DE69720984T2

DE69720984T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von geformten gegenständen aus biologisch abbaubarem material

Info

Publication number: DE69720984T2
Application number: DE69720984T
Authority: DE
Inventors: Sadamasa Minoo-shi ANDO; Taizo Ibaraki-shi KARASAWA; Toshitaka Hirakata-shi HARUTA; Akio Kyoto-shi OZASA; Takayuki Yawata-shi KURISAKA; Tsutomu Takatsuki-shi OOWADA; Shinji Takatsuki-shi TANAKA
Original assignee: Nissei Co Ltd
Current assignee: Nissei Co Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2017-12-13
Also published as: NZ331732A; JP3982888B2; CA2245592A1; AU5410798A; CA2245592C; KR19990082644A; JPH10230527A; EP0891849B1; ATE237446T1; EP0891849A4; DE69720984D1; AU700556B2; US6136255A; EP0891849A1; KR100284280B1; WO1998026914A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände aus biologisch abbaubaren Materialien, zu denen Weizenmehl und Stärke gehören.
HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK
Zu Beispielen biologisch abbaubarer Formgegenstände gehören Behälter oder Polstermaterialien wie Schalen, Becher und Eckpolster sowie geformte, gebackene Snacks wie Eiskremtüten, Monaka (Waffeln mit süßem Bohnenmus) und Waffeln. Ein Verfahren zum Herstellen dieser Art biologisch abbaubarer Formgegenstände ist ein externes Heizverfahren, bei dem Materialien für die Formgegenstände in einer vorab auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmten Form platziert werden und ein Formvorgang unter Verwendung von Wärmeleitfähigkeit ausgeführt wird.
Jedoch zeigt ein derartiges Verfahren Nachteile dahingehend, dass eine lange Formungszeit erforderlich ist, was zu geringer Produktivität führt, und dass eine Ungleichmäßigkeit der Temperatur der Metallform zu ungleichmäßigem Backen führt, was es unmöglich macht, gleichmäßige Konsistenz zu erzielen.
Aus diesem Grund wird bei einem anderen Verfahren ein Wechselstrom an eine Metallform geliefert, damit Wärme durch dielektrisches Heizen in den Materialien erzeugt wird, und mit dieser Wärme werden die Materialien gebacken und geformt. In diesem Fall ist die Metallform in zwei Formhälften unterteilt, die durch ein zwischen ihnen vorhandenes Isoliermaterial gegeneinander isoliert sind, und Wechselstrom wird jeder Formhälfte zugeführt, so dass die Materialien in der Form durch dielektrisches Heizen gebacken und geformt werden.
Das oben genannte Herstellverfahren durch dielektrisches Heizen ist jedoch zur Massenherstellung ungeeignet und schwierig zu realisieren, da es sich um ein Verfahren handelt, bei dem Energie durch direkten Kontakt zugeführt wird, und darüber hinaus zeigt das vorstehend genannte Verfahren den Nachteil, dass eine Einstellung der Ausgangsleistung kompliziert ist.
Patent Abstracts of Japan, Vol. 1996, No. 02 & JP 07 258427 A & US 5 591 491 A (D1) offenbaren ein Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände mit den folgenden Schritten

– Platzieren biologisch abbaubarer Materialien in einer Form mit einer ersten und einer zweiten Formhälfte und einem dazwischen liegenden Isolierabschnitt; und
– Anlegen eines Wechselstroms von einer Wechselstromquelle an die Formhälften, um so die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren, wobei die erste Formhälfte mit einem leitenden Eingangsabschnitt versehen ist.

US-A-3 689 728 (D2) offenbart eine Vorrichtung wie die im Oberbegriff des Anspruchs 20.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Anspruch 1 genannt ist, das eine Massenherstellung biologisch abbaubarer Formgegenstände erlaubt, und eine Vorrichtung, wie sie im Anspruch 20 angegeben ist.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, verfügt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände über die folgenden Schritte: (a) Platzieren biologisch abbaubarer Materialien, die Mehl und Stärke enthalten, in einer Form aus einer ersten und einer zweiten leitenden Formhälfte und einem dazwischen liegenden Isolierabschnitt, und (b) Zuführen eines Wechselstroms an die beiden Formhälften von einer Wechselstromquelle, um so die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren, wobei (i) die erste Formhälfte mit einem leitenden Eingangsabschnitt versehen ist, (ii) parallel zum Eingangsabschnitt ein leitender Einspeiseabschnitt so vorhanden ist, dass er mit dem Eingangsabschnitt nicht in Kontakt steht, und (iii) im Schritt (b) die Materialien durch das dielektrische Heizen dadurch erwärmt und expandiert werden, dass die die Materialien enthaltende Form in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird und der Wechselstrom von der Wechselstromquelle über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt dadurch zugeführt wird, dass ein elektrisches Feld in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Form angelegt wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist mit Folgendem versehen: (1) einer Form aus einer ersten und einer zweiten leitenden Formhälfte und einem dazwischen liegenden Isolierabschnitt, in der biologisch abbaubare Materialien platziert werden, (2) einer Wechselstromquelle zum Zuführen von Wechselstrom über die beiden Formhälften, um die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren, (3) einem leitenden Eingangsabschnitt an der ersten Formhälfte und (4) einem leitenden Einspeiseabschnitt, der parallel zum Eingangsabschnitt so vorhanden ist, dass er mit diesem nicht in Kontakt steht, wobei, während die die Materialien enthaltende Form in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird, Wechselstrom von der Spannungsquelle den beiden Formhälften über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt dadurch zugeführt wird, dass ein elektrisches Feld in einer die Bewegungsrichtung der Form schneidenden Richtung angelegt wird.
So stehen die Formen nicht in direktem Kontakt mit den Elektroden. Daher ist Massenherstellung durch seriellen Betrieb möglich, und es können Formgegenstände mit hervorragender Formbarkeit und Eigenschaften hergestellt werden.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung einer Heizvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer biologisch abbaubarer Formgegenstände.
2 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen einer anderen Anordnung einer Heizvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer biologisch abbaubarer Formgegenstände.
3 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung einer Heizvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer biologisch abbaubarer Formgegenstände.
4 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung einer Heizvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer biologisch abbaubarer Formgegenstände.
5 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung einer Heizvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer biologisch abbaubarer Formgegenstände.
6(a) bis 6(c) sind eine Draufsicht, eine Schnittansicht bzw. eine Seitenansicht, die eine Anordnung einer Eingangsplatte und einer Einspeiseplatte zeigen.
7 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
8 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
9 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
10 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
11(a) und 11(b) sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
12(a) und 12(b) sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Anordnung der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
13(a) ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines Aufbaus eines biologisch abbaubaren Formgegenstands, und die 13(b) ist eine Schnittansicht entlang einer mit Pfeilen versehenen Linie L-L in der 13(a).
14(a) ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines anderen Aufbaus eines biologisch abbaubaren Formgegenstands, und die 14(b) ist eine Schnittansicht entlang einer mit Pfeilen versehenen Linie M-M in der 14(a).
15 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch eines anderen Aufbaus eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
16(a) ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch eines anderen Aufbaus eines biologisch abbaubaren Formgegenstands, und die 16(b) ist eine Schnittansicht entlang einer mit Pfeilen versehenen Linie J-J in der 16(a).
17(a) ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen noch eines anderen Aufbaus eines biologisch abbaubaren Formgegenstands, und die 17(b) ist eine Schnittansicht entlang einer mit Pfeilen versehenen Linie K-K in der 17(a).
18 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen, wie ein Anodenstrom eines Oszillators während einer Heizbehandlung variiert.
19 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
20 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
21 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
22 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
23 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Stromstärke und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
24 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Stromstärke und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
25 ist eine Schnittansicht noch eines anderen Aufbaus der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
26 ist eine Schnittansicht noch eines anderen Aufbaus der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
27 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Stromstärke und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
28 ist eine Schnittansicht noch eines anderen Aufbaus der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
29 ist eine Schnittansicht noch eines anderen Aufbaus der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte.
30 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Stromstärke und der Heizzeit eines biologisch abbaubaren Formgegenstands.
31 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen eines schematischen Aufbaus einer seriellen Formungsvorrichtung zum Formen durch ein serielles Stromzuführverfahren.
32(a) und 32(b) sind Ansichten zum Veranschaulichen einer schematischen Anordnung einer Metallform und Elementen in der Umgebung derselben zur Verwendung bei der seriellen Formungsvorrichtung der 31. 32(a) ist eine perspektivische Ansicht, die einen zugehörigen Zustand in den in der 31 dargestellten Schritten B und C zeigt, und die 32(b) ist eine perspektivische Ansicht, die einen zugehörigen Zustand im in der 31 dargestellten Schritt D zeigt.
33 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen eines Beispiels zur Positionsbeziehung zwischen einem Eingangsabschnitt und einem Einspeiseabschnitt zur Verwendung bei der in der 31 dargestellten seriellen Formungsvorrichtung, wenn der dabei verwendete Einspeiseabschnitt gedanklich auf gerade Form verformt ist.
34 ist eine erläuternde Ansicht zum Veranschaulichen eines anderen Beispiels zur Positionsbeziehung zwischen einem Eingangsabschnitt und einem Einspeiseabschnitt zur Verwendung bei der in der 31 dargestellten seriellen Formungsvorrichtung, wenn der dabei verwendete Einspeiseabschnitt gedanklich auf gerade Form verformt ist.
Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die 1 bis 34 Beispiele der Erfindung. Zuallererst werden unten Strukturen beschrieben, die allen Beispielen gemeinsam sind.
[MATERIALIEN]
Materialien zur Verwendung bei der Erfindung sind in den folgenden Tabellen 1 bis 5 angegeben.
TABELLE 1
TABELLE 2
TABELLE 3
TABELLE 4
TABELLE 5
Wie es in den Tabellen 1 und 4 dargestellt ist, ändert sich durch Variieren der Menge an zugesetztem Salz die Leitfähigkeit der Materialien, und dies beeinflusst das Formen durch internes Heizen. Durch Ändern der Menge und des Typs des Salzes kann die Leitfähigkeit kontrolliert werden.
In allen Fällen der Gemische und Gestaltungen wurden biologisch abbaubare Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften durch Formung durch internes Heizen erhalten.
Wie oben erörtert, werden die in den Tabellen 1 bis 5 dargelegten Mischungen Nr. 1 bis Nr. 36 als Materialien bei der Erfindung verwendet.
(VORRICHTUNGEN)
Als Nächstes werden die bei der Erfindung verwendeten Vorrichtungen erläutert. Die Formgegenstände wurden dadurch hergestellt, dass die oben genannten Materialien in einer unten erörterten Form platziert wurden und sie dann in einer Heizvorrichtung erwärmt und expandiert wurden. Als Heizvorrichtung wurde eine Heizvorrichtung HC mit elektromagnetischer Strahlung (nachfolgend als Vorrichtung HC bezeichnet) verwendet. Die 1 bis 4 veranschaulichen schematische Aufbauten einer Heizvorrichtung mit elektromagnetischer Strahlung. Es ist zu beachten, dass eine Frequenz im Bereich von 1 MHz bis 100 MHz verwendet wird.
Die Vorrichtung HC verfügt über drei Typen: HC1, HC2 und HC3.
Die Spannungsquelle für die Vorrichtung HC ist eine Industriespannungsquelle mit einer Spannung von 200 V und einer Frequenz von 60 Hz.
Der Oszillator der Vorrichtung HC ist eine Vorrichtung, die nur mit einer speziellen Frequenz schwingt. Unter Verwendung von Oszillatoren nutzt die Vorrichtung HC1 eine Frequenz von 5,0 MHz, HC2 eine Frequenz von 13,56 MHz und HC3 eine Frequenz von 40,68 MHz.
Die Elektroden der Vorrichtung HC sind Bauteile, um den Materialien einen hochfrequenten Strom über die Form zuzuführen.
In der Vorrichtung HC betrifft die Temperatureinstellung die Einstellung der Temperatur der Metallform vor dem Formvorgang unter Verwendung eines in der Metallform installierten elektrischen Heizers oder durch direktes Er wärmen der Metallform von außen unter Verwendung eines Gasbrenners oder unter Verwendung von IH (Induktionsheizung) zum Erwärmen der Metallform usw. Ohne diese Art einer Temperatureinstellung liegt die Temperatur der Metallform im Bereich von bis zu 100°C.
Nachfolgend wird der Aufbau der oben genannten Heizvorrichtung mit elektromagnetischer Strahlung erläutert.
Wie es in der 1 dargestellt ist, verfügt die Heizvorrichtung 1 mit elektromagnetischer Strahlung über einen Spannungsabschnitt und einen Heizabschnitt 3 (Elektrodenabschnitt). Ferner verfügt, was jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist, der Heizabschnitt 3 über eine Vakuumpumpe, einen Verriegelungsabschnitt, der die obere und die untere Formhälfte fixiert, und einen externen Heizabschnitt.
Der Spannungsabschnitt 2 verwendet einen Oszillator 4 vom Vakuumröhrentyp als Spannungsquelle. Die Energieeffizienz ist durch das Ausgangssignal des Oszillators 4 bestimmt. Die eine Metallform 8 bildenden Formhälften 8a und 8b (die später erörtert werden) dürfen nicht in direkten Kontakt miteinander treten, und so ist zwischen ihnen ein Isolierabschnitt vorhanden. Für den Isolierabschnitt ist ein Isolierkörper 8c verwendet. Der Isolierabschnitt dient dazu, eine wechselseitige Berührung der Formhälften 8a und 8b zu verhindern, und es kann ein Zwischenraum vorhanden sein. Außerdem sollten an jeder der benötigten Vorrichtungen ein Masseanschluss und eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung vorhanden sein.
Ferner sind als Einstellschaltung ein variabler Kondensator (als "C-Komponente" bezeichnet) 5 und eine variable Spule (als "L-Komponente" bezeichnet) 6 vorhanden. Durch Ändern der C-Komponente 5 und der L-Komponente 6 entsprechend dem zu formenden Gegenstand können optimale Ausgangsleistung und Abstimmung erzielt werden. Als C-Komponente 5 ist ein von Hand einstellbarer Kondensator C1 (als "C1-Komponente" bezeichnet) vorhanden.
Bei der in der 2 dargestellten Vorrichtung ist die Formhälfte 8a (in 2 an der Oberseite), die über mehr spitze Gebiete wie die Spitze 8a1 als die andere Formhälfte 8b verfügt, geerdet. Wenn die Formhälfte 8a über mehr spitze Gebiete dieser Art als die Formhälfte 8b verfügt und wenn, wie es in der 1 dargestellt ist, die Formhälfte 8a mit der Spannungsquelle verbunden wird und die andere Formhälfte 8b geerdet wird, besteht die Tendenz, dass sich Energie von der Spannungsquelle in den spitzen Gebieten konzentriert, und so besteht die Wahrscheinlichkeit einer lokalisierten Erwärmung eines spitzen Gebiets 9c der Materialien 9. Aus diesem Grund kann durch Erden der Formhälfte 8a mit einem spitzen Gebiet, wie in der 2 dargestellt, verhindert werden, dass sich Energie von der Spannungsquelle im spitzen Gebiet konzentriert, und es ist einfacher als mit der in der 1 dargestellten Vorrichtung, örtliche Erwärmung zu verhindern.
Wenn, wie es in der 3 dargestellt ist, ein automatischer Kondensator C2 (als "C2-Komponente" bezeichnet) als variabler Kondensator zum automatischen Einstellen und Abstimmen verwendet wird, kann der Anodenstrom von der Vakuum-Oszillatorröhre auf einen konstanten Wert geregelt werden. Dieser Anodenstrom wird durch eine automatische Nachfahrschaltung eingestellt. Die automatische Nachfahrschaltung ist eine Schaltung, die den Abstand zwischen den Platten eines Luftkondensators unter Verwendung eines Motors automatisch ändern kann und die abhängig von Änderungen der Dielektrizitätskonstante zwischen den zwei Elektroden des Heizabschnitts 3 eine konstante Anodenstromstärke aufrecht erhält.
Wenn der automatische Kondensator C2 in Betrieb ist, ist der Übergang des Anodenstroms des Oszillators dergestalt, wie es durch die Kurve A in der 18 dargestellt ist. Anders gesagt, kann der Strom mit konstanter Stärke zugeführt werden. Die automatische Funktion des automatischen Kondensators C2 kann abgeschaltet werden, und die Stromstärke kann von Hand eingestellt werden. Wenn die Automatikfunktion abgeschaltet ist, ist der Übergang dergestalt, wie es durch die Kurve B in der 18 dargestellt ist. Anders gesagt, ändert sich die Stromstärke entsprechend den dielektrischen Eigenschaften des zu formenden Gegenstands.
Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, ist eine der zwei Elektroden 7a und 7b eine Einspeiseelektrode und die andere ist eine Masseelektrode. Bei der in der 1 dargestellten Anordnung ist die Elektrode 7a die Einspeiseelektrode, und die Elektrode 7b ist die Masseelektrode. In der 2 sind die Elektroden auf entgegengesetzte Weise angeschlossen.
Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist der Heizabschnitt 3 mit einem elektrischen Heizer und einem Temperaturregler (Temperaturregeleinheit) versehen, und so kann die Metallform 8 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden. Übrigens wird, wenn alleine externe Heizung verwendet wird, vom Spannungsabschnitt 2 kein Strom zugeführt, sondern das Erwärmen und Formen werden alleine durch diesen Heizer ausgeführt.
Die Gesamtheit des Heizabschnitts 2 ist eine Vakuumkammer, und in dieser kann der Luftdruck unter Verwendung der oben genannten Vakuumpumpe abgesenkt werden.
Eine in der 4 dargestellte Vorrichtung ist so aufgebaut, dass der Oszillator 4 direkt mit der Elektrode 7a verbunden ist und der Formhälfte 8b Spannung über die an der Elektrode 7a befestigte Formhälfte 8a zugeführt wird. Eine obere Abdeckung 7c und die Elektrode 7b sind so angeordnet, dass sie geöffnet/geschlossen werden können, wobei zwischen ihnen ein Scharnier 25 vorhanden ist. Wenn die obere Abdeckung 7c als Elektrode 7a dient, macht die Leitfähigkeit des Scharniers 25, bei Stromzufuhr, die Stromzufuhr zu den Formhälften 8a und 8b unmöglich. Bei der in der 4 dargestellten Vorrichtung ist jedoch zwischen der oberen Abdeckung 7c und der Elektrode 7a ein Isoliermaterial 11 vorhanden, was bewirkt, dass das Scharnier 25, die obere Abdeckung 7c und die Elektrode 7b alle geerdet sind. Daher tritt, wenn die Formhälften 8a und 8b fixiert sind, keine Leitung auf, was gewährleistet, dass der Befestigungsvorgang sicher ausführbar ist.
Wenn ein zu erwärmender Gegenstand sequenziell zwischen den Elektroden 7a und 7b platziert und von dort weg genommen wird, während der Oszillator 4 kontinuierlich ein Signal ausgibt, tritt eine Bogenentladung auf, wenn der zu erwärmende Gegenstand in direkten Kontakt mit den Elektroden 7a und 7b gelangt, was zu einem Fehlschlag des Betriebs führt. Dies verhindert dann, wenn die Struktur auf der Einspeiseseite als kontaktfreie Struktur ausgebildet wird, wie es in den 1 bis 4 dargestellt ist, den Auftritt einer Bogenentladung, was kontinuierlichen Betrieb ermöglicht. Wenn ein Gegenstand in Lagenform kontinuierlich zugeführt wird, kann der Betrieb leicht ausgeführt werden, wenn jeweils in Bandform vorliegende Elektroden 10a und 10b, wie in der 5 dargestellt, verwendet werden.
Genauer gesagt, wird, um auf der Einspeiseseite eine kontaktfreie Struktur herzustellen, wie es in den 1 bis 4 dargestellt ist, eine Eingangsplatte (Eingangsabschnitt) 28 auf der mit dem Oszillator 4 verbundenen Elektrode 7a installiert, während auf der anderen mit dem Oszillator 4 verbundenen Elektrode 7b eine Einspeiseplatte (Einspeiseabschnitt) 29 installiert wird.
Die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 können z. B. mit der in den 6(a) bis 6(c) dargestellten Struktur ausgebildet sein. Die Ein gangsplatte 28 ist ein leitendes, plattenförmiges Element aus einem Metall oder dergleichen. Die Einspeiseplatte 29 wird dadurch hergestellt, dass ein rechteckiges, leitendes, plattenförmiges Element aus einem Metall oder Ähnlichem entlang zwei Linien parallel zur Längsrichtung desselben so umgebogen wird, dass ein U-förmiger Querschnitt vorliegt. Genauer gesagt, besteht die Einspeiseplatte 29 aus Seitenabschnitten 29d und einem diese beiden verbindenden oberen Abschnitt 29e. Die Eingangsplatte 28 ist zwischen den Seitenabschnitten 29d, unter Einhaltung eines Zwischenraums 30, angeordnet, so dass sie nicht miteinander in Kontakt stehen.
Während einer Heizbehandlung werden die Elektroden 7a und 7b (siehe die 1) und der zu erwärmende Gegenstand durch einen Transportbandföurderer (nicht dargestellt) in der oben genannten Längsrichtung (der Tiefenrichtung in der 1, der Pfeilrichtung in den 6(a) und 6(c)) transportiert, wobei die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 außer Kontakt miteinander gehalten werden, und der zu erwärmende Gegenstand wird während dieser Bewegung beheizt.
Die kontaktfreie Struktur am Einspeiseabschnitt kann so ausgebildet sein, wie es in den 7 bis 11(b) dargestellt ist. Wenn eine Struktur dieser Art im Einspeiseabschnitt verwendet wird, kann die Art des Zuführens der elektrischen Energie zur Metallform 8 abhängig von der Position des Einspeiseabschnitts dadurch platziert werden, dass die Struktur modifiziert wird, wie es unten beschrieben ist. Pfeile in den Figuren kennzeichnen die Laufrichtung der Eingangsplatte 28.
Als Beispiel sei angenommen, dass, wie es in der 7 dargestellt ist, das zu erwärmende Objekt beheizt und getrocknet wird, während die außer Kontakt mit der Einspeiseplatte 29 gehaltene Eingangsplatte 28 von der Unter- zur Oberseite in der Figur bewegt wird. Wenn die Eingangsplatte 28 in den Raum 30 der Einspeiseplatte 29 gelangt, wirken die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 als Kondensator, um dadurch die Energiezufuhr zu starten, und so startet der Heiz- und Trocknungsbetrieb.
Während die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 einander überlappen, dauert der Heiz- und Trocknungsvorgang an. Wenn die Eingangsplatte 28 aus dem Raum 30 der Einspeiseplatte 29 gelangt, stoppt die Energiezufuhr, wodurch der Heiz- und Trocknungsvorgang endet.
Hierbei ändert sich die Einspeiseposition der Einspeiseplatte 29 so, wie es durch A bis C in der 7 dargestellt ist. Wenn z. B. die Einspeiseposition zu einem Ende der Einspeiseplatte 29 hin verschoben ist, tritt eine Vorspannung des Potenzials auf. In diesem Fall ist die Potenzialdifferenz gegenüber dem Potenzial der Masseelektrode an der Einspeiseposition größer als in jedem anderer, Abschnitt der Einspeiseplatte 29, und die Ausgangsleistung vom Abschnitt an der Einspeiseposition ist größer als die von den anderen Abschnitten. Andererseits zeigt, wenn die Einspeiseposition zum Zentrum der Einspeiseplatte 29 verschoben wird, dieselbe auf ausgeglichene Weise ein gleichmäßiges Potenzial, und über die gesamte Einspeiseplatte 29 hinweg wird eine gleichmäßige Ausgangsleistung erzielt.
Es sei angenommen, dass eine Leitung, über die der Oszillator 4 mit der Elektrode 7a verbunden ist, an einer Position 29a, die näher an der Eintrittsseite (in der 7 die Unterseite) der Eingangsplatte 28 liegt, mit der Einspeiseplatte 29 verbunden ist, wie es in A der 7 dargestellt ist. In diesem Fall ist, da der Abstand zwischen der Einspeiseplatte 29 und einem Abschnitt der Eingangsplatte 28, dem Energie zugeführt wird, im Anfangsstadium des Heiz- und Trocknungsvorgangs klein ist, die zugeführte Leistung in diesem Anfangsstadium des Heiz- und Trocknungsbetriebs groß.
Es sei angenommen, dass die Leitung, wie es durch B in der 7 dargestellt ist, an einer Position 29b, die in der Nähe der Mitte der Einspeiseplatte 29 liegt, mit dieser verbunden ist. In diesem Fall wird, da der Abstand zwischen der Einspeiseplatte 29 und einem Abschnitt der Eingangsplatte 28, dem Energie zugeführt wird, im mittleren Stadium des Heiz- und Trocknungsbetriebs klein ist, die zugeführte Leistung in diesem mittleren Stadium des Heiz- und Trocknungsbetriebs groß. Daher wird die Ausgangsleistung insgesamt gleichmäßig.
Ferner sei angenommen, dass die Leitung, wie es durch C in der 7 dargestellt ist, an einer Position 29c, die näher an der Austrittsseite (in der 7 der Oberseite) der Eingangsplatte 28 liegt, mit der Einspeiseplatte 29 verbunden ist. In diesem Fall wird, da der Abstand zwischen der Einspeiseplatte 29 und einem Abschnitt der Eingangsplatte 28, dem Energie zugeführt wird, im letzten Stadium des Heiz- und Trocknungsvorgangs klein wird, die zugeführte Leistung in diesem letzten Stadium des Heiz- und Trocknungsbetriebs groß.
Außerdem kann, wie es beispielhaft in der 8 dargestellt ist, die Einspeiseplatte 29 so ausgebildet sein, dass sie einen derartigen U-förmigen Querschnitt aufweist, dass die Seitenabschnitte 29d entfernter voneinander liegen, was bewirkt, dass der Abstand zwischen diesen in der Laufrichtung der Eingangsplatte 28 (in der 8 nach oben) zunimmt. Durch diese Vorgehensweise nimmt, wenn sich die Eingangsplatte 28 während des Heiz- und Trocknungsvorgangs bewegt, der Abstand zwischen ihr und den Seitenabschnitten 29d zu, was bewirkt, dass die zugeführte Leistung allmählich abnimmt. Daher ist die Ausgangsleistung im Anfangsstadium des Betriebs größer, während sie im letzten Stadium desselben kleiner ist.
Ferner kann, wie es beispielhaft in der 9 dargestellt ist, die Einspeiseplatte 29 so ausgebildet sein, dass jeder Rand der Seitenabschnitte 29d als Bogen geformt ist. Durch diese Vorgehensweise ist ein mit der Einspeiseplatte 29 überlappendes Gebiet der Eingangsplatte 28 im Anfangs- und im setzten Stadium des Heiz- und Trocknungsvorgangs kleiner, während es im mittleren Stadium größer ist. Daher ist die zugeführte Leistung im Anfangs- und letzten Stadium kleiner, während sie im mittleren Stadium größer ist.
Ferner kann, wie es beispielhaft in der 10 dargestellt ist, die Eingangsplatte 28 zu Dreiecksform ausgeschnitten sein. Genauer gesagt, kann die Eingangsplatte 28 einen solchen Ausschnitt 28c aufweisen, dass die Hypotenuse im vorderen Teil in der Laufrichtung liegt, oder sie kann einen solchen Ausschnitt 28d aufweisen, dass die Hypotenuse in der Laufrichtung im letzten Teil liegt. Wenn die Eingangsplatte 28 über einen Ausschnitt 28c verfügt, ist das Gebiet der Eingangsplatte 28, das mit der Einspeiseplatte 29 überlappt. im Anfangsstadium des Heiz- und Trocknungsvorgangs kleiner, und es wird im letzten Stadium größer. Daher ist in diesem Fall die zugeführte Leistung im Anfangsstadium kleiner, und sie wird im letzten Stadium größer. Wenn die Eingangsplatte 28 den Ausschnitt 28d aufweist, ist das Gebiet derselben, das mit der Einspeiseplatte 29 überlappt, im Anfangsstadium des Heiz- und Trocknungsvorgangs größer, und es wird im letzten Stadium kleiner. Daher ist in diesem Fall die zugeführte Leistung im Anfangsstadium größer und sie wird im letzten Stadium kleiner.
So können die Formen der Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 geeignet geändert werden, um eine Anpassung an die Materialien und Gestaltungen zu formender Gegenstände zu bewerkstelligen. Durch diese Vorgehensweise kann auf einfache Weise ein gewünschter Formgegenstand hergestellt werden.
Ferner wird der Heiz- und Trocknungsvorgang dadurch effizienter gemacht, dass ein Isolierkörper 31, wie es in den 11(a) und 11(b) dargestellt ist, im gesamten Raum 30 zwischen der Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 angebracht wird. Durch Anbringen des Isolierkörpers 31 im Raum 30 wird dafür gesorgt, dass sich die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 kontaktfrei zueinander dauernd mit konstantem Abstand zwischen ihnen bewegen, wodurch stabiles Heizen und Trocknen ermöglicht sind.
Ferner kann, wie es in den 12(a) und 12(b) dargestellt ist, der Isolierkörper 31 im Raum 30 zwischen der Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 auf andere Weise angeordnet sein, als es in den 11(a) und 11(b) dargestellt ist. Der Isolierkörper 31 kann an verschiedenen Positionen an der Eingangsplatte 28 vorhanden sein, z. B. so wie es in der 12(a) dargestellt ist. Durch diese Vorgehensweise kann die der Metallform 8 zugeführte elektrische Energie durch eine einfache Konstruktion eingestellt werden. Die elektrische Energie kann auch dadurch eingestellt werden, dass die Position geändert wird, an der der Isolierkörper vorhanden ist, oder durch Ändern der Kombination von Materialien mit verschiedenen dielektrischen Eigenschaften, wie sie zum Herstellen des Isolierkörpers 31 verwendet werden.
Kurz gesagt, erfolgt, da im Anfangs- und Endstadium des Beheizens die Tendenz besteht, dass Probleme wie Entladungsfunken auftreten, bei den in den 9, 10, 12(a) und 12(b) dargestellten Beispielen besondere Konzentration auf das Anfangs- und Endstadium, und die zugeführte Leistung wird in diesen Stadien bei diesen Beispielen stark geändert.
(FORM)
Nachfolgend wird die Struktur der Metallform 8 erläutert, die als Form dient, in der die Materialien platziert werden.
Die Metallform 8 ist grundsätzlich in zwei Blöcke unterteilt. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann, abhängig von der Form des Formgegenstands und dem Entnahmeverfahren, eine Metallform aus drei oder mehr Teilen, wie eine aufgeteilte Form oder eine solche, die mit einem Ausstoßstift versehen ist, verwendet werden, jedoch sind selbst in diesen Fällen die Teile in zwei Blöcke eingeteilt, nämlich eine Einspeiseseite und ein geerdete Seite.
In der Metallform sind Dampfauslassabschnitte vorhanden, um den Innendruck einzustellen. Es ist zufriedenstellend, wenn der Dampf auf ausgeglichene Weise nach außen ausgelassen wird, und demgemäß besteht keine spezielle Beschränkung hinsichtlich der Form, der Größe und der Anzahl der Dampfauslassabschnitte.
(FORMGEGENSTÄNDE)
Nachfolgend werden Formgegenstände erläutert, wie sie unter Verwendung der oben genannten Materialien, der Form und der Heizvorrichtungen hergestellt wurden.
Es wurden Proben gebacken, wie sie in der Tabelle 6 und den 13(a) bis 17(b) angegeben sind. In jedem Fall wurde eine für die gewünschte Gestaltung zweckdienliche Form verwendet. Übrigens kann, was jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform nicht erörtert ist, im Fall eines platten- oder lagenförmigen Polstermaterials ein kontinuierliches Wälzverfahren wie das in der 5 dargestellte verwendet werden, oder dieses Verfahren kann zur Nachbearbeitung von Lagen verwendet werden.
Die Objektgestalt (1) ist eine Gestaltung wie die in den 13(a) 13(b) dargestellte. Zum Beispiel kann eine Länge von 220 mm, eine Breite von 220 mm, eine Höhe von 21,5 mm und eine Dicke von 3,5 mm verwendet werden. Die Objektgestalt (2) ist eine Gestaltung mit Unterteilungen wie die in den 14(a) und 14(b) dargestellte. Zum Beispiel kann eine Länge von 220 mm, eine Breite von 220 mm, eine Höhe von 21,5 mm und eine Dicke von 3,5 mm verwendet werden. Ferner ist die Objektgestalt (3) eine Gestaltung wie die in der 15 dargestellte. Zum Beispiel kann eine Länge von 100 mm, eine Breite von 100 mm, eine Höhe von 100 mm und eine Dicke von 50 mm verwendet werden.
Ferner ist die Objektgestalt (4) eine Gestaltung wie die in den 16(a) und 16(b) dargestellte. Diese Objektgestalt verfügt über z. B. einen Durchmesser von 54 mm, eine Höhe von 120 mm und eine Dicke von 2,0 mm. Die Objektgestalt (5) ist eine Gestaltung wie die in den 17(a) und 17(b) dargestellte. Zum Beispiel verfügt die Objektgestalt über einen Durchmesser von 150 mm und eine Dicke von 2,0 mm.
Da die Art, gemäß der die Materialien expandieren, von den Gestaltungen der Formgegenstände variiert, müssen die Dampfauslassabschnitte und die Flächen der Form, die mit den Materialien in Kontakt gebracht werden, nach Bedarf geändert werden, jedoch ist das Formungsverfahren im Wesentlichen entsprechend.
(AUSWERTUNG)
Es wurden das Formtrennverhalten und die Gestaltbeibehaltung sowie die Festigkeit, die Konsistenz und das Aussehen der hergestellten Formgegenstände gemessen und bewertet. Die Auswertung der Formbarkeit hinsichtlich der Formgegenstände erfolgte dergestalt, wie es in der Tabelle 7 angegeben ist.
TABELLE 7
Die Auswertung der Eigenschaften der Formgegenstände erfolgte dergestalt, wie es in der Tabelle 8 angegeben ist.
TABELLE 8
Die Bewertung der Formungsgleichmäßigkeit betreffend die Formgegenstände für den Fall, dass mehrere Formen gleichzeitig dazu verwendet wurden, die Gegenstände herzustellen, ist dergestalt, wie es in der Tabelle 9 angegeben ist.
TABELLE 9
Als Nächstes werden einige konkrete Beispiele erläutert.
(BEISPIEL 1)
Als Erstes wird nachfolgend unter Verwendung der 19 bis 21 die Einstellung eines guten Anodenstroms der Oszillator-Vakuumröhre zum Formen durch internes Heizen (Hochfrequenzbereich) erläutert.
Wenn ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der Heizzeit (horizontale Achse) und der Stärke (Ausgangsleistung) des durch die Metallform fließenden Anodenstroms von der Oszillator-Vakuumröhre (vertikale Achse) erstellt wird, existieren Fälle, bei denen, wie es durch die Kurve Z in der 19 dargestellt ist, zu Beginn des Heizvorgangs zuviel Strom fließt, und dieser übermäßige Strom (Ausgangsleistung) kann zu Entladungsfunken, einem Brand des Formgegenstands usw. führen. Zu möglichen Gründen hierfür gehören:

(1) Die Maximalstromstärke ist zu hoch (die Ausgangsleistung ist zu hoch);
(2) Die Materialien in der Metallform liegen in einem instabilen Zustand vor;
(3) Die enthalteneSalzmenge istzu groß; und
(4) Der Druck innerhalb der Metallform ist zu hoch.

In diesen Fällen werden Maßnahmen wie ein Verringern der Ausgangsleistung {wie durch die Kurve A in der 19 dargestellt), ein flacheres Ausbilden der Steigung des Stromzuwachses (wie durch die Kurve B in der 19 dargestellt) usw. ergriffen. Alternativ können, wie es durch die Kurve D in der 20 dargestellt ist, Maßnahmen zum Stabilisieren des Zustands der Inhaltsmaterialien im Anfangsstadium des Heizens durch Hinzufügen eines Inhaltsmaterial-Stabilisierschritts C im Anfangsstadium des Heizens ergriffen werden. Mittels dieser Maßnahmen kann ein übermäßiger Anstieg der Anodenstromstärke kontrolliert werden.
Wie es durch die Kurve E in der 21 dargestellt ist, existieren in der letzten Hälfte des Heizvorgangs Fälle, bei denen der Strom auf einem unnötig hohen leert bleibt, und da die Stromstärke während des Trocknungsstadiums zu hoch ist, können Entladungsfunken, ein Brand des Formgegenstands usw. auftreten. Zu möglichen Gründen hierfür gehören

(1) Die enthaltene Salzmenge ist zu groß;
(2) Die Materialien enthalten eine große Menge an Materialien, die leicht brennen; und
(3) Die Menge an Materialien ist unzureichend.

In diesen Fällen, wie durch die Kurve Z in der 21 dargestellt, werden Maßnahmen zum Verringern der Ausgangsleistung ergriffen. Alternativ können, wie es durch die Kurve F in der 22 dargestellt ist, Maßnahmen ergriffen werden, die dazu dienen, die Zeit zu verlängern, in der die Maximalstromstärke aufrecht erhalten bleibt. Durch diese Maßnahmen kann eine übermäßige Anodenstromstärke in der letzten Hälfte des Heizvorgangs kontrolliert werden.
Durch Ändern des Abstands zwischen dem Eingangs- und Einspeiseabschnitt, der Form und der Größe der Eingangsplatte und der Einspeiseplatte, der Anschlussposition des Einspeiseabschnitts usw. und auch durch Ändern der L- und der C-Komponente kann die den Materialien für die Formgegenstände zugeführte Ausgangsleistung geändert werden.
(BEISPIEL 2)
Spezifikationen für das vorliegende Beispiel waren die folgenden

– Materialgemische: Nr. 1, 2
– Heizverfahren: HC2
– Gestalt der Formgegenstände: (1)

Hierbei wurden eine Eingangsplatte 28 mit einer Länge von 150 mm (in der Laufrichtung der Form während einer Heizbehandlung, einer Höhe von 120 mm, einer Dicke von 3 mm sowie eine Einspeiseplatte 29 mit einer Länge von 800 mm, einer Höhe von 120 mm und einer Dicke von 3 mm verwendet, die so angeordnet waren, wie es in den 6(a) bis 6(c) dargestellt ist. Die Einspeiseplatte 29 wurde so angeordnet, dass Seitenabschnitte 29d so einstellbar waren, dass zwischen ihnen ein geeigneter Zwischenraum vorlag. Unter Variieren der Breite des Raums 30 zwischen der Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 wurde ein Versuch ausgeführt, um die Einflüsse einer Änderung der Raumbreite zu prüfen. Das Ergebnis des Versuchs ist in der folgenden Tabelle 10 angegeben.
TABELLE 10
Wie es in der Tabelle 10 und der 23 dargestellt ist, steigt durch Verengen des Raums der Anodenstrom schneller an, wodurch das Heizen und Trocknen innerhalb einer kürzeren Zeit ausgeführt werden können. Dies zeigt an, dass der Heizwirkungsgrad verbessert ist und elektrische Verluste verringert sind. Das Ergebnis weist auch darauf hin, dass der Formvorgang ausgeführt werden kann, während die Heizbedingungen entsprechend den Heizstadien kontinuierlich und automatisch geändert werden, wenn eine Einspeiseplatte 29 mit einer solchen Struktur verwendet wird, dass der Raum während einer Heizbehandlung allmählich in der Längsrichtung, d. h. in der Laufrichtung der Form, eingestellt wird. Kurz gesagt, können durch Kontrollieren des Raums 30 zwischen Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 die Formungsbedingungen gesteuert werden, um dadurch stabiles und effizientes Formen zu gewährleisten.
(BEISPIEL 3)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden

– Materialgemisch: Nr. 22
– Heizverfahren: HC2
– Gestalt des Formgegenstands: (4)

Hierbei wurden eine Eingangsplatte 28 mit 150 mm Länge, 150 mm Höhe und 3 mm Dicke mit einem Isolierkörper 31 mit 150 mm Länge, 100 mm Höhe und 1 – mm Dicke sowie eine Einspeiseplatte 29 mit einer Länge von 800 mm, einer Höhe von 120 mm und einer Dicke von 3 mm verwendet, wie es in den 11(a) und 11(b) dargestellt ist. Der Isolierkörper 31 wurde aus Teflon (Polytetrafluorethylen) hergestellt. Die Einspeiseplatte 29 wurde so ausgebildet, dass Seitenabschnitte 29d einstellbar waren, damit dazwischen ein geeigneter Zwischenraum vorlag. Das Ergebnis des Versuchs ist in der folgenden Tabelle 11 angegeben.
TABELLE 11
Wie es in der Tabelle 11 und der 24 angegeben ist, steigt der Anodenstrom schneller an, wenn der Isolierkörper 31 im Raum 30 angebracht wird (siehe die 6(b)), was ein Erwärmen und Trocknen innerhalb kürzerer Zeit ermöglicht. Dies weist darauf hin, dass der Heizwirkungsgrad verbessert ist und elektrische Verluste verringert sind. Daher kann ein stabiles und effizientes Formen dadurch ausgewählt werden, dass unter Isolierkörpern 31 mit verschiedenen Isoliereigenschaften ausgewählt wird und diese im Raum 30 zwischen der Einspeiseplatte 29 und der Eingangsplatte 28 angebracht werden und die Formungsbedingungen kontrolliert werden.
(BEISPIEL 4)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden:

In den 25 und 26 ist ein hier verwendetes Verfahren zum Zuführen von Energie zur Metallform 8 veranschaulicht. Die 25 zeigt ein Stadium, in dem die Eingangsplatte 28 und die Einspeiseplatte 29 in starkem Ausmaß miteinander überlappen, während die 26 einen Zustand zeigt, in dem sie mit kleinem Ausmaß miteinander überlappen.
Wie es in den 25 und 26 dargestellt ist, wurde eine 150 mm lange, 20 mm hohe und 3 mm dicke Eingangsplatte 28 in einen Raum 30 zwischen Seitenabschnitten 29d einer 800 mm langen, 120 mm hohen und 3 mm dicken Einspeiseplatte 29 eingefügt. Durch Bewegen der Einspeiseplatte 29 nach oben und unten wurde das Gebiet mit Energiezufuhr, das ein Überlappungsgebiet war, variiert, und es wurden Einflüsse des Änderns des Gebiets mit zugeführter Energie untersucht. Das Versuchsergebnis ist in der folgenden Tabelle 12 angegeben.
Übrigens kann der Oszillator 4 eine Struktur aufweisen, bei der der variable Kondensator 5 und die variable Spule 6 als Regulierschaltung vorhanden sind, wie es in den 1 und 3 dargestellt ist.
Wie es in der Tabelle 12 und der 27 angegeben ist, steigt der Anodenstrom schneller an, wenn das Gebiet mit Energieversorgung, d. h. das Gebiet der mit der Einspeiseplatte 29 überlappenden Eingangsplatte 28 größer ist, wodurch das Heizen und Trocknen innerhalb kürzerer Zeit möglich sind. Dies weist darauf hin, dass der Heizwirkungsgrad verbessert ist und elektrische Verluste verringert sind.
Wenn dagegen das Gebiet mit Energieversorgung verkleinert ist, steigt der Anodenstrom langsamer an, was die anfängliche Leitung verkleinert. Im Ergebnis können bessere Formgegenstände erhalten werden.
Beim vorliegenden Beispiel wird das Gebiet mit Energieversorgung dadurch variiert, dass der Grad der Einführung der Eingangsplatte 28 in die Einspeiseplatte 29 variiert wird, während die Größe der Eingangsplatte 28 nicht variiert wird. Um das Gebiet mit Energieversorgung zu verkleinern, kann jedoch die Größe der Eingangsplatte 28, d. h. deren Fläche, verkleinert werden. Wenn die Größe der Eingangsplatte 28 verkleinert wird, ist es möglich, nicht nur die anfängliche Leitung zu verkleinern, sondern auch die Freisetzung von Wärme von der Metallform 8 über die Eingangsplatte 28 zu verkleinern.
(BEISPIEL 5)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden

Ein hier verwendetes Verfahren zum gleichzeitigen Erwärmen von fünf Metallformen 8 ist in den 28 und 29 veranschaulicht. Mehrere, d. h. fünf in diesem Fall, Metallformen 8 werden in einer Richtung rechtwinklig zur Laufrichtung derselben während einer Heizbehandlung linear ausgerichtet. Die fünf Metallformen 8 werden aneinander befestigt, um dadurch eine zusammengesetzte Form zu bilden.
Bei einem in der 28 dargestellten Beispiel sind fünf Eingangsplatten 28 verwendet, die jeweils mit Formhälften 8a verbunden sind.
Bei einem in der 29 dargestellten Beispiel ist eine Eingangsplatte 28 verwendet, die über eine Elektrode 7a mit fünf Metallhälften 8a verbunden ist.
Alternativ kann eine Anzahl von Eingangsplatten 28 verwendet werden, die kleiner als die Anzahl der Metallformen 8 ist. Genauer gesagt, sind, als Hybridmodifizierung der in den 28 und 29 dargestellten Beispiele, zwei von vier Eingangsplatten 28 an jeweils beliebigen von fünf Formhälften 8a angebracht, so dass den fünf Metallformen 8 Wechselstrom über die Eingangsplatten 28 zugeführt wird.
Alternativ kann eine größere Anzahl von Eingangsplatten 28 verwendet werden als es der Anzahl von Metallformen 8 entspricht. Genauer gesagt, sind mehrere Eingangsplatten 28 an jeder Formhälfte 8a installiert, so dass z. B. Wechselstrom über zehn Eingangsplatten 28 fünf Metallformen 8 zugeführt wird.
Es wurden zwei Typen von Eingangsplatten 28 mit wie folgt verschiedenen Größen auf eine in der Tabelle 13 angegebene Art verwendet ein Typ (KLEIN) war 150 mm lang, 120 mm hoch und 3 mm dick, während der andere (GROSS) 300 mm lang, 120 mm hoch und 3 mm dick war. Es wurde eine Einspeiseplatte 29 mit einer Länge von 800 mm, einer Höhe von 120 mm und einer Dicke von 3 mm verwendet. Das Ergebnis ist in der Tabelle 13 angegeben.
Übrigens kann der Oszillator 4 eine Struktur aufweisen, bei der der variable Kondensator 5 und die variable Spule 6 als Regelschaltung vorhanden sind, wie es in den 1 und 3 dargestellt ist.
Wie es in der Tabelle 13 und der 30 angegeben ist, steigt der Anodenstrom schneller an, wenn die Anzahl der Eingangsplatten 28 erhöht ist, was ein Erwärmen und Trocknen innerhalb kürzerer Zeit ermöglicht. Wenn die Eingangsplatte 28 eine größere Größe aufweist, so dass sie in einem größeren Geriet (Gebiet mit Energiezufuhr) mit der Einspeiseplatte 29 überlappt, kann eine Formbarkeit ähnlich zu der erzielt werden, wenn mehrere Eingangsplatten 28 vorhanden sind.
Wenn mindestens eine Eingangsplatte 28 mit jeder Form 8 kombiniert war, waren die Erwärmungs- und Trocknungszustände der einzelnen Formgegenstände gleichmäßig, was anzeigt, dass das Formen auf beinahe ausgeglichene, wünschenswerte Weise ausgeführt wurde. Wenn die Anzahl der Eingangsplatten 28 klein ist, kann jedoch das Formen nicht auf ausgeglichene Weise ausgeführt werden.
Ferner kann die Eingangsplatte 28 an jeder Position installiert werden, wobei die Position derselben kaum einen Einfluss darauf hat, ob das Formen auf ausgeglichene Weise ausgeführt wird oder nicht.
Durch Verringern der Anzahl der Eingangsplatten 28 können die folgenden Effekte erzielt werden: gute Betreibbarkeit der Vorrichtung; Unterdrücken einer Wärmeabgabe von den Metallformen 8 und Unterdrücken einer anfänglichen Leitung.
Die Hochfrequenz-Ausgangsleistung ist proportional zur Gesamtfläche der Eingangsplatte 28 in Überlappung mit der Einspeiseplatte 29.
(BEISPIEL 6)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden:

– Materialgemisch: Nr. 3
– Heizverfahren: in den Tabellen 14 und 15 veranschaulicht
– Formen von Formgegenständen: (1), (2)

Die Ergebnisse der vorstehend genannten Auswertungen sind die folgenden.
Je höher die Frequenz eingestellt wird, desto kürzer ist die Formungszeit, und es besteht die Tendenz einer Verbesserung der Formbarkeit und der Eigenschaften der Formgegenstände. Wenn jedoch die Frequenz zu hoch eingestellt wird, ist Funkenentladung wahrscheinlich, und es wird schwierig, diese zu kontrollieren.
Wenn die Formungszeit verkürzt wird, expandieren die Materialien schnell, und es besteht die Tendenz, dass der Formgegenstand körperlich schwächer ist. Demgemäß ist es in diesem Fall erforderlich, ein Materialgemisch auszuwählen, das nicht leicht expandiert und bei dem es unwahrscheinlich ist, dass es an seiner Oberfläche Narbenwülste ausbildet.
Wenn externes und internes Heizen kombiniert werden, ist die Formungsdauer merklich verkürzt.
Aus einem Vergleich der Tabelle 14 und 15 ist es ersichtlich, dass es die Schwierigkeit des Anlegens einer Spannung an die Unterteilungsabschnitte erschwert, internes Beheizen zu bewerkstelligen, und die Unterteilungsabschnitte sind unter Umständen nur halb gebacken. Dies beeinträchtigt selbstverständlich die Eigenschaften und die Formbarkeit des Formgegenstands. Da die Unterteilungsabschnitte im Inneren einer der Formhälften eingeschlossen sind, ist es schwierig, wenn eine Spannung an die Metallform angelegt wird, die Spannung an die Unterteilungen anzulegen, und es ist schwierig, internes Heizen herbeizuführen. In einem Fall wie diesem wird, wenn eine Gestaltung über Abschnitte verfügt, die nicht intern erwärmbar sind, im Allgemeinen auch externes Heizen verwendet. Ferner ist es auch erforderlich, zu gewährleisten, dass das Beheizen in diesen Abschnitten mit dem in den intern beheizten Abschnitten gleich ist, was durch Konzipieren der Metallform in solcher Weise erfolgt, dass ihre Dicke in Abschnitten, die nicht intern erwärmt werden, geringer als anderen Stellen ist. Eine andere effektive Maßnahme besteht darin, das Anlegen einer Spannung an die Unterteilungsabschnitte dadurch zu vereinfachen, dass die Anordnung des Isolierabschnitts und des leitenden Körpers in der Nähe der Unterteilungsabschnitte der Materialien eingestellt wird.
(Beispiel 7)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden:

– Materialgemische: Nr. 1 bis Nr. 36
– Objektgestalten: (1) bis (5)
– Heizverfahren: HC2

TABELLE 16
TABELLE 17
Unter Verwendung verschiedener Materialgemische wurde ein Versuch ausgeführt, und es wurden Eigenschaften erhaltener Formgegenstände überprüft. Im Ergebnis wurde, hinsichtlich jedes Materialgemischs, ein Formgegenstand mit hervorragender Formbarkeit und hervorragenden physikalischen Eigenschaften erhalten, wie es in den Tabellen 16 und 17 angegeben ist.
(BEISPIEL 8)
Spezifikationen des vorliegenden Beispiels waren die folgenden:

Die Ergebnisse des Versuchs waren die folgenden.
Beim vorliegenden Beispiel wurde eine Gruppe von fünf Metallformen 8 als eine Einheit behandelt, und es wurden mehrere derartige Einheiten der Reihe nach beheizt.
Die 31 ist eine Schnittansicht einer seriellen Formungsvorrichtung in senkrechter Richtung, und sie erläutert, wie die Metallformen 8 in der seriellen Formungsvorrichtung sequenziell beheizt werden. Hierbei sind 28 zusammengesetzte Formen, von denen jede aus fünf Metallformen 8 besteht, verwendet. Die zusammengesetzten Formen werden durch einen Bandförderer (nicht dargestellt) entlang einem in der 31 dargestellten Kreispfad transportiert. Durch diese Vorgehensweise unterliegen die Materialien. in den Metallformen 8 einer kontinuierlichen und sequenziellen Behandlung, wie Schritt A → Schritt B → Schritt C → Schritt D → Schritt A → Schritt B ... Nicht ausgefüllte Pfeile kennzeichnen die Laufrichtung der Metallformen 8, und die Metallformen 8 werden in einem Zustand in dieser Richtung transportiert, in dem fünf derselben als eine Einheit in einer Reihe aufgereiht sind.
Da der Umlaufpfad in einer vertikalen Ebene positioniert ist, belegt er am Ort, an dem sich die Herstellvorrichtung befindet, nur eine kleine Fläche.
Die Schritte beim Behandlungsprozess sind die folgenden.
Der Schritt A ist ein Materialplatzierschritt. Im Schritt A wird, nachdem ein Paar unterer Formstücke 8b zusammengesetzt wurde, ein Materialgemisch in die Metallform 8 einspeist, und danach werden ein oberes Formstück und die unteren Formstücke geschlossen.
Die Schritte B und C sind Heizschritte. Im Schritt B wird externes Heizen ausgeführt. Im Schritt C wird Hochfrequenzheizen als dielektrisches Heizen ausgeführt. Im Schritt C sind alle im Gebiet für diesen Schritt C vorhandener. Eingangsplatten 28 mit den fünf entsprechenden Einspeiseplatten 29 überlappt, wobei sich jeweilige Zwischenräume dazwischen befinden.
Der Schritt D ist ein Schritt zum Entnehmen von Formgegenständen. Im Schritt D werden die Metallformen 8 geöffnet, und es werden ihnen die Formgegenstände entnommen, wie sie erhalten sind, wenn der Formvorgang durch die obigen Heizschritte abgeschlossen ist.
Diese Schritte bilden einen Formungsprozess, und die Schritte A, B, C, D werden in dieser Reihenfolge kontinuierlich ausgeführt. Anders gesagt, liegen eine Position für den Schritt D, der der abschließende Schritt unter Verwendung der Metallformen 8 ist, und eine Position für den Schritt A, der der erste Schritt unter Verwendung der Metallformen 8 ist, im Umlaufpfad benachbart zueinander. Daher werden die Metallformen 8 nach dem Schritt D, die sich in geöffnetem Zustand befinden, entlang dem Umlaufpfad rasch zur Position für den Schritt A bewegt, und ohne Verzug wird darin das Materialgemisch für die als Nächstes zu formenden Formgegenstände platziert.
Die Einspeiseplatte 29 ist U-förmig ausgebildet, wie es in der 31 dargestellt ist, um entlang dem Umlaufpfad bereitgestellt zu werden. Fünf derartige Einspeiseplatten 29 sind parallel zum Umlaufpfad angeordnet. Daher werden die Metallformen 8 im Schritt B und im Anfangsstadium des Schritts C in horizontaler Richtung bewegt. Im mittleren Stadium des Schritts C werden die Metallformen 8 um 180° gedreht, wobei als Achse eine Linie verwendet wird, die die fünf Metallformen 8 in einer Einheit verbindet, wodurch im Vergleich zum vorigen Zustand die Oberseite nach unten kommt. Durch Ausführen einer U-Kehre werden die Metallformer. 8 einem Endstadium des Schritts C und dann dem Schritt D unterzogen. Im Schritt D werden fertiggestellte Formgegenstände entladen, und danach laufen die Metallformen 8, die erneut um 180° gedreht wurden, zum Schritt A. So werden die Metallformen 8 im Kreis geführt.
Die Eingangsplatten 28 und die Einspeiseplatten 29 werden nicht in direkten Kontakt miteinander gebracht, wenn die Metallformen 8, nach dem Schritt B, im Schritt C dielektrischer Beheizung unterzogen werden, bei der die Einspeiseplatten 29 verwendet werden. Daher treten keine Funkenentladung und dergleichen auf. Dies ermöglicht es, den Einspeiseplatten 29 im Schritt C dauernd einen Wechselstrom zuzuführen. Im Ergebnis kann eine effiziente Serienbearbeitung realisiert werden.
Übrigens kann der Oszillator 4 eine Struktur aufweisen, bei der der variable Kondensator 5 und die variable Spule 6 als Regelschaltung vorhanden sind, wie es in den 1 und 3 dargestellt ist.
Wie es in den 32(a) und 32(b) dargestellt ist, werden die Metallformen 8 bereitgestellt, d. h. die die Metallformen 8 bildenden Formhälften 8a und 8b. Die 32(a) zeigt einen zugehörigen Zustand für Schritte B und C, in denen die Metallformen 8 geschlossen sind, während die 32(b) einen zugehörigen Zustand im Schritt D zeigt, in dem die Metallformen 8 offen sind.
Hierbei werden fünf der Metallformen 8 als eine Einheit behandelt, wie oben beschrieben, und die eine Einheit bildenden Metallformen 8 werden in einer Richtung rechtwinklig zur Laufrichtung derselben während der Heizbehandlung aufgereiht und aneinander befestigt, um dadurch eine zusammengesetzte Form zu bilden. Es ist zu beachten, dass die Metallformen 8 nicht notwendigerweise in einer Querreihe aufgereiht werden müssen, sondern dass sie auf beliebige Weise angeordnet werden können, vorausgesetzt, dass die Positionsbeziehung der Metallformen 8 in der Einheit gleichmäßig ist.
Jede untere Formhälfte 8b ist in zwei Teile unterteilt, und entsprechende fünf Teile in einer Einheit sind kombiniert, um dadurch ein Element zu bilden, das nachfolgend als unteres Formhälftenteil 8b bezeichnet wird.
Um die Metallformen 8 durch den oben genannten Bandförderer (nicht dargestellt) oder dergleichen entlang dem Umlaufpfad zu bewegen, ist eine Gleitschiene 32 vorhanden. Die Gleitschiene 32 dient zum Halten und Transportieren der Metallformen 8, und sie ist mit einer Gestalt ausgebildet, die sich in einer Richtung rechtwinklig zur Laufrichtung der Metallformen 8 erstreckt. An der Gleitschiene 32 ist eine Führung 36 verstellbar so vorhanden, dass sie sich in der Längsrichtung der Gleitschiene 32 nach oben und unten bewegt. Die Führung 36 ist mit einem Halter 35 versehen, an dem die Eingangsplatten 28 und die Metallhälften 8a installiert sind, wobei sich jeweilige Isolierkörper 8c dazwischen befinden, die später beschrieben werden.
Beim Formvorgang wird das Materialgemisch im Schritt A (siehe die 31) in den Metallformen 8 platziert, die fünf Formhälften 8a werden durch den Halter 35 gehalten, und die Formhälften 8a und die Formhälftenteile 8b werden durch eine Verriegelung 34 verklemmt. So wird das Schließen der oberen Formhälften 8a und der unteren Formhälftenteile 8b ausgeführt.
Der Isolierkörper 8c wird zwischen den Formhälften 8a und dem Träger 35 installiert, und dadurch liegen alle Elemente außer den Eingangsplatten 28 und den oberen Formhälften 8a auf der Masseseite. Daher können das Schließen der oberen Formhälften 8a und der unteren Formhälftenteile 8b leicht ausgeführt werden.
Nach dem Schließen werden die Metallformen 8 dem externen Heizen (Schritt B) und dem Hochfrequenzheizen (Schritt C) unterzogen. Durch diese Schritte wird das Materialgemisch erwärmt und getrocknet, und innerhalb der Metallform 8 werden Formgegenstände geformt.
Nach den Heizschritten wird die Verriegelung 34, im Schritt D, entriegelt, und der Halter 35 wird durch die Gleitschiene 32 nach oben geführt. Durch Abtrennen der unteren Formhälftenteile 8b werden die in der 31 dargestellten Formgegenstände 33 dem Inneren entnommen.
Die 33 und 34 sind erläuternde Ansichten zum Veranschaulichen von Beispielen für die Beziehung zwischen einem Eingangsabschnitt 28 und einem Einspeiseabschnitt 29 zur Verwendung bei der in der 31 dargestellten seriellen Formungsvorrichtung, wenn der darin verwendete Einspeiseabschnitt 29 gedanklich gerade ausgeführt ist. Die 33 und 34 sind Ansichten, wie sie erhalten werden, wenn die Eingangsplatten 28 und die Einspeiseplatte 29 im Schritt C ausgehend vom Umlaufzentrum des in der 31 dargestellten Umlaufpfads betrachtet werden. Ein Hohlpfeil kennzeichnet die Laufrichtung der Metallformen B.
Wie es in den 33 und 34 dargestellt ist, ist der Schritt C in einen anfänglichen Unterschritt Ca, einen mittleren Unterschritt Cb und einen abschließenden Unterschritt Cc unterteilt, die in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. In jedem Unterschritt ist der Raum 30 zwischen der Eingangsplatte 28 und der Einspeiseplatte 29 ein anderer. So wird die Leistungssteuerung durch allmähliches Ändern des Raums 30 abhängig von den Unter schritten ausgeführt.
Im Allgemeinen ist, nachdem das Materialgemisch in den Metallformen 8 platziert wurde, die Entwässerung fortgeschritten, wenn die Formung fortgeschritten ist, und der Flüssigkeitsgehalt im Materialgemisch nimmt ab. Daher nimmt auch die Dielektrizitätskonstante innerhalb der Metallformen 8 allmählich ab. Dann wird bei den in den 33 und 34 dargestellten Konstruktionen der Raum 30 entsprechend dem Zustand des Materialgemischs in jedem Stadium eingestellt, so dass der von der Wechselstromquelle zugeführte Strom kontrolliert wird. Die 33 zeigt ein Beispiel, bei dem der Raum 30 im mittleren Stadium des Formvorgangs am meisten eingeengt ist, so dass die zugeführte Leistung im mittleren Formungsstadium am größten ist. Die 34 zeigt ein Beispiel, bei dem der Raum 30 bei fortschreitender Formung allmählich verkleinert wird, damit die zugeführte Leistung einhergehend mit dem Fortschreiten des Formvorgangs allmählich zunimmt.
Ferner sind im Fall der in den 1 bis 4 dargestellten Regelschaltungen zum geeigneten Zuführen von Strom entsprechend einer Änderung der Dielektrizitätskonstante aufgrund von Änderungen im Zustand der Materialien, zusätzlich zum einfachen Ändern der Stärke der zugeführten Leistung, getrennte Schwingkreise entsprechend den jeweiligen Schritten erforderlich. Jedoch kann beim vorliegenden Beispiel, bei dem der Raum zwischen der Einspeiseplatte 29 und der Eingangsplatte 28 geändert wird, der optimale Strom entsprechend den jeweiligen Schritten von einem Schwingkreis geliefert werden. Der Raum zwischen der Einspeiseplatte 29 und der Eingangspatte 28 wird allmählich geändert, wie in den 33 und 34, jedoch sind auch andere Verfahren wirkungsvoll. Zum Beispiel kann ein Isolierkörper zwischen die Einspeiseplatte 29 und die Eingangsplatte 28 im Stadium des Erhöhens der zugeführten Leistung eingeführt werden, oder das Gebiet der Eingangsplatte 28 mit zugeführter Energie, das mit der Einspeiseplatte 29 überlappt, kann allmählich verändert werden.
Ferner können die Einspeiseplatten 29 der Metallformen 8 in einer Einheit verschiedene Strukturen aufweisen, einschließlich der in den 33 und 34 dargestellten Strukturen, und andere. Zum Beispiel können bei fünf Metallformen 8 in einer Einheit Einspeiseplatten 29 einer speziellen Struktur für die Metallformen 8 am rechten und linken Ende verwendet werden, und Einspeiseplatten 29 anderer Strukturen können für die anderen drei Metallformen 8 verwendet werden.
In den Fällen der in den 1 bis 4 dargestellten Regelschaltungen kann die Stärke des Stroms kontrolliert werden, wenn nur eine Metallform 8 vorhanden ist. Um jedoch tatsächlich jeweilige Stromstärken hinsichtlich mehrerer Metallformen 8 in einer zusammengesetzten Form beim vorliegenden Beispiel genau zu kontrollieren, sind getrennte Schwingkreise entsprechend den Positionen der Objekte für die Stromversorgung erforderlich. Zum Beispiel müssen im Fall der in den 32(a) und 32(b) dargestellten fünf Metallformen 8 gesonderte Schwingkreise entsprechend Positionen der Objekte der Stromzufuhr verwendet werden, wie rechtes Ende, zweite von rechts, Mitte, zweite von links und linkes Ende. Daher ist die Steuerung zum Erzielen eines Formvorgangs auf gut ausgeglichene Weise hinsichtlich der Metallformen schwierig.
Demgegenüber ist beim Verfahren des vorliegenden Beispiels nur ein Schwingkreis (Oszillatoreinheit) 4 erforderlich, und das Verfahren ist ausreichend effektiv, so dass ein Formvorgang hinsichtlich der Metallformen in einer zusammengesetzten Form auf gut ausgeglichene Weise ausgeführt wird.
Durch das Verfahren wurden Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften erzielt, die denen der Beispiele 3 und 5 im Wesentlichen gleich waren.
Übrigens muss die Ausgangsleistung des Schwingkreises 4 erhöht werden, wenn die Anzahl der Metallformen 8 an der Leitung zunimmt.
Die Heizsteuerung hängt stark von der Form der Formgegenstände und dem Materialgemisch für dieselben ab, und der Heizvorgang sollte nicht nur durch das durch die 33 und 34 veranschaulichte Verfahren kontrolliert werden.
Wie oben beschrieben, ist das erste erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: (a) Platzieren biologisch abbaubarer Materialien in einer Form aus einer ersten und einer zweiten leitenden Formhälfte und einem Isolierabschnitt dazwischen, und (b) Zuführen eines Wechselstroms von einer Wechselstromquelle zu den beiden Formhälften, um so die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren, wobei (i) die erste Formhälfte mit einem leitenden Eingangsabschnitt versehen ist, (ii) parallel zum Eingangsabschnitt ein leitender Einspeiseabschnitt so vorhanden ist, dass er nicht mit dem Eingangsabschnitt in Kon takt steht; und (iii) im Schritt (b) die Materialien durch dielektrische Heizung dadurch erwärmt und expandiert werden, dass die die Materialien enthaltende Form in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird und von der Wechselstromquelle ein Wechselstrom über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt dadurch zugeführt wird, dass ein elektrisches Feld in einer die Bewegungsrichtung der Form schneidenden Richtung angelegt wird.
Die erste Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist durch Folgendes gekennzeichnet: (1) eine Form aus einer ersten und einer zweiten leitenden Formhälfte und einem Isolierabschnitt dazwischen, in der biologisch abbaubare Materialien platziert werden, (2) eine Wechselstromquelle zum Zuführen von Wechselstrom zu den beiden Formhälften, um die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren, (3) einen leitenden Eingangsabschnitt an der ersten Formhälfte und (4) einen leitenden Einspeiseabschnitt parallel zum Eingangsabschnitt in solcher Weise, dass er mit diesem in Kontakt steht, wobei, während die die Materialien enthaltende Form in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird, ein Wechselstrom von der Stromquelle über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt dadurch den beiden Formhälften zugeführt wird, dass ein elektrisches Feld in einer die Bewegungsrichtung der Form schneidenden Richtung angelegt wird.
Beim oben genannten Verfahren und der Anordnung stehen die Formen nicht in direktem Kontakt mit den Elektroden. Daher ist Massenherstellung durch seriellen Betrieb möglich, und es können Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften hergestellt werden.
Das zweite Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist das erste Verfahren, bei dem der Einspeise- und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass ein Gebiet, in dem die beiden einander überlappen, variiert, während die Form bewegt wird.
Die zweite Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist die erste Vorrichtung, bei der der Einspeise- und der Eingangsabschnitt so solche Formen aufweisen, dass ein Gebiet, in dem sie einander überlappen, variiert, während die Form bewegt wird.
Durch das vorstehend genannte Verfahren und die Anordnung kann zusätzlich zum Effekt des ersten Verfahrens und der ersten Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. Besonders das Einstellen der Ausgangsleistung kann abhängig vom Stadium der Heizbehandlung wie beabsichtigt leicht ausgeführt werden, und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften können hergestellt werden.
Das dritte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist das erste Verfahren, bei dem der Einspeise- und der Eingangsabschnitt so ausgebildet sind, dass die Breite eines zwischen ihnen ausgebildeten Raums, wenn sie einander überlappen, variiert, wenn die Form bewegt wird.
Ferner ist die dritte Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände die erste Vorrichtung, bei der der Einspeise- und der Eingangsabschnitt solche Formen aufweisen, dass die Breite eines zwischen ihnen gebildeten Raums, wenn sie einander überlappen, variiert, während die Form bewegt wird.
Beim vorstehend angegebenen Verfahren und der Anordnung kann zusätzlich zum Effekt des ersten Verfahrens und der ersten Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass eine Einstellung der Ausgangsleistung abhängig vom Stadium der Heizbehandlung leicht wie beabsichtigt ausgeführt werden kann und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften hergestellt werden können.
Das vierte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist eines der Verfahren 1 bis 3, bei dem ein Isolierkörper in einem Raum angebracht wird, wie er zwischen dem Eingangs- und dem Einspeiseabschnitt ausgebildet wird, wenn diese einander überlappen, während sich die Form bewegt.
Ferner ist die vierte Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände eine beliebige gemäß dem Verfahren 1 bis 3, bei der ein Isolierkörper in einem Raum angebracht wird, der zwischen dem Eingangs- und dem Einspeiseabschnitt ausgebildet wird, wenn diese einander überlappen, während die Form bewegt wird.
Durch das oben genannte Verfahren und die Anordnung kann zusätzlich zu Effekt des Verfahrens 1 bis 3 und der Vorrichtungen 1 bis 3 der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass effizienteres Erwärmen und Trocknen ausgeführt werden können.
Außerdem wird durch geeignetes Variieren der dielektrischen Eigenschaften des Isolierkörpers die Einstellung der Wärmeexpansion und der Ansteuerung leicht ausgeführt. D. h., dass dann, wenn der Eingangs- und der Einspeiseabschnitt bewegt werden, leitende Teile derselben nicht in direkten Kontakt miteinander gebracht werden und sie so bewegt werden, dass zwischen ihnen ein geeigneter Abstand erhalten bleibt, da der Isolierkörper im Raum vorhanden ist. Aus diesem Grund kann zusätzlich zum Effekt des ersten bis dritten Verfahrens und der ersten bis dritten Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass Funkenentladung und dergleichen effektiver verhindert werden und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften auf stabilere Weise hergestellt werden.
Das fünfte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist ein beliebiges der Verfahren 1 bis 4, bei dem externes Heizen in Kombination mit dielektrischem Heizen angewandt wird, um die Materialien zu erwärmen.
Durch das oben genannte Verfahren kann zusätzlich zum Effekt eines der Verfahren 1 bis 4 der folgende Effekt dadurch erzielt werden, dass externe Heizung in Kombination mit anderen Heizverfahren angewandt wird. D. h., dass die Formungszeit weiter verkürzt wird. Ferner kann das Heizen selbst dann ausgeführt werden, wenn es schwierig ist, ein Erwärmen unter Verwendung der anderen oben genannten Heizverfahren wegen komplizierten Strukturen, wie einer parallelen Überkreuzungsstruktur oder einer Struktur mit Unterteilungen, zu erzielen, bei denen es schwierig ist, einander gegenüber stehende Elektroden anzubringen, wodurch es schwierig ist, eine Spannung anzulegen. In diesem Fall ist es ausreichend, nur diejenigen Abschnitte von außen zu erwärmen, die unter Verwendung der anderen oben genannten Heizverfahren schwierig zu erwärmen sind, und demgemäß kann die Konstruktion der externen Heizvorrichtung einfacher als dann gemacht werden, wenn alleine durch externes Heizen geformt wird. Ferner können die Temperatureinstellbedingungen für externes Heizen gegenüber denen gelindert werden, wenn alleine durch externes Heizen geformt wird. So ist es möglich, einen gewünschten End-Formgegenstand innerhalb eines großen Temperaturbereichs bei externer Heizung, wie "von 100°C bis 230°C", zu erhalten. Demgemäß kann die Konstruktion der externen Heizvorrichtung im Vergleich zum Formen alleine durch externes Heizen weiter vereinfacht werden.
Das sechste Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist ein beliebiges der verfahren 1 bis 5, bei dem die Materialien eine Zusammensetzung mit einem Gewichtsverhältnis von 0 bis 100 Weizen, 10 bis 200 Stärke, 0 bis 10 Salz und 70 bis 240 Wasser aufweisen, wobei Wasser 30 % bis 70 % des Gesamtgewichts ausmacht.
Es ist bevorzugter, dass Wasser 40 % bis 60 % des Gesamtgewichts ausmacht. Ferner können im Fall des Herstellens von Behältern oder Polstermaterialien Zusatzmaterialien nach Bedarf unter Stärke/Flexibilität verleihenden Stoffen, Farbstoffen, Formtrennmitteln, Schäumungsmitteln, Wasserbeständigkeit verleihenden Stoffen usw. ausgewählt werden und den vorstehend genannten Materialien mit einem Gewichtsverhältnis von 0 bis 22 Teilen zugesetzt werden. Im Fall des Herstellens geformter, gebackener Snacks können Zusatzmaterialien, die nach Bedarf aus Zucker, Geschmacksstoffen, Treibmitteln, Farbstoffen, Aromastoffen, Ölen und Emulgatoren usw. ausgewählt werden, den vorstehend genannten Materialien mit einem Gewichtsverhältnis von 5 bis 72 Teilen zugesetzt werden.
Das siebte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist eines der Verfahren 1 bis 6, bei dem der Formgegenstand eine Dicke von 1 mm bis 50 mm aufweist.
Das vorstehend genannte Verfahren kann bei einer Vielzahl von Gestaltungen angewandt werden, und hinsichtlich nicht nur dünnen Formgegenständen sondern auch dicken, und es können Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften hergestellt werden.
Das achte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist eines der Verfahren 1 bis 7, bei dem mehrere Formen gleichzeitig beheizt werden.
Die fünfte Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände entspricht einem beliebigen der Verfahren 1 bis 4, bei dem als Form eine zusammengesetzte Form aus mehreren Formen verwendet wird, wobei die mehreren Formen aneinander befestigt sind, um gleichzeitig beheizt zu werden.
Beim oben genannten Verfahren und der Vorrichtung werden die Formhälften gepaart, und Energie kann gleichzeitig nicht nur dem Paar, sondern auch mehreren anderen Paaren von Formhälften zugeführt werden. Demgemäß kann zusätzlich zum Effekt des ersten bis siebten Verfahrens und der ersten bis vierten Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass Erwärmen und Trocknen auf stabile und effiziente Weise innerhalb eines kleinen Raums realisiert werden und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften erhalten werden.
Das neunte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist das achte Verfahren, bei dem sich die Anzahl der Formen von der Anzahl der Paare von Eingangs- und Einspeiseabschnitten, wie sie zum Beheizen der Form verwendet werden, unterscheidet.
Ferner ist die sechste Formungsvorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände die fünfte Vorrichtung, bei der die Anzahl der Formen in der zusammengesetzten Form von der Anzahl der Paare aus Eingangs- und Einspeiseabschnitten, wie zum Beheizen der zusammengesetzten Form, verwendet, verschieden ist.
Beim vorstehend genannte Verfahren und der Vorrichtung ist es möglich, dass nicht nur ein Paar von Eingangs- und Einspeiseabschnitten hinsichtlich eines Paars von Formhälften vorhanden ist, sondern es ist auch möglich, dass hinsichtlich mehrerer Paare von Formhälften mehrere Paare von Eingangs- und Einspeiseabschnitten, die mit größerer oder kleinerer Anzahl der Paare von Formhälften vorliegen können, vorhanden sind. Ferner können die Eingangs- und Einspeiseabschnitte an beliebigen Positionen an der Gruppe von Formen vorhanden sein. Dadurch kann zusätzlich zum Effekt des achten Verfahrens und der fünften Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass gute Betreibbarkeit sowie effizientes Erwärmen und Trocknen erzielt werden und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften erhalten werden.
Das zehnte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist ein beliebiges der Verfahren 1 bis 9, bei dem mehrere Formen sequenziell bewegt und dielektrischer Heizung unterworfen werden, so dass die Formgegenstände sequenziell erzeugt werden.
Bei diesem Verfahren werden die mehreren Formen sequenziell bewegt und dielektrischer Heizung unterworfen. Daher werden, unmittelbar nachdem Formgegenstände nach der Fertigstellung aus den Formen entnommen wurden, die Materialien für den nächsten Formungsvorgang in den leeren Formen platziert und das dielektrische Heizen wird erneut gestartet. So können Formgegenstände kontinuierlich hergestellt werden. Dadurch kann zusätzlich zum Effekt des ersten bis neunten Verfahrens der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass Massenherstellung biologisch abbaubarer Formgegenstände möglich ist und Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften hergestellt werden.
Das elfte Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände ist ein beliebiges der Verfahren 1 bis 10, bei dem der Wechselstrom eine Frequenz von 1 MHz bis 100 MHz aufweist.
Ferner ist die siebte Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände eine beliebige der ersten bis sechsten Vorrichtung, bei der der Wechselstrom eine Frequenz von 1 MHz bis 100 MHz aufweist.
Beim vorstehenden Verfahren und der Anordnung kann zusätzlich zum Effekt des ersten bis zehnten Verfahrens und der ersten bis sechsten Vorrichtung der folgende Effekt erzielt werden. D. h., dass Formgegenstände mit hervorragenden Formungs- und physikalischen Eigenschaften hergestellt werden.
Die Ausführungsformen und konkreten Realisierungsbeispiele, wie sie in der vorstehenden detaillierten Erläuterung der Erfindung erörtert sind, dienen lediglich zum Veranschaulichen des technischen Inhalts der Erfindung, die nicht innerhalb der Grenzen derartiger konkreter Beispiele interpretiert werden soll, sondern die vielmehr mit vielen Variationen anwendbar sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die unten dargelegten Patentansprüche definiert ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Mit dem vorliegenden verfahren und der vorliegenden Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände kann eine Bogenladung verhindert werden, wie sie durch den Kontakt einer Form mit einer Elektrode hervorgerufen wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände, mit den folgenden Schritten: – Platzieren biologisch abbaubarer Materialien in einer Form (8) mit einer ersten und einer zweiten leitenden Formhälfte (8a, 8b) und einem dazwischen liegenden Isolierabschnitt (8c); und – Anlegen eines Wechselstroms von einer Wechselstromquelle an die Formhälften, um so die Materialien durch dielektrische Heizung zu erwärmen und zu expandieren; wobei – die erste Formhälfte mit einem leitenden Eingangsabschnitt (28) versehen ist; – ein leitender Einspeiseabschnitt (23) parallel zum Eingangsabschnitt so vorhanden ist, dass er mit diesem nicht in Kontakt steht; und – im Schritt des Anlegens eines Wechselstroms die Materialien durch dielektrisches Heizen erwärmt und expandiert werden, wobei die die Materialien einhaltende Form in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird und der Wechselstrom von der Wechselstromquelle über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt dadurch zugeführt wird, dass ein elektrisches Feld in einer Richtung angelegt wird, das die Bewegungsrichtung der Form schneidet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass ein Gebiet, in dem sie einander überlappen, variiert, wenn die Form bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass die Breite eines zwischen ihnen ausgebildeten Raums, während sie einander überlappen, variiert, wenn die Form bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass der Zwischenraum einmal enger und danach breiter wird, wenn die Form bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass der Raum breiter wird, wenn die Form bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt so angeordnet sind, dass der Raum enger wird, wenn die Form bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in einem zwischen dem Eingangsabschnitt und dem Einspeiseabschnitt ausgebildeten Raum, wenn diese einander überlappen, während die Form bewegt wird, ein isolierender Körper vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem externe Erwärmung in Kombination mit der dielektrischen Erwärmung angewandt wird, um die Materialien zu erwärmen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Materialien eine Zusammensetzung mit einem Gewichtsverhältnis von 0 bis 100 Weizen, 10 bis 200 Stärke, 0 bis 10 Salz und 70 bis 240 Wasser aufweisen, wobei Wasser gewichtsbezogen 30 % bis 70 % des Gesamten ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem innerhalb der Zusammensetzung der Materialien Wasser gewichtsbezogen 40% bis 60% ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Formgegenstand eine Dicke _von 1 mm bis 50 mm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Formen gleichzeitig erwärmt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Anzahl der gleichzeitig erwärmten Formen von der Anzahl der zum Erwärmen derselben verwendeten Paare an Eingangsabschnitten und Einspeiseabschnitten verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Anzahl der Paare von Eingangsabschnitten und Einspeiseabschnitten kleiner als die Anzahl der Formen in einer zusammengesetzten Form ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Anzahl der Paare der Eingangsabschnitte und der Einspeiseabschnitte größer als die Anzahl der Formen in einer zusammengesetzten Form ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die mehreren Formen sequenziell bewegt und dielektrischer Erwärmung unterzogen werden, so dass die Formgegenstände sequenziell erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem mehrere der Formen in einer vertikalen Ebene bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Wechselstrom eine Frequenz von 1 MHz bis 100 MHz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erwärmen der Materialien so ausgeführt wird, dass als Masseseite diejenige der ersten und zweiten Formhälfte verwendet wird, die über mehr spitz zulaufende Gebiete als die andere derselben verfügt.
Vorrichtung zum Herstellen biologisch abbaubarer Formgegenstände, mit: – einer Form (8) mit einer ersten und einer zweiten Formhälfte (8a, 8b) und einem Isolierabschnitt (8c) dazwischen, in der biologisch abbaubare Materialien (9) platziert werden können; – einer Wechselstromquelle zum Zuführen von Wechselstrom zwischen den beiden Formhälften, um die Materialien durch dielektrische Erwärmung zu erwärmen und zu expandieren; – einem leitenden Eingangsabschnitt (28) an der ersten Formhälfte und – einem leitenden Einspeiseabschnitt (29), der parallel zum Eingangsabschnitt so vorhanden ist, dass er mit diesem nicht in Kontakt steht und der dazu geeignet ist, während die die Materialien (9) enthaltende Form (8) in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird, über den Einspeiseabschnitt und den Eingangsabschnitt den beiden Formhälften einen Wechselstrom von der Spannungsquelle durch Anlegen eines elektrischen Felds in einer die Bewegungsrichtung der Form schneidenden Richtung zuzuführen, wobei der Eingangsabschnitt (28) in Kombination mit der Form (8) bewegt werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass – die erste und die zweite Formhälfte leitend sind und – der Einspeiseabschnitt (29) entlang einem Teil eines Pfads vorhanden ist, entlang dem die die Materialien enthaltende Form bewegt wird, während dielektrisches Erwärmen ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der der Einspeiseabschnitt und der Eingangsabschnitt solche Formen aufweisen, dass ein Gebiet, in dem sie einander überlappen, variiert, wenn die Form bewegt wird.