DE202022102246U1 - A mold structure that improves heating homogeneity - Google Patents
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Abstract
Eine die Erwärmungshomogenität verbessernde Formwerkzeugstruktur, umfassend
eine obere Abdeckung;
einen Aufnahmebehälter; und
einen Aufnahmeraum, der durch Abdecken durch die obere Abdeckung im Aufnahmebehälter gebildet ist.
A heating uniformity improving mold structure comprising
a top cover;
a receptacle; and
an accommodating space formed by covering with the top cover in the accommodating case.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine die Erwärmungshomogenität verbessernde Formwerkzeugstruktur.The present invention relates to a mold structure improving heating uniformity.
Die erfindungsgemäße Formwerkzeugstruktur wird hauptsächlich in der Thermoform-Schaumstoff-Technik verwendet. Im Folgenden wird diese als Beispiel zur Veranschaulichung herangezogen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt. Die erfindungsgemäße Formwerkzeugstruktur kann für jede Form von erhitztem Objekt verwendet werden, ohne von dem durch die vorliegende Erfindung beanspruchten technischen Umfang abzuweichen.The mold structure of the present invention is primarily used in the thermoforming foam art. In the following, this is used as an example for illustration. However, the present invention is not limited to this application. The mold structure of the present invention can be applied to any shape of heated object without departing from the technical scope claimed by the present invention.
Stand der TechnikState of the art
Seit der Entwicklung von neuartigen Schaumperlen durch BASF in Deutschland hat sich die Verarbeitungs- und Fertigungsindustrie von Schaumstoffprodukten rasant entwickelt. Darunter werden Schaumperlen hauptsächlich bei der Herstellung von Einlegesohlen verwendet. Die Formbarkeit der Schaumperlen und die Rückprallelastizität der Endprodukte verleihen den Schuhen eine bessere Leistung und ermöglichen funktionelle Verbesserungen, wodurch die Schaummaterialien und die damit zusammenhängenden Verarbeitungsindustrien in eine neue Ära geführt werden.Since the development of innovative foam beads by BASF in Germany, the processing and manufacturing industry of foam products has developed rapidly. Among them, foam beads are mainly used in the manufacture of insoles. The malleability of the foam beads and the resilience of the final products give the shoes better performance and enable functional improvements, leading the foam materials and related processing industries into a new era.
Gegenwärtig wird beim Verarbeitungs- und Formungsprozess von Schaumperlen noch ein Formungsverfahren, das dem Formungsverfahren für Styroporpartikel ähnlich ist, verwendet. Als kurze Beschreibung dieses Verfahrens sei gesagt, dass zunächst Schaumperlen in ein Formwerkzeug mit Hochtemperatur- und Hochdruckwasserdampf eingebracht werden, wobei die Schaumperlen durch Wasserdampf mehrere Stunden lang im Formwerkzeug benetzt werden, um zwischen den Partikeln der Schaumperlen ein gegenseitiges Lösungsgleichgewicht zu erreichen, anschließend wird der Wasserdampfdruck abgelassen und dann wieder Hochtemperatur- und Hochdruckwasserdampf eingeführt, um die Partikel der Schaumperlen wieder aufzuschäumen.At present, in the processing and molding process of foam beads, a molding method similar to the molding method of styrofoam particles is still used. As a brief description of this process, foam beads are first introduced into a mold with high temperature and high pressure steam, the foam beads are wetted by steam for several hours in the mold to achieve mutual solution equilibrium between the particles of the foam beads, then the Water vapor pressure released and then reintroduced high temperature and high pressure water vapor to re-foam the particles of the foam beads.
Die durch das obige Verfahren erhaltenen Schaumstoffprodukte haben die Vorteile eines glatten und weniger körnigen Erscheinungsbilds. Allerdings erfordert dieses Verfahren ein Hochdruckdampfgerät und eine langzeitige Benetzung mit Wasserdampf. Für die gesamte Verarbeitungsausrüstung müssen hohe Hürden überwunden werden und sie nimmt eine lange Verarbeitungszeit in Anspruch, wodurch die Herstellungskosten und die Verkaufspreise der Schaumstoffprodukte steigen. Schaumperlen werden auf dem Markt nur für Produkte mit relativ hoher Qualität verwendet, jedoch in sehr geringen Mengen, sodass Schaumperlen nicht erfolgreich in den Markt für Füll- und Puffermaterialien, die eigentlich für allgemeine Schaumstoffprodukte stark nachgefragt werden, eingeführt werden können, weil die Kosten dafür nicht gedeckt werden können.The foamed products obtained by the above process have the advantages of a smooth and less grainy appearance. However, this method requires a high-pressure steam device and long-term wetting with steam. All of the processing equipment has high hurdles and takes a long time to process, thereby increasing the manufacturing cost and selling price of the foam products. Foam beads are used in the market only for relatively high quality products, but in very small quantities, so foam beads cannot be successfully introduced into the market of filling and buffering materials, which are actually in high demand for general foam products, because of the cost of it cannot be covered.
In Anbetracht dessen fehlt es derzeit an einem Formwerkzeug für Schaumperlen und sein Anwendungsverfahren, das relativ einfach ist und bei dem die Verarbeitungszeit kurz ist und kein zusätzliches Hochdruckdampfgerät notwendig ist. Unter Beibehaltung dessen, dass die Eigenschaft der Komprimierbarkeit und die Haltbarkeit der Schaumperlen erhalten bleiben, können die Verarbeitungskosten der Schaumperlen gesenkt und Schaumperlen in den Markt allgemeiner Schaumstoffprodukte eingeführt werden, wodurch der Anwendungsbereich von Schaumperlen erweitert wird.In view of this, there is currently a lack of a foam bead molding tool and its application method, which is relatively simple and in which the processing time is short and no additional high-pressure steam device is required. While maintaining the compressibility property and durability of the foam beads, the processing cost of the foam beads can be reduced and foam beads can be introduced into the general foam product market, thereby expanding the application range of foam beads.
Es sollte beachtet werden, dass die oben beschriebenen Techniken nicht im Ganzen oder teilweise als allgemeiner Kenntnisstand dieses Gebiet anerkannt werden.It should be noted that the techniques described above are not to be considered in whole or in part as common knowledge in this field.
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Um die Probleme zu lösen, dass derzeit für die Verarbeitungsausrüstung zur Formung von Schaumperlen hohe Hürden überwunden werden müssen und zeitaufwendige und arbeitsintensive Verarbeitungsschritte erforderlich sind und somit Schaumperlen nur im Nischenmarkt hochwertiger Schaumstoffprodukte verwendet und nicht problemlos für allgemeine Schaumstoffprodukte genutzt werden können, stellt die vorliegende Erfindung eine die Erwärmungshomogenität verbessernde Formwerkzeugstruktur bereit.In order to solve the problems that the processing equipment for forming foam beads currently has high hurdles to overcome and time-consuming and labor-intensive processing steps are required, and thus foam beads can only be used in the niche market of high-quality foam products and cannot be easily used for general foam products, the present invention provides a mold structure improving heating homogeneity.
Eine die Erwärmungshomogenität verbessernde Formwerkzeugstruktur umfasst eine obere Abdeckung, einen Aufnahmebehälter und einen durch Abdecken durch die obere Abdeckung im Aufnahmebehälter gebildeten Aufnahmeraum.A heating uniformity improving mold structure includes a top cover, a receptacle, and a receptacle space formed in the receptacle by covering with the top cover.
Hierbei ist die Unterseite der oberen Abdeckung mit einer vorstehenden Struktur versehen, die zur Bildung des Aufnahmeraums den zurückgesetzten Teil des Aufnahmebehälters abdecken kann.Here, the underside of the top cover is provided with a protruding structure which can cover the recessed part of the accommodating case to form the accommodating space.
Hierbei ist eine mittlere Abdeckung zwischen der oberen Abdeckung und dem Aufnahmebehälter angeordnet, wobei die Unterseite der mittleren Abdeckung nach außen vorsteht, wodurch ein Aufnahmeraum, in dem eine stärkere Komprimierung stattfindet, zwischen der oberen Abdeckung und dem Aufnahmebehälter gebildet ist.Here, a middle cover is interposed between the top cover and the accommodating case, with the underside of the middle cover protruding outward, whereby a accommodating space, in which more compression takes place, is formed between the top cover and the accommodating case.
Hierbei kann das Formwerkzeugmaterial Kunststoff, Glas, Keramik, Metall oder eine Kombination davon sein.Here, the mold material can be plastic, glass, ceramic, metal or a combination thereof.
Hierbei kann zumindest ein Teil des Materials der oberen Abdeckung Kunststoff, Glas oder Keramik und zumindest ein Teil des Materials des Aufnahmebehälters Kunststoff, Glas oder Keramik sein.At least part of the material of the top cover can be plastic, glass or ceramic and at least part of the material of the receptacle can be plastic, glass or ceramic.
Hierbei ist ein komprimierbares, zu erhitzendes Objekt in den Aufnahmeraum eingebracht.In this case, a compressible object to be heated is introduced into the receiving space.
Hierbei ist das komprimierbare, zu erhitzende Objekt ein Schaummaterial.Here, the compressible object to be heated is a foam material.
Hierbei kann das Schaummaterial ungeschäumtes, halbgeschäumtes oder vollständig geschäumtes Material sein.Here, the foam material can be unfoamed, semi-foamed or fully foamed material.
Hierbei kann das Schaummaterial geschäumte Partikel, geschäumte Blöcke, geschäumte Streifen oder geschäumte Platten sein.Here, the foam material can be foamed particles, foamed blocks, foamed strips or foamed plates.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile hat:From the above description it can be seen that the present invention has the following advantages:
1. In der vorliegenden Erfindung können im Prozess der Komprimierung des aus Schaumperlen bestehenden zu erhitzenden Objekts unter Verwendung mechanischer Kraft die Komprimierung und der Druck zwischen den Partikeln der Schaumperlen in einem relativ homogenen Zustand gehalten werden, wodurch das Problem vermieden wird, dass Schäumungsgrad und Innendruck aller Schaumperlen während des anschließenden Erhitzens unterschiedlich sind, was ansonsten zu einem schlechten Erscheinungsbild des Formungsprodukts führen würde. Ferner kann hinsichtlich der Probleme des komplexen Verfahrens und der hohen Ausrüstungskosten, die bei den herkömmlichen Schaumperlen bestehen, eine erhebliche Verbesserung erzielt werden.1. In the present invention, in the process of compressing the object to be heated made of foam beads using mechanical force, the compression and pressure between the particles of the foam beads can be kept in a relatively homogeneous state, avoiding the problem that foaming degree and internal pressure of all foam beads are different during subsequent heating, which would otherwise result in poor appearance of the molded product. Furthermore, the problems of complex process and high equipment cost which exist in the conventional foam beads can be greatly improved.
2. Das erfindungsgemäße geschäumte Formungsprodukt ist stark körnig und eignet sich für Produkte, die eine körnige Textur erfordern, oder zur Nutzung als Füll- und Puffermaterial. Durch Verwendung mechanischer Kraft ist es nicht erforderlich, für die Komprimierung zusätzliche Hochdruckdampfgeräte und zugehörige Rohrleitungen anzuordnen. Das Herstellungsverfahren ist schnell und die Schritte sind einfach, wodurch die Produktionskosten und die Verarbeitungszeit effektiv reduziert werden können und ein erheblicher Beitrag zur Senkung des Herstellungspreises des fertigen Produkts geleistet werden kann.2. The foamed molded product of the present invention is highly granular and is suitable for products requiring a granular texture or for use as a filler and buffering material. By using mechanical force, it is not necessary to arrange additional high-pressure steam equipment and associated piping for compression. The manufacturing process is fast and the steps are simple, which can effectively reduce the production cost and processing time, and make a significant contribution to reducing the manufacturing price of the finished product.
Figurenlistecharacter list
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht des Aufbaus eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;1 Fig. 12 is a schematic sectional view showing the structure of a first preferred embodiment according to the present invention; -
2 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;2 Fig. 12 is a schematic structural view of a second preferred embodiment according to the present invention; -
3 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;3 Fig. 12 is a schematic structural view of a third preferred embodiment according to the present invention; -
4 zeigt eine schematische Ansicht des Verfahrens zur Verbesserung der Erwärmungshomogenität eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Formwerkzeugstruktur.4 Figure 12 shows a schematic view of the method for improving the heating uniformity of a preferred embodiment of the mold structure according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments
Zum besseren Verständnis der technischen Merkmale und der vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, sodass die vorliegende Erfindung gemäß der Beschreibung von einem Fachmann auf diesem Gebiet leicht realisiert werden kann. Die folgenden Ausführungsbeispiele werden hauptsächlich zur Veranschaulichung des Erhitzens eines Schaummaterials verwendet. Die erfindungsgemäße Formwerkzeugstruktur ist jedoch nicht auf dieses Schaummaterial beschränkt. Es können unter Verwendung der vorliegenden Erfindung auch andere komprimierbare Materialien verarbeitet werden.For a better understanding of the technical features and advantageous effects of the present invention, preferred embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be easily implemented by those skilled in the art according to the description. The following working examples are used primarily to illustrate the heating of a foam material. However, the mold structure of the present invention is not limited to this foam material. Other compressible materials can also be processed using the present invention.
Es wird auf
Das Material der oberen Abdeckung 11 und des Aufnahmebehälters 13 ist Kunststoff, Metall, Keramik oder eine beliebige Kombination davon. Vorzugsweise ist die Kombination aus Kunststoff, Keramik, Glas oder Metall eine für das Formwerkzeug 10 verwendete Kombination, die teilweise aus Kunststoff, teilweise aus Keramik, teilweise aus Glas und/oder teilweise aus Metall besteht.The material of the
In den konkreten bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die obere Abdeckung 11 einen für Mikrowellen durchlässigen Bereich und der Aufnahmebehälter einen elektromagnetisch erwärmten Bereich umfassen, wobei der für Mikrowellen durchlässige Bereich (die obere Abdeckung 11) den elektromagnetisch erwärmten Bereich (den Aufnahmebehälter 13) abdecken kann, wodurch der Aufnahmeraum 14 im Formwerkzeug 10 gebildet wird und sich dieser im geschlossenen Zustand befindet.In the specific preferred embodiments of the present invention, the
In diesem Ausführungsbeispiel ist der für Mikrowellen durchlässige Bereich der oberen Abdeckung 11 des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs 10 vorzugsweise aus Kunststoff- oder Keramikmaterial hergestellt. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass die obere Abdeckung 11 über die Eigenschaft, Mikrowellen durchzulassen, verfügt, sodass das in den Aufnahmeraum 14 eingebrachte, zu erhitzende Objekt (oder ein Schaummaterial) erwärmt werden kann. Daher lässt sich dieser Bereich als für Mikrowellen durchlässiger Bereich bezeichnen. Der elektromagnetisch erwärmte Bereich des Aufnahmebehälters 13 ist vorzugsweise aus Metallmaterial hergestellt. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass der Aufnahmebehälter 13 über die untere Heizquelle direkt Wärme an die Gegenstände im Aufnahmeraum 14 leitet. Daher lässt sich dieser Bereich als elektromagnetisch erwärmter Bereich bezeichnen.In this exemplary embodiment, the region of the
Ferner können der für Mikrowellen durchlässige Bereich und der elektromagnetisch erwärmte Bereich sowohl in der oberen Abdeckung 11 bzw. dem Aufnahmeraum 13 als auch gemäß den Heizanforderungen umgekehrt oder links und rechts angeordnet sein. Mit allen Varianten können die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung behaupteten Effekte erzielt werden.Further, the microwave transmitting portion and the electromagnetically heated portion may be arranged in the
Das erste Ausführungsbeispiel des Formwerkzeugs 10 ist in
Es wird auf
Es wird auf
Wie in den
Wenn im dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die äußere Oberfläche der oberen Abdeckung 11 und die innere Oberfläche des Aufnahmebehälters 13 zusammenpassende Gewindestrukturen (111, 131) aufweisen, wird diese vorzugsweise in Verbindung mit der mittleren Abdeckung 12 verwendet, wobei sich die mittlere Abdeckung 12, nachdem sie in den Aufnahmebehälter 13 eingebracht wurde, nicht zusammen mit der oberen Abdeckung 11 dreht. Daher können auch nicht kreisförmige oder andere asymmetrische Strukturen geformt und die Erwärmungshomogenität und der Formungseffekt durch den Grad des durch Drehung bewirkten Niederdrückens der oberen Abdeckung 11 reguliert werden.In the third preferred embodiment of the present invention, while the outer surface of the
Ferner kann der erfindungsgemäße Aufnahmebehälter 13 mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung ausgestattet sein, die die Heiztemperatur während des Herstellungsprozesses in Echtzeit überwachen kann. Die Gestaltung mit konkav-konvexer Passform zwischen der oberen Abdeckung 11 und dem Aufnahmebehälter 13 des Formwerkzeugs 10 kann durch Verarbeitungsverfahren wie CNC-Bearbeitung, Laserbearbeitung, Gießen, Stanzen, Sandgießen, Überrollen, Rapid Prototyping, Heißpressformen, Spritzgießen und 3D-Druck erreicht werden.Further, the
- Schritt 1: Einbringen des zu erhitzenden Objekts 20 in
den Aufnahmeraum 14, der sandwichartig zwischen der oberen Abdeckung 11 desFormwerkzeugs 10und dem Aufnahmebehälter 13 vorgesehen ist; - Schritt 2: Verwenden mechanischer
Kraft 30 zum Verkleinern des Aufnahmeraums 14 und zum Komprimieren des zu erhitzenden Objekts 20; und - Schritt 3: Anwenden einer Heizquelle 40
auf das Formwerkzeug 10, umdas im Formwerkzeug 10 befindliche zu erhitzende Objekt 20 zu erhitzen.
- Step 1: Putting the
object 20 to be heated into theaccommodating space 14 sandwiched between thetop cover 11 of themold 10 and theaccommodating container 13; - Step 2: Using
mechanical force 30 to shrink theaccommodating space 14 and compress theobject 20 to be heated; and - Step 3: Applying a
heat source 40 to themold 10 to heat theobject 20 to be heated in themold 10.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Formwerkzeug 10 dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abdeckung 11 gegen den Aufnahmebehälter 13 gedrückt werden kann, um den Aufnahmeraum 14 zu verkleinern und das zu erhitzende Objekt 20 zu komprimieren. Vorzugsweise weist das zu erhitzende Objekt 20, wie z. B. ein halbgeschäumtes oder geschäumtes Material, die Eigenschaft der Komprimierbarkeit auf. Ungeschäumte Materialien, die eine gewisse Eigenschaft der Komprimierbarkeit aufweisen, gehören ebenfalls zum Umfang der vorliegenden Erfindung.In particular, the
Beispielsweise sind die oben beschriebenen Schaumperlen Partikel, die sich bereits in einem halbgeschäumten Zustand befinden. Ihre gängigen Materialien sind körnige Schaummaterialien aus z. B. expandiertem thermoplastischem Polyurethan (E-TPU), Polylactid (PLA), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyamid (PA), Polystyrol (PS), Polyphenylenether (PPE), thermoplastischem Elastomer (TPE), thermoplastischem Polyesterelastomer (TPE-E), thermoplastischem Elastomer auf Olefinbasis (TPO) und Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC). Vorzugsweise kann das Schaummaterial oder das geschäumte Material neben Perlen auch in Form von Streifen, Blöcken oder Platten vorliegen. Solange es sich um ein Material mit der Eigenschaft der Komprimierbarkeit handelt, liegt es innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.For example, the foam beads described above are particles that are already in a semi-foamed state. Your common materials are granular foam materials from z. B. expanded thermoplastic polyurethane (E-TPU), polylactide (PLA), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyamide (PA), polystyrene (PS), polyphenylene ether (PPE), thermoplastic elastomer (TPE), thermoplastic polyester elastomer ( TPE-E), olefin-based thermoplastic elastomer (TPO) and ethylene vinyl acetate copolymer (EVAC). In addition to beads, the foam material or the foamed material can preferably also be in the form of strips, blocks or plates. As long as it is a material with the property of being compressible, it is within the scope of the present invention.
Wenn die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) in das Innere des Formwerkzeugs 10 eingeführt werden, kann sich das Formwerkzeug 10 in einem geschlossenen oder nicht geschlossenen Zustand befinden. Der Schritt zur Implementierung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die obere Abdeckung 11 gegen die Oberfläche der Schaumperlen (des zu erhitzenden Objekts 20) gedrückt wird und daran anliegt, wobei die obere Abdeckung 11 nach unten in Richtung des Inneren des Formwerkzeugs 10 gedrückt und mechanische Kraft 30 auf die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) ausgeübt wird. Da die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) zu diesem Zeitpunkt die Eigenschaft der Komprimierbarkeit aufweisen, können sie im Formwerkzeug 10 durch Komprimieren in einen dichteren Zustand gebracht werden, sodass der enge Kontakt zwischen den Partikeln stark verbessert bzw. die Kontaktfläche deutlich vergrößert wird. Wenn die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) zur Verarbeitung in einen vorgegebenen Zustand komprimiert werden, wird die Heizquelle 40 auf das Formwerkzeug 10 angewendet. Aufgrund der vergrößerten Kontaktfläche zwischen den Partikeln kann die Wärme homogener und schneller auf jedes Partikel verteilt werden. Auf diese Weise kann ein geschäumtes Formungsprodukt erhalten werden, ohne dass dafür ein zusätzlicher Verarbeitungsschritt zur durch eine langzeitige Benetzung erreichten Equilibrierung unter Verwendung irgendeines Hochdruckdampfgeräts nötig ist.When the foam beads (the
Ferner können in der vorliegenden Erfindung im Prozess der Komprimierung der Schaumperlen (des zu erhitzenden Objekts 20) unter Verwendung mechanischer Kraft 30 die Komprimierung und der Druck zwischen den Partikeln der Schaumperlen (des zu erhitzenden Objekts 20) in einem relativ homogenen Zustand gehalten werden, wodurch das Problem vermieden wird, dass Schäumungsgrad und Innendruck aller Schaumperlen während des anschließenden Erhitzens unterschiedlich sind, was ansonsten zu einem schlechten Erscheinungsbild des Formungsprodukts führen würde.Further, in the present invention, in the process of compressing the foam beads (the object to be heated 20) using
Die mechanische Kraft 30 wird durch eine elektrische, pneumatische oder hydraulische Maschine erzeugt, die direkt Druck auf die obere Abdeckung 11 oder die untere Abdeckung 13 ausübt, um die Gewindestruktur (111, 131) zur Drehung anzutreiben und durch Zusammenwirken mit dieser eine Komprimierung im Aufnahmeraum 14 zu bewirken. Alternativ zur mechanischen Kraft 30 kann auch ein Luftkompressor verwendet werden, um Luft bei Raumtemperatur zu komprimieren (d.h. es ist keine spezielle Erwärmung erforderlich). Während der Luftkomprimierung werden die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) in das Formwerkzeug 10 befördert, sodass während des Vorgangs gleichzeitig der Komprimiereffekt erzielt werden kann.The
Die Heizquelle 40 umfasst eine externe Heizquelle oder eine interne Heizquelle oder eine Kombination daraus, wobei die externe Heizquelle eine Heißwasserheizung, Dampfheizung, Widerstandsheizung, Feuerheizung, konduktive Heizung, elektromagnetische Induktionsheizung, kapazitive dielektrische Heizung, elektrische Heizrohrheizung, Heißluftheizung oder Heißölheizung sein kann und die interne Heizquelle auf Strahlungsheizung basiert und eine Infrarot(IR)-Heizung, Hochfrequenz(HF)-Heizung oder Mikrowellen(MW)-Heizung sein kann. Vorzugsweise wird in der vorliegenden Erfindung eine interne Heizquelle wie eine Mikrowellenheizung zum Erhitzen und Formen des zu erhitzenden Objekts verwendet. Da Mikrowellen intermolekulare Schwingungen im zu erhitzenden Objekt erzeugen und dann Wärme von innen erzeugt wird, kann beim zu erhitzenden Objekt eine gute Erwärmungshomogenität und Formbarkeit erreicht werden.The
Wenn eine interne Heizquelle, wie z. B. eine, die auf Mikrowellen basiert, gewählt wird, kann das Heizen mit der internen Heizquelle vorzugsweise durch den für Mikrowellen durchlässigen Bereich des Formwerkzeugs 10 hindurch erfolgen. Da das Material des für Mikrowellen durchlässigen Bereichs vorzugsweise ein Kunststoff-, Keramik- oder Glasmaterial ist, erlaubt dieser Bereich einen besseren Durchlass der Mikrowellen. Wenn andernfalls als externe Heizquelle eine elektromagnetische Induktionsheizung gewählt wird, wird die Wärme vorzugsweise über den elektromagnetisch erwärmten Bereich des Formwerkzeugs 10 geleitet. Da der elektromagnetisch erwärmte Bereich aus Materialien wie Metall, Keramik oder Glas besteht, die elektromagnetische Wärme leiten können, kann dieser Teil Wärme besser an das zu erhitzende Objekt 20 leiten.If an internal heating source such as e.g. one based on microwaves, is chosen, the heating with the internal heating source can preferably be carried out through the microwave transparent region of the
Das erfindungsgemäße geschäumte Formungsprodukt ist stark körnig und eignet sich für Produkte, die eine körnige Textur erfordern, oder zur Nutzung als Füll- und Puffermaterial. Durch Verwendung mechanischer Kraft ist es nicht erforderlich, für die Komprimierung zusätzliche Hochdruckdampfgeräte und zugehörige Rohrleitungen anzuordnen. Das Herstellungsverfahren ist schnell und die Schritte sind einfach, wodurch die Produktionskosten und die Verarbeitungszeit effektiv reduziert werden können und ein erheblicher Beitrag zur Senkung des Herstellungspreises des fertigen Produkts geleistet werden kann.The foamed molded product of the present invention is highly granular and is suitable for products requiring a granular texture or for use as a filler and buffer material. By using mechanical force, it is not necessary to arrange additional high-pressure steam equipment and associated piping for compression. The manufacturing process is fast and the steps are simple, which can effectively reduce the production cost and processing time, and make a significant contribution to reducing the manufacturing price of the finished product.
Zum Nachweis, dass sich die mechanischen Eigenschaften der durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hergestellten geschäumten Formungsprodukte von denen der durch herkömmliche aufwendige Herstellungsverfahren hergestellten geschäumten Formungsprodukte nicht unterscheiden, d. h. die mechanischen Eigenschaften der geschäumten Formungsprodukte aufrechterhalten werden, wird die nachstehende Tabelle 1, in der die Leistungstests der durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hergestellten geschäumten Formungsprodukte aufgelistet sind, angeführt. Hierbei wurden als Schaumperlen (zu erhitzendes Objekt 20) thermoplastische Polyurethan-Schaumperlen (E-TPU) verwendet. Das durchschnittliche Partikelgewicht betrug 25 ± 10 mg. Die erhaltenen Teststücke wies eine Dicke von 10 mm und eine Dichte von 250 kg/cm3 auf. Während der Verarbeitung wurden die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) durch die in Schritt 2 verwendete mechanische Kraft 30 auf ein Komprimierungsverhältnis von 2 komprimiert und dann zum Formen durch Mikrowellen der Heizquelle 40 mit einer Leistung von 100 Watt (W) für 180 Sekunden erhitzt. Die Teststücke wurden dadurch erhalten, dass sie vor dem Herausnehmen zum Abkühlen stehen gelassen wurden. Tabelle 1
Ferner wurden die Schaumperlen (das zu erhitzende Objekt 20) durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren mittels der in Schritt 2 verwendeten mechanischen Kraft 30 auf ein Komprimierungsverhältnis von 1 bis 3 komprimiert. Mehrere Teststücke wurden durch Erhitzen mittels einer Heizquelle 40 durch Mikrowellen mit einer Leistung von 50 bis 100 Watt (W) für 120 bis 240 Sekunden geformt. Nach dem Testen zeigte sich, dass alle Teststücke die gleichen oder bessere mechanische Eigenschaften als die Teststücke, die durch andere Formungsverfahren unter den gleichen Spezifikationen erhalten wurden, aufwiesen.Further, the foam beads (object to be heated 20) were compressed to a compression ratio of 1 to 3 by the
Das erfindungsgemäße die Erwärmungshomogenität verbessernde Verfahren kann zur Herstellung verschiedener Schaumstoffprodukte wie mikrozellulär geschäumte, schwach geschäumte und stark geschäumte Produkte, einschließlich Fußmatten, Einlegesohlen, Matratzen usw., verwendet werden. Das Erhitzungsverfahren kann auch auf andere Bedürfnisse, die eine Erhitzung erfordern, erweitert werden, wie z. B. das Erhitzen von Nahrungsmitteln. Die vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.The heating homogeneity improving method of the present invention can be used to produce various foamed products such as microcellular foamed, low foamed and high foamed products including floor mats, insoles, mattresses and so on. The heating process can also be extended to other needs requiring heating, such as: B. heating food. The above description represents only preferred embodiments of the invention and is not intended to limit the protection claims. All equivalent changes and modifications, which can be made by one skilled in the art in accordance with the description and drawings of the invention, fall within the scope of the present invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Erwärmungshomogenität verbessernde FormwerkzeugstrukturMold structure improving heating homogeneity
- 1111
- obere Abdeckungtop cover
- 1212
- mittlere Abdeckungmedium coverage
- 1313
- Aufnahmebehälterreceptacle
- 111, 131111, 131
- Gewindestrukturthread structure
- 1414
- Aufnahmeraumrecording room
- 20 zu20 to
- erhitzendes Objekt, Schaumperlenheating object, foam beads
- 3030
- mechanische Kraftmechanical force
- 4040
- Heizquelleheating source
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022102246.1U DE202022102246U1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | A mold structure that improves heating homogeneity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022102246.1U DE202022102246U1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | A mold structure that improves heating homogeneity |
Publications (1)
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