dass die untere Formhälfte 21 dann vollständig in die Faserstoffsuspension eingetaucht ist und sich mit Faserstoffsuspension füllt. In 1 ist die untere Hubeinrichtung 24 derart ausgebildet, dass sich die Hubeinrichtung 24 durch einen Boden des Behälters 23 hindurch erstreckt. In der Praxis ist es jedoch oftmals einfacher, die untere Hubeinrichtung 24 vollständig innerhalb des Behälters 23 anzuordnen, da dann keine Durchgangsöffnung abzudichten ist.
  • Die obere und untere Formhälfte 22, 21 werden derart zusammengefahren, dass sie zwischen sich einen Forminnenraum begrenzen, der etwa dem herzustellenden Fasergussteil 2 entspricht.
  • Die beiden Formhälften 21, 22 können im Pulper 3 unterhalb des Spiegels der Faserstoffsuspension zusammengefahren werden, sodass der ganze Forminnenraum mit der Faserstoffsuspension gefüllt ist. Dann wird das Formwerkzeug 11 über den Spiegel etwa auf Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7 angehoben.
  • Nach dem Anheben des Formwerkzeugs 11 mit der Faserstoffsuspension über den Spiegel des Behälters 23 des Pulpers 3 reduziert sich der Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils 2 schnell auf einen Wert von maximal 80 Gew.-% bzw. maximal 70 Gew.-% bzw. maximal 60 Gew.-%.
  • Die beiden Hubeinrichtungen 24, 25 drücken die beiden Formhälften 21, 22 derart zusammen, dass Wasser aus der sich im Forminnenraum des Formwerkzeuges 11 befindlichen Faserstoffsuspension herausgedrückt wird und die Faserstoffsuspension zum Fasergussteil 2 geformt wird.
  • Nach der Formung des Fasergussteils 2 wird das Formwerkzeug 11 mittels des vierten Schiebers 28 von der unteren Hubeinrichtung 24 des Pulpers 3 zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 geschoben.
  • Beim Zusammenpressen und Komprimieren der nassen Faserstoffsuspension bei der Formung im Formwerkzeug 11 werden die Austrittslöcher des Formwerkzeugs 11 verstopft und Fügestellen werden abgedichtet. Dadurch kann keine Luft mehr ins Innere des Formwerkzeugs 11 gelangen. Hierdurch haften die Formhälften 21, 22 aneinander und es wird eine große Kraft zum Trennen der Formhälften 21, 22 benötigt. Diese Verbindung kann so fest sein, dass kein Verriegeln mehr notwendig ist, um sicherzustellen, dass die Formhälften 21, 22 nicht ausversehen getrennt werden. In diesem Fall ist es dann nicht notwendig die Verriegelungs- oder Rasteinrichtung am Formwerkzeug 11 zu verwenden.
  • Die obere Förderbandeinrichtung 7 transportiert das Formwerkzeug 11 weiter vom Pulper 3 zur Abtropfeinrichtung. In der Abtropfeinrichtung tropft das Formwerkzeug 11 ab bis das Fasergussteil 2 einen vorbestimmten Feuchtegehalt erreicht hat und geeignet ist, mittels elektromagnetischer Wellen in der Trocknungsstation 4 getrocknet zu werden.
  • Hierbei ist es möglich mehrere Fasergussteile 2 unmittelbar hintereinander zu Formen und/oder auch unmittelbar hintereinander zu Trocknen wobei mehrere Formwerkzeuge 11 mit den darin enthaltenen Fasergussteilen 2 in einem Schritt zum Abtropfen vorgehalten werden können, bis ausreichend Feuchtigkeit aus den Formwerkzeugen 11 ausgetreten ist. Sobald ein vorbestimmter Trocknungsgrad erreicht ist, kann dann ein Formwerkzeug 11 mit Fasergussteil 2 der Trocknungsstation 4 zugeführt werden.
  • Nach dem Pressen der Faserstoffsuspension im Formwerkzeug 11 und dem Abtropfen weist das Fasergussteil 2 noch einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 30 Gew.-% bzw. maximal 25 Gew.-% bzw. maximal 20 Gew.-% auf. Von der Abtropfeinrichtung transportiert die Förderbandeinrichtung 7 das Formwerkzeug zur Trocknungsstation 4, welche eine Trocknungseinrichtung aufweist.
  • Das Formwerkzeug 11 wird mittels des fünften Schiebers 37 auf die Abstellfläche 31 der Trocknungseinrichtung geschoben.
  • Die Erdungsplatte 30 der Trocknungseinrichtung wird mittels der ersten Hubeinrichtung 33 auf die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 gefahren. Die untere Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 steht über die Abstellfläche 31 mit der Kondensatorplatte 29 in Kontakt.
  • Die Kondensatorplatte 29 und die Erdungsplatte 30 sind ausgebildet, mittels des RF-Generators 34, der mit der Kondensatorplatte 29 verbunden ist, zwischen sich ein starkes elektromagnetisches Wechselfeld zu erzeugen und damit elektromagnetische Wellen in Form von RF-Wellen an das Fasergussteil 2 weiterzugeben.
  • Die RF-Wellen werden von dem im Fasergussteil 2 befindliche Wasser zu einem erheblichen Teil absorbiert. Das Wasser wird erhitzt und verdampft aus dem Fasergussteil 2, wodurch dieses formgetrocknet wird und aushärtet.
  • Die Verwendung von RF-Wellen ermöglicht es, das Fasergussteil 2 in kurzer Zeit schnell von innen heraus zu erhitzen, wodurch der gewünschte Trocknungsgrad entsprechend schnell erreicht wird. Man könnte das Formwerkzeug 11 aber auch über eine Heizeinrichtung direkt erhitzen und so das Fasergussteil 2 indirekt formzutrocknen. Dies ist jedoch wesentlich träger als eine Direkterhitzung des Fasergussteils 2 mittels elektromagnetischer Wellen.
  • Neben RF-Wellen können auch Mikrowellen als elektromagnetische Wellen verwendet werden. RF-Wellen haben im Gegensatz zu Mikrowellen jedoch den Vorteil, dass sie aufgrund der längeren Wellenlänge das gesamte Fasergussteil 2 gleichmäßig auf einmal erhitzen. Bei Mikrowellen ist der Wärmeeintrag lokal begrenzt und sie eignen sich daher eher für kleinere Fasergussteile 2.
  • Durch das Formtrocknen des Fasergussteils 2 mittels der elektromagnetischen Wellen reduziert sich der Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils 2 auf eine Wert von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-%. In einer weiteren Ausgestaltungsform ist ein Verfahren zum Trocknen des Fasergussteils 2 in der Trocknungsstation 4 vorgesehen, bei dem ein Formwerkzeug 11, welches aus einem elektrisch leitenden Material (Metall) und aus einer ersten Formhälfte 21 und einer zweiten Formhälfte 22 ausgebildet ist, in einen Formwerkzeugaufnahmebereich zwischen der Kondensatorplatte 29 und der Erdungsplatte 30 gefahren wird.
  • Vom Wellengenerator 34 werden elektromagnetische Wellen erzeugt und über den Wellenleiter 35 in die Kondensatorplatte 29 eingebracht. Die Erdungsplatte 30 ist über ein Erdungskabel 36 mit Masse verbunden.
  • Die erste Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 steht über eine erste dielektrische Schicht mit 31 der Kondensatorplatte 29 in Kontakt. Die erste Formhälfte 21 und die Kondensatorplatte 29 bilden einen ersten Kondensator aus.
  • Die erste Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 und die zweite Formhälfte 21 bilden einen zweiten Kondensator aus.
  • Die elektromagnetischen Wellen werden über die Kondensatorplatte 29 und die erste Formhälfte 21 des Formwerkzeugs 11 an das Fasergussteil 2 weitergegeben und trocknen das Fasergussteil 2.
  • Nach dem Trocknungsprozess wird die Erdungsplatte 30 der Trocknungseinrichtung mittels der ersten Hubeinrichtung 33 von der oberen Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 nach oben weggefahren.
  • Das Formwerkzeug 11 wird mittels des sechsten Schiebers 38 von der Abstellfläche 31 der Trocknungseinrichtung zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 geschoben.
  • Die obere Förderbandeinrichtung 7 transportiert das Formwerkzeug 11 weiter von der Trocknungsstation 4 zur Abkühlstation. Die Abkühlstation ist eine optionale Arbeitsstation. Ist ein aktives Abkühlen vorgesehen, macht eine Abkühlstation den ganzen Prozess effizienter.
  • Die Abkühlstation ist so angeordnet, dass das Formwerkzeug 11 mit dem Fasergussteil 2 auf der oberen Förderbandeinrichtung 7 verbleiben kann und dort abgekühlt wird.
  • Das Formwerkzeug 11 mit dem Fasergussteil 2 wird von einem oder mehreren Luftgebläsen der Abkühlstation beim Fahren durch die Abkühlstation abgekühlt.
  • Das Formwerkzeug 11 wird neben dem Abkühlvorgang gleichzeitig weiter zur Entformstation 5 befördert. Die obere Förderbandeinrichtung 7 transportiert das Formwerkzeug 11 auf Höhe der Entformfläche 39.
  • Das Formwerkzeug 11 wird mittels des siebten Schiebers 46auf die Entformfläche 39 der Entformstation 5 geschoben. Die obere Formhälfte 22 des Formwerkzeugs 11 wird gleichzeitig von der zweiten Hubeinrichtung 40 aufgenommen.
  • Dabei greifen die integrierten Profilschienen der unteren Formhälfte 21 bzw. der oberen Formhälfte 22 in die entsprechenden Gegenprofile, vorzugsweise mit einem Rastmittel, der Entformfläche 39 bzw. der Hubeinrichtung 40 und fixieren die Formhälften 21, 22.
  • Durch ein Anheben der oberen Formhälfte 22 mittels der zweiten Hubeinrichtung 40 wird das Formwerkzeug 11 geöffnet und das Fasergussteil 2 freigelegt.
  • Die zweite Hubeinrichtung 40 und die Greifvorrichtung 42 werden mittels der Schlitten 44, 50 in der Schiene 45 derart verfahren, dass die zweite Hubeinrichtung 40 mit der oberen Formhälfte 22 zur Seite wegfährt und die Greifvorrichtung 42 über dem Fasergussteil 2 und der unteren Formhälfte 21 zum Stehen kommt.
  • Durch ein Herabsenken der Greifvorrichtung 42 mittels der dritten Hubeinrichtung 41 und ein Schließen des Greifers 43 kann das Fasergussteil 2 aufgenommen werden. Durch ein entsprechendes Auf- und Absenken der Greifvorrichtung 42 und ein Fahren des Schlittens 44 in der Schiene 45 kann das Fasergussteil 2 auf der Abstellfläche 51 abgelegt werden.
  • Synchron kann die obere Formhälfte 22 durch ein entsprechendes Auf- und Absenken der zweiten Hubeinrichtung 40 und ein Fahren des Schlittens 50 in der Schiene 45 wieder mit der unteren Formhälfte 21 zusammengeführt werden.
  • Nach dem Entformprozess wird das Formwerkzeug 11 mittels des achten Schiebers 47, von der Entformfläche 39 der Entformstation 5 zurück auf die obere Förderbandeinrichtung 7 geschoben.
  • Die obere Förderbandeinrichtung 7 transportiert das Formwerkzeug 11 weiter von der Entformstation 5 zur ersten Rutsche 17.
  • Das Formwerkzeug 11 wird von der oberen Förderbandeinrichtung 7 auf die erste Rutsche 17 befördert und von dort automatisch mittels des passiven Rollenförderers der Rutsche 17 auf die zweite bewegliche Plattform 16 der zweiten Hubeinrichtung 10 bewegt.
  • Die zweite Hubeinrichtung 10 befördert das Formwerkzeug 11 nach unten auf die Höhe der unteren Förderbandeinrichtung 8, wo das Formwerkzeug 11 mittels des zweiten Schiebers 20 von der beweglichen Plattform 16 auf die untere Förderbandeinrichtung 8 und gleichzeitig in Richtung Reinigungsstation 48 geschoben wird.
  • Die Reinigungseinrichtung 49, welche eine Wasserdusche sein kann, reinigt das Formwerkzeug 11, während es auf der unteren Förderbandeinrichtung 8 durch die Reinigungsstation 48 fährt.
  • Nach Beendigung der Reinigung wird das Formwerkzeug 11 mit der unteren Förderbandeinrichtung 8 zur zweiten Rutsche 18 transportiert und von der unteren Förderbandeinrichtung 8 auf die zweite Rutsche 18 befördert. Von dort wird das Formwerkzeug 11 automatisch mittels des passiven Rollenförderers der zweiten Rutsche 18 auf die bewegliche Plattform 15 der ersten Hubeinrichtung 9 bewegt.
  • Die erste Hubeinrichtung 9 befördert das Formwerkzeug 11 nach oben auf die Höhe der oberen Förderbandeinrichtung 7, wo es dann für den nächsten Formprozess bereitsteht.
  • Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird das Formwerkzeug 11 in den Behälter 23 abgesenkt und dort zusammengefahren, um die Faserstoffsuspension im Forminnenraum aufzunehmen. Es ist auch möglich, die untere Formhälfte 21 ortsfest oberhalb des Behälters 23 anzuordnen und die Faserstoffsuspension mittels einer Pumpe von unten durch die untere Formhälfte 21 hindurch in den durch das Formwerkzeug 11 begrenzten Forminnenraum zu pumpen. Wasser kann dann wieder aus dem Forminnenraum durch die untere Formhälfte 21 hindurch austreten und zurück in den Behälter 23 tropfen.
  • Um auf Dauer eine zu starke Verdünnung der Faserstoffsuspension im Behälter 23 zu vermeiden, kann es auch zweckmäßig sein, das aus dem Formwerkzeug 11 austretende Wasser abzuleiten, so dass es nicht in den Behälter 23 gelangt.
  • Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Kondensatorplatte 29 und die Erdungsplatte 30 derart ausgebildet, dass die Kondensatorplatte 29 mit der unteren Formhälfte 21 in Kontakt steht und die Erdungsplatte 30 in Presspassung auf die obere Formhälfte 22 gefahren wird. Grundsätzlich können die beiden Kondensatorplatten 29, 30 auch seitlich an die beiden Formhälften 21, 22 gefahren werden.
  • Beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel bestimmt in erster Linie die Taktrate der Abkühlstation wie viele Fasergussteile 2 pro Zeiteinheit hergestellt werden und somit die Effizienz des kompletten Prozesses. Das Abkühlen der Fasergussteile 2 ist der zeitaufwändigste Arbeitsschritt. Das Formen, das Trocknen und das Entformen der Fasergussteile 2 geht hingegen schneller.
  • Beim Pulper 3 kann eine Umlaufvorrichtung vorgesehen sein, die unabhängig von der oberen Förderbandeinrichtung 7 verläuft und ausgebildet ist mehrere Formwerkzeuge 11 nach der Formung des Fasergussteils 2 aufzunehmen. Weiterhin können so weitere Fasergussteile 2 geformt werden, während sich andere noch in der Trocknungsstation 4 befinden. Die Umlaufvorrichtung kann ein zusätzliches Förderband sein, das die Formwerkzeuge 11 in einem Kreislauf bewegt. Hierbei kann die Geschwindigkeit des Förderbands variabel und unabhängig von der oberen Förderbandeinrichtung 7 der Transporteinrichtung 6 eingestellt werden. Das zusätzliche Förderband kann als Gitter ausgebildet sein, sodass Wasser hindurch in einen Sammelbehälter tropfen kann. Die Umlaufvorrichtung kann auch ein Paternoster sein, der die Formwerkzeuge 11 im Kreis bewegt. Eine mögliche und billige Alternative der Umlaufvorrichtung ist ein langer Förderbandabschnitt zwischen Pulper 3 und Trocknungsstation 4.
  • Die Abkühlstation kann als eine Umlaufvorrichtung vorgesehen sein, die unabhängig von der oberen Förderbandeinrichtung 7 verläuft und ausgebildet ist mehrere Formwerkzeuge 11 nach der Trocknung des Fasergussteils 2 aufzunehmen, um die Fasergussteile 2 an der Luft abzukühlen. Weiterhin können so weitere Fasergussteile 2 getrocknet werden, während sich andere noch in der Abkühlstation befinden. Die Umlaufvorrichtung kann ein weiteres Förderband sein, das die Formwerkzeuge 11 in einem Kreislauf bewegt. Hierbei kann die Geschwindigkeit des Förderbands variabel und unabhängig von der oberen Förderbandeinrichtung 7 der Transporteinrichtung 6 eingestellt werden. Die Umlaufvorrichtung kann auch ein Paternoster sein, der die Formwerkzeuge 11 im Kreis bewegt. Eine mögliche und billige Alternative zur Umlaufvorrichtung ist ein langer Förderbandabschnitt zwischen Trocknungsstation und Entformstation 5. Die Abkühlstation kann ein Tunnel sein, der mehrere Luftgebläse umfasst und die Formwerkzeuge 11 während der Durchfahrt trocknet. Dadurch kann die obere Förderbandeinrichtung 7 stetig weiterlaufen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Fasergussteil
    3
    Pulper
    4
    Trocknungsstation
    5
    Entformstation
    6
    Transporteinrichtung
    7
    obere Förderbandeinrichtung
    8
    untere Förderbandeinrichtung
    9
    erste Hubeinrichtung
    10
    zweite Hubeinrichtung
    11
    Formwerkzeug
    12
    Transportrichtung
    13
    Ausgangsposition
    14
    Rückwärtsrichtung
    15
    erste bewegliche Plattform
    16
    zweite bewegliche Plattform
    17
    erste Rutsche
    18
    zweite Rutsche
    19
    erster Schieber
    20
    zweiter Schieber
    21
    untere Formhälfte/erste Formhälfte
    22
    obere Formhälfte/zweite Formhälfte
    23
    Behälter
    24
    untere Hubeinrichtung
    25
    obere Hubeinrichtung
    26
    Spiegel der Faserstoffsuspension
    27
    dritter Schieber
    28
    vierter Schieber
    29
    Kondensatorplatte
    30
    Erdungsplatte
    31
    Abstellplatte/erste dielektrische Schicht
    32
    Platte
    33
    erste Hubeinrichtung
    34
    RF-Generator
    35
    Wellenleiter
    36
    Erdungskabel
    37
    fünfter Schieber
    38
    sechster Schieber
    39
    Entformfläche
    40
    zweite Hubeinrichtung
    41
    dritte Hubeinrichtung
    42
    Greifvorrichtung
    43
    Greifer
    44
    erster Schlitten
    45
    Schiene
    46
    siebter Schieber
    47
    achter Schieber
    48
    Reinigungsstation
    49
    Reinigungseinrichtung
    50
    zweiter Schlitten
    51
    Abstellfläche

Claims (26)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Fasergussteils umfassend die Schritte - Lösen von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension in einem Pulper, - Entfeuchten der Faserstoffsuspension durch Pressen zu einem Fasergussteil in einem Formwerkzeug und/oder - Trocknen des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme in dem Formwerkzeug und - Entformen des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Formtrocknen des Fasergussteils das Fasergussteil derart mit elektromagnetischen Wellen beaufschlagt wird, dass es in dem Formwerkzeug trocknet bis ein Feuchtigkeitsgehalt des Fasergussteils von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-% erreicht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergussteil nach dem Entfeuchten der Faserstoffsuspension im Formwerkzeug einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 30 Gew.-% bzw. maximal 25 Gew.-% bzw. maximal 20 Gew.-% aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergussteil in einer Trocknungsstation getrocknet wird und in einer Entformstation aus dem Formwerkzeug entformt wird, wobei der Pulper, die Trocknungsstation und die Entformstation Arbeitsstationen ausbilden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug mittels einer Transporteinrichtung vom Pulper zur Trocknungsstation und zur Entformstation befördert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Formwerkzeuge an zumindest einer der Arbeitsstationen und/oder an der Transporteinrichtung wiederlösbar befestigt werden; sodass nach einer Bearbeitung an zumindest einer der Arbeitsstationen eine oder mehrere Formwerkzeuge, vorzugsweise automatisch, entsprechend in eine Arbeitsstation und/oder die Transporteinrichtung ein- oder ausgekoppelt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Transporteinrichtung ein oder mehrere Formwerkzeuge in zumindest einem Kreislauf befördert werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schritt des Entfeuchtens und der Trocknung ein Schritt des Abtropfens des Fasergussteil im Formwerkzeug vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsstation und/oder eine Abkühlstation und/oder eine Entformstation in einer Transportrichtung entlang der Transporteinrichtung angeordnet sind und nacheinander und/oder gleichzeitig jeweils zumindest ein Formwerkzeug zur Bearbeitung aufnehmen können.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsstation und/oder eine Abkühlstation und/oder eine Entformstation in einer Transportrichtung entlang der Transporteinrichtung angeordnet sind, wobei auch jeweils mehrere Arbeitsstationen, insbesondere Trocknungsstationen vorgesehen sein können, um nacheinander und/oder gleichzeitig zwei oder mehr Formwerkzeuge zur Bearbeitung aufnehmen können.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formwerkzeug zwischen zumindest zwei Kondensatorplatten der Trocknungsstation angeordnet wird, wobei über die Kondensatorplatten die elektromagnetischen Wellen an das Formwerkzeug angelegt werden.
  11. Verfahren zum Trocknen eines Fasergussteils in einer Trocknungsstation, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in der Trocknungsstation elektromagnetischen Wellen von einem Wellengenerator erzeugt werden und über einen Wellenleiter in eine Kondensatorplatte mit einem Formwerkzeugaufnahmebereich eingebracht werden.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus einem elektrisch leitenden Material angeordnet wird, sodass die Kondensatorplatte mit einer ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, und wobei in einem Kontaktbereich zwischen der ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte eine zweite dielektrische Schicht vorgesehen ist, sodass die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte einen zweiten Kondensator ausbilden.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kondensatorplatte und der Erdungsplatte das Formwerkzeug direkt aufgenommen wird, wobei das Formwerkzeug aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte und die Erdungsplatte einen Kondensator ausbilden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der Beaufschlagung von elektromagnetischen Wellen das Fasergussteil im Formwerkzeug in der Trocknungsstation komprimiert wird.
  15. Vorrichtung zum Herstellen eines Fasergussteils, umfassend - einen Pulper zum Lösen von Faserstoffen in Wasser zu einer Faserstoffsuspension, - ein Formwerkzeug mit zwei Formhälften zum Entfeuchten der Faserstoffsuspension durch Pressen zu einem Fasergussteil, - eine Trocknungsstation zum Trocknen des Fasergussteils unter Zuführung von Wärme im Formwerkzeug und - eine Entformstation zum Entformen des Fasergussteils aus dem Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsstation einen Wellengenerator für elektromagnetische Wellen und eine Steuereinrichtung aufweist, die derart ausgebildet sind, dass das Fasergussteil mittels elektromagnetischer Wellen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 10 Gew.-% bzw. maximal 7,5 Gew.-% bzw. maximal 5 Gew.-% getrocknet wird.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor aufweist, wobei die Steuereinrichtung zum Ansteuern des Wellengenerators derart ausgebildet ist, dass nach Maßgabe der gemessenen Temperatur und/oder der gemessenen Feuchtigkeit dem Formwerkzeug Energie mittels der elektromagnetischen Wellen zugeführt wird.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinrichtung vorgesehen ist, mit welcher das Formwerkzeug vom Pulper zur Trocknungsstation und zur Entformstation beförderbar ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere das Formwerkzeuge vorgesehen sind, die an den Arbeitsstationen und/oder der Transporteinrichtung wieder lösbar befestigbar sind (und dort automatisch öffenbar und schließbar sind).
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhälften und/oder die Transporteinrichtung und/oder die Arbeitsstationen Verbindungsmittel zum Ein- und Auskoppeln der Formhälften aufweisen.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Ein-/Auskoppelmittel vorgesehen sind, um die Formwerkzeuge in die Transporteinrichtung und/oder die Arbeitsstationen ein- und auszukoppeln.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pulper und der Trocknungsstation eine Abtropfeinrichtung zum Abtropfen von ein oder mehreren Fasergussteilen vorgesehen ist, die entweder durch einen Bereich der Transporteinrichtung oder durch einen separaten von der Transporteinrichtung entkoppelten Pufferbereich ausgebildet ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsstation zwei Kondensatorplatten umfasst, zwischen denen das Formwerkzeug in einem Formwerkzeugaufnahmebereich anordbar ist und wobei mittels der Kondensatorplatten die elektromagnetischen Wellen an das Formwerkzeug anlegbar sind.
  23. Vorrichtung zum Trocknen eines Fasergussteils mit einer Trocknungsstation, insbesondere nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei die Trocknungsstation einen Wellengenerator zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen, einen Wellenleiter und eine Kondensatorplatte mit einem Formwerkzeugaufnahmebereich aufweist, wobei die elektromagnetischen Wellen von dem Wellengenerator über den Wellenleiter in die Kondensatorplatte einbringbar sind.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorplatte in dem Formwerkzeugaufnahmebereich eine erste dielektrische Schicht aufweist, und in dem Formwerkzeugaufnahmebereich ein Formwerkzeug aus einem elektrisch leitenden Material anordbar ist, sodass die Kondensatorplatte mit einer ersten Formhälfte des Formwerkzeugs einen ersten Kondensator ausbildet, wobei in einem Kontaktbereich zwischen der ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte eine zweite dielektrische Schicht vorgesehen ist, sodass die erste Formhälfte und die zweite Formhälfte einen zweiten Kondensator ausbilden.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kondensatorplatte und der Erdungsplatte das Formwerkzeug direkt aufnehmbar ist, wobei das Formwerkzeug aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist, sodass die Kondensatorplatte und die Erdungsplatte einen Kondensator ausbilden.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet ist.
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