DE4238277C2 - Mehrzonenschnecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrzonenschnecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Mehrzonenschnecke ist aus der US 4 255 379 bekannt. Die aus der US 4 255 379 bekannte vierte Zone dient zur Verbesserung des Austrages und auch der Mischung der Komponenten. Aufwendige Verschlußeinrich­ tungen sind jedoch weiterhin erforderlich.

Unter einer Schnecke versteht man ein Aggregat für die Verarbeitung plastischer Formmassen. Eine Schnecke für die Plastifiziereinheit einer Spritzgießmaschine be­ steht immer aus einem Kern, dem sogenannten Schnecken­ kern, an dessen Außenoberfläche Wendel bzw. sogenannte Schneckenstege spiralförmig umlaufen, und aus einem Plastifizierzylinder, in dem die Schnecke läuft. Bei diesen Schnecken wird das Material plastifiziert und bei kurzen Verweilzeiten können große Mengen homogener Schmelze erhalten werden, so daß eine schonende Plasti­ fizierung die Verarbeitung auch thermisch relativ emp­ findlicher Produkte zuläßt. Der Einsatz von Schnecken hat dazu geführt, daß praktisch alle plastomeren Kunst­ stoffe zur Herstellung von Formteilen nach dem Spritz­ gießverfahren verwendet werden können.

Zur Charakterisierung der Schnecke kann man beispiels­ weise deren Schneckensteghöhe verwenden. Die Schnecken­ steghöhe T ergibt sich aus der Differenz von Durchmes­ ser der Schnecke D₁ und des Schneckenkerns D₂.

T = (D₁ - D₂)/2 (1)

Eine weitere häufig verwendete Kerngröße zur Unter­ scheidung verschiedener Schnecken oder auch verschiede­ ner Zonen ist die Steigung S der Schnecke. Hierunter versteht man das Produkt von Faktor H × Schneckendurch­ messer D₁. Im Rahmen der Erfindung wird hierbei unter Steigung S der Abstand vom Anfang eines Schneckenstegs bis zum Anfang eines benachbarten Schneckenstegs ver­ standen.

S = H × D₁ (2)

Darüber hinaus ist eine weitere häufig benutzte Größe zur Beschreibung der Schneckeneigenschaften die soge­ nannte Profilbereichslänge L. Hierunter versteht man die Länge des profiltragenden Anteils der Schnecke. Die Schneckenlängen L werden häufig im Verhältnis zu D₁ an­ gegeben und betragen bei den heutigen Schnecken im all­ gemeinen 15-20 D₁, wobei die Durchmesser D₁ in aller Regel zwischen 45 und 200 mm liegen. Weiterhin wichtig ist das Gangtiefenverhältnis G bei der Beurteilung der Schneckenqualität. Standardmäßig hat sich heutzutage ein Gangtiefenverhältnis G von etwa zwischen 2 : 1 und 3 : 1 bewährt.

Bei vielen Schnecken hat nun der Schneckenkern keinen einheitlichen Durchmesser.

Vielmehr haben sich in der Praxis des Spritzgießens thermoplastischer Formmassen sogenannte Dreizonen­ schnecken bewährt. Bei diesen kann man aufgrund der Ausgestaltung und Funktion über die gesamte Schnecken­ länge im wesentlichen drei Abschnitte oder Zonen unter­ scheiden, nämlich Einzug, Kompression und Metering.

Die in Förderrichtung der Schnecke erste Zone ist die Einzugs- oder auch Feedzone. Sie weist die relativ größte Schneckensteghöhe T aller Abschnitte der Schnecke auf und dient zum "Einziehen" der Formmasse, wozu sie beispielsweise mit einem Trichter verbunden ist. In der Feedzone steht zwischen Plastifizierzylin­ der und Schneckenkern üblicherweise das größte Volumen zur Verfügung und der Durchmesser des Schneckenkerns D₂ ist in dieser Zone im wesentlichen konstant. Da der Schneckenkern in der Einzugszone den geringsten Durch­ messer D₂ aller Zonen aufweist, ist die Schneckenarbeit in der Einzugszone bei bekannten Schnecken besonders groß, da viel Material in einem relativ großen Volumen bewegt werden muß.

Auf die Feedzone folgt die Kompressionszone, in der sich der Durchmesser D₂ des Schneckenkerns kegelig er­ weitert. Die Verringerung des zwischen Plastifizierzy­ linder und Schneckenkern zur Verfügung stehenden Volu­ mens in der Kompressionszone hat im Betrieb der Schnecke eine Verdichtung, also eine Kompression des Materials, zur Folge, die möglichst ohne Luftein­ schlüsse vonstatten gehen soll und die zur Erzeugung einer Schmelze von hoher Homogenität dient.

Als dritte Zone schließt sich an die Kompressionszone die sogenannte Metering- oder Austrittszone an. Der Schneckenkern hat in der Meteringzone einen konstanten Durchmesser D₂, so daß im Verhältnis zu Einzug und Kom­ pression die Meteringzone die geringste Schneckensteg­ höhe T aufweist. Der Meteringzone kommen die Funktionen Materialtransport und -entspannung zu, d. h. Abbau der Kompression des Materials.

Gemäß dem Stand der Technik liegen die drei Zonen übli­ cherweise in einem ganz bestimmten Längenverhältnis re­ lativ zueinander vor. Der Anteil des Einzugs beträgt etwa 50%, derjenige der Kompression etwa 35% und der Anteil der Meteringzone etwa 15% der profilierten Schneckengesamtlänge. Die Längenverhältnisse der Zonen können je nach Anwendung auch variieren. So ist es für die Verarbeitung bestimmter Polyblends bekannt, den Längenanteil des Einzugs auf 40% zu verkürzen und da­ für bei unverändertem Anteil der Meteringzone die Kom­ pression mit einem Längenanteil von ca. 45% auszufüh­ ren. Diese Verlängerung der Kompression hat u. a. eine starke Beeinflussung des sich beim Spritzgießen ein­ stellenden Drucks zur Folge.

Die Steigung S der Schnecke kann über den Verlauf ihrer Länge unterschiedlich ausgebildet sein, liegt jedoch in der Regel bei bekannten Schnecken zwischen 0,7 und 1,2 D. Durch eine geeignete Wahl der Steigung kann man Ein­ fluß auf das gesamte Förderergebnis der Schnecke neh­ men, da eine größere Schneckensteigung die Plastifi­ zierleistung einer Schnecke deutlich verbessert.

Obwohl nun mit bekannten Schnecken schon recht gute Er­ gebnisse beim Spritzgießen erzielt werden können, so treten jedoch bei vorbeschriebenem Schneckendesign im­ mer wieder Schwierigkeiten auf, wenn kompliziertere Formen, beispielsweise unter Verwendung eines umfang­ reichen Anguß- und Heißkanalsystems im Formwerkzeug spritzgegossen werden sollen, wenn besonders empfindli­ che Thermoplaste plastifiziert und verarbeitet werden sollen oder wenn empfindliche Dekormaterialien, Tex­ tilien, Stoffe, Folien, etc. hinterspritzt werden sol­ len.

Bei der Verarbeitung relativ niedrigviskoser Produkte und beim Vorliegen besonders langer Fließwege im Form­ werkzeug kann es bei den Standarddreizonenschnecken beim Einspritzvorgang leicht zum Rückströmen der Schmelze in die Schneckengänge kommen, was zu einer Minderung der Qualität oder zum Unbrauchbarwerden des Formteils und zu einer negativen Beeinträchtigung der Spritzgießmaschine beispielsweise durch Verstopfen des Angußkanals führen kann. Insbesondere wenn das plasti­ sche Material einer starken Kompression unterworfen wird und gleichzeitig eine zu geringe Materialabnahme am Werkzeug erfolgte, entsteht an der Austrittsstelle des Materials aus der Schnecke ein Rückstau. Es ist nun zwar gelungen, dieses Problem durch dem Einbau einer Rückstromsperre am vorderen Ende der Schnecke mehr oder weniger gut in den Griff zu bekommen, wobei die Rück­ stromsperre sich beim Plastifizieren nach vorne schiebt und die Schmelze durchläßt, während sie beim Einsprit­ zen nach hinten gedrückt wird und so den Schneckenvor­ raum absperrt, aber die üblichen Rückstromsperren sind aufwendige Bauteile, welche die Plastifiziereinheit verkomplizieren, reparaturanfälliger machen und nicht unbedeutend verteuern.

Des weiteren mangelt es den bekannten Dreizonen­ schnecken an einer für die Verarbeitung bezüglich der Verarbeitungstemperatur heikler Substanzen hinreichen­ den Thermostatisierbarkeit entlang der Schnecke. Schnecken sind mittels üblicherweise am Plastifizierzy­ linder angebrachter Heizelemente thermostatisierbar. Zu Beginn eines Gusses oder Schusses wird die gesamte Schnecke in der Regel einmal auf die erwünschte Schmelztemperatur des zu verarbeitenden Kunststoffmate­ rials gebracht, aber dann ist im wesentlichen keine Zu­ satzheizung mehr erforderlich, weil die Temperatur durch die sogenannte "Schneckenarbeit" aufrechterhalten wird. Die Eigenarbeit der Schnecke (Reibung, Scherrota­ tion, Eigenrotation) liefert ca. 70% der benötigten Wärme. Ein Nachteil dieser entstehenden Wärme ist al­ lerdings, daß es sich um unkontrollierbare Wärme han­ delt. Dies macht sich u. a. ganz besonders negativ beim Hinterspritzen empfindlicher Dekormaterialien bemerk­ bar. Liegt die erreichbare Temperaturkonstanz des ther­ moplastischen Kunststoffmaterials bei der Verarbeitung empfindlicher Materialien, also sowohl empfindlicher Dekormaterialien als auch empfindlicher Formmassen, au­ ßerhalb eines relativ engen Toleranzintervalls von ca. ± 1°C Abweichung von einem vorbestimmten Sollwert, so hat dies zur Folge, daß bei zu hohen Temperaturen die Fasern des im Spritzwerkzeug zu hinterspritzenden Stof­ fes angeschmolzen oder aufgeschmolzen werden oder daß bei zu niedrigen Temperaturen eine unzureichend fließ­ fähige also zu hochviskose Masse eingespritzt wird. In beiden Fällen ist das hergestellte hinterspritzte Form­ teil Ausschuß. Sind bei zu hoher Einspritztemperatur die Fasern erst einmal angeliert, kann das gesamte Ma­ terial bei Beanspruchung brechen oder reißen. Ist die Temperatur der Formmasse zu niedrig gewesen, werden die Kavitäten im Werkzeug nicht genügend aufgefüllt und nur niedrig belastbare Schwachstellen im Formteil sind vor­ programmiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufwendige und anfällige Verschlußeinrichtungen zu vermeiden und dabei die Leistung der Schnecke zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Mehrzonenschnecke mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Nach dem neuen erfindungsgemäßen Schneckenkonzept her­ gestellte Mehrzonenschnecken gestatten es auf einzigar­ tige Weise, besonders empfindliche und dabei hochwer­ tigste Schmelzen unter exakter Gewährleistung einer vorbestimmten Schmelztemperatur aufzubereiten.

Besonders bei Kunststoffen mit verarbeitungstechnisch höherem Schwierigkeitsgrad, wie etwa bei Polycarbona­ ten, Polyethylen, Polyvinylchlorid, diversen Polyblends sowie mineral- und fasergefüllten Thermoplasten gelingt es, schädliche Temperaturschwankungen zu vermeiden. Insbesondere gelingt dies dadurch, daß sich an die von den Dreizonenschnecken bekannten Zonen, also direkt an die Metering-Zone, eine vierte Zone mit sich kegelig verjüngendem Schneckenkern und daraus sich ergebend zu­ nehmender Schneckensteghöhe als Metering-Mix-Zone an­ schließt. Dadurch wird zwischen Metering-Zone und der gemäß dem Stand der Technik sich an die Metering-Zone unmittelbar anschließenden Schneckenspitze ein relativ großes zusätzliches Volumen als Homogenisierungsraum zur Verfügung gestellt, so daß es einerseits zu einer besseren Entspannung der Schmelze kommt und anderer­ seits bei unzureichender Materialabnahme an der Spitze der Schnecke ein Reservoir vorhanden ist, das die Reak­ tion der gesamten Schnecke auf einen Staudruck wesent­ lich verbessert. Hinzu kommt, daß - wie umfangreiche Versuche ergeben haben - bei einer Mehrzonenschnecke entsprechend der Erfindung eine gute Kommunikation zwi­ schen Schnecke und Werkzeug stattfindet, so daß beson­ ders bei Mehrfachwerkzeugen mit zum Teil sehr kompli­ ziertem Heißkanalsystem ein Rückströmen der Schmelze aus dem Formhohlraum in den Schneckenvorraum ohne Rück­ stromsperre vermieden werden kann.

In einer äußerst zweckmäßigen Gestaltung der erfin­ dungsgemäßen Mehrzonenschnecke schließt sich in Förder­ richtung an die vierte oder Metering-Mix-Zone eine fünfte Zone mit im wesentlichen konstanter Schnecken­ steghöhe als Metering-II-Zone an. Wie der gewählte Name schon andeutet, hat die fünfte Zone im wesentlichen dieselbe Aufgabe wie die bekannte Metering-Zone nämlich die Homogenisierung der entspannten Schmelze, dabei be­ sonders die innige Durchmischung der Schmelzbestand­ teile und in gewissem Maße auch die erneute Kompression des geschmolzenen Materials zur Vorbereitung auf den eigentlichen Einspritzvorgang. Um diesem Aufgabenprofil gerecht zu werden, ist es bevorzugt, daß die Metering- II-Zone eine Schneckensteghöhe aufweist, die der Schneckensteghöhe der Metering-Zone entspricht.

Wie bereits ausgeführt, schließt sich an die Metering- Zone bei den Schnecken gemäß dem Stand der Technik die Schneckenspitze an. In bevorzugter Ausführungsform folgt bei einer Mehrzonenschnecke gemäß der Erfindung nun nicht auf die Metering-Zone, sondern auf die Mete­ ring-Mix-Zone oder, sofern vorhanden, auf die Metering- II-Zone eine Schneckenspitze, die in Förderrichtung zunächst einen im wesentlichen zylindrischen Teil und sich daran anschließend einen konisch zulaufenden Teil aufweist, der die Spitze formt. Durch diese Konstruk­ tion wird im wesentlichen eine Anpassung des Fließquer­ schnitts an das Spritzvolumen und den Angußquerschnitt erreicht, da im allgemeinen das Werkzeug über einen An­ gußkanal mit der Schneckenspitze oder Düse verbunden ist.

Erfindungsgemäß kann es nun besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest der im wesentlichen zylindrische Teil der Schneckenspitze mit Wendeln oder Schneckenstegen versehen ist. Dies bedeutet, daß die fünfte bzw. Mete­ ring-II-Zone sozusagen auf die Schneckenspitze verlegt wird. Auch diese Einbeziehung der Schneckenspitze als sogenannte Wendelspitze ermöglicht unter anderem bei ansonsten gleicher Länge der Schnecke wie beim Stand der Technik die Schaffung einer Fünfzonenschnecke.

Für den Fall der Fünfzonenschnecke mit integrierter Wendelspitze ist es dann wiederum von Vorteil, daß der zylindrische Teil der Schneckenspitze im wesentlichen dieselbe Schneckensteghöhe aufweist wie die Metering- Mix-Zone, so daß der erste zylindrische Abschnitt der Wendelspitze genau dieselben Funktionen wahrnehmen kann, wie oben bei der Metering-II-Zone beschrieben. Insbesondere wird bei gleicher Schneckensteghöhe der Metering-II-Zone wie bei der Metering-Zone zusätzlich durch die Verdichtung bzw. Kompression im Vergleich zur vorhergehenden Metering-Mix-Zone eingeschlossene Luft zurückbewegt und dabei eine von Lufteinschlüssen äu­ ßerst freie Schmelze zur Verfügung gestellt.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist nicht nur der zylindrische Teil der Schneckenspitze mit Wen­ deln versehen, vielmehr trägt auch der konisch zulau­ fende Teil der Schneckenspitze Wendel. Bei den Wendeln der Schneckenspitze, insbesondere des kegelig spitz zu­ laufenden Teils, handelt es sich um ein Spezialprofil, dessen Beschaffenheit im folgenden beschrieben wird. Das Spezialprofil ist über den kompletten Bereich mit sogenannten Wendeln versehen. Dieser Bereich ist vom größten Durchmesser bis in die Spitze konisch. Die Steigung ist bei Beginn des konischen Bereichs 0,7 D und verjüngt sich bis in den Spitzenbereich auf 0,1 D.

Auf der aktiven Seite (in Förderrichtung) wird das Wen­ del bevorzugt mit einem Radius R von ca. 10 mm verse­ hen. Der zylindrische Teil der Spezial-Schneckenspitze ist in günstigster Ausgestaltung mit ca. 3 Stegen aus­ gerüstet. Diese Stege haben im allgemeinen eine klei­ nere Steigung als die der Standardzonen. Die Steigung soll bevorzugt bei 80%, also 0,8 D, liegen.

Um die Parameter der fünften Zone schnell und einfach an bestimmte Spritzgießprobleme anpassen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Schnecken- oder Wendelspitze am vorderen Ende der Schnecke auswechselbar, beispiels­ weise abschraubbar, ausgeführt ist.

Von Bedeutung für die Einhaltung der exakten Schmelz­ temperatur und die Vermeidung unerwünschter Friktionen kann auch die Geometrie der Schneckenspitze sein. Es ist sehr vorteilhaft, wenn die mit Spezialprofil verse­ hene Wendelspitze an ihrer Spitze einen Winkel von zwi­ schen 16° und 20°, bevorzugt zwischen 17° und 19° und ganz besonders bevorzugt 18° aufweist. Bei Abweichungen von dieser Wendelspitzengeometrie kann es unter anderem dazu kommen, daß folgende Probleme auftreten:

Fills der Winkel größer als 18° ist, kann dies zur Verschlechterung der Schmelzhomogenität führen. Der Mischeffekt wird nachteilig beeinflußt, und die Schmelzqualität wird somit besonders bei hochwertigen Kunststoffen deutlich inhomogener. Ist der Winkel aber kleiner als 18° so kann dies zur Folge haben, daß die Schmelze zu heiß wird. Man hat dann keine Kontrolle über die Homogenität der Schmelze, und es können Ver­ brennungen des Materials auftreten.

Die erwähnten Eigenschaften verlaufen im zulässigen Be­ reich zwischen 16° und 20° nicht linear, so daß Abwei­ chungen von einem optimalen 18°-Winkel nach oben zu größeren Winkeln deutlich schlechter als Abweichungen nach unten zu kleineren Winkeln hin tolerierbar sind. Insgesamt hat sich also herausgestellt, daß ein Winkel von 18° bei weitem die besten Ergebnisse liefert.

Neben der Schnecke bzw. dem Schneckenkern kann auch der Spitzenbereich des Plastifizierzylinders vorteilhaft zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Pro­ blems beitragen. Der sogenannte Zylinderkopf weist in ganz besonders bevorzugter Ausführungsform an seiner Innenwand einen zur Wendelspitze identischen Winkel auf, also auch in bevorzugter Ausgestaltung einen 18°- Winkel. So kann eine eventuell durch unterschiedliche Winkelstellung von Außenzylinder und Wendelspitze her­ vorgerufene Leckströmung der Schmelze dauerhaft vermie­ den werden.

Des weiteren ist es bevorzugt, wenn der zwischen Schneckenspitze und Zylinderkopf vorgesehene axiale Spalt auf die Art des zu verarbeitenden Thermoplasten abgestimmt ist. Hierunter ist zu verstehen, daß bei sehr leicht fließenden Kunststoffen, zum Beispiel Poly­ ethylen, der axiale Spalt bevorzugt auf ca. 1,2 bis 1,5 mm eingestellt wird, während bei Thermoplasten mit mittlerem Fließverhalten ein Spaltmaß von 1,5 bis ca. 2 mm vorteilhaft ist. Hingegen ist bei Thermoplasten mit schwierigen bzw. schlechten Fließeigenschaften ein Spaltmaß von ca. 2 bis 3 mm günstig. Vorteilhaft ist, wie bereits angedeutet, das Spaltmaß veränderbar, bei­ spielsweise mittels am Schneckenschaft entsprechend einstellbarer Scheiben. Der radiale Spalt besonders im Schneckenspitzenbereich ist in bevorzugter Ausführungs­ form von kontanter Breite.

Darüber hinaus ist es des weiteren vorteilhaft, den Zy­ linderkopf mit einer speziellen Panzerung zu versehen. Hierfür erscheinen aufgrund langwieriger Grundlagenver­ suche insbesondere Stellite geeignet.

Die großen Vorteile des erfindungsgemäßen Schneckenkon­ zepts ergeben sich nicht nur aus der prinzipiellen Zo­ neneinteilung, sondern auch aus der sorgfältigen Ab­ stimmung der Zonenparameter aufeinander und der Zonen­ eigenschaften relativ zueinander.

So ist die Kompressionszone zweckmäßig kürzer als bei Standardschnecken. Ihr relativer Längenanteil beträgt zwischen 22,5 und 35%, bevorzugt zwischen 25 und 30% und ganz besonders bevorzugt 27,5% der Gesamtlänge der vier Zonen Einzug, Kompression, Metering und Metering- Mix. Ist die Kompression länger, dann ist die Plastifi­ zierleistung der Schnecke zu stark eingeengt.

Unterschreitet die Kompressionszone einen Anteil von weniger als 22,5%, dann ist die Verdichtung der Schmelze zu hoch. Besonders bei hochempfindlichen und sensiblen Thermoplasten können Verfärbungen und Ver­ brennungen auftreten.

Weiterhin von Vorteil ist es, wenn der relative Längen­ anteil der dritten oder Metering-Zone zwischen 10% und kleiner als 15%, bevorzugt zwischen 13,5% und 14,5% und besonders bevorzugt 13,75%, der Gesamtlänge der vier Zonen Einzug, Kompression, Metering und Metering- Mix ist. Darauf folgt, daß erfindungsgemäß auch die Me­ tering-Zone kürzer ausgebildet ist als beim Stand der Technik. Insbesondere ergibt sich daraus der Vorteil, daß der kürzere Kanal die Plastifizierleistung der Schnecke verbessert. Ist der Anteil der Metering-Zone geringer als 10%, dann nimmt die Schnecke aus dem hin­ teren Bereich Luft auf. Die Schmelze ist mit Gasblasen angereichert. Besonders bei empfindlichen Thermoplasten wird dadurch die Schmelzqualität negativ beeinflußt. So kann es beispielsweise zur Schlierenbildung auf den Formteilen kommen. Werden andererseits 15% überschrit­ ten, dann kann eine unerwünschte Friktion auftreten, die Scherwirkung kann zu hoch sein, und die Schmelztem­ peratur ist nicht mehr exakt zu steuern.

Zweckmäßig ist bei der Mehrzonenschnecke der Erfindung der relative Längenanteil der beim Stand der Technik überhaupt nicht anzutreffenden vierten oder Metering- Mix-Zone zwischen 10 und 20%, bevorzugt zwischen 14,5 und 18% und besonders bevorzugt 16,25% der Gesamt­ länge der vier Zonen Einzug, Kompression, Metering und Metering-Mix. Diese vierte Zone, nämlich die Metering- Mix-Zone, ist bei der erfindungsgemäßen Schneckenkon­ zeption auch als Negativ-Kompression zu bezeichnen. Die vierte Zone kann in einer besonders vorteilhaften Aus­ führungsform exakt auf die fünfte zylindrische Zone der Wendelspitze abgestimmt sein. Beträgt der Längenanteil der vierten Zone mehr als 20% der Gesamtlänge der vier Zonen Einzug, Kompression, Metering und Metering-Mix, dann kann es vorkommen, daß die vierte Zone im Betrieb nicht vollständig mit Schmelze gefüllt ist. Es können sich dann Ablagerungen von Pigmenten oder Additiven in diesem Bereich ausbilden. Darüber hinaus kann auch die Mischwirkung, besonders bei Farbzusätzen, verschlech­ tert werden. Beträgt der Längenanteil andererseits we­ niger als 10% der Gesamtlänge, dann ist in der Regel eine deutliche Verschlechterung der Schmelzequalität zu verzeichnen. Durch die Verkleinerung des für die Schmelze zur Verfügung stehenden Raumes können die Schmelztemperaturen bei Standardthermoplasten um 4 bis 8°C ansteigen. Auch fällt in diesen Fällen im allge­ meinen die Schmelzehomogenität, besonders bei Zusatz von Farbstoffen, deutlich schlechter aus.

Die Gesamtlänge der ersten vier Zonen kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt, etwa 15 bis 20 D₁ betragen, wobei allerdings auch längere Ausführungen möglich sind. Es ist vorteilhaft, Schnecken mit einer Gesamt­ länge von 20 bis 25 D₁ zu wählen.

Auch für die Länge der zusätzlichen Metering-II-Zone gibt es bevorzugte Richtwerte. Die Metering-II-Zone soll einen zusätzlichen Längenanteil von zwischen 5 und 15%, bevorzugt 10%, bezogen auf die Summe der Längen von Einzug, Kompression, Metering und Metering-Mix aus­ machen. Hierbei ist ausdrücklich zu beachten, daß die Angabe der relativen Länge der Metering-II-Zone eben­ falls auf die Gesamtlänge der ersten vier Zonen bezogen wird, so daß beispielsweise bei Vorhandensein einer Me­ tering-II-Zone eine Gesamtlänge der fünf Zonen von zwi­ schen 105 und 115% resultiert.

Die Metering-II-Zone entfaltet also insbesondere im an­ gegebenen Längenbereich ihre vorteilhaften Wirkungen, weil dann eine schonende Schmelzeaufbereitung mit ge­ nauesten, für den Bearbeitungsprozeß erforderlichen Temperaturen möglich ist. Zusätzlich hervorzuheben ist, daß gegenüber Standardschnecken bei Einsatz einer er­ findungsgemäßen Metering-II-Zone bei Farbzusätzen zur Schmelze eine Pigmenteinsparung von ca. 50% bei glei­ cher Pigmentausbeute erreicht werden kann.

Auch Steigung und Schneckensteghöhe der jeweiligen Zone der erfindungsgemäßen Mehrzonenschnecke tragen wesent­ lich zu dem vorteilhaften Schmelzaufbereitungsverhalten bei. Im folgenden sind die Angaben über Steigung und Schneckensteghöhe jeweils auf eine Schnecke mit D₁ von 80 mm bezogen. Sobald sich der D₁-Wert der Schnecke än­ dert, so können auch von den angegebenen Steigungen und Schneckensteghöhen abweichende Werte bevorzugt sein. Dies ist jedoch dem Fachmann geläufig und wird von ihm beim Schneckendesign berücksichtigt werden.

Ein bevorzugtes Charakteristikum der erfindungsgemäßen Mehrzonenschnecken besteht beispielsweise darin, daß die Einzugszone weniger tief als bei Schnecken gemäß dem Stand der Technik sein kann. In vorteilhaften Aus­ führungsformen weist die Einzugs-Zone eine Steigung von 0,7 D bis 1,1 D, bevorzugt zwischen 0,8 D und 1,0 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D sowie eine im wesentlichen konstante Schneckensteghöhe im Bereich von 7,0 mm bis 20,0 mm, bevorzugt zwischen 7,5 mm und 15,0 mm und besonders bevorzugt von 8,2 mm auf. Liegen die Schneckensteghöhe und/oder die Steigung der Ein­ zugszone oberhalb oder unterhalb der jeweilig maximal zulässigen Grenzwerte der größten Bereiche, so resul­ tiert daraus, daß eine hochwertige Schmelze nicht mehr aufbereitet werden kann.

In weiterhin vorteilhafter Ausführungsform weist die Kompressions-Zone eine Steigung im Bereich von 0,7 D bis 1,1 D, bevorzugt zwischen 0,8 D und 1,1 D, beson­ ders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D sowie eine sich in Förderrichtung verringernde Schneckensteghöhe auf, die sich zwischen 9,1 mm und 5,9 mm, bevorzugt zwischen 9,1 mm und 6,9 mm und besonders bevorzugt von 8,2 mm am Anfang der Kompression auf zwischen 8,5 mm und 5,0 mm, bevorzugt auf zwischen 6,5 mm und 4,2 mm und besonders bevorzugt auf 4,2 mm am Ende der Kompression verrin­ gert.

Die Metering-Zone hat in vorteilhafter Ausführungsform eine Steigung von 0,7 D bis 1,1 D, bevorzugt zwischen 0,8 D und 1,1 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D sowie eine im wesentlichen konstante Schnecken­ steghöhe im Bereich von 4,0 mm bis 6,5 mm, bevorzugt zwischen 4,0 mm und 5,5 mm und besonders bevorzugt von 4,2 mm. Die Einhaltung der angegebenen bevorzugten Be­ reiche trägt ganz besonders schon dazu bei, daß das Ma­ terial entspannt, also dessen Kompression abgebaut wird.

In weiter bevorzugter Ausführungsform weist die Mete­ ring-Mix-Zone eine Steigung von 0,7 D bis 1,1 D, bevor­ zugt zwischen 0,8 D und 1,0 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D sowie eine in Förderrichtung zuneh­ mende Schneckensteghöhe auf, die zwischen 3,5 mm und 6,5 mm, bevorzugt zwischen 4,0 mm und 5,5 mm und beson­ ders bevorzugt von 4,2 mm am Anfang der Metering-Mix- Zone auf zwischen 5,2 mm und 10,1 mm, bevorzugt auf zwischen 6,2 mm und 9,8 mm und besonders bevorzugt auf 9,7 mm am Ende der Metering-Mix-Zone zunimmt. Durch die spezielle Ausgestaltung der Steigung und Schneckensteg­ höhe der Metering-Mix-Zone entsprechend den angegebenen Bereichen gelingt es, die Schmelze sehr schonend zu entspannen und zusätzlich behutsam zu homogenisieren Des weiteren ist ein hervorragender Mischeffekt beson­ ders bei empfindlichen Farbzusätzen zu erreichen. Wer­ den die Grenzwerte der Bereiche bezüglich der Steigung über- oder unterschritten, kann es zum Auftreten von Verfärbungen der Schmelze kommen. Die Leistungsdaten, zum Beispiel die Plastifizierleistung (in Gramm pro Se­ kunde), wird verfälscht, und der gute Mischeffekt bei Farbzusätzen verschlechtert sich.

Wird der angegebene Schneckensteghöhenbereich verlas­ sen, dann kann sich bei Abweichung nach oben eine zu große thermische Belastung der Schmelze ergeben, und bei Abweichung nach unten vom erfindungsgemäßen Bereich kann sich die Schmelzequalität verschlechtern. Dies kann sich beispielsweise dadurch äußern, daß Inhomoge­ nitäten auftreten, Farbzusätze sich entmischen, Ver­ krackungen oder Verfärbungen der Schmelze oder Schlie­ renbildungen auftreten.

Analog gibt es auch für die Metering-II-Zone Design­ richtwerte, die nicht verlassen werden sollten, um den bevorzugt erwünschten Effekt der Erfindung nicht in Frage zu stellen. So ist es bevorzugt, daß die Mete­ ring-II-Zone eine Steigung von 0,5 D bis 1,0 D, bevor­ zugt zwischen 0,6 D und 0,9 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 0,8 D sowie eine im wesentlichen konstante Schneckensteghöhe im Bereich von 5,0 mm bis 7,5 mm, be­ vorzugt zwischen 5,0 mm und 6,5 mm und besonders bevor­ zugt von 5,2 mm aufweist.

Als Materialien für die Fertigung der erfindungsgemäßen Mehrzonenschnecke kommen alle Stoffe in Frage, die dem Fachmann aus der Herstellung von Schnecken für die Ver­ arbeitung thermoplastischer Formmassen bekannt sind. Bevorzugt sind unter anderem Edelstähle, zum Beispiel 4122.

Das erfindungsgemäße Schneckendesign findet äußerst vorteilhaft Anwendung bei der Herstellung von Schnecken, die zum Plastifizieren von thermoplastischen Formmassen in einer Spritzgießanlage zum Hinterspritzen von Dekormaterialien, Textilien oder Stoffen dienen.

Immer deutlicher werden darüber hinaus die Forderungen des Marktes nach einem Recycling-Konzept für Granulate, die aus der Hinterspritztechnik stammen und deswegen teilweise sehr hohe Anteile von Dekormaterialien ent­ halten. Solcherlei Granulate sind auf Spritzgießmaschi­ nen mit Standardschnecken bislang nicht ohne weiteres zu verarbeiten, da es zwangsläufig bei unzureichender Temperaturkonstanz je nach Aufbau und Herkunft der De­ kormaterialien schon nach kurzer Zeit zum Verbrennen der Dekoranteile im Schnecken-Zylinderbereich kommt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrzonenschnecke zum Plastifizieren thermoplastischer Formmassen, denen aus dem Hinterspritzen von Dekormaterialien stammende Dekormaterialien oder Rückstände daraus enthaltende recyclierte Granulate in einem Anteil von zwischen 5 und 50 Gew.-% , bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der zu verarbeitenden Formmasse zuge­ setzt sind, hat sich nun herausgestellt, daß ein Ver­ brennen der Dekormaterialien vermieden werden kann. Insbesondere können bei Verwendung der erfindungsgemä­ ßen Schnecke die bekannten negativen Verarbeitungsmerk­ male, wie z. B. schlechtes Einzugsverhalten, Unmöglich­ keit der kontinuierlichen Produktfertigung sowie Ver­ kleben oder Festbacken von Sperr- und Druckring der Rückstromsperre durch verbrannte oder angelierte Dekor­ materialien vollständig eliminiert werden.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Mehrzonenschnecke unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer Ausführungsform detailliert erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Mehrzonen­ schnecke mit integrierter Wendelspitze,

Fig. 2 den Schnitt aus Fig. 1 unter Weglassen der Stege zur besseren Verdeutlichung der Zonen­ abfolge und von deren Aufbau und

Fig. 3 die Einzelheit "X" aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Mehrzonenschnecke 10 handelt es sich um eine Fünfzonenschnecke mit inte­ grierter Wendelspitze. Die Mehrzonenschnecke 10 weist einen Plastifizierzylinder 20 mit einem Durchmesser D₁ und eine im wesentlichen zylindrische Schnecke 30 mit einem geringeren Durchmesser auf, welche einen Schneckenkern 40 und an dessen Außenoberfläche ange­ bracht und eng an der Innenwand des Plastifizierzylin­ ders 20 anliegende Schneckenstege 50 hat, die spiral­ förmig um den Schneckenkern 40 herumlaufen und in För­ derrichtung F ansteigen.

Der Schneckenkern 40 samt seiner Stege oder Wendel 50 ist im Plastifizierzylinder 20 drehbar gelagert und kann mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung, die am Flansch oder an der Kupplung, beispielsweise im Wel­ lenzapfen 60 des Kerndurchmessers 30 angreift, moto­ risch beispielsweise elektrisch oder hydraulisch ange­ trieben werden, wobei er im dargestellten Fall im Be­ trieb im Gegenuhrzeigersinn rotiert, um Material in Förderrichtung F zu bewegen.

An das vordere Ende dem Plastifizierzylinders 20 ist im vorliegenden Beispiel über einen Gewindeflansch bzw. eine Schraubverbindung eine austauschbare Spitze 70 be­ festigt.

Zwischen Plastifizierzylinder 20 und Schneckenkern 40 werden aufgrund des in Längsrichtung der Schnecke 10 unterschiedlichen, abschnittsweise konstanten oder sich ändernden, Durchmessers D₂ des Schneckenkerns entlang der Schnecke mehrere Zonen unterschiedlicher Schnecken­ steghöhe T zur Verfügung gestellt, wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist, wo zur Verdeutlichung der Zo­ nenabfolge die Stege und der Plastifizierzylinder weg­ gelassen wurden und die Durchmesseränderungen unreali­ stisch übertrieben dargestellt sind.

Die Profilbereichslänge L der dargestellten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Schnecke beträgt bei­ spielsweise 20·D₁. In Förderrichtung erkennt man nun folgende nacheinander angeordnete Zonen mit unter­ schiedlicher Schneckensteghöhe T:
Zunächst sieht man eine erste Zone 80 mit im wesentli­ chen konstantem Durchmesser D₂ des Schneckenkerns 40. Diese Feed- oder Einzugszone 80 ist üblicherweise mit einem nicht gezeigten Materialaufgabegerät, beispiels­ weise einem Trichter, für die Zufuhr von Kunststoffgra­ nulat bzw. Formmassenkomponenten in Verbindung. Die Länge der Feedzone 80 beträgt im gewählten Beispiel ca. 8,5·D₁, was einem Anteil von ca. 42,5%, bezogen auf die gezeigte Profilbereichslänge L, entspricht.

An die Einzugszone 80 schließt sich in Förderrichtung eine zweite Zone mit kegelig sich erweiterndem Schneckenkern und abnehmender Schneckensteghöhe als Kompressionszone 90 an. Die Länge der Kompressionszone 90 beträgt im gezeigten Beispiel ca. 5,5·D₁, wobei dies einen Anteil von ca. 27,5%, bezogen auf die Länge L von 20·D₁, ausmacht.

Im Anschluß an die Kompression 90 ist eine dritte Zone mit im wesentlichen konstanter Schneckensteghöhe als Metering-Zone 100 zu erkennen. Die Länge der Metering- Zone 100 beträgt ca. 2,75·D₁ entsprechend einem Anteil an L von 13,75%.

Als vierte Zone folgt auf die Metering-Zone 100 eine Zone mit zunehmender Schneckensteghöhe als Metering- Mix-Zone 110. Die Länge der Zone 110 beträgt im gewähl­ ten Beispiel ca. 3,25·D₁ entsprechend einem Anteil von 16,25% von L.

An die Metering-Mix-Zone 100 ist eine Schneckenspitze 70 über einen Flansch oder ein Gewinde austauschbar an­ gesetzt. Die Wendelspitze 70 weist in Förderrichtung zunächst einen im wesentlichen zylindrischen Teil 71 und sich daran anschließend einen konisch zulaufenden, die Spitze formenden Teil 72 auf. Beide Teile sind mit Wendeln bzw. Schneckenstegen 50 versehen.

Der zylindrische Teil 71 der Schneckenspitze 70 weist beim vorliegenden Beispiel eine Länge von ca. 2·D₁ ent­ sprechend einem zusätzlichen 10%igen Anteil, bezogen auf die Länge L sowie im wesentlichen dieselbe Schneckensteghöhe wie die Metering-Mix-Zone auf. Der Spitzenteil 71 kann deshalb auch als fünfte Zone oder Metering-II-Zone 120 bezeichnet werden.

Der spitz zulaufende Teil 72 der Schneckenspitze 70 bildet exakt einen Winkel von 18° und ist ebenfalls mit einem Spezialprofil versehen.

Wie am besten der Fig. 3 zu entnehmen ist, wird die ge­ samte Wendelspitze 70 von einem Plastifizierzylinder eingehüllt. Dabei entspricht dem im wesentlichen zylin­ drischen Teil 71 der Schneckenspitze ein Abschnitt des Plastifizierzylinders 20, während der kegelig spitz zu­ laufende Teil 72 der Schneckenspitze 70 von einem Zy­ linderkopf 130 umschlossen ist, der sich direkt an den Plastifizierzylinder 20 anschließt.

Im vorliegenden Beispiel entspricht der von der Innen­ wand des Zylinderkopfes ausgebildete Winkel von 18° ex­ akt dem Winkel, der vom Teil 72 der Wendelspitze gebil­ det wird. Dies verhindert Leckströmungen der Schmelze.

Des weiteren ist am Zylinderkopf 130 ein axialer Spalt 140 zu erkennen, der hinsichtlich des Spaltmaßes, also seinem Durchmesser an den zu verarbeitenden Thermopla­ sten, veränderlich anpaßbar ausgebildet ist, beispiels­ weise mittels einer nicht dargestellten Scheibe am Schneckenschaft. Im vorliegenden Beispiel liegt das Spaltmaß bei Thermoplasten mit schwierigen Fließeigen­ schaften bei ca. 2 bis 3 mm, während der radiale Spalt 150 besonders im Schneckenspitzenbereich bei konstant 0,1 mm liegt.

Die Fünfzonenschnecke mit integrierter Wendelspitze ge­ stattet besonders vorteilhaft ein Arbeiten mit im Ver­ gleich zum Stand der Technik sehr geringer Umfangsge­ schwindigkeit bei gleichzeitig sehr hoher Schmelzeaus­ bringung. Das bedeutet, daß die Schnecke relativ lang­ sam gedreht werden kann, z. B. nur mit 5 m/min und trotzdem Schmelzequalität, Leistung und Homogenität der Schmelze besser als bei bekannten Dreizonenschnecken sind. Insbesondere kann durch die niedrige Umfangsge­ schwindigkeit die Eigenarbeit der Schnecke verhältnis­ mäßig gering gehalten werden, was wiederum zu einer be­ sonders exakten Temperaturkonstanz der Schmelze von ± 1°C entlang der gesamten Schneckenlänge mit all den daraus resultierenden Vorteilen für die Verarbeitung empfindlicher Materialien führt. Insgesamt wird also die Entstehung unkontrollierbarer Wärme gemäß dem er­ findungsgemäßen Schneckenkonzept deutlich reduziert.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Mehrzonen­ schnecke bestehen darin, daß neben der gesteigerten Leistung ein besonders guter Mischeffekt bei Farbzusät­ zen auftritt. Die sogenannte Pigmentausbeute wird durch die Metering-Mix-Zone im Anschluß an die Metering-Zone ebenso wie die Homogenitätsausbeute im Vergleich zu Standardschnecken deutlich verbessert. Dies hat zur Folge, daß ein und demselben thermoplastischen Material zur Erzielung eines vergleichbaren Färbeeffektes in ei­ ner erfindungsgemäßen Schnecke sehr viel weniger Farb­ zusätze beigemischt werden müssen als bei Standard­ schnecken.

Eine weitere besonders vorteilhafte Wirkung der exakten Thermostatisierbarkeit der Schnecke zeigt sich in einer besonders geringen Wandhaftung der Materialien. Ein Festkleben der Schmelze kann weitgehend vermieden wer­ den, genauso wie die gesamte Schnecke einen insgesamt viel geringeren Verschleiß aufweist als herkömmliche Spritzgießaggregate.

Nicht zu vergessen ist auch die hervorragende Eignung des neuen und erfinderischen Schneckenkonzepts für die Verarbeitung von recyclierten Granulaten aus der Hin­ terspritztechnik und die äußerst gute Eignung der er­ findungsgemäßen Schnecken für die Verarbeitung von PVC. Darüber hinaus ist die Eignung für den Einsatz in Großmaschinen allerbestens.

Bezugszeichenliste

10 Mehrzonenschnecke
20 Plastifizierzylinder
30 Kerndurchmesser
40 Schneckenkern
50 Wendel oder Schneckenstege
60 Wellenzapfen für Kupplung
70 Schneckenspitze
71 zylindrischer Teil der Wendelspitze
72 spitz zulaufender Teil der Wendelspitze
80 Einzug oder Feedzone
90 Kompressionszone
100 Metering- oder Homogenisierungszone
110 Metering-Mix-Zone
120 Metering-II-Zone
130 Zylinderkopf
140 axialer Spalt
150 radialer Spalt
F Förderrichtung
D₁ Innendurchmesser des Plastifizierzylinders

Claims (21)

1. Mehrzonenschnecke zum Spritzgießen von Formmassen auf Kunststoffbasis mit einem Schneckenkern und einem wendelförmig darauf verlaufenden Schneckensteg und kon­ stantem Schneckendurchmesser, wobei der Schneckenkern Längsabschnitte von unterschiedlichem, abschnittsweise konstantem oder sich änderndem Durchmesser aufweist, so daß entlang der Gesamtlänge der Schnecke mehrere Zonen unterschiedlicher Schneckensteghöhen vorhanden sind, nämlich eine erste Zone mit im wesentlichen konstanter Schneckensteghöhe als Einzugszone, an die sich in För­ derrichtung eine zweite Zone mit stetig zunehmendem Schneckenkerndurchmesser als Kompressionszone sowie eine dritte Zone mit im wesentlichen konstanter Schneckensteghöhe als Austragszone und eine vierte Zone anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Zone (110) mit abnehmendem Schneckenkerndurchmesser als Austrags-Misch-Zone ausgebildet ist und daß sich an die Austrags-Misch-Zone (110) ein Schneckenabschnitt an­ schließt, der in Förderrichtung (F) zunächst einen im wesentlichen zylindrischen Teil (71) und daran an­ schließend einen konisch zulaufenden, eine Spitze for­ menden Teil (72) aufweist, wobei der im wesentlichen zylindrische Teil (71) und der eine Spitze formende Teil (72) mit einem Schneckensteg (50) versehen sind.

2. Mehrzonenschnecke nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneckensteghöhe der Metering-II- Zone (120) der Schneckensteghöhe der Metering-Zone (100) entspricht.

3. Mehrzonenschnecke nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zylindrische Teil (71) der Schnecken­ spitze (70) im wesentlichen dieselbe Schneckensteghöhe aufweist wie die Metering-Mix-Zone (110), so daß er als Metering-II-Zone (120) wirkt.

4. Mehrzonenschnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspitze (70) auswechselbar, bevorzugt abschraubbar, ist.

5. Mehrzonenschnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspitze (70) an ihrer Spitze einen Winkel von zwischen 16° und 20° be­ vorzugt zwischen 17° und 19° und besonders bevorzugt von 18° aufweist.

6. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der relative Län­ genanteil der zweiten oder Kompressions-Zone (90) zwi­ schen 22,5 und 35 Prozent, bevorzugt zwischen 25 und 30 Prozent und besonders bevorzugt 27, 5 Prozent der Ge­ samtlänge der vier Zonen Einzug (80), Kompression (90), Metering (100) und Metering-Mix (110) beträgt.

7. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der relative Län­ genanteil der dritten oder Metering-Zone (100) zwischen 10 und kleiner als 15 Prozent, bevorzugt zwischen 13,5 und 14,5 Prozent und besonders bevorzugt 13,75 Prozent der Gesamtlänge der vier Zonen Einzug (80), Kompression (90), Metering (100) und Metering-Mix (110) beträgt.

8. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der relative Län­ genanteil der vierten oder Metering-Mix-Zone (110) zwi­ schen 10 und 20 Prozent, bevorzugt zwischen 14,5 und 18 Prozent und besonders bevorzugt 16,25 Prozent der Ge­ samtlänge der vier Zonen Einzug (80), Kompression (90), Metering (100) und Metering-Mix (110) beträgt.

9. Mehrzonenschnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der zusätzlichen Metering-II-Zone (120) zwischen 5 und 15 Prozent, be­ vorzugt 10 Prozent, bezogen auf die Summe der Längen von Einzug (80), Kompression (90), Metering (100) und Metering-Mix (110) beträgt.

10. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs-Zone (80) eine Steigung von 0,7 bis 1,1 D, bevorzugt zwi­ schen 0,8 und 1,0 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D, aufweist.

11. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs-Zone (80) eine im wesentlichen konstante Schneckensteghöhe im Bereich von 7,0 bis 20,0 mm, bevorzugt zwischen 7,5 und 15,0 mm und besonders bevorzugt von 8,2 mm, auf­ weist.

12. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressions- Zone (90) eine Steigung von 0,7 bis 1,1 D, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,1 D, besonders bevorzugt eine Stei­ gung von 1,0 D, aufweist.

13. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressions- Zone (90) eine sich in Förderrichtung (F) verringernde Schneckensteghöhe aufweist, die sich zwischen 9,1 und 5,9 mm, bevorzugt zwischen 9,1 und 6,9 mm und besonders bevorzugt von 8,2 mm am Anfang der Kompression auf zwi­ schen 8,5 und 5,0 mm, bevorzugt auf zwischen 6,5 und 4,2 mit und besonders bevorzugt auf 4,2 mm am Ende der Kompression verringert.

14. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-Zone (100) eine Steigung von 0,7 bis 1,1 D, bevorzugt zwi­ schen 0,8 und 1,1 D, besonders bevorzugt eine Steigung von 1,0 D, aufweist.

15. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-Zone (100) eine im wesentlichen konstante Schneckensteghöhe im Bereich von 4,0 bis 6,5 mm, bevorzugt zwischen 4,0 und 5,5 mm und besonders bevorzugt von 4,2 mm, aufweist.

16. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-Mix- Zone (110) eine Steigung von 0,7 bis 1,1 D, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,0 D, besonders bevorzugt eine Stei­ gung von 1,0 D, aufweist.

17. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-Mix- Zone (110) eine in Förderrichtung (F) zunehmende Schneckensteghöhe aufweist, die zwischen 3,5 und 6,5 mm, bevorzugt zwischen 4,0 und 5,5 mm und besonders be­ vorzugt von 4,2 mm am Anfang der Metering-Mix-Zone auf zwischen 5,2 und 10,1 mm, bevorzugt auf zwischen 6,2 und 9,8 mm und besonders bevorzugt auf 9,7 mit am Ende der Metering-Mix-Zone zunimmt.

18. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-II- Zone (120) eine Steigung von 0,5 bis 1,0 D, bevorzugt zwischen 0,6 und 0,9 D, besonders bevorzugt eine Stei­ gung von 0,8 D, aufweist.

19. Mehrzonenschnecke nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metering-II- Zone (120) eine im wesentlichen konstante Schnecken­ steghöhe im Bereich von 5,0 bis 7,5 mm, bevorzugt zwi­ schen 5,0 und 6,5 mm und besonders bevorzugt von 5,2 mm, aufweist.

20. Verwendung der Mehrzonenschnecke (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Plastifizieren von thermoplastischen Formmassen in einer Spritzgießanlage zum Hinterspritzen von Dekormaterialien, Textilien oder Stoffen.

21. Verwendung der Mehrzonenschnecke (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 in einer Spritzgießanlage zum Plastifizieren thermoplastischer Formmassen, denen aus dem Hinterspritzen von Dekormaterialien stammende De­ kormaterialien oder Rückstände daraus enthaltende recy­ clierte Granulate in einem Anteil von zwischen 5 und 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Ge­ samtmenge der zu verarbeitenden Formmasse zugesetzt sind.