WO2019025087A1 - Device and method for producing a particle foam part - Google Patents

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WO2019025087A1
WO2019025087A1 PCT/EP2018/067541 EP2018067541W WO2019025087A1 WO 2019025087 A1 WO2019025087 A1 WO 2019025087A1 EP 2018067541 W EP2018067541 W EP 2018067541W WO 2019025087 A1 WO2019025087 A1 WO 2019025087A1
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steam
mold
supply line
pressure
control valve
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PCT/EP2018/067541
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Norbert Reuber
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Kurtz Gmbh
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    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for producing a particle foam part, with which foam particles are welded together in a mold with the addition of steam to a particle foam part.
  • Methods and apparatus for producing particle foam parts in a mold, wherein the foam particles are welded together by supplying steam for example, from WO2014 / 128214 AI, WO2015 / 097075 AI and WO2016 / 083464 AI show.
  • Steam is generated in a steam generator, the mold, which is filled with the foam particles, supplied, wherein the steam, the foam particles heated so that they weld together.
  • the cooled vapor is then discharged to the environment.
  • a transverse reduction is carried out, in which the steam is first passed from one mold half of the mold to another mold half of the mold through a mold space and then passed in the opposite direction through the mold space.
  • a very uniform welding of the particle foam part is achieved.
  • DE 38 36 875 AI discloses a method for producing moldings from expandable plastic particles.
  • the method is characterized in that the cooling of the actual mold wall parts is carried out by evaporation of condensate formed from water vapor.
  • the condensate comes from the steam introduced for welding and it evaporates again by evacuating the steam chamber.
  • DE 21 29 046 A discloses a method for producing moldings from foamable thermoplastic material. It is characterized by the fact that the mold walls are heated and cooled on the outside with liquid heat transfer medium. In the interior of the mold, steam is introduced, which is separated from the heating and cooling system of the mold outer walls.
  • CN 20 35 10 58 2 U discloses a waste heat recovery system for a semi-automatic molding machine.
  • the system includes upper and lower molds with the drain and outlet tubes connected to the upper and lower molds.
  • the steam can be sucked off and passed into a heating device, where it is then heated up again.
  • the invention has for its object to provide an apparatus and a method for producing a particle foam part, in which foam particles are welded by means of steam, compared to conventional devices and methods, the energy used is used efficiently and can be produced without sacrificing quality particle foam parts.
  • the device according to the invention for producing a particle foam part comprises
  • the device is characterized in that the steam discharge is coupled to a steam injector nozzle to the steam supply line, so that at least a portion of the steam derived from the mold is fed back into the steam supply line.
  • the steam line is coupled directly to the steam supply line so that the steam derived from the mold is not returned via the steam source.
  • the steam generated by the steam source is generally hotter than desired for welding the foam particles.
  • This steam generated by the source is hereinafter referred to as "live steam.”
  • Steam injector nozzles are normally used to supply steam to a liquid stream to heat the liquid stream.
  • the steam injector nozzle is used to supply "cool steam” to a stream of live steam to thereby provide saturated steam at as optimum a temperature as possible or optimal pressure for welding the foam particles.
  • the steam injector nozzle is preferably formed as a Venturi nozzle for accelerating the flow of steam provided by the steam source and has a branch conduit which opens into the region of accelerated vapor flow to supply the steam derived from the mold. Due to the high flow velocity of the accelerated vapor stream, the vapor derived from the mold mixes very well with the stream of live steam.
  • a Venturi nozzle enclosing annular channel is formed, which is connected to the branch line, so that the derived from the mold cool steam is supplied at the entire circumference of the stream of live steam and mixed with this.
  • the steam discharge leading away from the mold preferably branches to a steam outlet at which steam can be released to the environment.
  • An output control valve may be provided such that the ratio between the steam supplied to the steam injector nozzle and the steam outlet is adjustable.
  • the output control valve can be designed as a manually adjustable throttle valve, with which a certain ratio between the steam injector nozzle and the steam outlet zuleitmilaen steam is adjusted.
  • the output control valve may also be a throttle valve biased by a controller which automatically adjusts the ratio between the steam supplied to the steam injector nozzle and the steam outlet to the current one. adapted operating state of the device and / or adjusts according to a control specification of a central control device.
  • a condensate separator is preferably provided to separate the condensate contained in the steam discharged from the mold from the steam.
  • a filter may be provided to filter out plastic particles entrained by the foam particles in the mold.
  • the mold is preferably formed from two mold halves and the steam can be passed from the first to the second mold half and vice versa from the second to the first mold half, wherein each mold half has a vapor discharge.
  • a back pressure valve for controlling a back pressure in the respective mold half.
  • the use of such dynamic pressure valves is particularly useful for welding plastics having a temperature of at least 110 ° C and preferably at least 120 ° C, because such a dynamic pressure ensures that a correspondingly high temperature is maintained in the mold.
  • a pressure and / or a temperature sensor may be arranged to measure the pressure and / or the temperature of the steam supplied to the mold.
  • a control device can control, based on the measured pressure or on the basis of the measured temperature, a supply control valve arranged in the steam supply line such that the steam at the desired temperature or at the desired pressure is supplied to the mold.
  • the pressure and / or temperature sensor is preferably arranged either in the mold or in the steam supply line in the section between the last direction of pressure reducing element, such as the Dampfinjektordüse or the feed control valve and the mold.
  • the supply control valve may be disposed in the steam supply line in the region between the steam source and the steam injector nozzle.
  • the invention relates to a method for producing a particle foam part in which a mold is supplied with steam for welding foam particles therein to a particle foam part, the steam is discharged from the mold and at least a portion of the vapor derived from the steam source supplied live steam is mixed.
  • the vapor derived condensate derived from the mold is separated and separated from the circuit.
  • a device is preferably used, as explained above.
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of a device for producing a particle foam part in a block diagram
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an apparatus for producing a particle foam part in a block diagram.
  • a device 1 for producing a particle foam part comprises a mold 2, a steam generator 3, which acts as a steam source for generating steam, a steam supply line 4, which leads from the steam generator 3 to the mold 2 to supply steam for welding foam particles to the mold 2 and a Steam discharge 5, which leads away from the mold to divert the spent steam from the mold ( Figure 1).
  • the mold is formed from two mold halves 6, 7, between which a mold space 8 is limited.
  • the mold 2 is connected via a Greinjektor and a filling line with a foam particle reservoir to supply the mold 2 foam particles.
  • a separate steam discharge 5/1 and 5/2 is provided for each mold half 6, 7.
  • a filter 9/1 and 9/2 is provided in the two steam outlets 5/1 and 5/2.
  • a Kondensatabscheider 10/1 or 10/2 in the two steam outlets 5/1 and 5/2.
  • the two steam discharges 5/1 and 5/2 lead after the condensers 10/1 and 10/2 to a common point and as a common steam discharge 5 to a Dampfinjektordüse 11, which is arranged in the steam supply line 4.
  • the steam discharge line 5 is thus arranged directly on the steam supply line 4 through the steam injector nozzle 11.
  • a control valve 30 is provided adjacent to the common point 30 with a corresponding actuator 31, with which the steam flow through the steam discharges 5/1 and 5/2 on the condensate 10/1 and 10/2 can be controlled.
  • the steam injector nozzle 11 is a Venturi nozzle, which has a secondary port which opens in the region of the Venturi nozzle. With the venturi, the flow of steam provided by the steam generator 3 is accelerated. This steam is referred to below as live steam.
  • the live steam stream is supplied via the auxiliary connection of the steam derived from the mold and mixed with this. This steam derived from the mold is colder than the live steam, which is why it is hereinafter referred to as "cool steam”.
  • a supply control valve 12 which is a throttle valve which controls the steam supply from the steam generator 3 in the steam supply pipe 4.
  • a control device 13 with an actuator 14 and a control unit 15 is coupled to the supply control valve 12.
  • the control unit 15 controls the actuator 14 so that it can open and close the supply control valve 12.
  • the supply control valve 12 can be adjusted with different sized open positions, so that the live steam flow is throttled to different degrees by the supply control valve 12.
  • the control unit has an input E, which is connected via a signal line 16 to a pressure sensor 17, which is arranged in the mold 2 in a steam chamber and measures the pressure prevailing therein.
  • control unit 15 has an input P at which the pneumatic pressure for actuating the actuator 14 and an input S, to which a control signal is present, which specifies a desired value.
  • This control signal S is generated by a central len control device (not shown) generated.
  • the control device 13 controls the supply control valve 12, so that the mold 2 steam is supplied so that a desired pressure in the steam chamber in Mold 2 is present.
  • the corresponding pressure or temperature sensor can also be arranged instead of in the mold 2 in the steam supply line 4 and in particular as close as possible to the mold 2.
  • a second steam supply line (not shown) is provided which leads from the steam generator 3 to the input of the second mold half 7.
  • This second steam supply line likewise has a feed control valve, a corresponding control device and a steam injector nozzle, which in turn is coupled to the steam outlet 5.
  • each with a back pressure valve 19/1 and 19/2 are arranged.
  • the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 are the same as the supply control valve 12 designed as a throttle valve, which are controlled by a control device 20, each with an actuator 14 and a control unit 15.
  • the input E of the control devices 20/1 or 20/2 is in each case connected to a pressure sensor 21/1 or 21/2 arranged in the steam outlet 5.
  • These control devices 20 in turn have an input P, to which the pneumatic pressure for actuating the actuator 14 is applied, and an input S, to which a setpoint predetermined by the central control device is present.
  • the control valve 30 is only opened when condensate is to be separated by means of one of the two condensate 10/1 or 10/2. In normal operation, the control valve 30 is closed and the emerging from the mold 2 steam is passed through the derivatives 18/1 or 18/2.
  • the filters 9/1 and 9/2 serve to protect the condensate separators 10/1 and 10/2.
  • the Dampfinjektordüse 11 and the other valves 12, 19 and 24 have larger opening cross-sections than the Kondensatabscheider and therefore do not require a filter. With the dynamic pressure valves 19, a back pressure can be generated, which acts in the mold 2.
  • a steam branch 22 In the area between the condensate 10/1 and 10/2 and the control valve 30 and the Dampfinjektordüse 11 leads from the steam discharge line 5 a steam branch 22 to an output 23.
  • an output control valve 24 is provided, which is the same as the valves 12th , 19 is provided with a control device 25, which has an actuator 14 and a control unit 15.
  • the input E of the control device 25 is connected to a pressure sensor 26 which is located in the steam branch line 22 or in a line communicating therewith. With the pressure sensor 26, the pressure in the steam branch line 22 in the area in front of the output control valve 24 is measured and regulated by means of the control device 25. This is also the pressure with which the cool steam is supplied to the steam injector nozzle 11. This pressure thus influences the mixing ratio between the cold steam and the live steam.
  • a second exemplary embodiment of a device 1 according to the invention for producing particle foam parts (FIG. 2) is designed similarly to the first exemplary embodiment and has a molding tool 2, a steam generator 3, a steam supply line 4 and a steam outlet 5.
  • the mold 2 in turn consists of two mold halves 6, 7, which define a mold space 8.
  • a single steam supply line 4 is provided, which leads from the steam generator 3 via a steam injector nozzle 11 to the mold tool 2.
  • This steam supply line 4 is branched in the area in front of the mold 2 into two steam supply branch lines 27, 28, in each of which a supply control valve 12/1 or 12/2 is arranged.
  • the steam supply branch lines 27, 28 are each connected to one of the mold halves 6, 7 of the molding tool 2.
  • the supply control valves 12/1 and 12/2 are the same as the supply control valve 12 of the firstticiansbeispie- les each provided by a control device 13, which consists of an actuator 14 and a control unit 15.
  • control devices 13/1 and 13/2 are connected to a pressure sensor 29/1 or 29/2, which in the steam supply branch line 27, 28 in the region between the respective supply control valve 12/1 and 12/2 and the respective mold half. 6 7, so as to regulate the pressure of the respective mold half supplied steam.
  • a respective dynamic pressure valve 19/1 or 19/2 is arranged, the are connected to corresponding control devices 20/1 and 20/2.
  • the inputs of these control devices 20/1 and 20/2 are connected to pressure sensors 21/1 and 21/2, which are in the steam discharge lines 5/1 and 5/2 in the area between the respective mold half 6, 7 and the respective dynamic pressure valve 19th / 1 or 19/2 respectively.
  • the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 With the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2, the pressure of the steam at the outlet of the mold half 6, 7 and thus in the mold 2 can be controlled.
  • the two steam discharges 5/1 and 5/2 are merged in the flow direction after the back pressure valves 19/1 and 19/2 to a common steam discharge 5.
  • the common steam discharge 5 leads via a control valve 32 with a corresponding actuator 33 to the steam injector nozzle 11.
  • the steam discharge 5 is thus, as in the first embodiment, arranged by the Dampfinjektordüse 11 directly to the steam supply line 4. As a result, the steam derived from the mold is not returned via the steam generator 3.
  • a bypass line 34 is provided, in which a filter 9, a condensate separator 10 and a control valve 30 with a corresponding actuator 31 are arranged. Condensate vapor is passed from the tool 2 via the bypass line 34 to eliminate the condensate.
  • the Dampfinjektordüse 11 can be supplied via the common steam discharge line 5 or the bypass line 34 of cool steam.
  • a steam branch line 22 leads to a steam outlet 23.
  • an output control valve 24 which in turn is connected to a control device 25, consisting of an actuator 14 and a control unit 15 with a pressure sensor 26, the located in the steam branch line 22. Since the steam branch line is communicatively connected to the portion of the steam discharge line 5 which connects the condensate separator 10 to the steam injector nozzle 11, the pressure of the cool steam in the common steam outlet 5, that of the steam injector nozzle, is influenced by means of the output control valve 24 and the corresponding control device 25 11 is supplied.
  • the control valve 32 serves to adjust the flow of steam supplied to the steam injector nozzle 11.
  • the control valve could be left out and alone with the output control valve 24 can then on the one hand, the ratio of the cool steam, which is supplied to the steam outlet 23 and the Dampfinjektordüse 11, adjusted, as well as influence on the mixing ratio between the cool steam and the steam generator 3 live steam taken, which are mixed in the Dampfinjektordüse 11.
  • the individual streams and pressures are much easier to adjust with the additional control valve 32.
  • the control valve 32 prevents the high pressure in the steam supply line 4 from spreading through the steam injector nozzle 11 into the steam outlet 5.
  • the first exemplary embodiment explained above with reference to FIG. 1 can also be provided with such a control valve 32 adjacent to the steam injector nozzle 11 in order to keep the steam line 5 at a lower pressure level than the steam supply line 4.
  • a control valve 32 adjacent to the steam injector nozzle 11 in order to keep the steam line 5 at a lower pressure level than the steam supply line 4.
  • both supply control valves 12/1 and 12/2 and the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 are provided with a control device with which the valves can be opened and closed continuously and can be opened and closed in several stages.
  • either the supply control valves 12/1 or 12/2 or the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 may be designed as simple switching valves, which can only be switched between an open and a closed state.

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Abstract

The invention relates to a device and a method for producing a particle foam part, in which the steam drawn off from a molding tool (2) is at least partially resupplied to the molding tool (2). In this way, the heat contained in the steam drawn off from the molding tool (2) is utilized and energy consumption is reduced.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils  Apparatus and method for producing a particle foam part
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils, mit welchen Schaumstoffpartikel in einem Formwerkzeug unter Hinzugabe von Dampf miteinander zu einem Partikelschaumstoffteil verschweißt werden. The present invention relates to an apparatus and a method for producing a particle foam part, with which foam particles are welded together in a mold with the addition of steam to a particle foam part.
Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Partikel schaumstoffteilen in einem Formwerkzeug, wobei die Schaumstoffpartikel durch Zuführen von Dampf miteinander verschweißt werden, gehen beispielsweise aus der WO2014/128214 AI, WO2015/097075 AI und der WO2016/083464 AI hervor. Dampf wird hierbei in einem Dampfgenerator erzeugt, dem Formwerkzeug, das mit den Schaumstoffpartikeln gefüllt ist, zugeführt, wobei der Dampf die Schaumstoffpartikel derart erhitzt, dass sie miteinander verschweißen. Der gekühlte Dampf wird dann an die Umgebung abgeleitet. In der Regel wird eine Querbedamp- fung ausgeführt, bei welcher der Dampf zunächst von einer Formhälfte des Formwerkzeuges zu einer anderen Formhälfte des Formwerkzeuges durch einen Formraum geleitet wird und danach in die entgegengesetzte Richtung durch den Formraum geleitet wird. Hierdurch wird eine sehr gleichmäßige Verschweißung des Partikelschaumstoffteils erzielt. Methods and apparatus for producing particle foam parts in a mold, wherein the foam particles are welded together by supplying steam, for example, from WO2014 / 128214 AI, WO2015 / 097075 AI and WO2016 / 083464 AI show. Steam is generated in a steam generator, the mold, which is filled with the foam particles, supplied, wherein the steam, the foam particles heated so that they weld together. The cooled vapor is then discharged to the environment. As a rule, a transverse reduction is carried out, in which the steam is first passed from one mold half of the mold to another mold half of the mold through a mold space and then passed in the opposite direction through the mold space. As a result, a very uniform welding of the particle foam part is achieved.
Aus der WO00/45100 AI und der EP 2 257 182 Bl sind Dampfinjektoren bekannt, mit welchen einem Flüssigkeitsstrom gezielt Dampf hinzugesetzt werden kann. Der Dampf wird vor allem zum Erwärmen des Flüssigkeitsstroms eingesetzt. From WO00 / 45100 AI and EP 2 257 182 Bl steam injectors are known with which a liquid flow targeted steam can be added. The steam is used primarily for heating the liquid stream.
In der DE 38 36 875 AI ist ein Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus expandierbaren Kunststoffpartikeln offenbart. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Kühlen der eigentlichen Formwandteile durch Verdampfen von aus Wasserdampf gebildetem Kondensat durchgeführt wird. Das Kondensat stammt von dem zum Verschweißen eingeführten Dampf und es verdampft wieder indem die Dampfkammer evakuiert wird. Die DE 21 29 046 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Formlingen aus schäumbarem thermoplastischem Kunststoff. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Formwände an der Außenseite mit flüssigem Wärmeträgermedium erhitzt und gekühlt werden. Im Forminnenraum wird Dampf eingeführt, welches von dem Heiz- und Kühlsystem der Formaußen- wände getrennt ist. In DE 38 36 875 AI discloses a method for producing moldings from expandable plastic particles. The method is characterized in that the cooling of the actual mold wall parts is carried out by evaporation of condensate formed from water vapor. The condensate comes from the steam introduced for welding and it evaporates again by evacuating the steam chamber. DE 21 29 046 A discloses a method for producing moldings from foamable thermoplastic material. It is characterized by the fact that the mold walls are heated and cooled on the outside with liquid heat transfer medium. In the interior of the mold, steam is introduced, which is separated from the heating and cooling system of the mold outer walls.
Die CN 20 35 10 58 2 U offenbart ein Abwärmerückgewinnungssystem für eine halbautomatische Formmaschine. Das System umfasst eine obere und eine untere Gussform, wobei die Abfluss- und Auslassrohre mit den oberen und unteren Gussformen verbunden sind. Der Dampf kann abgesaugt werden und in eine Heizvorrichtung geleitet werden, wo dieser dann wieder aufgeheizt wird. CN 20 35 10 58 2 U discloses a waste heat recovery system for a semi-automatic molding machine. The system includes upper and lower molds with the drain and outlet tubes connected to the upper and lower molds. The steam can be sucked off and passed into a heating device, where it is then heated up again.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils zu schaffen, bei welchen Schaumstoffpartikel mittels Dampf verschweißt werden, wobei gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren die eingesetzte Energie effizient genutzt wird und ohne Qualitätseinbußen Partikelschaumstoffteile hergestellt werden können. The invention has for its object to provide an apparatus and a method for producing a particle foam part, in which foam particles are welded by means of steam, compared to conventional devices and methods, the energy used is used efficiently and can be produced without sacrificing quality particle foam parts.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the respective subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils umfasstThe device according to the invention for producing a particle foam part comprises
- ein Formwerkzeug, a mold,
- eine Dampfquelle zum Bereitstellen von Dampf,  a steam source for providing steam,
- eine Dampfzufuhrleitung, die von der Dampfquelle zum Formwerkzeug führt, um Dampf zum Verschweißen von Schaumstoff Partikel dem Formwerkzeug zuzuführen, und - A steam supply line leading from the steam source to the mold to supply steam for welding foam particles to the mold, and
- eine Dampfableitung, die von dem Formwerkzeug weg führt, um den verbrauchten Dampf vom Formwerkzeug abzuleiten. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dampfableitung mit einer Dampfinjektordüse an die Dampfzufuhrleitung gekoppelt ist, so dass zumindest ein Teil des von dem Formwerkzeug abgeleiteten Dampfes zurück in die Dampfzufuhrleitung geführt wird.  - A steam discharge, which leads away from the mold to divert the spent steam from the mold. The device is characterized in that the steam discharge is coupled to a steam injector nozzle to the steam supply line, so that at least a portion of the steam derived from the mold is fed back into the steam supply line.
Vorzugsweise ist die Dampfleitung direkt an die Dampfzufuhrleitung gekoppelt, so dass der vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf nicht über die Dampfquelle zurückgeführt wird. Preferably, the steam line is coupled directly to the steam supply line so that the steam derived from the mold is not returned via the steam source.
Mit dieser Vorrichtung wird zumindest ein Teil des Dampfes im Kreislauf geführt, wodurch die in dem vom Formwerkzeug abgeleiteten Dampf enthaltene Wärme verwendet wird. Der von der Dampfquelle erzeugte Dampf ist in der Regel heißer als es zum Verschweißen der Schaumstoffpartikel gewünscht ist. Dieser von der Quelle erzeugte Dampf wird im Folgenden als„Frischdampf" bezeichnet. Durch Zuführen des vom Formwerkzeug abgeleiteten Dampfes, der kälter als der Frischdampf ist, in die Dampfzufuhrleitung und durch Mischen mit dem Frischdampf wird ein Sattdampf bereitgestellt, dessen Temperatur bzw. Druck optimal auf die Erfordernisse beim Verschweißen im Formwerkzeug eingestellt werden kann. With this device, at least a portion of the steam is recirculated, thereby utilizing the heat contained in the vapor derived from the mold. The steam generated by the steam source is generally hotter than desired for welding the foam particles. This steam generated by the source is hereinafter referred to as "live steam." By supplying the steam discharged from the mold, which is colder than the live steam, into the steam supply pipe and mixing with the live steam, a saturated steam is provided whose temperature or pressure is optimum can be adjusted to the requirements of welding in the mold.
Dampfinjektordüsen werden normalerweise zum Zuführen von Dampf zu einem Flüssigkeitsstrom verwendet, um den Flüssigkeitsstrom zu erwärmen. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird die Dampfinjektordüse zum Zuführen von„kühlem Dampf' zu einem Strom von Frischdampf verwendet, um hierdurch einen Sattdampf mit möglichst optimaler Temperatur bzw. optimalen Druck für das Verschweißen der Schaumstoffpartikel bereitzustellen. Steam injector nozzles are normally used to supply steam to a liquid stream to heat the liquid stream. In the present apparatus, the steam injector nozzle is used to supply "cool steam" to a stream of live steam to thereby provide saturated steam at as optimum a temperature as possible or optimal pressure for welding the foam particles.
Durch die Rückführung des Dampfes vom Formwerkzeug in die Dampfzufuhrleitung wird einerseits Wärme eingespart und andererseits ein Steuer- bzw. Regelmechanismus bereitgestellt, mit welchem der dem Formwerkzeug zugeführte Dampf optimal bezüglich seiner Temperatur bzw. seines Druckes einstellbar ist. By the return of the steam from the mold in the steam supply line heat is saved on the one hand and on the other hand provided a control or regulating mechanism with which the mold supplied steam is optimally adjustable with respect to its temperature or its pressure.
Die Dampfinjektordüse ist vorzugsweise als Venturidüse zum Beschleunigen des Stromes des von der Dampfquelle bereitgestellten Dampfes ausgebildet und besitzt eine Zweigleitung, welche in den Bereich des beschleunigten Dampfstromes mündet, um den vom Formwerkzeug abgeleiteten Dampf zuzuführen. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit des beschleunigten Dampfstromes vermischt sich der vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf sehr gut mit dem Strom aus Frischdampf. Vorzugsweise ist in der Dampfinjektordüse ein die Venturidüse umschließender Ringkanal ausgebildet, der mit der Zweigleitung verbunden ist, so dass der vom Formwerkzeug abgeleitete kühle Dampf am gesamten Umfang des Stromes aus Frischdampf zugeführt und mit diesem vermischt wird. The steam injector nozzle is preferably formed as a Venturi nozzle for accelerating the flow of steam provided by the steam source and has a branch conduit which opens into the region of accelerated vapor flow to supply the steam derived from the mold. Due to the high flow velocity of the accelerated vapor stream, the vapor derived from the mold mixes very well with the stream of live steam. Preferably, in the Dampfinjektordüse a Venturi nozzle enclosing annular channel is formed, which is connected to the branch line, so that the derived from the mold cool steam is supplied at the entire circumference of the stream of live steam and mixed with this.
Die vom Formwerkzeug wegleitende Dampfableitung verzweigt vorzugsweise zu einem Dampfausgang, an welchen Dampf an die Umgebung abgegeben werden kann. Ein Ausgangssteuerventil kann derart vorgesehen sein, dass das Verhältnis zwischen dem der Dampfinjektordüse und dem Dampfausgang zugeleiteten Dampf einstellbar ist. Das Ausgangssteuerventil kann als manuell einstellbares Drosselventil ausgebildet sein, mit dem ein bestimmtes Verhältnis zwischen dem der Dampfinjektordüse und dem Dampfausgang zuge- leiteten Dampf eingestellt wird. Das Ausgangssteuerventil kann jedoch auch ein von einer Regeleinrichtung beaufschlagtes Drosselventil sein, das automatisch das Verhältnis zwischen dem der Dampfinjektordüse und dem Dampfausgang zugeleiteten Dampf dem aktuellen Be- triebszustand der Vorrichtung anpasst und/oder entsprechend einer Regelungsvorgabe von einer zentralen Steuereinrichtung einstellt. The steam discharge leading away from the mold preferably branches to a steam outlet at which steam can be released to the environment. An output control valve may be provided such that the ratio between the steam supplied to the steam injector nozzle and the steam outlet is adjustable. The output control valve can be designed as a manually adjustable throttle valve, with which a certain ratio between the steam injector nozzle and the steam outlet zuleitleiteten steam is adjusted. However, the output control valve may also be a throttle valve biased by a controller which automatically adjusts the ratio between the steam supplied to the steam injector nozzle and the steam outlet to the current one. adapted operating state of the device and / or adjusts according to a control specification of a central control device.
In der Dampfableitung ist vorzugsweise ein Kondensatabscheider vorgesehen, um das in dem aus dem Formwerkzeug abgeführten Dampf enthaltene Kondensat vom Dampf zu trennen. In the steam discharge, a condensate separator is preferably provided to separate the condensate contained in the steam discharged from the mold from the steam.
In der Dampfableitung kann ein Filter vorgesehen sein, um von den Schaumstoffpartikeln im Formwerkzeug mitgenommene Kunststoffpartikel herauszufiltern. In the vapor discharge, a filter may be provided to filter out plastic particles entrained by the foam particles in the mold.
Das Formwerkzeug ist vorzugsweise aus zwei Formhälften ausgebildet und der Dampf kann von der ersten zur zweiten Formhälfte und auch umgekehrt von der zweiten zur ersten Formhälfte geführt werden, wobei eine jede Formhälfte eine Dampfableitung aufweist. An den Dampfableitungen der beiden Formhälften kann jeweils ein Staudruckventil zum Regeln eines Staudruckes in die jeweilige Formhälfte angeschlossen sein. Mit einem solchen Staudruckventil kann der Druck des Dampfes im Formwerkzeug eingestellt werden. Die Verwendung derartiger Staudruckventile ist besonders zum Verschweißen von Kunststoffen mit einer Temperatur von zumindest 110°C und vorzugsweise zumindest 120°C zweckmäßig, denn ein solcher Staudruck stellt sicher, dass im Formwerkzeug eine entsprechend hohe Temperatur gehalten wird. The mold is preferably formed from two mold halves and the steam can be passed from the first to the second mold half and vice versa from the second to the first mold half, wherein each mold half has a vapor discharge. At the vapor discharges of the two mold halves can be connected in each case a back pressure valve for controlling a back pressure in the respective mold half. With such a dynamic pressure valve, the pressure of the steam can be adjusted in the mold. The use of such dynamic pressure valves is particularly useful for welding plastics having a temperature of at least 110 ° C and preferably at least 120 ° C, because such a dynamic pressure ensures that a correspondingly high temperature is maintained in the mold.
In der Dampfzufuhrleitung kann ein Druck- und/oder ein Temperatursensor angeordnet sein, um den Druck und/oder die Temperatur des dem Formwerkzeug zugeführten Dampfes zu messen. Eine Regeleinrichtung kann anhand des gemessenen Druckes bzw. anhand der gemessenen Temperatur ein in der Dampfzufuhrleitung angeordnetes Zuführsteuerventil derart ansteuern, dass der Dampf mit der gewünschten Temperatur bzw. mit dem gewünschten Druck dem Formwerkzeug zugeführt wird. Der Druck- und/oder Temperatursensor ist vorzugsweise entweder im Formwerkzeug oder in der Dampfzufuhrleitung in dem Abschnitt zwischen dem in Strömungsrichtung letzten druckreduzierenden Element, wie zum Beispiel der Dampfinjektordüse oder dem Zufuhrsteuerventil und dem Formwerkzeug angeordnet. Das Zufuhrsteuerventil kann in der Dampfzufuhrleitung im Bereich zwischen der Dampfquelle und der Dampfinjektordüse angeordnet sein. Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils, bei welchem einem Formwerkzeug Dampf zum Verschweißen von darin befindlichen Schaumstoffpartikel zu einem Partikelschaumstoffteil zugeführt wird, der Dampf aus dem Formwerkzeug abgeleitet wird und zumindest ein Teil des abgeleiteten Dampfes von der Dampfquelle bereitgestellten Frischdampf zugemischt wird. In the steam supply line, a pressure and / or a temperature sensor may be arranged to measure the pressure and / or the temperature of the steam supplied to the mold. A control device can control, based on the measured pressure or on the basis of the measured temperature, a supply control valve arranged in the steam supply line such that the steam at the desired temperature or at the desired pressure is supplied to the mold. The pressure and / or temperature sensor is preferably arranged either in the mold or in the steam supply line in the section between the last direction of pressure reducing element, such as the Dampfinjektordüse or the feed control valve and the mold. The supply control valve may be disposed in the steam supply line in the region between the steam source and the steam injector nozzle. According to a further aspect, the invention relates to a method for producing a particle foam part in which a mold is supplied with steam for welding foam particles therein to a particle foam part, the steam is discharged from the mold and at least a portion of the vapor derived from the steam source supplied live steam is mixed.
Hierdurch wird zumindest ein Teil des Dampfes im Kreislauf gefördert und die in vom Formwerkzeug abgeleiteten Dampf enthaltene Wärme zum Verschweißen von Schaumstoffpartikel genutzt. As a result, at least a portion of the steam is conveyed in the circuit and the heat contained in the steam derived from the mold used for welding foam particles.
Vorzugsweise wird das vom Formwerkzeug abgeleitete im Dampf enthaltene Kondensat abgeschieden und aus dem Kreislauf getrennt. Preferably, the vapor derived condensate derived from the mold is separated and separated from the circuit.
Bei diesem Verfahren wird vorzugsweise eine Vorrichtung verwendet, wie sie oben erläutert ist. In this method, a device is preferably used, as explained above.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in: Figur l ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils in einem Blockschaltbild, und The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. The drawings show in: FIG. 1 a first exemplary embodiment of a device for producing a particle foam part in a block diagram, and FIG
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils in einem Blockschaltbild. 2 shows a second embodiment of an apparatus for producing a particle foam part in a block diagram.
Eine Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Partikelschaumstoffteils umfasst ein Formwerkzeug 2, einen Dampfgenerator 3, der als Dampfquelle zum Erzeugen von Dampf fungiert, eine Dampfzufuhrleitung 4, die vom Dampfgenerator 3 zum Formwerkzeug 2 führt, um Dampf zum Verschweißen von Schaumstoffpartikeln dem Formwerkzeug 2 zuzuführen und eine Dampfableitung 5, die vom Formwerkzeug wegführt, um den verbrauchten Dampf aus dem Formwerkzeug abzuleiten (Figur 1). A device 1 for producing a particle foam part comprises a mold 2, a steam generator 3, which acts as a steam source for generating steam, a steam supply line 4, which leads from the steam generator 3 to the mold 2 to supply steam for welding foam particles to the mold 2 and a Steam discharge 5, which leads away from the mold to divert the spent steam from the mold (Figure 1).
Das Formwerkzeug ist aus zwei Formhälften 6, 7 ausgebildet, zwischen welchen ein Formraum 8 begrenzt ist. The mold is formed from two mold halves 6, 7, between which a mold space 8 is limited.
Das Formwerkzeug 2 ist über einen Füllinjektor und eine Füllleitung mit einem Schaumstoffpartikelreservoir verbunden, um dem Formwerkzeug 2 Schaumstoff Partikel zuzuführen. Diese Teile sind an sich bekannt und nicht in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist für jede Formhälfte 6, 7 eine separate Dampfableitung 5/1 bzw. 5/2 vorgesehen. In den beiden Dampfableitungen 5/1 und 5/2 befindet sich jeweils ein Filter 9/1 bzw. 9/2 und ein Kondensatabscheider 10/1 bzw. 10/2. The mold 2 is connected via a Füllinjektor and a filling line with a foam particle reservoir to supply the mold 2 foam particles. These parts are known per se and not shown in the accompanying drawings. In the embodiment shown in Figure 1, a separate steam discharge 5/1 and 5/2 is provided for each mold half 6, 7. In the two steam outlets 5/1 and 5/2 are each a filter 9/1 and 9/2 and a Kondensatabscheider 10/1 or 10/2.
Die beiden Dampfableitungen 5/1 bzw. 5/2 führen nach den Kondensabscheidern 10/1 bzw. 10/2 zu einem gemeinsamen Punkt und als eine gemeinsame Dampfableitung 5 zu einer Dampfinjektordüse 11, welche in der Dampfzuführleitung 4 angeordnet ist. Die Dampfableitung 5 ist somit durch die Dampfinjektordüse 11 direkt an der Dampfzuführleitung 4 angeordnet. Hierdurch wird der vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf nicht über den Dampfgenerator 3 zurückgeführt. In der gemeinsamen Dampfableitung 5 ist benachbart zum gemeinsamen Punkt ein Steuerventil 30 mit einem entsprechenden Aktuator 31 vorgesehen, mit welchen der Dampfstrom durch die Dampfableitungen 5/1 und 5/2 über die Kondensatabscheider 10/1 und 10/2 gesteuert werden kann. The two steam discharges 5/1 and 5/2 lead after the condensers 10/1 and 10/2 to a common point and as a common steam discharge 5 to a Dampfinjektordüse 11, which is arranged in the steam supply line 4. The steam discharge line 5 is thus arranged directly on the steam supply line 4 through the steam injector nozzle 11. As a result, the steam derived from the mold is not returned via the steam generator 3. In the common steam discharge 5, a control valve 30 is provided adjacent to the common point 30 with a corresponding actuator 31, with which the steam flow through the steam discharges 5/1 and 5/2 on the condensate 10/1 and 10/2 can be controlled.
Die Dampfinjektordüse 11 ist eine Venturidüse, welche einen Nebenanschluss aufweist, der im Bereich der Venturidüse mündet. Mit der Venturidüse wird der Strom des von dem Dampfgenerator 3 bereitgestellten Dampfes beschleunigt. Dieser Dampf wird im Folgenden als Frischdampf bezeichnet. Dem Frischdampfstrom wird über den Nebenanschluss der vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf zugeführt und mit diesem vermischt. Dieser vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf ist kälter als der Frischdampf, weshalb er im Folgenden als „kühler Dampf' bezeichnet wird. The steam injector nozzle 11 is a Venturi nozzle, which has a secondary port which opens in the region of the Venturi nozzle. With the venturi, the flow of steam provided by the steam generator 3 is accelerated. This steam is referred to below as live steam. The live steam stream is supplied via the auxiliary connection of the steam derived from the mold and mixed with this. This steam derived from the mold is colder than the live steam, which is why it is hereinafter referred to as "cool steam".
In der Dampfzufuhrleitung 4 befindet sich in dem Abschnitt zwischen dem Dampfgenerator 3 und der Dampfinjektordüse 11 ein Zufuhrsteuerventil 12, das ein Drosselventil ist, das die Dampfzufuhr vom Dampfgenerator 3 in der Dampfzufuhrleitung 4 steuert. An das Zufuhrsteuerventil 12 ist eine Regeleinrichtung 13 mit einem Aktuator 14 und einer Regelungsein- heit 15 gekoppelt. Die Regelungseinheit 15 steuert den Aktuator 14 an, so dass dieser das Zufuhrsteuerventil 12 öffnen und schließen kann. Das Zufuhrsteuerventil 12 kann mit unterschiedlich großen Öffnungsstellungen eingestellt werden, so dass der Frischdampfstrom unterschiedlich stark durch das Zufuhrsteuerventil 12 gedrosselt wird. Die Regelungseinheit weist einen Eingang E auf, der über eine Signalleitung 16 mit einem Drucksensor 17 verbun- den ist, der im Formwerkzeug 2 in einer Dampfkammer angeordnet ist und den darin herrschenden Druck misst. Weiterhin weist die Regelungseinheit 15 einen Eingang P, an dem der pneumatische Druck zur Betätigung des Aktuators 14 und einen Eingang S auf, an dem ein Steuersignal anliegt, das einen Sollwert vorgibt. Dieses Steuersignal S wird von einer zentra- len Steuereinrichtung (nicht dargestellt) erzeugt. In Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Druckes an Frischdampf, dem gemessenen Druck in der Dampfkammer des Formwerkzeuges 2 und dem Sollwert regelt die Regeleinrichtung 13 das Zufuhrsteuerventil 12, so dass dem Formwerkzeug 2 Dampf so zugeführt wird, dass ein gewünschter Druck in der Dampf- kammer im Formwerkzeug 2 vorliegt. In the steam supply pipe 4, in the portion between the steam generator 3 and the steam injector nozzle 11, there is provided a supply control valve 12 which is a throttle valve which controls the steam supply from the steam generator 3 in the steam supply pipe 4. To the supply control valve 12, a control device 13 with an actuator 14 and a control unit 15 is coupled. The control unit 15 controls the actuator 14 so that it can open and close the supply control valve 12. The supply control valve 12 can be adjusted with different sized open positions, so that the live steam flow is throttled to different degrees by the supply control valve 12. The control unit has an input E, which is connected via a signal line 16 to a pressure sensor 17, which is arranged in the mold 2 in a steam chamber and measures the pressure prevailing therein. Furthermore, the control unit 15 has an input P at which the pneumatic pressure for actuating the actuator 14 and an input S, to which a control signal is present, which specifies a desired value. This control signal S is generated by a central len control device (not shown) generated. Depending on the available pressure of live steam, the measured pressure in the steam chamber of the mold 2 and the setpoint, the control device 13 controls the supply control valve 12, so that the mold 2 steam is supplied so that a desired pressure in the steam chamber in Mold 2 is present.
Da der Druck des Dampfes unmittelbar mit der Temperatur korrespondiert, ist es gleichermaßen möglich, anstelle des Druckes die Temperatur zu messen und die Temperatur des Dampfes zu regeln. Since the pressure of the steam corresponds directly to the temperature, it is equally possible to measure the temperature instead of the pressure and to regulate the temperature of the steam.
Der entsprechende Druck- oder Temperatursensor kann auch anstelle im Formwerkzeug 2 in der Dampfzufuhrleitung 4 und insbesondere möglichst nahe am Formwerkzeug 2 angeordnet sein. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Dampfzufuhrleitung (nicht dargestellt) vorgesehen, welche vom Dampfgenerator 3 zum Eingang der zweiten Formhälfte 7 führt. Diese zweite Dampfzufuhrleitung weist in gleicher Weise ein Zufuhrsteuerventil, eine entsprechende Regeleinrichtung und eine Dampfinjektordüse auf, welche wiederum an die Dampfableitung 5 gekoppelt ist. The corresponding pressure or temperature sensor can also be arranged instead of in the mold 2 in the steam supply line 4 and in particular as close as possible to the mold 2. In the embodiment shown in Figure 1, a second steam supply line (not shown) is provided which leads from the steam generator 3 to the input of the second mold half 7. This second steam supply line likewise has a feed control valve, a corresponding control device and a steam injector nozzle, which in turn is coupled to the steam outlet 5.
Zu den beiden Dampfableitungen 5/1 bzw. 5/2 sind jeweils parallel Ableitungen 18/1, 18/2 mit jeweils einem Staudruckventil 19/1 und 19/2 angeordnet. Die Staudruckventile 19/1 und 19/2 sind gleichermaßen wie das Zufuhrsteuerventil 12 als Drosselventil ausgebildet, welche von einer Regeleinrichtung 20 mit jeweils einem Aktuator 14 und einer Regelungseinheit 15 angesteuert werden. Der Eingang E der Regelungseinrichtungen 20/1 bzw. 20/2 ist jeweils mit einem in der Dampfableitung 5 angeordneten Drucksensor 21/1 bzw. 21/2 verbunden. Diese Regelungseinrichtungen 20 weisen wiederum einen Eingang P auf, an welchen der pneumatische Druck zur Betätigung des Aktuators 14 anliegt, sowie einen Eingang S, an dem ein von der zentralen Steuereinrichtung vorgegebener Sollwert anliegt, auf. For the two steam discharges 5/1 and 5/2 respectively parallel discharges 18/1, 18/2, each with a back pressure valve 19/1 and 19/2 are arranged. The dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 are the same as the supply control valve 12 designed as a throttle valve, which are controlled by a control device 20, each with an actuator 14 and a control unit 15. The input E of the control devices 20/1 or 20/2 is in each case connected to a pressure sensor 21/1 or 21/2 arranged in the steam outlet 5. These control devices 20 in turn have an input P, to which the pneumatic pressure for actuating the actuator 14 is applied, and an input S, to which a setpoint predetermined by the central control device is present.
Das Steuerventil 30 wird nur geöffnet, wenn Kondensat mittels eines der beiden Kondensatabscheider 10/1 oder 10/2 abgeschieden werden soll. Im Normalbetrieb ist das Steuerventil 30 geschlossen und der aus dem Formwerkzeug 2 austretender Dampf wird über die Ableitungen 18/1 oder 18/2 geleitet. Die Filter 9/1 und 9/2 dienen zum Schutz der Kondensat- abscheider 10/1 und 10/2. Die Dampfinjektordüse 11 und die weiteren Ventile 12, 19 und 24 besitzen größere Öffnungsquerschnitte als die Kondensatabscheider und benötigen daher keinen Filter. Mit den Staudruckventilen 19 kann ein Staudruck erzeugt werden, der im Formwerkzeug 2 wirkt. The control valve 30 is only opened when condensate is to be separated by means of one of the two condensate 10/1 or 10/2. In normal operation, the control valve 30 is closed and the emerging from the mold 2 steam is passed through the derivatives 18/1 or 18/2. The filters 9/1 and 9/2 serve to protect the condensate separators 10/1 and 10/2. The Dampfinjektordüse 11 and the other valves 12, 19 and 24 have larger opening cross-sections than the Kondensatabscheider and therefore do not require a filter. With the dynamic pressure valves 19, a back pressure can be generated, which acts in the mold 2.
Im Bereich zwischen den Kondensatabscheidern 10/1 und 10/2 bzw. dem Steuerventil 30 und der Dampfinjektordüse 11 führt von der Dampfableitung 5 eine Dampfzweigleitung 22 zu einem Ausgang 23. In der Dampfzweigleitung 22 ist ein Ausgangssteuerventil 24 vorgesehen, das gleichermaßen wie die Ventile 12, 19 mit einer Regeleinrichtung 25 versehen ist, welche einen Aktuator 14 und eine Regelungseinheit 15 aufweist. Der Eingang E der Regelungseinrichtung 25 ist mit einem Drucksensor 26 verbunden, der sich in der Dampfzweiglei- tung 22 oder in einer damit kommunizierend verbundenen Leitung befindet. Mit dem Drucksensor 26 wird der Druck in der Dampfzweigleitung 22 in dem Bereich vor dem Ausgangssteuerventil 24 gemessen und mittels der Regeleinrichtung 25 geregelt. Dies ist auch der Druck, mit welchem der kühle Dampf der Dampfinjektordüse 11 zugeführt wird. Mit diesem Druck wird somit das Mischungsverhältnis zwischen dem kalten Dampf und dem Frischdampf beeinflusst. In the area between the condensate 10/1 and 10/2 and the control valve 30 and the Dampfinjektordüse 11 leads from the steam discharge line 5 a steam branch 22 to an output 23. In the steam branch line 22, an output control valve 24 is provided, which is the same as the valves 12th , 19 is provided with a control device 25, which has an actuator 14 and a control unit 15. The input E of the control device 25 is connected to a pressure sensor 26 which is located in the steam branch line 22 or in a line communicating therewith. With the pressure sensor 26, the pressure in the steam branch line 22 in the area in front of the output control valve 24 is measured and regulated by means of the control device 25. This is also the pressure with which the cool steam is supplied to the steam injector nozzle 11. This pressure thus influences the mixing ratio between the cold steam and the live steam.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Erzeugen von Partikelschaumstoffteilen (Figur 2) ist ähnlich wie das erste Ausführungsbeispiel ausgebildet und weist ein Formwerkzeug 2, einen Dampfgenerator 3, eine Dampfzufuhrleitung 4 und eine Dampfableitung 5 auf. Das Formwerkzeug 2 besteht wiederum aus zwei Formhälften 6, 7, die einen Formraum 8 begrenzen. A second exemplary embodiment of a device 1 according to the invention for producing particle foam parts (FIG. 2) is designed similarly to the first exemplary embodiment and has a molding tool 2, a steam generator 3, a steam supply line 4 and a steam outlet 5. The mold 2 in turn consists of two mold halves 6, 7, which define a mold space 8.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist lediglich eine einzige Dampfzufuhrleitung 4 vorgesehen, welche vom Dampfgenerator 3 über eine Dampfinjektordüse 11 zum Form- Werkzeug 2 führt. Diese Dampfzufuhrleitung 4 wird im Bereich vor dem Formwerkzeug 2 in zwei Dampfzufuhrzweigleitungen 27, 28 verzweigt, in welchen jeweils ein Zufuhrsteuerventil 12/1 bzw. 12/2 angeordnet ist. Die Dampfzufuhrzweigleitungen 27, 28 sind jeweils an eine der Formhälften 6, 7 des Formwerkzeuges 2 angeschlossen. Die Zufuhrsteuerventile 12/1 und 12/2 sind gleichermaßen wie das Zufuhrsteuerventil 12 des ersten Ausführungsbeispie- les jeweils mittels einer Regeleinrichtung 13 versehen, die aus einem Aktuator 14 und einer Regelungseinheit 15 besteht. Diese Regelungseinrichtungen 13/1 und 13/2 sind mit einem Drucksensor 29/1 bzw. 29/2 verbunden, welche sich in der Dampfzufuhrzweigleitung 27, 28 im Bereich zwischen dem jeweiligen Zufuhrsteuerventil 12/1 bzw. 12/2 und der jeweiligen Formhälfte 6, 7 befindet, um so den Druck des der jeweiligen Formhälfte zugeführten Damp- fes zu regeln. In contrast to the first embodiment, only a single steam supply line 4 is provided, which leads from the steam generator 3 via a steam injector nozzle 11 to the mold tool 2. This steam supply line 4 is branched in the area in front of the mold 2 into two steam supply branch lines 27, 28, in each of which a supply control valve 12/1 or 12/2 is arranged. The steam supply branch lines 27, 28 are each connected to one of the mold halves 6, 7 of the molding tool 2. The supply control valves 12/1 and 12/2 are the same as the supply control valve 12 of the first Ausführungsbeispie- les each provided by a control device 13, which consists of an actuator 14 and a control unit 15. These control devices 13/1 and 13/2 are connected to a pressure sensor 29/1 or 29/2, which in the steam supply branch line 27, 28 in the region between the respective supply control valve 12/1 and 12/2 and the respective mold half. 6 7, so as to regulate the pressure of the respective mold half supplied steam.
In den Dampfableitungen 5/1 und 5/2, die jeweils mit dem Ausgang einer der beiden Formhälften 6, 7 verbunden sind, ist jeweils ein Staudruckventil 19/1 bzw. 19/2 angeordnet, die mit entsprechenden Regeleinrichtungen 20/1 und 20/2 verbunden sind. Die Eingänge dieser Regeleinrichtungen 20/1 und 20/2 sind an Drucksensoren 21/1 und 21/2 angeschlossen, welche sich in den Dampfableitungen 5/1 bzw. 5/2 im Bereich zwischen der jeweiligen Formhälfte 6, 7 und dem jeweiligen Staudruckventil 19/1 bzw. 19/2 befinden. Mit den Staudruck- ventilen 19/1 und 19/2 kann der Druck des Dampfes am Ausgang der Formhälfte 6, 7 und damit im Formwerkzeug 2 geregelt werden. In the steam discharge lines 5/1 and 5/2, which are each connected to the output of one of the two mold halves 6, 7, a respective dynamic pressure valve 19/1 or 19/2 is arranged, the are connected to corresponding control devices 20/1 and 20/2. The inputs of these control devices 20/1 and 20/2 are connected to pressure sensors 21/1 and 21/2, which are in the steam discharge lines 5/1 and 5/2 in the area between the respective mold half 6, 7 and the respective dynamic pressure valve 19th / 1 or 19/2 respectively. With the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2, the pressure of the steam at the outlet of the mold half 6, 7 and thus in the mold 2 can be controlled.
Die beiden Dampfableitungen 5/1 und 5/2 werden in Strömungsrichtung nach den Staudruckventilen 19/1 bzw. 19/2 auf eine gemeinsame Dampfableitung 5 zusammengeführt. Die gemeinsame Dampfableitung 5 führt über ein Steuerventil 32 mit entsprechendem Aktuator 33 zur Dampfinjektordüse 11. Die Dampfableitung 5 ist somit, wie im ersten Ausführungsbeispiel, durch die Dampfinjektordüse 11 direkt an der Dampfzuführleitung 4 angeordnet. Hierdurch wird der vom Formwerkzeug abgeleitete Dampf nicht über den Dampfgenerator 3 zurückgeführt. Parallel zur gemeinsamen Dampfableitung 5 ist eine Bypassleitung 34 vorgese- hen, in welcher ein Filter 9, ein Kondensatabscheider 10 und ein Steuerventil 30 mit entsprechendem Aktuator 31 angeordnet sind. Kondensathaitiger Dampf wird vom Werkzeug 2 über die Bypassleitung 34 geleitet, um das Kondensat auszuscheiden. Der Dampfinjektordüse 11 kann über die gemeinsame Dampfableitung 5 oder die Bypassleitung 34 kühler Dampf zugeführt werden. Von der Dampfableitung 5 führt eine Dampfzweigleitung 22 zu einem Dampf- ausgang 23. In der Dampfzweigleitung 22 befindet sich ein Ausgangssteuerventil 24, das wiederum mit einer Regeleinrichtung 25, bestehend aus einem Aktuator 14 und einer Regelungseinheit 15 mit einem Drucksensor 26 verbunden ist, der sich in der Dampfzweigleitung 22 befindet. Da die Dampfzweigleitung kommunizierend mit dem Abschnitt der Dampfableitung 5 verbunden ist, der den Kondensatabscheider 10 mit der Dampfinjektordüse 11 ver- bindet, wird mittels des Ausgangssteuerventils 24 und der entsprechenden Regeleinrichtung 25 der Druck des kühlen Dampfes in der gemeinsamen Dampfableitung 5 beeinflusst, der der Dampfinjektordüse 11 zugeführt wird. Das Steuerventil 32 dient dazu den Dampfstrom, der der Dampfinjektordüse 11 zugeführt wird, einzustellen. Grundsätzlich könnte auch das Steuerventil weg gelassen werden und alleine mit dem Ausgangssteuerventil 24 kann dann einerseits das Verhältnis des kühlen Dampfes, der dem Dampfausgang 23 und der Dampfinjektordüse 11 zugeführt wird, eingestellt, als auch Einfluss auf das Mischungsverhältnis zwischen dem kühlen Dampf und dem vom Dampfgenerator 3 erzeugten Frischdampf genommen, welche in der Dampfinjektordüse 11 gemischt werden. Jedoch lassen sich die einzelnen Ströme und Drücke wesentlich einfacher mit dem zusätzlichen Steuerventil 32 einstellen. Zudem verhindert das Steuerventil 32, dass der hohe Druck in der Dampfzufuhrleitung 4 über die Dampfinjektordüse 11 sich in die Dampfableitung 5 ausbreitet. In der Dampfableitung 5 können deshalb Komponenten und Materialien vorgesehen werden, welche zur Aufnahme geringere Drücke als im Bereich der Dampfzufuhrleitung ausgelegt sind. Das oben anhand von Figur 1 erläuterte erste Ausführungsbeispiel kann auch mit einem solchen Steuerventil 32 benachbart zur Dampfinjektordüse 11 versehen sein, um die Dampfleitung 5 auf einem geringeren Druckniveau als die Dampfzufuhrleitung 4 zu halten. Bei einer starken Strömung in der Dampfzufuhrleitung 4 wird aufgrund der Strömungswirkung Dampf aus der Dampfableitung 5 abgesaugt, auch wenn der Druck in der Dampfableitung 5 geringer als in der Dampfzufuhrleitung 4 ist. The two steam discharges 5/1 and 5/2 are merged in the flow direction after the back pressure valves 19/1 and 19/2 to a common steam discharge 5. The common steam discharge 5 leads via a control valve 32 with a corresponding actuator 33 to the steam injector nozzle 11. The steam discharge 5 is thus, as in the first embodiment, arranged by the Dampfinjektordüse 11 directly to the steam supply line 4. As a result, the steam derived from the mold is not returned via the steam generator 3. Parallel to the common steam outlet 5, a bypass line 34 is provided, in which a filter 9, a condensate separator 10 and a control valve 30 with a corresponding actuator 31 are arranged. Condensate vapor is passed from the tool 2 via the bypass line 34 to eliminate the condensate. The Dampfinjektordüse 11 can be supplied via the common steam discharge line 5 or the bypass line 34 of cool steam. From the steam outlet 5, a steam branch line 22 leads to a steam outlet 23. In the steam branch line 22 is an output control valve 24, which in turn is connected to a control device 25, consisting of an actuator 14 and a control unit 15 with a pressure sensor 26, the located in the steam branch line 22. Since the steam branch line is communicatively connected to the portion of the steam discharge line 5 which connects the condensate separator 10 to the steam injector nozzle 11, the pressure of the cool steam in the common steam outlet 5, that of the steam injector nozzle, is influenced by means of the output control valve 24 and the corresponding control device 25 11 is supplied. The control valve 32 serves to adjust the flow of steam supplied to the steam injector nozzle 11. In principle, the control valve could be left out and alone with the output control valve 24 can then on the one hand, the ratio of the cool steam, which is supplied to the steam outlet 23 and the Dampfinjektordüse 11, adjusted, as well as influence on the mixing ratio between the cool steam and the steam generator 3 live steam taken, which are mixed in the Dampfinjektordüse 11. However, the individual streams and pressures are much easier to adjust with the additional control valve 32. In addition, the control valve 32 prevents the high pressure in the steam supply line 4 from spreading through the steam injector nozzle 11 into the steam outlet 5. Therefore, components and materials which are designed to absorb lower pressures than in the region of the steam supply line can be provided in the steam discharge line 5. The first exemplary embodiment explained above with reference to FIG. 1 can also be provided with such a control valve 32 adjacent to the steam injector nozzle 11 in order to keep the steam line 5 at a lower pressure level than the steam supply line 4. In a strong flow in the steam supply line 4, steam is sucked out of the steam discharge line 5 due to the flow effect, even if the pressure in the steam discharge line 5 is lower than in the steam supply line 4.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel sind sowohl Zufuhrsteuerventile 12/1 und 12/2 als auch die Staudruckventile 19/1 und 19/2 mit einer Regelungseinrichtung versehen, mit welcher die Ventile stufenlos geöffnet und geschlossen bzw. in mehreren Stufen geöffnet und geschlossen werden können. Im Rahmen der Erfindung können auch entweder die Zufuhrsteuerventile 12/1 bzw. 12/2 oder die Staudruckventile 19/1 bzw. 19/2 als einfache Schaltventile ausgebildet sein, welche lediglich zwischen einem offenen und einem geschlos- senen Zustand geschaltet werden können. In the embodiment described above, both supply control valves 12/1 and 12/2 and the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 are provided with a control device with which the valves can be opened and closed continuously and can be opened and closed in several stages. In the context of the invention, either the supply control valves 12/1 or 12/2 or the dynamic pressure valves 19/1 and 19/2 may be designed as simple switching valves, which can only be switched between an open and a closed state.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung 19 Staudruckventil 1 device 19 back pressure valve
Formwerkzeug 20 Regelungseinrichtung Mold 20 control device
Dampfgenerator 21 Drucksensor Steam generator 21 Pressure sensor
Dampfzufuhrleitung 22 Dampfzweigleitung Steam supply line 22 Steam branch line
5 Dampfableitung 25 23 Dampfausgang 5 steam discharge 25 23 steam outlet
Formhälfte 24 Ausgangssteuerventil Mold half 24 output control valve
Formhälfte 25 RegeleinrichtungForm half 25 control device
Form räum 26 Drucksensor Form spatial 26 Pressure sensor
Filter 27 Dampfzufuhrzweigleitung Filter 27 Steam supply branch line
10 Kondensatabscheider 30 28 Dampfzufuhrzweigleitung10 Condensate separator 30 28 Steam supply branch line
11 Dampfinjektordüse 29 Drucksensor 11 Steam injector nozzle 29 Pressure sensor
12 Zufuhrsteuerventil 30 Steuerventil  12 Feed control valve 30 Control valve
13 Regelungseinrichtung 31 Aktuator  13 Control device 31 actuator
14 Aktuator 32 Steuerventil  14 actuator 32 control valve
15 Regelungseinheit 35 33 Aktuator  15 Control unit 35 33 Actuator
16 Signalleitung 34 Bypassleitung  16 signal line 34 bypass line
17 Drucksensor  17 pressure sensor
18 Ableitung  18 derivative

Claims

Patentansprüche claims
Vorrichtung zur Herstellung eine Partikelschaumstoffteils umfassend Apparatus for producing a particle foam part comprising
- ein Formwerkzeug  - a mold
(2), (2)
- eine Dampfquelle (3) zum Bereitstellen von Dampf,  a steam source (3) for providing steam,
- eine Dampfzufuhrleitung (4), die von der Dampfquelle  - A steam supply line (4) from the steam source
(3) zum Formwerkzeug (2) führt, um Dampf zum Verschweißen von Schaumstoffpartikel dem Formwerkzeug (2) zuzuführen, (3) leads to the mold (2) to supply steam for welding foam particles to the mold (2),
- eine Dampfableitung (5), die von dem Formwerkzeug (2) weg führt, um den verbrauchten Dampf vom Formwerkzeug (2) abzuleiten,  a steam outlet (5) leading away from the mold (2) to divert the spent steam from the mold (2),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Dampfableitung (5) mit einer Dampfinjektordüse (11) an die Dampfzufuhrleitung (4) gekoppelt ist, so dass von dem Formwerkzeug (2) abgeleiteter Dampf zurück in die Dampfzufuhrleitung in that the steam outlet (5) is coupled to the steam supply line (4) with a steam injector nozzle (11), so that steam derived from the mold (2) is returned to the steam supply line
(4) geführt wird. (4).
Vorrichtung nach Anspruch 1, Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Dampfinjektordüse (11) als Venturidüse zum Beschleunigen des Stromes des von der Dampfquelle (3) bereitgestellten Dampfes ausgebildet ist und eine Zweigleitung aufweist, welche in den Bereich des beschleunigten Dampfstromes mündet, um den vom Formwerkzeug (2) abgeleiteten Dampf zuzuführen. in that the steam injector nozzle (11) is designed as a Venturi nozzle for accelerating the flow of steam provided by the steam source (3) and has a branch pipe which opens into the region of the accelerated steam flow in order to feed the steam discharged from the mold (2).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Apparatus according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass in der Dampfableitung (5) zu einem Dampfausgang (23) verzweigt und ein Ausgangssteuerventil (24) vorgesehen ist, mit welchem das Verhältnis zwischen dem der Dampfinjektordüse (11) und dem Dampfausgang (23) zugeleiteten Dampf einstellbar ist. in that in the steam discharge (5) branches to a steam outlet (23) and an output control valve (24) is provided, with which the ratio between the Dampfinjektordüse (11) and the steam outlet (23) fed steam is adjustable.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Dampfableitung (5) ein Kondensatabscheider (10) vorgesehen ist, um das Kondensat aus dem vom Formwerkzeug (2) abgeführten Dampf abzuscheiden. characterized, in that a condensate separator (10) is provided in the steam outlet (5) in order to separate the condensate from the steam discharged from the mold (2).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Device according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in der Dampfableitung (5) ein Filter (9) angeordnet ist.  in that a filter (9) is arranged in the vapor discharge (5).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Device according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Formwerkzeug (2) zwei Formhälften (7, 8) aufweist und der Dampf von der ersten zur zweiten Formhälfte und auch umgekehrt von der zweiten zur ersten Formhälfte geführt werden kann, wobei eine jede Formhälfte (6, 7) eine Dampfableitung (5) aufweist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,  in that the molding tool (2) has two mold halves (7, 8) and the steam can be guided from the first to the second mold half and also vice versa from the second to the first mold half, wherein each mold half (6, 7) has a steam outlet (5) having. 7. Apparatus according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass an die Dampfableitungen (5) jeweils ein Staudruckventil (19) zum Regeln eines Staudruckes in der jeweiligen Formhälfte (6,  in that in each case a dynamic pressure valve (19) for regulating a dynamic pressure in the respective mold half (6,
7) angeschlossen sind. 7) are connected.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in der Dampfzufuhrleitung (5) und/oder im Formwerkzeug (2) ein Druck- und/oder ein Temperatursensor (17) angeordnet ist, um den Druck und/oder die Temperatur des dem Formwerkzeug (2) zugeführten Dampfes zu messen, und eine Regeleinrichtung (13) vorgesehen ist, welche in der Dampfzufuhrleitung (4) angeordnetes Zufuhrsteuerventil (12) zum Regeln des Druckes bzw. der Temperatur ansteuert.  that in the steam supply line (5) and / or in the mold (2) a pressure and / or a temperature sensor (17) is arranged to measure the pressure and / or the temperature of the mold (2) supplied steam, and a Control device (13) is provided which in the steam supply line (4) arranged supply control valve (12) controls to control the pressure or the temperature.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9. Apparatus according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Druck- und/oder Temperatursensor (17) im Formwerkzeug (2) oder in der that the pressure and / or temperature sensor (17) in the mold (2) or in the
Dampfzufuhrleitung (4) in einem Abschnitt zwischen dem in Strömungsrichtung letzten druckreduzierendem Element und dem Formwerkzeug (2) angeordnet ist. Steam supply line (4) is arranged in a section between the last in the flow direction pressure-reducing element and the mold (2).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, 10. Apparatus according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Zufuhrsteuerventil (12) in der Dampfzufuhrleitung (4) im Bereich zwischen der Dampfquelle (3) und der Dampfinjektordüse (11) angeordnet ist. Verfahren zum Herstellen eines Partikelschaumstoffteils, wobei Dampf zum Verschweißen von Schaumstoffpartikeln einem Formwerkzeug (2) mit einer Dampfzufuhrleitung (4), die von der Dampfquelle (3) zum Formwerkzeug (2) führt, zugeführt wird, und zumindest ein Teil des vom Formwerkzeug (2) abgeleiteten Dampf zurück in die Dampfzufuhrleitung (4) geführt wird. in that the feed control valve (12) is arranged in the steam supply line (4) in the region between the steam source (3) and the steam injector nozzle (11). A method for producing a particle foam part, wherein steam for welding foam particles is supplied to a mold (2) having a steam supply line (4) leading from the steam source (3) to the mold (2) and at least part of the mold (2 ) is conducted back into the steam supply line (4).
Verfahren nach Anspruch 11, Method according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mittels einer Dampfinjektordüse (11) der vom Formwerkzeug (2) abgeleitete Dampf in die Dampfzufuhrleitung (4) geführt wird. that by means of a Dampfinjektordüse (11) of the mold (2) derived steam in the steam supply line (4) is guided.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, Method according to claim 11 or 12,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird. a device according to one of claims 1 to 10 is used.
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