(57)【要約】【課題】プラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法、そのような方法を用いて製造されるプラスチック部品、例えば、靴用のソールまたはソールの一部、ならびにそのようなソールを有する靴を提供すること。【解決手段】本発明の一態様によれば、プラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法であって、発泡材料の粒子を含む第１の材料を型に装填するステップと、型の装填中に、エネルギーを供給することによって粒子を予加熱するステップとを含む、エネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態で供給される、方法が提供される。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック部品を製造する方法であって、
ａ．発泡材料の粒子を含む第１の材料を型に装填するステップと、
ｂ．型の装填中に、エネルギーを供給することによって粒子を予加熱するステップと
を含み、
ｃ．エネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態で供給される、方法。
【請求項２】
装填するステップは、少なくとも１つのフィードラインを介して容器から型へ粒子を輸送することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
粒子は、容器内および／またはフィードライン内の間に予加熱される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
粒子は、型を閉じる前に型内で予加熱される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに変える、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに次第に増加させる、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
エネルギーを供給することによって、粒子の表面を溶融するステップをさらに含む、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
予加熱のために使用される電磁場のタイプは、粒子の表面を溶融するために使用される電磁場のタイプと異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
粒子は、以下の材料、すなわち、発泡熱可塑性ポリウレタン、ｅＴＰＵ；発泡ポリアミド、ｅＰＡ；発泡ポリエーテルブロックアミド；ｅＰＥＢＡ；ポリラクチド、ＰＬＡ；ポリエーテルブロックアミド、ＰＥＢＡ；ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ；ポリブチレンテレフタレート、ＰＢＴ；熱可塑性ポリエステルエーテルエラストマー、ＴＰＥＥのうち１つまたは複数を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
粒子は、少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収材をさらに含み、このエネルギー吸収材は、粒子の表面の溶融に貢献するようになっている、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
粒子は、型の装填前にエネルギー吸収材が与えられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
エネルギー吸収材は水を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
エネルギー吸収材は金属を含む、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
エネルギーは、マイクロ波の範囲内、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの放射の形態で供給される、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
エネルギーは、電磁誘導によって供給される、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
より多くのエネルギーは、型の第２の部分領域内よりも型の第１の部分領域内の粒子に供給される、請求項７から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
エネルギーは、第１の周波数（ｆ１）を有する電磁場を用いて型の第１の部分領域内の粒子へ供給されるとともに、第２の周波数（ｆ２）を有する電磁場を用いて型の第２の部分領域内の粒子へ供給され、第２の周波数（ｆ２）は、第１の周波数（ｆ１）とは異なる、請求項７から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
粒子当たりのエネルギー吸収材の平均量は、型内で変化する、請求項１０から１７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
型には、少なくとも１つの電磁場によって実質的に変わらないままである第２の材料がさらに装填される、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と第１の材料および型によって吸収されるエネルギーの総量の比は、１．０〜０．２の範囲内にある、請求項７から１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
スポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法であって、
ａ．所定の量だけ装填位置に型を開くステップと、
ｂ．型は少なくとも２つの型部分を備え、ステップａ．で型が開かれる量が型の利用可能な装填容積に影響を与えるステップと、
ｃ．ステップａ．の型を開くステップによって作られた装填容積の中に発泡材料の粒子を含む第１の材料を装填するステップと、
ｄ．型を閉鎖位置に閉じるステップと、
ｅ．少なくとも１つの電磁場の形態でエネルギーを少なくとも供給することによって粒子の表面を融合するステップと
を含む、方法。
【請求項２２】
型の装填位置において、型部分は、型の異なるエリアにおいて、型の閉鎖位置と比較して、様々な距離で離間され、それによって型を閉じるステップｄ．の最中、型部分は、異なるエリアにおいて異なる距離にわたって共に移動させられる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
型部分のうち少なくとも１つは、いくつかの個々の小部分を含み、型の装填位置における型部分間の距離は、異なるエリアにおいて様々な距離を得るために、小部分ごとに個々に調整することができる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
型を閉じるステップｄ．の最中、型部分のうち少なくとも１つは、偏心で配置された旋回軸周りに枢動させられる、請求項２１から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
型を閉じるステップｄ．の最中、粒子は、型の異なるエリアにおいて異なったように圧縮される、請求項２１から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
ステップａ．において型が開かれる所定の量は、緩衝要素の機械的特性に影響を与える、請求項２１から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
緩衝要素は、靴のソールまたは靴のソールの一部である、請求項２１から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
請求項１から２０のいずれか一つに記載の方法と組み合わされる、請求項２１から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
請求項１から２８のいずれかに記載の方法を用いて製造されるプラスチック部品の緩衝要素。
【請求項３０】
請求項２９に記載の緩衝要素を有する靴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法、そのような方法を用いて製造されるプラスチック部品、例えば、靴用のソールまたはソールの一部、ならびにそのようなソールを有する靴に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、プラスチック部品は、多くの技術分野および日常生活の中で重要な役割を担っている。例として、航空機産業、および航空宇宙産業、ならびに自動車産業が挙げられる。これらの分野では、例えば、プラスチック部品は、衝撃保護要素、例えばバンパーとして働くことができ、またはプラスチック部品は、パネル要素、シートシェル、アームレストなどを製造するために使用され得る。プラスチック部品は、包装産業において、例えば、デリケートで損傷を受けやすい商品を配達のために梱包するために使用することもできる。
【０００３】
これらの例示的な適用分野の全部において、プラスチック部品ができる限り小さい重量で構成されるが、同時に十分弾力がある場合、それは有利である。特に、プラスチック部品が、衝撃保護、または商品を安全に包むことに使用されることに関しては、プラスチック部品は、打撃または衝突に関して良好な緩衝特性および吸収特性も有するはずである。この文脈では、発泡プラスチック材が、例えば、例えば、Ｓｔｙｒｏｐｏｒ（登録商標）またはＳｔｙｒｏｄｕｒ（登録商標）の商標名の下でＢＡＳＦから入手できる発泡ポリスチレンのような従来技術により知られている。
【０００４】
発泡プラスチック材料の使用は、スポーツアパレル向けの緩衝要素の製造に、例えばスポーツ靴用の靴のソールの製造にも及んでいる。詳細には、独国特許出願公開第１０２０１２２０６０９４号、および独国特許発明第１０２０１１１０８７４４号に記載されているように蒸気の形態で熱を供給することによって互いに融合される、または成形剤材料の使用によって接続される発泡熱可塑性ポリウレタン（ｅＴＰＵ）の粒子の使用が考えられていた。ｅＴＰＵからの粒子を使用することは、靴のソールまたはソールの一部に、少ない重量、良好な温度安定性、およびランニング中にソールが変形するように及ぼされるエネルギーに関する小さいヒステリシス損をもたらすために有利であることが分かっている。
【０００５】
加えて、独国特許出願公開第１０２０１３００２５１９号は、例えば液体または蒸気の流れによって型に粒子を装填することによってそのような粒子からスポーツアパレルのための緩衝要素を製造する可能性を広げることを開示する。
【０００６】
しかしながら、従来技術により知られている方法に共通するのは、高品質の寸法的に安定な部品への基材の加工は、しばしばある厚さまたはある充填密度までしか可能でないことであり、製造できる部品の可能な形状は制限され得ることを意味する。これは、従来技術により知られている製造方法が、部品の内部へ成形剤材料または熱エネルギーもやはり供給することを必要としていることに起因する。液体成形剤材料または熱エネルギーが蒸気によって供給されるために、これは、成形剤または蒸気が型内の基材を均一に満たすことを可能にするために「チャネル」または「入口開口」が部品に設けられているので、より厚い部品についてのみある限度まで可能であり、および／または不完全をもたらし得る。また、特に、蒸気をエネルギー担体として使用するとき、蒸気内に蓄えられたエネルギーの大部分が、粒子／粒子表面に供給される代わりに、型内で失われる可能性があるという不利があることが分かっている。一方で、これは、型が飽和温度まで加熱されるまで長い予加熱段階を必要とし得るとともに、他方で、冷却を遅らせる大量の熱エネルギーを型が蓄えてしまい得るので、融合された部品の安定化および冷却を遅らせ得る。したがって、この方法は、長引くとともに、とてもエネルギー効率が悪いものであり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１２２０６０９４号
【特許文献２】独国特許発明第１０２０１１１０８７４４号
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１３００２５１９号
【特許文献４】欧州特許出願公開第２８６２４６７号
【特許文献５】欧州特許出願公開第２８６５２８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の根底にある目的は、完成部品の品質にあまり大きく妥協することなく、厚さおよび充填密度が潜在的により大きい複雑な形状のプラスチック部品の製造を可能にするプラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造するための改善された方法を提供することである。さらに、製造の手間が低く抑えられるとともに冷却期間が短いものであり、さらに、この方法は、有害な物質または環境的に危険な物質を用いない一方で、できる限りエネルギー効率が良いものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、本発明の態様によって少なくとも一部解決される。
【００１０】
本発明の一態様によれば、プラスチック部品、特には、発泡材料の粒子を含む第１の材料を型に装填するステップと、型の装填中に、エネルギーを供給することによって粒子を予加熱するステップとを含むスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法が提供される。エネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態で供給される。
【００１１】
発泡材料の粒子は、本文献において「フォーム粒子（foam particle）」と呼ばれることもあり、したがって、製造されたプラスチック部品は、「粒子フォーム部品（particle foam component）」と呼ばれることもある。そのような発泡材料の粒子を指し得る他の用語は、例えば、「ビーズ」または「ペレット」を含む。
【００１２】
型の装填中にすでに粒子を予加熱するステップによって、型内の粒子に供給されなければならないエネルギーの量を減少させることができる。これによって、成形時間を減少させるのを助け、例えば型による過剰なエネルギー吸収を防ぐことによってエネルギーを節約し、成形部品の冷却および安定化も容易にすることができる。これらの効果は、エネルギーが少なくとも１つの電磁場によって供給されるという事実によってさらに促進され得る。すなわちエネルギーの供給は、例えば、エネルギーに満ちた蒸気の注入のような任意の種類の材料輸送にしばられない。型の装填中にすでに粒子を予加熱するステップは、例えば、所与の部品の製造に使用される異なるサブセットの粒子が異なる温度まで予加熱され得るときに、概して、製造方法のより微調節された制御を可能にするのに貢献することもできる。
【００１３】
装填するステップは、少なくとも１つのフィードラインを介して容器から型へ粒子を輸送することを含むことができる。
【００１４】
これは、例えば自動生産ラインにおける、製造方法の自動化を助けることができる。
【００１５】
粒子は、容器内および／またはフィードライン内の間に予加熱することができる。
【００１６】
容器内の粒子の予加熱は、それがわずかな手間しか必要としないものであり得るので有利であり得る。他方、フィードライン内の粒子の予加熱は、例えば、それが粒子が型に到達する時間までに予加熱がすでにひいてしまっていることを防ぐのを助け得るので、容器内の粒子の予加熱と比較して有利であり得る。もちろん、両方のオプションの組み合わせも可能である。例えば、容器内で、粒子は、ある量の「基本」予加熱を受け得る一方、フィードライン内で、正確な所望の量の予加熱が、粒子に与えられ得る。
【００１７】
粒子は、型を閉じる前に型内で予加熱することもできる。
【００１８】
型を閉じる前に型内で直接粒子を予加熱するステップは、例えば、予加熱の量の非常に精密な制御が望ましい場合、予加熱の付与と実際の部品の成形との間の時間を最小にすることができるので、有利であり得る。
【００１９】
少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに変えることも可能である。
【００２０】
少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに次第に増加させることもできる。
【００２１】
これらのオプションの利点は、以下、詳細な説明においてさらに説明される。
【００２２】
上記方法は、エネルギーを供給することによって粒子の表面を溶融するステップをさらに含むことができ、このエネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態でやはり供給することができる。
【００２３】
予加熱のために使用される電磁場のタイプ／性質は、粒子の表面を溶融するために使用される電磁場のタイプ／性質と異なることができる。
【００２４】
しかしながら、予加熱のために使用される電磁場のタイプ／性質は、粒子の表面を溶融するために使用される電磁場のタイプ／性質と同じであることも可能である。
【００２５】
これは、例えば、必要とされるのが１つの電磁場源のみであることから、製造に使用するための組立て構成を単純化することができる。
【００２６】
粒子の表面を溶融するために粒子にエネルギーを供給する１つまたは複数の電磁場を使用することによって、例えば成形剤または蒸気の導入のようなエネルギーの供給が何らかの種類の材料輸送にしばられないので、様々な厚さとともに複雑な幾何学的形状も有するプラスチック部品の製造を可能にすることができる。少なくとも１つの電磁場は、それが実質的に均一に粒子が装填された型を透過し、全ての粒子にほとんど一定の量のエネルギーを供給するように選ぶことができ、それによって均一かつ一定の粒子表面の溶融が、プラスチック部品全体にわたっておよび部品のあらゆる深さにおいて実現される。または、少なくとも１つの電磁場は、以下のより詳細に説明されるように、型内に配置された粒子へのエネルギーの供給が局所的に変化するように選ばれる。このようにして、粒子表面の溶融の性質および程度は、局所的に影響を受けることができる。特に、プラスチック部品の内部内の粒子表面の溶融は、プラスチック部品の表面における粒子表面の溶融から独立して制御することができる。
【００２７】
本明細書中に説明されるような粒子の予加熱と共に、製造された部品の特性および特徴をとても正確に調整および調節することができるように製造方法についてとても精密に制御することが可能であり得る。
【００２８】
以下には、製造プロセスを制御するいくつかの例示的なやり方が示されており、製造された部品の特性および／または製造方法自体に様々な製造パラメータ、例えばその継続時間またはエネルギー消費がどのように影響を及ぼし得るのか説明される。当業者が理解するように、これらのオプションは、互いに組み合わせることもできる。
【００２９】
例えば、成形用空洞内の粒子の密度は、粒子のエネルギー吸収、およびしたがって部分のエネルギー吸収に影響を与え得る。粒子の密度の増加は、加熱の改善をもたらすことができる。加熱の改善は、低い誘電損率を有する空気によるものである。したがって、溶融プロセスに伴われる空気を最小にすることにより電磁場によって供給されるエネルギーの吸収増加させ、したがって粒子の融合を改善する。
【００３０】
同じ理由から、より高い粒子の圧縮比またはより大きい割れ目の隙間を有する型によると、粒子の充填密度が増加することによりエネルギー吸収がより良くなるという結果にもなる。これは、充填密度の増加によって粒子表面の加熱の困難性が増すことになりサイクル時間が増加することが知られている従来技術により知られている蒸気箱成形を上回って特に有利であることが指し示されている。
【００３１】
明確の理由のために、各種のエネルギー供給は、応用内のそれ自体の電磁場と言語的に関連していることがこの点において明確に述べられている。「少なくとも１つの電磁場」について話すとき、したがって、これは、少なくとも１つのエネルギー源は、予加熱および／または融合のためにエネルギーを「その電磁場」の形態で供給する存在であることを意味し得る。しかしながら、複数のエネルギー源が使用されることも可能であり、または１つのエネルギー源が異なる周波数などを有する放射を発してもよく、それによってこれらの場合には、複数の電磁場が（言語的に）言及される。これらの場は、空間内の所与の点で重なって、それによって空間内のこの点で物理的な電磁場を形成する。
【００３２】
粒子は、ランダムに配置することができる。しかしながら、粒子もしくは粒子の少なくとも一部は、互いに対して配列することもでき、またはさもなければ型内に意図して配置することもできる。
【００３３】
例えば、粒子は、以下の材料、すなわち、発泡熱可塑性ポリウレタン（ｅＴＰＵ）、発泡ポリアミド（ｅＰＡ）、発泡ポリエーテルブロックアミド（ｅＰＥＢＡ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、および熱可塑性ポリエステルエーテルエラストマー（ＴＰＥＥ）のうち１つまたは複数を含み得る。
【００３４】
発泡粒子を作製するために使用される他の考えられるポリマーは、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、およびポリオレフィンのうち少なくとも１つから選択することができる。ポリアミドは、ホモポリアミド、コポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、およびポリフタルアミドのうち少なくとも１つであり得る。ポリエーテルケトンは、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）のうち少なくとも１つであり得る。ポリオレフィンは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィンコブロックポリマー（ＯＢＣ）、ポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）、ポリエチレンコビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリブテン（ＰＢ）、およびポリイソブチレン（ＰＩＢ）のうち少なくとも１つであり得る。発泡ポリマー材料は、適切な鎖延長剤を含み得る。
【００３５】
また、ポリマーは、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、および熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）のうち少なくとも１つから選択することができる。一例では、ポリマーはポリブチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含み、鎖延長剤は、エポキシ基含有ポリマー材料、ピロメリト酸二無水物、スチレン無水マレイン酸、またはこれらの１つまたは複数の組み合わせ、特に反応可能なエポキシ基を含有するスチレンアクリル酸塩コポリマーから選択される少なくとも１つを含む。
【００３６】
さらに、ポリマーは、ポリアミド（ＰＡ）またはポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）を含むことができ、そして、鎖延長剤は、エポキシ基含有ポリマー材料、ピロメリト酸二無水物、スチレン無水マレイン酸、またはこれらの１つまたは複数の組み合わせ、特に反応可能なエポキシ基を含有するスチレンアクリル酸塩コポリマーから選択される少なくとも１つを含むことができる。また、ポリマーは、熱可塑性ポリエステルエーテルエラストマー（ＴＰＥＥ）を含むことができ、そして、鎖延長剤は、エポキシ基含有ポリマー材料、ピロメリト酸二無水物、スチレン無水マレイン酸、またはこれらの１つまたは複数の組み合わせ、特に反応可能なエポキシ基を含有するスチレンアクリル酸塩コポリマーから選択される少なくとも１つを含むことができる。
【００３７】
一般に、電磁（ＲＦ）放射を十分な程度まで吸収し、すなわち比較的高い誘電損率を有する任意のポリマー材料、例えば、半結晶性ポリマーが使用することができ、それによってさらなる熱伝達媒体は必要とされないようになっている。なお、ｅＰＰ（発泡ポリプロピレン）またはｅＰＳ（発泡ポリスチレン）などの一部の材料については、さらなる熱伝達媒体が必要であり得る。また、一般に、誘電損率を増大させるために１つまたは複数の添加剤をポリマー材料に組み込むことも可能である。
【００３８】
上述した材料のうち１つまたは複数からの粒子を含むプラスチック部品は、とても良好な緩衝特性および良好な弾力性ならびにエネルギー利得によってずば抜けており、同時にそれらは、とても軽量で提供することができる。それらの特性は、大体において温度に依存しないものでもあり得る。したがって、型内で異なる発泡粒子の混合物（または領域）を用いて、次いでこれは本明細書中に説明される方法を用いて部品に形成することができることが有利であり得る。
【００３９】
粒子は、少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収材を含み、このエネルギー吸収材は、粒子の予加熱および／または粒子の表面の溶融に貢献するようになっていることがさらに可能である。
【００４０】
エネルギー吸収材は、単位時間当たり粒子が電磁場から吸収するエネルギーの量を増大させるという目的に役立ち得る。
【００４１】
これによって、プラスチック部品の製造を加速させ、それをよりエネルギー効率が良いものにさせることができる。以下にさらに詳細に説明されるように、エネルギー吸収材は、吸収されたエネルギーの量、したがって粒子が予加熱されおよび／または粒子表面が互いに融合される程度に局所的に影響を与えるように使用することもできる。
【００４２】
それが粒子の表面に単に分配される場合、エネルギー吸収材を使用することにより、粒子がそれらの表面だけで予加熱されるおよび／または互いに融合される一方、電磁場はそこにエネルギーを顕著にもたらすことなく粒子の内部を透過し、それによってセル構造、およびしたがって粒子の弾性特性は、それらの内部において実質的に変わらないままであり得るという利点をさらに有することができる。
【００４３】
この点において、「実質的に変わらない」は、例えば、エネルギーを供給する前後で部品の用途に関連した物理的な特性に顕著な違いがないことを意味し得る。
【００４４】
粒子は、型の装填前にエネルギー吸収材が与えられてもよい。
【００４５】
型の中に装填される前に、粒子は、例えば、保管容器内のエネルギー吸収材の中に蓄えることができ、および／またはエネルギー吸収材などで混合され、被覆され、浸漬され、または含浸され得る。エネルギー吸収材は、例えば、型に粒子を装填するために使用されるフィードライン内の粒子に加えることができる。これは、型の装填中に粒子当たりのエネルギー吸収材の量を調整および変更することができるようにエネルギー吸収材の投与追加を可能にすることができる。
【００４６】
エネルギー吸収材は、例えば、水を含むことができる。
【００４７】
特に水は、安価であり、環境にやさしく、取扱い容易であるとともに、水が例えば粒子の表面またはセル構造または外観に望まれない形で影響を与え得る粒子との望ましくない化学反応に入らない、というさらなる利点を有する。
【００４８】
エネルギー吸収材は、金属を含むことも可能である。
【００４９】
金属は、例えば金属粉末の形態において、金属が少なくとも１つの電磁場から特に大量のエネルギーを吸収することができるとともに、同時に取扱いおよび投与が容易であるので有利であり得る。また、金属は、必要であれば、例えばプラスチック部品に金属性光沢を与えるために、プラスチック部品の外観に影響を与えるという目的にも役立ち得る。
【００５０】
エネルギーは、例えば、マイクロ波の範囲内の放射、すなわち３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内の周波数を有する放射の形態で供給することができる。
【００５１】
マイクロ波発生器は、市販であり、わりあいに少ない手間で発明の方法を実施する製造デバイスに実装することができる。さらに、適切なデバイスによって、方法のエネルギー効率が増加するように、発泡材料の粒子が装填される型の空洞にまたはフィードラインまたは保管容器にマイクロ波放射を実質的に集中させることも可能であり得る。さらに、マイクロ波放射の強度および周波数は、それぞれの要求に容易に変更および適合することができる。
【００５２】
エネルギーは、高周波範囲内の放射、すなわち３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する放射の形態で供給することもできる。
【００５３】
高周波発生器も市販のものであり、製造デバイス内に容易に実装することができる。また、高周波放射も、製造デバイスのそれぞれの部分に集中させることができ、その強度および周波数は、要求に適合することができる。
【００５４】
エネルギーは、上述した周波数範囲とは異なる周波数範囲内の放射の形態で供給されることがさらに可能である。
【００５５】
特定の一例として、エネルギーは、赤外線（ＩＲ）放射の形態で供給することができる。紫外線（ＵＶ）放射の使用も考えられ得る。
【００５６】
エネルギーが電磁誘導によって供給されることがさらに可能である。
【００５７】
電磁誘導は、磁束の時間的変化による電場の生成を説明する。したがって、電磁誘導の場合も、エネルギーは、時間的に変化する電磁場の形態で供給される。電磁誘導は、粒子またはそれらの表面が一定の導電性を有する材料を含む、または一定の導電性を有する材料で被覆される場合、特に、粒子を予加熱するおよび／または粒子表面を融合するために使用することができる。そして、電磁誘導によって生成される電場は、粒子または粒子表面を加熱する本材料内の電流を生成することができる。これは、選択的で局所的に集中されるエネルギーの供給を可能にすることができる。したがって、粒子の表面における粒子の予加熱および／または粒子の融合の程度は、プラスチック部品の内部内に配置される粒子についてやはり影響を受けるとともにとても正確に制御され得る。
【００５８】
マイクロ波の範囲内の放射、高周波範囲内の放射、または電磁誘導の使用がより有利であるかは、例えば、どの材料から型が作製されるかという問題に依存し得る。例えば、それは、型が考えられる最小量のエネルギーを使用された電磁場から吸収するオプションを選ぶ場合に好ましいものとなり得る。もちろん、上述したオプションの組み合わせが使用されることも可能である。
【００５９】
上記の場合、すなわち、放射によってエネルギーを供給する場合または電磁誘導によってエネルギーを供給する場合のいずれでも、部品は、蒸気箱成形と比べて、さらなる水を実質的に含まない。これは、製造された部品がさらなる処理ステップに直ちに渡されることを可能にする。例えば、（例えば、一般にソールまたはスポーツアパレルの）組立てに関するさらなる製造ステップ、および／または甲革への取り付けステップは、部品の製造のすぐ後にくることができる（例えば、さらなる製造ステップは、赤外線溶結および／またはＲＦフュージングを伴うことができる）。
【００６０】
したがって、本明細書中に説明されるように製造のプロセスは、カスタマイズされた靴などのスポーツアパレルを製造することに有利である。詳細には、本明細書中に説明されるように、スポーツアパレルは、適切な製造する方法を用いて店内で製造することができる。スポーツアパレルのカスタマイズされた製造のプロセスは、出願人の欧州特許出願公開第２８６２４６７号明細書および欧州特許出願公開第２８６５２８９号明細書にさらに詳細に説明されている。
【００６１】
より多くのエネルギーが型の第２の部分領域内よりも型の第１の部分領域内の粒子に供給されることがさらに可能である。これは、型を閉じる前の型内の粒子の予加熱と粒子表面の溶融との両方に提供することができる。
【００６２】
このようにして、異なる部分領域が、プラスチック部品内に生成され得、これは、それらのそれぞれの厚さ、剛性、通気性、可撓性、弾力性、感触、外観が異なる、または他の特徴に関して異なっており、潜在的に同じ基材が使用され得、これは製造を助ける可能性がある。
【００６３】
この文献では、粒子に供給されるエネルギーの量は、電磁場から粒子によって実際に吸収されるエネルギーの量を示すことが好ましい。
【００６４】
例えば、エネルギーは、第１の周波数を有する電磁場を用いて型の第１の部分領域内の粒子へ供給されるとともに、第２の周波数を有する電磁場を用いて型の第２の部分領域内の粒子へ供給され、第２の周波数は、第１の周波数とは異なる、ことが可能である。
【００６５】
エネルギーは、例えば、型の第２の部分領域内よりも高い周波数を用いる電磁放射を用いて型の第１の部分領域内の粒子に供給することができる。本明細書では、異なっている周波数を用いる両方の種類の放射は、例えば、単一の放射源から生じることができ、または２つの周波数のうち１つを有する放射をそれぞれ発する別々の放射源が使用されてもよい。３つ以上の異なる周波数を有する複数種類の放射への一般化も可能である。
【００６６】
放射（または異なる種類の放射）の強度は、型の異なる領域内で局所的に変化し、このようにして、粒子表面の予加熱および／または融合の程度は、影響を受け得ることもさらに可能である。
【００６７】
他方、様々な部品厚さ（中底の靴製造において、様々な部品厚さは、壁厚と呼ばれることがある）を有する部分へ一貫したエネルギーの適用を可能にするために、ツール厚さ（tool thickness）は、変えられることが可能である。例えば、より高い密度の材料は、より早く加熱することができ、したがってツールは、低い密度のエリアのエネルギー吸収とのバランスをとるために、より多くのエネルギーを吸収するように局所的に調整することができる。これは、変化する電磁場を印加するよりも一定の電磁場を印加する方が容易であるので、有利であり得る。したがって、材料の密度を変えることによって、部品の特性は、電磁場を変化させること（例えば、周波数における変化）によるよりも単純な形で影響を受け得る。
【００６８】
粒子当たりのエネルギー吸収材の平均量は、型内で変化することがさらに可能である。
【００６９】
これは、粒子に供給されるエネルギーの量（すなわち粒子によって実際に吸収されるエネルギーの量）に局所的に影響を与えるように電磁場の特性を変化させるという上述したオプションに対して相補的である可能性をもたらす。例えば、型を装填する前に、ある量の粒子が、異なる量のエネルギー吸収材と事前に混合され、次いで所望の程度の予加熱および／または溶融に従って様々な混合物が型の異なる部分領域内に配置されることも可能である。または、エネルギー吸収材は、型に装填される粒子のエネルギー吸収材の内容が変更され得るように、型の装填中に例えばフィードライン内で投与のやり方で粒子に加えられてもよい。
【００７０】
型には、少なくとも１つの電磁場によって実質的に変わらないままである第２の材料がさらに装填され得る。
【００７１】
例えば、これは、電磁場が顕著な程度まで材料によって吸収されることなく透過する材料とすることができる。詳細には、第２の材料は、エネルギー吸収材がないものであり得る。「実質的に変わらない」は、第２の材料が溶けないまたは溶け始めないまたはより柔らかくまたはより固くなることを意味し得る。用語「実質的に変わらない」の意味に関するさらなる説明は、すでに上に記載されており、これらの説明もここで当てはまる。
【００７２】
第２の材料は、例えば、発泡材料の粒子、特にｅＴＰＵ、ｅＰＡ、ｅＰＥＢＡ、ＰＬＡ、ＰＥＢＡ、ＰＥＴ、ＰＢＴおよび／またはＴＰＥＥの粒子を含むこともできる。他の例は上述されている。
【００７３】
したがって、発明の製造方法は、プラスチック部品がこれらの領域などにおいてより低い剛性を備えるがより高い通気性を備えることができるように、例えば、強く融合されているおよび／またはより堅いおよび／または空気を通さない部分領域、ならびに粒子の緩い集合体を含む部分領域を備える単一の基材からプラスチック部品を製造することを可能にすることができる。
【００７４】
製造方法は、溶融後に粒子フォーム部品を安定化させるステップを伴うこともできる。これは、部品が所望の部分形状を維持するように、溶融後にツール内で部品を維持することによってなされ得る。型内の材料の体積が大きくなるにつれて、部品を安定化させることがより有益になる。安定化ステップは、部品が冷える速度、したがって安定化される速度の制御を可能にする手段（例えば、冷却チャネルまたは冷却リブ）を含むこともできる。
【００７５】
製造方法は、粒子フォーム上に表皮を形成するようにフォイルを用いるさらなるステップを含むこともできる。フォイルは、外部のフォーム粒子と融合され得る。一例では、これは、ＴＰＵとすることができるが、極性の観点で最も敏感であるＰＶＣなどのボンディングのための高度の極性を示す他の材料が使用されてもよい。
【００７６】
第２の材料の粒子は、ランダムに配置することができる。あるいは、粒子もしくは第２の材料の粒子の少なくとも一部は、互いに対して配列することができ、さもなければ型内に意図して配置することができる。
【００７７】
第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と第１の材料および型によって吸収されるエネルギーの総量の比は、１．０〜０．２の範囲内にあることができ、またはそれは１．０〜０．５の範囲内にあることができ、あるいはそれは１．０〜０．８の範囲内にもあることができる。
【００７８】
第２の材料（および潜在的にさらなる材料も）が型に装填される場合、上記の範囲は、第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と型内の全材料によって吸収されるエネルギーと型によって吸収されるエネルギーの総量との比に当てはまり得る。
【００７９】
すでに何度も述べたように、本発明の製造方法は、粒子の予加熱および／または粒子表面の溶融のためにエネルギーが必要とされる領域にエネルギーを選択的に供給することを可能にすることができる。特に閉じられた型内の粒子表面の溶融に関しては、電磁場から取るに足らない量のエネルギーしか型に吸収させないように型に使用される材料の適切な選択によって可能であり得る。１つには、これによって、製造方法をよりエネルギー効率の良いものにさせる。それは、型が顕著に加熱するのを防ぐのを助けることもでき、これは、冷却プロセスをかなり短くさせることができる。型の予加熱は、回避することもできる。粒子を用いた第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と型内の全材料と型自体によって吸収されるエネルギーの総量との上述した比は、現実的であることが分かっている。
【００８０】
しかしながら、スポーツ用品を製造する方法は、型の壁の少なくとも一部で加熱または予加熱するステップを含むこともできる。これは、粒子の予加熱自体に貢献することもできる。このようにして、表面の品質を改善することができるとともに、型表面まで粒子のより良い充填を実現することができる。これを実現する考えられるやり方の１つは、型表面の材料よりも高い誘電損を有する型表面に材料を施すことによって実現することができ、そして一部の放射を吸収し、したがって材料を溶かすことなく加熱する。この製造ステップを実現する別の方法は、ツールの周りに／ツールを通じて流体を通すことによって型の加熱を可能にするために、ツール（例えば、より複雑なチャネルを可能にするとともに型表面に近いチャネルも可能にするレーザ焼結式ツール）を使用することでもあり得る。流体は、低い誘電損率を有するべきである。一般に、部品の溶融温度を上回る加熱は、部品の壁の溶融をもたらし、これは望ましいものではない。材料のガラス転移温度の近く、その温度、またはそれを超える温度に型を加熱するときには、この値を超えるとポリマーにおいて材料の誘電吸収が激変するので、注意が払われるべきであることに留意されたいとともに、すなわち吸収の増加は、加熱はこの温度を超えると急速に増加することを意味する。したがって、場合によっては、材料のガラス転移温度の近く、その温度、またはそれを超える温度に型を加熱することは、避けられるべきである。
【００８１】
複雑なチャネルおよび／または型表面に近いチャネルに関するレーザ焼結式ツールは、チャネルは、チャネルに冷却用流体を通過させることによってツールの急速な冷却を可能にすることができるという点でやはり有益であり得ることも言及される。ツールは、冷却を助けるために、冷却リブを備えることもできる。
【００８２】
当業界で知られている任意の型の製造方法は、本明細書中に記載された方法に使用するための型を構成するために使用することができる。
【００８３】
例えば、型は、全体または一部にエポキシ樹脂を含むことができる。他の型材料が、上記製造方法を共に使用されることもできる。例えば、この製造方法は、ＰＴＦＥ、ＰＥ、ＰＥＥＫ、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、または電磁場印加中に構造的に安定である他の材料の型を用意することを伴うことができる。そのような構造的に安定な材料を用意することは、粒子の表面を融合するステップを伴うことができる。
【００８４】
エポキシ樹脂を使用することによって、複雑な三次元幾何学的形状を有する型の製造を助けることもできる。さらに、エポキシ樹脂は、例えば、型または型の一部の加熱を回避または減少させることができるように非電導性で与えられ得る。エポキシ樹脂から作製された型または型の一部は、電磁放射に対しても基本的に非吸収で与えられ得る。しかしながら、上述したように、いくつかの状況では、型の少なくとも一部を加熱するさらなるステップは、有利であり得る。
【００８５】
本発明のさらなる態様は、スポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法であって、（ａ）所定の量だけ装填位置に型を開くステップと、（ｂ）型は少なくとも２つの型部分を備え、ステップ（ａ）で型が開かれる量が利用可能な型の装填容積に影響を与えるステップと、（ｃ）ステップ（ａ）の型を開くステップによって作られた装填容積の中に発泡材料の粒子を含む第１の材料を装填するステップと、（ｄ）型を閉鎖位置に閉じるステップと、（ｅ）少なくとも１つの電磁場の形態でエネルギーを少なくとも供給することによって粒子の表面を融合するステップとを含む、方法によって与えられる。
【００８６】
型は、２つの部分を備えることができるが、型は、３つ以上の部分を備えることもできる。例えば、３つ以上の部分を有することは、型に装填すること、または完成部品を型から取り出すことを容易にすることができる。
【００８７】
例えば、２つの型部分を有する型の場合には、２つの型部分は、型の装填位置で２つの型部分の間に隙間または割れ目を与えることができる。したがって、型の装填位置は、（型部分の個数に関わりなく）型の「割れ目の隙間の位置」とも呼ばれ得る。割れ目を通じて、第１の材料は、型を開くことによって型部分間に作られた装填容積に装填することができる。
【００８８】
利用可能な装填容積は、第１の材料で完全に満たすことができる。しかしながら、利用可能な装填容積が、次いでさらなる材料によっていっぱいに満たすために、または単に空隙を部分的に残すために、第１の材料で完全に満たされないことも可能である。装填は、さらなる圧力なしで（例えば、大気圧下で）実行することができ、または第１の材料は、（例えば、大気圧より上の）圧力下で型に装填することができる。装填は、例えば、空気または液体の流れを使用することによって容易にすることができる。
【００８９】
個々の型部分間の隙間または割れ目を通じた型の装填は、「割れ目の隙間の装填」と呼ばれ得る。したがって、本発明の本態様は、「割れ目の隙間方法」とも呼ばれ得る。
【００９０】
述べられたように、ステップ（ａ）において装填位置で型が開かれる所定の量、およびしたがって割れ目の高さは、ステップ（ｃ）において第１の材料（および潜在的にさらなる材料）が装填され得る利用可能な装填容積に影響を与える。もちろん、利用可能な装填容積に影響を与えるさらなる要因は、型の全般的なサイズ、すなわち製造される部品のサイズ（例えば、この方法が靴のソールまたは靴のソールの一部を製造するのに使用される場合、靴のサイズ）である。利用可能な装填容積は、ステップ（ｄ）中に型が閉鎖すると第１の材料、および詳細には発泡材料の粒子が受ける圧縮量に影響を及ぼし得る（例えば、利用可能な装填容積が第１の材料で完全に満たされるとともに、型の閉鎖位置が常に同じであると仮定すると、そうでなければ、閉鎖位置の充填の高さおよび特定の構成は、やはり圧縮量に影響を与え得る）。
【００９１】
粒子の表面を溶融するためのエネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態で供給することができる。しかしながら、例えば（加圧された）蒸気を用いてエネルギーを供給する他の形態は、粒子の表面の融合に貢献することもできる。本明細書全体にわたって説明されるエネルギーを供給するのに使用される電磁場の詳細および特徴は、これらの詳細および特徴が異なる態様の文脈で説明される場合も、本発明の本態様にも当てはまり得ることが述べられている。したがって、それらは、簡潔にするためにここでは繰り返されない。
【００９２】
型の装填（または割れ目（隙間））位置において、型部分は、型の異なるエリアにおいて、型の閉鎖位置と比較して、様々な距離で離間され得、それによって型を閉じるステップ（ｄ）の最中、型部分は、異なるエリアにおいて異なる距離にわたって共に移動させられる。
【００９３】
例えば、型部分のうち少なくとも１つは、いくつかの個々の小部分を含むことができ、型の装填位置における型部分間の距離は、型の異なるエリアにおいて型部分間で様々な距離を得るために、小部分ごとに個々に調整することができる。
【００９４】
型を閉じるステップ（ｄ）の最中、型部分のうち少なくとも１つは、偏心で配置された旋回軸周りに枢動させられることも可能である。
【００９５】
型を閉じるステップ（ｄ）の最中、粒子は、型の異なるエリアにおいて異なったように圧縮され得る。例えば、個々の小部分を有する型部分、または偏心で配置された旋回軸周りに枢動させられる型部分は、型を閉じると、型の異なるエリアにおいて異なる程度の圧縮をもたらし得る。
【００９６】
ステップ（ａ）において型が開かれる所定の量は、緩衝要素の機械的特性に影響を与え得る。そのような機械的特性には、例えば、緩衝要素の剛性、密度、および／または弾力性が含まれ得る。例えば、より大きい割れ目の高さは、より大きい利用可能な装填容積をもたらすことができ、より多くの材料が型の中に装填されることをもたらすことができ、したがって型を閉じると装填された材料の圧縮がより大きくなる。これは、例えば、製造された緩衝要素のより高い密度およびより高い剛性をもたらし得る。
【００９７】
機械的特性に影響を与え得る他の要因には、例えば、型の中に装填される第１の材料の材料組成、（例えば、大気以上の）装填圧力、粒子表面の融合のために供給されるエネルギーの量および種類、融合の継続期間などが含まれる。
【００９８】
このように製造された緩衝要素は、例えば、靴のソールまたは靴のソールの一部、例えば中底であり得る。
【００９９】
この「割れ目の隙間方法」のさらなる詳細、オプション、および利点は、以下詳細な説明にさらに説明される。
【０１００】
緩衝要素を製造する「割れ目の隙間方法」は、上述されるおよびさらに後述される本発明の他の態様と組み合わせることもできるが、本発明の様々な態様が個々に実施されることも可能であることについても強調する。
【０１０１】
本発明のさらなる態様は、発明の方法の一実施形態を用いて製造されるプラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素（例えば、靴のソールまたは靴のソールの一部）によって与えられる。
【０１０２】
本発明のさらなる態様は、そのような緩衝要素を有する靴、特にスポーツ靴に関する。この靴は、例えば、ランニングシューズであり得る。
【０１０３】
そのようなプラスチック部品を製造する発明の製造方法を使用することによって、製造されたプラスチック部品の特性は、製造デバイスの複雑な構成を必要とすることなく、選択的および局所的に影響を与えることができる。また、この製造は、エネルギー効率がよく、環境にやさしいものであり得るとともに、わりあいに少ない時間で完了することができる。したがって、発明の製造方法は、大量生産、例えば発明の方法を使用して製造されるソールまたはソールの一部を有する靴の製造に用いるのに適切であり得る。また、この方法は、かなりの程度まで自動化することができ、様々な種類のプラスチック部品が、例えば周波数、強度、放射の継続時間、焦点合わせ、および他の電磁場の特性をプラスチック部品ごとのそれぞれの要求に適合させることによって単一の製造デバイスを用いて製造することができる。
【０１０４】
本発明は、以下の実施形態を含む。
【０１０５】
［１］  プラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法（１００）であって、
ａ．発泡材料の粒子（１２０）を含む第１の材料を型（１１０）に装填するステップと、
ｂ．型の装填中に、エネルギーを供給することによって粒子（１２０）を予加熱するステップと
を含み、
ｃ．エネルギーは、少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）の形態で供給される、方法（１００）。
【０１０６】
［２］  装填するステップは、少なくとも１つのフィードライン（１１８）を介して容器から型へ粒子（１２０）を輸送することを含む、［１］に記載の方法（１００）。
【０１０７】
［３］  粒子（１２０）は、容器内および／またはフィードライン（１１８）内の間に予加熱される、［１］または［２］に記載の方法（１００）。
【０１０８】
［４］  粒子（１２０）は、型（１１０）を閉じる前に型（１１０）内で予加熱される、［１］から［３］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１０９】
［５］  少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに変える、［１］から［４］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１０】
［６］  少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）によって供給されるエネルギーを時間の経過とともに次第に増加させる、［１］から［５］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１１】
［７］  エネルギーを供給することによって、特に少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）の形態でエネルギーを供給することによって、粒子（１２０）の表面を溶融するステップをさらに含む、［１］から［６］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１２】
［８］  予加熱のために使用される電磁場のタイプは、粒子（１２０）の表面を溶融するために使用される電磁場のタイプと異なる、［７］に記載の方法（１００）。
【０１１３】
［９］  粒子（１２０）は、以下の材料、すなわち、発泡熱可塑性ポリウレタン、ｅＴＰＵ；発泡ポリアミド、ｅＰＡ；発泡ポリエーテルブロックアミド；ｅＰＥＢＡ；ポリラクチド、ＰＬＡ；ポリエーテルブロックアミド、ＰＥＢＡ；ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ；ポリブチレンテレフタレート、ＰＢＴ；熱可塑性ポリエステルエーテルエラストマー、ＴＰＥＥのうち１つまたは複数を含む、［１］から［８］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１４】
［１０］  粒子（１２０）は、少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）によって供給されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収材をさらに含み、このエネルギー吸収材は、粒子（１２０）の表面の溶融に貢献するようになっている、［１］から［９］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１５】
［１１］  粒子（１２０）は、型（１１０）の装填前にエネルギー吸収材が与えられる、［１０］に記載の方法（１００）。
【０１１６】
［１２］  エネルギー吸収材は水を含む、［１０］または［１１］に記載の方法（１００）。
【０１１７】
［１３］  エネルギー吸収材は金属を含む、［１０］から［１２］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１８】
［１４］  エネルギーは、マイクロ波の範囲内、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの放射（１３０；１３５）の形態で供給される、［１］から［１３］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１１９】
［１５］  エネルギーは、電磁誘導（１４０）によって供給される、［１］から［１４］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１２０】
［１６］  より多くのエネルギーは、型（１１０）の第２の部分領域（１５５）内よりも型（１１０）の第１の部分領域（１５０）内の粒子（１２０）に供給される、［７］から［１５］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１２１】
［１７］  エネルギーは、第１の周波数（ｆ１）を有する電磁場（１３０）を用いて型（１１０）の第１の部分領域（１５０）内の粒子（１２０）へ供給されるとともに、第２の周波数（ｆ２）を有する電磁場（１３５）を用いて型（１１０）の第２の部分領域（１５５）内の粒子へ供給され、第２の周波数（ｆ２）は、第１の周波数（ｆ１）とは異なる、［７］から［１６］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１２２】
［１８］  粒子（１２０）当たりのエネルギー吸収材の平均量は、型（１１０）内で変化する、［１０］から［１７］のいずれか一つに記載の方法（１００）。
【０１２３】
［１９］  型（１１０）には、少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）によって実質的に変わらないままである第２の材料（１６０；１６５）がさらに装填される、［１］から［１８］のいずれかに記載の方法（１００）。
【０１２４】
［２０］  第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と第１の材料および型（１１０）によって吸収されるエネルギーの総量の比は、１．０〜０．２の範囲内にあり、好ましくは１．０〜０．５の範囲内にあり、特に好ましくは１．０〜０．８の範囲内にある、［７］から［１９］のいずれか一つに記載の方法（１００）。
【０１２５】
［２１］  スポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法であって、
ａ．所定の量だけ装填位置に型（１１０）を開くステップと、
ｂ．型（１１０）は少なくとも２つの型部分（１１２；１１３）を備え、ステップａ．で型が開かれる量が型（１１０）の利用可能な装填容積に影響を与えるステップと、
ｃ．ステップａ．の型（１１０）を開くステップによって作られた装填容積の中に発泡材料の粒子（１２０）を含む第１の材料を装填するステップと、
ｄ．型（１１０）を閉鎖位置に閉じるステップと、
ｅ．少なくとも１つの電磁場（１３０；１３５；１４０）の形態でエネルギーを少なくとも供給することによって粒子（１２０）の表面を融合するステップと
を含む、方法。
【０１２６】
［２２］  型（１１０）の装填位置において、型部分（１１２；１１３）は、型（１１０）の異なるエリアにおいて、型（１１０）の閉鎖位置と比較して、様々な距離で離間され、それによって型（１１０）を閉じるステップｄ．の最中、型部分（１１２；１１３）は、異なるエリアにおいて異なる距離にわたって共に移動させられる、［２１］に記載の方法。
【０１２７】
［２３］  型部分（１１２；１１３）のうち少なくとも１つは、いくつかの個々の小部分を含み、型（１１０）の装填位置における型部分（１１２；１１３）間の距離は、異なるエリアにおいて様々な距離を得るために、小部分ごとに個々に調整することができる、［２２］に記載の方法。
【０１２８】
［２４］  型（１１０）を閉じるステップｄ．の最中、型部分（１１２；１１３）のうち少なくとも１つは、偏心で配置された旋回軸周りに枢動させられる、［２１］から［２３］のいずれかに記載の方法。
【０１２９】
［２５］  型（１１０）を閉じるステップｄ．の最中、粒子（１２０）は、型（１１０）の異なるエリアにおいて異なったように圧縮される、［２１］から［２４］のいずれかに記載の方法。
【０１３０】
［２６］  ステップａ．において型（１１０）が開かれる所定の量は、緩衝要素の機械的特性に影響を与える、［２１］から［２５］のいずれかに記載の方法。
【０１３１】
［２７］  緩衝要素は、靴のソールまたは靴のソールの一部である、［２１］から［２６］のいずれかに記載の方法。
【０１３２】
［２８］  ［１］から［２０］のいずれか一つに記載の方法と組み合わされる、［２１］から［２７］のいずれかに記載の方法。
【０１３３】
［２９］  ［１］から［２８］のいずれかに記載の方法（１００）を用いて製造されるプラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素。
【０１３４】
［３０］  ［２９］に記載の緩衝要素を有する靴、特にスポーツ靴。
【０１３５】
本発明の考えられる実施形態は、以下の図面を参照して以下の説明の中でさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１ａ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｂ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｃ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｄ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｅ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｆ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｇ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｈ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図１ｉ】発明の製造方法の実施形態の概略図である。
【図２ａ】例示的な製造方法により製造されるプラスチック部品の例を示す図である。
【図２ｂ】例示的な製造方法により製造されるプラスチック部品の例を示す図である。
【図２ｃ】例示的な製造方法により製造されるプラスチック部品の例を示す図である。
【図３】粒子フォーム部品を製造するための機器の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３７】
発明の方法の考えられる実施形態は、スポーツアパレル用の緩衝要素、特に靴用のソールに主に関連して以下の詳細な説明に記載されている。しかしながら、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを強調する。それとは反対に、それは、自動車産業用のプラスチック部品、例えば、バンパー、泥よけ、パネル要素、シートシェル、またはアームレストの製造、航空機産業および航空宇宙産業向けのプラスチック部品、包装産業向けのプラスチック部品、スポーツ用具向けのプラスチック部品などに使用することもできる。
【０１３８】
以下において、本発明の実施形態のみが、より詳細に説明され得ることについての言及がさらになされる。しかしながら、これらの特定の実施形態を参照して説明されるオプションの方法ステップおよび考えられる修正形態は、本発明の範囲内で異なるやり方で修正または互いに組み合わされることも可能であり、この方法の個々のステップまたはオプションの特徴は、これらが必ずしも必要でないと思われる場合には省略することもできるということを当業者は理解されよう。したがって、冗長を避けるために、以下の詳細な説明にも当てはまる前述の部分中の説明の参照がなされる。
【０１３９】
図１ａ〜図１ｉは、プラスチック部品を製造するための発明の方法１００の各実施形態を示す。これらは、概略図であり、図１ａ〜図１ｉに示された比率は、方法１００の現実の応用における実際の比率に必ずしも適合する必要はないようになっている。むしろ、図１ａ〜図１ｉは、方法１００の潜在的な設計オプションおよび修正例、ならびに所与の一組の要求に従って方法１００を適合させる様々な可能性を含む本発明の範囲を当業者に示すという目的に役立つ。
【０１４０】
方法１００は、図１ａに示されるように本明細書中で「フォーム粒子」とも呼ばれる発泡材料の粒子１２０を含む第１の材料を型１１０に装填するステップを含む。
【０１４１】
型１１０の装填の最中、方法１００は、エネルギーを供給することによって粒子１２０を予加熱するステップを含むこともでき、エネルギーは、少なくとも１つの電磁場１３０、１３５、１４０の形態で供給される（以下これらの場ｓをより詳述する）。
【０１４２】
予加熱するステップに関係するオプションおよび特徴は、すでに詳細に上述されており、したがって、簡潔のためにここで全ては繰り返されない。いくつかのさらなる詳細および利点を以下さらに説明する。粒子１２０のエネルギー吸収特性が粒子表面の融合の文脈において以下に説明されるときはいつでも、物理的に可能である場合、同じ考えが、粒子１２０の予加熱にも当てはまり得ることも言及される。
【０１４３】
しかしながら、重要なことには、以下に説明されるような部品の製造は、原理では、予加熱するステップなしで実行することもできることを強調する。すなわち、ある種の共同の利点（例えば、１つ例を挙げるとすると、サイクル時間の減少）は、粒子１２０の予加熱を伴うこれらの態様を組み合わせることによって実現することができるが、型１１０または粒子表面の融合に関連して以下に説明される特徴および詳細は、例えば、粒子１２０を予加熱することなしで実施することもできるという独立した態様とみなされるべきである。
【０１４４】
型１１０は、例えば、互いに対して移動可能であり得る２つ以上の型部分１１２、１１３を備えることができる。型１１０は、製造されることになるプラスチック部品に対応する形状を有する空洞１１５を含む。
【０１４５】
型１１０または型部分１１２、１１３は、例えば、エポキシ樹脂を含むことができる。型１１０または型部分１１２、１１３を製造するためにエポキシ樹脂を使用することは、とても複雑な三次元の幾何学的形状を有する空洞１１５を備えた型１１０を用意することを可能にすることができる。したがって、複雑な形状のプラスチック部品も、本発明の製造方法１００を用いて製造することができる。しかしながら、また他の型材料も、方法１００と共に使用することもできる。例えば、方法１００は、電磁場の印加中に構造的に安定であるＰＴＦＥ、ＰＥ、ＰＥＥＫ、または他の材料の型１１０を用意するステップを含むことができる。
【０１４６】
型１１０または型部分１１２、１１３の表面材料は、それがフォーム粒子１２０（すなわち発泡材料の粒子１２０）の損率と同様の損率を有するように選択することができる。そのような適切な材料の一例は、エポキシ樹脂である。粒子１２０の損率と同様の損率を有する材料を有する型１１０または型部分１１２、１１３の表面を用意することによって、粒子１２０と成形用空洞１１５を囲む型１１０の壁との両方をほぼ均一に加熱することをもたらすことができ、それによってより良い部品の表面融合を得ることができる。型１１０の表面は、例えば、被覆プロセスによりまたは当業界で知られている別のやり方で適切な表面材料の適用により変えることができる。
【０１４７】
また、型部分１１２、１１３は、コンデンサの板（図示せず）を備えることができる。コンデンサの板は、型部分１１２、１１３の内壁に（すなわち成形用空洞１１５に面する部分１１２、１１３の側面に）配置することができる。別の例では、型部分１１２、１１３の少なくとも一部は、コンデンサの板で作製することができる。
【０１４８】
より一般的には、型部分１１２、１１３は、層状構造を含むことができる。型部分１１２、１１３は、例えば、ベース板、成形用空洞１１５の少なくとも一部を画定する成形板、および成形板の内側にある絶縁層（すなわち空洞１１５に面する側）を含む層状構造をそれぞれ備えることができる。コンデンサの板は、そのような層状構造に含まれることもできる。
【０１４９】
成形板および／またはコンデンサの板の厚さは、変化し得る。例えば、成形板および／またはコンデンサの板の厚さを変えることによって、型部分１１２、１１３は曲線状であり得る。これは、型１１０内の粒子１２０に供給されることになるエネルギーの微調節を可能にする。成形板自体を調整するよりもより経済的であり得る同じ成形板を維持することをそれが可能にするとき、コンデンサの板を調整することは、好ましいものであり得る。
【０１５０】
さらに、電圧計は、コンデンサの電圧を測定するために使用することができる。これは、パワーが電圧の平方に比例するので、粒子１２０に導入される熱出力を決定するために役立ち得る。
【０１５１】
型部分１１２、１１３のうち少なくとも１つは、複合材料で形成または構成することもできる。複合材料は、プラスチック材料とその内部に埋め込まれた本体とを備えるマトリックス材料を含むことができ、この本体は、埋め込まれているプラスチック材料よりも良い熱伝導性を有する材料を含む、またはそれで作製される。
【０１５２】
埋め込まれた本体は、例えば、粒子またはファイバとすることができる。本体は、マトリックス材料内に完全に埋め込むことができる。本体が粒子、例えば球状粒子である場合、本体は、３ｍｍ、２ｍｍ、またはいっそうのこと１ｍｍの最大サイズを有することができる。本体がファイバである場合、本体は、２０ｍｍ、１０ｍｍ、またはいっそうのこと５ｍｍの最大長さを有することができる。
【０１５３】
マトリックス材料は、電導性でないプラスチック材料、例えば、エポキシ樹脂で作製することができる。本体は、それらの少なくとも大部分が互いに接触しないようにマトリックス材料内に分散することができる。そのような状況では、本体は、電導性材料で作製することができる。特定の一例として、型部分１１２、１１３は共に、上述したようなコンデンサの板を備えることができ、型部分は、それらの少なくとも大部分が互いに電気的に接続しないように電導性ファイバを内部に埋め込んだ非電導性プラスチックマトリックス材料で作製された複合材料をさらに備えることができる。この場合には、ファイバは、コンデンサの板に平行に隣接して配置されることが有利であり得る。
【０１５４】
例えば、埋め込まれた本体は、ケイ砂、セラミック材料、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ガラス顆粒、フリット、炭化ケイ素、および／または酸化マグネシウムなどの鉱物物質を含む、またはそれで作製することができる。埋め込まれた本体は、ガラス繊維または炭素繊維とすることもできる。
【０１５５】
炭素繊維は、概して電導性であり、そのため、炭素繊維は、そのようなコンデンサの板が備えられる場合、型部分１１２、１１３のコンデンサの板に平行に隣接して配置されることが好ましい。
【０１５６】
酸化マグネシウムは、高い熱容量を有し、型部分１１２、１１３を有する型１１０は、溶結中に粒子１２０に導入される熱を迅速に吸収することができ、結果として生じる粒子フォーム部品は素早く冷却するようになっている。
【０１５７】
別のオプションは、ＲＦ放射を吸収しないまたはＲＦ放射をほんの限られた程度まで吸収する材料を含む複合材料である。そのような複合材料は、ＲＦ放射に影響を与えず／吸収せず、またはほんの最小の程度までＲＦ放射に影響を与えず／吸収しない。しかしながら、良好な熱伝導性を有する埋め込まれた本体のために、複合材料は、成形用空洞１１５内に存在する熱を迅速に放散させることができ、融合後に部品はより速く冷まされる。
【０１５８】
そのような複合材料を含む型部分１１２、１１３は、その内側に、すなわち成形用空洞１１５に面する側に、複合材料よりも強くＲＦ放射を吸収する被覆をさらに備えることができる。このため、成形用空洞１１５に隣接しているエリア内に電磁放射を印加すると、型部分１１２、１１３は加熱され、それによって成形用空洞１１５内のフォーム粒子１２０は、均一に加熱することができる。詳細には、この被覆は、型１１０内でフォーム粒子１２０が溶結されるのと同様の電気損率を有することができる。被覆は、プラスチック被覆とすることができ、このプラスチック被覆は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ポリイミド、またはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）で作製または構成することができる。
【０１５９】
絶縁層は、（すなわち成形用空洞１１５に向かって面する）型１１０の内側に配置することもできる。絶縁層は、絶縁層が電磁放射によって加熱されないように絶縁層の材料が選ばれる場合、型の壁の加熱を防ぐのを助けることができる。一例では、電気的に絶縁された被覆は、電磁放射、特にＲＦ放射に対して実質的に透過性である材料から作製することができ、この材料は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＥ、ＰＥＥＫである。
【０１６０】
例えば、被覆または絶縁層は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ポリイミド、およびＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの適度な損率を有する材料から作製することができる。ＲＦ放射に対して、ポリオキシメチレンは誘電損率Ｄが約０．００８であり、ポリメチルメタクリレートは誘電損率Ｄが約０．０２であるが、これは、それらが電磁放射のわずか一部しか吸収せず、比較的低い損率により、例えば、少なくとも２ｍｍ、特に少なくとも２．５ｍｍ、または少なくとも５ｍｍのある厚さで形成することができるからである。したがって、これらの被覆は、ＲＦ放射に対して実質的に透過性である。好ましくは、被覆は、２０ｍｍ以下、特に１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下であり、そのため被覆により吸収される電磁放射のエネルギーの一部は小さい。
【０１６１】
他方、すでに述べたように、型１１０の内側は、電磁放射が印加された場合に、成形用空洞１１５内で加工されるプラスチック材料と同様の誘電損率（例えば、粒子１２０の材料と同じ損率）を有するプラスチック材料で覆うこともでき、成形用空洞１１５全体にわたって、および電磁放射を印加したときにはその縁部において、均一な加熱を実現するようになっている。
【０１６２】
粒子１２０と同様の損率を有する絶縁層またはプラスチック材料の適用は、上述したような複合材料を含まない型１１０および型部分１１２、１１３についても利用可能であることを強調する。
【０１６３】
別の例として、成形用空洞１１５を囲む型表面を加熱することが役立つと思われる場合、加熱用電線が、成形用空洞１１５を囲む型の表面に隣接して配置することができる。加熱用電線は、加熱用電流を加熱用電線に供給することができる電源に接続されている。やはり、成形用空洞１１５に隣接した壁／型表面の加熱は、粒子１２０、特に型１１０の壁に当接する粒子のより良い表面融合を実現するのを助けることができる。
【０１６４】
発泡材料の粒子１２０を含む第１の材料に関しての型１１０の装填は、例えば、型１１０の空洞１１５と入口を介して接続されているフィードライン１１８を介して行われ得る。装填は複数のフィードラインおよび入口によって行われることも可能である。
【０１６５】
代替としてまたは追加として、装填は、最初に型１１０の移動可能な型部分１１２、１１３が互いから離れるように移動させられ、それによって１つまたは複数の開口が型部分１１２と型部分１１３の間に作られ、この開口を通じて装填が行われることによっても行うことができる（このオプションは、図には明確に示されていない）。型１１０の装填が完了した後、移動可能な型部分１１２、１１３は互いに移動させることができ、および／または入口は閉じることができ、それによって空洞１１５は閉じられた成形室を形成する。粒子１２０を有する第１の材料を装填するために型部分１１２、１１３が離れるように移動させられる状態は、装填状態または「割れ目の隙間の状態」と呼ばれ得るとともに、そのような装填を用いる型は、「割れ目の隙間の成形ツール」と呼ばれ得る。
【０１６６】
型１１０を装填状態に開く量は、型１１０の利用可能な装填容積に影響を与え得る。利用可能な装填容積は、緩衝要素「に入り込む」材料の量、したがって緩衝要素の機械的特性など、例えば、密度、剛性、および／または弾力性に影響し得る。
【０１６７】
装填中の割れ目の隙間の使用は、例えば、製造される粒子フォーム部品の領域内の密度の増加を助けることができ、さもなければ、密度がとても低いと分かる。例えば、そのような領域では、型は、より大きい量へ開くことができ、したがって粒子で「いっぱいしすぎ」となり、型を閉じるとより強い粒子圧縮、したがって成形部品の密度増加となる。
【０１６８】
より一般的には、割れ目の隙間の位置における型部分間の距離は、利用可能な装填容積、したがって装填状態に型１１０に満たされ得る粒子の量に、および型１１０を閉じると粒子が受ける圧縮の量にも影響を与える（例えば、利用可能な装填容積は完全に使用され、型１１０は常に同じ最終位置に閉じられると仮定しており、さもなければ充填の高さおよび型１１０の閉鎖位置の特定の構成は、圧縮の量にやはり影響を与え得る）。割れ目の隙間の位置における型部分１１２および１１３の間のより大きい距離、すなわちより大きい割れ目の高さは、より小さい割れ目の高さと比較して、型１１０が閉じられるときに、より多くの粒子が型１１０に満たされ、したがってこれによってより強い圧縮を受けることを可能にする（例えば、利用可能な装填容積は完全に使用され、型の閉鎖位置は割れ目の高さに関わりなく同じであるとやはり仮定しており、そうでない場合は、すでに述べたように、充填の高さおよび型の閉鎖位置の詳細は、圧縮にやはり影響を与え得る）。
【０１６９】
要約すると、型１１０は、２つの型部分１１２および１１３（３つ以上の型部分も考えられるが、簡潔にするため、ここでは明確には説明しない）を有することができ、割れ目の隙間の成形時、２つの半体１１２、１１３は、型１１０の装填のために２つの半体１１２、１１３が閉鎖位置に対してある距離で互いに離間している割れ目の隙間の位置に配置され、続いて２つの半体１１２、１１３は、粒子１２０の表面の融合前に押し合わされ、それによって成形用空洞１１５内で粒子を圧縮する。装填中の型部分１１２と型部分１１３の間の距離、すなわち装填のために型１１０が開いている量は、２つの部分１１２と１１３の間の利用可能な装填容積に影響を与え、したがってそれは、型１１０の中に装填できる粒子１２０の量に影響を与えることができるまたはそれを決定することができる。これは、型１１０を閉じると粒子１２０によって受ける圧縮の量に影響を与えることができるまたはそれを決定することができる。
【０１７０】
型１１０の充填中、型部分１１２および１１３は、型１１０の異なるエリアにおいて、様々な距離で離間され得、それによって型１１０を閉じる最中、型部分１１２および１１３は、異なるエリアにおいて異なる距離にわたって共に移動させられる。例えば、型部分１１２および１１３は、いくつかの個々の小部分を備えることができ、第１の型部分１１２にある小部分と第２の型部分１１３にある対応する小部分との間の割れ目の高さは、小部分ごとに個々に制御および変更することができる。２つ（以上）の型部分１１２または１１３のうち一方だけがそのような個々の小部分を備える一方、他方の型部分はそのような個々の小部分を備えないことも可能であり、これによってより単純な型の構成を可能にすることができる。少なくとも１つの型部分１１２または１１３が個々に制御可能な小部分を備える場合、割れ目の高さ、したがって型１１０の装填、および粒子１２０を有する第１の材料の圧縮は、やはり局所的に制御することができる。
【０１７１】
したがって、第１の材料、および詳細にはフォーム粒子１２０は、型１１０の異なるエリアにおいて異なる強度で圧縮され得る。これにより、例えば、型１１０が閉じた状態において異なる密度を得ることが可能になる。成形用空洞１１５内の異なる厚さによる密度の変化を平らにするまたは補償することも可能であり得る。
【０１７２】
例えば、履物用のソールが型１１０で生産される場合、結果として得られる粒子フォーム部品は、概して後部よりも前部がずっと薄い。断面において、そのようなソールは、おおよそくさび状の形態を有する。例えば、型部分１１２または１１３の一方が、割れ目の隙間の位置をもたらすために、型１１０のより薄い端で型１１０の縦軸を横切るように配置されている（言い換えれば、偏心で配置されている）旋回軸周りに枢動する場合、型の閉鎖位置１１０に旋回して戻ると、ほぼ一定の密度の内部収容されたフォーム粒子１２０が得られる。したがって、このオプションは、例えば、断面がくさび状である商品を製造するために適用できるので有利であり得る。繰り返すために、型１１０の閉鎖中、型部分１１２および／または１１３は、例えば、偏心で配置された旋回軸周りに枢動させることができる。
【０１７３】
また、型部分１１２および／または１１３の個々に制御可能な小部分、または偏心で配置された１つまたは複数の旋回軸は、粒子フォーム部品全体において最も等しい加熱および融合品質を得るために、できる限り均一に異なる厚さを有する成形用空洞１１５のエリアを圧縮するように使用することもできる。しかしながら、いくつかのエリアがより強く加熱されることになる場合、これらのエリアにおいてより大きい圧縮が行われ、その結果、密度がより大きくなるので、内部に位置するフォーム粒子１２０は、電磁放射をよりしっかり吸収することがやはり好都合であり得る。したがって、粒子フォーム部品の生産中、予め定められた一定でない温度分布を設定することが可能である。
【０１７４】
本発明の範囲内で、たった今説明した型１１０の割れ目の隙間の装填に関しての態様は、粒子１２０を予加熱することなく個々に実施することができるが、上述および後述の本発明のさらなる態様および特徴と組み合わせて実施することもできることが言及されている。
【０１７５】
図１ｂは、発泡材料の粒子１２０を含む第１の材料が装填される閉じられた型１１０を示す。１つまたは複数のフィードライン１１８および／または入口は、型１１０または型部分１１２、１１３に接続することができる。加工のために、一例では、１つまたは複数の空気チャネルを加えることができる。このようにして、冷却および／または安定化のために空気を注入することが可能になる。また、余剰ガスを分流させるまたは型の圧力を減少させることが可能になる。
【０１７６】
一例では、粒子１２０は、粒子１２０が型１１０の中に装填されるときに旋回させられ得る。これは、空気流または別のガス流によって実現することができる。空気流は、フィードライン１１８によってまたは粒子１２０を装填するためにも使用される入口において型１１０に加えられることができ、あるいは特定のラインが、型１１０に空気流を注入するために使用され得る。旋回は、粒子のクラスタ化を防ぐとともに粒子の分散を可能にするように型に粒子を装填するときに粒子を分離させるのに有利であり得る。
【０１７７】
上述したように、型１１０の中に装填される前に、粒子１２０は、例えば、保管容器内に蓄えられ、および／またはエネルギー吸収材で混合、被覆、浸漬、または含浸等され得る。上述したように、エネルギー吸収材は、例えば、型１１０に粒子１２０を装填するために使用されるフィードライン１１８内で粒子１２０に加えられ得る。これは、粒子１２０当たりのエネルギー吸収材の量が型１１０の装填中に調整および変更できるようにエネルギー吸収材の投与追加を可能にし得る。エネルギー吸収材の使用は、例えば、材料がＲＦエネルギーを吸収できる、すなわち粒子をＲＦ活性（またはいくつかの他の種類の電磁放射および／または誘導に関する活性）にさせることができることを可能にするのに有利であり得る。エネルギー吸収材の使用は、ＲＦ融合ではなく予加熱によって必要なエネルギーを減少させるのに用いることもできる。また、一部品における複数の材料のＲＦ吸収のバランスをとろうとするとき、エネルギー吸収材の使用が役立ち得る。その使用は、例えば、理想的な加工範囲内の動作を実現するのに役立つことができ、それによって１つの材料が最適なウィンドウを見つけることができるように調整されたその処理ウィンドウ（または両方）を有する。
【０１７８】
粒子１２０の装填は、一例では、材料容器を繰り返し開閉することによって実現することができる。例えば、開閉時間は、５００ミリ秒から１秒程度とすることができる。このようにして、容器からフィードライン１１８へそして最終的に型１１０まで粒子を断続的に運ぶことが可能になる。これは、粒子１２０が少なくとも部分的に切り離されるようにフォーム粒子１２０の粉砕をもたらし得る。これは、例えば、ｅＴＰＵフォーム粒子１２０などのフォーム粒子１２０が接着面を有する場合に有利であり得る。
【０１７９】
型１１０内に十分な量の粒子１２０があると、型１１０は閉じられ、ならびに／あるいはフィードライン１１８および／または入口は閉じられる。十分な量の粒子１２０が装填されているか判定するために、型１１０は、例えば、容積分だけ満たすことができ、フィードバック圧が十分高いとき、型１１０が十分に満たされていると考えられる。または、型１１０は、重量に基づいて満たされる。
【０１８０】
一例では、成形用空洞１１５に可変の圧力を加えることが可能である。成形用空洞１１５への圧力の追加は、粒子１２０の処理を強化することができる。例えば、装填中に成形用空洞１１５に圧力を加えるとき、これは、粒子１２０がより小さくされる、すなわち圧縮を受けているときに、型１１０に装填する能力を改善もする。さらに、負圧（すなわち真空）を加えることが可能である。これは、フォーム粒子１２０および／または供給された圧縮空気がいくらかの湿気を有する場合に有利である。
【０１８１】
粒子１２０は、ランダムに配置することもできる。しかしながら、粒子１２０もしくは粒子１２０の少なくとも一部は、互いに対して配列することもでき、またはさもなければ型１１０内に意図して配置することもできる。
【０１８２】
粒子１２０は、例えば、以下の材料、すなわち、発泡熱可塑性ポリウレタン（ｅＴＰＵ）、例えば周波数１ＭＨｚの電磁放射で０．２の誘電損率Ｄを有するｅＴＰＵ、発泡ポリアミド（ｅＰＡ）、および／または発泡ポリエーテルブロックアミド（ｅＰＥＢＡ）のうち１つまたは複数を含むことができる。使用可能である他の材料には、ＰＬＡ、ＰＥＢＡ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、およびＴＰＥＥが含まれる。第１の材料は、１種類の粒子１２０だけを含み得る。しかしながら、型１１０に装填される第１の材料は、異なる種類の粒子１２０の混合物を含むことも考えられる。例えば、粒子１２０は、その材料、形状、サイズ、色、密度、および／またはそれらの組み合わせ、ならびにそのそれぞれの発泡材料において異なり得る。例えば、プラスチック部品が形成される目的に応じて、粒子１２０の直径は、３ｍｍから５ｍｍの範囲内であり得ることが好ましい。
【０１８３】
すでに述べたようにおよび以下にさらに説明されるように、粒子１２０は、少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収材を含み、したがって粒子１２０の表面の融合（または予加熱）に貢献することも可能である。このエネルギー吸収材は、例えば、型１１０の装填前に粒子１２０に加えることができる。例えば、粒子１２０は、型１１０の装填前に、材料内にエネルギー吸収材を蓄えることによって、またはエネルギー吸収材を材料と混合させることによって、エネルギー吸収材を備えることができる。エネルギー吸収材は、図１ａに示されるように、例えばフィードライン１１８内でホッパ１１９によって、型１１０の装填中に粒子１２０に加えられることも可能である。
【０１８４】
最も単純な場合には、粒子１２０は、一定量のエネルギー吸収材を備える。すなわち、エネルギー吸収材の量は、全ての粒子１２０について実質的に同じである。本明細書中、「実質的に同じ」は、方法がエネルギー吸収材の追加に使用される限り、粒子１２０のサイズの変化が可能であることを意味し得る。したがって、この場合には、粒子１２０を含む第１の材料内のエネルギー吸収材の実質的に均一な分布が存在し得る。
【０１８５】
しかしながら、粒子１２０当たりのエネルギー吸収材の追加量は、型１１０内で変化する可能性もある。例えば、これは、型１１０の装填前に、粒子１２０とエネルギー吸収材の混合物が調製されることで達成することができ、それぞれは異なる含有量のエネルギー吸収材を備え、続いて型１１０内のエネルギー吸収材の所望の分布に従って型１１０にそれが装填される。またはホッパ１１９を通じて加えられるエネルギー吸収材の量は、型１１０の装填中にそれに応じて変えられる。
【０１８６】
様々な量のエネルギー吸収材によって、電磁場によって粒子１２０に供給されるエネルギーの量（少なくとも１つの電磁場の形態でエネルギーを供給するステップは、さらに後述される）、すなわち粒子によって実際に吸収される量は、局所的に影響を受け得る。例えば、粒子によって電磁場から吸収されるエネルギーの量は、所与の粒子１２０が備えるエネルギー吸収材の量に比例し得る。粒子１２０が吸収するエネルギーの量は、粒子１２０の表面がその隣接した粒子の表面とどのくらい強く融合されるかに影響を及ぼすことができる。例えば、粒子１２０の表面は、その隣接した粒子の表面と互いにより強く融合することができ、より多くのエネルギーが粒子１２０へ供給され、エネルギーが粒子１２０によって吸収される。
【０１８７】
例えば、図１ｃは、型１２０に粒子１２０の３つの層１２２、１２３、および１２４が装填される場合を示しており、３つの層１２２、１２３、および１２４は、粒子１２０ごとに異なる量のエネルギー吸収材をそれぞれ備える。ここで知られた場合では、下層１２２は粒子１２０当たり最大量のエネルギー吸収材を備え、上層１２４は最小量を備える。すでに述べたように、粒子１２０ごとのエネルギー吸収材の量は、それぞれの粒子１２０の表面について所望の融合の程度を局所的に調整するために、型１１０内で異なるように変更することもできる。
【０１８８】
エネルギー吸収材は、例えば、水を含有するまたは水で構成することができ、あるいはエネルギー吸収材は、金属、例えば鉄粉などの金属粉末を含む材料で構成することができる。エネルギー吸収材の選択は、粒子１２０の表面の融合をもたらすエネルギーが供給されるやり方に依存し得る。
【０１８９】
それについて言えば、方法１００は、エネルギーを供給することによる粒子１２０の表面の融合をさらに含むことができ、ここで、このエネルギーは、少なくとも１つの電磁場１３０、１４０の形態で供給される。融合ステップのためのサイクル時間は、様々なパラメータ（例えば、粒子１２０の密度）に依存するとともに、所望の範囲内で最適化することができる。このプロセスの利点は、融合ステップをとても短くさせることを可能にすることであり、例えば、融合ステップのためのサイクル時間は、５秒から２分の範囲内であり得る。これは、例えばスポーツ用品のためのｅＴＰＵ／粒子フォームの従来の蒸気成形と比べて、サイクル時間がかなり短くできることを意味する。
【０１９０】
製造方法は、様々な部品と同様に型１１０の状態を測定するステップも含むことができることに留意されたい。詳細には、型１１０内の１つまたはいくつかの場所における粒子１２０の温度が測定され得る。これは、粒子１２０の信頼できる融合を得るために、サイクル時間を最適化し（電磁放射などの）パラメータを調整するのに有利である。
【０１９１】
例えば、図１ｄに示されるように、エネルギーは、例えば、電磁放射１３０の形態で供給することができる。本明細書中、放射１３０は、放射源１３１から発せられ得る。
【０１９２】
放射１３０は、例えば、マイクロ波の範囲内の放射１３０、すなわち３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の周波数を有する放射とすることができる。放射１３０は、高周波範囲内、すなわち３０ｋＨｚから３００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する放射とすることもできる。
【０１９３】
エネルギーは、ちょうど述べた周波数範囲とは異なる周波数範囲内の放射１３０の形態で供給される、こともさらに可能である。特定の一例として、エネルギーは、赤外線（ＩＲ）放射１３０の形態で供給することができる。紫外線（ＵＶ）放射１３０の使用も、考えられ得る。
【０１９４】
放射１３０がマイクロ波の範囲内の放射である場合、水にマイクロ波放射を照射することによって水の加熱がもたらされるので、水はエネルギー吸収材としてよく適し得る。また、高周波範囲内または赤外線範囲内の放射１３０については、水は、エネルギー吸収材とみなすことができる。
【０１９５】
例えば、図１ｅに示されるように、エネルギーは、電磁誘導によってさらに供給することができる。このため、例えば、誘導発生器１４１（複数の誘導発生器も可能である）は、時間の経過とともに変化する磁束φを含む電磁場１４０を発生させる。電磁誘導を使用するとき、好ましくは、粒子１２０は、いくらかの導電性を有するエネルギー吸収材、例えば鉄粉などの金属粉末を含む。そして、時間変化する磁束φは、材料を加熱するこの導電性材料に渦電流を発生させ、したがって粒子１２０の表面の融合に貢献することができる。
【０１９６】
図１ｄおよび図１ｅに示した実施形態では、型１１０の全ての部分領域に、電磁場１３０、１４０の形態でほぼ同じ量のエネルギーが供給される。しかしながら、表面の融合のために粒子１２０に供給されるエネルギーの量、すなわち表面によって実際に吸収されるエネルギーの量は、第１の場所内の電磁場１３０、１４０によって利用可能になされているエネルギーの量だけに依存するのでなく、粒子１２０が電磁場１３０、１４０から実際に取り出す利用可能なエネルギーの割合にも依存することに留意しなければならない。すでに上述されたように、これは例えば、粒子１２０にエネルギー吸収材を与えることによって、または型１１０の異なる部分領域内のその投与を変えることによって制御することができる。
【０１９７】
さらなるオプションとして、型１１０または型部分１１２、１１３は、ＥＭ放射が印加されるときに、放射をより強く吸収するエリアがこのエリア内で粒子１２０およびしたがって粒子フォーム部品の表面が残りのエリアよりもしっかり溶融されるように加熱するように、それらの内側（すなわち成形用空洞１１５に面する側）にＥＭ放射をより強く吸収するエリアを選択的に備えることができる。電磁放射をより強く吸収するこれらのエリアは、特定のマーク、ロゴなどの形状を備えることができ、それによってこの形状は、粒子フォーム部品の表面を溶融することによって完成粒子フォーム部品内で刻印される。このように、マークは、別個の加工ステップを必要とすることなく粒子フォーム部品上に設けることができる。
【０１９８】
代替としてまたは追加として、粒子１２０に供給されるエネルギーの量は、第１の場所内の型の異なる部分領域に対して電磁場によって利用可能になされるエネルギーの量を変えることによって影響を受けることも可能である。
【０１９９】
例えば、図１ｆおよび図１ｇは、型１１０の第２の部分領域１５５内よりも第１の部分領域１５０内でより多くのエネルギーが利用可能になされている実施形態を示す。これは、第１の部分領域１５０が周波数ｆ１を有する電磁放射１３０で照射され、第２の部分領域１５５が周波数ｆ２を有する電磁放射１３５で照射されることが実現され、周波数ｆ１は、周波数ｆ２よりも高い。周波数ｆ１とｆ２の両方は、例えば、上述した周波数範囲（マイクロ波、電波、赤外線、ＵＶ）から、または１つまたは複数の異なる周波数範囲から選択することができる。結果として、放射１３０は、放射１３５が型１１０の第２の部分領域１５５に輸送するよりも多くのエネルギーを型１１０の第１の部分領域１５０に「輸送」する。図１ｆに示されるように、両種類の放射１３０および１３５が単一の放射源１３１から発せられることも可能である。このため、放射源１３１は、例えば、周波数を２倍にするデバイスを備えてもよい。しかしながら、図１ｇに示されるように、２種類の放射１３０および１３５の各々がそれぞれ別々の放射源１３１および１３６から発せられることも可能である。放射は、電磁波を案内する回路を備えた適切な放射源によって生成することができる。共鳴周波数が使用される場合、最大出力が輸送され得る。
【０２００】
しかしながら、利用可能なエネルギーの量に与える影響は、周波数の変化によってのみ可能であるのではない。例えば、図１ｈは、型１１０の部分領域１５０および１５５に利用可能になされるエネルギーの量がこれらの領域に入射する放射１３０および１３５の強度によって制御される実施形態を示す。ここで、強度は、電磁放射の単位面積および単位時間当たりのエネルギーの入射量を示す。一般に、それは、入射放射の振幅の平方に比例する。
【０２０１】
前述したように、粒子１２０の実際の融合の前に、粒子１２０を予加熱することが考えられる。このようにして、粒子１２０は、まず特定の温度へ加熱することができ、それによって粒子１２０は、続いて融合のために印加される電磁放射に対して好ましい吸収範囲内にある。この予加熱は、型１１０内で、または型１１０の中に粒子が装填される前もしくは装填中に行うことができる。
【０２０２】
上述したエネルギー吸収材の使用と同様に、粒子を予加熱するステップは、例えば、理想的なプロセス範囲内の動作を実現することに役立ち得るので、一部品における複数の材料のＲＦ吸収のバランスをとろうとするときに使用することができ、それによって１つまたは複数の材料は、プロセス全体にとっての最適な加工ウィンドウを見つけることができるように調整されたその加工ウィンドウを有する。
【０２０３】
粒子１２０の予加熱は、装填ステップ中に予加熱がすでになされる場合に有利であり得るが、型１１０が閉じられている間も有利であり得る。そのような予加熱は、実際の融合ステップに必要とされる時間、およびしたがって型１１０内で粒子１２０を維持するのに必要な時間を減少させることができるので、システムのスループットを増大させることができる。
【０２０４】
加えてまたは代替として、一例では、特定の温度まで材料を予加熱するために、（例えば、装填中および／または粒子１２０が型１１０内にあるときに）第１の低い電力または電圧でＲＦ放射を印加することが可能である。そのあと、電力または電圧は、徐々にまたは突然に増加させることができる。電力または電圧は、電力または電圧が型１１０の異なる部分領域（例えば、領域１５０、１５５）でやはり増加する前に低い値で印加することができる。したがって、粒子１２０の部分的な予加熱だけを得ることも可能になる。これは、異なる特性（例えば、サイズまたは吸収材料）を有する粒子１２０を用いるときに役立ち得る。
【０２０５】
電磁放射１３０、１３５、１４０の電力または電圧は、次第に増加させることもできる。例えば、放射電力の増加は、単一の部品の生産のための完全なサイクル時間が生産のために所望の範囲内にあるように選ぶことができる。例えば、５秒〜２分の範囲内である。スポーツ用品を製造するための従来の方法と比較して、したがって、本発明の方法は、かなりより高速であり得る。一般に、放射電力の増加時間は全く自由に選ぶことができ、それは、粒子１２０の表面の融合プロセス、およびしたがって部品の融合全体を制御するために調整することができる。例えば、粒子１２０の材料次第では、あまりに速い増加は、粒子のセル構造に損傷を及ぼし得る。一方、あまりに遅い増加は、非効率であり得、または標準以下の融合結果をもたらし得る。
【０２０６】
予加熱後、電磁放射１３０、１３５、１４０は、最適な電力伝達を実現するために印加することができる。この手法は、温度に依存する誘電損率を有する材料が使用される場合に役立ち得る。
【０２０７】
図１ｈに示された実施形態では、両種類の放射１３０および１３５は、同じ周波数ｆ１を有し、放射１３０は、放射１３５の強度Ｉ２よりも高い強度Ｉ１を有するが、他の実施形態では、強度の変化は、周波数の変化と組み合わされてもよいことは当業者には明らかであり、３つ以上の異なる種類の放射を使用することも一般に可能である。
【０２０８】
異なる強度を有する２つ以上の放射１３０、１３５を生成するためにも単一の放射源が使用され得ることについてさらに言及する。しかしながら、図１ｈにおいて、より高い強度Ｉ１を有する放射１３０は放射源１３１によって発せられ、放射１３５はより低い強度Ｉ２で別個の放射源１３６から発せられる。
【０２０９】
加えて、図１ｆ〜図１ｈに示された実施形態では、第１の放射１３０は第１の部分領域１５０だけを照射し、第２の放射１３５は第２の部分領域１５５だけを照射する。しかしながら、異なる実施形態（図示せず）では、第１の電磁場、例えば源１３６からの場１３５が型１１０全体に基本的な量のエネルギーを基本場として与えるとともに、型１１０の一部分領域内の利用可能になされるエネルギーの増加、例えば、部分領域１５０内の利用可能になされるエネルギーの増加を、さらなる放射源からの放射、例えば源１３１からの放射１３０をこの部分領域に照射することによって実現することも可能である。言い換えると、型１１０の個々の部分領域は、例えば、放射または電磁誘導の形態で、さらなる電磁場によるさらなるエネルギーが与えられ得る。
【０２１０】
実際に粒子１２０に供給され粒子１２０によって吸収されるエネルギーの量は、一般に、さらなる要因、詳細には潜在的に追加されるエネルギー吸収材の量および粒子１２０自体の発泡材料の電力吸収にも依存することについても言及する。
【０２１１】
本方法１００の利点は、粒子１２０を含む第１の材料と比較して、型１１０は限られた量のエネルギーを吸収するにすぎないことであり得ることを再び強調する。例えば、型１１０を製造するためにエポキシ樹脂を使用することは、有利であると分かっている。エポキシ樹脂は、複雑な形状の空洞１１５を有する型１１０に対して処理することができ、それは、電磁場に対して低い吸収力を有することができる。低い吸収能力を有する型を製造するための当業界で知られている他の方法を使用することもできる。
【０２１２】
粒子１２０を含む第１の材料によって吸収されるエネルギーの量を第１の材料および型１１０によって吸収されるエネルギーの総量で除算した比は、１．０〜０．２の範囲内、または１．０〜０．５の範囲内、または、さらにより良くは１．０〜０．８の範囲内にあり得る。この比の正確な値は、一般に、複数の要因等、例えば、型１１０を製造するために使用される材料、材料の質量、および使用される電磁場の種類に依存する。この比が高くなるほど、粒子１２０を融合するのに利用されるエネルギーの量は高くなり、型１１０内で「失われる」エネルギーの量は低くなる。
【０２１３】
さらなる実施形態は、図１ｉに示されており、型１１０には、使用された電磁場１４０によって実質的に変わらないままである第２の材料１６０がさらに装填されている。「実質的に変わらない」は、第２の材料１６０によって吸収されるエネルギーの量が第２の材料１６０を溶融するもしくはその溶融を始める、またはそれを軟化もしくは硬化させるのに十分でないことを意味し得る。
【０２１４】
図１ｉに示された実施形態では、エネルギーが電磁誘導１４０を介して供給されるが、以下の説明は、異なる電磁場によって、例えば放射１３０または１３５のような電磁放射を介してエネルギーを供給するときにやはり当てはまることについて言及する。簡潔にするため、以下において場１４０の言及がなされる。
【０２１５】
例えば、第２の材料１６０は、それ自体、使用された電磁場１４０に対して低い吸収力を備え得る。詳細には、第２の材料１６０は、エネルギー吸収材がないものであってもよく、または粒子１２０を含む第１の材料よりもエネルギー吸収量の少ない材料を含んでもよい。第２の材料１６０は、例えば、ｅＴＰＵ、ｅＰＡおよび／またはｅＰＥＢＡのような発泡材料の粒子を含むこともできるが、少ないエネルギー吸収材があってもなくてもよい。
【０２１６】
第２の材料の粒子は、ランダムに配置することができる。あるいは、粒子もしくは第２の材料の粒子の少なくとも一部は、互いに対して配列することができ、またはさもなければ型１１０内に意図して配置することができる。
【０２１７】
第２の材料１６０は、異なる発泡プラスチック材料または非発泡プラスチック材料含むこともできる。例えば、第２の材料１６０は、発泡エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を含むことができる。
【０２１８】
適宜、型は、さらなる材料、特に電磁場１４０によってやはり実質的に変わらないままであるさらなる材料を装填することもできる。例えば、図１ｉに示された実施形態では、型１１０は、電磁場１４０によって実質的に変わらないままである第３の材料１６５が装填された。例えば、第３の材料１６５は、ゴムとすることができる。そのようなさらなる材料に関しては、第２の材料１６０に関してなされる検討が類似的に当てはまる。
【０２１９】
図１ｉに示された実施形態では、粒子１２０を含む第１の材料、第２の材料１６０、および第３の材料１６５は、層状に配置される。しかしながら、第１の材料、第２の材料１６０、および潜在的なさらなる材料が、型１１０内で多数の異なる構成で配置することもできることを当業者は理解されよう。したがって、本発明の方法１００は、多くの異なったように成形されたプラスチック部品の製造を可能にする。
【０２２０】
図１ｉに示されるように、型１１０の形状、および第２の材料１６０（例えば発泡ＥＶＡ）で構成されたトッププレイヤーと第３の材料１６５（例えばゴム）で構成された下層との間の中間層として粒子１２０で構成された第１の材料の位置は、スポーツアパレル用の緩衝要素、例えば靴のソールまたはその一部を製造するのによく適し得る。そして、このように製造された靴のソールは、靴、例えばスポーツ靴へさらに加工することができる。
【０２２１】
さらに、製造方法１００は、融合後に粒子フォーム部品を安定化するステップを含むこともできる。これは、融合後に型１１０／ツール内に部品を維持することによってなすことができ、それによって部品は、所望の部分形状を維持する。一例では、部品は、部品の安定性を促進するために能動的に冷却することもできる。能動的冷却は、周囲空気またはいくつかの気体もしくは液体の冷媒を供給するステップを含むことができる。型１１０は、この目的のために冷却チャネルまたは冷却リブを備えることもできる。
【０２２２】
方法１００は、部品を型取り出しするステップを含むこともでき、このステップは、別個の型取り出しステーションにおいて実行することができる。一例では、型取り出しは、成形用の半体１１２、１１３を互いから離すようにもたらすことによって実行することができる。また、型取り出しタペットは、型取り出しのために用意することができ、これによって部品は、２つの成形用の半体１１２および１１３のうち一方から押し出される。
【０２２３】
最後に、方法１００を実行するときに、本明細書中に述べられるオプションおよび設計可能性を任意で互いに組み合わせることができること、ならびに本明細書中に明確に述べられた実施形態は本発明の理解を容易にするためにいくつかの特定の例を与えているものにすぎないことについて再び言及する。しかしながら、本発明の方法１００は、本明細書中に明確に説明された実施形態に限定されないものであり得る。
【０２２４】
図２ａ〜図２ｃは、本明細書中に記載された方法により製造することができる例示的なプラスチック部品２０１〜２０３を示す。その中で、プラスチック部品２０１は、ｅＰＥＢＡの粒子を含むのに対して、プラスチック部品２０２〜２０３はそれぞれｅＴＰＵの粒子を含む。
【０２２５】
図２ａ〜図２ｃに示されるようなプラスチック部品２０１〜２０３のいくつかの縁部は、全ての縁部が型内のプラスチック部品を融合することによって生成されるような表面構造を有するのではないように切断されていることに留意されたい。
【０２２６】
次に、粒子フォーム部品を製造するための機器１の実施形態が、図３の助けを借りて以下に説明される。この機器１は、互いに空間的に分離しているとともに搬送機ユニット６０によって互いに接続されているいくつかの作業ステーションを有する。搬送機ユニット６０に関しては、いくつかの成形ツール３は、それぞれが成形用空洞を画定し、個々の作業ステーション間を移動することができる。搬送機ユニット６０は、上側搬送機セクション６１と、下側搬送機セクション６２とを有し、それらの上で成形ツール３が異なる方向に搬送される。２つの搬送機セクション６１、６２は、互いに平行に配置され、２つの搬送機セクションの端部には、いずれの場合にも、リフト装置６３、６４があり、成形ツール３は、搬送機レベルの間で、リフト装置６３、６４によって下方（リフト装置６３）または上方に（リフト装置６４）に移動することができる。２つの搬送機セクション６１、６２は、互いに平行に配置されるとともに上に成形ツール３を配置できる２つの狭い搬送機ベルトをそれぞれ有する。
【０２２７】
上側搬送機セクション６１上には、搬送方向に、型取り出しステーション６６と、挿入ステーション６７と、充填ステーション６８と、溶結セクション６９とが設けられる。溶結セクション６９は、上側搬送機セクション６１の高さにある固定底部プレートと、移動可能な上部プレートとを備えたプレス部を備える。２つのプレート（図示せず）の間には、いずれの場合でも、成形ツール３を配置することができ、プレス部によって、２つのプレートは駆動、すなわち押し付け合わされる。２つのプレートは、電導性材料で作製されている。底部の固定プレートは、グラウンドに接続されている。上部の移動可能なプレートは、ＲＦ発生器１８に接続されている。このようにして、２つのプレートは、コンデンサの板１５、１６を形成し、これらはそれらの間に成形ツール３を収納する。
【０２２８】
下側搬送機セクション６２上には、冷却セクション７０が設けられ、その上で溶結セクション６９で加熱され、内部に粒子フォーム部品が位置する成形ツール３を冷ますことができる。冷却セクション７０は、周囲空気だけで成形ツール３を冷却することができるが、成形ツール３を冷却用気流にさらすためにファンを備えてもよく、および／または成形ツール３からの熱伝達を促進するために冷却媒体によって室温未満に冷却される冷却室を備えてもよい。冷却セクション７０は、成形ツール３内の粒子フォーム部品の冷却および／または安定化が最も長期間の作業ステップであるので、いくつかの成形ツール３を同時に保持することができる。
【０２２９】
下側搬送機セクション６２上には、成形ツール保管システム７１が設けられ、この成形ツール保管システム７１は、いくつかの成形ツール３の保管のために自動保管部に接続されており、それによって様々な成形ツール３が自動的に、搬送機ユニット６０の中に供給されるとともに搬送機ユニット６０から取り出され得る。
【０２３０】
粒子フォーム部品の製造は、２つの半体を含む成形ツール３が開かれて内部で生産された粒子フォーム部品が取り除かれ排出される型取り出しステーション６６において完了する。
【０２３１】
成形ツール３は、搬送機ユニット６０に沿って搬送されるときにそれぞれの成形ツール３の２つの半体がしっかり閉じ合わされる閉鎖機構７２を有する。この閉鎖機構７２は、粒子フォーム部品を型取り出しのために型取り出しステーション６６において自動的に開かれ、その後、２つの型の半体は、閉鎖機構７２によって再び合わされ、互いに接合される。閉鎖機構は、２つの型の半体をとてもしっかり接合するので、２つの型の半体は搬送中に離れるように動かない。閉鎖機構は、ある程度の遊びを有してもよく、それによって２つの型の半体は、割れ目の隙間を形成するために、充填中にわずかに引き離され得る。閉鎖機構は、溶結中に成形用空洞内で生じる圧力を吸収するために使用されてはならない。この圧力は、溶結セクション６９中のプレス部を介して抜かれる。
【０２３２】
この機器１の利点は、粒子フォーム部品の溶結が概して３０秒から２分より長くは続かないので、とても高いスループットが単一の溶結セクション６９を用いて可能であることである。最も長期間の作業ステップは、成形ツール３およびその内に収容された粒子フォーム部品の安定化または冷却である。冷却セクション７０は、いくつかの成形ツール３を同時に保持することができるので、いくつかの成形ツール３は、同時に安定化または冷却を受けることができる。これは、溶結セクション６９の中への成形ツール３の処理が遅延しないことを意味する。
【０２３３】
この機器１のさらなる利点は、（詳細には異なる成形用空洞を有する）異なるツール３は、同時に循環することができることにある。好ましくは、各成形ツール３は、特有の機械可読識別デバイスを備える。そのような識別デバイスは、例えばバーコードまたはＲＦＩＤチップであり得る。識別デバイスを読み取る１つまたは複数の適切な読取り機が、搬送機ユニット６０に沿って機器１に設けられており、それによって制御ユニット（図示せず）は、どのツール３がどの作業ステーションに存在しているのかを知る。この手段によって、個々のツール３は、個々に取り扱うことができる。詳細には、溶結セクション６９において、それらは、異なる電圧および／または継続期間の電磁波を受けることができる。冷却セクションにおける休止時間、および例えばファンを用いた能動的冷却による冷却効果の個々の制御も可能である。フォーム粒子が高温蒸気単独で溶結される粒子フォーム部品を製造するための従来の機器と比較して、本機器１は、本機器１がいくつかの異なる成形ツール３を同時に処理することができるので、よりずっと小型であるとともに、よりずっと柔軟である。また、エネルギーを、電磁放射によってずっと大きい効率で成形用空洞に導入することができる。
【０２３４】
水および／または蒸気を成形ツール３に供給できる水または蒸気供給ラインを溶結セクション６９において設けることもやはり好都合であり得る。これは、溶結されるフォーム粒子が、低い温度でまたは一般的に、低い誘電損率のみを有するときに特に有利である。そのような場合には、限られた量の水または蒸気が供給される。電磁放射によって、水は蒸気へ加熱され、または蒸気はさらに加熱される。このようにして、フォーム粒子は、誘電損率がより大きいより高い温度へ加熱され、それによって電磁放射は吸収され、それらはさらに加熱される。５０リットルの容積を有する成形用空洞には数１００ｇの水のみで十分であることが分かっている。例えば、フォーム粒子の材料がｅＰＳ（発泡ポリスチロール）である場合、５０リットルの容積を有する成形用空洞内でフォーム粒子を加熱および溶結するには３００ｇ以下の水で十分である。フォーム粒子が高温蒸気単独によって加熱される従来の溶結では、５０リットルの容積を有する成形用空洞には、数キロの水を含む蒸気の量が必要とされる。
【０２３５】
したがって、ほんの限られた範囲内で電磁放射を吸収するフォーム粒子が溶結される場合、５０リットルの容積を有する成形用空洞にとっては３００ｇに相当する１回のみの水の追加で十分であることが原理において当てはまる。ほんのわずかに電磁放射を吸収する多くの材料については、等しい少量の水で十分であり得る。異なる容積を有する成形用空洞については、必要とされる最大量の水が、同じ割合で容積に適合され得る。
【０２３６】
電磁放射を用いて水が成形用空洞内で加熱される場合、成形用空洞内に広がっている圧力を測定できる圧力センサを有する成形ツール３を使用することが好都合である。この圧力は、温度に比例する。そして、電磁放射の照射は、測定された圧力値に従って制御されることが好ましく、すなわち特定の圧力値に設定されるのが好ましい。
【０２３７】
搬送機ユニット６０を有するこの機器１については、上記の本発明の様々な態様、および詳細には様々な成形ツール、および方法１００の実施形態を、個々にまたは組み合わせて使用することができる。
【０２３８】
以下には、さらなる実施形態は、本発明の理解を助けるために提供される。
【０２３９】
１．  プラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素を製造する方法であって、
ａ．発泡材料の粒子を含む第１の材料を型に装填するステップと、
ｂ．エネルギーを供給することによって粒子の表面を融合するステップと
を含み、
ｃ．エネルギーは、少なくとも１つの電磁場の形態で供給される、方法。
【０２４０】
２．  粒子は、以下の材料、すなわち、発泡熱可塑性ポリウレタン、ｅＴＰＵ；発泡ポリアミド、ｅＰＡ；発泡ポリエーテルブロックアミド；ｅＰＥＢＡのうち１つまたは複数を含む、前述の実施形態１に記載の方法。
【０２４１】
３．  粒子は、少なくとも１つの電磁場によって供給されるエネルギーを吸収するエネルギー吸収材をさらに含み、エネルギー吸収材は、粒子の表面の融合に貢献するようになっている、前述の実施形態１または２に記載の方法。
【０２４２】
４．  粒子は、型の装填前に、エネルギー吸収材が与えられる、前述の実施形態３に記載の方法。
【０２４３】
５．  エネルギー吸収材は水を含む、前述の実施形態３または４に記載の方法。
【０２４４】
６．  エネルギー吸収材は金属を含む、前述の実施形態３から５のいずれか一つに記載の方法。
【０２４５】
７．  エネルギーは、マイクロ波の範囲内、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚの放射の形態で供給される、前述の実施形態１から６のいずれか一つに記載の方法。
【０２４６】
８．  エネルギーは、高周波の範囲内で、３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚの放射の形態で供給される、前述の実施形態１から７のいずれか一つに記載の方法。
【０２４７】
９．  エネルギーは、電磁誘導によって供給される、前述の実施形態１から８のいずれか一つに記載の方法。
【０２４８】
１０．  より多くのエネルギーは、型の第２の部分領域内よりも型の第１の部分領域内の粒子に供給される、前述の実施形態１から９のいずれか一つに記載の方法。
【０２４９】
１１．  エネルギーは、第１の周波数（ｆ１）を有する電磁場を用いて型の第１の部分領域内の粒子に供給されるとともに、第２の周波数（ｆ２）を有する電磁場を用いて型の第２の部分領域内の粒子に供給され、第２の周波数（ｆ２）は、第１の周波数（ｆ１）とは異なる、前述の実施形態１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【０２５０】
１２．  粒子当たりのエネルギー吸収材の平均量は、型内で変化する、前述の実施形態３から１１のいずれか一つに記載の方法。
【０２５１】
１３．  型には、少なくとも１つの電磁場によって実質的に変わらないままである第２の材料がさらに装填される、前述の実施形態１から１２のいずれか一つに記載の方法。
【０２５２】
１４．  第２の材料も、発泡材料の粒子、特にｅＴＰＵ、ｅＰＡ、および／またはｅＰＥＢＡの粒子を含む、前述の実施形態１３に記載の方法。
【０２５３】
１５．  第１の材料によって吸収されるエネルギーの量と第１の材料および型によって吸収されるエネルギーの総量との比は、１．０〜０．２の範囲内にあり、好ましくは１．０〜０．５の範囲内にあり、特に好ましくは１．０〜０．８の範囲内にある、前述の実施形態１から１４のいずれか一つに記載の方法。
【０２５４】
１６．  型はエポキシ樹脂を含む、前述の実施形態１から１５のいずれか一つに記載の方法。
【０２５５】
１７．  前述の実施形態１から１６のいずれか一つに記載の方法を用いて製造されるプラスチック部品、特にスポーツアパレル用の緩衝要素。
【０２５６】
１８．  実施形態１７に記載の緩衝要素を有する靴、特にスポーツ靴。
【０２５７】
１９．  靴がランニングシューズである、実施形態１８に記載の靴。
【符号の説明】
【０２５８】
１  機器
３  成形ツール
１５  コンデンサの板
１６  コンデンサの板
１８  ＲＦ発生器
６０  搬送機ユニット
６１  上側搬送機セクション、搬送機セクション
６２  下側搬送機セクション、搬送機セクション
６３  リフト装置
６４  リフト装置
６６  型取り出しステーション
６７  挿入ステーション
６８  充填ステーション
６９  溶結セクション
７０  冷却セクション
７１  成形ツール保管システム
７２  閉鎖機構
１００  方法
１１０  型
１１２  型部分、部分、２つの半体、第１の型部分、成形用の半体
１１３  型部分、部分、２つの半体、第２の型部分、成形用の半体
１１５  空洞、複雑な形状の空洞
１１８  フィードライン
１１９  ホッパ
１２０  粒子を含む第１の材料、粒子、型
１２２  層、下層
１２３  層
１２４  層、上層
１３０  電磁場、放射、赤外線（ＩＲ）放射、紫外線（ＵＶ）放射、電磁放射
１３１  放射源、源
１３５  電磁場、電磁放射、放射、場
１３６  放射源、源
１４０  電磁場、電磁放射、電磁誘導、場
１４１  誘導発生器
１５０  第１の部分領域、部分領域、領域
１５５  第２の部分領域、部分領域、領域
１６０  第２の材料
１６５  第３の材料
２０１  プラスチック部品
２０２  プラスチック部品
２０３  プラスチック部品
【図１ａ】
2018089971.tif 000003
【図１ｂ】
2018089971.tif 000004
【図１ｃ】
2018089971.tif 000005
【図１ｄ】
2018089971.tif 000006
【図１ｅ】
2018089971.tif 000007
【図１ｆ】
2018089971.tif 000008
【図１ｇ】
2018089971.tif 000009
【図１ｈ】
2018089971.tif 000010
【図１ｉ】
2018089971.tif 000011
【図２ａ】
2018089971.tif 000012
【図２ｂ】
2018089971.tif 000013
【図２ｃ】
2018089971.tif 000014
【図３】
2018089971.tif 000015
【外国語明細書】
2018089971000001.pdf