WO2022223257A1 - Verfahren zum befüllen einer formwerkzeugkavität eines formwerkzeugs zur herstellung eines partikelschaumformteils mit partikelschaummaterial - Google Patents

Verfahren zum befüllen einer formwerkzeugkavität eines formwerkzeugs zur herstellung eines partikelschaumformteils mit partikelschaummaterial Download PDF

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WO2022223257A1
WO2022223257A1 PCT/EP2022/058547 EP2022058547W WO2022223257A1 WO 2022223257 A1 WO2022223257 A1 WO 2022223257A1 EP 2022058547 W EP2022058547 W EP 2022058547W WO 2022223257 A1 WO2022223257 A1 WO 2022223257A1
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mold cavity
filling
particle foam
pressure
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PCT/EP2022/058547
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Johannes Schütz
Patrick Fischer
Thomas Kluge
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Siegfried Hofmann 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 invention relates to a method for filling a mold cavity of a mold for producing a particle foam molding with particle foam material.
  • the particle foam material has hitherto typically been filled into the respective mold cavities at comparatively high pressure and thus at a comparatively high speed.
  • the invention is based on the object of specifying an improved method for filling a mold cavity of a mold for producing a particle foam molding with particle foam material.
  • a first aspect of the invention relates to a method for filling a mold cavity of a mold for producing a particle foam molding with particle foam material.
  • the method is therefore based on a filling process of a mold cavity of a mold for producing a molded particle foam part with particle foam material.
  • the method can therefore include one or more independent work processes as part of a higher-level method for processing particle foam material to produce a particle foam molded part.
  • Corresponding work processes can e.g. B. provision processes in which a quantity of particle foam material to be processed, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing step, is provided, conveying processes in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing step, along a conveying route is conveyed in the direction of a mold cavity, and filling processes, in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation, is filled into a mold cavity, be or include such.
  • all particle foam materials that can be processed within the framework of a corresponding higher-level method for processing particle foam material to produce a particle foam molded part can in principle be filled into a mold cavity.
  • Corresponding particle foam materials are generally expandable or expanded plastic particles (“plastic particles”) made from at least one expandable or expanded plastic particle material
  • expandable or expanded plastic particles z. B. based on polypropylene (PP or EPP), expanded and / or expandable polyamide (PA or EPA), expanded and / or expandable polystyrene (PS or EPS) and expanded and / or expandable thermoplastic elastomer (TPE), in particular expanded and/or expandable thermoplastic polyurethane (TPU), are filled into a mold cavity.
  • particle foam materials based on so-called bio-materials, i.e. expandable or expanded plant-based plastic particles, such as e.g. B. based on polysaccharide, d. H. e.g. B. starch or sugar base, are filled into a mold cavity.
  • particle foam material to be processed in a mold cavity of a mold to produce a particle foam molding is provided via at least one filling container device, with a first pressure level being present in the filling container device.
  • at least one filling container device filled with particle foam material is provided.
  • the particle foam material is also to be filled into at least one mold cavity of a mold as part of a filling process and after completion of the filling process as part of a z.
  • a pressure vessel or at least comprising such a filling container device comprises a filling container volume that can be filled or is filled with particle foam material, in which at least when filled with particle foam material there is a pressure level referred to below as the “first pressure level” and thus a certain first pressure.
  • a second step of the method at least one mold cavity to be filled with a particle foam material to be processed to produce the or a particle foam molding is provided, with a second pressure level being present in the mold cavity.
  • at least one mold cavity that can be filled or is to be filled with particle foam material from the filling container device is therefore provided.
  • the particle foam material to be filled or filled into the mold cavity as part of a corresponding filling process is, as mentioned, after completion of the filling process as part of a z.
  • the mold cavity which is typically defined by several mold elements, each of which can also be referred to as mold halves, comprises a mold cavity volume that can be filled or is filled with particle foam material, in which at least when not filled with particle foam material there is a pressure level referred to below as a “second pressure level” and thus a specific second pressure .
  • the first and the second step of the method can also be carried out simultaneously or in reverse order;
  • the only important thing is that particle foam material to be processed in a mold cavity of a mold for producing a particle foam molding is provided via at least one filling container device, with a first pressure level being present in the filling container device, and providing a with a .
  • the pressure levels within the filling container device and within the mold cavity can change as part of a filling process, i. H. during the filling of the mold cavity with particle foam material.
  • the second pressure level can differ from the first pressure level in the context of a corresponding filling process in that it is below the first pressure level.
  • a third step of the method the mold cavity is filled with particle foam material from the filling container device.
  • a corresponding filling process is therefore carried out, during which particle foam material is filled from the filling container device into the mold cavity, and the mold cavity is therefore filled with particle foam material from the filling container device.
  • a difference between the first pressure level and the second pressure level is determined by at least one measure for varying or changing the difference varied or changed in a targeted manner between the first pressure level and the second pressure level.
  • differences between the first and the second pressure level that are present during the filling of the mold cavity are then deliberately varied or changed.
  • the targeted variation or change of corresponding differences between the first and the second pressure level is carried out with the aim of an improved filling process, which in particular enables higher filling densities or degrees of filling of the mold cavity and associated higher molding weights of the particle foam moldings that can be produced.
  • the principle according to the method enables the implementation of a controlled or regulated volume flow of a particle foam material from the or a filling container device into the or a mold cavity by means of a corresponding targeted variation or change in the or a difference between corresponding pressure levels.
  • the speed at which the particle foam material is conveyed into the mold cavity as part of a filling process can be controlled or regulated in a corresponding manner.
  • the individual plastic particles can be understood by the targeted variation or change in the difference between the pressure levels, which, as will be seen below, can also be understood as an adjustment of the pressure levels after a previous targeted change or increase in the difference in the pressure levels, with greater compression and/or at a slower speed into the mold cavity, resulting in an improved, because more densely packed, filling of the mold cavity.
  • more compressed plastic particles which are conveyed into the mold cavity at low speed, can collect better in corners of the mold cavity, for example, so that these, like other areas of a mold cavity that are typically difficult to fill, such as e.g. B. from a filling opening of a tool element areas can be filled with the method according to the principle in a much better controllable and reproducible manner with high filling densities or degrees.
  • the at least one measure for the targeted variation or change in the difference between corresponding first and second pressure levels e.g. B. sensor-based, detecting corresponding first and second pressure levels, so that starting from specifically detected first and second pressure levels and associated a specifically detected difference between corresponding pressure levels, a targeted variation or change in the difference between the pressure levels can be done.
  • the at least one measure for the targeted variation or change in the difference between corresponding first and second pressure levels can control or be implemented in terms of control technology.
  • active or passive pressure influencing devices e.g. B. in the form of in their operation controllable or adjustable valve devices, ie in particular control or regulating valve devices, or continuous or proportional valve devices, are used, whose operation for the targeted variation or change in the difference between corresponding pressure levels z. B. is controlled or regulated in a special way.
  • Corresponding pressure influencing devices can, for. B. the filling container device and / or the mold cavity can be assigned or assigned.
  • the at least one measure for the targeted variation or change in the difference between corresponding first and second pressure levels can therefore e.g. B. include controlling or regulating the operation of corresponding pressure influencing devices.
  • the control or regulation of the operation of corresponding pressure influencing devices which, as mentioned, can in particular be corresponding valve devices, can in all embodiments be a specification of a lifting movement or a lifting process of at least one lifting element, which is mounted movably along a lifting path, of a corresponding control or controllable pressure influencing device describing control or regulation information and the execution of corresponding lifting movements or lifting processes of a corresponding lifting element on the basis of corresponding control or regulation information.
  • the at least one measure for the targeted variation or change of the or a difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can be a setting of a defined, in particular time-dependent and thus dynamic, variable difference between the first pressure level and the second include pressure level.
  • variable differences between the first pressure level and the second pressure level can therefore be realized in a targeted manner, in particular as a function of time, during the filling of the mold cavity.
  • This can generally also z. B. be implemented by a, in particular time-dependent and thus dynamically taking place, controlling or regulating the operation of corresponding pressure influencing devices.
  • the setting of corresponding time-dependent variable differences between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can, for. B. include a time-dependent increase or decrease in or a pressure difference between the first pressure level and the second pressure level.
  • a corresponding temporary, time-dependent increase or decrease in the or a pressure difference between the first pressure level and the second pressure level can be continuous or not continuous or linear or non-linear.
  • the second pressure level can be increased or decreased relative to the first pressure level, in particular continuously or not continuously or linearly or not linearly; the first pressure level does not necessarily have to be changed.
  • a ramp-like or ramp-shaped increase or decrease in the first and/or second pressure level from a (respective) first pressure value ( Initial pressure value) to a (respective) larger or smaller second pressure value (final pressure value).
  • This can e.g. B. done by a ramp-like or -shaped increase or decrease of the second pressure level relative to the first pressure level; as mentioned, the first pressure level does not necessarily have to be changed.
  • a corresponding increase or decrease in a respective pressure level can be in a range between 1 and 90%, more particularly in a range between 1 and 80%, more particularly in a range between 1 and 70%, more particularly in a range between 1 and 60% , further in particular in a range between 1 and 50%, further in particular in a range between 1 and 40%, further in particular in a range between 1 and 30%, further in particular in a range between 1 and 20%, further in particular in a range between 1 and 10%.
  • An increase or decrease of a respective pressure level can generally z. B. be implemented via a controlled or regulated operation of at least one pressure influencing device to implement a corresponding ramp-like or ramp-shaped increase or decrease in the second pressure level.
  • the setting of a defined, in particular time-dependent, variable difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can in particular result in a, in particular ramp-like or ramp-shaped, continuous reduction of the second pressure level from a defined, typically particle foam material-specific and/or mold-specific selected , Initial pressure value before or at the beginning of the filling of the mold cavity up to a defined end pressure value after a defined period of time after the beginning of the filling of the mold cavity that is also typically chosen specifically for the particle foam material and/or the mold.
  • setting a defined, in particular time-dependent, variable difference between the first pressure level and the second pressure level can therefore take place before or immediately at the start of the filling of the mold cavity, ie before or immediately at the start of a filling process.
  • the at least one measure for varying the difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity in particular additionally, setting a defined, in particular time-dependent, unchangeable difference between the first pressure level and the include second pressure level.
  • a corresponding, in particular time-dependent, unchangeable setting of a defined unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level can therefore maintain a constant difference and thus, at least with regard to the compression of the plastic particles and/or the speed of the plastic particles, the temporary realization of a include stationary filling process.
  • This can generally e.g.
  • This can be implemented, for example, via an operation of at least one pressure influencing device that is controlled or regulated accordingly for setting a difference between the first pressure level and the second pressure level that is invariable, in particular as a function of time.
  • the at least one measure for varying the difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can therefore e.g. B. first setting a defined time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level over a first period of time, in particular immediately, at or after the start of the filling and after the end of the first time period setting a defined, in particular time-dependent, unchangeable difference between the include first pressure level and the second pressure level. Consequently, a targeted time-dependent change in the difference between the first pressure level and the second pressure level, i. H.
  • a difference between the first pressure level and the second pressure level set after the first time period has elapsed is maintained.
  • This can generally e.g. B. via a corresponding initially for setting a defined time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level over a first period of time after the start of the filling and after the end of the first period of time a defined, in particular time-dependent, unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level controlled or regulated operation of at least one pressure influencing device can be implemented.
  • the setting of a defined, in particular time-dependent, variable and/or unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can in particular be a targeted adjustment or setting (only) of the second pressure level from an initial value before or at the beginning of filling the mold cavity, ie before the start of a corresponding filling process, up to a defined final value after a defined period of time after the start of filling the mold cavity, ie after the start of a corresponding Filling process include. Consequently, according to the method, the pressure level within the mold cavity can be specifically varied or changed during the filling of the mold cavity.
  • the pressure level within the filling container device and/or within a line connection connecting the filling container device with the mold cavity and/or within a z. B. designed as a filling nozzle or at least such a comprehensive filling vary or change specifically.
  • Controllable or regulatable pressure influencing device in particular in the form of a valve device
  • controlling or regulating the operation of at least one line connection connecting the filling container device to the mold cavity and/or one, e.g. B. designed as a filling nozzle or at least such a comprehensive, filling device associated control or adjustable pressure influencing device, in particular in the form of a valve device conceivable.
  • the operation of the respective control or regulatable pressure influencing device can be controlled or regulated on the basis of the pressure level within the filling container device and/or within the mold cavity and/or within a line connection connecting the filling container device with the mold cavity and/or within a recording data describing the corresponding filling device are carried out.
  • Corresponding detection data can be generated in particular before and/or during the filling of the mold cavity.
  • acquisition devices or sensors i. H. in particular pressure sensors, are employed or used.
  • Corresponding detection devices or sensors can be attached to the mold cavity and/or the filling container device and/or a line connection connecting the filling container device to the mold cavity and/or a z. B. configured as a filling nozzle or at least one such comprehensive, filling device assigned control or adjustable pressure influencing device, in particular in the form of a valve device.
  • the pressure conditions ie in particular any differences in corresponding pressure levels, can therefore occur before the start of the filling of the mold cavity Beginning of a filling process, are specifically influenced or varied, so that at the beginning of the filling of the mold cavity in the filling container device and the mold cavity the same or approximately the same pressure levels are present.
  • This can be implemented, for example, via operation of at least one pressure influencing device that is controlled or regulated in order to adjust the first pressure level and the second pressure level.
  • the at least one measure for the targeted adjustment of the first pressure level and the second pressure level before filling the mold cavity can, for. B. include a targeted increase in the second pressure level, in particular to the first pressure level.
  • the pressure level of the mold cavity can therefore be adjusted to the pressure level of the filling container device before the mold cavity begins to be filled, which at least at the start of a filling process enables the plastic particles to flow into the mold cavity in a very controllable and comparatively slow manner.
  • the measure can e.g. B. by controlling or regulating the operation of at least one control or adjustable pressure influencing device assigned to the mold cavity, in particular in the form of a valve device.
  • the control or regulation of the operation of the control or regulatable pressure influencing device assigned to the mold cavity can be carried out on the basis of detection data describing the pressure level within the mold cavity.
  • detection devices or sensors i. H. in particular pressure sensors, are employed or used.
  • Corresponding detection devices or sensors are typically assigned to the mold cavity, however, it is also fundamentally conceivable for the filling container device and/or a line connection connecting the filling container device to the mold cavity and/or a, e.g. B. designed as a filling nozzle or at least such a comprehensive, filling device assigned control or adjustable pressure influencing devices, in particular in the form of valve devices.
  • the filling of the mold cavity with particle foam material from the filling container device via at least one z. B. designed as a filling nozzle or at least such a comprehensive filling device can be carried out.
  • a corresponding filling device can be used to generate a conveying flow, i. H. e.g. B. a blowing or suction flow, by means of which plastic particles can be promoted from the filling container device into the mold cavity.
  • a second aspect of the invention relates to a method for processing Particle foam material for the production of a particle foam molding.
  • the procedure includes the steps:
  • the method according to the first aspect can thus form part of the method according to the second aspect of the invention. All statements in connection with the method according to the first aspect therefore apply analogously to the method according to the second aspect of the invention and vice versa.
  • the method according to the second aspect generally includes performing one or more operations for processing particulate foam material to produce a particulate foam molding.
  • work process basically includes any process that can be carried out or carried out within the scope of the method, which is directly or indirectly related to the processing of particle foam material for the production of a particle foam molded part.
  • work processes that can be carried out or carried out are, in particular, processing processes in which (actual) processing of particle foam material filled into a mold cavity, ie in particular a joining of plastic particles to form a particle foam molding to be produced, takes place.
  • processing processes typically at least one working or process fluid flow flowing through the mold cavity filled with a particle foam molding to be processed into a particle foam molding is employed or used.
  • a working or process fluid forming a respective working or process fluid flow can be an energy carrier fluid, in particular a liquid, vaporous or gaseous fluid, ie, for example, a liquid such as, for example, B. water to a vapor such. B.
  • corresponding provision processes in which a quantity of particle foam material to be processed, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation is provided, conveying processes in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation, is conveyed along a conveying path in the direction of a mold cavity, and filling processes in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing step, is filled into a mold cavity are work processes which are also part of the method according to the first aspect of the invention are performed.
  • a third aspect of the invention relates to a device, optionally also referred to as a molding machine, for processing particle foam material to produce a particle foam molding.
  • the apparatus includes: a mold tool defining a mold cavity; a filling container device assigned to the mold cavity for providing particle foam material to be filled into the mold cavity as part of a filling process of the mold cavity; at least one filling device, which is set up for filling the mold cavity with particle foam material provided via the filling container device; and at least one control or regulatable pressure influencing device, which is set up to carry out at least one measure for specifically varying a difference between a first pressure level within the filling container device and a second pressure level within the mold cavity during the filling of the mold cavity.
  • the device can comprise at least one control or regulatable pressure influencing device.
  • a corresponding can, as mentioned, for. B. be designed as a valve device that can be controlled or regulated in its operation.
  • At least one corresponding pressure influencing device can be assigned or associated with the filling container device for controlling or regulating the first pressure level within the filling container device and/or the mold cavity for controlling or regulating the second pressure level.
  • at least one corresponding pressure influencing device of a line connection connecting the filling container device to the mold cavity can be used to control or regulate the or a pressure level within the line connection and/or at least one corresponding pressure influencing device of the filling device to control or regulate the or a pressure level within the filling device to be associated or associated.
  • the device can have at least one detection device for detecting a pressure level within the filling container device and/or the mold cavity include.
  • a corresponding detection device can, for. B. be designed as a pressure sensor or include such.
  • At least one corresponding detection device can be assigned or associated with the filling container device for detecting the or a first pressure level and/or the mold cavity for detecting the or a second pressure level.
  • at least one corresponding detection device can be assigned or associated with a line connection connecting the filling container device with the mold cavity for detecting the or a pressure level within the line connection and/or at least one corresponding detection device of the filling device for detecting the or a pressure level within the filling device.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for processing particle foam material to produce a particle foam molded part according to an exemplary embodiment
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a device 1 for processing particle foam material to produce a particle foam molded part according to an exemplary embodiment.
  • the device 1 which can also be referred to as a molding machine, is set up for processing an expandable or expanded particle foam material, thus for processing plastic particles made of at least one expandable or expanded plastic particle material, for the production of particle foam moldings.
  • the device 1 is set up accordingly for carrying out one or more work processes for processing particle foam material to produce a particle foam molded part.
  • work process basically includes any process that can be carried out by means of the device 1, which is directly or indirectly related to the processing of a particle foam material for the production of a particle foam molded part.
  • Work processes that can be carried out by means of the device 1 are in particular manufacturing processes in which an (actual) processing of a particle foam material, ie in particular a joining of plastic particles to form a particle foam molding to be produced, takes place, or preparation processes, in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation, is provided, or conveying processes in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation, is conveyed along a conveying route, or filling processes , in which a quantity of particle foam material, in particular a quantity of particle foam material to be processed in a processing operation, is filled into a mold cavity 2.3 of a mold 2 of the device 1.
  • a working or process fluid is typically employed or used, which is an energy carrier medium, in particular a liquid, vaporous or gaseous medium, i. H. e.g. B. a liquid, i. H. especially water to steam, i. H. in particular superheated steam, or a gas which, during the operation of the device, generates energy, d. H. in particular thermal energy, kinematic energy, etc., absorbs or releases, can act.
  • an energy carrier medium in particular a liquid, vaporous or gaseous medium, i. H. e.g. B.
  • a liquid, i. H. especially water to steam, i. H. in particular superheated steam, or a gas which, during the operation of the device, generates energy, d. H. in particular thermal energy, kinematic energy, etc., absorbs or releases, can act.
  • the device 1 comprises, as an example of a functional unit, the mold 2 already mentioned, which has two mounted movable relative to one another via a drive device (not shown) for transferring the mold 1 into at least one closed position indicated as an example in FIG. 1 and into at least one open position (not shown in FIG. 1).
  • a drive device not shown
  • tool elements 2.1, 2.2 that can be designated as tool halves. As can be seen, the tool elements 2.1, 2.2 delimit or define a mold cavity 2.3 in the closed position.
  • the mold cavity 2.3 is connected via a line connection 4 to at least one filling container device 3, which forms a further functional unit of the device 1 and via which particle foam material is provided for filling the mold cavity 2.3.
  • the line connection 4 is assigned a filling device 5 which forms a further functional unit of the device 1 and which is used to generate a conveying flow, i. H. e.g. B. a blowing or suction flow, is set up, by means of which particle foam material can be promoted from the filling container device 3 in the mold cavity 2.3.
  • a conveying flow i. H. e.g. B. a blowing or suction flow
  • the tool elements 2.1, 2.2 typically each comprise at least one first opening 2.1.1, 2.2.1, which can also be designated as an inflow opening, via which a process fluid or a process fluid flow P1, P2 can flow into the respective tool element 2.1, 2.2, and at least a second opening 2.1.2, 2.2.2, which can optionally also be called an outflow opening, via which a process fluid or a process fluid flow P1, P2 can flow out of the respective tool element 2.1, 2.2.
  • the tool elements 2.1, 2.2 also each comprise at least one nozzle-like or nozzle-shaped third opening 2.1.3, 2.2.3, via which a respective first Opening 2.1.1, 2.2.1 flowed into the respective tool element 2.1, 2.2
  • the tool elements 2.1, 2.2 can each have a large number of corresponding third openings 2.1.3, 2.2.3.
  • Corresponding third openings 2.1.3, 2.3.3 are arranged or formed in particular in the area of the respective shaping tool element sections of the respective tool elements 2.1, 2.2. Venting of the mold cavity 2.3 can likewise be realized via respective third openings 2.1.3, 2.2.3.
  • the respective first, second and third openings 2.1.1 - 2.1.3, 2.2.1 - 2.2.3 of a respective tool element 2.1, 2.2 are typically provided with at least one flow channel (not labeled) that penetrates the respective tool element 2.1, 2.2 at least in sections Flow channel structure 2.1.4 2.2.4 fluidically connected to one another, so that a process fluid flow that has flowed into the respective tool element 2.1, 2.2 via a respective first opening 2.1.1, 2.2.1 via a respective second opening 2.1.2, 2.2.2 and/or over a respective third opening 2.1.3, 2.2.3 can flow out of the respective tool element 2.1, 2.2.
  • 2.2.4 can each at least partially contour close, d. H. extend close below respective shaping tool element sections of respective tool elements 2.1, 2.2, for example, when a process fluid flow flows through, to enable an energy transfer from the respective tool element section to the particle foam material or to a particle foam material filled into the mold cavity 2.3.
  • the respective first and second openings 2.1.1, 2.1.2, 2.2.1, 2.2.2 on the tool element side are each at least one
  • Pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 are designed in the exemplary embodiment as valve devices that can be controlled or regulated in their operation and typically include at least one between at least one first position, which can also be called the open position, in which a flow through the respective pressure influencing device 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 with a process fluid flow is possible, and at least one second position, which can also be called the closed position, in which a flow through the respective pressure influencing device 2.1.5, 2.1.6, 2.2. 5, 2.2.6 is not possible with a process fluid flow, along a stroke movable valve element (not shown).
  • a corresponding valve element can typically also be moved into at least one intermediate position lying between a corresponding first and second position.
  • At least one pressure influencing device 3.1, 4.1 is also assigned to the filling container device 3 and the line connection 4. It should be noted that at least the pressure influencing device 4.1 is optional. Alternatively or additionally, a material flow influencing device can be present at the corresponding point, which is set up to influence the material flow emanating from the filling container device 3 .
  • the pressure influencing devices 3.1, 4.1 can be configured analogously to the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 assigned to the tool elements 2.1, 2.2.
  • pressure influencing devices 8, 9 can be present, which are arranged downstream of the pressure influencing devices 2.1.6, 2.2.6 on the tool element side and are connected to them via a common line connection 10.
  • the pressure influencing devices 8, 9 arranged in parallel in FIG.
  • Pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 be configured.
  • the device 1 comprises, as a further functional unit, a conveying fluid supply device 10 which is set up to supply the filling container device 3 with a conveying fluid, such as e.g. B. compressed air, to form a flow, by means of which can be transported within the filling container device 3 located in the mold cavity 2.3 to provide.
  • a conveying fluid such as e.g. B. compressed air
  • the conveying fluid supply device 10 can be connected via the line connection 11 to the associated pressure influencing devices 2.1.5, 2.2.5 in order to possibly also supply the mold cavity 2.3, e.g. B. for a so-called "blowing out" of the mold cavity 2.3 to provide a corresponding conveying fluid.
  • the device 1 comprises a further functional unit, a process fluid supply device 6, which is set up to provide a process fluid to the first tool element 2.1 and/or the second tool element 2.2 to form the first process fluid flow.
  • the process fluid supply device 6 can, for. B. comprise a container device, which is filled with process fluid, optionally conditioned to a specific temperature and/or a specific pressure, for provision to the first and/or second tool element 2.1, 2.2.
  • the device 1 comprises a computer-implemented, i. H. assigned in particular hardware and/or software implemented control and/or regulating device 7, which is set up to control or regulate information for controlling or regulating the operation of respective pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2. 6, in particular in such a way that the first and the second process fluid flow P1, P2 differ in the at least one flow parameter influencing the flow properties.
  • a computer-implemented i. H. assigned in particular hardware and/or software implemented control and/or regulating device 7, which is set up to control or regulate information for controlling or regulating the operation of respective pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2. 6, in particular in such a way that the first and the second process fluid flow P1, P2 differ in the at least one flow parameter influencing the flow properties.
  • the device 1 comprises, as further functional units, detection devices 2.1.7, 2.2.7 and 3.2 for detecting a pressure level within the mold cavity 2.3 and/or within the filling container device 3.
  • the detection devices 2.1.7, 2.2.7 and 3.2 can each be designed as a pressure sensor or include such a sensor.
  • the line connection 4 can be assigned or associated with at least one corresponding detection device for detecting the or a pressure level within the line connection 4 and/or the filling device 5 can have at least one corresponding detection device for detecting the or a pressure level within the filling device 5 associated or associated.
  • a method for filling a mold cavity 2.3 of a mold 2 for producing a molded particle foam part can be implemented in addition to a method for processing particle foam material to produce a particle foam material.
  • An exemplary embodiment of a corresponding method for filling a mold cavity 2.3 of a mold 2 is explained below by way of example with reference to FIGS. 1, 2:
  • particle foam material to be processed in a mold cavity 2.3 of a mold 2 to produce a particle foam molding is provided via at least one filling container device 3, with a first pressure level being present in the filling container device 3.
  • the particle foam material is also to be filled into at least one mold cavity 2.3 of a mold 2 as part of a filling process and, after completion of the filling process, as part of a z. B. steam-based processing in the mold cavity 2.3 to process for the production of a particle foam molding.
  • the z e.g.
  • a pressure vessel or at least comprising such a filling container device 3 comprises a filling container volume that can be filled or is filled with particle foam material, in which at least when filled with particle foam material there is a pressure level referred to below as the “first pressure level” and thus a certain first pressure.
  • At least one mold cavity 2.3 to be filled with a particle foam material to be processed to produce the or a particle foam molding is provided, with a second pressure level being present in the mold cavity 2.3.
  • the particle foam material to be or has been filled into the mold cavity 2.3 as part of a corresponding filling process is, as mentioned, after completion of the filling process within the scope of a z.
  • Mold cavity 2.3 comprises a mold cavity volume that can be filled or is filled with particle foam material, in which at least when not filled with particle foam material there is a pressure level referred to below as a “second pressure level” and thus a specific second pressure.
  • the first and the second step of the method can be carried out simultaneously or in reverse order;
  • particle foam material to be processed in a mold cavity 2.3 of a mold to produce a particle foam molding is provided via at least one filling container device 3, with a first pressure level being present in the filling container device 3, and providing a Production of the or a particle foam molding to be processed particle foam material to be filled mold cavity 2.3, with a second pressure level being present in the mold cavity 2.3.
  • the pressure levels within the filling container device 3 and within the mold cavity 2.3 can increase as part of a filling process, i. H. during the filling of the mold cavity 2.3 with particle foam material.
  • the second pressure level can differ from the first pressure level in the context of a corresponding filling process in that it is below the first pressure level.
  • the molding tool cavity 2.3 is filled with particle foam material from the filling container device 3.
  • a corresponding filling process is then carried out, during which particle foam material from the filling container device 3 is filled into the molding tool cavity 2.3, and thus the molding tool cavity 2.3 is filled with particle foam material from the filling container device 3.
  • a difference between the first pressure level and the second pressure level occurs during the filling of the mold cavity 2.3, i.e. during the implementation of a corresponding filling process, in the context of which particle foam material is conveyed from the filling container device 3 via the or a corresponding line connection 4 into the mold cavity 2.3 varied or changed in a targeted manner by at least one measure for varying or changing the difference between the first pressure level and the second pressure level.
  • existing differences between the first and the second pressure level are varied or changed in a targeted manner during the filling of the mold cavity 2.3.
  • the targeted variation or change of corresponding differences between the first and the second pressure level is carried out with the aim of an improved filling process, which in particular enables higher filling densities or grades of the mold cavity and associated higher molding weights of the particle foam moldings that can be produced.
  • the principle according to the method enables the implementation of a controlled or regulated volume flow of a particle foam material from the or a corresponding filling container device 3 into the or a corresponding mold cavity 2.3.
  • the speed at which the particle foam material is conveyed into the mold cavity 2.3 as part of a filling process can be controlled or regulated in a corresponding manner.
  • the individual plastic particles can be understood by the targeted variation or change in the difference between the pressure levels, which, as will be seen below, can also be understood as an adjustment of the pressure levels after a previous targeted change or increase in the difference in the pressure levels, with greater compression and/or transported at a slower speed into the mold cavity 2.3, which results in an improved filling of the mold cavity 2.3 because it is more densely packed.
  • more compressed plastic particles which are conveyed into the mold cavity 2.3 at low speed, can accumulate better in corners of the mold cavity 2.3, for example, so that these, like other areas of a mold cavity 2.3 that are typically difficult to fill, such as e.g. B. from a filling opening of a tool element 2.2 areas that are far away, can be filled with the principle of the method in a much better controllable and reproducible manner with high filling densities or degrees.
  • the at least one measure for the targeted variation or change in the difference between corresponding first and second pressure levels can be, e.g. B. sensor-based, detecting corresponding first and second pressure levels, so that starting from specifically detected first and second pressure levels and associated a specifically detected difference between corresponding pressure levels, a targeted variation or change in the difference between the pressure levels can be done.
  • the detection of the pressure levels can e.g. B. by means of the detection means explained above in connection with the device 1, i. H. in particular the detection devices 2.1.7, 2.2.7 and/or 3.2.
  • the at least one measure for the targeted variation or change of the difference between corresponding first and second pressure levels can be implemented by control or regulation technology.
  • active or passive pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 can be used for the targeted variation or change of the difference between corresponding pressure levels, which, as mentioned, are each about in their operation
  • Controllable or adjustable valve devices, d. H. in particular control or regulating valve devices, or continuous or proportional valve devices, can act, be used or used whose operation for the targeted variation or change of the difference between corresponding pressure levels z.
  • B. is controlled or regulated in a special way.
  • the control or regulation of the operation of corresponding pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 can, for. B. a specification of a lifting movement or a lifting process of at least one lifting element movably mounted along a lifting path corresponding pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 contain descriptive control or regulation information and the execution of corresponding lifting movements or lifting processes of a corresponding lifting element on the basis of corresponding control or regulation information.
  • FIG. 2 shows a diagram to illustrate the variation or change in corresponding pressure levels, the pressure p indicating the respective pressure level being plotted on the y-axis and the time t on the x-axis.
  • the solid line relates to the pressure level inside the filling container device 3
  • the dashed line relates to the pressure level inside the mold cavity 2.3.
  • the start of the filling process of the mold cavity 2.3 is indicated by the point in time to.
  • a measure for the targeted variation or change in or a difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity 2.3 involves setting a defined, in particular time-dependent and therefore dynamic, variable May include difference between the first pressure level and the second pressure level.
  • variable differences between the first pressure level and the second pressure level can therefore be implemented in a targeted manner, in particular as a function of time, during the filling of the mold cavity 2.3.
  • the pressure influencing devices 2.1.5, 2.2.5 are typically closed.
  • the delivery flow additionally introduced into the mold cavity 2.3 can be discharged in a controlled manner via the pressure influencing device 8 in order to regulate the second pressure level accordingly. Since the conveying flow escapes from the filling container device 3 into the mold cavity 2.3, the first pressure level can be readjusted accordingly via the pressure influencing device 3.1.
  • the setting of corresponding time-dependent variable differences between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity 2.3 may include a time-dependent increase or decrease in the or a pressure difference between the first pressure level and the second pressure level.
  • a corresponding temporary, time-dependent increase or decrease in the pressure difference or a pressure difference between the first pressure level and the second pressure level can be continuous or discontinuous or linear or non-linear.
  • the second pressure level can be increased or decreased relative to the first pressure level; the first pressure level does not necessarily have to be changed.
  • An example of a steady or linear increase or decrease in the or a pressure difference between the first pressure level and the second pressure level is a ramp-like or ramp-shaped decrease in the second pressure level from a first pressure value po (initial pressure value) at time to, i . H. immediately at the beginning of the filling process, to a lower second pressure value pi (final pressure value) at time ti, d. H. after a defined period of time after the start of the filling process.
  • the setting of a defined, time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity 2.3 can therefore result in a ramp-like or ramp-shaped continuous reduction of the second pressure level from a defined, typically particle foam material-specific and/or mold-specific, initial pressure value po before or at the beginning of the filling of the molding tool cavity 2.3 to a defined final pressure value pi, also typically chosen specifically for the particle foam material and/or mold, after a defined period of time has elapsed, also typically chosen specifically for the particle foam material and/or mold, d. H. in particular the period of time between times to and , after the beginning of the filling of the mold cavity 2.3.
  • a corresponding reduction in the second pressure level can be in a range between 1 and 90%, further in particular in a range between 1 and 80%, further in particular in a range between 1 and 70%, further in particular in a range between 1 and 60% in particular in a range between 1 and 50%, further in particular in a range between 1 and 40%, further in particular in a range between 1 and 30%, further in particular in a range between 1 and 20%, further in particular in a range between 1 and 10%.
  • the reduction in the second pressure level shown purely as an example in FIG , 2.2.5, 2.2.6, 3.1 , 4.1 can be implemented.
  • the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 assigned to the mold 2 are to be controlled or regulated accordingly in their operation.
  • FIG. 2 it can therefore be seen that the setting of a defined, time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level according to the method can generally take place immediately at the beginning of the filling of the mold cavity 2.3, thus immediately at the beginning of a filling process.
  • a corresponding, time-dependent, unchangeable setting of a defined unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level can therefore include maintaining a constant difference and thus, at least with regard to the compression of the plastic particles and/or the speed of the plastic particles, temporarily realizing a stationary filling process .
  • This can generally e.g. B. via a controlled or regulated operation of one or more of the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, in order to set an invariable difference between the first pressure level and the second pressure level, in particular as a function of time, 4.1, 8, 9 to be implemented.
  • corresponding pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 directly or indirectly assigned to the forming tool 2 are to be controlled or regulated accordingly in their operation.
  • FIG. 2 shows that combinations of the above-mentioned options for specifically influencing or varying a difference between a first and a second pressure level are conceivable.
  • the at least one measure for varying the difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity can therefore initially include setting a defined time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level over a first period of time between the times to and tr, i.e. H. immediately at the beginning of the filling at the point in time to up to the point in time tr and after the first period of time has elapsed, setting a defined time-dependent unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level, e.g. B. include until the end of a filling process at time t2.
  • a targeted time-dependent change in the difference between the first pressure level and the second pressure level i.e. in particular an increase in the difference between the first pressure level and the second pressure level, and then, in particular immediately, after the first period of time has elapsed, a difference between the first pressure level and the second pressure level set after the first period of time has elapsed is maintained.
  • This can generally e.g. B. via a corresponding initially to set a defined time-dependent variable difference between the first pressure level and the second pressure level over a first period of time after the start of filling and after the first period of time a defined, in particular time-dependent, unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level controlled or regulated operation of corresponding pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1, 8.9 are implemented.
  • the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 assigned directly or indirectly to the mold 2 are to be controlled or regulated accordingly in their operation.
  • the setting of a defined, time-dependent variable and/or unchangeable difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity 2.3 can generally, in particular, result in a targeted adjustment or setting (only) of the second pressure level from an initial value before or at the start the filling of the mold cavity 2.3, d. H. before the start of a corresponding filling process, up to a defined final value after a defined period of time after the start of filling the mold cavity 2.3, d. H. after the start of a corresponding filling process. Consequently, according to the method, the pressure level within the mold cavity 2.3 can be specifically varied or changed during the filling of the mold cavity 2.3.
  • FIG. 2 it can be seen that, according to the method, before the at least one measure is carried out to specifically influence or vary the difference between the first pressure level and the second pressure level during the filling of the mold cavity 2.3, i.e. before time to, at least one additional measure be carried out for the targeted adjustment of the first pressure level and the second pressure level before filling the mold cavity 2.3.
  • the adjustment of the first pressure level and the second pressure level before the filling of the mold cavity 2.3 is shown in FIG. 2 as an example in the period between the times ti' and t0.
  • the pressure conditions i.e. in particular any differences in corresponding pressure levels, can be influenced or varied according to the method before the start of filling the mold cavity 2.3, i.e.
  • This can e.g. This can be implemented, for example, via an operation of corresponding pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1, 8, 9 that is controlled or regulated to match the first pressure level and the second pressure level.
  • the operation of the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 assigned directly or indirectly to the mold 2 and the pressure influencing device 3.1 assigned to the filling container device 3 should be controlled or regulated accordingly.
  • the at least one measure for the targeted adjustment of the first pressure level and the second pressure level before filling the mold cavity can, for. B. include a targeted increase in the second pressure level, in particular to the first pressure level. Consequently, the pressure level of the mold cavity 2.3 can be adjusted to the pressure level of the filling container device 3 before the start of the filling of the mold cavity 2.3, which at least at the beginning of a filling process allows the plastic particles to flow into the mold cavity in a very controllable and comparatively slow manner.
  • controlling or regulating the operation of the pressure influencing devices 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1, 8, 9 is based on the pressure level within the filling container device 3 and/or can be carried out within the mold cavity 2.3 and/or within one of the line connections 4 and/or within the filling device 5.
  • Corresponding detection data can be generated via the described detection devices 2.1.7, 2.2.7 and 3.2 and transmitted to the control and/or regulating device 7 for generating corresponding control and/or regulating information.
  • FIG. 3 shows a diagram to illustrate the variation or change in corresponding pressure levels according to a possible variant, the pressure p indicating the respective pressure level being plotted on the y-axis and the time t on the x-axis.
  • the solid line in turn relates to the pressure level inside the filling container device 3
  • the dashed line in turn relates to the pressure level inside the mold cavity 2.3.
  • the start of the filling process of the mold cavity 2.3 is indicated by the point in time to.
  • the completion of the filling process of the mold cavity 2.3 is again indicated by time t2.

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Abstract

Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität (2.3) eines Formwerkzeugs (2) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial, umfassend die Schritte:- Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität (2.3) eines Formwerkzeugs (2) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung (3), wobei in der Füllbehältereinrichtung (3) ein erstes Druckniveau vorliegt;- Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität (2.3), wobei in der Formwerkzeugkavität (2.3) ein zweites Druckniveau vorliegt;- Befüllen der Formwerkzeugkavität (2.3) mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung (3), wobei während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und demzweiten Druckniveau gezielt variiert wird.

Description

Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial.
Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Partikelschaumformteilen durch Verarbeitung expandierbarer oder expandierter Partikelschaummaterialien sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl an unterschiedlichen Ausführungsformen dem Grunde nach bekannt.
Ebenso bekannt sind in diesem Zusammenhang Verfahren zum Befüllen der Formwerkzeugkavität von Formwerkzeugen zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial bekannt, als diese eine Grundvoraussetzung für die weitere Verarbeitung entsprechender Partikelschaummaterialien zur Herstellung entsprechender
Partikelschaumformteile darstellen.
Im Rahmen entsprechender Verfahren zum Befüllen der Formwerkzeugkavität von Formwerkzeugen zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial wird das Partikelschaummaterial bis dato typischerweise mit vergleichsweise hohem Druck und damit verbunden vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in jeweilige Formwerkzeugkavitäten eingefüllt.
Wenngleich das Prinzip im Hinblick auf die damit herstellbaren Partikelschaumformteile grundsätzlich zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt, besteht ein Bedarf nach einer Weiterentwicklung bzw. Verbesserung von Prinzipien zur Befüllung entsprechender Formwerkzeugkavitäten mit Partikelschaummaterial, etwa im Hinblick auf Aspekte wie höhere Fülldichten bzw. -grade der Formwerkzeugkavitäten und damit verbunden höhere Formteilgewichte der herstellbaren Partikelschaumformteile
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
Ein etwaiger Druckunterschied zwischen einer Füllbehältereinrichtung und der jeweiligen Formwerkzeugkavität wird typischerweise nicht berücksichtigt.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial. Das Verfahren richtet sich demnach auf einen Befüllvorgang einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial.
Das Verfahren kann sonach ein oder mehrere eigenständige Arbeitsprozesse im Rahmen eines übergeordneten Verfahrens zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils umfassen. Entsprechende Arbeitsprozesse können z. B. Bereitstellungsprozesse, in welchen eine Menge an zu verarbeitendem Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, bereitgestellt wird, Förderprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, entlang einer Förderstrecke in Richtung einer Formwerkzeugkavität befördert wird, und Füllprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, in eine Formwerkzeugkavität eingefüllt wird, sein bzw. solche umfassen.
Das Verfahrensgemäß können grundsätzlich sämtliche im Rahmen eines entsprechenden übergeordneten Verfahrens zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils verarbeitbare Partikelschaummaterialien in eine Formwerkzeugkavität eingefüllt werden. Bei entsprechenden Partikelschaummaterialien handelt es sich im Allgemeinen um expandierbare oder expandierte Kunststoffpartikel („Kunststoffpartikel“) aus wenigstens einem expandierbaren oder expandierten Kunststoffpartikelmaterial
(„Kunststoffpartikelmaterial“). Verfahrensgemäß können expandierbare oder expandierte Kunststoffpartikel z. B. auf Basis von Polypropylen (PP bzw. EPP), expandiertem und/oder expandierbarem Polyamid (PA bzw. EPA), expandiertem und/oder expandierbarem Polystyrol (PS bzw. EPS) und expandiertem und/oder expandierbarem thermoplastischen Elastomer (TPE), insbesondere expandiertem und/oder expandierbarem thermoplastischen Polyurethan (TPU), in eine Formwerkzeugkavität eingefüllt werden. Gleichermaßen können verfahrensgemäß Partikelschaummaterialien auf Basis so genannter Bio-Materialien, mithin expandierbaren bzw. expandierte Kunststoffpartikel auf pflanzlicher Basis, wie z. B. auf Polysaccharidbasis, d. h. z. B. Stärke- oder Zuckerbasis, in eine Formwerkzeugkavität eingefüllt werden.
Die einzelnen Schritte des Verfahrens werden nachfolgend erläutert:
In einem ersten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung, wobei in der Füllbehältereinrichtung ein erstes Druckniveau vorliegt. In dem ersten Schritt wird sonach wenigstens eine mit Partikelschaummaterial befüllte Füllbehältereinrichtung bereitgestellt. Das Partikelschaummaterial ist im Weiteren im Rahmen eines Füllprozesses in wenigstens eine Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs einzufüllen und nach Abschluss des Füllprozesses im Rahmen eines, z. B. dampfbasierten, Verarbeitungsprozesses in der Formwerkzeugkavität zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeiten. Die z. B. als Druckbehälter ausgebildete oder wenigstens einen solchen umfassende Füllbehältereinrichtung umfasst ein mit Partikelschaummaterial befüllbares bzw. befülltes Füllbehältervolumen, in welchem jedenfalls im mit Partikelschaummaterial befüllten Zustand ein im Weiteren als „erstes Druckniveau“ bezeichnetes Druckniveau und somit ein bestimmter erster Druck herrscht.
In einem zweiten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen wenigstens einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität, wobei in der Formwerkzeugkavität ein zweites Druckniveau vorliegt. In dem zweiten Schritt wird sonach wenigstens eine mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung befüllbare bzw. zu befüllende Formwerkzeugkavität bereitgestellt. Das im Rahmen eines entsprechenden Füllprozesses in die Formwerkzeugkavität einzufüllende bzw. eingefüllte Partikelschaummaterial ist, wie erwähnt, nach Abschluss des Füllprozesses im Rahmen eines, z. B. dampfbasierten, Verarbeitungsprozesses in der Formwerkzeugkavität zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeiten. Die typischerweise durch mehrere, jeweils auch als Formwerkzeughälften zu bezeichnende Werkzeugelemente definierte Formwerkzeugkavität umfasst ein mit Partikelschaummaterial befüllbares bzw. befülltes Formwerkzeugkavitätsvolumen, in welchem jedenfalls im nicht mit Partikelschaummaterial befüllten Zustand ein im Weiteren als „zweites Druckniveau“ bezeichnetes Druckniveau und somit ein bestimmter zweiter Druck herrscht.
Der erste und der zweite Schritt des Verfahrens können auch zeitgleich oder in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden; für die Durchführung des Verfahrens ist allein von Bedeutung, dass ein Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung, wobei in der Füllbehältereinrichtung ein erstes Druckniveau vorliegt, und ein Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität, wobei in der Formwerkzeugkavität ein zweites Druckniveau vorliegt, erfolgt.
Wie sich im Weiteren ergibt, können sich die Druckniveaus innerhalb der Füllbehältereinrichtung und innerhalb der Formwerkzeugkavität im Rahmen eines Füllprozesses, d. h. während des Befüllens der Formwerkzeugkavität mit Partikelschaummaterial, unterscheiden. Insbesondere kann sich das zweite Druckniveau im Rahmen eines entsprechenden Füllprozesses von dem ersten Druckniveau dadurch unterscheiden, dass es unterhalb des ersten Druckniveaus liegt.
In einem dritten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Befüllen der Formwerkzeugkavität mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung. In dem dritten Schritt des Verfahrens wird sonach ein entsprechender Füllprozess durchgeführt, im Rahmen welches Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung in die Formwerkzeugkavität eingefüllt, mithin die Formwerkzeugkavität mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung befüllt wird. Verfahrensgemäß wird während des Befüllens der Formwerkzeugkavität, mithin während der Durchführung eines entsprechenden Füllprozesses, im Rahmen welches Partikelschaummaterial von der Füllbehältereinrichtung in die Formwerkzeugkavität befördert wird, ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gezielt variiert bzw. verändert. Verfahrensgemäß werden während des Befüllens der Formwerkzeugkavität vorhandene Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Druckniveau sonach gezielt variiert bzw. verändert. Die gezielte Variation bzw. Veränderung entsprechender Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Druckniveau erfolgt mit der Zielsetzung eines verbesserten Füllprozesses, welcher insbesondere höhere Fülldichten bzw. -grade der Formwerkzeugkavität und damit verbunden höhere Formteilgewichte der herstellbaren Partikelschaumformteile ermöglicht.
Das verfahrensgemäße Prinzip ermöglicht durch entsprechende gezielte Variation bzw. Veränderung des bzw. eines Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus insbesondere die Implementierung eines gesteuerten bzw. geregelten Volumenstroms eines Partikelschaummaterials von der bzw. einer Füllbehältereinrichtung in die bzw. eine Formwerkzeugkavität. In entsprechender Weise kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Partikelschaummaterial im Rahmen eines Füllprozess in die Formwerkzeugkavität befördert wird, gesteuert bzw. geregelt werden. Die einzelnen Kunststoffpartikel können durch die gezielte Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen den Druckniveaus, worunter, wie sich im Weiteren ergibt, nach einer vorherigen gezielten Veränderung bzw. Vergrößerung des Unterschieds der Druckniveaus gegebenenfalls auch ein Angleichen der Druckniveaus verstanden werden kann, mit stärkerer Kompression und/oder langsamerer Geschwindigkeit in die Formwerkzeugkavität befördert werden, was in einer verbesserten, weil dichter gepackten Füllung der Formwerkzeugkavität resultiert. Konkret können sich stärker komprimierte Kunststoffpartikel, welche mit geringer Geschwindigkeit in die Formwerkzeugkavität befördert werden, beispielsweise besser in Ecken der Formwerkzeugkavität ansammeln, sodass diese wie auch andere typischerweise nur schwer füllbaren Bereiche einer Formwerkzeugkavität, wie z. B. von einer Einfüllöffnung eines Werkzeugelements weit entfernte Bereiche, mit dem verfahrensgemäßen Prinzip in deutlich besser kontrollierbarer und reproduzierbar Weise mit hohen Fülldichten bzw. -graden gefüllt werden können.
Wie sich im Weiteren ergibt, kann die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds entsprechender erster und zweiter Druckniveaus ein, z. B. sensorbasiertes, Erfassen entsprechender erster und zweiter Druckniveaus voraussetzen, sodass ausgehend von konkret erfassten ersten und zweiten Druckniveaus und damit verbunden eines konkret erfassten Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus eine gezielte Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen den Druckniveaus erfolgen kann.
Wie sich ebenso im Weiteren ergibt, kann die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds entsprechender erster und zweiter Druckniveaus Steuer- oder regelungstechnisch implementiert werden. Insbesondere können zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus aktive oder passive Druckbeeinflussungseinrichtungen, z. B. in Form von in ihrem Betrieb Steuer- oder regelbaren Ventileinrichtungen, d. h. insbesondere Steuer- bzw. Regelventileinrichtungen, oder Stetig- bzw. Proportionalventileinrichtungen, eingesetzt bzw. verwendet werden, deren Betrieb zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus z. B. in besonderer Weise gesteuert bzw. geregelt wird. Entsprechende Druckbeeinflussungseinrichtungen können z. B. der Füllbehältereinrichtung und/oder der Formwerkzeugkavität zuordenbar oder zugeordnet sein bzw. werden. Die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds entsprechender erster und zweiter Druckniveaus kann sonach z. B. ein Steuern bzw. Regeln des Betriebs entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen umfassen.
Die Steuerung bzw. Regelung des Betriebs entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen, bei welchen es sich, wie erwähnt, insbesondere um entsprechende Ventileinrichtungen handeln kann, kann in allen Ausführungsformen eine Vorgabe von eine Hubbewegung bzw. einen Hubvorgang wenigstens eines entlang eines Hubwegs bewegbar gelagerten Hubelements einer entsprechenden Steuer- bzw. regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung beschreibenden Steuer- bzw. Regelinformationen und die Ausführung entsprechender Hubbewegungen bzw. Hubvorgänge eines entsprechenden Hubelements auf Grundlage entsprechender Steuer- bzw. Regelinformationen beinhalten.
Insgesamt liegt damit ein verbessertes Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial vor.
Verfahrensgemäß kann die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des bzw. eines Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig und somit dynamisch, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten. Im Rahmen der Ausführung der wenigstens einen Maßnahme können während des Befüllens der Formwerkzeugkavität sonach gezielt, insbesondere zeitabhängig, veränderliche Unterschiede zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau realisiert werden. Dies kann im Allgemeinen ebenso z. B. durch ein, insbesondere zeitabhängig und somit dynamisch erfolgendes, Steuern bzw. Regeln des Betriebs entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen implementiert werden.
Die Einstellung entsprechender zeitabhängig veränderlicher Unterschiede zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität kann z. B. eine zeitabhängige Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten. Eine entsprechende zeitweise zeitabhängige Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau kann stetig oder nicht stetig bzw. linear oder nicht-linear sein. Konkret kann z. B. das zweite Druckniveau relativ zu dem ersten Druckniveau, insbesondere stetig oder nicht stetig bzw. linear oder nicht linear, vergrößert bzw. verkleinert werden; das erste Druckniveau muss dabei nicht zwingend verändert werden. Mithin ist als Beispiel für eine stetige bzw. lineare Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau eine rampenartige bzw. -förmige Vergrößerung oder Verkleinerung des ersten und/oder zweiten Druckniveaus von einem (jeweiligen) ersten Druckwert (Anfangsdruckwert) auf einen (jeweiligen) größeren oder kleineren zweiten Druckwert (Enddruckwert) zu nennen. Dies kann z. B. durch eine rampenartige bzw. -förmige Vergrößerung oder Verkleinerung des zweiten Druckniveaus relativ zu dem ersten Druckniveau erfolgen; wie erwähnt, muss das erste Druckniveau dabei nicht zwingend verändert werden. Eine entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung eines jeweiligen Druckniveaus kann in einem Bereich zwischen 1 und 90%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 80%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 70%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 60%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 50%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 40%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 30%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 20%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 10%, erfolgen. Eine Vergrößerung oder Verkleinerung eines jeweiligen Druckniveaus kann im Allgemeinen z. B. über einen zur Realisierung einer entsprechenden rampenartigen bzw. -förmigen Vergrößerung oder Verkleinerung des zweiten Druckniveaus gesteuerten bzw. geregelten Betrieb wenigstens einer Druckbeeinflussungseinrichtung implementiert werden.
Das Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität kann insbesondere ein, insbesondere rampenartiges bzw. -förmiges, stetiges Reduzieren des zweiten Druckniveaus von einem definierten, typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Anfangsdruckwert vor bzw. bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität bis auf einen definierten, ebenso typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Enddruckwert nach Ablauf einer definierten, ebenso typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Zeitspanne nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität beinhalten. Das Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau kann verfahrensgemäß sonach bereits vor bzw. unmittelbar bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität, mithin vor bzw. unmittelbar bei Beginn eines Füllprozesses, erfolgen.
Verfahrensgemäß kann die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität, insbesondere ergänzend, ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten. Ein entsprechendes, insbesondere zeitabhängig, unveränderliches Einstellen eines definierten unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau kann sonach die Beibehaltung eines konstanten Unterschieds und somit, jedenfalls im Hinblick auf die Kompression der Kunststoffpartikel und/oder die Geschwindigkeit der Kunststoffpartikel, die zeitweise Realisierung eines stationären Füllprozess beinhalten. Dies kann im Allgemeinen z. B. über einen entsprechend zum Einstellen eines, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gesteuerten bzw. geregelten Betrieb wenigstens einer Druckbeeinflussungseinrichtung implementiert werden.
Verfahrensgemäß sind Kombinationen der vorgenannten Möglichkeiten der gezielten Beeinflussung bzw. Variation eines Unterschieds zwischen einem ersten und einem zweiten Druckniveau denkbar.
Die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität kann sonach z. B. zunächst ein Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau über eine erste Zeitspanne, insbesondere unmittelbar, bei oder nach Beginn des Befüllens und nach Ablauf der ersten Zeitspanne ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten. Mithin kann unmittelbar bei bzw. nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität zunächst für eine erste Zeitspanne eine gezielte zeitabhängige Veränderung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau, d. h. insbesondere eine Vergrößerung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau, erfolgen und sodann, insbesondere unmittelbar, nach Ablauf der ersten Zeitspanne eine Beibehaltung eines nach Ablauf der ersten Zeitspanne eingestellten Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau erfolgen. Dies kann im Allgemeinen z. B. übereinen entsprechend zunächst zum Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau über eine erste Zeitspanne nach Beginn des Befüllens und nach Ablauf der ersten Zeitspanne ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gesteuerten bzw. geregelten Betrieb wenigstens einer Druckbeeinflussungseinrichtung implementiert werden.
Verfahrensgemäß kann das Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, veränderlichen und/oder unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität insbesondere ein gezieltes Anpassen bzw. Einstellen (nur) des zweiten Druckniveaus von einem Anfangswert vor bzw. bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität, d. h. vor Beginn eines entsprechenden Füllprozesses, bis auf einen definierten Endwert nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität, d. h. nach Beginn eines entsprechenden Füllprozesses, beinhalten. Mithin kann verfahrensgemäß während des Befüllens der Formwerkzeugkavität das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität gezielt variiert bzw. verändert werden. Alternativ oder ergänzend lässt sich jedoch auch das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung und/oder innerhalb einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung und/oder innerhalb einer, z. B. als Befülldüse ausgebildeten oder wenigstens eine solche umfassenden, Befülleinrichtung gezielt variieren bzw. verändern.
Es sei an dieser Stelle nochmals erwähnt, dass die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Beeinflussung bzw. Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität durch Steuern oder Regeln des Betriebs wenigstens einer der Füllbehältereinrichtung und/oder der Formwerkzeugkavität zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung, insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, durchgeführt werden kann. Alternativ oder ergänzend ist ein Steuern oder Regeln des Betriebs wenigstens einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung und/oder einer, z. B. als Befülldüse ausgebildeten oder wenigstens eine solche umfassenden, Befülleinrichtung zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung, insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, denkbar.
Das Steuern oder Regeln des Betriebs jeweiliger Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung kann, wie weiter oben angedeutet, auf Grundlage von das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung und/oder innerhalb der Formwerkzeugkavität und/oder innerhalb einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung und/oder innerhalb einer entsprechenden Befülleinrichtung beschreibenden Erfassungsdaten durchgeführt werden. Entsprechende Erfassungsdaten können insbesondere vor und/oder während des Befüllens der Formwerkzeugkavität erzeugt werden. Zur Erzeugung entsprechender Erfassungsdaten können Erfassungseinrichtungen bzw. Sensoren, d. h. insbesondere Drucksensoren, eingesetzt bzw. verwendet werden. Entsprechende Erfassungseinrichtungen bzw. Sensoren können der Formwerkzeugkavität und/oder der Füllbehältereinrichtung und/oder einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung und/oder einer, z. B. als Befülldüse ausgebildeten oder wenigstens eine solche umfassenden, Befülleinrichtung zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung, insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, zugeordnet sein.
Verfahrensgemäß kann vor Durchführung der wenigstens einen Maßnahme zur gezielten Beeinflussung bzw. Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität wenigstens eine zusätzliche Maßnahme zum gezielten Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus vor dem Befüllen der Formwerkzeugkavität durchgeführt werden. Die Druckverhältnisse, d. h. insbesondere etwaige Unterschiede entsprechender Druckniveaus, können verfahrensgemäß sonach vor Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität, mithin vor Beginn eines Füllprozesses, gezielt beeinflusst bzw. variiert werden, sodass bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität in der Füllbehältereinrichtung und der Formwerkzeugkavität gleiche oder annähernd gleiche Druckniveaus vorliegen. Dies kann z. B. über einen entsprechend zum Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus gesteuerten bzw. geregelten Betrieb wenigstens einer Druckbeeinflussungseinrichtung implementiert werden.
Die wenigstens eine Maßnahme zum gezielten Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus vor dem Befüllen der Formwerkzeugkavität kann z. B. ein gezieltes Erhöhen des zweiten Druckniveaus, insbesondere auf das erste Druckniveau, beinhalten. Mithin kann das Druckniveau der Formwerkzeugkavität vor Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität auf das Druckniveau der Füllbehältereinrichtung angeglichen werden, was jedenfalls bei Beginn eines Füllprozesses ein sehr gut kontrollierbares und vergleichsweise langsames Einströmen der Kunststoffpartikel in die Formwerkzeugkavität ermöglicht.
Sofern die wenigstens eine Maßnahme zum gezielten Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus ein gezieltes Erhöhen des zweiten Druckniveaus, insbesondere auf das erste Druckniveau, beinhaltet, kann die Maßnahme z. B. durch Steuern oder Regeln des Betriebs wenigstens einer der Formwerkzeugkavität zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung, insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, durchgeführt werden.
Das Steuern oder Regeln des Betriebs der der Formwerkzeugkavität zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung kann dabei auf Grundlage von das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität beschreibenden Erfassungsdaten durchgeführt werden. Zur Erzeugung entsprechender Erfassungsdaten können wiederum Erfassungseinrichtungen bzw. Sensoren, d. h. insbesondere Drucksensoren, eingesetzt bzw. verwendet werden. Entsprechende Erfassungseinrichtungen bzw. Sensoren sind typischerweise der Formwerkzeugkavität zugeordnet grundsätzlich denkbar ist es jedoch auch, der Füllbehältereinrichtung und/oder einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung und/oder einer, z. B. als Befülldüse ausgebildeten oder wenigstens eine solche umfassenden, Befülleinrichtung zugeordnete Steuer- oder regelbare Druckbeeinflussungseinrichtungen, insbesondere in Form von Ventileinrichtungen, zu verwenden.
Für alle Ausführungsformen des Verfahrens gilt, dass das Befüllen der Formwerkzeugkavität mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung über wenigstens eine z. B. als Befülldüse ausgebildete oder wenigstens eine solche umfassende, Befülleinrichtung erfolgen kann. Eine entsprechende Befülleinrichtung kann zur Erzeugung einer Förderströmung, d. h. z. B. einer Blas oder Saugströmung, eingerichtet sein, vermittels welcher sich Kunststoffpartikel aus der Füllbehältereinrichtung in die Formwerkzeugkavität fördern lassen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung, wobei in der Füllbehältereinrichtung ein erstes Druckniveau vorliegt;
- Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität, wobei in der Formwerkzeugkavität ein zweites Druckniveau vorliegt;
- Befüllen der Formwerkzeugkavität mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung, wobei während des Befüllens der Formwerkzeugkavität ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gezielt variiert bzw. verändert wird; und
- Durchführen wenigstens einer Maßnahme zum Verbinden der in die Formwerkzeugkavität eingefüllten Partikelschaummaterials unter Ausbildung eines herzustellenden Partikelschaumformteils.
Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt kann sonach einen Bestandteil des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung darstellen. Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt gelten sonach analog für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt beinhaltet im Allgemeinen die Durchführung einer oder mehrerer Arbeitsprozesse zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils. Der Begriff „Arbeitsprozess“ beinhaltet grundsätzlich jedweden im Rahmen des Verfahrens durchführbaren bzw. durchgeführten Prozess, welcher direkt oder indirekt mit der Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils in einem Zusammenhang steht.
Mithin sind im Rahmen des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt durchführbare bzw. durchgeführte Arbeitsprozesse insbesondere Verarbeitungsprozesse, in welchen eine (eigentliche) Verarbeitung in eine Formwerkzeugkavität eingefülltem Partikelschaummaterial, d. h. insbesondere ein Verbinden von Kunststoffpartikeln unter Ausbildung eines herzustellenden Partikelschaumformteils, erfolgt. Im Rahmen eines Verarbeitungsprozesses wird typischerweise wenigstens eine die mit zu einem Partikelschaumformteil zu verarbeitendem Partikelschaummaterial gefüllte Formwerkzeugkavität durchströmende Arbeits- bzw. Prozessfluidströmung eingesetzt bzw. verwendet. Bei einem eine jeweilige Arbeits- bzw. Prozessfluidströmung bildenden Arbeits- bzw. -Prozessfluid kann es sich um ein, insbesondere flüssiges, dampfförmiges oder gasförmiges, Energieträgerfluid, d. h. z. B. um eine Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, um einen Dampf, wie z. B. Heißdampf, oder um ein Gas, wie z. B. Luft, welche(s) im Rahmen des Verarbeitungsprozesses Energie, d. h. insbesondere thermische Energie, auf das Partikelschaummaterial überträgt, handeln. Wie sich im Weiteren ergibt, betrifft das Verfahren insbesondere eine besondere Prozessführung im Rahmen entsprechender Verarbeitungsprozesse.
Wie erwähnt, können entsprechende Bereitstellungsprozesse, in welchen eine Menge an zu verarbeitendem Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, bereitgestellt wird, Förderprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, entlang einer Förderstrecke in Richtung einer Formwerkzeugkavität befördert wird, und Füllprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, in eine Formwerkzeugkavität eingefüllt wird, Arbeitsprozesse sein, welche auch im Rahmen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchgeführt werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine, gegebenenfalls auch als Formteilautomat bezeichenbare Vorrichtung zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils. Die Vorrichtung umfasst: ein eine Formwerkzeugkavität definierendes Formwerkzeug; eine der Formwerkzeugkavität zugeordnete Füllbehältereinrichtung zur Bereitstellung von im Rahmen eines Befüllvorgangs der Formwerkzeugkavität in die Formwerkzeugkavität einzufüllendem Partikelschaummaterial; wenigstens eine Befülleinrichtung, welche zum Befüllen der Formwerkzeugkavität mit über die Füllbehältereinrichtung bereitgestelltem Partikelschaummaterial eingerichtet ist; sowie wenigstens eine Steuer- oder regelbare Druckbeeinflussungseinrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer Maßnahme zum gezielten Variieren eines Unterschieds zwischen einem ersten Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung und einem zweiten Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität während des Befüllens der Formwerkzeugkavität eingerichtet ist.
Die Vorrichtung kann wenigstens eine Steuer- oder regelbare Druckbeeinflussungseinrichtung umfassen. Eine entsprechende kann, wie erwähnt, z. B. als eine in ihrem Betrieb steuerbare oder regelbare Ventileinrichtung ausgebildet sein. Wenigstens eine entsprechende Druckbeeinflussungseinrichtung kann der Füllbehältereinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung des ersten Druckniveaus innerhalb der Füllbehältereinrichtung und/oder der Formwerkzeugkavität zur Steuerung bzw. Regelung des zweiten Druckniveaus zugeordnet oder zugehörig sein. Darüber hinaus kann wenigstens eine entsprechende Druckbeeinflussungseinrichtung einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung zur Steuerung bzw. Regelung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Leitungsverbindung und/oder wenigstens eine entsprechende Druckbeeinflussungseinrichtung der Befülleinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Befülleinrichtung zugeordnet oder zugehörig sein.
Die Vorrichtung kann in analoger Weise wenigstens eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Druckniveaus innerhalb der Füllbehältereinrichtung und/oder der Formwerkzeugkavität umfassen. Eine entsprechende Erfassungseinrichtung kann z. B. als Drucksensor ausgebildet sein bzw. einen solchen umfassen. Wenigstens eine entsprechende Erfassungseinrichtung kann der Füllbehältereinrichtung zur Erfassung des bzw. eines ersten Druckniveaus und/oder der Formwerkzeugkavität zur Erfassung des bzw. eines zweiten Druckniveaus zugeordnet oder zugehörig sein. Darüber hinaus kann wenigstens eine entsprechende Erfassungseinrichtung einer die Füllbehältereinrichtung mit der Formwerkzeugkavität verbindenden Leitungsverbindung zur Erfassung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Leitungsverbindung und/oder wenigstens eine entsprechende Erfassungseinrichtung der Befülleinrichtung zur Erfassung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Befülleinrichtung zugeordnet oder zugehörig sein.
Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung gelten analog für die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 2, 3 je ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 1 zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die auch als Formteilautomat bezeichenbare bzw. bezeichnete Vorrichtung 1 ist zur Verarbeitung eines expandierbaren oder expandierten Partikelschaummaterials, mithin zur Verarbeitung von Kunststoffpartikeln aus wenigstens einem expandierbaren oder expandierten Kunststoffpartikelmaterial, zur Herstellung von Partikelschaumformteilen eingerichtet.
Die Vorrichtung 1 ist entsprechend zur Durchführung einer oder mehrerer Arbeitsprozesse zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils eingerichtet. Der Begriff „Arbeitsprozess“ beinhaltet grundsätzlich jedweden vermittels der Vorrichtung 1 durchführbaren Prozess, welcher direkt oder indirekt mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils in einem Zusammenhang steht. Vermittels der Vorrichtung 1 durchführbare Arbeitsprozesse sind insbesondere Verarbeitungsprozesse, in welchen eine (eigentliche) Verarbeitung eines Partikelschaummaterials, d. h. insbesondere ein Verbinden von Kunststoffpartikeln unter Ausbildung eines herzustellenden Partikelschaumformteils, erfolgt, oder Bereitstellungsprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, bereitgestellt wird, oder Förderprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, entlang einer Förderstrecke befördert wird, oder Füllprozesse, in welchen eine Menge an Partikelschaummaterial, insbesondere eine in einem Verarbeitungsprozess zu verarbeitende Menge an Partikelschaummaterial, in eine Form Werkzeug kavität 2.3 eines Formwerkzeugs 2 der Vorrichtung 1 eingefüllt wird.
Im Rahmen eines Verarbeitungsprozesses wird typischerweise ein Arbeits- bzw. Prozessfluid eingesetzt bzw. verwendet, bei welchem es sich um ein, insbesondere flüssiges, dampfförmiges oder gasförmiges, Energieträgermedium, d. h. z. B. um eine Flüssigkeit, d. h. insbesondere Wasser, um Dampf, d. h. insbesondere Heißdampf, oder um ein Gas, welches im Rahmen des Betriebs der Vorrichtung Energie, d. h. insbesondere thermische Energie, kinematische Energie, etc., aufnimmt oder abgibt, handeln kann.
Die Vorrichtung 1 umfasst als beispielhafte Funktionseinheit das bereits erwähnte Formwerkzeug 2, welches zwei über eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung zur Überführung des Formwerkzeugs 1 in wenigstens eine in Fig. 1 beispielhaft angedeutete Schließstellung und in wenigstens eine in Fig. 1 nicht gezeigte Offenstellung relativ zueinander bewegbar gelagerte, auch als Werkzeughälften bezeichenbare Werkzeugelemente 2.1 , 2.2 umfasst. Ersichtlich begrenzen bzw. definieren die Werkzeugelemente 2.1 , 2.2 in der Schließstellung eine Formwerkzeugkavität 2.3.
Die Formwerkzeugkavität 2.3 ist über eine Leitungsverbindung 4 mit wenigstens einer eine weitere Funktionseinheit der Vorrichtung 1 bildenden Füllbehältereinrichtung 3 verbunden, über welche Partikelschaummaterial zum Befüllen der Formwerkzeugkavität 2.3 bereitgestellt wird.
Ersichtlich ist der Leitungsverbindung 4 eine eine weitere Funktionseinheit der Vorrichtung 1 bildende, Befülleinrichtung 5 zugeordnet, welche zur Erzeugung einer Förderströmung, d. h. z. B. einer Blas- oder Saugströmung, eingerichtet ist, vermittels welcher sich Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung 3 in die Form Werkzeug kavität 2.3 fördern lässt.
Die Werkzeugelemente 2.1, 2.2 umfassen typischerweise jeweils wenigstens eine, gegebenenfalls auch als Einströmöffnung bezeichenbare, erste Öffnung 2.1.1, 2.2.1, über welche ein Prozessfluid bzw. eine Prozessfluidströmung P1, P2 in das jeweilige Werkzeugelement 2.1 , 2.2 einströmen kann, und wenigstens eine, gegebenenfalls auch als Ausströmöffnung bezeichenbare, zweite Öffnung 2.1.2, 2.2.2, über welche ein Prozessfluid bzw. eine Prozessfluidströmung P1, P2 aus dem jeweiligen Werkzeugelement 2.1 , 2.2 ausströmen kann. Die Werkzeugelemente 2.1 , 2.2 umfassen darüber hinaus jeweils wenigstens eine düsenartige bzw. -förmig ausgeführte dritte Öffnung 2.1.3, 2.2.3, über welche eine über die jeweilige erste Öffnung 2.1.1, 2.2.1 in das jeweilige Werkzeugelement 2.1, 2.2 eingeströmte
Prozessfluidströmung aus dem jeweiligen Werkzeugelement 2.1, 2.2 in die Formwerkzeugkavität
2.3 ausströmen kann. Insbesondere im Zusammenhang mit jeweiligen dritten Öffnungen 2.1.3,
2.2.3 gilt, dass die Werkzeugelemente 2.1, 2.2 jeweils eine Vielzahl entsprechender dritter Öffnungen 2.1.3, 2.2.3 aufweisen können. Entsprechende dritte Öffnungen 2.1.3, 2.3.3 sind insbesondere im Bereich jeweiliger formgebender Werkzeugelementabschnitte der jeweiligen Werkzeugelemente 2.1, 2.2 angeordnet oder ausgebildet sein. Über jeweilige dritte Öffnungen 2.1.3, 2.2.3 kann gleichermaßen eine Entlüftung der Formwerkzeugkavität 2.3 realisiert werden.
Die jeweiligen ersten, zweiten und dritten Öffnungen 2.1.1 - 2.1.3, 2.2.1 - 2.2.3 eines jeweiligen Werkzeugelements 2.1, 2.2 sind typischerweise über eine wenigstens einen das jeweilige Werkzeugelement 2.1, 2.2 zumindest abschnittsweise durchsetzenden Strömungskanal (nicht bezeichnet) umfassende Strömungskanalstruktur 2.1.4 2.2.4 strömungstechnisch miteinander verbunden, sodass eine über eine jeweilige erste Öffnung 2.1.1, 2.2.1 in das jeweilige Werkzeugelement 2.1, 2.2 eingeströmte Prozessfluidströmung über eine jeweilige zweite Öffnung 2.1.2, 2.2.2 und/oder über eine jeweilige dritte Öffnung 2.1.3, 2.2.3 aus dem jeweiligen Werkzeugelement 2.1, 2.2 ausströmen kann. Eine entsprechende Strömungskanalstruktur 2.1.4,
2.2.4 kann sich jeweils zumindest abschnittsweise konturnah, d. h. nahe unterhalb jeweiliger formgebender Werkzeugelementabschnitte jeweiliger Werkzeugelemente 2.1, 2.2, erstrecken, etwa um, wenn von einer Prozessfluidströmung durchströmt, einen Energieübertrag von dem jeweiligen Werkzeugelementabschnitt auf das bzw. ein in die Formwerkzeugkavität 2.3 eingefüllte(s) Partikelschaummaterial zu ermöglichen.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweiligen werkzeugelementseitigen ersten und zweiten Öffnungen 2.1.1, 2.1.2, 2.2.1, 2.2.2 jeweils wenigstens eine
Druckbeeinflussungseinrichtung 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 zugeordnet. Entsprechende
Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 sind in dem Ausführungsbeispiel als in ihrem Betrieb Steuer- oder regelbare Ventileinrichtungen ausgebildet und umfassen typischerweise wenigstens ein zwischen wenigstens einer auch als Offenstellung bezeichenbaren ersten Stellung, in welcher ein Durchströmen der jeweiligen Druckbeeinflussungseinrichtung 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 mit einer Prozessfluidströmung möglich ist, und wenigstens einer auch als Schließstellung bezeichenbaren zweiten Stellung, in welcher ein Durchströmen der jeweiligen Druckbeeinflussungseinrichtung 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 mit einer Prozessfluidströmung nicht möglich ist, entlang eines Hubwegs bewegbares Ventilelement (nicht gezeigt). Ein entsprechendes Ventilelement kann je nach konkreter Ausführung einer jeweiligen Druckbeeinflussungseinrichtung 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 typischerweise auch in wenigstens eine zwischen einer entsprechenden ersten und zweiten Stellung liegende Zwischenstellung bewegt werden.
Ersichtlich sind in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auch der Füllbehältereinrichtung 3 und der Leitungsverbindung 4 wenigstens eine Druckbeeinflussungseinrichtung 3.1, 4.1 zugeordnet. Dabei ist zu beachten, dass zumindest die Druckbeeinflussungseinrichtung 4.1 optional ist. Alternativ oder ergänzend kann an der entsprechenden Stelle eine Materialflussbeeinflussungseinrichtung vorhanden sein, welche eingerichtet ist, den von der Füllbehältereinrichtung 3 ausgehenden Materialfluss zu beeinflussen. Die Druckbeeinflussungseinrichtungen 3.1, 4.1 können analog den den Werkzeugelementen 2.1, 2.2 zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 konfiguriert sein.
Überdies können weitere Druckbeeinflussungseinrichtungen 8, 9 vorhanden sein, welche den werkzeugelementseitigen Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.6, 2.2.6 nachgeschaltet angeordnet und mit diesen über eine gemeinsame Leitungsverbindung 10 verbunden sind. Die in Fig. 1 beispielhaft parallel angeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 8, 9 können ebenso analog den den Werkzeugelementen 2.1, 2.2 zugeordneten
Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 konfiguriert sein.
Die Vorrichtung 1 umfasst als weitere Funktionseinheit eine Förderfluidbereitstellungseinrichtung 10, welche eingerichtet ist, der Füllbehältereinrichtung 3 ein, gegebenenfalls druckbeaufschlagtes, Förderfluid, wie z. B. Druckluft, zur Ausbildung einer Förderströmung, vermittels welcher innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3 befindliches in die Formwerkzeugkavität 2.3 transportiert werden kann, bereitzustellen. Ersichtlich kann die Förderfluidbereitstellungseinrichtung 10 über die Leitungsverbindung 11 gleichermaßen mit den zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.2.5 verbunden sein, um gegebenenfalls auch der Formwerkzeugkavität 2.3, z. B. für ein so genanntes „Ausblasen“ der Formwerkzeugkavität 2.3 ein entsprechendes Förderfluid bereitzustellen.
Die Vorrichtung 1 umfasst als weitere Funktionseinheit eine Prozessfluidbereitstellungseinrichtung 6, welche eingerichtet ist, wahlweise dem ersten Werkzeugelement 2.1 und/oder dem zweiten Werkzeugelement 2.2 ein Prozessfluid zur Ausbildung der ersten Prozessfluidströmung bereitzustellen. Die Prozessfluidbereitstellungseinrichtung 6 kann z. B. eine Behältereinrichtung umfassen, welche mit, gegebenenfalls auf eine bestimmte Temperatur und/oder einen bestmimten Druck konditioniertem, Prozessfluid zur Bereitstellung an das erste und/oder zweite Werkzeugelement 2.1, 2.2 gefüllt ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst als weitere Funktionseinheit eine Computer-implementierte, d. h. insbesondere hardware- und/oder softwaremäßig implementierte, Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 zugeordnet, welche eingerichtet ist, Steuer- bzw. Regelinformationen zum Steuern bzw. Regeln des Betriebs jeweiliger Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, insbesondere derart, dass sich die erste und die zweite Prozessfluidströmung P1, P2 in dem wenigstens einen die Strömungseigenschaften beeinflussenden Strömungsparameter unterscheiden, zu erzeugen.
Die Vorrichtung 1 umfasst als weitere Funktionseinheiten Erfassungseinrichtungen 2.1.7, 2.2.7 und 3.2 zur Erfassung eines Druckniveaus innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3 und/oder innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3. Die Erfassungseinrichtungen 2.1.7, 2.2.7 und 3.2 können jeweils als Drucksensor ausgebildet sein bzw. einen solchen umfassen. Darüber hinaus kann, wenngleich nicht gezeigt, der Leitungsverbindung 4 wenigstens eine entsprechende Erfassungseinrichtung zur Erfassung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Leitungsverbindung 4 zugeordnet oder zugehörig sein und/oder der Befülleinrichtung 5 wenigstens eine entsprechende Erfassungseinrichtung zur Erfassung des bzw. eines Druckniveaus innerhalb der Befülleinrichtung 5 zugeordnet oder zugehörig sein.
Mit der in Fig. 1 beispielhaft gezeigten Konfiguration der Vorrichtung 1 lässt sich neben einem Verfahren zum Verarbeiten von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaummaterials auch ein Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität 2.3 eines Formwerkzeugs 2 zur Herstellung eines Partikelschaumformteils implementieren. Ein Ausführungsbeispiel eines entsprechenden Verfahrens zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität 2.3 eines Formwerkzeugs 2 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 beispielhaft erläutert:
In einem ersten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität 2.3 eines Formwerkzeugs 2 zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung 3, wobei in der Füllbehältereinrichtung 3 ein erstes Druckniveau vorliegt. Das Partikelschaummaterial ist im Weiteren im Rahmen eines Füllprozesses in wenigstens eine Formwerkzeugkavität 2.3 eines Formwerkzeugs 2 einzufüllen und nach Abschluss des Füllprozesses im Rahmen eines, z. B. dampfbasierten, Verarbeitungsprozesses in der Formwerkzeugkavität 2.3 zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeiten. Die z. B. als Druckbehälter ausgebildete oder wenigstens einen solchen umfassende Füllbehältereinrichtung 3 umfasst ein mit Partikelschaummaterial befüllbares bzw. befülltes Füllbehältervolumen, in welchem jedenfalls im mit Partikelschaummaterial befüllten Zustand ein im Weiteren als „erstes Druckniveau“ bezeichnetes Druckniveau und somit ein bestimmter erster Druck herrscht.
In einem zweiten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen wenigstens einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität 2.3, wobei in der Formwerkzeugkavität 2.3 ein zweites Druckniveau vorliegt. Das im Rahmen eines entsprechenden Füllprozesses in die Formwerkzeugkavität 2.3 einzufüllende bzw. eingefüllte Partikelschaummaterial ist, wie erwähnt, nach Abschluss des Füllprozesses im Rahmen eines, z. B. dampfbasierten, Verarbeitungsprozesses in der Formwerkzeugkavität 2.3 zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeiten. Die typischerweise durch mehrere, jeweils auch als Formwerkzeughälften zu bezeichnende Werkzeugelemente 2.1 , 2.2 definierte
Formwerkzeugkavität 2.3 umfasst ein mit Partikelschaummaterial befüllbares bzw. befülltes Formwerkzeugkavitätsvolumen, in welchem jedenfalls im nicht mit Partikelschaummaterial befüllten Zustand ein im Weiteren als „zweites Druckniveau“ bezeichnetes Druckniveau und somit ein bestimmter zweiter Druck herrscht. Der erste und der zweite Schritt des Verfahrens können zeitgleich oder in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden; für die Durchführung des Verfahrens ist allein von Bedeutung, dass ein Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität 2.3 eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung 3, wobei in der Füllbehältereinrichtung 3 ein erstes Druckniveau vorliegt, und ein Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität 2.3, wobei in der Formwerkzeugkavität 2.3 ein zweites Druckniveau vorliegt, erfolgt.
Wie sich im Weiteren ergibt, können sich die Druckniveaus innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3 und innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3 im Rahmen eines Füllprozesses, d. h. während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 mit Partikelschaummaterial, unterscheiden. Insbesondere kann sich das zweite Druckniveau im Rahmen eines entsprechenden Füllprozesses von dem ersten Druckniveau dadurch unterscheiden, dass es unterhalb des ersten Druckniveaus liegt.
In einem dritten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Befüllen der Formwerkzeugkavität 2.3 mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung 3. In dem dritten Schritt des Verfahrens wird sonach ein entsprechender Füllprozess durchgeführt, im Rahmen welches Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung 3 in die Formwerkzeugkavität 2.3 eingefüllt, mithin die Formwerkzeugkavität 2.3 mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung 3 befüllt wird.
Verfahrensgemäß wird während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, mithin während der Durchführung eines entsprechenden Füllprozesses, im Rahmen welches Partikelschaummaterial von der Füllbehältereinrichtung 3 über die bzw. eine entsprechende Leitungsverbindung 4 in die Formwerkzeugkavität 2.3 befördert wird, ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gezielt variiert bzw. verändert. Verfahrensgemäß werden während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 vorhandene Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Druckniveau sonach gezielt variiert bzw. verändert. Die gezielte Variation bzw. Veränderung entsprechender Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Druckniveau erfolgt mit der Zielsetzung eines verbesserten Füllprozesses, welcher insbesondere höhere Fülldichten bzw. - grade der Formwerkzeugkavität und damit verbunden höhere Formteilgewichte der herstellbaren Partikelschaumformteile ermöglicht.
Das verfahrensgemäße Prinzip ermöglicht durch entsprechende gezielte Variation bzw. Veränderung des bzw. eines Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus insbesondere die Implementierung eines gesteuerten bzw. geregelten Volumenstroms eines Partikelschaummaterials von der bzw. einer entsprechenden Füllbehältereinrichtung 3 in die bzw. eine entsprechende Formwerkzeugkavität 2.3. In entsprechender Weise kann die Geschwindigkeit, mit welcher das Partikelschaummaterial im Rahmen eines Füllprozess in die Formwerkzeugkavität 2.3 befördert wird, gesteuert bzw. geregelt werden. Die einzelnen Kunststoffpartikel können durch die gezielte Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen den Druckniveaus, worunter, wie sich im Weiteren ergibt, nach einer vorherigen gezielten Veränderung bzw. Vergrößerung des Unterschieds der Druckniveaus gegebenenfalls auch ein Angleichen der Druckniveaus verstanden werden kann, mit stärkerer Kompression und/oder langsamerer Geschwindigkeit in die Formwerkzeugkavität 2.3 befördert werden, was in einer verbesserten, weil dichter gepackten Füllung der Formwerkzeugkavität 2.3 resultiert. Konkret können sich stärker komprimierte Kunststoffpartikel, welche mit geringer Geschwindigkeit in die Formwerkzeugkavität 2.3 befördert werden, beispielsweise besser in Ecken der Formwerkzeugkavität 2.3 ansammeln, sodass diese wie auch andere typischerweise nur schwer füllbaren Bereiche einer Formwerkzeugkavität 2.3, wie z. B. von einer Einfüllöffnung eines Werkzeugelements 2.2 weit entfernte Bereiche, mit dem verfahrensgemäßen Prinzip deutlich besser kontrollierbar und reproduzierbar mit hohen Fülldichten bzw. -graden gefüllt werden können.
Die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds entsprechender erster und zweiter Druckniveaus kann ein, z. B. sensorbasiertes, Erfassen entsprechender erster und zweiter Druckniveaus voraussetzen, sodass ausgehend von konkret erfassten ersten und zweiten Druckniveaus und damit verbunden eines konkret erfassten Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus eine gezielte Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen den Druckniveaus erfolgen kann. Das Erfassen der Druckniveaus kann z. B. vermittels den weiter oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung 1 erläuterten Erfassungseinrichtungen, d. h. insbesondere den Erfassungseinrichtungen 2.1.7, 2.2.7 und/oder 3.2, erfolgen.
Wie sich ebenso im Weiteren ergibt, kann die wenigstens eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds entsprechender erster und zweiter Druckniveaus Steuer oder regelungstechnisch implementiert werden. Insbesondere können zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus aktive oder passive Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1 , 4.1, bei welchen es sich, wie erwähnt, jeweils um in ihrem Betrieb Steuer- oder regelbare Ventileinrichtungen, d. h. insbesondere Steuer- bzw. Regelventileinrichtungen, oder Stetig- bzw. Proportionalventileinrichtungen, handeln kann, eingesetzt bzw. verwendet werden, deren Betrieb zur gezielten Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen entsprechenden Druckniveaus z. B. in besonderer Weise gesteuert bzw. geregelt wird.
Die Steuerung bzw. Regelung des Betriebs entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 kann z. B. eine Vorgabe von eine Hubbewegung bzw. einen Hubvorgang wenigstens eines entlang eines Hubwegs bewegbar gelagerten Hubelements entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 beschreibenden Steuer- bzw. Regelinformationen und die Ausführung entsprechender Hubbewegungen bzw. Hubvorgänge eines entsprechenden Hubelements auf Grundlage entsprechender Steuer- bzw. Regelinformationen beinhalten.
Konkrete im Rahmen des Verfahrens durchführbare Maßnahmen zur gezielten Variation bzw. Veränderung des bzw. eines Unterschieds zwischen dem bzw. einem entsprechenden ersten Druckniveau und dem bzw. einem entsprechenden zweiten Druckniveau werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 beispielhaft erläutert:
In Fig. 2 ist hierzu ein Diagramm zur Veranschaulichung der Variation bzw. Veränderung entsprechender Druckniveaus dargestellt, wobei der das jeweilige Druckniveau anzeigende Druck p auf der y-Achse und die Zeit t auf der x-Achse aufgetragen ist. Die durchgezogene Line bezieht sich auf das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3, die gestrichelte Linie bezieht sich auf das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3. Der Beginn des Füllprozesses der Formwerkzeugkavität 2.3 ist durch den Zeitpunkt to angedeutet.
Anhand von Fig. 2 ist zunächst allgemein ersichtlich, dass eine Maßnahme zur gezielten Variation bzw. Veränderung des bzw. eines Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig und somit dynamisch, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten kann. Im Rahmen der Ausführung der wenigstens einen Maßnahme können während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 sonach gezielt, insbesondere zeitabhängig, veränderliche Unterschiede zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau realisiert werden.
Dies kann im Allgemeinen durch ein, insbesondere zeitabhängig und somit dynamisch erfolgendes, Steuern bzw. Regeln des Betriebs entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 implementiert werden. Hierzu sind insbesondere die dem Formwerkzeug 2 zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 sowie die weiteren
Druckbeeinflussungseinrichtungen 8, 9 in ihrem Betrieb entsprechend zu steuern bzw. regeln.
Insbesondere kann gelten, dass, sobald die Förderströmung aus der Füllbehältereinrichtung 3 ein Förderfluid in die Formwerkzeugkavität 2.3 fördert, die Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.2.5 typischerweise geschlossen sind. Die in die Formwerkzeugkavität 2.3 zusätzlich eingebrachte Förderströmung kann über die Druckbeeinflussungseinrichtung 8 kontrolliert abgeleitet werden, um das zweite Druckniveau entsprechend zu regeln. Da hierbei Förderströmung aus der Füllbehältereinrichtung 3 in die Formwerkzeugkavität 2.3 entweicht, kann das erste Druckniveau über die Druckbeeinflussungseinrichtung 3.1 entsprechend nachgeregelt werden.
Die Einstellung entsprechender zeitabhängig veränderlicher Unterschiede zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 kann eine zeitabhängige Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten. Eine entsprechende zeitweise zeitabhängige Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau kann stetig oder nicht stetig bzw. linear oder nicht-linear sein. Konkret kann, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, das zweite Druckniveau relativ zu dem ersten Druckniveau vergrößert bzw. verkleinert werden; das erste Druckniveau muss dabei nicht zwingend verändert werden.
Mithin ist ein Beispiel für eine stetige bzw. lineare Vergrößerung oder Verkleinerung des bzw. eines Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau eine rampenartige bzw. -förmige Verkleinerung des zweiten Druckniveaus von einem ersten Druckwert po (Anfangsdruckwert) zu dem Zeitpunkt to, d. h. unmittelbar bei Beginn des Füllprozesses, auf einen kleineren zweiten Druckwert pi (Enddruckwert) zu dem Zeitpunkt ti, d. h. nach einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Füllprozesses, zu nennen. Das verfahrensgemäß mögliche Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 kann sonach ein rampenartiges bzw. -förmiges stetiges Reduzieren des zweiten Druckniveaus von einem definierten, typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Anfangsdruckwert po vor bzw. bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 auf einen definierten, ebenso typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Enddruckwert pi nach Ablauf einer definierten, ebenso typischerweise partikelschaummaterialspezifisch und/oder formwerkzeugspezifisch gewählten, Zeitspanne, d. h. insbesondere der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten to und , nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 beinhalten.
Eine entsprechende Verkleinerung des zweiten Druckniveaus kann in einem Bereich zwischen 1 und 90%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 80%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 70%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 60%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 50%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 40%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 30%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 20%, weiter insbesondere in einem Bereich zwischen 1 und 10%, erfolgen.
Die in Fig. 2, wie erwähnt, rein beispielhaft gezeigte Verkleinerung des zweiten Druckniveaus kann im Allgemeinen über einen zur Realisierung einer entsprechenden rampenartigen bzw. - förmigen Vergrößerung oder Verkleinerung des zweiten Druckniveaus gesteuerten bzw. geregelten Betrieb entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1 , 4.1 implementiert werden. Wiederum sind hierzu insbesondere die dem Formwerkzeug 2 zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6 in ihrem Betrieb entsprechend zu steuern bzw. regeln. Anhand von Fig. 2 ist sonach ersichtlich, dass das Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau verfahrensgemäß im Allgemeinen unmittelbar bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, mithin unmittelbar bei Beginn eines Füllprozesses, erfolgen kann.
Anhand von Fig. 2 ist ferner ersichtlich, dass die bzw. eine Maßnahme zur Variation bzw. Veränderung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, insbesondere ergänzend, ein Einstellen eines definierten zeitabhängig unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhalten kann. Ein entsprechendes zeitabhängig unveränderliches Einstellen eines definierten unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau kann sonach die Beibehaltung eines konstanten Unterschieds und somit, jedenfalls im Hinblick auf die Kompression der Kunststoffpartikel und/oder die Geschwindigkeit der Kunststoffpartikel, die zeitweise Realisierung eines stationären Füllprozess beinhalten.
Dies kann im Allgemeinen z. B. über einen entsprechend zum Einstellen eines, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gesteuerten bzw. geregelten Betrieb einer oder mehrerer der Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1 , 4.1, 8, 9 implementiert werden. Wiederum sind hierzu entsprechende dem Formwerkzeug 2 direkt oder indirekt zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 in ihrem Betrieb entsprechend zu steuern bzw. regeln.
Ingesamt betrachtet zeigt Fig. 2, dass Kombinationen der vorgenannten Möglichkeiten der gezielten Beeinflussung bzw. Variation eines Unterschieds zwischen einem ersten und einem zweiten Druckniveau denkbar sind.
Die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität kann sonach zunächst ein Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau über eine erste Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten to und tr, d. h. unmittelbar bei Beginn des Befüllens zu dem Zeitpunkt to bis zu dem Zeitpunkt tr und nach Ablauf der ersten Zeitspanne ein Einstellen eines definierten zeitabhängig unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau, z. B. bis zum Ende eines Füllprozesses zum Zeitpunkt t2 beinhalten.
Mithin kann, wie in Fig. 2 gezeigt, unmittelbar bei bzw. nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 zunächst für eine erste Zeitspanne eine gezielte zeitabhängige Veränderung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau, d. h. insbesondere eine Vergrößerung des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau, erfolgen und sodann, insbesondere unmittelbar, nach Ablauf der ersten Zeitspanne eine Beibehaltung eines nach Ablauf der ersten Zeitspanne eingestellten Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau erfolgen.
Dies kann im Allgemeinen z. B. über einen entsprechend zunächst zum Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau übereine erste Zeitspanne nach Beginn des Befüllens und nach Ablauf der ersten Zeitspanne ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gesteuerten bzw. geregelten Betrieb entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 , 8. 9 implementiert werden. Wiederum sind hierzu insbesondere die dem Formwerkzeug 2 direkt oder indirekt zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 in ihrem Betrieb entsprechend zu steuern bzw. regeln.
Das Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen und/oder unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 kann verfahrensgemäß im Allgemeinen insbesondere ein gezieltes Anpassen bzw. Einstellen (nur) des zweiten Druckniveaus von einem Anfangswert vor bzw. bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, d. h. vor Beginn eines entsprechenden Füllprozesses, bis auf einen definierten Endwert nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, d. h. nach Beginn eines entsprechenden Füllprozesses, beinhalten. Mithin kann verfahrensgemäß während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3 gezielt variiert bzw. verändert werden. Alternativ oder ergänzend lässt sich jedoch auch das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3 und/oder innerhalb einer die Füllbehältereinrichtung 3 mit der Formwerkzeugkavität 2.3 verbindenden Leitungsverbindung 4 und/oder innerhalb einer, z. B. als Befülldüse ausgebildeten oder wenigstens eine solche umfassenden, Befülleinrichtung 5 gezielt variieren bzw. verändern.
Anhand von Fig. 2 ist schließlich ersichtlich, dass verfahrensgemäß vor Durchführung der wenigstens einen Maßnahme zur gezielten Beeinflussung bzw. Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, mithin vor dem Zeitpunkt to, wenigstens eine zusätzliche Maßnahme zum gezielten Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus vor dem Befüllen der Formwerkzeugkavität 2.3 durchgeführt werden. Das Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus vor dem Befüllen der Formwerkzeugkavität 2.3 ist in Fig. 2 beispielhaft in dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten ti‘ und to dargestellt. Die Druckverhältnisse, d. h. insbesondere etwaige Unterschiede entsprechender Druckniveaus, können verfahrensgemäß sonach vor Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3, mithin vor Beginn eines Füllprozesses, gezielt beeinflusst bzw. variiert werden, sodass bei Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 - wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt - zu dem Zeitpunkt to in der Füllbehältereinrichtung 3 und der Formwerkzeugkavität 2.3 gleiche oder zumindest annähernd gleiche Druckniveaus vorliegen.
Dies kann z. B. über einen entsprechend zum Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus gesteuerten bzw. geregelten Betrieb entsprechender Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1 , 4.1, 8, 9 implementiert werden. Hierzu insbesondere die dem Formwerkzeug 2 direkt oder indirekt zugeordneten Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 8, 9 und die der Füllbehältereinrichtung 3 zugeordnete Druckbeeinflussungseinrichtung 3.1 in ihrem Betrieb entsprechend zu steuern bzw. regeln.
Die wenigstens eine Maßnahme zum gezielten Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus vor dem Befüllen der Formwerkzeugkavität kann z. B. ein gezieltes Erhöhen des zweiten Druckniveaus, insbesondere auf das erste Druckniveau, beinhalten. Mithin kann das Druckniveau der Formwerkzeugkavität 2.3 vor Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität 2.3 auf das Druckniveau der Füllbehältereinrichtung 3 angeglichen werden, was jedenfalls bei Beginn eines Füllprozesses ein sehr gut kontrollierbares und vergleichsweise langsames Einströmen der Kunststoffpartikel in die Formwerkzeugkavität ermöglicht.
Nochmals sei allgemein erwähnt, dass das Steuern oder Regeln des Betriebs der Druckbeeinflussungseinrichtungen 2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.1, 4.1 , 8, 9 grundsätzlich auf Grundlage von das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3 und/oder innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3 und/oder innerhalb einer der Leitungsverbindung 4 und/oder innerhalb der Befülleinrichtung 5 beschreibenden Erfassungsdaten durchgeführt werden kann. Entsprechende Erfassungsdaten können über die beschriebenen Erfassungseinrichtungen 2.1.7, 2.2.7 und 3.2 erzeugt und an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 zur Erzeugung entsprechender Steuer- und/oder Regelinformationen übermittelt werden.
In Fig. 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Variation bzw. Veränderung entsprechender Druckniveaus gemäß einer möglichen Variante dargestellt, wobei wiederum der das jeweilige Druckniveau anzeigende Druck p auf der y-Achse und die Zeit t auf der x-Achse aufgetragen ist. Die durchgezogene Line bezieht sich wiederum auf das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3, die gestrichelte Linie bezieht sich wiederum auf das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität 2.3. Der Beginn des Füllprozesses der Formwerkzeugkavität 2.3 ist durch den Zeitpunkt to angedeutet. Der Abschluss des Füllprozesses der Formwerkzeugkavität 2.3 ist wiederum durch den Zeitpunkt t2 angedeutet.
Anhand von Fig. 3 ist schließlich ersichtlich, dass das Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung 3 nach Abschluss des Füllprozesses, d. h. zum Zeitpunkt t2, deutlich reduziert werden kann, um überschüssiges Partikelschaummaterial, insbesondere aus der Fülleinrichtung 4, in Richtung der Füllbehältereinrichtung 3 zu bewegen. Dieser Vorgang kann als so genanntes sekundäres Füllen bezeichnet werden.

Claims

PATEN TAN SPRÜ C H E
1. Verfahren zum Befüllen einer Formwerkzeugkavität (2.3) eines Formwerkzeugs (2) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils mit Partikelschaummaterial, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität (2.3) eines Formwerkzeugs (2) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung (3), wobei in der Füllbehältereinrichtung (3) ein erstes Druckniveau vorliegt;
- Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung des bzw. eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität (2.3), wobei in der Formwerkzeugkavität (2.3) ein zweites Druckniveau vorliegt;
- Befüllen der Formwerkzeugkavität (2.3) mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung (3), wobei während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gezielt variiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau ein, insbesondere rampenartiges, stetiges Reduzieren des zweiten Druckniveaus von einem Anfangswert vor Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) bis auf einen definierten Endwert nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) beinhaltet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen
Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhaltet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) zunächst ein Einstellen eines definierten zeitabhängig veränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau übereine erste Zeitspanne nach Beginn des Befüllens und nach Ablauf der ersten Zeitspanne ein Einstellen eines definierten, insbesondere zeitabhängig, unveränderlichen Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau beinhaltet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch Steuern oder Regeln des Betriebs wenigstens einer der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5,
2.2.6, 3.1, 4.1, 8, 9), insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern oder Regeln des Betriebs der der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5,
2.2.6, 3.1, 4.1, 8, 9) auf Grundlage von das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder innerhalb der Füllbehältereinrichtung (3) beschreibenden Erfassungsdaten durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Durchführung der wenigstens einen Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau wenigstens eine Maßnahme zum Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme ein Erhöhen des zweiten Druckniveaus, insbesondere auf das erste Druckniveau, beinhaltet.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme zum Angleichen des ersten Druckniveaus und des zweiten Druckniveaus durch Steuern oder Regeln des Betriebs wenigstens einer der Formwerkzeugkavität (2.3) zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5,
2.2.6, 3.2), insbesondere in Form einer Ventileinrichtung, durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern oder Regeln des Betriebs der der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) zugeordneten Steuer- oder regelbaren Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5,
2.2.6, 3.2) auf Grundlage von das Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) beschreibenden Erfassungsdaten durchgeführt wird.
12. Verfahren zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, umfassend:
- Bereitstellen von in einer Formwerkzeugkavität (2.3) eines Formwerkzeugs (2) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitendem Partikelschaummaterial über wenigstens eine Füllbehältereinrichtung (3), wobei in der Füllbehältereinrichtung (3) ein erstes Druckniveau vorliegt;
- Bereitstellen einer mit einem zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial zu befüllenden Formwerkzeugkavität (2.3), wobei in der Formwerkzeugkavität (2.3) ein zweites Druckniveau vorliegt;
- Befüllen der Formwerkzeugkavität (2.3) mit Partikelschaummaterial aus der Füllbehältereinrichtung (3), wobei während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) ein Unterschied zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch wenigstens eine Maßnahme zur Variation des Unterschieds zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau gezielt variiert wird; und
- Durchführen wenigstens einer Maßnahme zum Verbinden der in die Formwerkzeugkavität (2.3) eingefüllten Partikelschaummaterials unter Ausbildung eines herzustellenden Partikelschaumformteils.
13. Vorrichtung (1) zur Verarbeitung von Partikelschaummaterial zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, umfassend:
- ein eine Formwerkzeugkavität (2.3) definierendes Formwerkzeug (2),
- eine der Formwerkzeugkavität (2.3) zugeordnete Füllbehältereinrichtung (3) zur Bereitstellung von im Rahmen eines Befüllvorgangs der Formwerkzeugkavität (2.3) in die Formwerkzeugkavität (2.3) einzufüllendem Partikelschaummaterial,
- wenigstens eine Befülleinrichtung (5), welche zum Befüllen der Formwerkzeugkavität (2.3) mit über die Füllbehältereinrichtung (3) bereitgestelltem Partikelschaummaterial eingerichtet ist,
-wenigstens eine Steuer- oder regelbare Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.2), welche zur Durchführung wenigstens einer Maßnahme zum gezielten Variieren eines Unterschieds zwischen einem ersten Druckniveau innerhalb der Füllbehältereinrichtung (3) und einem zweiten Druckniveau innerhalb der Formwerkzeugkavität (2.3) während des Befüllens der Formwerkzeugkavität (2.3) mit Partikelschaummaterial eingerichtet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Steuer oder regelbare Druckbeeinflussungseinrichtung (2.1.5, 2.1.6, 2.2.5, 2.2.6, 3.2) der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch wenigstens eine der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder der Füllbehältereinrichtung (3) zugeordnete Erfassungseinrichtung (2.1.7, 2.2.7), welche zur Erfassung des Druckniveaus innerhalb der Formwerkzeugkavität (2.3) und/oder innerhalb der Füllbehältereinrichtung (3) eingerichtet ist.
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