Technisches Gebiet
[0001] 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.
[0002] 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
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] Ein Herstellungsverfahren und eine Faserverarbeitungseinrichtung dazu sind bspw.
aus
DE 10 2019 127 562 A1 bekannt.
[0006] 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
[0007] 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
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] Die hierin vorgeschlagene Lösung ermöglicht die Wandlung eines asymmetrischen Abkühlens
aus dem Stand der Technik durch gezielte Lenkung des Dampf-/Durchzugsgasstroms zum
symmetrischen Einfluss.
[0031] Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Darstellung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0032] 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
[0033] 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".
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] 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.
[0043] 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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.
[0047] 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.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.
[0052] 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.
[0053] 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.
[0054] 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.
[0055] 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).
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] 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.
[0061] 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.
[0062] Durch die Auswahl und Anordnung von Querschnitten in den Kanälen (Hauptkanal 642,
Nebenkanälen 622) können die Strömungsverhältnisse gezielt zur gleichmäßigen Temperaturverteilung
gelenkt werden.
[0063] 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
[0064]
- 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
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.