EP4530397A1 - Einrichtung zur zufuhr eines gasstroms einem werkzeug zum formen von formteilen, werkzeug mit einer solchen einrichtung und verfahren zur steuerung der zufuhr eines gasstroms - Google Patents

Einrichtung zur zufuhr eines gasstroms einem werkzeug zum formen von formteilen, werkzeug mit einer solchen einrichtung und verfahren zur steuerung der zufuhr eines gasstroms Download PDF

Info

Publication number
EP4530397A1
EP4530397A1 EP24201898.4A EP24201898A EP4530397A1 EP 4530397 A1 EP4530397 A1 EP 4530397A1 EP 24201898 A EP24201898 A EP 24201898A EP 4530397 A1 EP4530397 A1 EP 4530397A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
channels
channel
gas stream
forming
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24201898.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Auer
Hubert Rehrl
Josef REHRL
Heinz Neuhofer
Raphael Köppl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kiefel GmbH
Original Assignee
Kiefel 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 Kiefel GmbH filed Critical Kiefel GmbH
Publication of EP4530397A1 publication Critical patent/EP4530397A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J7/00—Manufacture of hollow articles from fibre suspensions or papier-mâché by deposition of fibres in or on a wire-net mould
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J3/00—Manufacture of articles by pressing wet fibre pulp, or papier-mâché, between moulds

Definitions

  • a device for supplying a gas stream to a tool for forming molded parts from a fibrous material, wherein steam generated during forming can be discharged from the molded parts pressed in the tool via channels in the tool, a tool with such a device and a method for controlling the supply of a gas stream into a tool are described.
  • Fibrous materials are increasingly being used to produce packaging for food (e.g., trays, capsules, boxes, etc.) and consumer goods (e.g., electronic devices, etc.), as well as beverage containers. Everyday items such as disposable cutlery and tableware are also made from fibrous materials. Fibrous materials include natural fibers and synthetic fibers. Recently, there has been an increasing use of fibrous materials that contain natural fibers or consist of fibers that can be obtained, for example, from renewable raw materials or waste paper. The natural fibers are mixed with water and, if necessary, other additives, such as starch, in a so-called pulp. Additives can also affect the color, barrier properties, and mechanical properties. This pulp can contain, for example, 0.1 to 10% by weight of natural fibers. The proportion of natural fibers varies depending on the process used to produce packaging, etc., and the product properties of the product to be manufactured.
  • a fiber processing facility has several stations or Forming stations.
  • fibers can be sucked into a cavity of a suction tool, whereby a preform is shaped or formed.
  • the pulp is provided in a pulp supply and the suction tool, with at least one suction cavity whose geometry essentially corresponds to the product to be manufactured, is at least partially immersed in the pulp.
  • suction takes place via openings in the suction cavity, which are connected to a corresponding suction device, with fibers from the pulp collecting on the surface of the suction cavity.
  • the sucked-in fibers or a preform can then be brought via the suction tool into a pre-pressing tool, whereby the preform is pre-pressed.
  • a pre-pressing tool for this purpose, elastic moldings can be used, for example, which are inflated for pressing and thereby exert pressure on the preforms.
  • preforms can be prepared by scooping, whereby a scooping tool is immersed in the pulp and, when raised, fibers are deposited on parts of the scooping tool.
  • the preforms are then pressed into finished molded parts in a hot-pressing device.
  • Preforms are inserted into a hot-pressing tool, which may have a heated lower and upper tool half. Within the hot-pressing tool, the preforms are pressed between molding devices in cavities under heat input. The pressure and heat remove residual moisture, reducing the moisture content of the preforms from approximately 60% by weight before hot-pressing to, for example, 5-10% by weight after hot-pressing. The water vapor produced during hot-pressing is extracted through openings in the cavities and channels in the hot-pressing tool.
  • a manufacturing process and a fiber processing device for this purpose are, for example, DE 10 2019 127 562 A1 known.
  • the objective is to provide a solution that provides a uniform temperature distribution in a ventilated mold. Furthermore, the objective is to resolve the problems of the state of the art and provide an alternative to known molds.
  • a device for supplying a gas stream to a tool for forming molded parts from a fibrous material wherein steam generated during forming can be discharged from the molded parts pressed in the tool via channels in the tool, comprising first channels in a tool body of the tool in the region of forming devices for forming molded parts and at least one second channel which is connected to the first channels and surrounds the regions in the tool body with the first channels, wherein the diameter of the at least one second channel is greater than the diameter of the first channels.
  • the device achieves targeted guidance and subdivision of the guided gas flow or steam, whereby a main gas flow and secondary gas flows or main and secondary steam flows are generated in and around the tool.
  • the first channels run within a tool body and are connected to the molding devices located above or below it via openings and, if necessary, further channels.
  • the first channels extend within the tool body parallel to the molding surface on which the molding devices are arranged or provided.
  • Such a tool body has regions located below or above the molding devices and assigned to them. When steam is extracted, water enters these regions. During a hot-pressing process, steam is the first to be released.
  • the venting occurs according to the position of the supply point and the design of the first channels, as well as the number and size of the molding device and the shape of the tool body. Since the supply is usually made at one side/location in the prior art, an uneven supply occurs, so that the water vapor in the tool body is dissipated at different rates through the first channels. Some areas are vented quickly and thus tend to cool down rapidly, while in other areas the hot water vapor "stands" or lingers for a relatively long time, so that no cooling occurs.
  • the additionally supplied gas stream can be introduced, for example, on two or three sides of a tool block, so that venting is more evenly achieved. If the residence time of water vapor discharged from the cavities or molding devices as well as the flow rate are determined in advance, the supply of a gas stream from the second channel into individual channels can also be specifically controlled in such a way that the entire flow rate is optimized with regard to a uniform temperature distribution.
  • the at least one second channel is designed such that it has a larger cross-section than the first channels, whereby a flow through the first channels via a gas stream supplied through the at least one second channel is regulated in a first step.
  • the device thus enables the subdivision of the main/secondary gas flows or steam flows by adjusting and selecting flow cross-sections, as well as by narrowing or widening them.
  • Gas flows include both gas mixtures (e.g., air) and gases.
  • the subdivision of the channels in the tool and the device also means that the steam generated, including the thermal energy stored therein, can remain in specific places without a significant increase in pressure, and the reduced flow at these points reduces the (unnecessary energy dissipation).
  • the steam can escape from the molding devices or cavities into the periphery (tool body, base, basic structure, pipe system, hose system) without pressure or almost without pressure, whereby the steam flow is imposed on an existing air or gas flow.
  • a tool e.g., a hot-pressing tool for producing molded parts from a fiber-containing material.
  • This can increase the efficiency of a hot-pressing process, increase process stability, and improve the product quality of the hot-pressed molded parts.
  • the local cooling of molding devices and/or a tool body of the tool can be taken into account. This cooling occurs when water escaping from preforms evaporates due to the thermal energy extracted from the tool or the molding devices.
  • a tool body in particular can be kept at an essentially constant temperature during the hot-pressing process, especially over several cycles. This has a further positive effect on the aforementioned advantages.
  • the first channels can be interconnected at least in the areas of molding devices, so that the ventilation or flow through for targeted steam removal is improved.
  • the at least one second channel can collectively surround all areas of the molding devices of a tool body.
  • the at least one second channel runs around a tool body and thus surrounds it on four sides in the case of a rectangular tool body.
  • the at least one second channel serves not only as a channel for the collective supply of an additional gas stream but also for the removal of a saturated gas stream, wherein the saturated gas stream has absorbed water vapor from the areas of the molding devices.
  • the connecting points between the first channels and the at least one second channel can have a smaller diameter than the first channels.
  • the connecting points act as throttle elements and significantly influence the amount of gas flowing into the respective first channel.
  • Connection points can be designed differently for the first channels in order to achieve the necessary flow to achieve a uniform temperature distribution.
  • the opening width of connecting points between the first channels and the at least one second channel can be adjustable in order to be able to make adjustments, for example, during a tool change to produce different molded parts, wherein the mold devices connected to a tool body are exchanged. During such a tool change, the areas of the mold devices can change. In addition, other mold device-specific features influence the amount of steam that enters the first channels.
  • the adaptability and changeability of the opening width thus makes it possible to take a tool change into account and also to make adjustments during tool operation if, for example, changes are detected in the finished molded parts and/or in the discharged saturated gas stream. For this purpose, a change can be detected, for example, via a control system and corresponding detection devices (camera, sensors, etc.).
  • the control system can therefore, for example, actuate throttle valves accordingly to change the opening width.
  • a camera can, for example, record the surface of the molded parts after hot pressing. Moist areas can thus be visually detected. Based on the position of each molded part, a direct conclusion can be drawn about the corresponding first channels or the respective area of the molding system, and the corresponding throttle valves for these channels can be controlled.
  • Machine learning can also be integrated, for example, by conducting a test run and obtaining reference data for the control system.
  • the at least one second channel can be divided into channel sections, and the supply of a gas flow into the channel sections can be regulated. This allows the amount of gas flow primarily available and supplied to the first channels to be further controlled in order to achieve a uniform temperature distribution in the mold.
  • the supply of a gas stream into the at least one second channel and/or the first channels can be controlled by throttle elements and/or conveying devices.
  • Throttle elements can be, for example, valves or throttle flaps.
  • Conveying devices can be, for example, pumps or fans, which are integrated into and/or connected to the second channel.
  • the flow through the tool and the supply of an additional gas flow can also be controlled via a suction or negative pressure prevailing in a discharge line for saturated gas flow.
  • Conveying devices for example, can be used for this purpose.
  • the device can comprise at least one device for controlling the temperature of a gas stream that can be fed into the at least one second channel and/or the first channels in order to influence the temperature of the supplied gas stream. For example, heating can occur, since warmer air, for example, can experience a higher water saturation, allowing more vapor to be removed.
  • the first channels may comprise a number of channels extending orthogonally to one another.
  • the at least one second channel has large cross-sections around the tool and cross-sectional constrictions in transverse and longitudinal channels (first channels) in a tool body.
  • Such a device can, for example, be attached to a tool with existing first channels for flow through or be provided as an integral component of a tool.
  • a tool for forming molded parts from a fibrous material wherein steam generated during forming can be discharged from the molded parts pressed in the tool via channels in the tool, comprising first channels in a tool body of the tool in the region of forming devices for forming molded parts and at least one device according to one of the above embodiments, wherein the at least one device has at least one second channel which is connected to the first channels and surrounds the regions in the tool body with the first channels.
  • a main gas flow integrated in the tool is directed in and around the tool by a targeted arrangement of channels and their cross sections in such a way that a flowing, cold or preheated, preferably dry, draft gas flow creates a hot Despite uniform ventilation, the tool body is not cooled asymmetrically and thus creates a uniform temperature pattern on the cavities or mold devices.
  • the above-mentioned object is further achieved by a method for controlling the supply of a gas stream into a tool for forming molded parts from a fibrous material, wherein steam generated during forming is discharged from the molded parts pressed in the tool via channels in the tool, wherein the tool has first channels in a tool body of the tool in the region of molding devices for forming molded parts and at least one device according to one of the above embodiments is provided, wherein the at least one device has at least one second channel which is connected to the first channels and surrounds the regions in the tool body with the first channels, wherein the supply of a gas stream into the at least one second channel and/or the first channels is controllable via at least one throttle device and/or a conveying device.
  • the supplied gas/air or steam flow is directed into technically advantageous paths, since main and secondary channels are provided in the tool body of the tool, onto which the resulting steam can "jump" without pressure and according to the amount produced.
  • the steam flow is specifically influenced and directed by secondary channels with cross-sectional constrictions and expansions (bore diameters, blind plugs, etc.), allowing steam accumulation zones to form symmetrically on the tool.
  • the resulting energy "lingers" in these zones for statistically longer or deliberately shorter periods to achieve a consistent temperature pattern or even temperature distribution.
  • the solution proposed here enables the conversion of a state-of-the-art asymmetric cooling to a symmetric influence by targeted steering of the steam/draft gas flow.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a fiber processing device 1000 for producing three-dimensional molded parts 3000 from a fiber-containing material.
  • the fiber-containing material for producing molded parts 3000 is processed in a pulp tank 200 of the fiber processing device 1000.
  • water and fiber materials, as well as If necessary, additives are introduced into a pulp tank 200 and the pulp is processed in the pulp tank 200 by mixing the individual components with the introduction of heat and aids such as a stirrer.
  • Pulp is an aqueous solution containing fibers.
  • the fiber content of the aqueous solution can range from 0.1 to 10% by weight. It can also contain additives and additives, such as starch, chemical additives, wax, etc.
  • the fibers can be, for example, natural fibers, such as cellulose fibers, or fibers from a fibrous source material (e.g., waste paper).
  • a fiber processing plant offers the possibility of processing pulp in large quantities and making it available to several fiber processing facilities.
  • the fiber processing device 1000 can be used to produce, for example, biodegradable molded parts 3000, such as cups, capsules, bowls, plates, and other molded and/or packaging parts (e.g., as holder/support structures for electronic devices). Since the raw material for these products is a fibrous pulp with natural fibers, the products produced in this way can themselves be used as raw materials for the production of similar products after use or can be composted, as they are generally completely decomposable and do not contain any harmful, environmentally hazardous substances.
  • biodegradable molded parts 3000 such as cups, capsules, bowls, plates, and other molded and/or packaging parts (e.g., as holder/support structures for electronic devices). Since the raw material for these products is a fibrous pulp with natural fibers, the products produced in this way can themselves be used as raw materials for the production of similar products after use or can be composted, as they are generally completely decomposable and do not contain any harmful, environmentally hazardous substances.
  • the fiber processing device 1000 shown has a frame 100, which can be surrounded by a casing.
  • the supply units 300 of the fiber processing device 1000 include, for example, interfaces for the supply of media (e.g., water, pulp, compressed air, gas, etc.) and energy (power supply), a central control unit 310, at least one suction device 320 (e.g., comprising a vacuum tank and/or fan), line systems for the various media, pumps, valves, lines, sensors, measuring devices, a BUS system, etc., as well as interfaces for bidirectional communication via a wired and/or wireless data connection. Instead of a wired data connection, a data connection via a fiber optic cable can also exist.
  • the data connection can exist, for example, between the control unit 310 and a central controller for several fiber processing devices 1000, to a fiber processing plant, to a service center, and/or other devices. It can be connected via a bidirectional Data connection also allows control of the fiber processing device 1000 via a mobile device, such as a smartphone, tablet computer or the like.
  • the control unit 310 is in bidirectional communication with an HMI panel 700 via a BUS system or a data connection.
  • the HMI (Human-Machine Interface) panel 700 has a display that shows operating data and states of the fiber processing device 1000 for selectable components or the entire fiber processing device 1000.
  • the display can be designed as a touch display, so that settings can be made manually by an operator of the fiber processing device 1000. Additionally or alternatively, further input means, such as a keyboard, a joystick, a keypad, etc., can be provided on the HMI panel 700 for operator inputs. Settings can be changed and the operation of the fiber processing device 1000 can be influenced via these.
  • the fiber processing device 1000 has a robot 500.
  • the robot 500 is designed as a so-called 6-axis robot and is thus capable of picking up parts, rotating them, and moving them in all spatial directions within its operating radius.
  • other handling devices can also be provided that are designed to pick up products (preforms, molded parts) and twist them or rotate them and move them in various spatial directions.
  • such a handling device can also be designed differently, whereby the arrangement of the corresponding stations of the fiber processing device 1000 can deviate from the illustrated embodiment.
  • a suction tool 520 is arranged on the robot 500.
  • the suction tool 520 has cavities formed as a negative of the three-dimensional molded parts 3000 to be formed, serving as suction cavities.
  • the cavities can, for example, have a net-like surface to which fibers from the pulp adhere during suction. Behind the net-like surfaces, the cavities are connected to a suction device via channels in the suction tool 520.
  • the suction device can, for example, be realized by a suction device 320. Pulp can be sucked in via the suction device when the suction tool 520 is thus located within the pulp basin. 200, the cavities are at least partially located in the aqueous fiber solution, the pulp.
  • a vacuum or negative pressure for sucking in fibers when the suction tool 520 is located in the pulp basin 200 and the pulp can be provided via the suction device 320.
  • the fiber processing device 1000 has corresponding means in the supply units 300.
  • the suction tool 520 has lines for providing the vacuum/negative pressure from the suction device 320 in the supply units 300 to the suction tool 520 and the openings in the cavities. Valves are arranged in the lines, which can be controlled via the control unit 310 and thus regulate the suction of the fibers.
  • the suction device 320 can also "blow out" fibers, for which purpose the suction device 320 is switched to a different operating mode depending on its design.
  • the suction tool 520 is immersed in the pulp and a negative pressure/vacuum is applied to the openings of the cavities so that fibers are sucked out of the pulp and, for example, adhere to the network of cavities of the suction tool 520.
  • the robot 500 then lifts the suction tool 520 from the pulp tank 200 and moves it, along with the fibers adhering to the cavities, which still have a relatively high moisture content of, for example, over 80% by weight of water, to a pre-pressing station 400 of the fiber processing device 1000, wherein the negative pressure in the cavities is maintained for transfer.
  • the pre-pressing station 400 has a pre-pressing tool with pre-pressing molds.
  • the pre-pressing molds can, for example, be designed as positives of the molded parts 3000 to be produced and, in order to accommodate the fibers adhering in the cavities, have a size appropriate to the shape of the molded parts 3000.
  • the suction tool 520 with the fibers adhering to the cavities is moved to the pre-pressing station 400 so that the fibers are pressed into the cavities.
  • the fibers are pressed together in the cavities, thus creating a stronger bond between the fibers.
  • the moisture content of the preforms formed from the sucked-in fibers is reduced, so that the preforms formed after pre-pressing only have a A moisture content of, for example, 60% by weight can be achieved.
  • Flexible pre-press molds can be used to press out the water. These molds are inflated, for example, using compressed air (process air), thereby pressing the fibers against the wall of a cavity in another suction tool part. This "inflating" process not only presses out the water, but also reduces the thickness of the absorbed fiber layer.
  • liquid or pulp can be sucked out and returned via the suction tool 520 and/or via further openings in pre-press molds or tool parts (cavities).
  • the preforms thus produced are moved on the suction tool 520 via the robot 500 to a hot-pressing station 600.
  • the negative pressure is maintained on the suction tool 520 so that the preforms remain in the cavities.
  • the preforms are transferred via the suction tool 520 to a lower tool body 620, which can be moved along the production line from the hot-pressing device 610.
  • the suction tool 520 is moved to the lower tool body 620 so that the preforms can be placed on mold devices 624 of the lower tool body 620.
  • overpressure is generated via the openings in the suction tool 520, so that the preforms are actively deposited from the cavities, or the suction is terminated, so that the preforms remain on the mold devices 624 of the lower tool body 620 due to gravity.
  • overpressure is generated via the openings in the suction tool 520, so that the preforms are actively deposited from the cavities, or the suction is terminated, so that the preforms remain on the mold devices 624 of the lower tool body 620 due to gravity.
  • the suction tool 520 is moved away over the robot 500 and the suction tool 520 is immersed into the pulp tank 200 in order to suck in further fibers for the production of molded parts 3000 from fibrous material.
  • the lower tool body 620 moves into the hot-pressing station 600.
  • the preforms are pressed into finished molded parts 3000 under heat input and high pressure, for which purpose an upper tool body 630 is brought onto the lower tool body 620 via a press.
  • the upper tool body 630 has cavities (molding devices) corresponding to the molding devices 624.
  • the molding devices 624 can be connected to the tool bodies 620, 630 (e.g., screwed) or installed integrally. In the illustrated embodiments, the molding devices 624 are screwed to the tool bodies 620, 630.
  • the lower tool body 620 and the upper tool body 630 are moved away from one another, and the upper tool body 630 is moved along the fiber processing device 1000 in the production direction.
  • the finished molded parts 3000 are sucked in via the upper tool body 630 and thus remain within the cavities.
  • the finished molded parts 3000 are removed from the hot-pressing station 600 and, after being moved, are deposited on a conveyor belt of a conveyor device 800 via the upper tool body 630.
  • the suction via the upper tool body 630 is terminated, and the molded parts 3000 remain on the conveyor belt.
  • the upper tool body 630 moves back to the hot-pressing station 600, and another hot-pressing process can be performed.
  • the lower tool body 620 can be moved in an opposite direction before extending to receive the preforms in order to remove the finished products/molded parts 3000 from the hot-pressing device for further transport.
  • a hot-pressing device 610 can also be loaded with preforms in other ways, whereby no lateral movement of the tool bodies 620, 630 is necessary.
  • the fiber processing device 1000 further comprises a conveyor device 800 with a conveyor belt.
  • the manufactured molded parts 3000 made of fibrous material can be placed on the conveyor belt after the final molding and hot pressing in the hot-pressing station 600 and removed from the fiber processing device 1000.
  • further processing can take place, such as filling and/or stacking the manufactured products. Stacking can be performed, for example, via an additional robot or another device.
  • the fiber processing device 1000 from Fig. 1 shows a possible embodiment.
  • a fiber processing device according to the technical teaching described herein also have only one forming station with an exchangeable tool, for example a suction tool 520 or a hot-pressing tool, in which fiber-containing material can be processed, wherein different tools for producing different three-dimensional molded parts 3000 can be accommodated in the at least one forming station.
  • the further for the fiber processing device 1000 of Fig. 1 The stations and devices shown are not absolutely necessary for the implementation of the technical teaching.
  • the tool bodies 620, 630 are heated by heating elements and thus brought to the required temperature. During hot pressing, the water contained in the relatively moist preforms evaporates. This hot steam is discharged via openings and channels in the molding devices 624.
  • the tool bodies 620, 630 have corresponding channels that are connected to the openings.
  • the tool bodies 620, 630 have secondary channels 622 (first channels) that run through the tool bodies 620, 630 and are connected to the openings and channels in the molding devices 624.
  • a first group of parallel secondary channels 622 runs orthogonally to a second group of parallel secondary channels 622, wherein the secondary channels 622 of the first group and the second group intersect and are connected to one another at the interfaces.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of tool bodies 620, 630 of a hot pressing device 610.
  • the hot pressing station 610 has four mold devices 624 and corresponding cavities on the opposite tool bodies 620, 630.
  • 624 molded parts 3000 are placed on the four molding devices.
  • Fig. 3 shows a schematic plan view of the lower tool body 620 of Fig. 2 , wherein the molding device 624 is shown in the lower right area without a molded part 3000.
  • a hot-pressing device 610 the water vapor escaping from the hot surfaces of the moist preforms during the hot-pressing process is extracted.
  • a gas stream such as process air, is introduced into the secondary channels, which is preferably heated (via additional heating devices or heat exchangers).
  • a device 640 which has a main channel 642 (second channel) surrounding the tool body 620.
  • the main channel 642 has a larger diameter than the secondary channels 622.
  • the ratio of the main channel 642 to the secondary channel (622) diameter can be 1:0.1 - 0.8.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a tool body 620 with a device 640 for supplying a gas stream.
  • the main channel 642 has four channel sections 660, 662, 664, 666.
  • the flow of the process air stream introduced via the main channel 642 is determined such that an optimal flow is achieved to achieve an optimal, uniform temperature distribution.
  • Fig. 5 For example, a temperature distribution in the tool body 620 is shown, with the temperature being highest in areas 650 in particular and essentially the same in all four areas 650 and thus also in the forming devices 624.
  • the steam exits in all directions in the areas 650 and is distributed in the areas 650, the channel sections of the secondary channels which are assigned to the forming devices 624.
  • process air can be supplied and discharged in the four duct sections 660, 662, 664, 666, as shown in Fig. 4 shown schematically.
  • the steam-air mixture saturated gas stream
  • further treatment e.g., heat exchanger
  • connection points between the main channel 642 and the secondary channels 622 are designed in such a way that the Fig. 5
  • the temperature distribution shown is established.
  • Controllable throttle elements flaps, valves
  • These can be used to adjust the temperature during operation and/or to change the temperature when changing the tool.
  • the flow conditions can be specifically directed to ensure uniform temperature distribution.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Es werden eine Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms einem Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, ein Werkzeug mit einer solchen Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Zufuhr eines Gasstroms in ein Werkzeug beschrieben.

Description

    Technisches Gebiet
  • Es werden eine Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms einem Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, ein Werkzeug mit einer solchen Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Zufuhr eines Gasstroms in ein Werkzeug beschrieben.
  • Faserhaltige Materialen werden vermehrt eingesetzt, um bspw. Verpackungen für Lebensmittel (bspw. Schalen, Kapseln, Boxen, etc.) und Konsumgüter (bspw. elektronische Geräte etc.) sowie Getränkebehälter herzustellen. Es werden auch Alltagsgegenstände, wie bspw. Einwegbesteck und -geschirr, aus faserhaltigem Material hergestellt. Faserhaltige Materialien umfassen natürliche Fasern oder künstliche Fasern. In letzter Zeit wird vermehrt faserhaltiges Material eingesetzt, welches Naturfasern aufweist oder aus solchen besteht, die bspw. aus nachwachsenden Rohstoffen oder Altpapier gewonnen werden können. Die Naturfasern werden in einer sogenannten Pulpe mit Wasser und ggf. weiteren Zusätzen, wie z.B. Stärke, vermischt. Zusätze können zudem Auswirkungen auf die Farbe, die Barriereeigenschaften und mechanische Eigenschaften haben. Diese Pulpe kann einen Anteil von Naturfasern von bspw. 0,1 bis 10 Gew.-% aufweisen. Der Anteil an Naturfasern variiert in Abhängigkeit des Verfahrens, welches zur Herstellung von Verpackungen etc. angewandt wird, und der Produkteigenschaften des herzustellenden Produkts.
    • Hintergrund
  • Die Herstellung von faserhaltigen Produkten aus einer Pulpe erfolgt in der Regel in mehreren Arbeitsschritten. Hierzu weist eine Faserverarbeitungseinrichtung mehrere Stationen bzw. Formstationen auf. In einer Formstation kann bspw. ein Ansaugen von Fasern in einer Kavität eines Ansaugwerkzeugs erfolgen, wodurch ein Vorformling geformt bzw. gebildet wird. Dazu wird die Pulpe in einem Pulpe-Vorrat bereitgestellt und das Ansaugwerkzeug mit mindestens einer Ansaugkavität, dessen Geometrie im Wesentlichen dem herzustellenden Produkt entspricht, zumindest teilweise in die Pulpe getaucht. Während des Eintauchens erfolgt ein Ansaugen über Öffnungen in der Ansaugkavität, die mit einer entsprechenden Saug-Einrichtung in Verbindung stehen, wobei sich Fasern aus der Pulpe an der Oberfläche der Ansaugkavität ansammeln. Die angesaugten Fasern bzw. ein Vorformling können anschließend über das Ansaugwerkzeug in ein Vorpresswerkzeug gebracht werden, wobei der Vorformling vorgepresst wird. Hierzu können bspw. elastische Formkörper zum Einsatz kommen, die zum Verpressen aufgeblasen werden und dabei einen Druck auf die Vorformlinge ausüben. Während dieses Vorpressvorgangs werden die Fasern im Vorformling verpresst und der Wassergehalt des Vorformlings reduziert. Alternativ kann die Bereitstellung von Vorformlingen mittels Schöpfen erfolgen, wobei ein Schöpfwerkzeug in die Pulpe getaucht wird und sich beim Hochfahren Fasern an Formteilen des Schöpfwerkzeugs ablagern.
  • Danach werden Vorformlinge in einer Heißpresseinrichtung zu fertigen Formteilen verpresst. Hierbei werden Vorformlinge in ein Heißpresswerkzeug eingebracht, welches bspw. eine untere Werkzeughälfte und eine obere Werkzeughälfte aufweist, die beheizt werden. In dem Heißpresswerkzeug werden die Vorformlinge zwischen Formeinrichtungen in Kavitäten unter Wärmeeintrag verpresst, wobei durch den Druck und die Wärme Restfeuchte ausgebracht wird, so dass der Feuchtigkeitsgehalt der Vorformlinge von ca. 60 Gew.-% vor dem Heißpressen auf bspw. 5-10 Gew.-% nach dem Heißpressen reduziert wird. Der beim Heißpressen entstehende Wasserdampf wird während des Heißpressens über Öffnungen in den Kavitäten und Kanäle im Heißpresswerkzeug abgesaugt.
  • Ein Herstellungsverfahren und eine Faserverarbeitungseinrichtung dazu sind bspw. aus DE 10 2019 127 562 A1 bekannt.
  • Für den Abtransport von heißem Wasserdampf wurde bereits vorgeschlagen, einen zusätzlichen Gasstrom bereitzustellen, welcher in das Heißpresswerkzeug eingeleitet wird und sich im Heißpresswerkzeug mit dem aus den Kavitäten abgesaugten Dampf mischt. Die Durchströmung von verursacht jedoch ein asymmetrisches Abkühlen des Heißpresswerkzeugs und der damit verbundenen Formeinrichtungen. Das asymmetrische Abkühlen wirkt sich dabei entscheidend auf den Formschritt des Heißpressens aus, da dadurch auch das Heizen der Formeinrichtungen stark beeinträchtigt wird. In folge dessen steigt die Zykluszeit, weil die Heizdauer für die Kavitäten, welche am längsten wieder auf die notwendige Temperatur gebracht werden müssen, die Zeit bestimmt.
    • Aufgabe
  • Demgegenüber besteht die Aufgabe darin, eine Lösung anzugeben, welche eine gleichmäßige Temperaturverteilung bei einem durchlüfteten Werkzeug bereitstellt. Ferner besteht eine Aufgabe darin, die Probleme des Stands der Technik zu beheben und eine Alternative zu bekannten Werkzeugen bereitzustellen.
    • Lösung
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms einem Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material gelöst, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, aufweisend erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Formteilen und mindestens einen zweiten Kanal, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt, wobei der Durchmesser des mindestens einen zweiten Kanals größer ist wie der Durchmesser der ersten Kanäle.
  • Durch die Einrichtung wird eine gezielte Lenkung und Unterteilung des geführten Gasstroms bzw. des Dampfs erreicht, wobei ein Hauptgasstrom und Nebengasströme bzw. Haupt- und Nebendampfströme im und um das Werkzeug erzeugt werden. Die ersten Kanäle verlaufen in einem Werkzeugkörper und sind mit den darüber bzw. darunter befindlichen Formeinrichtungen über Öffnungen und ggf. weitere Kanäle verbunden. Die ersten Kanäle erstrecken sich dabei innerhalb des Werkzeugkörpers parallel zur Formfläche, an welcher Formeinrichtungen angeordnet oder vorgesehen sind. Dabei weist ein solcher Werkzeugkörper Bereiche auf, welche sich unter oder über den Formeinrichtungen befinden und diesen zugeordnet sind. In diese Bereiche gelangt beim Absaugen von Wasserdampf während eines Heißpressprozess der Dampf als erstes. Bei der Zufuhr eines zusätzlichen Gasstroms zum Durchlüften erfolgt die Durchlüftung dabei nach Maßgabe der Position der Zufuhrstelle und der Ausbildung der ersten Kanäle sowie der Anzahl und Größe der Formeinrichtung und der Gestalt des Werkzeugkörpers. Da die Zuführung in der Regel im Stand der Technik an einer Seite/Stelle erfolgt, kommt es zu einer ungleichmäßigen Zufuhr, so dass der Wasserdampf im Werkzeugkörper in den ersten Kanälen unterschiedlich stark abgeführt wird, wobei manche Bereiche schnell durchlüftet werden und damit eher dazu neigen stark abzukühlen, während in anderen Bereichen der heiße Wasserdampf verhältnismäßig lange "steht" bzw. verweilt, so dass es zu keinem Abkühlen kommt. Durch mindestens einen zweiten Kanal, welcher das Werkzeug bzw. den Werkzeugkörper vorzugsweise in der Ebene der ersten Kanäle oder parallel dazu umgibt, kann der zusätzlich zugeführte Gasstrom bspw. an zwei oder drei Seiten bei einem Werkzeugblock eingebracht werden, so dass die Durchlüftung allein hierdurch gleichmäßiger erfolgt. Wenn im Vorfeld die die Verweildauer von aus den Kavitäten bzw. Formeinrichtungen abgeführten Wasserdampf sowie die Durchströmung ermittelt wird, kann zudem die Zufuhr eines Gasstroms aus dem zweiten Kanal in einzelne Kanäle gezielt so gesteuert werden, dass die gesamte Durchströmung im Hinblick auf eine gleichmäßige Temperaturverteilung optimiert wird.
  • Vorteilhafterweise ist der mindestens eine zweite Kanal so ausgebildet, dass dieser einen größeren Querschnitt als die ersten Kanäle aufweist, wodurch ein Durchströmen der ersten Kanäle über einen durch den mindestens einen zweiten Kanal zugeführten Gasstrom in einem ersten Schritt geregelt ist.
  • Die Einrichtung ermöglicht damit durch die Anpassung und Auswahl von Strömungsquerschnitten sowie deren Verengung bzw. Aufweitung eine Unterteilung der Haupt-/Nebengasströme bzw. Dampfströme. Unter Gasströme sind sowohl Gasgemische (z.B. Luft) als auch Gase zu verstehen.
  • Die Unterteilung der Kanäle im Werkzeug und der Einrichtung führt im Weiteren auch dazu, dass entstehender Dampf inkl. der darin gespeicherten thermischen Energie gezielt an Stellen ohne wesentlichen Druckanstieg verweilen kann und die verminderte Durchströmung an diesen Stellen den (unnötigen Energieabtransport) mindert.
  • Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass der Dampf aus den Formeinrichtungen bzw. Kavitäten drucklos, bzw. nahezu drucklos in die Peripherie (Werkzeugkörper, Sockel, Grundaufbau, Rohrsystem, Schlauchsystem) entweichen kann, wobei der Dampfstrom einem vorhandenen Luft- bzw. Gasstrom aufgeprägt wird.
  • Es wird damit eine gleichmäßige Temperaturverteilung in einem Werkzeug, bspw. einem Heißpresswerkzeug für die Herstellung von Formteilen aus einem faserhaltigen Material erreicht. Damit kann eine Wirkungsgraderhöhung eines Heißpress-Prozesses, eine Erhöhung der Prozessstabilität und sowie eine Verbesserung der Produkt-Qualität der heißgepressten Formteile erreicht werden. Weiterhin kann bei der Auslegung der Querschnitte für die ersten Kanäle und den mindestens einen zweiten Kanal die lokale Kühlung von Formeinrichtungen und/oder eines Werkzeugkörpers des Werkzeugs berücksichtigt werden, welche beim Verdampfen von austretendem Wasser aus Vorformlingen durch die dem Werkzeug bzw. den Formeinrichtungen entzogene thermische Energie entsteht, damit bspw. insbesondere ein Werkzeugkörper während des Heißpressprozesses, insbesondere über mehrere Zyklen hinweg, auch im Wesentlichen auf konstanter Temperatur gehalten werden kann. Dies wirkt sich weiter positiv auf die vorstehenden Vorteile aus.
  • In weiteren Ausführungen können die ersten Kanäle mindestens in den Bereichen von Formeinrichtungen untereinander verbunden sein, so dass die Durchlüftung bzw. das Durchströmen zum gezielten Dampfabtransport verbessert wird.
  • In weiteren Ausführungen kann der mindestens eine zweite Kanal alle Bereiche von Formeinrichtungen eines Werkzeugkörpers gemeinsam umgeben. Vorzugsweise verläuft der mindestens eine zweite Kanal um einen Werkzeugkörper herum und umgibt diesen damit an vier Seiten bei einem rechteckigen Werkzeugkörper. Der mindestens eine zweite Kanal dient dabei nicht nur als Kanal für die gemeinsame Zufuhr eines zusätzlichen Gasstroms sondern auch zum Abtransport eines gesättigten Gasstroms, wobei der gesättigte Gasstrom Wasserdampf aus den Bereichen der Formeinrichtungen aufgenommen hat.
  • In weiteren Ausführungen können Verbindungsstellen zwischen den ersten Kanälen und dem mindestens einen zweiten Kanal einen kleineren Durchmesser aufweisen wie die ersten Kanäle. Dabei wirken die Verbindungsstellen als Drosselelemente und beeinflussen maßgeblich die Menge an in den jeweiligen ersten Kanal einströmenden Gasstroms. Die Verbindungsstellen können für die ersten Kanäle unterschiedlich ausgebildet sein, um die erforderliche Durchströmung zum Erreichen einer gleichmäßigen Temperaturverteilung zu erlangen.
  • In weiteren Ausführungen kann die Öffnungsweite von Verbindungsstellen zwischen den ersten Kanälen und dem mindestens einen zweiten Kanal regelbar sein, um bspw. bei einem Werkzeugwechsel zur Herstellung anderer Formteile, wobei die mit einem Werkzeugkörper verbundenen Formeinrichtungen getauscht werden, eine Anpassung vornehmen zu können. Bei einem solchen Werkzeugwechsel können sich die Bereiche von Formeinrichtungen ändern. Darüber hinaus beeinflussen weitere formeinrichtungsspezifische Merkmale die Menge an Dampf, welche in die ersten Kanäle gelangt. Damit kann durch die Anpassungs- und Veränderungsfähigkeit der Öffnungsweite sowohl einem Werkzeugwechsel Rechnung getragen werden als auch im Betrieb des Werkzeugs eine Anpassung vorgenommen werden, wenn bspw. Veränderungen an den fertigen Formteilen und/oder in dem abgeführten gesättigten Gasstrom festgestellt werden. Hierzu kann bspw. über eine Steuerung und entsprechende Erfassungsmittel (Kamera, Sensoren, etc.) eine Veränderung erkannt werden. Die Steuerung kann infolgedessen bspw. Drosselklappen zur Veränderung der Öffnungsweite entsprechend ansteuern. Hierzu kann bspw. eine Kamera nach dem Heißpressen die Oberfläche der geformten Formteile aufnehmen. Feuchte Bereiche können damit visuell erfasst werden. Durch die Position des jeweiligen Formteils kann direkt ein Rückschluss auf die zugehörigen ersten Kanäle bzw. den jeweiligen Bereich der Formeinrichtung gezogen und die entsprechenden Drosselklappen dieser Kanäle angesteuert werden. Auch ein maschinelles Lernen kann integriert werden, wobei bspw. ein Testlauf durchgeführt wird und Referenzdaten für die Steuerung gewonnen werden.
  • In weiteren Ausführungen kann der mindestens eine zweite Kanal in Kanalabschnitte unterteilt und die Zufuhr eines Gasstroms in die Kanalabschnitte regelbar sein. Damit kann zusätzlich die Menge an primär den ersten Kanälen zur Verfügung stehenden und zugeführten Gasstrom weiter gesteuert werden, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeug zu erreichen.
  • In weiteren Ausführungen kann die Zufuhr eines Gasstroms in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle durch Drosselelemente und/oder Fördereinrichtungen regelbar sein. Drosselelemente können bspw. Ventile oder Drosselklappen sein.
  • Fördereinrichtungen können bspw. Pumpen oder Ventilatoren sein, die bspw. in den zweiten Kanal integriert und/oder mit diesem in Verbindung stehen. In weiteren Ausführungen kann auch über einen an einer Abführleitung für gesättigten Gasstrom vorherrschenden Sog bzw. Unterdruck die Durchströmung des Werkzeugs und die Zufuhr eines zusätzlichen Gasstroms gesteuert werden. Hierzu können bspw. Fördereinrichtung zum Einsatz kommen.
  • In weiteren Ausführungen kann die Einrichtung mindestens eine Einrichtung zum Temperieren eines in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle zuführbaren Gasstroms aufweisen, um die Temperatur des zugeführten Gasstroms zu beeinflussen. Bspw. kann ein Erwärmen erfolgen, da bspw. wärmere Luft eine höhere Sättigung an Wasser erfahren kann, wodurch mehr Dampf abführbar ist.
  • In weiteren Ausführungen können die ersten Kanäle eine Anzahl an orthogonal zueinander verlaufenden Kanälen aufweisen. Idealerweise weist der mindestens eine zweite Kanal große Querschnitte um das Werkzeug und Querschnittsverengungen in Quer- und Längskanälen (ersten Kanälen) in einem Werkzeugkörper auf.
  • Eine solche Einrichtung kann bspw. an ein Werkzeug mit bereits vorhandenen ersten Kanälen zum Durchströmen angebaut werden oder als integraler Bestandteil bei einem Werkzeug vorgesehen sein.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material gelöst, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, aufweisend erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Formteilen und mindestens eine Einrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungen, wobei die mindestens eine Einrichtung mindestens einen zweiten Kanal aufweist, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt.
  • Ein im Werkzeug integrierter Hauptgasstrom wird durch gezielte Anordnung von Kanälen und deren Querschnitten so im und um das Werkzeug gelenkt, dass ein durchströmender, kalter oder vorgewärmter, vorzugsweise trockener Durchzugsgasstrom einen heißen Werkzeugkörper trotz gleichmäßiger Durchlüftung nicht asymmetrisch kühlt und somit ein gleichmäßiges Temperaturmuster an den Kavitäten bzw. Formeinrichtungen erzeugt.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Steuerung der Zufuhr eines Gasstroms in ein Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material gelöst, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abgeführt wird, wobei das Werkzeug erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Formteilen aufweist und mindestens eine Einrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungen vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Einrichtung mindestens einen zweiten Kanal aufweist, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt, wobei die Zufuhr eines Gasstroms in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle über mindestens eine Drosseleinrichtung und/oder eine Fördereinrichtung steuerbar ist.
  • Dabei wird der zugeführte Gas-/Luftstrom bzw. Dampfstrom in technisch günstige Bahnen gelenkt, da in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs Haupt- und Nebenkanäle vorgesehen sind, auf die der entstehende Dampf drucklos und nach Entstehungsmenge "aufspringen" kann.
  • Zusätzlich wird der Dampfstrom neben Hauptkanälen mit Nebenkanälen mit Querschnittsverengungen und -aufweitungen (Bohrungsdurchmesser, Blindstopfen etc.) gezielt beeinflusst und gelenkt, sodass sich auch symmetrisch am Werkzeug ausbildende Dampfstauzonen ergeben können. In diesen Zonen "verweilt" die entstehende Energie statistisch länger oder gezielt kürzer, um gleiches Temperaturmuster bzw. gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen.
  • Die hierin vorgeschlagene Lösung ermöglicht die Wandlung eines asymmetrischen Abkühlens aus dem Stand der Technik durch gezielte Lenkung des Dampf-/Durchzugsgasstroms zum symmetrischen Einfluss.
  • Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Faserverarbeitungseinrichtung;
    Fig. 2
    eine schematisch perspektivische Darstellung der Werkzeugkörper einer Heißpresseinrichtung;
    Fig. 3
    eine schematische Draufsicht auf einen der Werkzeugkörper von Fig. 2;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Werkzeugkörpers mit einer Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms;
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung der Temperaturverteilung in einem Werkzeugkörper; und
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung eines Werkzeugkörpers.
    Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Nachfolgend werden mit Bezug auf die Figuren Ausführungsbeispiele der hierin beschriebenen technischen Lehre dargestellt. Für gleiche Komponenten, Teile und Abläufe werden in der Figurenbeschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet. Für die hierin offenbarte technische Lehre unwesentliche oder für einen Fachmann sich erschließende Komponenten, Teile und Abläufe werden nicht explizit wiedergegeben. Im Singular angegebene Merkmale sind auch im Plural mitumfasst, sofern nicht explizit etwas anderes ausgeführt ist. Dies betrifft insbesondere Angaben wie "ein" oder "eine".
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Faserverarbeitungseinrichtung 1000 zur Herstellung von dreidimensionalen Formteilen 3000 aus einem faserhaltigen Material. Das faserhaltige Material für die Herstellung von Formteilen 3000 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Pulpebecken 200 der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 aufbereitet. Hierzu können über eine Flüssigkeitszufuhr bspw. Wasser und Faserstoffe sowie ggf. Zusätze in ein Pulpebecken 200 eingebracht und die Pulpe in dem Pulpebecken 200 durch Vermischen der einzelnen Komponenten unter Wärmeeintrag und von Hilfsmitteln, wie bspw. eines Rührers, aufbereitet werden.
  • Als Pulpe wird eine wässrige Lösung bezeichnet, die Fasern aufweist, wobei der Fasergehalt an der wässrigen Lösung in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% vorliegen kann. Zusätzlich können Additive und Zusätze, wie bspw. Stärke, chemische Zusätze, Wachs, etc. enthalten sein. Bei den Fasern kann es sich bspw. um natürliche Fasern, wie Cellulosefasern, oder Fasern aus einem faserhaltigen Ursprungsmaterial (z.B. Altpapier) handeln. Eine Faseraufbereitungsanlage bietet die Möglichkeit, Pulpe in großer Menge aufzubereiten und mehreren Faserverarbeitungseinrichtungen 1000 zur Verfügung zu stellen.
  • Über die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 lassen sich bspw. biologisch abbaubare Formteile 3000, wie z.B. Becher, Kapseln, Schalen, Teller und weitere Form- und/oder Verpackungsteile (bspw. als Halter-/Stützstrukturen für elektronische Geräte) herstellen. Da als Ausgangsmaterial für die Produkte eine faserhaltige Pulpe mit natürlichen Fasern verwendet wird, können die so hergestellten Produkte nach ihrer Verwendung selbst wieder als Ausgangsmaterial für die Herstellung von derartigen Produkten dienen oder kompostiert werden, weil diese in der Regel vollständig zersetzt werden können und keine bedenklichen, umweltgefährdenden Stoffe enthalten.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Faserverarbeitungseinrichtung 1000 weist einen Rahmen 100 auf, der von einer Verkleidung umgeben sein kann. Die Versorgungseinheiten 300 der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 umfassen bspw. Schnittstellen für die Zufuhr von Medien (bspw. Wasser, Pulpe, Druckluft, Gas, etc.) und Energie (Stromversorgung), eine zentrale Steuereinheit 310, mindestens eine Ansaugeinrichtung 320 (bspw. aufweisend einen Vakuumtank und/oder Ventilator), Leitungssysteme für die verschiedenen Medien, Pumpen, Ventile, Leitungen, Sensoren, Messeinrichtungen, ein BUS-System, etc. sowie Schnittstellen für eine bidirektionale Kommunikation über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Datenverbindung. Anstelle einer drahtgebundenen Datenverbindung kann auch eine Datenverbindung über eine Glasfaserleitung bestehen. Die Datenverbindung kann bspw. zwischen der Steuereinheit 310 und einer zentralen Steuerung für mehrere Faserverarbeitungseinrichtungen 1000, zu einer Faseraufbereitungsanlage, zu einer Service-Stelle und/oder weiteren Einrichtungen bestehen. Es kann über eine bidirektionale Datenverbindung auch eine Steuerung der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 über eine mobile Einrichtung, wie bspw. ein Smartphone, Tablet-Computer oder dergleichen erfolgen.
  • Die Steuereinheit 310 steht über ein BUS-System oder eine Datenverbindung mit einem HMI-Panel 700 in bidirektionaler Kommunikation. Das HMI (Human-Machine-Interface)-Panel 700 weist ein Display auf, welches Betriebsdaten und Zustände der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 für auswählbare Bestandteile oder die gesamte Faserverarbeitungseinrichtung 1000 anzeigt. Das Display kann als Touch-Display ausgebildet sein, so dass hierüber Einstellungen per Hand von einem Operator der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 vorgenommen werden können. Zusätzlich oder alternativ können an dem HMI-Panel 700 weitere Eingabemittel, wie bspw. eine Tastatur, ein Joystick, ein Tastenfeld etc. für Operatoreingaben vorgesehen sein. Hierüber können Einstellungen verändert und Einfluss auf den Betrieb der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 vorgenommen werden.
  • Die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 weist einen Roboter 500 auf. Der Roboter 500 ist als sogenannter 6-Achs Roboter ausgebildet und damit in der Lage innerhalb seines Aktionsradius Teile aufzunehmen, zu rotieren und in sämtliche Raumrichtungen zu bewegen. Anstelle des in den Figuren gezeigten Roboters 500 können auch andere Handling-Einrichtungen vorgesehen sein, die dazu ausgebildet sind, Produkte (Vorformlinge, Formteile) aufzunehmen und zu verdrehen beziehungsweise zu rotieren und in die verschiedenen Raumrichtungen zu bewegen. Darüber hinaus kann eine derartige Handling-Einrichtung auch anderweitig ausgebildet sein, wobei hierzu die Anordnung der entsprechenden Stationen der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 von dem gezeigten Ausführungsbeispiel abweichen kann.
  • An dem Roboter 500 ist ein Saugwerkzeug 520 angeordnet. Das Saugwerkzeug 520 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Negativ der zu formenden dreidimensionalen Formteile 3000 ausgebildete Kavitäten als Ansaugkavitäten auf. Die Kavitäten können bspw. eine netzartige Oberfläche aufweisen, an der sich Fasern aus der Pulpe während des Ansaugens anlagern. Hinter den netzartigen Oberflächen stehen die Kavitäten über Kanäle im Saugwerkzeug 520 mit einer Saugeinrichtung in Verbindung. Die Saugeinrichtung kann bspw. durch eine Ansaugeinrichtung 320 realisiert werden. Über die Saugeinrichtung kann Pulpe angesaugt werden, wenn sich das Saugwerkzeug 520 so innerhalb des Pulpebeckens 200 befindet, dass sich die Kavitäten zumindest partiell in der wässrigen Faserlösung, der Pulpe, befinden. Ein Vakuum bzw. ein Unterdruck zum Ansaugen von Fasern, wenn sich das Saugwerkzeug 520 in dem Pulpebecken 200 und der Pulpe befindet, können über die Ansaugeinrichtung 320 bereitgestellt werden. Hierzu weist die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 entsprechende Mittel bei den Versorgungseinheiten 300 auf. Das Saugwerkzeug 520 weist Leitungen zur Bereitstellung des Vakuums/Unterdrucks von der Ansaugeinrichtung 320 bei den Versorgungseinheiten 300 zu dem Saugwerkzeug 520 und den Öffnungen in den Kavitäten auf. In den Leitungen sind Ventile angeordnet, die über die Steuereinheit 310 angesteuert werden können und damit das Ansaugen der Fasern regeln. Es kann durch die Ansaugeinrichtung 320 anstelle eines Ansaugens auch ein "Ausblasen" erfolgen, wozu die Ansaugeinrichtung 320 entsprechend ihrer Ausgestaltung in einen anderen Betriebsmodus geschaltet wird.
  • Bei der Herstellung von Formteilen 3000 aus einem Fasermaterial wird das Saugwerkzeug 520 in die Pulpe getaucht und ein Unterdruck/Vakuum an den Öffnungen der Kavitäten angelegt, so dass Fasern aus der Pulpe angesaugt werden und sich bspw. an dem Netz der Kavitäten des Saugwerkzeugs 520 anlagern.
  • Danach hebt der Roboter 500 das Saugwerkzeug 520 aus dem Pulpebecken 200 und bewegt es mit den an den Kavitäten anhaftenden Fasern, die noch einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt von bspw. über 80 Gew.-% an Wasser aufweisen, an eine Vorpressstation 400 der Faserverarbeitungseinrichtung 1000, wobei zur Übergabe der Unterdruck in den Kavitäten aufrechterhalten wird. Die Vorpressstation 400 weist ein Vorpresswerkzeug mit Vorpressformen auf. Die Vorpressformen können bspw. als Positiv der zu fertigenden Formteile 3000 ausgebildet sein und zur Aufnahme der in den Kavitäten anhaftenden Fasern eine entsprechende Größe im Hinblick auf die Gestalt der Formteile 3000 aufweisen.
  • Bei der Herstellung von Formteilen 3000 wird das Saugwerkzeug 520 mit den in den Kavitäten anhaftenden Fasern so zu der Vorpressstation 400 bewegt, dass die Fasern in die Kavitäten gedrückt werden. Dabei werden die Fasern in den Kavitäten miteinander verpresst, so dass hierüber eine stärkere Verbindung zwischen den Fasern erzeugt wird. Zudem wird dabei der Feuchtigkeitsgehalt der aus den angesaugten Fasern gebildeten Vorformlinge reduziert, so dass die nach dem Vorpressen gebildeten Vorformlinge nur noch einen Feuchtigkeitsgehalt von bspw. 60 Gew.-% aufweisen. Zum Auspressen von Wasser können flexible Vorpressformen zum Einsatz kommen, die bspw. mittels Druckluft (Prozessluft) aufgebläht werden und dabei die Fasern gegen die Wand einer Kavität eines weiteren Saugwerkzeugteils drücken. Durch das "Aufblasen" wird sowohl Wasser ausgepresst als auch die Dicke der angesaugten Faserschicht reduziert.
  • Während des Vorpressens kann Flüssigkeit bzw. Pulpe über das Saugwerkzeug 520 und/oder über weitere Öffnungen in Vorpressformen bzw. -werkzeugteilen (Kavitäten) abgesaugt und zurückgeführt werden.
  • Nach dem Vorpressen in der Vorpressstation 400 werden die so erzeugten Vorformlinge an dem Saugwerkzeug 520 über den Roboter 500 zu einer Heißpressstation 600 bewegt. Hierzu wird der Unterdruck am Saugwerkzeug 520 aufrechterhalten, damit die Vorformlinge in den Kavitäten verbleiben. Die Vorformlinge werden über das Saugwerkzeug 520 auf einen unteren Werkzeugkörper 620 übergeben, welcher entlang der Fertigungslinie aus der Heißpresseinrichtung 610 verfahrbar ist. Befindet sich der untere Werkzeugkörper 620 in seiner ausgefahrenen Position, wird das Saugwerkzeug 520 so zu dem unteren Werkzeugkörper 620 bewegt, dass die Vorformlinge auf Formeinrichtungen 624 des unteren Werkzeugkörpers 620 aufgesetzt werden können. Anschließend wird über die Öffnungen im Saugwerkzeug 520 ein Überdruck erzeugt, so dass die Vorformlinge aktiv von den Kavitäten abgelegt werden, oder das Ansaugen wird beendet, sodass die Vorformlinge schwerkraftbedingt auf den Formeinrichtungen 624 des unteren Werkzeugkörpers 620 verbleiben. Durch eine Bereitstellung von Überdruck an den Öffnungen der Kavitäten können vorgepresste Vorformlinge, die in den Kavitäten anliegen/anhaften, gelöst und abgegeben werden.
  • Danach wird das Saugwerkzeug 520 über den Roboter 500 wegbewegt und das Saugwerkzeug 520 wird in das Pulpebecken 200 getaucht, um weitere Fasern zur Herstellung von Formteilen 3000 aus faserhaltigem Material anzusaugen.
  • Der untere Werkzeugkörper 620 verfährt nach der Übergabe der Vorformlinge in die Heißpressstation 600. In der Heißpressstation 600 erfolgt unter Wärmeeintrag und hohem Druck ein Verpressen der Vorformlinge zu fertigen Formteilen 3000, wozu ein oberer Werkzeugkörper 630 über eine Presse auf den unteren Werkzeugkörper 620 gebracht wird.
  • Der obere Werkzeugkörper 630 weist zu den Formeinrichtungen 624 korrespondierende Kavitäten (Formeinrichtungen) auf. Die Formeinrichtungen 624 können mit den Werkzeugkörpern 620, 630 verbunden (bspw. verschraubt) oder integral verbaut sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Formeinrichtungen 624 mit den Werkzeugkörpern 620, 630 verschraubt.
  • Nach dem Heißpressvorgang werden der untere Werkzeugkörpers 620 und der obere Werkzeugkörper 630 relativ voneinander wegbewegt und der obere Werkzeugkörper 630 entlang der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 in Fertigungsrichtung bewegt, wobei nach dem Heißpressen die gefertigten Formteile 3000 über den oberen Werkzeugkörper 630 angesaugt werden und damit innerhalb der Kavitäten verbleiben. Somit werden die gefertigten Formteile 3000 aus der Heißpressstation 600 verbracht und über den oberen Werkzeugkörper 630 nach dem Verfahren auf einem Transportband einer Fördereinrichtung 800 abgelegt. Nach dem Ablegen wird das Ansaugen über den oberen Werkzeugkörper 630 beendet und die Formteile 3000 verbleiben auf dem Transportband. Der obere Werkzeugkörper 630 fährt zurück in die Heißpressstation 600 und ein weiterer Heißpressvorgang kann durchgeführt werden. Alternativ kann der untere Werkzeugkörper 620 in eine entgegengesetzte Richtung vor dem Ausfahren zur Aufnahme der Vorformlinge bewegt werden, um die gefertigten Erzeugnisse/Formteile 3000 für einen weiteren Transport aus der Heißpresseinrichtung herauszufahren. Weiterhin kann eine Heißpresseinrichtung 610 auch anderweitig mit Vorformlingen bestückt werden, wobei keine seitliche Bewegung von Werkzeugkörpern 620, 630 erfolgen muss.
  • Die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 weist in dem Ausführungsbeispiel weiterhin eine Fördereinrichtung 800 mit einem Transportband auf. Auf das Transportband können die gefertigten Formteile 3000 aus faserhaltigen Material nach dem finalen Formen und dem Heißpressen in der Heißpressstation 600 abgelegt und aus der Faserverarbeitungseinrichtung 1000 ausgebracht werden. In weiteren Ausführungen kann nach dem Ablegen der Formteile 3000 auf das Transportband der Fördereinrichtung 800 eine weitere Bearbeitung erfolgen, wie bspw. ein Befüllen und/oder ein Stapeln der gefertigten Produkte. Das Stapeln kann bspw. über einen zusätzlichen Roboter oder eine andere Einrichtung erfolgen.
  • Die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 aus Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform. Es kann eine Faserverarbeitungseinrichtung gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre auch nur eine Formstation mit einem auswechselbaren Werkzeug, bspw. ein Saugwerkzeug 520 oder ein Heißpresswerkzeug, in dem faserhaltiges Material verarbeitbar ist, wobei verschiedene Werkzeuge zur Herstellung unterschiedlicher dreidimensionaler Formteile 3000 in der mindestens einen Formstation aufnehmbar sind, aufweisen. Die weiteren für die Faserverarbeitungseinrichtung 1000 von Fig. 1 gezeigten Stationen und Vorrichtungen sind zur Umsetzung der technischen Lehre nicht zwingend erforderlich.
  • Die Werkzeugkörper 620, 630 werden über Heizelemente beheizt und damit auf die erforderliche Temperatur gebracht. Beim Heißverpressen verdampft das in den relativ feuchten Vorformlinge enthaltene Wasser. Dieser heiße Wasserdampf wird über Öffnungen und Kanäle in den Formeinrichtungen 624 abgeführt. Dazu weisen die Werkzeugkörper 620, 630 korrespondierende Kanäle auf, die mit den Öffnungen verbunden sind. Ferner weisen die Werkzeugkörper 620, 630 Nebenkanäle 622 (erste Kanäle) auf, die durch die Werkzeugkörper 620, 630 verlaufen und mit den Öffnungen und Kanälen in den Formeinrichtungen 624 verbunden sind. Eine erste Gruppe von parallel verlaufenden Nebenkanälen 622 verläuft orthogonal zu einer zweiten Gruppe von parallel verlaufenden Nebenkanälen 622, wobei sich die Nebenkanäle 622 der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe kreuzen und in den Schnittstellen miteinander verbunden sind.
  • Fig. 2 zeigt eine schematisch perspektivische Darstellung von Werkzeugkörpern 620, 630 einer Heißpresseinrichtung 610. Die Heißpressstation 610 weist vier Formeinrichtungen 624 und korrespondierende Kavitäten an den gegenüberliegenden Werkzeugkörpern 620, 630 auf. In Fig. 2 sind auf den vier Formeinrichtungen 624 Formteile 3000 aufgesetzt.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf den unteren Werkzeugkörper 620 von Fig. 2, wobei die Formeinrichtung 624 im rechten unteren Bereich ohne ein Formteil 3000 gezeigt ist.
  • In einer Heißpresseinrichtung 610 wird der während des Heißpressvorgangs beim Verpressen an den heißen Oberflächen aus den feuchten Vorformlingen austretende Wasserdampf abgesaugt. Um den Transport von Dampf zu unterstützen wird in die Nebenkanäle ein Gasstrom, bspw. Prozessluft eingebracht, die vorzugsweise erwärmt wird (über zusätzliche Wärmeeinrichtungen oder Wärmetauscher).
  • Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeugkörper 620 zu erreichen, ist eine Einrichtung 640 vorgesehen, die einen Hauptkanal 642 (zweiter Kanal) aufweist, der den Werkzeugkörper 620 umgibt. Der Hauptkanal 642 weist einen größeren Durchmesser auf, wie die Nebenkanäle 622. Bspw. kann das Verhältnis von Hauptkanal- 642 zu Nebenkanal-(622)-durchmesser 1:0,1 - 0,8 betragen.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Werkzeugkörpers 620 mit einer Einrichtung 640 zur Zufuhr eines Gasstroms. Der Hauptkanal 642 weist vier Kanalabschnitte 660, 662, 664, 666 auf. Die Durchströmung des über den Hauptkanal 642 eingebrachten Prozessluftstroms wird dabei so bestimmt, dass eine optimale Durchströmung zum Erreichen einer optimalen, gleichmäßigen Temperaturverteilung erreicht wird. In Fig. 5 ist bspw. eine Temperaturverteilung im Werkzeugkörper 620 gezeigt, wobei insbesondere in Bereichen 650 die Temperatur am höchsten ist und vor allem an allen vier Bereichen 650 und damit auch bei den Formeinrichtungen 624 im Wesentlichen gleich. Wie in Fig. 4 gezeigt, tritt der Dampf in den Bereichen 650 in alle Richtungen aus und verteilt sich in den Bereichen 650, den Kanalabschnitten der Nebenkanäle, welche den Formeinrichtungen 624 zugeordnet sind.
  • Durch die Ausbildung des Hauptkanals 642 kann Prozessluft in den vier Kanalabschnitten 660, 662, 664, 666 sowohl zu- als auch abgeführt werden, wie in Fig. 4 schematisch gezeigt. In dem Ausführungsbeispiel wird das Dampf-Luftgemisch (gesättigter Gasstrom) über den Kanalabschnitt 666 des Hauptkanals 642 abgeführt und einer weiteren Behandlung (z.B. Wärmetauscher) zugeführt werden.
  • Hierzu ist es erforderlich die Prozessluft nicht nur in einen Nebenkanal 622 einzuleiten sondern mehreren Nebenkanälen 622 oder allen Nebenkanälen. Zudem ist dabei die Menge an Prozessluft für jeden Nebenkanal 622 zu bestimmen, wobei die Menge für jeden Nebenkanal 622 variieren kann.
  • Bei der in Fig. 5 gezeigten Temperaturverteilung kann bspw. Wasserdampf in den Bereichen 650 länger verweilen als in den die Bereiche 650 umgebenden Abschnitten. Zudem ist die Prozessluftführung im Werkzeugkörper 620 so eingestellt, dass ein zu starkes Abkühlen verhindert wird.
  • Die Querschnitte in den Verbindungsstellen zwischen dem Hauptkanal 642 und den Nebenkanälen 622 sind so ausgebildet, dass sich die in Fig. 5 gezeigte Temperaturverteilung einstellt. Hierzu können in den Verbindungsstellen auch steuerbare Drosselelemente (Klappen, Ventile) vorgesehen sein. Hierüber kann eine Anpassung während des Betriebs und/oder eine Änderung bei einem Werkzeugwechsel durchgeführt werden.
  • Durch die Auswahl und Anordnung von Querschnitten in den Kanälen (Hauptkanal 642, Nebenkanälen 622) können die Strömungsverhältnisse gezielt zur gleichmäßigen Temperaturverteilung gelenkt werden.
  • Damit wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeugkörper 620 erreicht, wodurch eine Wirkungsgraderhöhung des Heißpressprozesses, eine Erhöhung der Prozessstabilität sowie der Produkt-Qualität erreicht wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Rahmen
    200
    Pulpebecken
    300
    Versorgungseinheiten
    310
    Steuereinheit
    320
    Ansaugeinrichtung
    400
    Vorpressstation
    500
    Roboter
    520
    Saugwerkzeug
    600
    Heißpressstation
    610
    Heißpresseinrichtung
    620
    unterer Werkzeugkörper
    622
    Nebenkanal
    624
    Formeinrichtung
    630
    oberer Werkzeugkörper
    640
    Einrichtung
    642
    Hauptkanal
    650
    Bereich
    660
    Kanalabschnitt
    662
    Kanalabschnitt
    664
    Kanalabschnitt
    666
    Kanalabschnitt
    700
    HMI-Panel
    800
    Fördereinrichtung
    810
    Kamera
    1000
    Faserverarbeitungseinrichtung
    3000
    Formteil

Claims (11)

  1. Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms einem Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, aufweisend erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Erzeugnissen und mindestens einen zweiten Kanal, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt, wobei der Durchmesser des mindestens einen zweiten Kanals größer ist wie der Durchmesser der ersten Kanäle.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten Kanäle mindestens in den Bereichen von Formeinrichtungen untereinander verbunden sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine zweite Kanal alle Bereiche von Formeinrichtungen eines Werkzeugkörpers gemeinsam umgibt.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Verbindungsstellen zwischen den ersten Kanälen und dem mindestens einen zweiten Kanal einen kleineren Durchmesser aufweisen wie die ersten Kanäle.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Öffnungsweite von Verbindungsstellen zwischen den ersten Kanälen und dem mindestens einen zweiten Kanal regelbar ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine zweite Kanal in Kanalabschnitte unterteilt ist, und die Zufuhr eines Gasstroms in die Kanalabschnitte regelbar ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zufuhr eines Gasstroms in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle durch Drosselelemente und/oder Fördereinrichtungen regelbar ist.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend mindestens eine Einrichtung zum Temperieren eines in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle zuführbaren Gasstroms.
  9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die ersten Kanäle eine Anzahl an orthogonal zueinander verlaufenden Kanälen umfasst.
  10. Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abführbar ist, aufweisend erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Erzeugnissen und mindestens eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mindestens eine Einrichtung mindestens einen zweiten Kanal aufweist, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt.
  11. Verfahren zur Steuerung der Zufuhr eines Gasstroms in ein Werkzeug zum Formen von Formteilen aus einem faserhaltigen Material, wobei beim Formen entstehender Dampf aus den im Werkzeug verpressten Formteilen über Kanäle im Werkzeug abgeführt wird, wobei das Werkzeug erste Kanäle in einem Werkzeugkörper des Werkzeugs im Bereich von Formeinrichtungen zum Formen von Erzeugnissen aufweist und mindestens eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Einrichtung mindestens einen zweiten Kanal aufweist, der mit den ersten Kanälen verbunden ist und die Bereiche im Werkzeugkörper mit den ersten Kanälen umgibt, wobei die Zufuhr eines Gasstroms in den mindestens einen zweiten Kanal und/oder die ersten Kanäle über mindestens eine Drosseleinrichtung und/oder eine Fördereinrichtung steuerbar ist.
EP24201898.4A 2023-09-26 2024-09-23 Einrichtung zur zufuhr eines gasstroms einem werkzeug zum formen von formteilen, werkzeug mit einer solchen einrichtung und verfahren zur steuerung der zufuhr eines gasstroms Pending EP4530397A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023126173.8A DE102023126173A1 (de) 2023-09-26 2023-09-26 Einrichtung zur Zufuhr eines Gasstroms einem Werkzeug zum Formen von Formteilen, Werkzeug mit einer solchen Einrichtung und Verfahren zur Steuerung der Zufuhr eines Gasstroms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4530397A1 true EP4530397A1 (de) 2025-04-02

Family

ID=92895620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24201898.4A Pending EP4530397A1 (de) 2023-09-26 2024-09-23 Einrichtung zur zufuhr eines gasstroms einem werkzeug zum formen von formteilen, werkzeug mit einer solchen einrichtung und verfahren zur steuerung der zufuhr eines gasstroms

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250101686A1 (de)
EP (1) EP4530397A1 (de)
DE (1) DE102023126173A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2477694Y (zh) * 2001-01-07 2002-02-20 浙江衢州绿色餐具有限公司 纸浆模塑蒸气电加热模具
DE102019127562A1 (de) 2019-10-14 2021-04-15 Kiefel Gmbh Faserformanlage zur herstellung von formteilen aus umweltverträglich abbaubarem fasermaterial

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3147180A (en) * 1960-12-23 1964-09-01 Gen Fibre Company Automatic molding apparatus for forming pulp articles
JP2836801B2 (ja) * 1992-03-06 1998-12-14 日本碍子株式会社 繊維成形物の抄造型、抄造方法及び抄造装置、並びに抄造された繊維成形物
DE102022108094A1 (de) * 2022-04-05 2023-10-05 Kiefel Gmbh Heisspress-werkzeughälfte, heisspresseinrichtung mit einem heisspresswerkzeug und verfahren zum heisspressen von vorformlingen aus einem faserhaltigen material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2477694Y (zh) * 2001-01-07 2002-02-20 浙江衢州绿色餐具有限公司 纸浆模塑蒸气电加热模具
DE102019127562A1 (de) 2019-10-14 2021-04-15 Kiefel Gmbh Faserformanlage zur herstellung von formteilen aus umweltverträglich abbaubarem fasermaterial

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023126173A1 (de) 2025-03-27
US20250101686A1 (en) 2025-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4257349B1 (de) Verfahren zur regelung einer heisspresseinrichtung, werkzeugkomponente für eine heisspresseinrichtung und heisspresseinrichtung
DE102022108094A1 (de) Heisspress-werkzeughälfte, heisspresseinrichtung mit einem heisspresswerkzeug und verfahren zum heisspressen von vorformlingen aus einem faserhaltigen material
DE202023105782U1 (de) Formkörper für ein Vorpresswerkzeug und Vorpresswerkzeug
DE102022111908A1 (de) Formeinrichtung zum formen von erzeugnissen aus faserhaltigem material, faserformanlage, verfahren zum formen von erzeugnissen aus faserhaltigem material und erzeugnis aus faserhaltigem material
EP4101981B1 (de) Formstation, faserformanlage und verfahren zur herstellung von formteilen aus fasermaterial
DE102019127559A1 (de) Faserformanlage zur herstellung von formteilen aus umweltverträglich abbaubarem fasermaterial
EP4530397A1 (de) Einrichtung zur zufuhr eines gasstroms einem werkzeug zum formen von formteilen, werkzeug mit einer solchen einrichtung und verfahren zur steuerung der zufuhr eines gasstroms
EP4675042A1 (de) Formkörper für ein vorpresswerkzeug zum verpressen von dreidimensionalen vorformlingen aus einem faserhaltigen material und vorpressstation
EP4464841A2 (de) Verfahren zum ansaugen von fasern aus einer pulpe unter verwendung einer ansaugeinrichtung und ansaugeinrichtung
DE102023106953A1 (de) Formwerkzeug zur Herstellung von Formteilen und Verfahren zur Herstellung von Formteilen unter Verwendung eines Formwerkzeugs
EP4345209A1 (de) Formwerkzeug und verfahren zur regelung einer temperaturverteilung in einem formwerkzeug für dreidimensionale erzeugnisse
DE69207796T2 (de) Strangpressen mit einer Vorrichtung zum Beschichten wenigstens zweier Kerne mit einem gleichartigen Werkstoff und Beschichtungsverfahren
DE102021126785A1 (de) Transportvorrichtung für eine Produktionslinie für ein geformtes Faserprodukt
DE2852406A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von hohlglasartikeln
DE102022120414A1 (de) Faserverarbeitungseinrichtung mit einer ausrichtungseinheit zur verlagerung und positionierung von fasern und verfahren zum betreiben einer faserverarbeitungseinrichtung
DE102009014090B4 (de) Verpackungsmaschine und Verpackungsverfahren mit Wiederverwendung von Druckluft
DE102008008630B3 (de) Absetzplattenanordnung
DE102022125886A1 (de) Verfahren zur herstellung von dreidimensionalen formteilen aus einem faserhaltigen material und faserverarbeitungseinrichtung
DE102023112876A1 (de) Einrichtung und Verfahren zum Erwärmen von Prozessmedien in einem Faserverarbeitungsprozess
DE19655149C2 (de) Verfahren zur Herstellung trockengepreßter Formlinge
DE102023112887A1 (de) Verfahren zum Betreiben mindestens einer Einrichtung für die Verarbeitung von faserhaltigem Material zur Herstellung von dreidimensionalen Formteilen und Einrichtung dazu
DE102017130128A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Matte aus Material auf einem Transportband sowie Anlage zum Verpressen einer solchen Matte
EP0655315B1 (de) Verfahren zum Steuern des Formdruckes zum Druckluftformen eines Artikels aus thermoplastischer Kunststoffolie und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE202023105781U1 (de) Formkörper für ein Vorpresswerkzeug und Vorpresswerkzeug
DE202023105783U1 (de) Formkörper für ein Vorpresswerkzeug und Vorpresswerkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250630