WO2023232623A1 - Formwerkzeug zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung eines partikelschaumformteils - Google Patents

Formwerkzeug zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung eines partikelschaumformteils Download PDF

Info

Publication number
WO2023232623A1
WO2023232623A1 PCT/EP2023/064032 EP2023064032W WO2023232623A1 WO 2023232623 A1 WO2023232623 A1 WO 2023232623A1 EP 2023064032 W EP2023064032 W EP 2023064032W WO 2023232623 A1 WO2023232623 A1 WO 2023232623A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow channel
mold cavity
flow
molding tool
wall
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/064032
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Schütz
René HUBERT
André Rauscher
Stefan Hofmann
Original Assignee
Siegfried Hofmann Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siegfried Hofmann Gmbh filed Critical Siegfried Hofmann Gmbh
Publication of WO2023232623A1 publication Critical patent/WO2023232623A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/58—Moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B29C33/04—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads

Definitions

  • Molding tool for processing a particle foam material to produce a particle foam molding
  • the invention relates to a molding tool for processing a particle foam material for producing a particle foam molding, which comprises at least one molding tool element which has at least one wall which delimits a molding tool cavity of the molding tool at least in sections, if necessary completely.
  • Corresponding molding tools are basically known from the technical field of processing expandable or expandable particle foam materials for the production of particle foam moldings and typically comprise one or more molding tool elements, each of which has one or more walls, which at least partially, if necessary completely, form a molding tool cavity, i.e . H. generally limit or define a volume that represents the geometric-structural design of a particle foam molding to be produced.
  • corresponding molds have one or more functional devices, such as. B. temperature control devices, which are used to control the temperature of the mold cavity, i.e. H. generally set up for heating and cooling the mold cavity.
  • particle foam moldings can be produced with satisfactory quality using known molding tools, there is a need for improvement or further development, for example with regard to a practical and reliable possibility of integrating functions relating to the manufacturing process of respective particle foam moldings.
  • the invention is based on the object of specifying an improved molding tool for processing a particle foam material to produce a particle foam molding.
  • the task is solved by a mold with the features according to independent claim 1.
  • the dependent claims relate to possible embodiments of the mold according to independent claim 1.
  • a first aspect of the invention relates to a molding tool for processing a particle foam material to produce a particle foam molding, such as. B. a technical component or a technical component group.
  • the molding tool is therefore generally set up for processing expandable or expanded particle foam material (hereinafter referred to as “particle foam material”) to produce a particle foam molding.
  • the mold is therefore not an injection molding tool into which a plasticized plastic melt can be injected.
  • the particle foam material that can be processed using the mold to produce a particle foam molding typically has a particulate structure before it is processed.
  • the particle foam material that can be processed using the mold typically consists of a large number of expandable or expanded plastic particles.
  • Corresponding plastic particles can be unexpanded plastic particles, optionally loaded with a chemical and/or physical blowing agent (residue), pre-expanded plastic particles, optionally loaded with a chemical and/or physical blowing agent (residual), or, optionally with a fully expanded plastic particles loaded with chemical and/or physical blowing agents, optionally loaded with a chemical and/or physical blowing agent (rest).
  • a chemical and/or physical blowing agent residual
  • a fully expanded plastic particles loaded with chemical and/or physical blowing agents optionally loaded with a chemical and/or physical blowing agent (rest).
  • particle foam materials or plastic particles that can be processed according to the process are, in a non-exhaustive list, expandable or expanded polyolefins, such as. B. expandable or expanded polyethylene, expandable or expanded polypropylene, expandable or expanded polystyrenes. Basically, all expandable or expanded thermoplastics, such as. B., E-PA, E-PC E-PBT or E-PET.
  • expandable or expanded polyolefins such as. B. expandable or expanded polyethylene, expandable or expanded polypropylene, expandable or expanded polystyrenes.
  • all expandable or expanded thermoplastics such as. B., E-PA, E-PC E-PBT or E-PET.
  • the molding tool can be set up to produce large-format or large-volume particle foam moldings.
  • Corresponding large-format or large-volume particle foam moldings are, in particular, particle foam moldings with a spatial extent in at least one spatial direction of several centimeters or several decimeters.
  • a particle foam molding that can be produced using the mold can therefore, for. B. have a height and/or width and/or depth of several centimeters or several decimeters.
  • the molding tool can be set up to produce thick-walled particle foam moldings.
  • Corresponding thick-walled particle foam moldings are, in particular, particle foam moldings with wall thicknesses of several centimeters or several decimeters.
  • a particle foam molding that can be produced using the mold can therefore, for. B. have a wall thickness of several centimeters or several decimeters.
  • the molding tool comprises at least one molding tool element, which has at least one wall, which delimits or defines, at least in sections, if necessary completely, a molding tool cavity of the molding tool, that is, in general, a volume representing the geometric-structural design of a particle foam molding to be produced.
  • the at least one wall can be formed by or include one or more wall sections which extend in one or more spatial planes or directions.
  • the at least one wall can therefore z.
  • Legs U-shaped cross-sectional geometry and thus one or more first wall sections extending in a first spatial plane or direction and one or more in a second spatial plane or direction that is different from the first spatial plane or direction, ie, for example, at right angles have extending second wall sections.
  • Corresponding first wall sections can z. B. a bottom wall, corresponding second wall sections z. B. define side walls of the at least one mold element.
  • the at least one mold element can therefore z. B. have a trough-like or -shaped configuration.
  • the at least one wall can be assigned a support structure which supports the at least one wall.
  • the support structure is typically arranged or formed on the surface of the at least one wall facing away from the mold cavity.
  • the support structure can be provided by one or more, e.g. B. be formed or include linear or surface-shaped support elements which extend in one or more spatial planes or directions.
  • the support structure can therefore z. B. have an open or closed grid-like or -shaped configuration.
  • the molding tool comprises a flow channel structure which comprises a plurality of flow channels through which at least one flow medium can flow and which are arranged or formed in the at least one wall.
  • the flow channels can be configured differently in functional and/or constructional terms and can therefore serve different functions in connection with the processing of a particle foam material for producing a particle foam molding or can perform different functions in connection with the processing of a particle foam material for producing a particle foam molding .
  • the flow channels can be used with different flow media, i.e. H. in particular flow media, which serve different functions in connection with the processing of a particle foam material for producing a particle foam molding, can be flowed through or flowed through.
  • the functions assigned to the respective flow media are determined in particular by their chemical and/or physical properties, such as: B. their physical state, pressure, temperature, etc.
  • At least a first flow channel can be flowed through or flowed through by a first flow medium with first properties, the at least one first flow channel or the first flow medium performing a first function in connection with the processing of a particle foam material for producing a particle foam molding, and at least a second or .
  • Further flow channel can be flowed through or flowed through by a second or further flow medium of second or further properties, wherein the at least one second or further flow channel or the second or further flow medium has a second or further function in connection with the processing of a particle foam material to produce a particle foam molding.
  • Respective first and second or further flow channels can be flowed through or flowed through at least temporarily at the same time or at least temporarily in succession in time with respective first and second or further flow medium.
  • respective first flow channels differ from respective second or further flow channels in particular in that respective first flow channels have at least one flow channel section opening into the mold cavity, via which a flow medium can flow from the at least one first flow channel into the mold cavity.
  • Respective first flow channels therefore represent a first type of flow channels, which is characterized in that it has corresponding flow channel sections opening into the mold cavity.
  • Respective second or further flow channels therefore represent a second type of flow channel, which is characterized in that it does not have corresponding flow channel sections opening into the mold cavity.
  • the flow channel structure can comprise a plurality of, optionally differently functionalized, flow channels of the first type, and/or a plurality of, optionally differently functionalized, flow channels of the second type.
  • the molding tool can therefore be equipped with a targeted number and/or arrangement of differently functionalized flow channels, i.e. H. in particular through a targeted number and / or arrangement of respective flow channels of the first and second types, be equipped with different functions, so that overall there is an improved molding tool.
  • the flow channel structure can form a temperature control device set up for temperature control of the mold cavity, ie generally for heating and cooling the mold cavity and thus the particle foam material located therein to be processed by means of the mold, or a component of such.
  • a corresponding temperature control device can be operated in at least one heating mode and in at least one cooling mode.
  • the temperature control device can be operated in a first heating mode, in which the temperature control device is set up to introduce a certain amount of thermal energy into the mold cavity or the particulate particle foam material located therein in order to enable a connection of the particle foam material.
  • the temperature control device can be operated in a second heating mode, in which the temperature control device is set up to introduce a certain amount of thermal energy into the mold cavity or the particulate particle foam material located therein in order to preheat the particle foam material.
  • the temperature control device can be operated in a third heating mode, in which the temperature control device is set up to introduce a certain amount of thermal energy into the mold cavity or the particle foam material connected therein to form a particle foam molding in order to reheat the particle foam material.
  • the amount of thermal energy introduced into the particulate foam material in the first heating mode is typically higher, possibly significantly higher, than the amount of thermal energy introduced into the particle foam material in the second and/or third heating mode.
  • the temperature control device can also be operated in a cooling mode in which a desired amount of thermal energy is to be released from the mold cavity or from the particle foam molding produced by connecting the particle foam material, in particular in order to enable demoulding of the particle foam material.
  • the implementation of corresponding heating and cooling modes described above can specifically, for. B. be realized in that the at least one first flow channel, i.e. H. generally one or more flow channels of the first type, through which a, in particular vaporous, heating medium can flow or flows through for heating the mold cavity.
  • the at least one second flow channel, i.e. H. In general, one or more flow channels of the second type can be flowed through by a, in particular liquid, cooling medium for cooling the mold cavity or by a vapor or liquid heating medium for preheating or post-heating the mold cavity.
  • Respective first and second flow channels of a flow channel structure operated as a temperature control device therefore differ in their function, as respective first flow channels serve to heat the particle foam material located in the mold cavity, in particular to connect it to form a particle foam molding, and accordingly from a heating medium, such as .
  • a heating medium such as .
  • B. steam or superheated steam can flow through or flows through during operation of the temperature control device, and respective second flow channels serve to cool the particle foam material located in the mold cavity and / or preheat and / or reheat the particle foam material located in the mold cavity and accordingly from a cooling medium, such as. B. water can flow through or during operation Temperature control device is or will be flowed through.
  • respective first and second flow channels differ structurally due to their function, as the respective first flow channels each have at least one flow channel section opening into the mold cavity, via which a flow medium, ie in particular a heating medium, can flow from a respective first flow channel into the mold cavity.
  • the respective second flow channels do not have corresponding flow channel sections via which a flow medium, ie in particular a cooling, preheating or postheating medium, can flow from a respective second flow channel into the mold cavity.
  • the heating of the mold cavity and thus the particle foam material located therein can thus be carried out by flowing a heating medium through the first flow channels and by flowing the heating medium from the respective flow channels via respective flow channel sections into the mold cavity.
  • a heating medium Through the arrangement and number of respective first flow channels and flow channel sections, targeted uniform or uneven heating of the particle foam material located in the mold cavity can be achieved.
  • the amount of introduction of a heating medium and the associated amount of thermal energy to be introduced into the mold cavity can therefore be specifically determined by the arrangement and number of respective first flow channels and flow channel sections.
  • the at least one first flow channel can be equipped with a medium supply device that provides a heating medium, i.e. H. e.g. B. a container containing a heating medium, connectable or connected.
  • a medium supply device that provides a heating medium
  • H. e.g. B. a container containing a heating medium, connectable or connected i.e. H. e.g. B. a container containing a heating medium, connectable or connected.
  • the connection between the at least one first flow channel and the medium supply device can be implemented with the interposition of at least one distribution section or region, so that a heating medium flows from the medium supply device first into the at least one distribution section or region and then into the at least one first flow channel can.
  • the cooling of the mold cavity and thus the particle foam material located in it can be carried out by flowing a cooling medium through the second flow channels and thus (purely) convectively in contrast to heating.
  • a cooling medium Through the arrangement and number of respective second flow channels, targeted uniform or uneven cooling of the particle foam material located in the mold cavity can be achieved. Therefore, the amount of introduction of a cooling medium and the associated amount of thermal energy to be released from the mold cavity can be specifically determined by the arrangement and number of respective second flow channels.
  • the preheating and/or postheating of the particle foam material located in the mold cavity can be carried out by flowing through the second flow channels with a preheating and/or reheating medium (purely) takes place convectively.
  • a preheating and/or reheating medium (purely) takes place convectively.
  • the amount of introduction of a preheating and/or postheating medium and, as a result, the amount of thermal energy to be introduced into the mold cavity can therefore be specifically determined by the arrangement and number of respective second flow channels.
  • the at least one second flow channel can be equipped with a medium supply device that provides a cooling, preheating or postheating medium, i.e. H. e.g. B. a container containing a cooling, preheating or postheating medium, can be connected or connected.
  • a medium supply device that provides a cooling, preheating or postheating medium
  • H. e.g. B. a container containing a cooling, preheating or postheating medium can be connected or connected.
  • the connection between the at least one second flow channel and the medium supply device can be implemented with the interposition of at least one distribution section or area, so that a cooling, preheating or post-heating medium from the medium supply device first flows into the at least one distribution section or area and then into can flow through the at least one second flow channel.
  • the above-described configuration of the temperature control device with respective first and second flow channels arranged or formed in the at least one wall and thus integrated into the at least one wall makes it possible for the molding tool, in contrast to conventional molding tools, not to have a steam chamber, which in known molding tools is behind the Walls delimiting the mold cavity are arranged to provide a vaporous heating medium.
  • This not only offers advantages due to a comparatively much more compact design of the mold, but also advantages with regard to the efficiency of the operation of the mold.
  • the flow channel structure can alternatively or additionally be one for blowing in a gas, such as. B. compressed air, gas injection device set up in the mold cavity or as part of one. Blowing a gas into the mold cavity can, for. B. for demoulding a particle foam molding from the mold cavity, represent a function of the flow channel structure.
  • the at least one first flow channel can contain a gas to be blown into the mold cavity, e.g. B. for demoulding a particle foam molding from the mold cavity.
  • the flow channel structure can comprise at least one third flow channel arranged or formed in the wall, which is supplied by a gas to be blown into the mold cavity, e.g. B.
  • the at least one third flow channel also represents a flow channel of the first type.
  • the at least one first and/or third flow channel can be connectable or connected to a gas injection device or blower device that generates a blowing flow, ie, for example, a pump device.
  • connection between the at least one first and/or third flow channel and the blower device can be implemented with the interposition of at least one distributor section or area, so that a blowing flow from the blower device first into the at least one distributor section or area and then into the at least can flow through a first and/or third flow channel.
  • the flow channel structure can form a gas suction device set up for sucking a gas out of the mold cavity or a component of such.
  • the suction of gas from the mold cavity can, for. B. for distributing and / or compacting particle foam material in the mold cavity, represent a function of the flow channel structure.
  • the suction of gas from the mold cavity to vent the mold cavity can represent a function of the flow channel structure.
  • the at least one first flow channel or a corresponding third flow channel can contain a gas to be sucked out of the mold cavity, e.g. B. for distributing and / or compacting particle foam material in the mold cavity and / or for venting the mold cavity.
  • the flow channel structure can comprise at least one fourth flow channel arranged or formed in the wall, which is fed by a gas to be sucked out of the mold cavity, e.g. E.g. B. for distributing particle foam material in the mold cavity and / or for venting the mold cavity, can be flowed through, and has at least one flow channel section opening into the mold cavity. Due to its configuration with at least one corresponding flow channel section, the at least one third and/or fourth flow channel also represents a flow channel of the first type.
  • a third and/or fourth flow channel configured accordingly for suction of gas can be compared to a first and/or second flow channel smaller dimensions, i.e. H. in particular have a smaller cross-sectional area.
  • respective flow channel sections of respective third and/or fourth flow channels opening into the mold cavity which therefore also have smaller dimensions, i.e. H. in particular a smaller cross-sectional area than the flow channel sections of the at least one first flow channel can have.
  • the at least one first and/or third and/or fourth flow channel can be connectable or connected to a gas suction device or suction device that generates a suction flow, ie, for example, a pump device.
  • the connection between the at least one first and/or third and/or fourth flow channel and the suction device can be implemented with the interposition of at least one distribution section or region, so that a suction flow from the suction device first flows into the at least one distribution section or region and can then flow into the at least one first and/or third and/or fourth flow channel.
  • the at least one mold element can have at least one associated with the at least one first and/or third and/or fourth flow channel, ie generally respective flow channels of the first type, e.g. B.
  • first distribution section or area can form an inlet of a flow medium and a second distribution section or area can form a return of the flow medium.
  • Respective first and second distributor sections or areas can therefore be arranged or formed on or in the area of different free ends of the respective flow channel(s). Accordingly, respective flow channels can each open with a first end into a first distribution section or area or communicate with this and open with a second end into a second distribution section or area or communicate with this.
  • the at least one mold element can have at least one of the at least one second flow channel, i.e. H. generally comprise respective flow channels of the second type, assigned distribution section or area, via which a flow medium, such as. B. a cooling, preheating or postheating medium, into which at least one mold element can flow and further into the at least one second flow channel.
  • a flow medium such as. B. a cooling, preheating or postheating medium
  • a first distribution section or area can form an inlet of a flow medium and a second distribution section or area can form a return of the flow medium.
  • Respective first and second distributor sections or areas can therefore be arranged or formed on or in the area of different free ends of the respective flow channel(s). Accordingly, respective flow channels can each open with a first end into a first distribution section or area or communicate with this and open with a second end into a second distribution section or area or communicate with this.
  • the at least one first and/or second flow channel - the same applies, if present, to the at least one third and/or fourth flow channel - can run at least in sections, if necessary completely, in a straight line in at least one spatial plane through the at least one wall.
  • This configuration of the flow channels can be used, for example, due to the comparatively simple geometry. B. bring manufacturing and fluidic advantages.
  • Flow technology advantages can advantageously relate to the efficiency of the introduction or output of thermal energy into the mold cavity via the flow medium flowing through the respective flow channels, ie the heating medium flowing through the at least one first flow channel, the cooling medium flowing through the at least one second flow channel, Preheating or postheating medium, the gas flowing through the at least one third flow channel and to be blown into the mold cavity and / or the gas flowing through the at least one fourth flow channel and sucked out of the mold cavity.
  • the at least one wall can therefore have a first wall section extending in a first spatial plane and at least one further wall section extending in a further spatial plane oriented at an angle, possibly at right angles, to the first spatial plane, wherein the at least one first flow channel and / or second flow channel - The same applies, if present, to the at least one third and/or fourth flow channel - extending through the first wall section and through the at least one further wall section.
  • the at least one first flow channel and / or second flow channel - can be in several parallel or obliquely inclined spatial planes through which at least one wall runs.
  • the flow channel (central) axes of at least one first flow channel segment and at least one second flow channel segment of a respective flow channel can therefore be arranged in two parallel or obliquely inclined spatial planes.
  • Such a configuration of the respective flow channels can also make it possible or ensure that the flow medium flowing through them flows in spatially differently aligned wall sections of the at least one mold element and z. B. a corresponding energy input is possible.
  • the at least one first flow channel and/or second flow channel - can at least in sections have two, in particular parallel, next to or one above the other flow channel segments.
  • a respective flow channel can therefore have, at least in sections, a meander-like shape extending in at least one spatial plane. -shaped course.
  • a corresponding meander-like or -shaped course can e.g. B. serve to establish a connection to a corresponding distribution section or area via at least one flow channel segment.
  • a corresponding meander-like or -shaped course can therefore be provided in a wall section of the at least one wall, which adjoins a corresponding distribution section or area.
  • flow channel (central) axes of different flow channels or types of flow channels are arranged or designed in two parallel or obliquely inclined spatial planes. Respective flow channels or types of flow channels can therefore be arranged or designed in parallel or obliquely inclined spatial planes, in particular with respect to their respective flow channel (central) axes. In general, respective flow channels or types of flow channels can therefore be arranged or designed in one or more spatial planes aligned offset from one another.
  • the at least one first flow channel and/or second flow channel - can at least partially have a round, rounded or ellipsoidal or oval or angular or polygonal cross-sectional geometry.
  • the cross-sectional geometry of individual, several or all flow channels can fundamentally be selected with regard to the desired flow properties of the respective flow medium as it flows through the respective flow channel.
  • differently dimensioned cross-sectional geometries are also conceivable, particularly along the longitudinal extent of the respective flow channels, for example in order to specifically realize different flow velocities of the flow medium as it flows through the respective flow channel in the sense of a Venturi channel, which in turn e.g. B. the energy input or energy output can be influenced.
  • the at least one flow channel section of a first flow channel and/or third flow channel and/or fourth flow channel which opens into the mold cavity can have a round, rounded or angular cross-sectional geometry at least in sections.
  • the cross-sectional geometry of the or at least one flow channel section of a respective flow channel can in principle be selected with regard to the desired flow properties of the flow medium when flowing into the mold cavity.
  • differently dimensioned cross-sectional geometries are also conceivable, particularly along the longitudinal extent of the respective flow channel, for example in order to specifically realize different flow velocities of the respective flow medium when flowing into the mold cavity in the sense of a Venturi channel, which in turn e.g. B. the energy input can be influenced.
  • the at least one first flow channel and/or second flow channel - the same applies, if present, to the at least one third and/or fourth flow channel - at least in sections, if necessary completely, spirally or helically wound through the at least one wall runs.
  • more flow medium can be transported per unit volume and thus, for example.
  • B. more thermal energy can be introduced into the mold cavity or released from this mold cavity, whereby z.
  • flow channels each run at least in sections, possibly completely, in a helical or helical manner through the at least one wall, the flow channels forming a double helix or shaped arrangement.
  • the respective helically or helically wound flow channels can therefore be arranged or designed concentrically but axially offset with respect to a reference axis, so that respective helically or helically wound flow channel sections of one flow channel are arranged within the free spaces between respective helically or helically wound flow channel sections of another flow channel or are trained.
  • a particularly compact configuration of the flow channel structure can be realized, which, when implemented, for example, as a temperature control device, can enable uniform heating and cooling of the mold cavity when viewed over the area.
  • first flow channel and/or second flow channel and/or third flow channel (if present) and/or fourth flow channel (if present) are arranged in parallel at least in sections.
  • flow channel (central) axes of several or all, possibly different, flow channels can be arranged in parallel.
  • the distance between respective immediately adjacent flow channels can, for. B. be in a range between 1 and 25 mm, the distance between respective first and second flow channels can therefore be z. B.
  • flow channels arranged or formed in a first region of the at least one mold element have a first distance from one another and flow channels arranged or formed in at least one further region of the at least one mold element have a further distance from one another that is different from the first distance.
  • a configuration of the flow channel structure can also be realized in this way, which, viewed in terms of area, e.g. B. can enable uniform heating and cooling of the mold cavity.
  • first and second flow channels can be arranged or formed next to one another in an alternating arrangement and at least a third and / or fourth flow channel can be arranged or formed in at least one area between at least two immediately adjacent first and second flow channels. At least one third and/or fourth flow channel can therefore be arranged or formed between individual, several or all adjacently arranged first and second flow channels.
  • a corresponding third and/or fourth flow channel can be arranged or designed with its flow channel (central) axis parallel or offset to the flow channel (central) axis of the first and/or second flow channel.
  • first and / or second flow channels which, as described, in particular enable flow-based heating and cooling of the particle foam material located in the mold cavity, also at least one in the at least one wall arranged or designed electrical heating element.
  • the at least one electrical heating element which is z. B. can be a heating wire, z. B. serve to locally specifically introduce additional thermal energy into the mold cavity and thus into the particle foam material located therein. In this way, e.g. B. certain surface properties of the particle foam molding to be produced or produced can be realized.
  • the at least one electrical heating element can z. B. be arranged or designed in a wall section of the at least one wall that laterally delimits the mold cavity in order to realize certain surface properties in corresponding areas of the particle foam molding.
  • the mold is typically assigned a control device implemented in hardware and/or software for controlling the operation of the temperature control device and/or a corresponding gas injection device (if present) and/or gas suction device (if present).
  • the control device can z. B. be set up to control the operation of a corresponding temperature control device for heating the particle foam material located in the mold cavity depending or independently of the operation of the temperature control device for cooling, preheating and / or postheating of the particle foam material located in the mold cavity.
  • the control device can therefore be set up first Control information for controlling the operation of the temperature control device for heating the particle foam material located in the mold cavity and, depending or independently of this, further control information for controlling the operation of the temperature control device for cooling, preheating and / or post-heating the particle foam material located in the mold cavity and for controlling the operation of the Temperature control device to be used as a basis.
  • Controlling the operation of the temperature control device for heating the particle foam material located in the mold cavity includes, in particular, controlling at least one parameter of a heating medium flowing through the at least one first flow channel, in particular a relevant parameter influencing the heating power, such as. B. the pressure, the temperature, the flow velocity.
  • controlling the operation of the temperature control device for cooling, preheating or reheating the particle foam material located in the mold cavity includes, in particular, controlling at least one parameter of a cooling, preheating or postheating medium flowing through the at least one second flow channel, in particular one of the cooling, preheating or reheating performance affecting relevant parameters, such as. B. the pressure, the temperature, the flow velocity.
  • the at least one molding tool element can also comprise at least one sensor element which is set up to comprise at least one parameter influencing the heating power of the heating medium or a heating medium flowing through the at least one first flow channel and/or at least one sensor element which is set up to include at least one of the cooling and preheating - or post-heating performance of the or a parameter influencing the at least one second flow channel flowing through the cooling, preheating or post-heating medium.
  • Corresponding parameters can in particular be the pressure, the temperature or the flow rate of the heating, cooling, preheating or postheating medium. The same applies to other flow media, such as: B. corresponding gases blown into the mold cavity or sucked out of it.
  • the control device can in particular be set up to control the operation of the temperature control device for heating the particle foam material located in the mold cavity and/or the operation of the temperature control device for cooling, preheating or postheating the material in the mold cavity Particle foam material located in the mold cavity can be controlled depending or independently of the operation of the at least one electrical heating element.
  • the different temperature control principles can be used specifically to realize the desired properties of a particle foam molding to be produced.
  • the at least one mold element can be a mold half, a mold insert or a slide or core.
  • the at least one mold element can therefore be used as Mold half, mold insert, slide or core can be formed.
  • a corresponding mold insert can be in one, e.g. B. formed by a recess, a recording device can be received, which can also form a part of the mold. The same applies to corresponding sliders or cores.
  • the at least one mold element is used in an additive manufacturing process, in particular a powder bed-based additive manufacturing process, such as. B. a selective laser melting process, binder jetting process, etc., and can therefore be produced using 3D printing.
  • a powder bed-based additive manufacturing process such as. B. a selective laser melting process, binder jetting process, etc.
  • the flow channels can be in any configuration, i.e. H. in particular dimensions, shapes, spatial extents or orientations, can be formed directly with the at least one mold element, so that there are significant degrees of freedom compared to conventional manufacturing processes with regard to conception, construction and production.
  • the molding tool can have several molding tool cavities and can therefore be configured as a multiple tool.
  • the multiple mold cavities can be delimited by corresponding walls of one or more mold elements.
  • the mold can generally be set up to produce technical components or component groups.
  • technical components or groups of components with a plate-like or plate-shaped basic shape come into consideration.
  • components or groups of components to be installed in a vehicle, in particular a motor vehicle come with a plate-like or plate-shaped basic shape.
  • a concrete example of a component or group of components that can be produced using the mold is a base body of a panel component, i.e. H. in particular a sun visor component.
  • Corresponding visor components or sun visor components can be produced particularly practicably with the mold due to the properties of the particle foam material that can be processed with the mold.
  • a second aspect of the invention relates to a method for processing a particle foam material to produce a particle foam molding.
  • the method is carried out with at least one molding tool element according to the first aspect of the invention and in particular includes one, several or all of the following enumerated steps: filling the molding tool cavity with a particle foam material to be processed to produce a particle foam molding, heating the particle foam material located in the molding tool cavity by means of the at least one mold element assigned to the temperature control device, cooling and / or preheating and / or reheating of the particle foam material and / or the particle foam molding by means of the flow channel structure assigned to the at least one mold element, demolding the particle foam molding from the mold cavity.
  • the method may further include one step blowing in a gas, e.g.
  • 1 - 3 each show basic representations of a mold according to exemplary embodiments
  • FIGS. 8 - 11 each show schematic representations of a section of a mold 1 for processing an expandable or expanded particle foam material to produce a particle foam molding.
  • a concrete configuration of the or a corresponding mold 1 is shown in FIGS. 4 - 7.
  • the mold 1 comprises a mold element 2, which has at least one wall 2.1, which delimits a mold cavity 3 of the mold 1 at least in sections, if necessary completely.
  • a corresponding wall 2.1 of a molding tool element 2 is shown in a sectional view only because it is initially relevant for the purposes of explaining the principle described herein.
  • the or a wall 2.1 can, as can be seen from FIGS. 4 - 7, be formed by one or more wall sections or include those which extend in one or more spatial planes or directions.
  • the or a wall 2.1 can, as can also be seen from FIGS. 4 - 7, z. B. a U-shaped cross-sectional geometry and thus one or more first wall sections extending in a first spatial plane or direction and one or more second spatial planes or .Have second wall sections extending in the direction, with corresponding first wall sections having a bottom wall and corresponding second wall sections Can define side walls of the mold element 2.
  • the molding tool element 2 can therefore have a trough-like or -shaped configuration.
  • the mold 1 further comprises a z. B. flow channel structure 4 functionalized as a temperature control device, which is generally used for temperature control of the mold cavity 3 or the particle foam material located in the mold cavity 3, i.e. H. generally for heating and cooling the mold cavity 3 or the particle foam material located in the mold cavity 3.
  • the temperature control device is set up to introduce a desired amount of thermal energy into the mold cavity 3 or the particulate particle foam material located therein during the operation of the mold 1 in a heating mode, in particular in order to enable the particle foam material to be connected, and in a cooling mode a desired amount of thermal energy is to be released from the mold cavity 3 or from the particle foam molding produced by connecting the particle foam molding, in particular to enable demoulding of the particle foam material.
  • the temperature control device can also be set up for preheating and/or postheating the particle foam material located in the mold cavity 3.
  • the flow channel structure 4 is formed in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 - 7 by a plurality of first flow channels 4.1 and a plurality of second flow channels 4.2 or comprises a plurality of first flow channels 4.1 and a plurality of second flow channels 4.2, which, as shown in FIGS. 1 - 3 by way of example, are each arranged or formed in the wall 2.1 of the mold element 2.
  • the first flow channels 4.1 can each be flowed through by a, in particular vaporous, heating medium for heating the mold cavity 3, the first flow channels 4.1 each having a plurality of flow channel sections 4.1.1 opening into the mold cavity 3, via which a heating medium from the respective first flow channels into the mold cavity 3 can stream.
  • respective flow channel sections 4.1.1 z. B. can be arranged or designed distributed along the longitudinal axis or extension of the respective first flow channels 4.1.
  • the second flow channels 4.2 can each be flowed through by a, in particular liquid, cooling medium for cooling the mold cavity 3.
  • first and second flow channels 4.1, 4.2 initially differ in their function, as the first flow channels 4.1 serve to heat the mold cavity 3 and are correspondingly supplied by a heating medium, such as. B. steam or hot steam can flow through or flows through during operation of the temperature control device 4, and the second flow channels 4.2 for cooling the mold cavity 3 serve and accordingly from a cooling medium, such as. B. water, can flow through or flows through during operation of the temperature control device.
  • a heating medium such as. B. steam or hot steam
  • a cooling medium such as. B. water
  • Individual, several or all second flow channels 4.2 can also serve to preheat and/or reheat the particle foam material located in the mold cavity 3 and can accordingly be supplied by a preheating and/or postheating medium, such as. B. tempered water, or flows through it during operation of the temperature control device.
  • first and second flow channels 4.1, 4.2 differ in functional terms, as the first flow channels 4.1 each have a plurality of flow channel sections 4.1.1 opening into the mold cavity 3, via which a heating medium can flow from the respective first flow channels 4.1 into the mold cavity 3.
  • the second flow channels 4.2 do not have corresponding flow channel sections via which a flow medium flowing through them, ie, for example a cooling medium, can flow from the respective second flow channels 4.2 into the mold cavity 3.
  • the particle foam material located in the mold cavity 3 can therefore be heated by flowing a heating medium through the first flow channels 4.1 and by flowing the heating medium from the respective flow channels 4.1 into the mold cavity 3 via respective flow channel sections 4.1.1.
  • a heating medium Through the arrangement and number of respective first flow channels 4.1 and flow channel sections 4.1.1, targeted uniform or uneven heating of the particle foam material located in the mold cavity 3 can be achieved.
  • the amount of introduction of a heating medium and the associated amount of thermal energy to be introduced into the mold cavity 3 can therefore be specifically determined by the arrangement and number of respective first flow channels 4.1 and by the arrangement and number of respective flow channel sections 4.1.1.
  • the cooling of the particle foam material located in the mold cavity 3 - the same applies to the preheating and / or postheating - can be carried out by flowing through the second flow channels 4.2 with a cooling medium and thus (purely) convectively in contrast to heating.
  • a cooling medium a cooling medium located in the mold cavity 3
  • the amount of introduction of a cooling medium and the associated amount of thermal energy to be released from the mold cavity can be specifically determined by the arrangement and number of respective second flow channels.
  • the figures show that there is no fluidic contact between the first and second flow channels 4.1, 4.2, so that it is not possible for a flow medium flowing through a respective first flow channel 4.1, such as. B. a heating medium, with a flow medium flowing through a respective second flow channel 4.2, such as. B. a cooling medium.
  • the first flow channels 4.1 are therefore fluidly separated from the second flow channels 4.2, in particular in such a way that a flow medium flowing through a respective first flow channel 4.1 cannot come into contact with a flow medium flowing through a respective second flow channel 4.2.
  • Respective first and second flow channels 4.1, 4.2 can therefore form separate flow channel substructures, which do not communicate with one another in terms of flow technology, cannot influence one another in terms of flow technology and which, as follows, are in particular separate from one another, e.g. B. for heating and cooling the particle foam material located in the mold cavity 3.
  • the configuration of the flow channel structure 4 shown in the figures, with respective first and second flow channels 4.1, 4.2 arranged or formed completely in or within the wall 2.1 and thus completely integrated into the wall 2.1, enables the molding tool 1 to be used in contrast to conventional molding tools does not have a steam chamber, which in known molds is arranged behind the walls delimiting the mold cavity in order to provide a vaporous heating medium. In this way, there are not only advantages due to a comparatively much more compact design of the mold 1 but also advantages with regard to the efficiency of the operation of the mold 1.
  • first and second flow channels 4.1, 4.2 show, by way of example and therefore not exhaustively, different configuration options of the first and second flow channels 4.1, 4.2, which in Fig. 1 are arranged alternately in a common plane and in Fig. 2 in alternately arranged in the vertical direction (z-direction ) are offset and therefore arranged or formed at least in sections in two levels.
  • the first and second flow channels 4.1, 4.2 each have, by way of example, a round or rounded cross-sectional geometry in FIGS. 1, 2.
  • the flow channel sections 4.1.1 opening from the respective first flow channels 4.1 into the mold cavity 3 typically have an unchanged cross-sectional geometry and can therefore, as shown by way of example in FIGS. 1 - 3, be designed to be hollow cylindrical.
  • first and second flow channels 4.1, 4.2 have a cross-sectional geometry in the shape of a segment of a circle, ie in particular a semicircular shape.
  • the adjacent arrangement of the first and second flow channels 4.1, 4.2 is intended to indicate that both respective first flow channels 4.1 and respective second flow channels 4.2 can each run in a helical or spiral-shaped manner through the wall 2.1, with the first and second flow channels 4.1, 4.2, in particular in pairs, can form a double helix-like or shaped arrangement.
  • the respective helically or helically wound first and second flow channels 4.1, 4.2 can therefore be arranged or designed concentrically but axially offset with respect to a reference axis (e.g. the y-axis), so that the helically or helically wound flow channel sections of a respective second flow channel 4.2 are arranged or formed within the free spaces between the helically or -shapedly wound flow channel sections of a respective first flow channel 4.1.
  • a reference axis e.g. the y-axis
  • 4 shows a partially transparent top view of the mold element 2
  • FIG. 5 shows a sectional view through the mold element 2 along the section lines V-V, FIG through the mold element 2 according to the section lines VII - VII.
  • the molding tool element 2 can comprise a plurality of channel-like or -shaped distribution sections or regions 8.1, 8.2 assigned to the first flow channels 4.1, via which a heating medium flows into the molding tool element 2 and further into the first Flow channels 4.1 can flow in or out of the first flow channels 4.1 and further out of the mold element 2.
  • the first flow channels 4.1 are assigned a first distribution section or region 8.1, which forms an inlet of a heating medium via a connection 9.1, and a second distribution section or region 8.2 is assigned, which forms a return of the heating medium via a connection 9.2 .
  • Respective first and second distributor sections or areas 8.1, 8.2 can be arranged or formed on or in the area of different free ends of the first flow channels 4.1. Accordingly, the first flow channels can open into or communicate with the first distribution section or area 8.1 with a respective first end and can open into or communicate with the second distribution section or area 8.2 with respective second ends (cf. also the sectional view according to Fig. 5).
  • Corresponding connections 9.1, 9.2 can be connectable or connected to a heating medium supply device (not shown), ie, for example, a container containing a heating medium.
  • the connection between the first flow channels 4.1 and the heating medium supply device can therefore be implemented with the interposition of the distribution sections or areas 8.1, 8.2, so that a heating medium from the heating medium supply device first flows into one distribution section or area 8.1 and then into the first flow channels 4.1 can.
  • the first flow channels 4.1 can each have, at least in sections, two flow channel segments (not designated), in particular parallel, next to or one above the other.
  • a first flow channel 4.1 can therefore have, at least in sections, a meander-like or -shaped course extending in at least one spatial plane (see, for example, the image plane in FIG. 5).
  • the meandering or -shaped course serves to establish a connection to a corresponding distributor section or area 8.1, 8.2 via at least one flow channel segment.
  • the meandering or -shaped course of the first flow channel 4.1 in the exemplary embodiment is provided in a vertical wall section which adjoins a corresponding distribution section or area 8.1, 8.2, so that a flow channel segment merges with the corresponding distribution section or area 8.1, 8.2.
  • the flow channel segments are, for example, oriented vertically and arranged parallel with respect to a vertical spatial axis.
  • the second flow channels 4.2 which can therefore also have a corresponding meander-like or -shaped course in a corresponding arrangement, at least in sections.
  • the molding tool element 2 can comprise a plurality of channel-like or -shaped distribution sections or regions 10.1, 10.2 assigned to the second flow channels 4.2, via which a cooling medium flows into the molding tool element 2 and further into the second flow channels 4.2 or out of them second flow channels 4.2 and can flow out of the mold element 2.
  • the second flow channels 4.2 are assigned a first distribution section or region 10.1, which forms an inlet of a cooling medium via a connection 11.1, and a second distribution section or region 10.2 is assigned, which forms a return of the cooling medium via a connection 11.2 .
  • Respective first and second distributor sections or areas 10.1, 10.2 can be arranged or formed on or in the area of different free ends of the second flow channels 4.2. Accordingly, the second flow channels 4.2 can open into or communicate with the first distribution section or region 10.1 with a respective first end and can open into or communicate with the second distribution section or region 10.2 with respective second ends.
  • Corresponding connections 11.1, 11.2 can be connectable or connected to a cooling medium supply device (not shown), ie, for example, a container containing a cooling medium.
  • the connection between the second flow channels 4.2 and the coolant supply device can therefore be implemented with the interposition of the distributor sections or areas 10.1, 10.2, so that a cooling medium from the coolant supply device first flows into one distributor section or area 10.1 and then into the second flow channels 4.2 can.
  • the first and second flow channels 4.1, 4.2 can run in a straight line in a spatial plane through the wall 2.1.
  • This configuration of the first and second flow channels can be used, for example, due to the comparatively simple geometry.
  • B. bring manufacturing and fluidic advantages. Flow technology advantages can have an advantageous effect on the efficiency of the introduction or output of thermal energy into or out of the mold cavity 3 via the heating or cooling medium flowing through the first or second flow channels 4.1, 4.2.
  • the first flow channels 4.1 - the same applies to the second flow channels 4.2 - can run at least in sections through the wall 2.1 in at least one several spatial planes.
  • the first flow channels 4.1 can run through the wall 2.1 in a first spatial plane and in a second spatial plane aligned (essentially) at right angles to the first spatial plane.
  • the heating medium flowing through the first flow channels 4.1 also flows in spatially differently aligned wall sections of the wall 2.1 of the mold element 2 and a corresponding introduction of energy is possible.
  • the wall 2.1 has a first wall section extending in a first spatial plane and two further wall sections extending in a further spatial plane aligned (essentially) at right angles to the first spatial plane, the flow channels extending through both the first wall section and through extend the further wall sections.
  • the wall 2.1 can be assigned a support structure 7, which supports the wall 2.1.
  • the support structure 7 is arranged or formed on the surface of the wall 2.1 facing away from the mold cavity 3 and can be formed by one or more, e.g. B.
  • linear or surface-shaped support elements 7.1 may be formed or include those which extend in one or more spatial planes or directions.
  • the support structure 7 can therefore have a grid-like or grid-shaped configuration.
  • the temperature control device in addition to respective first and second flow channels 4.1, 4.2, which, as described, enable flow-based heating and cooling of the mold cavity 3, at least one electrical one arranged or formed in the wall 2.1 May have heating element.
  • the at least one electrical heating element which is z. B. can be a heating wire, z. B. serve to locally specifically introduce additional thermal energy into the mold cavity 3 and thus into the particle foam material located therein. In this way, e.g. B. certain surface properties of the particle foam molding to be produced or produced can be realized.
  • At least one electric one Heating element can therefore z. B. be arranged or designed in a wall section of the wall 2.1 that laterally delimits the mold cavity 3 in order to realize certain surface properties in corresponding areas of the particle foam molding.
  • the mold 1 is typically assigned a control device implemented in hardware and/or software to control the operation of the temperature control device.
  • the control device is in particular set up to control the operation of the temperature control device for heating the mold cavity 3 depending or independently of the operation of the temperature control device, for example. B. to control the cooling of the mold cavity 3.
  • the control device can therefore be set up to generate first control information for controlling the operation of the temperature control device for heating the mold cavity and, depending or independently of this, second control information for controlling the operation of the temperature control device for cooling the mold cavity 3 and to use this as the basis for controlling the operation of the temperature control device.
  • Controlling the operation of the temperature control device for heating the mold cavity 3 includes, in particular, controlling at least one parameter of a heating medium flowing through the first flow channels, in particular a relevant parameter influencing the heating power, such as. B. the pressure, the temperature, the flow velocity.
  • controlling the operation of the temperature control device for cooling the mold cavity 3 includes, in particular, controlling at least one parameter of a cooling medium flowing through the second flow channels 4.2, in particular a relevant parameter influencing the cooling performance, such as. B. the pressure, the temperature, the flow velocity.
  • the molding tool element 2.1 can comprise at least one sensor element (not shown) which is set up to have at least one parameter influencing the heating power of the heating medium or heating medium flowing through the first flow channels 4.1 and/or at least one sensor element (not shown) which is set up to have at least one To record the cooling performance of the or a parameter influencing the second flow channels 4.2 flowing through the cooling medium.
  • Corresponding parameters can in particular be the pressure, the temperature or the flow rate of the heating or cooling medium.
  • the control device can in particular be set up to control the operation of the temperature control device for heating and/or for cooling the mold cavity 3 depending or independently of the operation of the at least one electrical heating element.
  • the different heating principles can be used specifically to realize the desired properties of a particle foam molding to be produced. 8 - 11 show, analogously to the representations according to FIGS.
  • the flow channel structure 4 can form a gas injection device set up for blowing a gas into the mold cavity 3 or a component of such , wherein one or more first flow channels 4.1 are filled with a gas to be blown into the mold cavity 3, e.g. B. for demoulding a particle foam molding from the mold cavity 3, and / or the flow channel structure 4 - as shown in FIGS. 8, 10 and 11 - has at least one third flow channel 4.3 arranged or formed in the wall 2.1, which is formed by an in Gas to be blown into the mold cavity 3, e.g. B. for demoulding a particle foam molding from the mold cavity 3, and which has at least one flow channel section 4.3.1 opening into the mold cavity 3.
  • the flow channel structure 4 can form a gas suction device set up for sucking a gas out of the mold cavity 3 or a component of such, with one or more first flow channels 4.1 or one or more corresponding third flow channels 4.3 of a gas to be sucked out of the mold cavity 3, e.g. B. for compacting and / or distributing particle foam material in the mold cavity 3 and / or for venting the mold cavity 3, and / or the flow channel structure 4 - as shown in FIGS. 9 - 11 - at least one arranged in the wall 2.1 or formed fourth flow channel 4.4, which is supplied by a gas to be sucked out of the mold cavity 3, e.g. E.g. B. for compacting and / or distributing particle foam material in the mold cavity 3 and / or for venting the mold cavity 3, can be flowed through, and has at least one flow channel section 4.4.1 opening into the mold cavity 3.
  • a third and/or fourth flow channel configured accordingly for extracting gas
  • the flow channel structure 4 can have alternative or additional functions compared to the exemplary embodiments according to FIGS. 1 - 7, such as. B. perform the mentioned compression, distribution or venting function.
  • individual, several or all third and/or fourth flow channels 4.3, 4.4 can be arranged or designed offset in at least one spatial direction from respective first and/or second flow channels 4.1, 4.2.
  • the mold element 2 in an additive manufacturing process, in particular a powder bed-based additive manufacturing process, such as. B. a selective laser melting process, binder jetting process, etc., and can therefore be produced using 3D printing.
  • a powder bed-based additive manufacturing process such as. B. a selective laser melting process, binder jetting process, etc.
  • the flow channels 4.1 - 4.4 can be formed in any configuration directly with the mold element 2.1, so that there are significant degrees of freedom compared to conventional manufacturing processes with regard to conception, construction and production.
  • the mold 1 is generally set up for the production of technical components or component groups.
  • technical components or groups of components with a plate-like or plate-shaped basic shape come into consideration.
  • components or groups of components to be installed in a vehicle, in particular a motor vehicle come with a plate-like or plate-shaped basic shape.
  • a concrete example of a component or group of components that can be produced using the mold 1 is a base body of a panel component, i.e. H. in particular a sun visor component.
  • Corresponding visor components or sun visor components can be produced particularly practicably with the mold 1 due to the properties of the particle foam material that can be processed with the mold 1.
  • a method for processing a particle foam material to produce a particle foam molding can be implemented.
  • the method includes in particular one, several or all of the following enumerated steps: filling the mold cavity 3 with a particle foam material to be processed to produce a particle foam molding, heating the particle foam material located in the mold cavity 3 by means of the flow channel structure 4 operated as a temperature control device, cooling and / or preheating and /or reheating the particle foam material and/or the particle foam molding by means of the flow channel structure 4 operated as a temperature control device, removing the particle foam molding from the mold cavity 3.
  • the method may further include a step of blowing in a gas, such as. B. compressed air, into the mold cavity, e.g. B. for demoulding a particle foam molding from the mold cavity 3 z. B. by means of corresponding third flow channels 4.3, and / or a step of sucking a gas out of the mold cavity, e.g. B. for compacting or distributing particle foam material in the mold cavity 3 and / or for venting the mold cavity 3, e.g. B. by means of corresponding third and / or fourth flow channels 4.3 4.4.
  • a gas such as. B. compressed air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Formwerkzeug (1) zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, umfassend: wenigstens ein Formwerkzeugelement (2), welches wenigstens eine Wandung (2.1) aufweist, welche eine Formwerkzeugkavität (3) des Formwerkzeugs (1) zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, begrenzt.

Description

Formwerkzeug zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils
Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, welches wenigstens ein Formwerkzeugelement, welches wenigstens eine Wandung aufweist, welche eine Formwerkzeugkavität des Formwerkzeugs zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, begrenzt, umfasst.
Entsprechende Formwerkzeuge sind aus dem technischen Gebiet der Verarbeitung von expandierbaren bzw. expansionsfähigen Partikelschaummaterialien zur Herstellung von Partikelschaumformteilen dem Grunde nach bekannt und umfassen typischerweise ein oder mehrere Formwerkzeugelemente, welche jeweils eine oder mehrere Wandungen aufweisen, welche zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, eine Formwerkzeugkavität, d. h. im Allgemeinen ein die geometrische-konstruktive Gestaltung eines jeweilig herzustellenden Partikelschaumformteils abbildendes Volumen, begrenzen bzw. definieren.
Weiter ist es bekannt, dass entsprechende Formwerkzeuge eine oder mehrere Funktionseinrichtungen, wie z. B. Temperiereinrichtungen, welche zur Temperierung der Formwerkzeugkavität, d. h. im Allgemeinen zum Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität, eingerichtet sind, umfassen.
Wenngleich sich mit bekannten Formwerkzeugen Partikelschaumformteil mit zufriedenstellender Qualität herstellen lassen, besteht, etwa im Hinblick auf eine praktikable und zuverlässige Möglichkeit der Integration von den Herstellungsprozess jeweiliger Partikelschaumformteils betreffenden Funktionen, ein Verbesserungs- bzw. Weiterentwicklungsbedarf.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Formwerkzeug zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Formwerkzeug mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Formwerkzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, wie z. B. eines technischen Bauteils oder einer technischen Bauteilgruppe. Das Formwerkzeug ist sonach im Allgemeinen zur Verarbeitung von expandierbarem oder expandiertem Partikelschaummaterial (nachfolgend kurz als „Partikelschaummaterial“ bezeichnet) zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, eingerichtet. Bei dem Formwerkzeug handelt es sich sonach nicht um ein Spritzgießwerkzeug, in welches eine plastifizierte Kunststoffschmelze einspritzbar ist. Das vermittels des Formwerkzeugs zur Herstellung eines Partikelschaumformteils verarbeitbare Partikelschaummaterial weist vor seiner Verarbeitung typischerweise eine partikuläre Struktur auf. Das vermittels des Formwerkzeugs verarbeitbare Partikelschaummaterial besteht sonach typischerweise aus einer Vielzahl an expandierbaren oder expandierten Kunststoffpartikeln. Bei entsprechenden Kunststoffpartikeln kann es sich um, gegebenenfalls mit einem chemischen und/oder physikalischen Treibmittel(rest) beladene, noch nicht expandierte Kunststoffpartikel, um gegebenenfalls mit einem chemischen und/oder physikalischen Treibmittel(rest) beladene, vorexpandierte Kunststoffpartikel oder um, gegebenenfalls mit einem chemischen und/oder physikalischen Treibmittel beladene, gegebenenfalls mit einem chemischen und/oder physikalischen Treibmittel(rest) beladene, vollständig expandierte Kunststoffpartikel handeln. Für noch nicht expandierte Kunststoffpartikel wie auch für vorexpandierte Kunststoffpartikel gilt, dass diese typischerweise (weiter) expandierbar sind und somit in einem Expansionsvorgang (weiter) expandiert werden können. Für vollständig expandierte Kunststoffpartikel gilt, dass diese typischerweise nicht mehr (weiter) expandiert werden kann bzw. können. Konkrete Beispiele für verfahrensgemäß verarbeitbare Partikelschaummaterialien bzw. Kunststoffpartikel sind in nicht abschließender Aufzählung expandierbare bzw. expandierte Polyolefine, wie z. B. expandierbares bzw. expandiertes Polyethylen, expandierbares bzw. expandiertes Polypropylen, expandierbare bzw. expandierte Polystyrole. Grundsätzlich kommen alle expandierbare bzw. expandierte Thermoplaste, wie z. B., E-PA, E-PC E-PBT oder E-PET, in Betracht.
Das Formwerkzeug kann zur Herstellung großformatiger bzw. -volumiger Partikelschaumformteile eingerichtet sein. Bei entsprechenden großformatigen bzw. -volumigen Partikelschaumformteilen handelt es sich insbesondere um Partikelschaumformteile mit einer räumlichen Ausdehnung in wenigstens einer Raumrichtung von mehreren Zentimetern bzw. mehreren Dezimetern. Ein vermittels des Formwerkzeugs herstellbares Partikelschaumformteil kann sonach z. B. eine Höhe und/oder Breite und/oder Tiefe von mehreren Zentimetern bzw. mehreren Dezimetern aufweisen.
Zudem kann das Formwerkzeug zur Herstellung dickwandiger Partikelschaumformteile eingerichtet sein. Bei entsprechenden dickwandigen Partikelschaumformteilen handelt es sich insbesondere um Partikelschaumformteile mit Wandstärken von mehreren Zentimetern bzw. mehreren Dezimetern. Ein vermittels des Formwerkzeugs herstellbares Partikelschaumformteil kann sonach z. B. eine Wandstärke von mehreren Zentimetern bzw. mehreren Dezimetern aufweisen.
Das Formwerkzeug umfasst wenigstens ein Formwerkzeugelement, welches wenigstens eine Wandung aufweist, welche eine Formwerkzeugkavität des Formwerkzeugs, d. h. im Allgemeinen ein die geometrische-konstruktive Gestaltung eines jeweilig herzustellenden Partikelschaumformteils abbildendes Volumen, zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, begrenzt bzw. definiert. Die wenigstens eine Wandung kann durch ein oder mehrere Wandungsabschnitte gebildet sein oder solche umfassen, welche sich in ein oder mehreren Raumebenen bzw. -richtungen erstrecken. Die wenigstens eine Wandung kann sonach z. B. eine U-förmige Querschnittsgeometrie und damit einen oder mehrere, sich in einer ersten Raumebene bzw. -richtung erstreckende erste Wandungsabschnitte und einen oder mehrere sich in einer zu der ersten Raumebene bzw. -richtung verschiedenen, d. h. z. B. rechtwinkligen, zweiten Raumebene bzw. -richtung erstreckende zweite Wandungsabschnitte aufweisen. Entsprechende erste Wandungsabschnitte können z. B. eine Bodenwand, entsprechende zweite Wandungsabschnitte z. B. Seitenwände des wenigstens einen Formwerkzeugelements definieren. Das wenigstens eine Formwerkzeugelement kann sonach z. B. eine wannenartige bzw. -förmige Konfiguration aufweisen.
Der wenigstens einen Wandung kann in allen Fällen eine Stützstruktur zugeordnet sein, welche die wenigstens eine Wandung abstützt. Die Stützstruktur ist typischerweise an der der Formwerkzeugkavität abgewandten Fläche der wenigstens einen Wandung angeordnet oder ausgebildet. Die Stützstruktur kann durch eine oder mehrere, z. B. linien- oder flächenförmige, Stützelemente gebildet sein oder solche umfassen, welche sich in ein oder mehreren Raumebenen oder -richtungen erstrecken. Die Stützstruktur kann sonach z. B. eine offene oder geschlossene gitterartige bzw. -förmige Konfiguration aufweisen.
Das Formwerkzeug umfasst eine Strömungskanalstruktur, welche mehrere von wenigstens einem Strömungsmedium durchströmbare Strömungskanäle umfasst, welche in der wenigstens einen Wandung angeordnet oder ausgebildet sind.
Wie sich im Weiteren ergibt, können die Strömungskanäle in funktioneller und/oder konstruktiver Hinsicht unterschiedlich konfiguriert sein und damit unterschiedlichen Funktionen im Zusammenhang mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils dienen respektive unterschiedliche Funktionen im Zusammenhang mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils ausüben. Wie sich ebenso im Weiteren ergibt, können die Strömungskanäle mit unterschiedlichen Strömungsmedien, d. h. insbesondere Strömungsmedien, welche unterschiedlichen Funktionen im Zusammenhang mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils dienen, durchströmbar bzw. durchströmt sein. Die den jeweiligen Strömungsmedien zukommenden Funktionen bestimmen sich insbesondere nach deren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, wie z. B. deren Aggregatszustand, Druck, Temperatur, etc.
Mithin kann wenigstens ein erster Strömungskanal von einem ersten Strömungsmedium erster Eigenschaften durchströmbar bzw. durchströmt sein, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal bzw. das erste Strömungsmedium eine erste Funktion im Zusammenhang mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils ausübt, und wenigstens ein zweiter bzw. weiterer Strömungskanal von einem zweiten bzw. weiteren Strömungsmedium zweiter bzw. weiterer Eigenschaften durchströmbar bzw. durchströmt sein, wobei der wenigstens eine zweite bzw. weitere Strömungskanal bzw. das zweite bzw. weitere Strömungsmedium eine zweite bzw. weitere Funktion im Zusammenhang mit der Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils ausübt. Jeweilige erste und zweite bzw. weitere Strömungskanäle können zumindest zeitweise zeitgleich oder zumindest zeitweise zeitlich aufeinander folgend mit jeweiligen ersten und zweiten bzw. weiteren Strömungsmedium durchströmbar bzw. durchströmt sein.
Wie sich im Weiteren ergibt, unterscheiden sich jeweilige erste Strömungskanäle von jeweiligen zweiten bzw. weiteren Strömungskanälen insbesondere dadurch, dass jeweilige erste Strömungskanäle wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität mündenden Strömungskanalabschnitt aufweisen, über welchen ein Strömungsmedium aus dem wenigstens einen ersten Strömungskanal in die Formwerkzeugkavität strömen kann. Jeweilige erste Strömungskanäle stellen sonach einen ersten Typ von Strömungskanälen dar, welcher sich dadurch auszeichnet, dass er entsprechende in die Formwerkzeugkavität mündende Strömungskanalabschnitte aufweist. Jeweilige zweite bzw. weitere Strömungskanäle stellen sonach einen zweiten Typ von Strömungskanälen dar, welcher sich dadurch auszeichnet, dass er keine entsprechende in die Formwerkzeugkavität mündende Strömungskanalabschnitte aufweist. Wie sich im Weiteren ergibt, kann die Strömungskanalstruktur mehrere, gegebenenfalls unterschiedlich funktionalisierte, Strömungskanäle des ersten Typs, und/oder mehrere, gegebenenfalls unterschiedlich funktionalisierte, Strömungskanäle des zweiten Typs umfassen.
Zwischen den Strömungskanälen des ersten und zweiten Typs besteht kein strömungstechnischer Kontakt, sodass es nicht möglich ist, dass ein einen jeweiligen Strömungskanal des ersten Typs durchströmendes Strömungsmedium sich mit einem einen jeweiligen Strömungskanal des zweiten Typs durchströmenden Strömungsmedium vermischt. Mithin sind die Strömungskanäle des ersten und zweiten Typs strömungstechnisch voneinander getrennt, insbesondere derart, dass ein einen Strömungskanal des ersten Typs durchströmendes Strömungsmedium nicht mit einem einen Strömungskanal des zweiten Typs durchströmenden Strömungsmedium in Kontakt kommen kann. Jeweilige Strömungskanäle des ersten und zweiten Typs können sonach getrennte Strömungskanalsubstrukturen bilden, welche strömungstechnisch nicht miteinander kommunizieren, einander strömungstechnisch nicht beeinflussen können und welche, wie sich im Weiteren ergibt, insbesondere getrennt voneinander in unterschiedlichen Funktionen betrieben werden können. Das Formwerkzeug kann sonach durch gezielte Anzahl und/oder Anordnung unterschiedlich funktionalisierter Strömungskanäle, d. h. insbesondere durch eine gezielte Anzahl und/oder Anordnung jeweiliger Strömungskanäle des ersten und zweiten Typs, mit unterschiedlichen Funktionen ausgestattet sein, sodass insgesamt ein verbessertes Formwerkzeug vorliegt.
Die Strömungskanalstruktur kann eine zur Temperierung der Formwerkzeugkavität, d. h. im Allgemeinen zum Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität und damit des in dieser befindlichen, vermittels des Formwerkzeugs zu verarbeitenden Partikelschaummaterials, eingerichtete Temperiereinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bilden. Eine entsprechende Temperiereinrichtung kann in wenigstens einem Heizmodus und in wenigstens einem Kühlmodus betrieben werden. Die Temperiereinrichtung kann in einem ersten Heizmodus betrieben werden, in welchem die Temperiereinrichtung eingerichtet ist, eine bestimmte Menge an thermischer Energie in die Formwerkzeugkavität bzw. das in dieser befindliche partikuläre Partikelschaummaterial einzubringen, um eine Verbindung des Partikelschaummaterials zu ermöglichen. Alternativ oder ergänzend kann die Temperiereinrichtung in einem zweiten Heizmodus betrieben werden, in welchem die Temperiereinrichtung eingerichtet ist, eine bestimmte Menge an thermischer Energie in die Formwerkzeugkavität bzw. das in dieser befindliche partikuläre Partikelschaummaterial einzubringen, um das Partikelschaummaterial vorzuwärmen. Weiter alternativ oder ergänzend kann die Temperiereinrichtung in einem dritten Heizmodus betrieben werden, in welchem die Temperiereinrichtung eingerichtet ist, eine bestimmte Menge an thermischer Energie in die Formwerkzeugkavität bzw. das in dieser befindliche zu einem Partikelschaumformteil verbundene Partikelschaummaterial einzubringen, um das Partikelschaummaterial nachzuwärmen. Die in dem ersten Heizmodus in das partikuläre Partikelschaummaterial eingebrachte Menge an thermischer Energie ist typischerweise höher, gegebenenfalls deutlich höher, als die in dem zweiten und/oder dritten Heizmodus in das Partikelschaummaterial eingebrachte Menge an thermischer Energie.
Die Temperiereinrichtung kann ferner in einem Kühlmodus betrieben werden, in welchem eine gewünschte Menge an thermischer Energie aus der Formwerkzeugkavität bzw. aus dem durch Verbinden des Partikelschaummaterials erzeugten Partikelschaumformteil auszubringen werden, insbesondere um ein Entformen des Partikelschaummaterials zu ermöglichen.
Die vorstehend beschriebene Implementierung entsprechender Heiz- und Kühlmodi kann konkret z. B. dadurch realisiert sein, dass der wenigstens eine erste Strömungskanal, d. h. im Allgemeinen ein oder mehrere Strömungskanäle des ersten Typs, von einem, insbesondere dampfförmigen, Heizmedium zum Heizen der Formwerkzeugkavität durchströmbar bzw. durchströmt ist. Der wenigstens eine zweite Strömungskanal, d. h. im Allgemeinen ein oder mehrere Strömungskanäle des zweiten Typs, kann bzw. können von einem, insbesondere flüssigen, Kühlmedium zum Kühlen der Formwerkzeugkavität durchströmbar sein oder von einem, dampfförmigen oder flüssigen, Heizmedium zum Vor- oder Nachheizen der Formwerkzeugkavität durchströmbar sein.
Jeweilige erste und zweite Strömungskanäle einer als Temperiereinrichtung betriebenen Strömungskanalstruktur unterscheiden sich sonach in ihrer Funktion, als jeweilige erste Strömungskanäle dem Heizen der des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials dienen, insbesondere um dieses zur Ausbildung eines Partikelschaumformteils zu verbinden, und entsprechend von einem Heizmedium, wie z. B. Dampf bzw. Heißdampf, durchströmbar sind bzw. im Betrieb der Temperiereinrichtung durchströmt sind bzw. werden, und jeweilige zweite Strömungskanäle dem Kühlen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials und/oder dem Vorwärmen und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials dienen und entsprechend von einem Kühlmedium, wie z. B. Wasser, durchströmbar sind bzw. im Betrieb der Temperiereinrichtung durchströmt sind bzw. werden. Zudem unterscheiden sich jeweilige erste und zweite Strömungskanäle funktionsbedingt konstruktiv, als die jeweiligen ersten Strömungskanäle jeweils wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität mündenden Strömungskanalabschnitt aufweisen, über welchen ein Strömungsmedium, d. h. insbesondere ein Heizmedium, aus einem jeweiligen ersten Strömungskanal in die Formwerkzeugkavität strömen kann. Die jeweiligen zweiten Strömungskanäle weisen dagegen keine entsprechenden Strömungskanalabschnitte auf, über welche ein Strömungsmedium, d. h. insbesondere ein Kühl- , Vorwärm- oder Nachwärmmedium, aus einem jeweiligen zweiten Strömungskanal in die Formwerkzeugkavität strömen kann.
Das Heizen der Formwerkzeugkavität und damit des in dieser befindlichen Partikelschaummaterials kann damit durch Durchströmen der ersten Strömungskanäle mit einem Heizmedium und durch Einströmen des Heizmediums aus den jeweiligen Strömungskanälen über jeweilige Strömungskanalabschnitte in die Formwerkzeugkavität erfolgen. Durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger erster Strömungskanäle und Strömungskanalabschnitte ist ein gezieltes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials realisierbar. Mithin kann die Menge der Einbringung eines Heizmediums und damit einhergehend die Menge an in die Formwerkzeugkavität einzubringender thermischer Energie durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger erster Strömungskanäle und Strömungskanalabschnitte gezielt festgelegt werden.
Der wenigstens eine erste Strömungskanal kann mit einer ein Heizmedium bereitstellenden Mediumbereitstellungseinrichtung, d. h. z. B. einem ein Heizmedium enthaltenden Behälter, verbindbar oder verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem wenigstens einen ersten Strömungskanal und der Mediumbereitstellungseinrichtung unter Zwischenschaltung wenigstens eines Verteilerabschnitts bzw. -bereichs realisiert sein, sodass ein Heizmedium aus der Mediumbereitstellungseinrichtung zunächst in den wenigstens einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich und sodann in den wenigstens einen ersten Strömungskanal strömen kann.
Das Kühlen der Formwerkzeugkavität und damit des in dieser befindlichen Partikelschaummaterials kann durch Durchströmen der zweiten Strömungskanäle mit einem Kühlmedium und damit im Gegensatz zu dem Heizen (rein) konvektiv erfolgen. Durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle kann ein gezieltes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Kühlen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials realisierbar sein. Mithin kann die Menge der Einbringung eines Kühlmediums und damit einhergehend die Menge an aus der Formwerkzeugkavität auszubringender thermischer Energie durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle gezielt festgelegt werden.
Analog dazu kann das Vor- und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials durch Durchströmen der zweiten Strömungskanäle mit einem Vor- und/oder Nachwärmmedium (rein) konvektiv erfolgen. Durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle kann ein gezieltes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Vor- und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials realisierbar sein. Mithin kann die Menge der Einbringung eines Vor- und/oder Nachwärmmediums und damit einhergehend die Menge an in die Formwerkzeugkavität einzubringender thermischer Energie durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle gezielt festgelegt werden.
Der wenigstens eine zweite Strömungskanal kann mit einer ein Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmedium bereitstellenden Mediumbereitstellungseinrichtung, d. h. z. B. einem ein Kühl- , Vorwärm- oder Nachwärmmedium enthaltenden Behälter, verbindbar oder verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem wenigstens einen zweiten Strömungskanal und der Mediumbereitstellungseinrichtung unter Zwischenschaltung wenigstens eines Verteilerabschnitts bzw. -bereichs realisiert sein, sodass ein Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmedium aus der Mediumbereitstellungseinrichtung zunächst in den wenigstens einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich und sodann in den wenigstens einen zweiten Strömungskanal strömen kann.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration der Temperiereinrichtung mit jeweiligen in der wenigstens einen Wandung angeordneten oder ausgebildeten und damit in die wenigstens eine Wandung integrierten ersten und zweiten Strömungskanälen ermöglicht es, dass das Formwerkzeug im Gegensatz zu konventionellen Formwerkzeugen keine Dampfkammer aufweist, welche bei bekannten Formwerkzeugen hinter den die Formwerkzeugkavität begrenzenden Wandungen angeordnet ist, um ein dampfförmiges Heizmedium vorzuhalten. Derart sind nicht nur Vorteile aufgrund einer im Vergleich deutlich kompakteren Gestaltung des Formwerkzeugs als auch Vorteile im Hinblick auf die Effizienz des Betriebs des Formwerkzeugs gegeben.
Die Strömungskanalstruktur kann alternativ oder ergänzend eine zum Einblasen eines Gases, wie z. B. Druckluft, in die Formwerkzeugkavität eingerichtete Gaseinblaseinrichtung oder als Bestandteil einer solchen bilden. Das Einblasen eines Gases in die Formwerkzeugkavität kann, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität, eine Funktion der Strömungskanalstruktur darstellen. Dabei kann der wenigstens eine erste Strömungskanal von einem in die Formwerkzeugkavität einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität, durchströmbar sein. Alternativ oder ergänzend kann die Strömungskanalstruktur wenigstens einen in der Wandung angeordneten oder ausgebildeten dritten Strömungskanal umfassen, welcher von einem in die Formwerkzeugkavität einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität, durchströmbar ist, und wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität mündenden Strömungskanalabschnitt aufweist. Aufgrund seiner Konfiguration mit wenigstens einem entsprechenden Strömungskanalabschnitt stellt auch der wenigstens eine dritte Strömungskanal einen Strömungskanal des ersten Typs dar. Der wenigstens eine erste und/oder dritte Strömungskanal kann mit einer eine Blasströmung erzeugenden Gaseinblaseinrichtung bzw. Gebläseeinrichtung, d. h. z. B. einer Pumpeneinrichtung, verbindbar oder verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem wenigstens einen ersten und/oder dritten Strömungskanal und der Gebläseeinrichtung unter Zwischenschaltung wenigstens eines Verteilerabschnitts bzw. - bereichs realisiert sein, sodass eine Blasströmung aus der Gebläseeinrichtung zunächst in den wenigstens einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich und sodann in den wenigstens einen ersten und/oder dritten Strömungskanal strömen kann.
Weiter alternativ oder ergänzend kann die Strömungskanalstruktur eine zum Absaugen eines Gases aus der Formwerkzeugkavität eingerichtete Gasabsaugeinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bilden. Das Absaugen von Gas aus der Formwerkzeugkavität kann, z. B. zum Verteilen und/oder Verdichten von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität, eine Funktion der Strömungskanalstruktur darstellen. Alternativ oder ergänzend kann das Absaugen von Gas aus der Formwerkzeugkavität zum Entlüften der Formwerkzeugkavität eine Funktion der Strömungskanalstruktur darstellen. Dabei kann der wenigstens eine erste Strömungskanal oder ein entsprechender dritter Strömungskanal von einem aus der Formwerkzeugkavität abzusaugenden Gas, z. B. zum Verteilen und/oder Verdichten von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität, durchströmbar sein. Alternativ oder ergänzend kann die Strömungskanalstruktur wenigstens einen in der Wandung angeordneten oder ausgebildeten vierten Strömungskanal umfassen, welcher von einem aus der Formwerkzeugkavität abzusaugenden Gas, z. B. z. B. zum Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität, durchströmbar ist, und wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität mündenden Strömungskanalabschnitt aufweist. Aufgrund seiner Konfiguration mit wenigstens einem entsprechenden Strömungskanalabschnitt stellt auch der wenigstens eine dritte und/oder vierte Strömungskanal einen Strömungskanal des ersten Typs dar. Ein entsprechend zum Absaugen von Gas konfigurierter dritter und/oder vierter Strömungskanal kann im Vergleich zu einem ersten und/oder zweiten Strömungskanal geringere Abmessungen, d. h. insbesondere eine geringere Querschnittsfläche, haben. Gleiches gilt für jeweilige in die Formwerkzeugkavität mündende Strömungskanalabschnitte jeweiliger dritter und/oder vierter Strömungskanäle, welche sonach ebenso geringere Abmessungen, d. h. insbesondere eine geringere Querschnittsfläche, als die Strömungskanalabschnitte des wenigstens einen ersten Strömungskanals haben können.
Der wenigstens eine erste und/oder dritte und/oder vierte Strömungskanal kann mit einer eine Saugströmung erzeugenden Gasabsaugeinrichtung bzw. Saugeinrichtung, d. h. z. B. einer Pumpeneinrichtung, verbindbar oder verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem wenigstens einen ersten und/oder dritten und/oder vierten Strömungskanal und der Saugeinrichtung unter Zwischenschaltung wenigstens eines Verteilerabschnitts bzw. - bereichs realisiert sein, sodass eine Saugströmung aus der Saugeinrichtung zunächst in den wenigstens einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich und sodann in den wenigstens einen ersten und/oder dritten und/oder vierten Strömungskanal strömen kann. Das wenigstens eine Formwerkzeugelement kann wenigstens einen dem wenigstens einen ersten und/oder dritten und/oder vierten Strömungskanal, d. h. im Allgemeinen jeweiligen Strömungskanälen des ersten Typs, zugeordneten, z. B. kanalartigen bzw. -förmigen, Verteilerabschnitt oder -bereich umfassen, über welchen ein Strömungsmedium, wie z. B. ein Heizmedium, in das wenigstens eine Formwerkzeugelement und weiter in den wenigstens einen ersten Strömungskanal einströmen kann. Sofern dem wenigstens einen ersten Strömungskanal bzw. jeweiligen Strömungskanälen des ersten Typs mehrere entsprechende Verteilerabschnitte bzw. -bereiche zugeordnet sind, kann ein erster Verteilerabschnitt bzw. -bereich einen Zulauf eines Strömungsmediums und ein zweiter Verteilerabschnitt bzw. -bereich einen Rücklauf des Strömungsmediums bilden. Jeweilige erste und zweite Verteilerabschnitte bzw. -bereiche können sonach an oder im Bereich verschiedener freier Enden des oder der jeweiligen Strömungskanäle angeordnet oder ausgebildet sein. Entsprechend können jeweilige Strömungskanäle jeweils mit einem ersten Ende in einen ersten Verteilerabschnitt bzw. -bereich münden bzw. mit diesem kommunizieren und mit einem zweiten Ende in einen zweiten Verteilerabschnitt bzw. -bereich münden bzw. mit diesem kommunizieren.
Alternativ oder ergänzend kann das wenigstens eine Formwerkzeugelement wenigstens einen dem wenigstens einen zweiten Strömungskanal, d. h. im Allgemeinen jeweiligen Strömungskanälen des zweiten Typs, zugeordneten Verteilerabschnitt oder -bereich umfassen, über weichen ein Strömungsmedium, wie z. B. ein Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmedium, in das wenigstens eine Formwerkzeugelement und weiter in den wenigstens einen zweiten Strömungskanal einströmen kann. Sofern dem wenigstens einen zweiten Strömungskanal bzw. jeweiligen Strömungskanälen des zweiten Typs mehrere entsprechende Verteilerabschnitte bzw. -bereiche zugeordnet sind, kann ein erster Verteilerabschnitt bzw. -bereich einen Zulauf eines Strömungsmediums und ein zweiter Verteilerabschnitt bzw. -bereich einen Rücklauf des Strömungsmediums bilden. Jeweilige erste und zweite Verteilerabschnitte bzw. -bereiche können sonach an oder im Bereich verschiedener freier Enden des oder der jeweiligen Strömungskanäle angeordnet oder ausgebildet sein. Entsprechend können jeweilige Strömungskanäle jeweils mit einem ersten Ende in einen ersten Verteilerabschnitt bzw. -bereich münden bzw. mit diesem kommunizieren und mit einem zweiten Ende in einen zweiten Verteilerabschnitt bzw. -bereich münden bzw. mit diesem kommunizieren.
Der wenigstens eine erste und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - kann zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, geradlinig in wenigstens einer Raumebene durch die wenigstens eine Wandung verlaufen. Diese Konfiguration der Strömungskanäle kann aufgrund der vergleichsweise einfachen Geometrie z. B. fertigungstechnische und strömungstechnische Vorteile mit sich bringen. Strömungstechnische Vorteile können sich vorteilhaft auf die Effizienz der Ein- oder Ausbringung von thermischer Energie in die Formwerkzeugkavität über das die jeweiligen Strömungskanäle durchströmende Strömungsmedium, d. h. das den wenigstens einen ersten Strömungskanal durchströmende Heizmedium, das den wenigstens einen zweiten Strömungskanal durchströmende Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmedium, das den wenigstens einen dritten Strömungskanal durchströmende, in die Formwerkzeugkavität einzublasende Gas und/oder das den wenigstens einen vierten Strömungskanal durchströmende, aus der Formwerkzeugkavität abgesaugte Gas, auswirken.
Der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - kann zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, gebogen, gekrümmt oder geknickt in wenigstens einer Raumebene durch die wenigstens eine Wandung verlaufen. Konkret kann der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - z. B. in einer ersten Raumebene sowie in einer winklig, gegebenenfalls rechtwinklig, zu der ersten Raumebene ausgerichteten zweiten Raumebene durch die wenigstens eine Wandung verlaufen. Derart kann z. B. ermöglicht bzw. sichergestellt werden, dass das den jeweiligen Strömungskanal durchströmende Strömungsmedium auch in räumlich unterschiedlich ausgerichteten Wandungsabschnitten des wenigstens einen Formwerkzeugelements strömt und z. B. eine entsprechende Energieeinbringung möglich ist. Die wenigstens eine Wandung kann sonach einen sich in einer ersten Raumebene erstreckenden ersten Wandungsabschnitt und wenigstens einen sich in einer winklig, gegebenenfalls rechtwinklig, zu der ersten Raumebene ausgerichteten weiteren Raumebene erstreckenden weiteren Wandungsabschnitt aufweisen, wobei sich der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - durch den ersten Wandungsabschnitt und durch den wenigstens einen weiteren Wandungsabschnitt erstreckt.
Der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - kann in mehreren, insbesondere bezüglich einer Referenzebene der Formwerkzeugkavität, weiter insbesondere einer die Formwerkzeugkavität bodenseitig begrenzenden Grundebene, parallelen oder schräg geneigten, Raumebenen durch die wenigstens eine Wandung verlaufen. Mithin können die Strömungskanal(zentral)achsen wenigstens eines ersten Strömungskanalsegments und wenigstens eines zweiten Strömungskanalsegments eines jeweiligen Strömungskanals in zwei parallelen oder schräg geneigten Raumebenen angeordnet sein. Auch über eine solche Konfiguration der jeweiligen Strömungskanäle kann ermöglicht bzw. sichergestellt werden, dass das diese durchströmende Strömungsmedium in räumlich unterschiedlich ausgerichteten Wandungsabschnitten des wenigstens einen Formwerkzeugelements strömt und z. B. eine entsprechende Energieeinbringung möglich ist.
Der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - kann zumindest abschnittsweise zwei, insbesondere parallel, neben- oder übereinander liegende Strömungskanalsegmente aufweisen. Mithin kann ein jeweiliger Strömungskanal zumindest abschnittsweise einen sich in wenigstens einer Raumebene erstreckenden mäanderartigen bzw. -förmigen Verlauf aufweisen. Ein entsprechender mäanderartiger bzw. -förmiger Verlauf kann z. B. dazu dienen, über wenigstens ein Strömungskanalsegment eine Verbindung zu einem entsprechenden Verteilerabschnitt oder -bereich herzustellen. Konkret kann ein entsprechender mäanderartiger bzw. -förmiger Verlauf sonach in einem Wandungsabschnitt der wenigstens einen Wandung vorgesehen sein, welcher an einen entsprechenden Verteilerabschnitt oder -bereich angrenzt.
Ebenso ist es denkbar, dass die Strömungskanal(zentral)achsen verschiedener Strömungskanäle bzw. Typen von Strömungskanälen in zwei parallelen oder schräg geneigten Raumebenen angeordnet oder ausgebildet sind. Jeweilige Strömungskanäle bzw. Typen von Strömungskanälen können sonach, insbesondere bezüglich ihrer jeweiligen Strömungskanal(zentral)achsen, in parallelen oder schräg geneigten Raumebenen angeordnet oder ausgebildet sein. Im Allgemeinen können jeweilige Strömungskanäle bzw. Typen von Strömungskanälen sonach in einen oder mehreren versetzt zueinander ausgerichteten Raumebenen angeordnet oder ausgebildet sein.
Der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - kann zumindest abschnittsweise eine runde, rundliche bzw. ellipsoide bzw. ovale oder eckige bzw. vieleckige Querschnittsgeometrie aufweisen. Die Querschnittsgeometrie einzelner, mehrerer oder aller Strömungskanäle kann grundsätzlich im Hinblick auf gewünschte Strömungseigenschaften des jeweilgne Strömungsmediums beim Durchströmen des jeweilgen Strömungskanals gewählt sein. Insofern sind, insbesondere entlang der Längserstreckung der jeweiligen Strömungskanäle, auch unterschiedlich dimensionierte Querschnittsgeometrien denkbar, etwa um im Sinne eines Venturi-Kanals gezielt unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten des Strömungsmediums beim Durchströmen des jeweiligen Strömungskanals zu realisieren, wodurch wiederum z. B. die Energieeinbringung oder Energieausbringung beeinflusst werden kann.
In analoger Weise kann der wenigstens eine in die Formwerkzeugkavität mündende Strömungskanalabschnitt eines ersten Strömungskanals und/oder dritten Strömungskanals und/oder vierten Strömungskanals zumindest abschnittsweise eine runde, rundliche oder eckige Querschnittsgeometrie aufweisen. Die Querschnittsgeometrie des oder wenigstens eines Strömungskanalabschnitts eines jeweiligen Strömungskanals kann grundsätzlich im Hinblick auf gewünschte Strömungseigenschaften des Strömungsmediums beim Einströmen in die Formwerkzeugkavität gewählt sein. Insofern sind, insbesondere entlang der Längserstreckung des jeweiligen Strömungskanals, auch unterschiedlich dimensionierte Querschnittsgeometrien denkbar, etwa um im Sinne eines Venturi-Kanals gezielt unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten des jeweiligen Strömungsmediums beim Einströmen in die Formwerkzeugkavität zu realisieren, wodurch wiederum z. B. die Energieeinbringung beeinflusst werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass der wenigstens eine erste Strömungskanal und/oder zweite Strömungskanal - Analoges gilt, sofern vorhanden, für den wenigstens einen dritten und/oder vierten Strömungskanal - zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, spiral- oder helixartig gewunden durch die wenigstens eine Wandung verläuft. Durch einen entsprechenden spiral- oder helixartigen Verlauf einzelner, mehrerer oder aller Strömungskanäle kann gegebenenfalls pro Volumeneinheit gegebenenfalls mehr Strömungsmedium transportiert und damit z. B. mehr thermische Energie in die Formwerkzeugkavität eingebracht oder aus dieser Formwerkzeugkavität ausgebracht werden, wodurch z. B. die Effizienz des Heiz- oder Kühlmodus der als Temperiereinrichtung Strömungskanalstruktur beeinflusst werden kann.
Ebenso ist es denkbar, dass mehrere oder alle Strömungskanäle jeweils zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, helixartig bzw. -förmig gewunden durch die wenigstens eine Wandung verlaufen, wobei die Strömungskanäle eine doppelhelixartige bzw.förmige Anordnung bilden. Die jeweiligen helixartig bzw. -förmig gewundenen Strömungskanäle können sonach bezüglich einer Referenzachse konzentrisch jedoch axial versetzt angeordnet oder ausgebildet sein, sodass jeweilige helixartig bzw. -förmig gewundene Strömungskanalabschnitte eines Strömungskanals innerhalb der Freiräume zwischen jeweiligen helixartig bzw. -förmig gewundenen Strömungskanalabschnitten eines anderen Strömungskanals angeordnet oder ausgebildet sind. Derart ist eine besonders kompakte Konfiguration der Strömungskanalstruktur realisierbar, welche wenn beispielsweise als Temperiereinrichtung implementiert, flächenmäßig betrachtet ein gleichmäßige(re)s Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität ermöglichen kann.
Hinsichtlich der Anordnung des wenigstens einen ersten Strömungskanals und/oder zweiten Strömungskanals und/oder dritten Strömungskanals (sofern vorhanden) und/oder vierten Strömungskanals (sofern vorhanden) kann allgemein gelten, dass diese zumindest abschnittsweise parallel angeordnet sind. Insbesondere können die Strömungskanal(zentral)achsen mehrerer oder aller, gegebenenfalls unterschiedlicher, Strömungskanäle parallel angeordnet sein. Der Abstand zwischen jeweiligen unmittelbar benachbart angeordneten Strömungskanälen kann z. B. in einem Bereich zwischen 1 und 25 mm liegen, der Abstand zwischen jeweiligen ersten und zweiten Strömungskanälen kann sonach z. B. 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm, 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm, 20 mm, 21 mm, 22 mm, 23 mm, 24 mm oder 25 mm sein. Dabei ist es denkbar, dass der Abstand zwischen allen Strömungskanälen gleich ist oder dass Strömungskanäle bereichsweise unterschiedliche Abstände aufweisen; mithin können z. B. in einem ersten Bereich des wenigstens einen Formwerkzeugelements angeordnete oder ausgebildete Strömungskanäle einen ersten Abstand zueinander aufweisen und in wenigstens einem weiteren Bereich des wenigstens einen Formwerkzeugelements angeordnete oder ausgebildete Strömungskanäle einen von dem ersten Abstand verschiedenen weiteren Abstand zueinander aufweisen. Grundsätzlich gilt für alle Konfigurationen der Strömungskanalstruktur mit mehreren Strömungskanälen, dass diese in einer abwechselnden Anordnung nebeneinander angeordnet oder ausgebildet sein können. Auch derart ist eine Konfiguration der Strömungskanalstruktur realisierbar, welche flächenmäßig betrachtet, z. B. ein gleichmäßige(re)s Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität ermöglichen kann.
Insbesondere können z. B. erste und zweite Strömungskanäle in einer abwechselnden Anordnung nebeneinander angeordnet oder ausgebildet sein und in wenigstens einem Bereichen zwischen wenigstens zwei unmittelbar benachbart angeordneten ersten und zweiten Strömungskanälen wenigstens ein dritter und/oder vierter Strömungskanal angeordnet oder ausgebildet sein. Mithin kann zwischen einzelnen, mehreren oder allen benachbart angeordneten ersten und zweiten Strömungskanälen wenigstens ein dritter und/oder vierter Strömungskanal angeordnet oder ausgebildet sein. Ein entsprechender dritter und/oder vierter Strömungskanal kann dabei mit seiner Strömungskanal(zentral)achse parallel oder versetzt zu der Strömungskanal(zentral)achse des ersten und/oder zweiten Strömungskanals angeordnet oder ausgebildet sein.
Zurückkommend auf eine entsprechende Temperiereinrichtung ist zu ergänzen, das diese, insbesondere zusätzlich zu jeweiligen ersten und/oder zweiten Strömungskanälen, welche, wie beschrieben, insbesondere ein strömungsbasiertes Heizen und Kühlen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials ermöglichen, ferner wenigstens ein in der wenigstens einen Wandung angeordnetes oder ausgebildetes elektrisches Heizelement aufweisen. Das wenigstens eine elektrische Heizelement, bei welchem es sich z. B. um einen Heizdraht handeln kann, kann z. B. dazu dienen, lokal gezielt zusätzliche thermische Energie in die Formwerkzeugkavität und damit in das in dieser befindliche Partikelschaummaterial einzubringen. Derart können z. B. bestimmte Oberflächeneigenschaften des herzustellenden bzw. hergestellten Partikelschaumformteils realisiert werden. Das wenigstens eine elektrische Heizelement kann z. B. in einem die Formwerkzeugkavität seitlich begrenzenden Wandungsabschnitt der wenigstens einen Wandung angeordnet oder ausgebildet sein, um in entsprechenden Bereichen des Partikelschaumformteils bestimmte Oberflächeneigenschaften zu realisieren.
Dem Formwerkzeug ist in allen Ausführungsformen typischerweise eine hardware- und/oder softwaremäßig implementierte Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung und/oder einer entsprechenden Gaseinblaseinrichtung (sofern vorhanden) und/oder Gasabsaugeinrichtung (sofern vorhanden) zugeordnet.
Die Steuereinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, den Betrieb einer entsprechenden Temperiereinrichtung zum Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials abhängig oder unabhängig von dem Betrieb der Temperiereinrichtung zum Kühlen, Vorwärmen und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials zu steuern. Die Steuereinrichtung kann sonach eingerichtet sein, erste Steuerinformationen zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials und abhängig oder unabhängig davon weitere Steuerinformationen zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Kühlen, Vorwärmen und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials zu erzeugen und der Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zugrunde zu legen. Eine Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials beinhaltet insbesondere ein Steuern wenigstens eines Parameters eines den wenigstens einen ersten Strömungskanal durchströmenden Heizmediums, insbesondere eines die Heizleistung beeinflussenden betreffenden Parameters, wie z. B. des Drucks, der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit. Eine Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Kühlen, Vorwärmen oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials beinhaltet analog dazu insbesondere ein Steuern wenigstens eines Parameters eines den wenigstens einen zweiten Strömungskanal durchströmenden Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmediums, insbesondere eines die Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmleistung beeinflussenden betreffenden Parameters, wie z. B. des Drucks, der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit.
Das wenigstens eine Formwerkzeugelement kann zudem wenigstens ein Sensorelement umfassen, welches eingerichtet ist, wenigstens einen die Heizleistung des oder eines den wenigstens einen ersten Strömungskanal durchströmenden Heizmediums beeinflussenden Parameter und/oder wenigstens ein Sensorelement umfassen, welches eingerichtet ist, wenigstens einen die Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmleistung des oder eines den wenigstens einen zweiten Strömungskanal durchströmenden Kühl-, Vorwärm- oder Nachwärmmediums beeinflussenden Parameter zu erfassen. Bei entsprechenden Parametern kann es sich insbesondere um den Druck, die Temperatur oder die Strömungsgeschwindigkeit des Heiz-, Kühl- Vorwärm- oder Nachwärmmediums handeln. Analoges gilt für andere Strömungsmedien, wie z. B. entsprechende in die Formwerkzeugkavität eingeblasene oder aus dieser abgesaugte Gase.
Die Steuereinrichtung kann in Ausführungsformen, in welchen die Temperiereinrichtung zudem wenigstens ein entsprechendes elektrisches Heizelement umfasst, insbesondere eingerichtet sein, den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials und/oder den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Kühlen, Vorwärmen oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials abhängig oder unabhängig von dem Betrieb des wenigstens einen elektrischen Heizelements zu steuern. Derart können die unterschiedlichen Temperierprinzipien gezielt genutzt werden, um gewünschte Eigenschaften eines herzustellenden Partikelschaumformteils zu realisieren.
Für alle Ausführungsformen gilt, dass es sich bei dem wenigstens einen Formwerkzeugelement um eine Formwerkzeughälfte, um einen Formwerkzeugeinsatz oder um einen Schieber oder Kern handeln kann. Das wenigstens eine Formwerkzeugelement kann sonach als Formwerkzeughälfte, Formwerkzeugeinsatz, Schieber oder Kern ausgebildet sein. Ein entsprechender Formwerkzeugeinsatz kann in einer, z. B. durch eine Vertiefung ausgebildeten, Aufnahme einer Aufnahmeeinrichtung aufnehmbar sein, welche ebenso einen Bestandteil des Formwerkzeugs bilden kann. Analoges gilt für entsprechende Schieber oder Kerne.
Für alle Ausführungsformen gilt weiterhin, dass das wenigstens eine Formwerkzeugelement in einem additiven Fertigungsverfahren, insbesondere einem pulverbettbasierten additiven Fertigungsverfahren, wie z. B. einem selektiven Laserschmelzverfahren, Binder-Jetting- Verfahren, etc., mithin in mittels 3D-Drucks hergestellt sein kann. Derart können die Strömungskanäle in beliebigen Konfigurationen, d. h. insbesondere Abmessungen, Formen, räumlichen Erstreckungen bzw. Orientierungen, direkt mit dem wenigstens einen Formwerkzeugelement ausgebildet werden, sodass sich im Hinblick auf Konzipierung, Konstruktion und Fertigung deutliche Freiheitsgrade gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren ergeben.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt schließlich, dass das Formwerkzeug mehrere Formwerkzeugkavitäten aufweisen und damit als Mehrfachwerkzeug konfiguriert sein kann. Die mehreren Formwerkzeugkavitäten können durch entsprechende Wandungen eines oder mehrerer Formwerkzeugelement begrenzt sein.
Es wurde erwähnt, dass das Formwerkzeug im Allgemeinen zur Herstellung technischer Bauteile bzw. Bauteilgruppen eingerichtet sein kann. Insbesondere kommen dabei technische Bauteile bzw. Bauteilgruppe mit einer plattenartigen bzw. -förmigen Grundform in Betracht. Weiter insbesondere kommen in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zu verbauende Bauteile bzw. Bauteilgruppe mit einer plattenartigen bzw. -förmigen Grundform. Ein konkretes Beispiel eines vermittels des Formwerkzeugs herstellbaren Bauteils bzw. einer Bauteilgruppe ist ein Grundkörper eines Blendenbauteils, d. h. insbesondere eines Sonnenblendenbauteils. Entsprechende Blendenbauteile bzw. Sonnenblendenbauteile lassen sich aufgrund der Eigenschaften des mit dem Formwerkzeug verarbeitbaren Partikelschaummaterials besonders praktikabel mit dem Formwerkzeug herstellen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils. Das Verfahren wird mit einem wenigstens Formwerkzeugelement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchgeführt und umfasst insbesondere einen, mehrere oder alle der nachfolgenden aufgezählten Schritte: Befüllen der Formwerkzeugkavität mit einem zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial, Heizen des in der Formwerkzeugkavität befindlichen Partikelschaummaterials vermittels der dem wenigstens einen Formwerkzeugelement zugeordneten Temperiereinrichtung, Kühlen und/oder Vorwärmen und/oder Nachwärmen des Partikelschaummaterials und/oder des Partikelschaumformteils vermittels der dem wenigstens einen Formwerkzeugelement zugeordneten Strömungskanalstruktur, Entformen des Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität. Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Einblasens eines Gases, z. B. Druckluft, in die Formwerkzeugkavität, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität, und/oder einen Schritt des Absaugens eines Gases aus der Formwerkzeugkavität, z. B. zum Verdichten oder Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität, umfassen.
Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Formwerkzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gelten analog für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 - 3 jeweils Prinzipdarstellungen eines Formwerkzeugs gemäß Ausführungsbeispielen;
Fig. 4 - 7 jeweils Darstellungen eines Formwerkzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
Fig. 8 - 11 jeweils Prinzipdarstellungen eines Formwerkzeugs gemäß weiteren Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 1 - 3 sowie die Fig. 8 - 11 zeigen jeweils Prinzipdarstellungen eines Ausschnitts eines Formwerkzeugs 1 zur Verarbeitung eines expandierbaren oder expandierten Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils. Eine konkrete Konfiguration des bzw. eines entsprechenden Formwerkzeugs 1 ist in den Fig. 4 - 7 gezeigt.
Anhand der Fig. ist ersichtlich, dass das Formwerkzeug 1 ein Formwerkzeugelement 2 umfasst, welches wenigstens eine Wandung 2.1 aufweist, welche eine Formwerkzeugkavität 3 des Formwerkzeugs 1 zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, begrenzt. In den Prinzipdarstellungen gemäß den Fig. 1 - 3 sowie den Fig. 8 - 11 ist lediglich, weil für die Zwecke der Erläuterung des hierin beschriebenen Prinzips zunächst maßgeblich, eine entsprechende Wandung 2.1 eines Formwerkzeugelements 2 in einer Schnittansicht dargestellt.
Die bzw. eine Wandung 2.1 kann, wie anhand der Fig. 4 - 7 ersichtlich ist, durch ein oder mehrere Wandungsabschnitte gebildet sein oder solche umfassen, welche sich in ein oder mehreren Raumebenen bzw. -richtungen erstrecken. Die bzw. eine Wandung 2.1 kann, wie ebenso anhand der Fig. 4 - 7 ersichtlich ist, sonach z. B. eine U-förmige Querschnittsgeometrie und damit einen oder mehrere, sich in einer ersten Raumebene bzw. -richtung erstreckende erste Wandungsabschnitte und einen oder mehrere sich in einer zu der ersten Raumebene bzw. - richtung verschiedenen, d. h. z. B. rechtwinkligen, zweiten Raumebene bzw. -richtung erstreckende zweite Wandungsabschnitte aufweisen, wobei entsprechende erste Wandungsabschnitte eine Bodenwand und entsprechende zweite Wandungsabschnitte Seitenwände des Formwerkzeugelements 2 definieren können. Das Formwerkzeugelement 2 kann sonach eine wannenartige bzw. -förmige Konfiguration aufweisen.
Das Formwerkzeug 1 umfasst ferner eine z. B. als Temperiereinrichtung funktionalisierte Strömungskanalstruktur 4, welche im Allgemeinen zur Temperierung der Formwerkzeugkavität 3 respektive des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials, d. h. im Allgemeinen zum Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 respektive des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials, eingerichtet ist. Im Besonderen ist die Temperiereinrichtung eingerichtet, im Rahmen des Betriebs des Formwerkzeugs 1 in einem Heizmodus eine gewünschte Menge an thermischer Energie in die Formwerkzeugkavität 3 bzw. das in dieser befindliche partikuläre Partikelschaummaterial einzubringen, insbesondere um eine Verbindung des Partikelschaummaterials zu ermöglichen, und in einem Kühlmodus eine gewünschte Menge an thermischer Energie aus der Formwerkzeugkavität 3 bzw. aus dem durch Verbinden des Partikelschaumformteils erzeugten Partikelschaumformteils auszubringen werden, insbesondere um ein Entformen des Partikelschaummaterials zu ermöglichen.
Die Temperiereinrichtung kann ferner zum Vorwärmen und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials eingerichtet sein.
Die Strömungskanalstruktur 4 ist in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 - 7 durch mehrere erste Strömungskanäle 4.1 und mehrere zweite Strömungskanäle 4.2 gebildet bzw. umfasst mehrere erste Strömungskanäle 4.1 und mehrere zweite Strömungskanäle 4.2, welche, wie die Fig. 1 - 3 exemplarisch zeigen, jeweils in der Wandung 2.1 des Formwerkzeugelements 2 angeordnet oder ausgebildet sind.
Die ersten Strömungskanäle 4.1 sind jeweils von einem, insbesondere dampfförmigen, Heizmedium zum Heizen der Formwerkzeugkavität 3 durchströmbar, wobei die ersten Strömungskanäle 4.1 jeweils mehrere in die Formwerkzeugkavität 3 mündende Strömungskanalabschnitte 4.1.1 aufweisen, über welche ein Heizmedium aus den jeweiligen ersten Strömungskanälen in die Formwerkzeugkavität 3 strömen kann. Anhand der Fig. 4 - 7 ist ersichtlich, dass jeweilige Strömungskanalabschnitte 4.1.1 z. B. entlang der Längsachse bzw. - erstreckung der jeweiligen ersten Strömungskanäle 4.1 verteilt angeordnet oder ausgebildet sein können.
Die zweiten Strömungskanäle 4.2 sind jeweils von einem, insbesondere flüssigen, Kühlmedium zum Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 durchströmbar.
Anhand der Fig. ist ersichtlich, dass sich die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 sonach zunächst in ihrer Funktion unterscheiden, als die ersten Strömungskanäle 4.1 dem Heizen der Formwerkzeugkavität 3 dienen und entsprechend von einem Heizmedium, wie z. B. Dampf bzw. Heißdampf, durchströmbar sind bzw. im Betrieb der Temperiereinrichtung 4 durchströmt sind bzw. werden, und die zweiten Strömungskanäle 4.2 dem Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 dienen und entsprechend von einem Kühlmedium, wie z. B. Wasser, durchströmbar sind bzw. im Betrieb der Temperiereinrichtung durchströmt sind bzw. werden. Einzelne, mehrere oder alle zweite Strömungskanäle 4.2 können zudem dem Vorwärmen und/oder Nachwärmen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials dienen und entsprechend von einem Vorwärm- und/oder Nachwärmmedium, wie z. B. temperiertem Wasser, sein bzw. im Betrieb der Temperiereinrichtung durchströmt sind bzw. werden. Zudem unterscheiden sich die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 funktionsbedingt konstruktiv, als die ersten Strömungskanäle 4.1 jeweils mehrere in die Formwerkzeugkavität 3 mündende Strömungskanalabschnitte 4.1.1 aufweisen, über welche ein Heizmedium aus den jeweiligen ersten Strömungskanälen 4.1 in die Formwerkzeugkavität 3 strömen kann. Die zweiten Strömungskanäle 4.2 weisen dagegen keine entsprechenden Strömungskanalabschnitte auf, über welche ein diese durchströmendes Strömungsmedium, d. h. z. B. ein Kühlmedium, aus den jeweiligen zweiten Strömungskanälen 4.2 in die Formwerkzeugkavität 3 strömen kann.
Das Heizen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials kann damit durch Durchströmen der ersten Strömungskanäle 4.1 mit einem Heizmedium und durch Einströmen des Heizmediums aus den jeweiligen Strömungskanälen 4.1 über jeweilige Strömungskanalabschnitte 4.1.1 in die Formwerkzeugkavität 3 erfolgen. Durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger erster Strömungskanäle 4.1 und Strömungskanalabschnitte 4.1.1 ist ein gezieltes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Heizen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials realisierbar. Mithin kann die Menge der Einbringung eines Heizmediums und damit einhergehend die Menge an in die Formwerkzeugkavität 3 einzubringender thermischer Energie durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger erster Strömungskanäle 4.1 und durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger Strömungskanalabschnitte 4.1.1 gezielt festgelegt werden.
Das Kühlen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials - Analoges gilt für das Vorwärmen und/oder Nachwärmen - kann durch Durchströmen der zweiten Strömungskanäle 4.2 mit einem Kühlmedium und damit im Gegensatz zu dem Heizen (rein) konvektiv erfolgen. Durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle 4.2 kann ein gezieltes gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Kühlen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials realisierbar sein. Mithin kann die Menge der Einbringung eines Kühlmediums und damit einhergehend die Menge an aus der Formwerkzeugkavität auszubringender thermischer Energie durch die Anordnung und Anzahl jeweiliger zweiter Strömungskanäle gezielt festgelegt werden.
Die Fig. zeigen, dass zwischen den ersten und zweiten Strömungskanälen 4.1 , 4.2 kein strömungstechnischer Kontakt besteht, sodass es nicht möglich ist, dass sich ein einen jeweiligen ersten Strömungskanal 4.1 durchströmendes Strömungsmedium, wie z. B. ein Heizmedium, mit einem einen jeweiligen zweiten Strömungskanal 4.2 durchströmenden Strömungsmedium, wie z. B. einem Kühlmedium, vermischt. Mithin sind die ersten Strömungskanäle 4.1 strömungstechnisch von den zweiten Strömungskanälen 4.2 getrennt, insbesondere derart, dass ein einen jeweiligen ersten Strömungskanal 4.1 durchströmendes Strömungsmedium nicht mit einem einen jeweiligen zweiten Strömungskanal 4.2 durchströmenden Strömungsmedium in Kontakt kommen kann. Jeweilige erste und zweite Strömungskanäle 4.1 , 4.2 können sonach getrennte Strömungskanalsubstrukturen bilden, welche strömungstechnisch nicht miteinander kommunizieren, einander strömungstechnisch nicht beeinflussen können und welche, wie sich im Weiteren ergibt, insbesondere getrennt voneinander, z. B. zum Heizen und Kühlen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials, betrieben werden können.
Die in den Fig. gezeigte Konfiguration der Strömungskanalstruktur4 mit jeweiligen vollständig in der bzw. innerhalb der Wandung 2.1 angeordneten oder ausgebildeten und damit vollständig in die Wandung 2.1 integrierten ersten und zweiten Strömungskanälen 4.1 , 4.2 ermöglicht es, dass das Formwerkzeug 1 im Gegensatz zu konventionellen Formwerkzeugen keine Dampfkammer aufweist, welche bei bekannten Formwerkzeugen hinter den die Formwerkzeugkavität begrenzenden Wandungen angeordnet ist, um ein dampfförmiges Heizmedium vorzuhalten. Derart sind nicht nur Vorteile aufgrund einer im Vergleich deutlich kompakteren Gestaltung des Formwerkzeugs 1 als auch Vorteile im Hinblick auf die Effizienz des Betriebs des Formwerkzeugs 1 gegeben.
Die Fig. 1 - 3 zeigen beispielhaft und damit nicht abschließend unterschiedliche Konfigurationsmöglichkeiten der ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2, welche in Fig. 1 in abwechselnder Anordnung in einer gemeinsamen Ebene und in Fig. 2 in abwechselnder Anordnung in vertikaler Richtung (z-Richtung) versetzt und damit zumindest abschnittsweise in zwei Ebenen angeordnet oder ausgebildet sind. Die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 weisen in den Fig. 1 , 2 jeweils beispielhaft eine runde bzw. rundliche Querschnittsgeometrie auf. Die von den jeweiligen ersten Strömungskanälen 4.1 ausgehend in die Formwerkzeugkavität 3 mündenden Strömungskanalabschnitte 4.1.1 weisen typischerweise eine unveränderte Querschnittsgeometrie auf und können daher, wie die Fig. 1 - 3 beispielhaft zeigen, hohlzylindrisch ausgeführt sein.
Fig. 3 zeigt rein schematisch ein Ausführungsbeispiel, in welchem die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 eine kreissegmentförmige, d. h. insbesondere halbkreisförmige, Querschnittsgeometrie aufweisen. Durch die benachbarte Anordnung der ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 soll angedeutet werden, dass sowohl jeweilige erste Strömungskanäle 4.1 aus auch jeweilige zweite Strömungskanäle 4.2 jeweils helixartig bzw. -förmig gewunden durch die Wandung 2.1 verlaufen können, wobei die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2, insbesondere paarweise, doppelhelixartige bzw.-förmige Anordnung bilden können. Die jeweiligen helixartig bzw. -förmig gewundenen ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 können sonach bezüglich einer Referenzachse (z. B. der y-Achse) konzentrisch jedoch axial versetzt angeordnet oder ausgebildet sein, sodass die helixartig bzw. -förmig gewundenen Strömungskanalabschnitte eines jeweiligen zweiten Strömungskanals 4.2 innerhalb der Freiräume zwischen den helixartig bzw. -förmig gewundenen Strömungskanalabschnitten eines jeweiligen ersten Strömungskanals 4.1 angeordnet oder ausgebildet sind. Derart ist eine besonders kompakte Konfiguration der Strömungskanalstruktur 4 realisierbar, welche, wenn die Strömungskanalstruktur 4 als Temperiereinrichtung dient, flächenmäßig betrachtet ein gleichmäßige(re)s Heizen und Kühlen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials ermöglichen kann.
Anhand der Fig. 4 - 7 ist, wie erwähnt, eine konkrete Konfiguration eines als Formwerkzeugeinsatz ausgebildeten Formwerkzeugelements 2 eines Ausführungsbeispiels eines Formwerkzeugs 1 gezeigt. Dabei zeigt Fig. 4 eine teiltransparente Aufsicht auf das Formwerkzeugelement 2, Fig. 5 eine Schnittansicht durch das Formwerkzeugelement 2 gemäß den Schnittlinien V- V, Fig. 6 eine Schnittansicht durch das Formwerkzeugelement 2 gemäß den Schnittlinien VI - VI und Fig. 7 eine Schnittansicht durch das Formwerkzeugelement 2 gemäß den Schnittlinien VII - VII.
Anhand der in Fig. 4 gezeigten Aufsicht auf das beispielhaft auf einer Aufspannplatte 5 angeordnet gezeigte Formwerkzeugelement 2 ist zunächst die bereits erwähnte abwechselnde parallele Anordnungsmöglichkeit jeweiliger erster und zweiter Strömungskanäle 4.1 , 4.2 ersichtlich.
Zudem ist anhand der in Fig. 4 gezeigten Aufsicht ersichtlich, dass das Formwerkzeugelement 2 mehrere den ersten Strömungskanälen 4.1 zugeordnete kanalartige bzw. -förmige Verteilerabschnitte oder -bereiche 8.1 , 8.2 umfassen kann, über welche ein Heizmedium in das Formwerkzeugelement 2 und weiter in die ersten Strömungskanäle 4.1 einströmen respektive aus den ersten Strömungskanälen 4.1 und weiter aus dem Formwerkzeugelement 2 ausströmen kann. In dem Ausführungsbeispiel ist den ersten Strömungskanälen 4.1 ein erster Verteilerabschnitt bzw. -bereich 8.1 zugeordnet, welcher über einen Anschluss 9.1 einen Zulauf eines Heizmediums bildet, und ein zweiter Verteilerabschnitt bzw. -bereich 8.2 zugeordnet, welcher über einen Anschluss 9.2 einen Rücklauf des Heizmediums bildet. Jeweilige erste und zweite Verteilerabschnitte bzw. -bereiche 8.1 , 8.2 können an oder im Bereich verschiedener freier Enden der ersten Strömungskanäle 4.1 angeordnet oder ausgebildet sein. Entsprechend können die ersten Strömungskanäle mit einem jeweiligen ersten Ende in den ersten Verteilerabschnitt bzw. -bereich 8.1 münden bzw. mit diesem kommunizieren und mit jeweiligen zweiten Enden in den zweiten Verteilerabschnitt bzw. -bereich 8.2 münden bzw. mit diesem kommunizieren (vgl. hierzu auch die Schnittansicht gemäß Fig. 5).
Entsprechende Anschlüsse 9.1 , 9.2 können mit einer ein Heizmedium bereitstellenden Heizmediumbereitstellungseinrichtung (nicht gezeigt), d. h. z. B. einem ein Heizmedium enthaltenden Behälter, verbindbar oder verbunden sein. Die Verbindung zwischen den ersten Strömungskanälen 4.1 und der Heizmediumbereitstellungseinrichtung kann sonach unter Zwischenschaltung der Verteilerabschnitte bzw. -bereiche 8.1 , 8.2 realisiert sein, sodass ein Heizmedium aus der Heizmediumbereitstellungseinrichtung zunächst in den einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich 8.1 und sodann in die ersten Strömungskanäle 4.1 strömen kann. Anhand von Fig. 5 ist zudem ersichtlich, dass die ersten Strömungskanäle 4.1 jeweils zumindest abschnittsweise zwei, insbesondere parallel, neben- oder übereinander liegende Strömungskanalsegmente (nicht bezeichnet) aufweisen können. Mithin kann sich ein erster Strömungskanal 4.1 zumindest abschnittsweise einen sich in wenigstens einer Raumebene (vgl. z. B. die Bildebene in Fig. 5) erstreckenden mäanderartigen bzw. -förmigen Verlauf aufweisen. Der mäanderartige bzw. -förmige Verlauf dient in dem Ausführungsbeispiel dazu, über wenigstens ein Strömungskanalsegment eine Verbindung zu einem entsprechenden Verteilerabschnitt oder -bereich 8.1 , 8.2 herzustellen. Konkret ist der mäanderartige bzw. -förmige Verlauf des ersten Strömungskanals 4.1 in dem Ausführungsbeispiel in einem vertikalen Wandungsabschnitt vorgesehen, welcher an einen entsprechenden Verteilerabschnitt oder - bereich 8.1 , 8.2 angrenzt, sodass ein Strömungskanalsegment mit dem entsprechenden Verteilerabschnitt oder -bereich 8.1 , 8.2 übergeht. Die Strömungskanalsegmente sind in der Ansicht gemäß Fig. 5 demnach beispielhaft vertikal orientiert und bezüglich einer vertikalen Raumachse parallel angeordnet.
Analoges gilt für die zweiten Strömungskanäle 4.2, welche sonach ebenso in entsprechender Anordnung zumindest abschnittsweise einen entsprechenden mäanderartigen bzw. -förmigen Verlauf aufweisen können.
Zudem zeigt Fig. 4, dass das Formwerkzeugelement 2 mehrere den zweiten Strömungskanälen 4.2 zugeordnete kanalartigen bzw. -förmige Verteilerabschnitte oder -bereiche 10.1 , 10.2 umfassen kann, über welche ein Kühlmedium in das Formwerkzeugelement 2 und weiter in die zweiten Strömungskanäle 4.2 einströmen respektive aus den zweiten Strömungskanälen 4.2 und weiter aus dem Formwerkzeugelement 2 ausströmen kann. In dem Ausführungsbeispiel ist den zweiten Strömungskanälen 4.2 ein erster Verteilerabschnitt bzw. -bereich 10.1 zugeordnet, welcher über einen Anschluss 11.1 einen Zulauf eines Kühlmediums bildet, und ein zweiter Verteilerabschnitt bzw. -bereich 10.2 zugeordnet, welcher über einen Anschluss 11.2 einen Rücklauf des Kühlmediums bildet. Jeweilige erste und zweite Verteilerabschnitte bzw. -bereiche 10.1 , 10.2 können an oder im Bereich verschiedener freier Enden der zweiten Strömungskanäle 4.2 angeordnet oder ausgebildet sein. Entsprechend können die zweiten Strömungskanäle 4.2 mit einem jeweiligen ersten Ende in den ersten Verteilerabschnitt bzw. -bereich 10.1 münden bzw. mit diesem kommunizieren und mit jeweiligen zweiten Enden in den zweiten Verteilerabschnitt bzw. -bereich 10.2 münden bzw. mit diesem kommunizieren.
Entsprechende Anschlüsse 11.1 , 11.2 können mit einer ein Kühlmedium bereitstellenden Kühlmediumbereitstellungseinrichtung (nicht gezeigt), d. h. z. B. einem ein Kühlmedium enthaltenden Behälter, verbindbar oder verbunden sein. Die Verbindung zwischen den zweiten Strömungskanälen 4.2 und der Kühlmediumbereitstellungseinrichtung kann sonach unter Zwischenschaltung der Verteilerabschnitte bzw. -bereiche 10.1 , 10.2 realisiert sein, sodass ein Kühlmedium aus der Kühlmediumbereitstellungseinrichtung zunächst in den einen Verteilerabschnitt bzw. -bereich 10.1 und sodann in die zweiten Strömungskanäle 4.2 strömen kann. Anhand der Schnittansichten gemäß den Fig. 5 - 7 ist analog zu Fig. 1 nochmals ersichtlich, dass die ersten und zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 geradlinig in einer Raumebene durch die Wandung 2.1 verlaufen können. Diese Konfiguration der ersten und zweiten Strömungskanäle kann aufgrund der vergleichsweise einfachen Geometrie z. B. fertigungstechnische und strömungstechnische Vorteile mit sich bringen. Strömungstechnische Vorteile können sich vorteilhaft auf die Effizienz der Einbringung oder Ausbringung von thermischer Energie in die oder aus der Formwerkzeugkavität 3 über die ersten oder zweiten Strömungskanäle 4.1 , 4.2 durchströmende Heiz- oder Kühlmedium auswirken.
Anhand der Schnittansicht gemäß Fig. 5 ist ersichtlich, dass sich die ersten Strömungskanäle 4.1 - Analoges gilt für die zweiten Strömungskanäle 4.2 -zumindest abschnittsweise geknickt in wenigstens einer mehreren Raumebenen durch die Wandung 2.1 verlaufen können. Konkret ist beispielhaft gezeigt, dass die ersten Strömungskanäle 4.1 in einer ersten Raumebene sowie in einer (im Wesentlichen) rechtwinklig zu der ersten Raumebene ausgerichteten zweiten Raumebene durch die Wandung 2.1 verlaufen können. Derart ist in dem Ausführungsbeispiel ermöglicht bzw. sichergestellt, dass das die ersten Strömungskanäle 4.1 durchströmende Heizmedium auch in räumlich unterschiedlich ausgerichteten Wandungsabschnitten der Wandung 2.1 des Formwerkzeugelements 2 strömt und eine entsprechende Energieeinbringung möglich ist. Die Wandung 2.1 weist in dem Ausführungsbeispiel einen sich in einer ersten Raumebene erstreckenden ersten Wandungsabschnitt und zwei sich in einer (im Wesentlichen) rechtwinklig zu der ersten Raumebene ausgerichtete weiteren Raumebene erstreckende weitere Wandungsabschnitte auf, wobei sich die Strömungskanäle sowohl durch den ersten Wandungsabschnitt als auch durch die weiteren Wandungsabschnitte erstrecken. Wie erwähnt, gilt Analoges gilt für die zweiten Strömungskanäle 4.2.
Zurückkommend auf Fig. 5 ist zu ergänzen, dass der Wandung 2.1 eine Stützstruktur 7 zugeordnet sein kann, welche die Wandung 2.1 abstützt. Die Stützstruktur 7 ist an der der Formwerkzeugkavität 3 abgewandten Fläche der Wandung 2.1 angeordnet oder ausgebildet und kann durch eine oder mehrere, z. B. linien- oder flächenförmige, Stützelemente 7.1 gebildet sein oder solche umfassen, welche sich in ein oder mehreren Raumebenen oder -richtungen erstrecken. Die Stützstruktur 7 kann sonach eine gitterartige bzw. -förmige Konfiguration aufweisen.
Nicht gezeigt in den Fig, jedoch gleichwohl denkbar, ist, dass die Temperiereinrichtung neben jeweiligen ersten und zweiten Strömungskanälen 4.1 , 4.2, welche, wie beschrieben, ein strömungsbasiertes Heizen und Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 ermöglichen, wenigstens ein in der Wandung 2.1 angeordnetes oder ausgebildetes elektrisches Heizelement aufweisen kann. Das wenigstens eine elektrische Heizelement, bei welchem es sich z. B. um einen Heizdraht handeln kann, kann z. B. dazu dienen, lokal gezielt zusätzliche thermische Energie in die Formwerkzeugkavität 3 und damit in das in dieser befindliche Partikelschaummaterial einzubringen. Derart können z. B. bestimmte Oberflächeneigenschaften des herzustellenden bzw. hergestellten Partikelschaumformteils realisiert werden. Das wenigstens eine elektrische Heizelement kann sonach z. B. in einem die Formwerkzeugkavität 3 seitlich begrenzenden Wandungsabschnitt der Wandung 2.1 angeordnet oder ausgebildet sein, um in entsprechenden Bereichen des Partikelschaumformteils bestimmte Oberflächeneigenschaften zu realisieren.
Dem Formwerkzeug 1 ist typischerweise eine hardware- und/oder softwaremäßig implementierte Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zugeordnet. Die Steuereinrichtung ist insbesondere eingerichtet, den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Heizen der Formwerkzeugkavität 3 abhängig oder unabhängig von dem Betrieb der Temperiereinrichtung z. B. zum Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 zu steuern. Die Steuereinrichtung kann sonach eingerichtet sein, erste Steuerinformationen zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Heizen der Formwerkzeugkavität und abhängig oder unabhängig davon zweite Steuerinformationen zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 zu erzeugen und der Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zugrunde zu legen. Eine Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Heizen der Formwerkzeugkavität 3 beinhaltet insbesondere ein Steuern wenigstens eines Parameters eines die ersten Strömungskanäle durchströmenden Heizmediums, insbesondere eines die Heizleistung beeinflussenden betreffenden Parameters, wie z. B. des Drucks, der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit. Eine Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung zum Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 beinhaltet analog dazu insbesondere ein Steuern wenigstens eines Parameters eines die zweiten Strömungskanäle 4.2 durchströmenden Kühlmediums, insbesondere eines die Kühlleistung beeinflussenden betreffenden Parameters, wie z. B. des Drucks, der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit.
Das Formwerkzeugelement 2.1 kann wenigstens ein Sensorelement (nicht gezeigt) umfassen, welches eingerichtet ist, wenigstens einen die Heizleistung des oder eines die ersten Strömungskanäle 4.1 durchströmenden Heizmediums beeinflussenden Parameter und/oder wenigstens ein Sensorelement (nicht gezeigt), welches eingerichtet ist, wenigstens einen die Kühlleistung des oder eines die zweiten Strömungskanäle 4.2 durchströmenden Kühlmediums beeinflussenden Parameter zu erfassen. Bei entsprechenden Parametern kann es sich insbesondere um den Druck, die Temperatur oder die Strömungsgeschwindigkeit des Heiz- oder Kühlmediums handeln.
Die Steuereinrichtung kann in Ausführungsbeispielen, in welchen die Temperiereinrichtung zudem wenigstens ein entsprechendes elektrisches Heizelement umfasst, insbesondere eingerichtet sein, den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Heizen und/oder zum Kühlen der Formwerkzeugkavität 3 abhängig oder unabhängig von dem Betrieb des wenigstens einen elektrischen Heizelements zu steuern. Derart können die unterschiedlichen Heizprinzipien gezielt genutzt werden, um gewünschte Eigenschaften eines herzustellenden Partikelschaumformteils zu realisieren. Die Fig. 8 - 11 zeigen analog zu den Darstellungen gemäß den Fig. 1 - 3 weitere schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele, anhand welchen insbesondere ersichtlich ist, dass die Strömungskanalstruktur 4 eine zum Einblasen eines Gases in die Formwerkzeugkavität 3 eingerichtete Gaseinblaseinrichtung odereinen Bestandteil einer solchen bilden kann, wobei eine oder mehrere erste Strömungskanäle 4.1 von einem in die Formwerkzeugkavität 3 einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität 3, durchströmbar ist, und/oder die Strömungskanalstruktur 4 - wie in den Fig. 8, 10 und 11 gezeigt -wenigstens einen in der Wandung 2.1 angeordneten oder ausgebildeten dritten Strömungskanal 4.3, welcher von einem in die Formwerkzeugkavität 3 einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität 3, durchströmbar ist, und welcher wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität 3 mündenden Strömungskanalabschnitt 4.3.1 aufweist, umfasst.
Zudem ist anhand der Fig. 8 - 11 ersichtlich, dass die Strömungskanalstruktur 4 eine zum Absaugen eines Gases aus der Formwerkzeugkavität 3 eingerichtete Gasabsaugeinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bilden kann, wobei eine oder mehrere erste Strömungskanäle 4.1 oder eine oder mehrere entsprechende dritte Strömungskanäle 4.3 von einem aus der Formwerkzeugkavität 3 abzusaugenden Gas, z. B. zum Verdichten und/oder Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität 3 und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität 3, durchströmbar ist, und/oder die Strömungskanalstruktur 4 - wie in den Fig. 9 - 11 gezeigt - wenigstens einen in der Wandung 2.1 angeordneten oder ausgebildeten vierten Strömungskanal 4.4, welcher von einem aus der Formwerkzeugkavität 3 abzusaugenden Gas, z. B. z. B. zum Verdichten und/oder Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität 3 und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität 3, durchströmbar ist, und wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität 3 mündenden Strömungskanalabschnitt 4.4.1 aufweist, umfasst.
Ein entsprechend zum Absaugen von Gas konfigurierter dritter und/oder vierter Strömungskanal
4.3, 4.4 kann, wenngleich in den Fig. nicht gezeigt, im Vergleich zu einem ersten und/oder zweiten Strömungskanal 4.1 , 4.2 geringere Abmessungen, d. h. insbesondere eine geringere Querschnittsfläche, haben. Gleiches gilt für jeweilige in die Formwerkzeugkavität 3 mündende Strömungskanalabschnitte 4.3.1 , 4.4.1 jeweiliger dritter und/oder vierter Strömungskanäle 4.3,
4.4, welche sonach ebenso geringere Abmessungen, d. h. insbesondere eine geringere Querschnittsfläche, als die Strömungskanalabschnitte 4.4.1 jeweiliger erster Strömungskanäle 4.1 haben können.
Derart kann die Strömungskanalstruktur 4 im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 - 7 alternative oder ergänzende Funktionen, wie z. B. die erwähnte Verdichtungs-, Verteilungs- oder Entlüftungsfunktion, ausüben.
Anhand der Fig. 8 - 11 ist zudem ersichtlich, dass entsprechende dritte und/oder vierte Strömungskanäle 4.3, 4.4 z. B. zwischen benachbarten ersten und zweiten Strömungskanälen 4.1 , 4.2 angeordnet oder ausgebildet sein können. Insbesondere können einzelne, mehrere oder alle dritten und/oder vierten Strömungskanäle 4.3, 4.4 in wenigstens einer Raumrichtung versetzt zu jeweiligen ersten und/oder zweiten Strömungskanälen 4.1 , 4.2 angeordnet oder ausgebildet sein.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt weiterhin, dass das Formwerkzeugelement 2 in einem additiven Fertigungsverfahren, insbesondere einem pulverbettbasierten additiven Fertigungsverfahren, wie z. B. einem selektiven Laserschmelzverfahren, Binder-Jetting-Verfahren, etc., mithin in mittels 3D-Drucks hergestellt sein kann. Derart können die Strömungskanäle 4.1 - 4.4 in beliebigen Konfigurationen direkt mit dem Formwerkzeugelement 2.1 ausgebildet werden, sodass sich im Hinblick auf Konzipierung, Konstruktion und Fertigung deutliche Freiheitsgrade gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren ergeben.
Das Formwerkzeug 1 ist im Allgemeinen zur Herstellung technischer Bauteile bzw. Bauteilgruppen eingerichtet. Insbesondere kommen technische Bauteile bzw. Bauteilgruppe mit einer plattenartigen bzw. -förmigen Grundform in Betracht. Weiter insbesondere kommen in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zu verbauende Bauteile bzw. Bauteilgruppe mit einer plattenartigen bzw. -förmigen Grundform. Ein konkretes Beispiel eines vermittels des Formwerkzeugs 1 herstellbaren Bauteils bzw. einer Bauteilgruppe ist ein Grundkörper eines Blendenbauteils, d. h. insbesondere eines Sonnenblendenbauteils. Entsprechende Blendenbauteile bzw. Sonnenblendenbauteile lassen sich aufgrund der Eigenschaften des mit dem Formwerkzeug 1 verarbeitbaren Partikelschaummaterials besonders praktikabel mit dem Formwerkzeug 1 herstellen.
Mit dem in den Fig. gezeigten Formwerkzeug 1 lässt sich ein Verfahren zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils implementieren. Das Verfahren umfasst insbesondere einen, mehrere oder alle der nachfolgenden aufgezählten Schritte: Befüllen der Formwerkzeugkavität 3 mit einem zur Herstellung eines Partikelschaumformteils zu verarbeitenden Partikelschaummaterial, Heizen des in der Formwerkzeugkavität 3 befindlichen Partikelschaummaterials vermittels der als Temperiereinrichtung betriebenen Strömungskanalstruktur 4, Kühlen und/oder Vorwärmen und/oder Nachwärmen des Partikelschaummaterials und/oder des Partikelschaumformteils vermittels der als Temperiereinrichtung betriebenen Strömungskanalstruktur 4, Entformen des Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität 3.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Einblasens eines Gases, wie z. B. Druckluft, in die Formwerkzeugkavität, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität 3 z. B. vermittels entsprechender dritter Strömungskanäle 4.3, und/oder einen Schritt des Absaugens eines Gases aus der Formwerkzeugkavität, z. B. zum Verdichten oder Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeug kavität 3 und/oder zum Entlüften der Formwerkzeugkavität 3, z. B. vermittels entsprechender dritter und/oder vierter Strömungskanäle 4.3 4.4, umfassen.

Claims

PATE N TA N S P RÜ C H E
1 . Formwerkzeug (1) zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils, umfassend: wenigstens ein Formwerkzeugelement (2), welches wenigstens eine Wandung (2.1) aufweist, welche eine Formwerkzeugkavität (3) des Formwerkzeugs (1) zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, begrenzt, eine mehrere von einem Strömungsmedium durchströmbare Strömungskanäle (4.1 - 4.4) umfassende Strömungskanalstruktur (4), welche wenigstens einen in der Wandung (2.1) angeordneten oder ausgebildeten ersten Strömungskanal (4.1), welcher von einem ersten Strömungsmedium durchströmbar ist, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität (3) mündenden Strömungskanalabschnitt (4.1.1) aufweist, über welchen ein Strömungsmedium aus dem wenigstens einen ersten Strömungskanal (4.1) in die Formwerkzeugkavität (3) strömen kann, und wenigstens einen in der Wandung (2.1) angeordneten oder ausgebildeten zweiten Strömungskanal (4.2), welcher von einem zweiten Strömungsmedium durchströmbar ist, umfasst.
2. Formwerkzeig nach Anspruch 1 , wobei die Strömungskanalstruktur (4) eine zur Temperierung der Formwerkzeugkavität (3) eingerichtete Temperiereinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bildet, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) von einem, insbesondere dampfförmigen, Heizmedium zum Heizen der Formwerkzeugkavität (3) durchströmbar ist, und/oder wobei der wenigstens einen zweite Strömungskanal von einem, insbesondere flüssigen, Kühlmedium zum Kühlen der Formwerkzeugkavität (3) durchströmbar ist oder von einem, dampfförmigen oder flüssigen, Heizmedium zum Heizen der Formwerkzeugkavität (3) durchströmbar ist.
3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strömungskanalstruktur (4) eine zum Einblasen eines Gases in die Formwerkzeugkavität (3) eingerichtete Gaseinblaseinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bildet, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) von einem in die Formwerkzeugkavität (3) einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität (3), durchströmbar ist, und/oder wobei die Strömungskanalstruktur (4) wenigstens einen in der Wandung (2.1) angeordneten oder ausgebildeten dritten Strömungskanal (4.3), welcher von einem in die Formwerkzeugkavität (3) einzublasenden Gas, z. B. zum Entformen eines Partikelschaumformteils aus der Formwerkzeugkavität (3), durchströmbar ist, und wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität (3) mündenden Strömungskanalabschnitt (4.3.1) aufweist, umfasst.
4. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungskanalstruktur (4) eine zum Absaugen eines Gases aus der Formwerkzeugkavität (3) eingerichtete Gasabsaugeinrichtung oder einen Bestandteil einer solchen bildet, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) oder ein entsprechender dritter Strömungskanal (4.3) von einem aus der Formwerkzeugkavität (3) abzusaugenden Gas, z. B. zum Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität (3), durchströmbar ist, und/oder wobei die Strömungskanalstruktur (4) wenigstens einen in der Wandung (2.1) angeordneten oder ausgebildeten vierten Strömungskanal (4.4), welcher von einem aus der Formwerkzeugkavität (3) abzusaugenden Gas, z. B. z. B. zum Verteilen von Partikelschaummaterial in der Formwerkzeugkavität (3), durchströmbar ist, und wenigstens einen in die Formwerkzeugkavität (3) mündenden Strömungskanalabschnitt (4.4.1) aufweist, umfasst.
5. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, geradlinig in wenigstens einer Raumebene durch die Wandung (2.1) verläuft.
6. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, gebogen, gekrümmt oder geknickt in wenigstens einer Raumebene durch die Wandung (2.1) verläuft.
7. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) sich in einer ersten Raumebene und in einer winklig zu der ersten Raumebene ausgerichteten zweiten Raumebene durch die Wandung (2.1) verläuft.
8. Formwerkzeug nach Anspruch 7, wobei die Wandung (2.1) einen sich in einer ersten Raumebene erstreckenden ersten Wandungsabschnitt und wenigstens einen sich in einer winklig zu der ersten Raumebene ausgerichteten weiteren Raumebene erstreckenden weiteren Wandungsabschnitt aufweist, wobei sich der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) durch den ersten Wandungsabschnitt und durch den wenigstens einen weiteren Wandungsabschnitt erstreckt.
9. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) in mehreren, insbesondere bezüglich einer Referenzebene der Formwerkzeugkavität (3), weiter insbesondere einer die Formwerkzeugkavität bodenseitig begrenzenden Grundebene, parallelen oder schräg geneigten, Raumebenen durch die Wandung (2.1) verläuft.
10. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) zumindest abschnittsweise eine runde, rundliche oder eckige Querschnittsgeometrie aufweist.
11. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine in die Formwerkzeugkavität (3) mündende Strömungskanalabschnitt (4.1.1 , 4.3.1, 4.4.1) des wenigstens einen ersten Strömungskanals oder des wenigstens einen dritten Strömungskanals (4.3) und/oder des wenigstens einen vierten Strömungskanals (4.4) zumindest abschnittsweise eine runde, rundliche oder eckige Querschnittsgeometrie aufweist.
12. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Strömungskanal (4.1) und/oder zweite Strömungskanal (4.2) und/oder dritte Strömungskanal (4.3) und/oder vierte Strömungskanal (4.4) zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, spiral- oder helixartig gewunden durch die Wandung (2.1) verläuft.
13. Formwerkzeug nach Anspruch 12, wobei der wenigstens zwei Strömungskanäle (4.1 - 4.4) jeweils zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, helixartig bzw. -förmig gewunden durch die Wandung (2.1) verlaufen, wobei die wenigstens zwei Strömungskanäle (4.1 - 4.4) eine doppelhelixartige bzw.-förmige Anordnung bilden.
14. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Strömungskanäle (4.1 - 4.4) zumindest abschnittsweise parallel angeordnet sind.
15. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere erste Strömungskanäle (4.1) und mehrere zweite Strömungskanäle (4.2) und/oder dritte Strömungskanäle (4.3) und/oder vierte Strömungskanäle (4.4), welche zumindest bereichsweise in einer abwechselnden Anordnung nebeneinander angeordnet oder ausgebildet sind.
16. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Temperiereinrichtung, welche wenigstens ein in der Wandung (2.1) angeordnetes oder ausgebildetes elektrisches Heizelement aufweist.
17. Formwerkzeug nach Anspruch 2 , umfassend eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Temperiereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Heizen der Formwerkzeugkavität (3) abhängig oder unabhängig von dem Betrieb der Temperiereinrichtung zum Kühlen der Formwerkzeugkavität (3) zu steuern.
18. Formwerkzeug nach Anspruch 16 und 17, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Heizen der Formwerkzeugkavität (3) und/oder den Betrieb der Temperiereinrichtung zum Kühlen der Formwerkzeugkavität (3) abhängig oder unabhängig von dem Betrieb des wenigstens einen elektrischen Heizelements zu steuern.
19. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Formwerkzeugelement (2) als Formwerkzeughälfte, als Formwerkzeugeinsatz, als Schieber oder als Kern ausgebildet ist.
20. Formwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Formwerkzeugelement (2) in einem additiven Fertigungsverfahren, insbesondere einem pulverbettbasierten additiven Fertigungsverfahren, hergestellt ist.
PCT/EP2023/064032 2022-06-02 2023-05-25 Formwerkzeug zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung eines partikelschaumformteils WO2023232623A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022114033.4 2022-06-02
DE102022114033.4A DE102022114033A1 (de) 2022-06-02 2022-06-02 Formwerkzeug zur Verarbeitung eines Partikelschaummaterials zur Herstellung eines Partikelschaumformteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023232623A1 true WO2023232623A1 (de) 2023-12-07

Family

ID=86710775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/064032 WO2023232623A1 (de) 2022-06-02 2023-05-25 Formwerkzeug zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung eines partikelschaumformteils

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022114033A1 (de)
WO (1) WO2023232623A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5573532A (en) * 1978-11-29 1980-06-03 Meiwa Sangyo Kk Production of formed polystyrene bead foam having surface layer with rugged pattern such as crepe
US4693856A (en) * 1985-04-22 1987-09-15 The Dow Chemical Company Method and apparatus for the preparation of foamed thermoplastic articles
DE19754180A1 (de) * 1996-12-16 1998-06-18 Allibert Ind Verfahren zum Herstellen eines Stückes mit einer Erscheinungsoberfläche, welche eine Schaumschicht aus Kunststoffmaterial bedeckt und eine Spritzgießform zum Herstellen dieses Stückes
DE102016014065A1 (de) * 2016-11-25 2018-05-30 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem Partikelschaum bestehenden Formteils

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2544714A1 (de) 1975-10-07 1977-04-21 Hans Erlenbach Vorrichtung zum herstellen von formlingen aus aufschaeumbarem thermoplastischen kunststoff
FR2351775A1 (fr) 1976-05-17 1977-12-16 Lezier Gerard Dispositif pour le moulage des matieres expansibles
JPS5514243A (en) 1978-07-18 1980-01-31 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Foaming mold for thermoplastic synthetic resin
DE3151775A1 (de) 1981-12-29 1983-09-29 Flewu AG, 9000 St. Gallen Verfahren und vorrichtung zum herstellen von im wesentlichen trockenen formlingen aus aufgeschaeumtem thermoplastischen kunststoff, z.b. polystrol
DE102015013131B4 (de) 2015-10-13 2018-05-24 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von aus einem Partikelschaum bestehenden Formteilen
DE102018007301B4 (de) 2018-04-27 2021-05-12 Fox Velution Gmbh Werkzeug zur Verarbeitung von Kunststoffpartikelmaterial zur Herstellung eines Partikelschaumbauteils, Vorrichtung zur Verarbeitung von Kunststoffpartikelmaterial sowie ein Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffpartikelmaterial
DE102020113838A1 (de) 2020-05-22 2021-11-25 Siegfried Hofmann Gmbh Formwerkzeug zur Verarbeitung von expandierbaren oder expandierten Kunststoffpartikeln

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5573532A (en) * 1978-11-29 1980-06-03 Meiwa Sangyo Kk Production of formed polystyrene bead foam having surface layer with rugged pattern such as crepe
US4693856A (en) * 1985-04-22 1987-09-15 The Dow Chemical Company Method and apparatus for the preparation of foamed thermoplastic articles
DE19754180A1 (de) * 1996-12-16 1998-06-18 Allibert Ind Verfahren zum Herstellen eines Stückes mit einer Erscheinungsoberfläche, welche eine Schaumschicht aus Kunststoffmaterial bedeckt und eine Spritzgießform zum Herstellen dieses Stückes
DE102016014065A1 (de) * 2016-11-25 2018-05-30 Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem Partikelschaum bestehenden Formteils

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022114033A1 (de) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015002967A1 (de) 3D-Druckwerkzeug und 3D-Druck von Bündeln
WO2008055615A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes mittels eines beschichters für pulverförmiges aufbaumaterial
DE102007029052A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils basierend auf dreidimensionalen Daten des Bauteils
EP3362245B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von aus einem partikelschaum bestehenden formteilen
DE102018219304A1 (de) Beströmungsvorrichtung und Beströmungsverfahren für eine additive Herstellvorrichtung und additive Herstellvorrichtung mit einer solchen Beströmungsvorrichtung
EP1980380A1 (de) Vorrichtung zum Erwärmen oder Kühlen, insbesondere als Teil einer Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen, wie Kunststoffspritzgießform
EP3362367A1 (de) Befüllvorrichtung zum befüllen eimes medizinischen beutels, verfahren zum herstellen einer derartigen befüllvorrichtung sowie anlage zum herstellen von mit fluiden befüllten medizinischen beuteln
WO2011026162A1 (de) Temperierbares formwerkzeug
DE102018007301A1 (de) Werkzeug zur Verarbeitung von Kunststoffpartikelmaterial zur Herstellung eines Partikelschaumbauteils
EP2923814A1 (de) Spritzstation für die Herstellung von Multilayer-Vorformlingen
WO2023232623A1 (de) Formwerkzeug zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung eines partikelschaumformteils
EP4045255B1 (de) Werkzeug, werkzeugsystem und verfahren zum herstellen von partikelschaumstoffteilen
DE102017131463A1 (de) 3D-Druckvorrichtung
AT412767B (de) Verfahren zum herstellen von länglichen gegenständen sowie mit diesem verfahren hergestellter gegenstand
WO2024008590A1 (de) Vorrichtung zur verarbeitung eines partikelschaummaterials zur herstellung wenigstens eines partikelschaumformteils
WO2019109114A1 (de) Druckkopf für das schichtweise aufbringen von material
DE102018110238A1 (de) Werkzeug zur Verarbeitung von Kunststoffpartikelmaterial zur Herstellung eines Partikelschaumbauteils
EP3554797B1 (de) Druckkopf für das schichtweise aufbringen von material
EP3088153B1 (de) Formwerkzeug
DE19744165C2 (de) Werkzeug zum Herstellen eines Partikelschaumstoff-Formkörpers und Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges
WO2021048091A1 (de) Vorrichtung zum verarbeiten eines partikelschaummaterials zum herstellen eines partikelschaumformteils
DE102020113838A1 (de) Formwerkzeug zur Verarbeitung von expandierbaren oder expandierten Kunststoffpartikeln
EP2175386B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur rechnergestützten Herstellung von dreidimensionalen porösen Körpern zur Temperierung von Werkstücken
DE202004000634U1 (de) Strömungsverteiler für Formwerkzeug einer Rohrformvorrichtung mit beabstandetem Extruder
EP4197736A1 (de) Formwerkzeug zur herstellung eines partikelschaumformteils

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23729069

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1