DE2108936B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffhalbzeug mit Schaumstoffkern und ungeschäumtem Mantel - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffhalbzeug mit Schaumstoffkern und ungeschäumtem Mantel

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Description

nalinhalt der einzelnen Schneckenstufen wesentlich vermindertem Schneckenkanalinhalt aufweist, dessen Schneckenstegoberfläche und Schneckenkernoberfläche zusammen mit der Zylinderbohrung den Schnekkenkanal für einen Schmelzeteilstrom bilden, daß mindestens eine in Strangpreßrichtung gesehen im unmittelbaren Bereich vor dem Schneckenabschnitt beginnende und im Strangpreßwerkzeug endende Umführungsleitung vorgesehen ist, und daß entweder der Schneckenkanal oder eine der Umführungsleitungen mit der Leitung für den Zusatz des Treibmittels verbunden ist.
In einer ersten Schneckenstufe wird der thermoplastische Kunststoff aufgeschmolzen, anschließend ein Teilstrom abgezweigt und direkt dem Strangpreßwerkzeug zugeführt. Die Schmelze dieses Teilstromes bildet später beispielsweise die ungeschäumte Mantelschicht des Erzeugnisses. Die gewählte Ausbildung der Schnecke ist ferner deshalb günstig, weil die zweite Schneckenstufe im Anschluß an den Schneckenabschnitt mit vermindertem Gangvolumen eine Zone verminderten Druckes aufweist, in der einem zweiten Schmelzeteilstrom das Treibmittel vorteilhaft zugesetzt werden kann. Die Schmelze dieses Teilstromes bildet später beispielsweise den Schaumstoffkern des Erzeugnisses.
Für den Schneckenabschnitt mit dem wesentlich verminderten Schneckenkanalinhalt ist aber zugleich auch ein ausreichender Längsabstand zwischen dem Ende des die treibmittelfreie Schmelze führenden Schneckenkanals und der Mündung der Einspeiseleitung für das Treibmittel festzulegen, damit dieses nicht in den abgezweigten treibmittelfreien Schmelzeteilstrom zurückfließen kann. Die Rohrleitung für den Zusatz eines flüssigen oder gasförmigen Treibmittels ist in dieser Ausgestaltungsform der Schneckenpresse in Strangpreßrichtung hinter dem Schneckenabschnitt mit dem verminderten Schneckenkanalinhalt seitlich durch das Gehäuse der Schneckenpresse hindurchgeführt. Durch den gewählten Schneckenabschnitt mit dem verminderten Schneckenkanalinhalt wird ferner der notwendige Druck aufgebaut, aufgrund dessen der eine Schmelzeteilstrom durch den Bypass strömen muß.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Umführungsleitung für die treibmittelfreie Schmelze als gegenüber der Schnecke äußere Umführungsleitung vor. Die Leitung ist dabei entweder in der Wand des Schneckenpressenzylinders oder in einer Ausnehmung des Gehäuses der Schneckenpresse bzw. als ein außerhalb des Gehäuses der Schneckenpresse angeordnetes Druckleitungsrohr vorgesehen.
Die äußere Umführungsleitung kann auch bevorzugt im Bereich des Strangpreßwerkzeuges eine Zweigleitung aufweisen, wobei diese Ausführungsform für den Anschluß an ein Strangpreßwerkzeug vorgesehen ist, das konzentrisch angeordnete Düsen für die Herstellung eines Hohlprofils aufweist. Die Zweigleitung der Umführungsleitung ist dabei mit an den inneren und die Umführungsleitung selbst an den äußeren Düsenspalt angeschlossen. Der mittlere Düsenspalt ist mit der Ausstoßzone der Schneckenstrangpresse verbunden; er wird mit treibmittelhaltiger Schmelze zur Bildung des Schaurnstoffkernes des Erzeugnisses beaufschlagt. Auf diese Weise kann mittels der Umführungsleitung und der vorgesehenen Zweigleitung treibmittelfreie Schmelze vorteilhaft als innerer und äußerer ungeschäumter Mantel eines Kunststoff-Halbzeuges in Hohlprofilform ausecDreßt werden.
Bevorzugt sind die vorgesehene äußere Umführungsleitung und die mit ihm verbundene Zweigleitung für die treibmittelfreie Schmelze mit Beheizungsvorrichtungen und mit einem Regelventil versehen; erforderlichenfalls kann in der Umführungsleitung eine Mischvorrichtung angeordnet sein, die als statischer Mischer ausgebildet ist, und die wie an sich bekannt aus einer Anzahl axial aneinander angeschlossener, stillstehender Mischleitelemente besteht.
ίο Ferner ist es auch vorteilhaft, in der zentralen Anschlußleitung zwischen dem Ausstoßende der Schneckenstrangpresse und dem Strangpreßwerkzeug ein Regelventil und erforderlichenfalls einen statischen Mischer anzuordnen. Die Regelventile in der zentralen Anschlußleitung und in der Umführungsleitung erleichtern dabei die Steuerung der Schneckenstrangpreßanlage, da durch die Änderung der Rohrleitungssystemwiderstände die Massendurchsätze vorteilhaft aufeinander abgestimmt werden können.
Nach einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Schnecke der Strangpresse bis zur Schneckenspitze hohl ausgebildet, und im Bereich des Schneckenabschnittes mit vermindertem Schneckenkanalinhalt ist ein innerer Bypass vorgesehen. Die Schneckenstufe, die in Strangpreßrichtung vor dem Schneckenabschnitt mit dem verminderten Schneckenkanalinhalt angeordnet ist, wird dabei durch Querbohrungen in der Schneckenwand mit dem hohlen Schneckeninneren verbunden. Dieser im Schneckeninneren vorliegende Durchflußkanal in Form eines inneren Bypasses ist bevorzugt mit einer Einspeiseleitung für den Zusatz eines flüssigen oder gasförmigen Treibmittels verbunden, die achsparallel in der hohlen Schnecke konzentrisch zu deren Bohrung angeordnet ist. Der äußere Durchflußkanal für den treibmittelfreien Schmelzeteilstrom wird hierbei zwischen der Schnekkensteg- und der Schneckenkernoberfläche des Schnekkenabschnittes mit vermindertem Gangvolumen zusammen mit der Zylinderbohrung des Schneckengehäuses sowie dem Schneckenkanal der zweiten Schneckenstufe gebildet.
Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß ein Schneckengehäuse der üblichen Serienfertigung verwendet werden kann, während für die Aufteilung der Kunststoffschmelze in Teilströme lediglich eine nacri den beschriebenen Merkmalen ausgebildete, hohle Schnecke vorzusehen ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist in dem im Schneckeninneren vorliegender
so Kanal für den treibmittelhaltigen Schmelzeteilstrom eir stillstehender, bevorzugt mit dem Gehäuse der Schnekkenpresse oder dem Strangpreßwerkzeug fest verbundener Verdrängerkörper angeordnet. Dieser Verdrängerkörper kann an sich bekannte Mischelemente beispielswiese radiale, zylinderstiftförmige Nocker aufweisen, durch die eine intensive Durchmischung dei Kunststoffschmelze mit dem zugesetzten Treibmitte herbeigeführt wird.
Anstelle des Verdrängerkörpers mit Nocken kann ir dem im Schneckeninneren vorgesehenen Kanal aucr eine statisch wirkende Mischvorrichtung angeordne sein. Dieser Mischer besteht aus einer Anzahl axia einander angeschlossener und bezüglich der Schnecke stillstehender Leitelemente, durch die der durchgepreß te Schmelzestrom fortwährend in Teilströme aufgeteil wird, die selbst wieder aufgeteilt und mit anderer Teilströmen vereinigt werden. Durch eine solcht Vorrichtung wird eine intensive Mischung des zugesetz
leu Ί rcibmiltels mil der Scltmel/c des einsprechenden Veils!tonics bewirkt, der ilium dem Strangprcßwerk-/eiig zugeleitet wird.
In Weilcausbildung der Erfindung kann die Schnekke in Strangpreßriehlung gesehen in der hinter dem Sehneckenabsehnilt mit vermindertem Gangvoliimen vorliegenden SchneckciisUife mindestens eine dynaniiseh wirkende Miselivorriehtimg aufweisen. Eine solche Mischvorrichtung kann bevorzugt aus radial ungeordneten, /ylinderstiflförmigen Nocken, beispielsweise auf der Oberfläche der Schncckcnspit/.e gebildet sein. Auf diese Weise wird auch die treibmittelfrcic Schmelze intensiv durchmischt, bevor sie in das Sirangpreßwerkzeug gefördert wird.
Das Strangpreßwcrkzeug, das nicht Gegenstand der r.rfindung ist, ist so ausgebildet, daß aus den Sehmclzcteilströmen entweder ein stangen- oder plattenförmig« Halbzeug mit lageweise geschäumten und ungeschäumten Schichten oder ein Hohlprofil mit .Schaumstoffkern und ungeschäumten inneren und äußeren Mantclsehichten oder umgekehrt erzeugt werden können.
In der Zeichnung .sind Ausführungsbeispielc der Schneckenstrangpresse gemäß der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigt
l:ig. la die Schemaanordnung einer Schneckenstrangpresse mit einer zweistufigen Schnecke mit zwischen den Schneckenstufen vorgesehenem Schnckkcnabschnitt verringerten Gangvolumens und mit einer in der Schneckenprcssengchäusewand angeordneten Leitung für die trcibmittelfreie Schmelze und einer seitlich an das Sehncckenpressengehäuse angeschlossenen Rohrleitung für den Zusatz eines flüssigen Treibmittels,
I" i g. Ib eine abgewandelte Ausführung der Schnckkcnstrangpressc nach I" i g. 1 a mit einer am Schneckenpressengehäusc angeordneten äußeren Umführungsleiluiig für die treibmiltelfreic Schmelze,
l: i g. 2 die Schemaanordnung einer Schneckenstrangpresse mit einer am Sehncckenpressengehäuse angeordneten äußeren Umführungslcitung für die treibmittelfrcie Schmelze, wobei die Umführungsleitung mit einer Zweigleitung versehen ist,
Γ i g. 3 die Schemaanordnung einer Schneckenstrangpresse mit einer zweistufigen, hohl ausgebildeten Schnecke mit einem zwischen den Schneckcnstufcn vorgesehenen Schncckcnabschnitt verringerten Gangvolumens und mit einer äußeren Umführungsleitung für die trcibmitlclfrcic Schmelze sowie einer in der Schnecke angeordneten Rohrleitung für den Zusatz eines flüssigen Treibmittels,
I i g. 4a die .Schemaanordnung einer Schneckenstrangpresse mit einer hohl ausgebildeten Schnecke mit einem Sehneckenabsehnilt verringerten Gangvolumens sowie einer inneren Umführungsleitung für die trcibmiilelhallige Schmelze, welche eine in der Schnecke angeordnete Leitung für den Zusatz des Treibmittels und einen in der inneren .Schmelzeleitung angeordneten Verdränge (körper aufweist.
Cig. 4b eine abgewandelte Ausführung der Schnck· kenstrangpresse nach I'ig. 4a mit einem in der inneren Schmel/eleilung ungeordneten suitischen Mischer.
Die Schneckenstrangpresse I weist eine zweistufig ausgebildete Schnecke 2 auf, deren erste Stufe mit 2.7 und deren /weile Stufe mit 2b bezeichnet ist. Das (nicht naher dargestellte) Strangpreßwcrk/eug ist mit 3 und die (nicht näher dargestellte) Kalibriervorrichtung ist mil 4 bezeichnel. Zwischen den Schneckenslufen 2,7 und 2b isl ein .Schneckenabschnitt 5 vorgesehen, dessen (jangvolunien /wischen dem Schneckensteg wesentlich geringer ist als der Schneckenkanalinhalt in den Schneckenslufen 2;» bzw. 2b.
entsprechend der Ausführung nach I" i g. la. Ib, 2 und 3 erfolgt die Aufteilung der Schmelze in Teilströme am linde der Schneckcnstufc 2.7. tun erster Schmelzetcilsiroiii fließt durch den zwischen Schncckenstcgoberfläche, Schncckcnkernoberflächc und Zylinderbohrung im
ίο Schncckenabschnitt 5 gebildeten Schncckenkanal 6. Die Größe dieses Teilstromcs ist durch den verringerten Schneckcnkanalinhalt im Abschnitt 5 bestimmt. Diesem Schmcl/.ctcilstrom wird in der Schneckenstufe 2b das flüssige Treibmittel zugesetzt. Die Rohrleitung für den Zusatz des Treibmittels ist in Fig. la und Ib mit 7 bezeichnet; sie isl seitlich an das Gehäuse 8 der Schneckenstrangpresse angeschlossen. Die Rohrleitung für den Zusatz des Treibmittels ist in F i g. 3 mit 9 bezeichnet; ic ist in dieser schematischen Darstellung der Schneckenstrangpresse konzentrisch zu der mit der achsparallelcn Bohrung versehenen Schnecke 2 angeordnet.
tun zweiter Teilstrom wird durch die Umführungsleitung 10 abgezweigt. Diese Leitung isl als Bypass im oder außerhalb des Gehäuses 8 der Schneckenstrangpresse bis zum Strangpreßwerkzeug 3 verlegt, wobei die Abzweigung 10a für den Bypass im Bereich des Endes der ersten Schneckcnstufe 2a vorgesehen ist. Der durch den Bypass 10 abgeleitete Schmelzeteilslrom wird trcibmitlclfrci dem Strangpreßwerkzeug 3 zugeführt.
Die Zuleitung 7 bzw. 9 für das Treibmittel mündet in eine Zone der zweiten Schneckenstufe 2b, die ausreichend weil von der Abzweigung 10a des Bypass entfcrni angeordnet ist.
Der Schncckcnabschnitt 5, der zwischen den beiden Stufen 2,7 und 2b der Schnecke vorgesehen ist, ist in seiner Länge so bemessen, daß am Ende der ersten Schneckcnstufe 2a der erforderliche Druck aufgebaut wird, aufgrund dessen ein Teil der Schmelze durch den Bypass 10 fließt, und daß ein Rückströmen des Treibmittels in die erste Schneckenstufe 2.7 vermieden wird.
Im Bypass 10 ist ein Regelventil vorgesehen, das mit 11 bezeichnet ist. Außerdem ist am Ausstoßende der Schneckenstrangpresse ein Regelventil 12 vorgesehen, über das die dem Strangpreßwerkzeug 3 zugeführtc treimittelhaltige Kunstsloffschmelze geregelt wird.
Heizvorrichtungen am Bypass 10 sind mit 13 bezeichnet, sie können beispielsweise als Heizmanschelten oder als Doppclmantelrohrlcitungen vorgesehen sein.
Die Ausführung nach Fig. Ib weist ferner eine Schnecke 2 auf, die mit einer Mischvorrichtung in Form von radial angeordneten, zylinderstiftförmigen Nocken 14 versehen ist. Durch derartige Nocken wird eine intensive Durchmischung der Schmelze mit dem Treibmittel bzw. eine gleichmäßige Verteilung des Treibmittels in der Kunststoffschmclzc und eine günstigere Tcmpcraturvcrtcilung erzielt.
w) Die Ausführung nach Fig. 2 weist ferner einen im Bypass 10 angeordneten, statischen Mischer 15 auf. FJn solcher Mischer besteht bevorzugt aus einer Anzahl (nicht dargestellter) axial aneinandergefügter, stillstehender l.eitelcmente, die gegeneinander versetzt sind.
h'i Kin derartiger statischer Mischer kann auch zwischen dem Ausstoßende der .Schneckenstrangpresse und dem Sirangpreßwcrkzeug vorgesehen sein. Der äußere Uypass 10 für die treibmillclfrcie Schmelze isl ferner mit
einer Zweigleitung 16 versehen. Diese Anordnung ist für ein Strangpreßwerkzeug 3 vorgesehen, mit dem ein Hohlprofil erzeugt werden kann, das beispielsweise einen Schaumstoffkern und ungcschäumte innere und äußere Deckschichten aufweist.
Die Ausführung der Schneckenstrangpresse nach F i g. 1 weist in dem mit der Axialbohrung versehenen Schneckenkern 17 eine statisch wirkende Mischvorrichtung 18 auf. Die Schnecke ist in dieser Ausführungsform mit einem Stauwulst 19 und mit Qucrbohrungen 20 in der Schneckenwand versehen.
Die aus stillstehenden Leitelementen 18;), 18b... bestehende Mischvorrichtung 18 erhält durch die Bohrungen 20, die in Preßrichtung vor dem Stauwulst 15 angeordnet sind. Schmelze aus der .Schneckenstufe 2;i und durch die axial angeordnete Speiseleitung 9 das flüssige Treibmittel. In der Mischvorrichtung 18 werden die Schmelze und das Treibmittel zusammengeführt und intensiv durchmischt. Die Schmelze mil dem fein verteilten Treibmittel strömt in Pfeilrichtung durch die Bohrungen 20, die sich in Preßrichtung hinter dem Stauwulst 19 befinden, in den folgenden Schneckengang der zweiten Schneckenstufe 2b und verläßt die Strangpresse als treibmittelhaltige Schmelze, die in das Strangpreßwerkzeug 3 gefördert wird. Wenn hier von stillstehenden Leitelementen der statischen Mischvorrichtung 18 gesprochen wird, so bedeutet dies, daß die Leitelemente starr mit der Schnecke verbunden sind und keine Relativbewegung zwischen Schnecke und der Mischvorrichtung zulässig ist; es bedeutet jedoch nicht, daß die Mischvorrichtung in einem auf einen Festpunkt bezogenen System stillsteht.
■5 Gemäß der Ausführung in F i g. 4a und 4b erfolgt die Aufteilung der Schmelze in Teilströme durch den .Schneckenkanal 6 im .Schneckenabschnitt 5 und durch den inneren Bypass 21. Die Rohrleitung 9 für den Zusatz des Treibmittels ist konzentrisch zu dem in achsparalleler Richtung hohl ausgebildeten Schneckenkern angeordnet. Der Schneckenkanal der Schneckenstul'e 2u und der innere Bypass 21 sind durch die Querbohrungen 22 in der Wandung des .Schneckenkernes miteinander verbunden. Nach Fig. 4a ist im inneren Bypass 21 ein stillstehender Verdrängerkörper 24 mit radialen, zylinderstiftfönnigen Nocken 2\ angeordnet, die eine intensive Mischwirkung bewirken. Nach Fig. 4b ist im Bypass 21 eine statisch wirkende Mischvorrichtung 25 angeordnet, die im wesentlichen gleich der vorbeschriebenen statischen Mischvorrichtung ausgebildet ist.
Die aufgeteilte Schmelze fließt einerseits als treibmittelfreicr Schmelzeteilstrom durch den Schneckengang der Schnecke 2b und andererseits als treibmittelhaltiger Schmelzestrom durch den inneren Bypass 21 in das Strangpreßwerkzeug 3.
Dabei wird der im inneren Bypass 21 der Schnecke fließende Teilstrom mit dem durch die Rohrleitung 9 zugesetzten Treibmittel gleichmäßig vermischt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Halbzeug mit Schaumstoffkern und ungesehäumtem Mantel durch kontinuierliches Strangpressen von thermoplastischem Kunststoff, bei welchem der treibmittelfreie Kunststoff zunächst in einer Schnekkenstrangpresse aufgeschmolzen und mit einem Treibmittel vermischt wird, wonach die Kunststoffschmelze in einer an die Strangpresse angeschlosse- to nen Gießvorrichtung in mindestens zwei Schmelzeströme aufgeteilt wird, worauf die unterschiedliche Aufschäumfähigkeit aufweisenden Schmelzeströme aus der Gießvorrichtung weitergeleitet und in einem Strangpreßwerkzeug zusammengeführt und abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zunächst in der Schneckenstrangpresse aufgeschmolzene treibmittelfreie Kunststoff in dieser in mindestens zwei Schmelzeteilströme aufgeteilt und in mindestens einen Schmelzteilstrom während der Weiterverarbeitung in derselben Schneckenstrangpresse das Treibmittel eingemischt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Schnecken-Strangpreßanlage mit mehrstufig ausgebildeter Schnecke, einer Abzweigung und einer Zuführung für den Zusatz des Treibmittels, einem gemeinsamen Strangpreßwerkzeug mit Düsen für die unterschiedlich aufschäumbaren Schmelzströme sowie einer gemeinsamen Kalibriervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenstrangpresse (1) zwischen zwei axial benachbart angeordneten Schneckenstufen (2a, 2b...) einen Schneckenabschnitt (5) mit gegenüber dem Schneckenkanalinhalt der einzelnen Schneckenstufen (2a bzw. 2b) wesentlich vermindertem Schneckenkanalinhalt aufweist, dessen Schneckenstegoberfläche und Schnekkenkernoberfläche zusammen mit der Zylinderbohrung den Schneckenkanal (6) für einen Schmelzeteilstrom bilden, daß mindestens eine in Strangpreßrichtung gesehen im unmittelbaren Bereich vor dem Schneckenabschnitt (5) beginnende und im Strangpreßwerkzeug (3) endende Umführungsleitung (10; 21) vorgesehen ist, und daß entweder der Schnekkenkanal (6) oder eine der Umführungsleitungen (10; 21) vorgesehen ist, und daß entweder der Schnekkenkanal (6) oder eine der Umführungsleitungen (10; 21) mit der Leitung (7; 9) für den Zusatz des Treibmittels verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung (10) für die treibmittelfreie Schmelze als gegenüber der Schnekke (2) äußere Umführungsleitung vorliegt (Fig. la, Ib,Fig.2, Fig.3).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung (10) in der Wand (8) des Schneckenpressenzylinders vorgesehen ist(Fig. la).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung (10) als ein außerhalb des Gehäuses der Schneckenpresse angeordnetes Druckleitungsrohr vorliegt (Fig. Ib, Fig.2,Fig.3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Strangpreßrichtung hinter dem Schneckenabschnitt (5) eine an sich bekannte, an das Gehäuse (8) der Schneckenpresse seitlich angeschlossene Rohrleitung (7) für den Zusatz eines flüssigen oder gasförmigen Treibmittels vorgesehen ist(Fig. Ia1Ib).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohl ausgebildete Schnekke (2) vorgesehen ist, in der eine Leitung (9) für den Zusatz eines flüssigen oder gasförmigen Treibmittsls achsparallel angeordnet und mit der für die Verarbeitung der treibmittelhaltigen Schmelze vorgesehenen Schneckenstufe (2b) verbunden ist (F ig. 3).
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schnecke (2) ein Kanal (21) für die treibmittelhaltige Schmelze als innerer, an der Schneckenspitze offener Bypass vorliegt, der mit der in Strangpreßrichtung vor dem Schneckenabschnitt (5) liegenden Schneckenstufe (2a,) durch Querbohrungen (22) in der Schneckenwand verbunden ist (F ig. 4a, 4b).
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal (21) ein stillstehender, bevorzugt mit dem Gehäuse der Schneckenpresse fest verbundener Verdrängerkörper (24) angeordnet ist (F ig. 4a).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (24) mit an sich bekannten Mischelementen, bevorzugt radialen, zylinderstiftförmigen Nocken (23), versehen ist (F ig. 4a).
11. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal (21) eine statisch wirkende Mischvorrichtung (25) angeordnet ist (F ig. 4b).
12. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strangpreßrichtung hinter dem Schneckenabschnitt (5) vorliegende Schneckenstufe (2b) mit mindestens einer, an sich bekannten, dynamisch wirkenden Mischvorrichtung, bevorzugt radialen, zylinderstiftförmigen Nocken (14), versehen ist(Fig. Ib).
13. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kanälen für treibmittelhaltige und treibmittelfreie Schmelze je ein Regelventil (11,12) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausstoßende der Schneckenstrangpresse und dem Strangpreßwerkzeug (3) eine statisch wirkende Mischvorrichtung angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7 und 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit der Axialbohrung versehenen Schneckenkern (17) eine statisch wirkende Mischvorrichtung (18) angeordnet ist, daß die Schnecke (2) einen Stauwulst (19) sowie vor und hinter diesem Querbohrungen (20) in der Schneckenwand aufweist (F i g. 3).
16. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7 und 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Umführungsleitung (10) eine statisch wirkende Mischvorrichtung (15) angeordnet ist (F i g. 2).
17. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7 und 12 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung (10), bevorzugt im Bereich des Strangpreßwerkzeuges (3), mit einer Zweigleitung (16) versehen ist, wobei die Umführungs- und die Zweigleitung an getrennte, konzentrisch angeordnete Düsen angeschlossen sind (F i g. 2).
18. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7 und 12 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsund Zweigleitung mit Beheizungsvorrichtungen (13) versehen sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoff-Halbzeug mit Schaumstoffkern und ungeschäumtem Mantel durch kontinuierliches Strangpresser, von thermoplastischem Kunststoff, bei welchem der treibmittelfreie Kunststoff zunächst in einer Schneckenstrangpresse aufgeschmolzen und mit einem Treibmittel vermischt wird, wonach die Kunststoffschmelze in einer an die Strangpresse angeschlossenen Gießvorrichtung in mindestens zwei Schmelzströme aufgeteilt wird, worauf die unterschiedliche Aufschäumfähigkeit aufweisenden Schmelzeströme aus der Gießvorrichtung weitergeleitet und in einem Strangpreßwerkzeug zusammengeführt und abgekühlt werden.
Es sind Verfahren bekannt, nach denen Formkörper mit einem Schaumstoffkern und einer Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoff durch kontinuierliches Strangpressen hergestellt werden, bei denen die Verarbeitung der treibmittelfreien und der treibmittelhaltigen Schmelze in getrennt angeordneten Schnekkenstrangpressen erfolgt (DE-PS 11 83 238: FR-PS 15 41 608). Die einzelnen Schneckenstrangpressen sind dabei zu einer Verbundanlage zusammengefaßt, indem alle Strangpressen an ein gemeinsames Strangpreßwerkzeug angeschlossen sind. Durch ein mit mehreren Düsen versehenes Strangpreßwerkzeug werden treibmittelhaltige und treibmittelfreie Schmelze ausgepreßt und in einer angeschlossenen Kalibriervorrichtung ausgeformt, wobei auf den entstehenden Formkörper zusätzlich Vakuum einwirkt (DE-PS 11 54 264).
Nachteilig ist bei den bekannten Produktionsanlagen zum Herstellen /on Kunststoff-Halbzeug mit Schaumstoffkern und ungeschäumter Mantelschicht der hohe Bau- und Betriebsaufwand, da mindestens zwei Verarbeitungsmaschinen, von denen eine für die treibmittelhaltige und eine für die treibmittelfreie Kunststoffs'chmelze erforderlich ist, aufgestellt und betrieben werden müssen. Wenn beispielsweise zwei Schneckenstrangpressen verwendet werden, sind jeweils zwei Schneckengehäuse, Schnecken und Antriebe sowie die zur gleichzeitigen Belieferung des gemeinsamen Strangpreßwerkzeuges notwendigen Regel- und Steuervorrichtungen erforderlich.
Außerdem ist es bekannt, dem in einer Schneckenstrangpresse verarbeiteten Kunststoff ein Treibmittel durch eine Speiseleitung zuzusetzen und dieses mit dem Kunststoff zu vermischen. Die Schnecke ist dabei im Bereich der Mündung der Speiseleitung mit einer Mischvorrichtung versehen. Außen am Schneckengehäuse ist ein Umlenkkanal für die Schmelze vorgesehen. Es ist der Zweck dieser Ausführung, die Schmelze und das Treibmittel in der vorgesehenen Mischzone strömungsgünstig zusammenzuführen und anschließend intensiv zu durchmischen. Mit dieser bekannten Schneckenstrangpresse kann allerdings nur ein Schaumstoff-Halbzeug ohne eine ungeschäumte, die Festigkeit des Profils stabilisierende Mantelschicht hergestellt werden.
Es ist ferner bekannt, die treibmittelhaltige Schmelze durch ein Strangpreßwerkzeug zu pressen und unmittelbar danach den mit einem Hohlraum ausgepreßten Kunststoffkörper in einer gekühlten Kalibriervorrichtung während des Kalibrierens von außen intensiv zu kühlen. Durch diese Verfahrensweise erhält man ein sog. Strukturschaum-Halbzeug (GB-PS 11 84 688). Die Schmelze schäumt innerhalb der Kalibriervorrichtung auf und bildet dabei den Strukturkern. Durch die äußere Kühlung erhält man eine Randschicht mit wesentlich dichterem Gefüge. Dieses Verfahren ist nur anwendbar, wenn dem Kunststoff vor der Ve-arbeitung das
ίο Treibmittel in fester Form zugesetzt wird, da ein festes Treibmittel während der Verarbeitung der Schmelze weniger als ein flüssiges odei gasförmiges Treibmitte! zum Aufblähen neigt. Nachteilig ist hierbei jedoch das sog. »Auftrommeln« des Treibmittels auf das Kunststoff-Granulat vor der Beschickung der Schneckenstrangpresse.
Bei einem weiteren bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung stranggepreßter mehrschichtiger Körper mit unterschiedlicher Aufschäumung wird ein aufschäumfähiges oder bereits aufgeschäumtes thermoplastisches Harz in eine eine Anzahl voneinander getrennter Durchlässe aufweisende Gießvorrichtung gepreßt. Die unterschiedliche (weitere) Aufschäumung wird durch die Wahl unterschiedlicher Verfahrensparameter in den einzelnen Durchlässen erreicht (DE-OS 19 52 753).
Es wurde auch schon vorgeschlagen, einer aufgeschmolzenen thermoplastischen Masse in einer Schnekkenstrangpresse mit einer Schnecke mit mehreren
ju unterschiedlichen Schneckenstufen ein pulverförmiges, in einem Gas suspendiertes Aufschäummittel beizugeben und die stärkere Aufschäumung des Kerns des Preßlings durch Wahl der Manteltemperatur der Spritzform zu steuern (US-PS 31 50 214).
Da bei den bekannten Verfahren der Kunststoff vom Beginn der Verarbeitung an mit Treibmittel vermengt ist, ist es nicht möglich, aus dem Schmelzgesamtstrom einen treibmittelfreien Teilstrom zur Bildung ungeschäumter Mantelschichten abzuzweigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kunststoff-Halbzeug als Vollprofil mit Schaumstoffkern und ungeschäumter Mantelschicht oder umgekehrt bzw. als Hohlprofil mit ungeschäumter Außen- und Innenschicht sowie mit geschäumter Mittelschicht oder ungeschäumter Mittelschicht mit geschäumter Außen- und Innenschicht unter Zusatz eines flüssigen oder gasförmigen Treibmittels durch kontinuierliches Schneckenstrangpressen in der Weise herzustellen, daß der bauliche und verfahrenstechnische Aufwand wesentlich geringer ist als bei den bekannten Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst diese Aufgabe dadurch, daß der zunächst in der Schneckenstrangpresse aufgeschmolzene treibmittelfreie Kunststoff in dieser in mindestens zwei Schmelzeteilströme aufgeteilt und in mindestens einen Schmelzeteilstrom während der Weiterverarbeitung in derselben Schneckenstrangpresse das Treibmittel eingemischt wird.
Als Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Schneckenstrangpreßanlage mit mehrstufig ausgebildeter Schnecke, einer Abzweigung und einer Zuführung Für den Zusatz des Treibmittels, einem gemeinsamen Strangpreßwerkzeug mit Düsen für die unterschiedlich aufschäumbaren Schi.ielzeströme sowie einer gemeinsamen Kalibriervorrichtung erforderlich. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenstrangpresse zwischen zwei axial benachbart angeordneten Schneckenstufen einen Schneckenabschnitt mit gegenüber dem Schneckenka-
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