用于制造粒子泡沫元件的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造一粒子泡沫元件的装置(1)，包括限定一模制空间(14)的模制工具(3)，其中在该模制空间(14)附近布置了至少两个电容器极板(15,16)，上述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及其中该模制工具(3)是由至少两个模制半部(12，13)所形成的，其中上述模制半部(12，13)中的至少一者是由一导电材料制作的且形成上述电容器极板(15，16)中的一者。

Device for manufacturing particle foam components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造粒子泡沫元件的装置
本专利技术涉及用于制造粒子泡沫元件的装置。
技术介绍
WO2013/05081A1公开了用于制造粒子泡沫元件的方法，其中通过电磁波来加热泡沫粒子及介质传导流体的混合物以将泡沫粒子熔化，以形成粒子泡沫元件。无线电波及微波被用作电磁波。粒子泡沫元件的材料是由聚丙烯(PP)所形成的。US3,060,513公开了了用于烧结湿热塑泡沫粒子的方法。粒子被介电地加热且同时压入模具中。施加约2到1000MHz的频率的电磁波。类似的方法被描述在US3,242,238中，其中泡沫粒子被水溶液濡湿且暴露于具有约5到100MHz的频率的电磁场。用于熔化可膨胀的聚苯乙烯泡沫粒子的方法被描述在GB1,403,326中，其中粒子被水溶液濡湿且暴露于5到2000MHz的电磁场。WO01/64414A1公开了另一方法，其中由聚烯烃制备的聚合物粒子被液态媒质濡湿且通过电磁波，特别是微波，来加热。在本文中，模制工具中的温度是通过控制内部压力来设定的。依据如上所述的方法通过电磁波来分别加热湿的泡沫粒子，其中电磁能被流体吸收且传输到粒子。US5,128,073公开了涂有能够吸收高频能量的材料的热塑粒子。可通过电磁波来加热这些粒子，其中涂层放出电磁能且将该电磁能释放到泡沫粒子。为了熔化泡沫粒子，使用了在40MHz到2450MHz的范围中的电磁波。这些方法已经有几十年的历史。然而，它们实践中还未成功。这是由于不同的原因。在实验室的样品上，这些方法非常有效。然而，至今还未成功变换到工业生产。其主要原因是，不能均匀地将热引入到泡沫粒子中，使得无法获得粒子泡沫元件的均匀熔化。实践中，因此几乎是只能通过饱和干蒸气来熔化泡沫粒子，例如从WO2014/128214A1所得知的情况一样。通过电磁波进行的熔化比不上以蒸气进行的熔化，尽管以电磁波进行的熔化在原理上应当具有相当的优点。在使用电磁波的情况下，实质上可以更针对的方式传输能量，使得不一定会加热到辅助体。为了使用蒸气，首先需要由蒸气发生器产生蒸气。接着，必须通过管道来向工具供应蒸气。需要将所有这些部件加热到足够高的温度，使得蒸气将不在其中凝结。此方法造成显著的热损耗。并且，用于产生蒸气及用于引导蒸气的设备需要用于制造粒子泡沫元件的装置的大部分安装空间。如果不需要蒸汽来熔化泡沫颗粒，那么整个装置可以更紧凑地形成。。因此，本专利技术所要解决的问题是提供用于制造粒子泡沫元件的装置，该装置能够高效及可靠地熔化可膨胀的热塑泡沫粒子。
技术实现思路
上述问题被独立权利要求的主题解决了。在各从属权利要求中指出了有利的实施方案。依据本专利技术的第一方面，用于制造粒子泡沫元件的装置包括：-一模制工具，其界定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，上述电容器极板连接到用于电磁辐射的辐射源，用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中该两个模制半部中的至少一者是由一导电材料形成的且形成上述电容器极板中的一者。由于模制工具的模制半部中的一者是由导电材料所形成的且形成电容器极板中的一者，所述电容器极板与模制空间直接相邻。因此，损耗被保持在较低水平，且熔化泡沫粒子所需的功率有限。优选地，导电材料是金属，特别是铝、铜或相对应的合金。模制半部具有相对应于模制空间的外形。此类导电模制半部可在其外形上与常规的电容器极板不同。常规的电容器极板具有平面的形状。亦可能的是，两个模制半部是由一导电材料形成的，上述模制半部中的各者形成上述电容器极板中的一者，其中至少在该两个模制半部彼此接触的区域中施用了用于将该两个模制半部电绝缘的一绝缘层。优选地，该一个或多个导电模制半部在其限定该模制空间的侧设置有一层塑料材料。优选地，该塑料材料层具有1cm的最大厚度。优选地，该塑料材料层是由不透明于电磁辐射的材料所形成的。优选地，该材料被选择为使其具有与要熔化的泡沫粒子的损耗因子类似的损耗因子。借此，实现了在整个模制空间中进行均匀加热，因为泡沫粒子及界定泡沫粒子的塑料材料层由于电磁辐射而被均匀地加热。填充注入器可耦接到该一个或多个导电模制半部。此类填充注入器原则上是由导电材料所形成的。这样连接到填充注入器的导电模制半部连同填充注入器优选地电连接到接地。依据本专利技术的另一方面，一种用于制造粒子泡沫元件的装置包括：-一模制工具，界定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，上述电容器极板连接到用于电磁辐射的辐射源，用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及-其中该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中上述模制半部中的一者具有用于引入上述泡沫粒子的一通道开口和/或用于允许空气散逸的通道开口，该通道开口在该模制工具的关闭状态下被另一模制半部覆盖。由于由相应的另一模制半部覆盖通道开口，不一定要提供具有关闭机构的通道开口，因为所述通道开口是被另一模制半部覆盖的，且因此在模制工具处于关闭状态下时关闭。填充注入器可连接到所述通道，该填充注入器与常规的填充注入器的不同之处在于，该填充注入器不具有用于关闭引导到模制空间中的开口的关闭机构。因此，相较于用于制造粒子泡沫构件的常规装置，填充注入器的制备实质上可以更简单。通道开口或多个通道开口分别优选地布置在一区段处的模制半部上，该区段在模制工具处于关闭状态下时被另一模制半部覆盖，且该区段在模制工具部分地开启时被暴露，模制工具的两个模制半部在处于此部分开启状态时仍是接合的且形成不具有通向外界的开口(除了具有通道或多个通道以外)的放大模制空间。在模制工具的此部分开启状态下，可将模制空间填以泡沫粒子，上述泡沫粒子由于模制空间的封闭的几何形状而不能散逸。模制工具的此部分开启状态形成了所谓的裂隙，这就是为何此状态亦可被定义为模制工具的裂隙位置的原因。依据本专利技术的另一方面，一种用于制造粒子泡沫元件的装置包括：-模制工具，其界定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，上述电容器极板连接到用于电磁辐射的辐射源，用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及-该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中上述模制半部中的至少一者是由非导电材料形成的且具有用于允许空气散逸的脱气口，其中该脱气口通过脱气插件而与该模制空间连通(flush)，该脱气插件是由非导电材料形成的或被布置为与上述电容器极板平行。脱气插件可为具有小孔的板状构件，空气可透过该小孔然而泡沫粒子不能。原则上，泡沫粒子在被馈送到模制工具中时具有3到5mm的直径。因此，脱气插件的孔被形成为具有不大于2mm且优选地不大于1mm的直径。脱气插件可由塑料材料形成。此类脱气插件可分别被布置在模制工具或模制半部的任何处。然而，脱气插件亦可由金属所形成。对于金属的脱气插件而言，在将它们布置为与电容器极板平行的位置下使用它们是适当的。例如被布置为与电容器极板平行的此类板状脱气插件对由电容器极板所产生的电场几乎不具有影响或仅具有很少影响，因为脱气插件或多或少地与场线横切地延伸。脱气插件亦可由经烧结的、多孔的材料所形成。其可为经烧结的塑料、陶瓷或金属体。由于经烧结的金属体对电场场线的影响，仅可以受限的方式使用经烧结的金属体。模制半部可具有若干此类脱气口。依据本专利技术的另一方面，用于制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中该两个模制半部中的至少一者是由一导电材料制作的且形成所述电容器极板中的一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.01 DE 102016123214.91.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中该两个模制半部中的至少一者是由一导电材料制作的且形成所述电容器极板中的一者。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于两个模制半部是由一导电材料制作的，各个模制半部形成所述电容器极板中的一者，其中至少在该两个模制半部彼此接触的区域中布置了用于将该两个模制半部电绝缘的一绝缘层。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于该至少一个导电模制半部被提供为在其限定该模制空间的侧具有一塑料涂料。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于该塑料涂料具有1cm的最大厚度。5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于该塑料涂料是由不透明于电磁辐射的一材料制作的。6.如权利要求1-5所述的装置，其特征在于一填充注入器耦接到该至少一个导电模制半部，其中该导电模制半部及该填充注入器电连接到接地。7.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，特别是如权利要求1-6之一所述的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及其中该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中所述模制半部中的一者具有用于馈送泡沫粒子的一通道开口和/或用于排放空气的一通道开口，其中该通道开口在该模制工具处于关闭状态时被另一模制半部覆盖。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于在该通道开口处，为了馈送泡沫粒子，并未提供用于关闭该通道开口的额外关闭机构，且该通道开口仅可由另一模制半部关闭。9.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，特别是如权利要求1至8之一所述的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及其中该模制工具是由至少两个模制半部所形成的，其中所述模制半部中的至少一者是由一非导电材料制作的且具有用于允许空气散逸的一脱气口，其中该脱气口借助于脱气插件与该模制空间连通(flush)，其中该脱气插件是由一非导电材料制作的或被布置为与所述电容器极板大约平行。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于该模制半部包括若干个此类脱气口。11.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，特别是如权利要求1至8之一所述的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了至少两个电容器极板，所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及所述模制半部中的一者固定到所述电容器极板中的至少一者，且所述电容器极板通过可经受压缩作用的若干绝缘体来固定到一外壳，其中所述绝缘体中的至少一者被布置在该电容器极板的一后侧处，且一进一步的绝缘体被布置在该电容器极板的一前侧处，使得在开启及关闭该模制工具的期间，所述绝缘体仅经受压力而不经受张力。12.如权利要求11所述的装置，其特征在于至少一个进一步的绝缘体被提供为用于固持所述电容器极板中的一者，其中所述进一步的绝缘体以分别与该模制工具的开启或关闭方向横切的方向延伸。13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于该至少一个电容器极板电连接到用于电磁辐射的该辐射源，且该辐射源被设计为使得具有至少1kV的一幅度的电磁波被施加到该电容器极板。14.一种用于制造一粒子泡沫元件的装置，特别是如权利要求1至13之一所述的装置，包括：一模制工具，限定一模制空间，其中在该模制空间附近布置了形成一工具电容器的至少两个电容器极板(15，16)，且所述电容器极板连接到用于电磁辐射的一辐射源，其中用于电磁辐射的该辐射源被设计为用于发射电磁辐射；及其中提供了用于测量该工具电容器(15，16)处的电压的一电压计(55)，其中该电压计连接到用于基于所测量到的电压来控制功率的一控制设备(57)。15.如权利要求14所述的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特·鲁伯，康斯坦丁·凯默，维克托·罗曼诺夫，
申请(专利权)人：库尔兹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE