CN105392608A - 用于通过挤出生产泡沫体的方法以及用于生产泡沫体的挤出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产泡沫体的方法和挤出装置。在第一挤出机(20)的壳体内部产生塑料熔体。将该塑料熔体传送到第二挤出机(40)的出口模(50)。所传送的塑料熔体具有发泡剂并且在被进料穿过该出口模(50)之后膨胀。在将该塑料熔体进料穿过该出口模之前，在该塑料熔体的截面上不同径向位置之间的温度变化借助于挤出机螺杆装置减小，该挤出机螺杆装置具有多个围绕圆周分布的螺杆轴。将该因此热均一的塑料熔体进料穿过该出口模(50)。

Description

用于通过挤出生产泡沫体的方法以及用于生产泡沫体的挤出装置
本发明涉及泡沫挤出领域，并且特别涉及借助于串联挤出设备生产塑料泡沫。
已知借助于第一挤出机并且借助于下游第二挤出机来生产泡沫体，该第一挤出机从塑料颗粒产生塑料熔体，该第二挤出机接收所述塑料熔体，用热的方法改变它并且将它挤压穿过出口喷嘴。该塑料熔体具有添加到其中的发泡剂，该发泡剂对塑料熔体从出口喷嘴出来时的膨胀具有显著贡献。
对于许多应用，有利的是泡沫体以可能最均匀的机械特性形成，其中所述特性显著地与作为发泡剂膨胀的结果形成的泡孔的安排和几何形状相关联。因此，该泡沫体通常进行后处理，以便均化泡孔结构，其中为了此目的，例如，从热成型领域已知多种方法，或将泡沫体按已知的方式加热和/或存储以进行后膨胀。
因为迄今已知的后处理方法不完全满足均匀泡沫结构的需求，所以本发明的一个目的是详细说明一种可以至少部分实现所述目的的方法。
发明的披露内容
所述目的通过根据独立权利要求所述的方法和挤出装置来实现。有利的实施例由从属权利要求中显现。
此处所描述的方法使得被引导通过出口喷嘴的塑料熔体有可能具有在该塑料熔体的截面上的低温度差，从而在出口喷嘴处的膨胀过程同样在出口喷嘴的截面上以均匀的方式发生。该膨胀与温度相关联，使得在出口喷嘴处的塑料熔体的均匀温度导致均匀的泡孔形成，由此，已经在出口喷嘴处，由于膨胀的结果形成的泡孔的尺寸相比于较不均匀温度分布的情况(如常规方法中产生的)下呈现显著更小的分散。因此，在出口喷嘴处已经获得的泡沫塑料体具有均匀结构，并且可以在塑料体上进行的进一步后处理过程(用于该结构的进一步均匀化，例如加热、热成型和存储)因此建立在比常规的方法中的更均匀的结构上。因此，有可能相对于已知方法产生具有较小厚度变化和更均匀的特性特征曲线(profile)的塑料体，其中此外，使用这里所描述的方法，与已知方法相比，相对于塑料体的内部该塑料体的边缘层的泡孔大小差异减少。因此，此处所描述的方法解决了已经在出口喷嘴处的膨胀过程，这样使得在已经具有更均匀的泡沫塑料体的情况下，可以以这样的方式进行任何后处理，使得该后处理导致比用已知方法获得的更均匀的结构。被进料(基本上以所述均匀的温度分布)到用于塑料熔体膨胀的出口喷嘴的塑料熔体的截面上的温度分布的热均化能够以各种不同的方式来实现，如下面所讨论。
因此，根据本发明的一个方面，描述了一种通过挤出生产泡沫体的方法。在第一挤出机的壳体内产生塑料熔体。为了这个目的，将塑料-例如呈颗粒的形式-进料到该第一挤出机中。在其被进料到该第一挤出机中的这个点处，该塑料可能已经包括一种或多种添加剂和/或发泡剂，其中一种或多种添加剂和/或发泡剂也可以加入到该塑料中、或由其形成的塑料熔体中(在已经将该塑料进料到该第一挤出机之后)，例如借助于将该至少一种添加剂和/或发泡剂进料到该第一挤出机或在该方法中使用的在该第一挤出机之后的部件中。发泡剂优选进料到产生该塑料熔体的步骤中的塑料熔体(在第一挤出机中)中，其中根据应用，该发泡剂可以进料到将该第一挤出机连接到下游的第二挤出机上的熔体管线中的塑料熔体中。
该塑料还可以作为塑料起始材料或塑料起始材料混合物进料，其中该塑料起始材料或塑料起始材料混合物通过聚合或缩聚被转化为塑料或塑料熔体，特别是在第一挤出机中。塑料熔体的产生因而可以包括特别是在该第一挤出机和/或在通向该第一挤出机的进料管线内熔融和/或转化该塑料起始材料或塑料起始材料混合物。
此外，塑料熔体的产生可以包括将至少一种发泡剂和/或至少一种添加剂进料到该塑料熔体中。例如有可能添加抗静电剂、稳定剂、着色剂、填充材料、阻燃剂和/或成核剂作为添加剂。合适的起泡剂是固体和液体物质，在包括该至少一种发泡剂的塑料熔体被引导时，这些物质例如作为至少部分转化成气相的结果膨胀(通过化学反应和/或通过物理膨胀)。还有可能在环境条件下添加液体或气体形式的气态物质作为发泡剂，它们由于在出口喷嘴处塑料熔体的膨胀而进一步膨胀，并由此形成了泡沫塑料体的泡孔。合适的发泡剂是例如醚、烃、酮、酯、第三和第四代空气调节气体(氢氟烃HCO和氢氟烯烃HFO)、二氧化碳或其他气体如氮气。发泡剂可以特别作为发泡剂溶液被进料。
用于产生塑料熔体的合适塑料特别包括热塑性塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、一种或多种生物塑料(聚乳酸、纤维素产品、淀粉、热塑性淀粉)、多种不同热塑性塑料的混合物、或化学上相应但不同类型的热塑性塑料的混合物。特别是，可以使用再生塑料。塑料作为颗粒或粉末被进料至该第一挤出机，以在该第一挤出机中产生该塑料熔体，或者作为通过化学反应自其产生该塑料熔体的起始材料或起始材料混合物被进料。在第一挤出机中，特别地制备该塑料熔体，由此该第一挤出机也可以被称为制备挤出机。
将该塑料熔体传送到出口喷嘴。所述出口喷嘴具体地是第二挤出机的出口喷嘴。所述第二挤出机直接经由熔体管线，或经由另一个挤出机(其可以被称为连接挤出机)被定位在该第一挤出机的下游。被传送到出口喷嘴的塑料熔体具有该至少一种发泡剂(以及，如果合适的话，至少一种另外的添加剂)。该塑料熔体可以，如上所述，包括该至少一种发泡剂。该塑料熔体在被引导通过该出口喷嘴之后膨胀，特别是由于它穿过出口喷嘴时发生的膨胀。(膨胀对应于，或产生自挤出机内部和环境压力之间的压力差。)所述塑料熔体已被引导通过出口喷嘴之后并且也可能在塑料熔体正在被引导通过该出口喷嘴时发生塑料熔体的膨胀。特别由该至少一种发泡剂的膨胀引起塑料熔体膨胀，其中发泡剂由于在塑料熔体穿过该出口喷嘴时该塑料熔体内压力减小而体积增加，其中，这特别是与发泡剂到气相的相变相关的。将塑料熔体特别是引导通过出口喷嘴的至少一个间隙以产生泡沫塑料层作为泡沫塑料体。该间隙可以沿着闭合线延伸，例如沿着沿圆形、椭圆形或多边形延伸。将该塑料熔体引导通过的间隙可进一步具有矩形的截面，特别是扁平的矩形截面，例如具有至少为1:5、1:10、1:15、1:20、1:50或更大的边长比。因此，泡沫塑料体能够以周向封闭壳的形式，或者扁平层的形式或以箔片(具有如上所述的边长比)的形式，从出口喷嘴出现。
为了获得在塑料体内的均匀分布的泡孔尺寸，条件是将该塑料熔体引导通过出口喷嘴，在塑料熔体的截面上的温度分布被均化。将以这种方式已热均化的所述塑料熔体引导通过出口喷嘴。温度差的减小因此也被称为热均化。
在截面中不同位置之间的温度差(特别是在塑料熔体的截面中不同的径向位置之间)被减小优选至不超过8℃或5℃的最大温度差，优选不大于2℃，并且特别不大于1℃。最大温度差对应于塑料熔体同一截面内的塑料熔体的最高温度减去塑料熔体的最低温度。塑料熔体截面中的最冷点和最暖点之间的差因此不会大于所陈述的温度差。所述温度差优选涉及出口喷嘴的直接上游的塑料熔体的截面，并且可以进一步涉及所述区段直接上游的塑料熔体的截面，特别是该塑料熔体的温度差减小的点处或直接下游(相对于塑料熔体传送方向)的塑料熔体的截面。优选的情况是在塑料熔体截面的温度差减小的点与出口喷嘴之间，截面上的温度分布的分散不增加。在塑料熔体被引导通过出口喷嘴之前，在截面上的温度的分散因此减小。径向位置指由该截面的中心法线的间距限定的位置。在不同径向位置处的塑料熔体部分具有该截面的中心法线的不同间距。
在第一和/或在第二挤出机中，借助于挤出机螺杆装置传送该塑料熔体。所述挤出机螺杆装置具有多个螺杆轴。这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布。这些螺杆轴以凹入方式在该挤出机螺杆装置的圆周表面内旋转。该挤出机螺杆装置同样旋转。作为这些运动的结果，特别是这些螺杆轴所覆盖的大表面积的结果，位于塑料熔体截面的不同位置或半径处的塑料熔体部分被混合。以这种方式，在塑料熔体截面内的温度差减小。与此同时，优选的情况是借助于螺杆轴，在塑料熔体内建立压力，或至少，压力损失至少部分地由混合过程补偿。以这种方式，在塑料熔体被引导通过出口喷嘴之前，在塑料熔体截面中的不同径向位置之间的温度差减少，并且以这种方式已热均化的塑料熔体在预定的压力下被引导通过该出口喷嘴。
在该方法中使用的挤出机螺杆装置在在此所描述的挤出装置的一个实施例中可具有不同长度区段。第二挤出机、并且特别是其挤出机螺杆装置具有带有不同混合特性或传送特性的第一和第二长度区段。该第一和第二纵向区段赋予传送动作，或者被设计用于此目的，例如由于它们具有螺纹(优选是连续的或者另外是部分断续的)。这些第一长度区段特别地被设计用于混合并且例如具有混合结构，并且优选被设计为由于它们具有断续螺纹和/或一些其他的混合结构(例如桨叶或有孔螺纹)而用于混合。这些第二长度区段特别地被设计用于建立压力以便部分地或完全补偿，例如，由于第一区段或者由于其他混合结构所产生的压力损失。为了这个目的，这些第二长度区段可具有连续或优选断续的螺纹。出口喷嘴上游的区段优选是第一长度区段。
第一和第二长度区段(同一挤出机的或同一挤出机螺杆装置的)交替。优选的是多个(即两个或更多)第一长度区段设置在一个挤出机中(特别是在第二挤出机中)。此外，优选的是多个(即两个或更多)第二长度区段设置在一个挤出机中(即，在相同的挤出机中)(特别是在第二挤出机中)。特别地，在该第一和第二长度区段(同一挤出机螺杆装置或同一挤出机的)之间，不设置不具有螺纹的过渡部。这些长度区段优选地直接彼此跟随，其中这特别适用于同一挤出机或同一挤出机螺杆装置。该塑料熔体被交替引导通过的第一和第二长度区段直接彼此邻接。因为这些长度区段还反映了加工该塑料熔体的步骤的顺序，第二挤出机中混合步骤和压力建立步骤彼此跟随，优选以交替的方式，并且特别是直接地。还有可能在第一挤出机中或在第一和第二挤出机之间的连接挤出机中设置这些长度区段、优选地第一和第二长度区段中的至少一个。该塑料熔体在第一挤出机内传送，或也在该连接挤出机内传送。具体地，混合或建立压力或这两者也在那里进行，优选多次并且特别是交替地。在不同挤出机的长度区段之间可以设置连接部，使得不实现长度区段的直接序列。另外，该第一挤出机可具有第一和/或第二长度区段，优选按在此对于该第二挤出机描述的方式。
特别地，该挤出机螺杆装置(特别是同一挤出机螺杆装置)的第一和第二长度区段直接彼此邻接。该挤出机螺杆装置的螺纹沿着该挤出机螺杆装置的第一长度区段、第二长度区段并且优选这两个长度区段延伸。该螺纹可以是连续的，可以具有彼此邻接的连续螺纹区段，或可具有通过混合结构邻接的至少一个螺纹或至少一个螺纹区段，所述混合结构交替地桥接这些螺纹区段。该混合结构可以具有在旋转方向上断续(并且直接彼此邻接)的螺纹和/或其他混合结构，例如桨叶或具有孔的螺纹。
该挤出机螺杆装置因此具有指向相应挤出机的壳体并且延伸远至该壳体的边缘。如果该挤出机螺杆装置具有混合结构，则后者具有边缘并延伸到该挤出机的壳体。该混合结构的边缘相对于彼此在旋转方向上偏移或在旋转方向上连续延伸。特别是，该混合结构的边缘不在该挤出机的纵向方向上相对于彼此偏移。在具有连续螺纹的挤出机螺杆装置的情况下，所述螺纹形成了指向挤出机的壳体并且延伸远至该壳体的边缘。该挤出机螺杆装置因此具有一个或多个边缘，这些边缘可以延伸远到该壳体并且在该挤出机的纵截面中以连续的方式延伸或以直接彼此邻接。
该挤出机螺杆装置具有包络线(从该挤出机螺杆装置的旋转产生的)，该包络线基本上在该挤出机螺杆装置的整个长度上延伸到该挤出机的壳体。该螺纹、这些螺纹区段和/或该混合结构(即所有的螺纹、螺纹区段和/或混合结构)具有共同的包络线，该包络线基本上在该挤出机螺杆装置的整个长度上延伸远到该挤出机的壳体。这里，特别地，可以是以下情况：该挤出机螺杆装置的端区段不具有此特性。延伸远到该挤出机的壳体的包络线产生了仅仅小的空体积、短的停留时间、以及特别地没有可以积累沉积物的区域。所讨论的挤出机因此不具有挤出机螺杆装置的边缘延伸远到该壳体的任何区域。
还提供了将存在于不同径向位置处的塑料熔体部分在该塑料熔体被进料到该第二挤出机之前混合。可以提供将这些部分在进料到该第二挤出机之前在该第一挤出机中(和/或在连接挤出机或将该第一挤出机连接到该第二挤出机的熔体管线中)混合，优选借助于均化装置。所述均化装置可以由该第一挤出机的挤出机螺杆装置，特别是由其第一长度区段形成。该均化装置可进一步由该第一和第二挤出机之间的连接挤出机的长度区段，特别由按第一长度区段的方式设计的连接挤出机的长度区段提供。该均化装置可进一步由在该第一和第二挤出机之间的熔体管线内的混合元件提供。
可以提供将这些该部分(在不同径向位置的塑料熔体的)在进料到第二挤出机之前在熔体管线内混合，特别是在上述的熔体管线内混合。将该塑料熔体从该第一挤出机到该第二挤出机引导通过所述熔体管线。在该熔体管线内，设置有混合在该熔体管线内的这些部分的混合元件。该熔体管线可进一步具有从位于熔体管线内的塑料熔体吸收热量或向其提供热量的温度控制装置。这些混合元件可以被设计成使得其温度可以被控制，并且可以特别地具有热介质导管或加热元件，优选地电加热元件。以这种方式，这些混合元件的温度可以受到热介质或电流的影响，从而使得所述混合元件可以进而影响该熔体温度。该热介质导管或加热元件延伸到该混合元件的内部，并优选地与混合元件伸入其中的内部空间分开。
此外，可以提供将在不同径向位置存在的这些塑料熔体部分在进料到第二挤出机之前在连接挤出机内混合，特别是在上述连接挤出机内混合。后者将该塑料熔体从该第一挤出机传送到该第二挤出机。此外，该连接挤出机可被设计成借助于多个螺杆轴传送该塑料熔体。这些螺杆轴是彼此平行并且特别是相对于该连接挤出机的纵向轴线同轴地(围绕所述纵向轴线)分布的。
可以进一步提供在第一和/或在第二挤出机中，借助于多个螺杆轴传送该塑料熔体。这些螺杆轴相对于该第一和/或第二挤出机的纵向轴线同轴地分布。
另一个方面是位于该塑料熔体的不同截面位置处的塑料熔体部分之间的温度差通过在该塑料熔体被进料到该出口喷嘴之前混合所述部分而减小。特别是，该塑料熔体在被释放到该出口喷嘴内时立即地或在被进料到该出口喷嘴之前(立即地)混合。
因此还提供了将存在于不同径向位置处的塑料熔体部分在该塑料熔体穿过该第二挤出机的出口喷嘴之前混合。在此，可以提供将这些部分在被进料到出口喷嘴之前在该第二挤出机中借助于该第二挤出机的挤出机螺杆装置的均化装置混合。在此，混合是通过将该塑料熔体从该第一挤出机、或从该熔体管线或从连接挤出机进料到该第二挤出机的那个挤出机螺杆装置进行的。该第二挤出机可具有多元件形式，并且可包括具有上述挤出机螺杆装置的第一区段、和具有出口管嘴的端区段，其中具有直接在出口喷嘴前面的(可任选的)连接部，并且具有直接在该出口喷嘴以及(如果合适的话)该连接部前面的混合器。该连接部可包括(另一个)熔体管线或(另一个)连接挤出机，或者可以基本上由所述熔体管线或连接挤出机组成(除了传感器、温度控制装置等以外)。该另一个连接挤出机和该第二挤出机的第一区段可以具有单独的或不同的挤出机螺杆装置或可具有一个挤出机螺杆装置的不同区段。该第一区段直接邻接所述端区段。因为该第二挤出机可具有多元件形式，它也可以被称为第二挤出机安排。这适用于在此所描述的方法和在此所描述的挤出装置。
可以提供将这些部分在被进料到出口喷嘴之前在该塑料熔体通过其被进料到出口喷嘴的连接部中混合，特别是在按以上述连接部的方式设计的连接部中。在该连接部中，可以设置混合这些部分连接的混合元件。所述混合元件可以按静态方式连接到该连接部的其余部分，或者可以被驱动，特别是作为在所述连接部中的挤出机螺杆装置。该连接部可以因此特别被提供为(附加的)熔体管线或者为连接挤出机或为混合器。该连接部可以具有从位于该连接部内的塑料熔体吸收热量或向其提供热量的温度控制装置，其中该连接部特别地被设计成熔体管线。
可以进一步提供将这些部分在被进料到该出口喷嘴之前在该连接部中混合。所述连接部可被设计为作为该第二挤出机的端区段的一部分的连接挤出机。该连接部引导该塑料熔体从该第二挤出机的位于该端区段的上游的那个区段(也就是从第二挤出机的第一区段)至该出口喷嘴。该连接部(和出口喷嘴一样)属于该第二挤出机的端区段。在该连接部内，挤出机螺杆装置，特别地具有如在此所描述的多个螺杆轴，传送该塑料熔体。所述挤出机螺杆装置可以是除了第二挤出机的第一区段的挤出机螺杆装置之外被提供的装置。该第二挤出机包括直接由该端区段邻接的第一区段。该第二挤出机的端区段可因此也被认为是该第二挤出机的第二区段，其中将该塑料熔体顺序地首先加入到该第一区段并且然后该第二区段。
一个实施例提供了将该塑料熔体从该第一挤出机通过连接挤出机传送(特别是如以上所述或以下进一步描述的连接挤出机)到第二挤出机中。该连接挤出机的挤出机螺杆装置具有多个螺杆轴，这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布并且借助于这些螺杆轴，将存在于该塑料熔体的截面的不同径向位置的那些塑料熔体部分在该塑料熔体进入该第二挤出机之前混合。
如将更加详细地呈示的，温度差可以通过以下方式减小：混合在不同的截面或径向位置的塑料熔体部分和/或通过(附加的)塑料熔体的温度控制，特别是通过位于不同的截面或径向位置的不同塑料熔体部分的不同温度控制。这两个减小温度差的变体将在下面更详细地考虑。
在该方法的一个实施例中，在塑料熔体截面中的不同径向位置之间的温度差通过混合这些塑料熔体部分，特别是混合位于该塑料熔体截面的不同位置的这些部分，并且优选通过混合存在于该截面的不同径向位置的部分而减小。优选提供了第一混合在该塑料熔体被进料到第二挤出机之前已经进行。以这种方式，在该第一挤出机中或在将该塑料熔体进料到该第二挤出机中的部件(例如熔体管线或连接挤出机)中，该塑料熔体可以在其截面上混合。在该第二挤出机中，以这种方式热均化的熔体可以被传送并且特别加压，以便使该塑料熔体在其被引导通过出口喷嘴时经受限定的压降。以这种方式，在塑料熔体被进料到该第二挤出机前进行混合不影响在该第二挤出机中的压力分布。具体地，该混合可根据所希望的操作参数进行，而不借助于在发泡过程之前下降到所要求的压力以下。因此，该混合可能与一定的压降相关联，而这不会不利影响该塑料熔体被引导通过出口喷嘴的压力，因为在第二挤出机中，压力在已经热均化的塑料熔体内建立。该混合优选是通过第一长度区段或另外(附加地)通过静态混合器。
在一种方法中，热均化塑料熔体是通过机械混合的方式来实现的。在此描述的方法的一个实施例因此提供了由该第一挤出机进行第一混合。后者可被设计为混合挤出机，特别连续混合器。因此，该塑料熔体在该第一挤出机内被传送(并且特别地还混合)，该第一挤出机附加地被设计为混合挤出机。除此之外，可以提供在该第一挤出机中将该塑料熔体加热以产生塑料熔体，特别是利用被加热的第一挤出机的壳体。在这一点上，应当指出在第二挤出机中(除了另外的功能)该塑料熔体可以被冷却，由于第二挤出机的挤出机螺杆装置，或者另外通过冷却该第二挤出机的外壳。关于通过温度控制减小温度差，参考以下进一步的部分。
作为另一种可能性，该塑料熔体可经由熔体管线从该第一挤出机传送到该第二挤出机。在这种情况下，该熔体管线将该第一挤出机直接地或经由连接挤出机连接到该第二挤出机。当它流至该熔体管线时，当它穿过该熔体管线传送时，和/或当它从该熔体管线出来时，由传送的塑料熔体形成的塑料熔体流改变，其中特别是，塑料熔体流的截面和/或方向改变。由于在沿着塑料熔体流的方向和/或截面的变化的结果(即沿塑料熔体的传送路径)导致存在于截面的不同位置/半径的塑料熔体部分的所希望的混合。
还可以提供，此外将存在于截面的不同径向位置或位置处的塑料熔体部分在该塑料熔体被进料到该第二挤出机之前混合。
在此，可以提供将这些部分，在被进料到该第二挤出机之前，在该第一挤出机中通过将该塑料熔体传送通过该第一挤出机的挤出机螺杆装置的均化装置而混合。所述均化装置可以通过螺杆轴提供，这些螺杆轴可以借助于该挤出机螺杆装置移动并且它们本身绕它们的轴线旋转，和/或通过在该挤出机螺杆装置的圆周表面上的区段提供，这些区段设置在这些螺杆轴之间并且可以特别地具有伸入塑料熔体中的结构，例如圆弧形或螺旋形凹槽或其他适合用于混合、传送或建立压力的结构形式。
此外，可以进一步提供将这些部分在被进料到该第二挤出机之前在熔体管线中混合。将该塑料熔体从该第一挤出机通过所述熔体管线引导至该第二挤出机。在该熔体管线内，设置有混合在该熔体管线内的这些部分的混合元件。替代地或另外，该熔体管线可具有从位于熔体管线内的塑料熔体吸收热量或向其提供热量的温度控制装置。此外，这样的温度控制装置可设置在该第一和/或第二挤出机上或在该连接挤出机上。以这种方式，还有可能将热量从该第一和/或第二挤出机和/或连接挤出机的内部消散或供给到该内部。热量可通过壳体和/或经由相应挤出机或连接挤出机的挤出机螺杆装置传输，或者另外可以经由混合元件和/或经由熔体管线的壁传输。
借助于本发明，避免不使用此处所描述的混合方法发生的分层过程，即，在仅通过管传送的情况下。具体地，避免了热不均匀性，其中没有根据本发明的均化处理以及在通过管道传送的情况下，塑料熔体的流速在管道的中心处比在壁处大约快10倍，从而产生了不均匀的温度分布。如果尝试减小管的直径以便减小流量差，会出现摩擦效应，从而导致局部加热该塑料熔体，并且因此产生相反的效果(即在该截面上更强烈的不均匀温度分布)。利用在一个实施例中将静态混合元件和/或冷却元件结合到该管线中，此处已经需要压力用于传送通过所述元件的目的。迄今现有技术由于这个原因仅使用非常大的直径和/或短的元件，使得适当地有可能以这种方式获得均匀性的改善，但不是其最优化。为了适当地提供更大的压力使用熔体泵具有相对于然后同样使用更多混合元件的可能性的优点，但具有在熔体泵中产生热温度峰的缺点，这些热温度峰再次抵消均匀性，并且甚至可导致塑料材料的热损害。本发明防止了这种损害，并且仍然允许在塑料熔体的截面上均匀的温度分布，特别是直接在出口喷嘴的上游。
此外，该塑料熔体可经由连接挤出机从该第一挤出机传送到该第二挤出机。当该塑料熔体通过连接挤出机被传送时，它经历剧烈混合，其中具体地，在该塑料熔体截面的不同位置处的塑料熔体部分与彼此混合。该连接挤出机优选配备有多个螺杆轴。这些螺杆轴相对于该连接挤出机的纵向轴线同轴地定向并且周向地分布。这些螺杆轴通过围绕它们各自的纵向轴线旋转螺杆轴的方式，并且优选地还通过围绕共同轴线旋转这些螺杆轴的纵向轴线的方式传送并且混合该塑料熔体。该共同轴线对应于该连接挤出机的纵向轴线。该连接挤出机的所述纵向轴线位于该螺杆轴的中心。这些螺杆轴在其中它们被可转动地安装的挤出机螺杆装置内旋转。这些螺杆轴的轴线共同地围绕该挤出机螺杆装置的轴线旋转。该挤出机螺杆装置本身绕对应于该连接挤出机的纵向轴线或该共同轴线的轴线旋转。作为该挤出机螺杆装置的旋转的结果，当所述螺杆轴被安装(至少部分地)在该挤出机螺杆装置内时，这些螺杆轴围绕该连接挤出机的纵向轴线旋转。这些螺杆轴在该挤出机螺杆装置内以至少部分地凹入的方式旋转。这些螺杆轴的一段从该挤出机螺杆装置的圆周表面突出，并且由此传送塑料熔体。这些螺杆轴在优选地不重叠的相应包络曲线内旋转。这些螺杆轴在圆周上彼此间隔开。该挤出机螺杆装置具有在位于这些螺杆轴之间的圆周表面上的区段。所述区段具有螺旋结构。位于这些螺杆轴之间的挤出机螺杆装置的圆周区段有助于传送、建立压力和/或混合塑料熔体。
这些螺杆轴可能由共同的驱动器来驱动。所述驱动器、或另外的驱动器可以进一步用于驱动该挤出机螺杆装置，这些螺杆轴沿着该挤出机螺杆装置的圆周分布。该挤出机螺杆装置也可以相对于这些螺杆轴被单独地驱动。该挤出机螺杆装置可以具有其中没有设置螺杆轴的至少一个长度区段。沿所述长度区段的圆周，可以设置结构，特别是螺杆结构，这些结构与该挤出机螺杆装置一起被旋转驱动并且与该塑料熔体直接接触。所述长度区段可尤其是下文提到的引导体的长度区段。该长度区段可被安排在挤出机螺杆装置或引导体的一端(如沿挤出机螺杆装置的纵向轴线观看时的)。不具有螺杆轴的该至少一个长度区段可以是第一长度区段或第二长度区段。同样地，这些螺杆轴可构成对应于第一或第二长度区段的长度区段。这些螺杆轴和挤出机螺杆装置的这些长度区段就第一和第二长度区段的特性而言优选是不同的长度区段。无螺杆轴的挤出机螺杆装置的长度区段优选由如在此描述的引导体形成。
在此所描述的挤出机螺杆装置可包括引导体，该引导体具有螺杆轴部分地凹陷在其中的凹部，如在国际申请PCT/EP02/11391，公开为WO03/033240A1中，或在从其授权的专利EP1434680B1中描述的。特别是，作为连接挤出机，可使用如WO03/033240中所述的挤出机。在此，连接挤出机可以根据在WO03/033240的陈述被设计，这些陈述是关于包络曲线的构型和安排，关于螺杆轴的形式和安排，关于螺杆轴之间没有啮合，关于螺杆(螺杆轴)的节距，关于挤出机螺杆和/或螺杆轴的驱动，关于挤出机螺杆与螺杆轴之间的机械和/或驱动连接，关于引导体和/或轴区段的安排和构型，关于轴颈和/或齿环，或者根据WO03/033240的附图说明和/或附图的单独特征被设计。
此外，应该指出的是该第一挤出机和/或第二挤出机也能够按所描述的连接挤出机的方式被设计。此外，连接挤出机也可以被设计成混合挤出机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机、或者另外具有多于两个挤出机螺杆的多螺杆挤出机。在双螺杆挤出机的情况下或者另外在多螺杆挤出机的情况下，使用彼此相邻安排的挤出机螺杆(重叠或不重叠的)，这些挤出机螺杆未整合到彼此内或到共同的挤出机螺杆装置内，相比之下，比如在此处描述的具有多个螺杆轴的挤出机螺杆装置中的情况。
正如已经提到的，塑料熔体内的温度差可以进一步(附加地)通过塑料熔体的温度控制而减小。这种方法可被用来代替或与此处所描述的混合方法组合。在一个实施例中，在塑料熔体截面中的不同径向位置之间的温度差的减小包括控制塑料熔体的温度的步骤。
塑料熔体可以通过在第二挤出机内冷却塑料熔体经受温度控制。位于塑料熔体截面中的不同位置处的塑料熔体部分(例如，在外边缘处，并进一步到内部)经受不同的温度控制，其中还可以提供仅在截面中的特定位置处的塑料熔体部分经受温度控制(例如仅在截面的外边缘处的区段或仅在内侧的区段，也就是说在该挤出机螺杆装置处)。“温度控制”指的是热量的供给或排放。
在温度控制的上下文中，在塑料熔体和第一挤出机的壳体之间可进行热交换。可替代地或与此组合，在塑料熔体与第二挤出机的壳体之间可进行热交换。此外，在塑料熔体与连接挤出机的壳体之间可进行热交换。在相应挤出机的壳体内，塑料熔体特别是借助于在此描述的挤出机螺杆装置传送。在此，特别地，热量在塑料熔体部分与相应壳体之间进行交换，这些部分位于接近该壳体或直接与所述壳体邻近。最后，在温度控制的上下文中，热量可以在熔体管线、或位于熔体管线中的温度控制混合或静态冷却元件与塑料熔体之间进行交换。
可替代地或与塑料熔体和壳体之间的热交换组合，在温度控制的上下文中，热量可在塑料熔体与挤出机螺杆装置之间进行交换。因此，在温度控制的上下文中，可提供热量在塑料熔体与挤出机螺杆装置之间进行交换，特别是在挤出机螺杆装置与位于靠近或直接邻近该挤出机螺杆装置的塑料熔体部分之间。在此，热交换是相对于挤出机螺杆装置，该挤出机螺杆装置在第一挤出机内产生和/或传送塑料熔体，在第二挤出机内传送塑料熔体，和/或在连接挤出机内传送塑料熔体(特别是从第一至第二挤出机)。
此外，热量可以在一方面壳体和/或挤出机螺杆装置与另一方面热源或散热器之间例如通过热介质回路传输，或者热量可以在壳体或挤出机螺杆装置内或上产生，或可以特别是借助于(电)加热装置向其传输。此外，也可以设置冷却装置，该冷却装置用作散热器并且通过该冷却装置，该塑料熔体在从壳体出发或从挤出机螺杆装置出发时被冷却。
如已经提到的，温度控制(特别是通过热交换)以及混合可以进行组合以减少在塑料熔体截面中的不同位置之间的温度差。为了帮助热交换，可以引导热介质穿过在壳体中或在挤出机螺杆装置中的导管。
根据在此描述的方法的另一个方面，提出一种被设计用于生产泡沫体的挤出装置。所述挤出装置包括多个部件，并且因此可以被认为是挤出设备。该挤出装置包括第一挤出机，特别是已经在此描述的第一挤出机，和第二挤出机，特别是已经在此描述的第二挤出机。第二挤出机被定位在第一挤出机的下游。
第一挤出机配备有引入区。所述引入区具有被设计用于进料塑料颗粒的引入导管(例如，在此处所描述的进料的意义上)。该引入导管被特别设计用于进料在此所描述的颗粒或粉末形式的塑料。第一挤出机可进一步被设计为具有用于引入添加剂或发泡剂的进料。
第二挤出机配备有出口区。所述出口区具有出口喷嘴，例如在此所描述的出口喷嘴。出口喷嘴安排在位于与该第一挤出机相反的第二挤出机的一端。
该挤出装置具有被设计用于传送塑料熔体的至少一个挤出机螺杆装置，该塑料熔体是从引入区中所进料的塑料颗粒产生的。
第二挤出机配备有具有被设计用于传送和混合塑料熔体的第一长度区段的至少一个挤出机螺杆装置。此外，该挤出机螺杆装置具有被设计用于传送该塑料熔体、并在该塑料融体内建立压力的第二长度区段。该第一和第二长度区段交替(在第二挤出机的纵向方向上)。
第二挤出机的挤出机螺杆装置、第一挤出机的挤出机螺杆的装置、或第二挤出机的端区段(具有出口喷嘴)的挤出机螺杆装置可以包括多个螺杆轴。这些螺杆轴相对于该挤出机螺杆装置的纵向轴线同轴地(围绕所述纵向轴线)分布。
可以进一步提供将该第一挤出机经由熔体管线连接到该第二挤出机。在熔体管线上设置有混合元件，这些混合元件被设计用于混合在塑料熔体截面中的不同径向位置处存在的塑料熔体部分。所述混合元件特别是静态叶片、导向板或类似物。还可以提供该熔体管线具有从位于熔体管线内的塑料熔体吸收热量或向其提供热量的温度控制装置。
根据该挤出装置的一个方面，该第一和/或第二挤出机包括具有多个螺杆轴的挤出机螺杆装置，这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布。以这种方式，该挤出机螺杆装置被设计来减小在塑料熔体截面中的不同径向位置之间的温度差，并且引导以这种方式已热均化的塑料熔体通过该出口喷嘴。出于这个原因，该挤出机螺杆装置(特别是其螺杆轴)可以被认为是熔体温度均化装置。
该挤出装置的一个实施例提供了第二挤出机的挤出机螺杆装置、第一挤出机的挤出机螺杆装置、在第一和第二挤出机之间的任选连接挤出机的挤出机螺杆装置、和/或第二挤出机的具有出口喷嘴的端区段的挤出机螺杆装置包括多个螺杆轴。所述螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布。这个挤出机螺杆装置和/或这些挤出机螺杆装置的螺杆轴具有被该挤出机螺杆装置的圆周表面上的区段间隔开的包络曲线。这些区段优选地被设计用于传送和/或混合塑料熔体和/或用于在塑料熔体内建立压力。优选实施例提供了将这些螺杆轴至少部分地凹入在相应的挤出机螺杆装置内并且可旋转地安装在其中。可以提供单独驱动器一方面用于挤出机螺杆装置并且另一方面用于其螺杆轴。
此外，该第一挤出机可以经由熔体管线连接到该第二挤出机。可以在熔体管线中设置混合元件。所述混合元件被设计用于混合在塑料熔体截面中的不同径向位置处存在的塑料熔体部分。替代地或另外，该熔体管线可具有从位于熔体管线内的塑料熔体吸收热量或向其提供热量的温度控制装置。
如在此所描述的，该挤出机螺杆装置可具有不同的第一和第二长度区段。该第一或第二长度区段可以通过螺杆轴在其上延伸的挤出机螺杆装置的长度区段提供，而与此邻接的挤出机螺杆装置的至少一个长度区段形成另一个第一或第二长度区段。螺杆轴在其上延伸的长度区段可以是第一长度区段，而该邻接的长度区段可以是第二长度区段。此外，螺杆轴在其上延伸的长度区段可以是第二长度区段，而该邻接的长度区段可以是第一长度区段。螺杆轴可以表现出第一或第二长度区段的特性，并且螺杆轴之间的区段(在圆周方向上)可以表现出第二或第一长度区段的特性。以这种方式，该第一和第二长度区段可能在它们的功能方面重叠。优选的是这些区段再现第一长度区段的功能。螺杆轴可以特别再现第二长度区段的功能。然而，这也可以是相反的。
该挤出装置优选具有至少一个熔体温度均化装置。特别地，混合元件和/或第一长度区段或还有温度控制装置可被视为熔体温度均化装置。该熔体温度均化装置具有这样的效果，特别是，将在半径方向上塑料熔体的温度分布进行均化(因此在基本上垂直于挤出机螺杆装置的纵向轴线的方向起作用)。该熔体温度均化装置特别地单独地并且优选组合地利用几个或所有类型的混合-分布、分散和重新安排的混合。该至少一个熔体温度均化装置因此被设计成使得更靠近挤出机螺杆装置(或相应挤出机的)的纵向轴线的塑料熔体部分与位于进一步远离该纵向轴线的塑料熔体部分之间的温度差均衡。该熔体温度均化装置特别能够执行在此描述的减小温度差的步骤。为了这个目的，该熔体温度均化装置可配备有在此关于减小步骤的执行描述的特征或组件。进一步可能的配置将在下面进行描述。
该熔体温度均化装置可以被设计为混合器，用于混合在不同的温度下的塑料熔体部分。不同温度特别是与塑料熔体截面中的不同位置相关联，即与不同的径向位置(和距离纵向轴线的相应的不同间距)相关联。该熔体温度均化装置被设计为将截面中不同位置处或具有距离纵向轴线不同间距的部分混合。以这种方式，并且特别是通过该挤出装置的设计的方式，将温度差减小，并可以特别调节到最大温度差不超过8℃、5℃、2℃或更小。在更详细讨论相应的实施例之前，对可以与上述方法(即机械混合)结合起来的另一可能性概括地进行说明。
该熔体温度均化装置可以被设计为能够释放和/或吸收热量以协助所希望的最大温度差减小的温度控制装置。该温度控制装置被设计成供应不同量的热量至塑料熔体部分，或从这些塑料熔体部分提取不同量的热量，这些塑料熔体部分相比位于进一步远离纵向轴线的部分位于相对接近挤出机螺杆装置(或相应的挤出机)的纵向轴线。该温度控制装置可以被提供为冷却装置和/或加热装置。这可以例如被提供在挤出机螺杆装置、在挤出机壳体和/或在熔体管线上，或者能够以热传递方式连接到其上。该熔体温度均化装置可特别按在此描述的温度控制步骤的上下文中的部件的方式设计。该熔体温度均化装置可以特别地被设计用于执行上述温度控制步骤。
此外，描述了该挤出装置的实施例，该实施例是基于上述混合器的上述原理。在此，该熔体温度均化装置包括被设计用于混合存在于均化区的截面中不同径向位置处的塑料熔体的挤出机螺杆装置。该挤出机螺杆装置设置在该第一挤出机中。可替代地，该挤出机螺杆装置可以设置在将该第一挤出机连接到该第二挤出机的连接挤出机中，或者可以设置在第二挤出机中和/或在该第二挤出机的具有出口喷嘴的端区段中。包括出口喷嘴的第二挤出机还指的是以下挤出机，优选直接在该挤出机下游定位混合器作为单独的组件，该混合器之后是出口喷嘴。该混合器和出口喷嘴可被认为是第二挤出机的端区段。此外，该挤出机螺杆装置可以既在第一挤出机和在连接挤出机并且在第二挤出机的端区段中被提供。
优选实施例提供了该挤出机螺杆装置包括多个螺杆轴。这些螺杆轴相对于该挤出机螺杆装置的纵向轴线同轴地分布，特别是周向地围绕该挤出机螺杆装置的纵向轴线。该挤出机螺杆装置和这些螺杆轴相对于彼此同心地定位。该多个螺杆轴相对于该挤出机螺杆装置的纵向轴线同轴地定向。这些螺杆轴具有不重叠的包络曲线。这些螺杆轴凹入挤出机螺杆装置的凹部内。在该挤出机螺杆装置的圆周方向上的螺杆轴之间，设置有其中形成有螺杆结构的区段。与这些螺杆轴相邻，所述区段与该塑料熔体接触并混合该塑料熔体。在此所描述的挤出机螺杆装置可包括具有螺杆轴部分地凹入其中的凹部的引导体。该挤出机螺杆装置或第一和/或第二挤出机和/或连接挤出机可以被设计为如已经如上所述的。特别是，如已经提到的，可使用根据文件WO03/033240A1中的实施例。此外，该混合器可具有截面变窄(在一个长度区段上)的区段，例如如上所述的，使得引导熔体通过变窄的截面已经产生所希望的混合，这导致温度差强烈减小。
在一个实施例中，这个挤出机螺杆装置(或这些挤出机螺杆装置)的螺杆轴平行于相应挤出机螺杆装置的纵向轴线延伸，并且具体地围绕该挤出机螺杆装置的纵向轴线同轴地(优选等距地)分布。这些螺杆轴可转动地安装在挤出机螺杆装置上并且特别是共同地被驱动。这些螺杆轴与该挤出机螺杆装置分开地被旋转驱动，其中特别地，该挤出机螺杆装置的旋转速度与这些螺杆轴的旋转速度分开地进行控制或调节。这些螺杆轴在每一种情况下围绕它们自己的轴线旋转。此外，这些螺杆轴的轴线共同地围绕相应的挤出机螺杆装置的轴线旋转。这个或这些挤出机螺杆装置(该多个挤出机的)也围绕它或它们的纵向轴线旋转。这些螺杆轴围绕所述纵向轴线周向分布，特别是具有彼此恒定的周向间距。所述间距产生了在挤出机螺杆装置的圆周表面上的区段，这些区段，如这些螺杆轴本身一样，与塑料熔体物理地相互作用，特别是通过直接接触的方式。这些螺杆轴具有包络曲线，这些包络曲线紧密环绕这些螺杆轴的外部并且具有圆柱形式。
进一步提供了这个或这些挤出机螺杆装置的螺杆轴在所述包络曲线内旋转，并且所述包络曲线不重叠。这些螺杆轴在该相应的挤出机螺杆装置内以至少部分地凹入的方式旋转。该挤出机螺杆装置的包络曲线作为整体优选地是基本上圆形的。该挤出机螺杆装置具有螺杆轴凹入其中的凹部。这些凹部在截面上延伸小于完整的圆的角部段，并且该角部段总和具体是大于180°，优选不超过330°，不超过300°，或不超过270°。这些螺杆轴因此在挤出机螺杆装置的圆周表面上的大于0°、不超过180°、并且优选为约30°-90°的角度内不被挤出机螺杆装置覆盖。
可进一步提供这些螺杆轴在不重叠的包络曲线内旋转，并且在这些螺杆轴之间，在该挤出机螺杆装置的圆周表面上设置有多个区段。所述区段具有伸入塑料熔体中的结构，例如圆弧形凹槽或者连续或断续的螺纹区段。借助于所述区段的结构，传送和/或混合塑料熔体，和/或在塑料熔体内建立压力。
另一个方面是(附加的)供给或排出热量以控制塑料熔体的温度并且以减小塑料熔体截面内的温度差。提供了在塑料熔体截面中的不同径向位置处的塑料熔体部分之间的温度差通过塑料熔体的温度控制减小，特别是通过在第二挤出机内冷却塑料熔体。该温度控制是通过以下方式进行的：一方面塑料熔体与另一方面第一挤出机壳体和/或该第二挤出机的壳体(或连接挤出机的壳体或熔体管线的壁)之间的热交换。此外，可以提供在一方面塑料熔体与另一方面挤出机螺杆装置之间的热量，该挤出机螺杆装置在第一和/或第二挤出机和/或在任选的连接挤出机中产生或传送塑料熔体。
此外，该混合器、以及特别地另一个混合器可以在熔体管线中形成。所述熔体管线在该第一和第二挤出机之间提供。具体地，该熔体管线从该第一挤出机通向该第二挤出机。由于被引导通过该熔体管线的结果，位于不同截面位置或距离该塑料熔体截面的中心线不同距离的塑料熔体部分与彼此混合，从而在该截面上产生所希望的温度差减小。该第一挤出机可配备有挤出机螺杆装置。存在于从该第一挤出机排出的塑料熔体中的任何温度差通过配备有混合器的熔体管线被减小。
此外，该混合器可在该第二挤出机与出口喷嘴之间形成。在此，热混合仅由足够长的且小的混合器安排实现。如果混合区域的长度太短，适当地可能实现“机械”混合(在塑料熔体部分的物理混合的意义上)，也就是说，例如在熔体中更好地混合添加剂，但无法进行热均化。如果混合器是例如具有交叉元件的静态混合器，挤出机内部直径的大约四倍的元件长度是足够用于机械混合的，但它仅仅高于对应于发生热均化的直径大约六倍的长度。因为在这样一个长度上的压降是显著的，以前的解决方案，已经在对应于四倍直径的长度的情况下，求助于相对于上游挤出机的直径增加；例如，在150mm的挤出机直径的情况下，200mm的直径被用于混合器。通过熔体泵的压力增加长期以来一直是现有技术，但由于观察到的温度峰而不再使用。一个附加的问题是混合器元件内的剪切速度急剧减小。因此，该塑料熔体由于塑料-特定材料行为以产生相反的效果这样一种方式变硬；具体地，尽管混合器直径增大，现在情况是比在相对小的直径的情况下消耗更多的压力。使用在此描述的安排，尽管相关的压力损失，有可能使用等于或小于该挤出机直径的混合器直径，具有对应于、或长于挤出机直径的大约六倍的长度。
如已经提到的，熔体温度均化装置可具有温度控制装置。所述温度控制装置可以设置在这些挤出机中的至少一个的壳体区段中或挤出机螺杆装置中。该温度控制装置可以，如已经提到的，以加热装置、冷却装置、它们的组合的形式、和/或作为热交换器安排来提供。该挤出装置可进一步具有热源或散热器，该热源或散热器特别是经由热介质回路连接到该热交换器安排，该回路可同样是该挤出装置的组成部分。该温度控制装置可以设置在该第一挤出机上、在该第二挤出机上或在该连接挤出机上、或者另外在熔体管线上，以便如果合适的话，协助机械混合，这通过热量供给或排放导致温度差的减小。对于均化装置的设计的这两个所陈述的一般可能性因此可以进行组合。
根据另一个方面，该挤出装置还具有发泡剂源。这可以被连接到该第一挤出机的内部，到该第一和第二挤出机之间的熔体管线上，或到该连接挤出机的内部。如已经指出的，该连接挤出机直接或通过至少一个另外的熔体管线和/或该挤出装置的其他引导塑料熔体的部件将该第一挤出机连接到该第二挤出机。该发泡剂源可以经由所陈述的部件中的至少一个的进料被连接。此外，该挤出装置可具有含有至少一种添加剂的容器，如已经在此描述的，和/或含有塑料颗粒、塑料、或起始材料(在第一挤出机中自其产生塑料)的容器。
该挤出装置还可以包括用于第一和第二挤出机的挤出机螺杆装置的驱动器。该挤出装置优选地包括用于该第一挤出机的驱动器和用于该第二挤出机的驱动器，这些驱动器不是直接按运动传递方式连接的，而是可单独操作的。以这种方式，该第一挤出机因此可以被控制为产生在截面上具有小的最大温度差的所希望的塑料熔体，并且该第二挤出机可被控制为在出口喷嘴处产生所希望的压力。具体地，该第二挤出机被控制，或者配备有温度控制装置，使得在该第二挤出机中不出现显著温度差。在这种情况下该第二挤出机被设计成使得挤出机的上游的压力仅由挤出机的旋转速度而不是由在出口喷嘴处的压力决定，使得有可能通过均化装置或混合器来补偿压力损失。如果挤出机螺杆装置包括多个螺杆轴，有可能为了驱动这些螺杆轴，提供独立于驱动挤出机螺杆装置绕其纵向轴线旋转的驱动器。
该挤出装置包括控制装置，该控制装置被配备用于通过根据该方法设置第一挤出机、第二挤出机和(如果合适的话)连接挤出机的操作变量来执行该方法。具体地，该控制装置设置该第一挤出机和/或第二挤出机的旋转速度(或驱动功率)，并且如果合适的话还有该连接挤出机和/或螺杆轴的旋转速度(或驱动功率)。此外，该控制装置可被设计为按根据本发明所讨论的方式来控制所陈述的温度控制装置，例如以便产生被施加到该塑料熔体上的所希望的制冷或热功率水平。该控制装置可具有接收温度信号的输入端，该温度信号代表塑料熔体/或这些挤出机之一的壳体的至少一个温度，优选为在塑料熔体的不同截面位置处的塑料熔体部分的温度特征的至少两个温度。该控制装置可以具有被连接到该输入端的调节单元，以最小化根据本方法的温度差(其中这是该调节单元的调节目的)。该调节单元的控制变量是特别地由该控制装置设置的变量，或者是与其相关联的变量。
附图简要说明
图1是根据本发明的装置的布局示意图的象征性说明，用于解释根据本发明的方法。
图2是根据本发明的装置的实施例的布局示意图的象征性说明，用于解释根据本发明的方法。
图3示出了穿过这些挤出机之一的截面。
图4是根据本发明的装置的另一个实施例的布局示意图的象征性说明，用于解释根据本发明的方法。
附图详细说明
图1是根据本发明的装置的布局示意图的象征性说明。根据本发明的方法可以在图1的基础上进行解释。图1中所示的挤出装置10包括第一挤出机20、将第一挤出机20的塑料熔体引导至第二挤出机40的连接部30、以及在第二挤出机40末端的出口喷嘴50。该出口喷嘴经由连接部52(仅仅象征性地示出)连接至该挤出机的其余部分，该连接部可以特别地包括混合器。连接部52和出口喷嘴50可被认为是该第二挤出机的端区段。在具体的实施例中，该连接部具有另一个挤出机螺杆装置，该挤出机螺杆装置如此处描述的进行设计并且可相对于该第二挤出机(即该第二挤出机的定位在该端区段的上游的)的其余部分的挤出机螺杆装置被独立驱动和/或控制。在这种情况下，该混合器是呈连续混合器的形式，并且具体地用被驱动的专用挤出机螺杆装置形成。
第一和第二挤出机20、40各具有被象征性地描绘成锯齿形虚线的挤出机螺杆装置。挤出装置10，包括多个挤出机和可被看作是挤出机设备，进一步配备有控制装置60，该控制装置具体地连接为使得它可以控制第一和第二挤出机20、40。从图1中可见在此提供了单独的控制连接部(如以虚线形式所示的连接部)。这示出了控制装置60可以对第一挤出机20和第二挤出机40彼此分开地进行控制。离开出口喷嘴的箭头指示塑料熔体的传送方向，该熔体在已穿过出口喷嘴50之后或在穿过该出口喷嘴时膨胀以形成泡沫体。向下指向的竖直箭头表示进料。用实线示出的箭头表示塑料颗粒的进料。用虚线示出的箭头代表发泡剂和/或至少一种添加剂的进料。指向第一挤出机20并且用虚线示出的箭头可以是添加剂的进料。指向连接部30并且用虚线示出的箭头可以是发泡剂的进料。用虚线示出的箭头各自代表任选的进料。进料30是例如被实现为连接挤出机或为熔体管线，或者也可被实现为第一和第二挤出机20、40之间的直接过渡部。
第二挤出机具有第一长度区段1.1和1.2和第二长度区段2.1和2.2。所述长度区段1.1-2.2直接相继地被安排。此外，长度区段1.1-2.2在第二挤出机的整个长度上延伸，并且特别是延伸远至出口喷嘴50。第一长度区段1.1和1.2在每种情况下与这些第二长度区段交替(在示出的装置的纵向方向上)。第一长度区段1.1和1.2被设计为传送和混合该塑料熔体。第二长度区段2.1和2.2被设计为传送塑料熔体并由此增加该塑料熔体的压力。然而，也有可能将第一长度区段1.1和1.2设计为增加压力(虽然具体地与这些第二长度区段相比增加更低的压力)。直接在出口喷嘴50上游(在传送方向上)延伸的是第二个且因此最终的第一长度区段，该区段被设计为除其他之外用于混合目的。以这种方式，将已混合并因此热均化的塑料熔体进料到出口喷嘴50。第二长度区段2.2产生在塑料熔体内所需要的压力，以便后者被进料到第一长度区段1.2，其中所产生的压力是足够高的，使得尽管在整个第一长度区段1.2上压力下降，将该塑料熔体以足够的压力挤压穿过出口喷嘴50。因为第一和第二长度区段还在所述第一长度区段1.2的上游交替，压力和混合程度均对于所希望通过出口喷嘴50的最小通过量是足够的并且对于通过出口喷嘴50在出口处的熔体中均匀的温度分布是足够的。在第二挤出机中提供至少一个、优选两个或多于两个的第一长度区段。此外，在第二挤出机中提供至少一个、优选两个或多于两个的第一长度区段。例如有可能在第二挤出机中提供仅一个第二长度区段，在其之后(优选直接地)是第一长度区段(第二挤出机的)并且在其之前优选直接地是另一个第一长度区段(第二挤出机的)。
关于长度区段的命名，应该指出的是在长度区段的上下文中，“第一”和“第二”定义的不是顺序，而是特性的分配：第一长度区段具有混合功能并且第二长度区段具有增加在塑料熔体内的压力的功能。这两种长度区段类型具有传送塑料熔体的特性，尽管具有不同的压力建立。应该指出的是连接挤出机或第一挤出机也可以具有任何希望数目的第一和/或第二长度区段。
在该第一挤出机内产生塑料熔体。为了这个目的，该第一挤出机可具有加热装置21。在第一挤出机20的末端，可实现具有不均匀的温度分布的塑料熔体截面A。通过使用熔体管线作为连接部30，或者另外通过挤出机20和40之间的直接过渡部(可以与塑料熔体截面面积的强烈变窄或者另外与在塑料熔体流的方向上的变化相关联)，降低了不均匀的温度分布。这产生了在第一挤出机的直接下游在连接部30中塑料熔体的截面B，具有减小的最大温度差。如果连接部30由可以特别地具有混合挤出机的特征的连接挤出机形成，这产生了截面C，它位于连接挤出机的末端或直接连接到第二挤出机上，它的最大温度差小于位于该连接部的相反端的截面C处的。在直接跟随连接部30的第二挤出机40中的截面D处，小的最大温度差占主导，对应于、或小于截面C的最大温度差，因为从连接部30到第二挤出机的过渡部同样可以与塑料熔体流的方向变化或截面面积变化相关，这导致在不同的温度下塑料熔体部分的进一步混合。在直接位于出口喷嘴50上游的截面E处，存在大致对应于截面D中的或更低的温度差的最大温度差。第二挤出机可具有温度控制装置41，特别是冷却装置，用于冷却该塑料熔体。这些装置21和41通常可以是被设计用于冷却和/或用于加热塑料熔体的温度控制装置。所述温度控制装置21和41用于增加、调节或降低在第一和/或第二挤出机20、40中的塑料熔体的温度，并且特别地被设计用于冷却相比于其他部分在更高温度下的塑料熔体部分，和/或用于加热相比于其他部分在更低温度下的塑料熔体部分，以便减少温度差。因为，具体地，温度差不只是一般在截面上不同，而在不同的径向位置处是特别不同的，温度控制装置21和41可以用于相比于在截面的其他点处的部分更强烈地冷却或加热在挤出机壳体处或在挤出机的挤出机螺杆装置处的塑料熔体部分。被进料到出口喷嘴50的塑料熔体仅表现出小的最大温度差，使得可能与膨胀过程重叠的固化过程在整个固化塑料熔体的截面上基本上同样(快速)发生。这导致了在塑料体(＝固化塑料熔体)的截面上基本均匀的泡孔结构，特别是关于泡孔大小、泡孔密度和/或所述泡孔之间的壁厚。第一挤出机20的温度控制装置21例如被设计成加热该塑料熔体到150-290℃的温度(取决于所使用的塑料材料)，其中温度控制装置21(或该控制装置)可为了将塑料熔体设置为所希望的温度而配备有调节器。第一和/或第二挤出机20、40或者另外连接部30可配备有一个(至少一个)温度传感器，用于检测该塑料熔体的温度。所述温度传感器被连接到该调节器或控制装置上，以便向调节器提供相应的温度信号。
图2是根据本发明的装置的实施例的布局示意图的象征性说明，用于解释根据本发明的方法。第一挤出机120配备有挤出机螺杆装置122。定位(直接地)在第一挤出机120下游的是连接挤出机130，该连接挤出机同样具有挤出机螺杆装置132。连接挤出机130之后(直接地)是第二挤出机140，该第二挤出机同样具有挤出机螺杆装置142。第一和第二挤出机120、140的挤出机螺杆装置122和挤出机螺杆装置142可以被单独控制。这相对于挤出机螺杆装置122和142同样适用于挤出机螺杆装置132。第二挤出机140具有出口喷嘴150。通过此喷嘴，挤出机螺杆装置142以均匀的温度分布传送塑料熔体，因为特别地，连接挤出机130在整个截面上混合该塑料熔体。
第一挤出机产生塑料熔体，该塑料熔体在截面上的温度差(如果存在的话)通过该连接挤出机减小。连接挤出机130还用于建立压力，由此第一挤出机120可特别具有混合功能，并由此产生的压力损失可以通过连接挤出机130并且特别还通过第二挤出机140补偿。而且，连接挤出机130可以主要用作混合挤出机，其中与其相关联的压力损失同样可以通过第二挤出机140补偿。该塑料熔体因此可以在第一挤出机和/或连接挤出机的出口处相比于在第二挤出机的出口喷嘴150处在更低的压力下。
该第二挤出机因此可主要用于建立压力，因为它接收来自连接挤出机的已在截面上热均化的塑料熔体。此外，在该第二挤出机中该塑料熔体可以被冷却，而该第一挤出机用于加热(和产生)该塑料熔体。连接挤出机130特别地可以被设计为具有高的表面更新，特别是与该第二挤出机的相比更高的表面更新(这主要用于建立压力)的混合挤出机。第一挤出机120还可以被设计(像连接挤出机130一样)为具有高的表面更新，特别是与第二挤出机140的相比更高的表面更新(例如，高了至少1.5、2、5、优选8或10倍)的混合挤出机。为此目的，作为混合挤出机提供的挤出机可以具有带有多个螺杆轴的挤出机螺杆装置132和/或142，如在此所描述的。除了此之外或与此结合，作为混合挤出机提供的挤出机可以具有挤出机螺杆装置132和/或142，该挤出机螺杆装置的螺纹是断续的，特别是在该挤出机螺杆装置的总长度的至少30％、50％、80％或90％内。这适当地产生了较低的压力(其中这通过第二挤出机补偿)，但是这会导致在所述这个或这些挤出机内塑料熔体强烈混合。第二挤出机140优选具有螺纹不断续(或仅在过渡区段断续的)的挤出机螺杆装置142。
图3以截面示出了示例性挤出机130。在这个实例中，所述挤出机对应于图2的连接挤出机130，虽然可以对应于第一挤出机和/或还有(如果合适的话)第二挤出机。出于这个原因，在图3中的描述的上下文中，所展示的物品将被统称为挤出机130(而不是连接挤出机130)，并且通常代表第一、第二和/或连接挤出机。
图3的挤出机130包括挤出机螺杆装置132位于其中的圆形截面的(中空圆柱形)壳体131。所述挤出机螺杆装置具有周向分布的螺杆轴134。这些螺杆轴134(其中，为更清晰，用参考符号表示)以彼此均匀的角间距来安排。这些螺杆轴134同轴地围绕挤出机螺杆装置132的纵向轴线，其中挤出机螺杆装置132的纵向轴线被示为在图3的中心的十字。特别地，这些螺杆轴134的单独纵向轴线(同样由十字表示)平行于挤出机螺杆装置132的纵向轴线。这些螺杆轴并且特别是其纵向轴线沿着一个圆安排，挤出机螺杆装置132的中心、或其纵向轴线位于该圆的中心。这些螺杆轴134具有不重叠的包络曲线。这些包络曲线表示这些螺杆轴134的螺纹136的外边缘。这些螺纹136被安装在圆柱形实心体135上。
这些螺杆轴134凹入挤出机螺杆装置132的凹部内。在挤出机螺杆装置的圆周方向上的螺杆轴之间，设置有其中形成有螺纹结构的区段133。在所有相邻螺杆轴之间设置所述区段。虚线代表到螺纹结构的螺线的过渡部。在图3中，为了更清晰，只有一个区段133以参考符号表示出。挤出机螺杆装置132包括具有螺杆轴凹入其中的凹部的引导体。这些凹部不在挤出机螺杆装置132的整个长度上延伸，以便用于在这些螺杆轴134的纵向末端上设置用于这些螺杆轴134的轴承。该引导体从而在纵向方向上延伸超出挤出机螺杆装置132。用单线示出的箭头表示螺杆轴134围绕它们各自的纵向轴线的运动。用双线示出的箭头表示挤出机螺杆装置132或其引导体围绕该挤出机螺杆装置的纵向轴线的旋转运动。这些螺杆轴134的运动优选地独立于挤出机螺杆装置132的运动。特别是，可以设置独立可控的驱动器或独立的驱动区段，这些驱动器或区段一方面连接到这些螺杆轴134并且另一方面连接到该挤出机螺杆装置(或者引导体)并且允许单独的移动或单独的驱动控制。这些螺杆轴134可以为了驱动的目的连接到彼此上，特别是共同被驱动。一方面这些螺杆轴134的这种共同驱动以及另一方面该挤出机螺杆装置的驱动(用于围绕其纵向轴线旋转该挤出机螺杆装置)是相互独立的。可替代地，该共同驱动和该挤出机螺杆装置的驱动(用于围绕其纵向轴线旋转该挤出机螺杆装置)可被联接到彼此上。
图3的虚线区域以及该虚线内的区域优选地是实心体。螺线在每种情况下分别从螺杆轴134的虚线区域135出发并从挤出机螺杆装置132的虚线出发向外径向延伸。所述螺线优选地是基本上连续的。可替代地，区域133可以具有节距为零的螺线作为径向向外定向的结构，即周向运行高程。
如已经提到的，根据文件WO03/033240A1的实施例为可以被用于挤出机螺杆装置。该挤出机螺杆装置可具体按WO03/033240A1的多螺杆挤出机部分的方式设计，例如关于挤出机螺杆装置的螺杆轴的设计和安排。该挤出机螺杆装置可进一步具有挤出机螺杆，如WO03/033240A1中呈现的，这些挤出机螺杆被安排为在图3中所示的安排的伸长，也如WO03/033240A1中所示的。
图4是根据本发明的装置的另一个实施例的布局示意图的象征性说明，用于解释根据本发明的方法。在图4中所示的挤出装置包括将塑料颗粒和/或添加剂或者另外发泡剂进料到第一挤出机220中的准备或提供元件。后者配备有驱动器222，该驱动器通过联接件224驱动该挤出机螺杆装置。第一挤出机220的驱动器222和联接件224被设置在挤出机220的一端。在相反端，设置被设计用于混合塑料熔体的过滤器226和/或基质。以这种方式，在塑料熔体截面内实现一定程度的温度均化。第一挤出机220经由过滤器226排出塑料熔体至熔体管线230，该熔体管线将该第一挤出机连接到第二挤出机240。也在该熔体管线中，和/或作为到熔体管线230的过渡部的结果以及在离开后者的过渡部处，将塑料熔体再次混合，特别是由于在熔体熔线与挤出机之间的过渡部处塑料熔体的截面变化或方向变化。这也产生在塑料熔体截面内的温度均化。
第二挤出机240具有驱动器242，该驱动器通过相应的联接件244驱动在该第二挤出机内的挤出机螺杆装置。驱动器242和驱动器222是彼此分开并且可彼此独立被控制。过滤器226和熔体管线230适当地产生塑料熔体的混合，这导致在塑料熔体截面上的温度均化。然而，这与压力损失相关联，其中该第二挤出机相对于在熔体管线230或在第一挤出机220中的压力增加了塑料熔体的压力，特别是增加到在第二挤出机的出口喷嘴246处所希望的压力。该第二挤出机通过在图4中所示的挤出装置的冷却装置250冷却，其中热量经由在冷却装置250与第二挤出机254之间的热传递连接部254传递。冷却装置250被连接到第二挤出机的壳体上。冷却装置250冷却第二挤出机内来自壳体侧面的塑料熔体。为了这个目的，该壳体具有还可以在冷却套管中形成的冷却导管254。热传递连接部254特别地是热介质回路。
第二挤出机240具有端部，熔体管线线230连接到该端部上并且特别地驱动器242或联接件244位于该端部上。出口喷嘴246设置在与此相反的端部处。所述出口喷嘴为具有优选圆形狭缝的圆形狭缝喷嘴，通过该喷嘴该发泡的并且至少部分固化的塑料块体260被排出，见箭头。位于出口喷嘴246的下游是可任选的后处理部件，例如冷却环262和拉开式心轴270，在它们之间传送该至少部分固化的塑料块体260。以这种方式获得的该至少部分固化的塑料块体260形成中空的圆柱形泡沫体，该泡沫体还可以随后纵向切开以形成平坦的泡沫塑料箔片作为泡沫体。随后，所述箔片也可被卷起并存储例如用于后膨胀，如果合适的话，用于热成型步骤。
该第二挤出机优选配备有挤出机螺杆装置，该挤出机螺杆装置具有连续螺线用于建立对于出口喷嘴246的压力。所述螺线与第一挤出机的壳体的内侧仅仅通过间隙间隔开，使得塑料熔体在传送运动期间必须穿过所述间隙并且还以这种方式混合(并且可以特别地通过第二挤出机的壳体经受温度控制)。优选地，该第二挤出机(以及特别是其挤出机螺杆装置)是长形的，即具有至少4或5并且优选至少6、7或更大的长径比。
还也应当指出在此提到的挤出机螺杆的装置可被构造为如图3所示的，特别是具有多个周向分布的螺杆轴。相反，在此提到的挤出机螺杆装置中的至少一个能够按单螺杆挤出机的螺杆的方式构造，具有内部圆柱形螺杆体并且具有围绕所述螺杆体螺旋卷绕的螺线。除非特别说明，所使用的挤出机可以是单螺杆或双螺杆挤出机。

Claims (10)

1.一种用于通过挤出生产泡沫体的方法，包括：
-在第一挤出机(20)的壳体内产生塑料熔体；并且
-将该塑料熔体传送到第二挤出机(40)的出口喷嘴(50)，其中所传送的塑料熔体具有发泡剂并且在已被引导通过该出口喷嘴(50)之后膨胀，其中，在该第一和/或第二挤出机中，将该塑料熔体借助于具有多个螺杆轴的挤出机螺杆装置传送，这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布并且在该挤出机螺杆装置内以至少部分地凹入的方式旋转，并且因此，在将该塑料熔体引导通过该出口喷嘴之前，在该塑料熔体截面中不同径向位置之间的温度差减小，并且将以这种方式热均化的该塑料熔体引导通过该出口喷嘴(50)。
2.如权利要求1所述的方法，其中将该塑料熔体经由连接挤出机(130)从该第一挤出机(20)传送到该第二挤出机(40)，其中该连接挤出机(130)的挤出机螺杆装置具有多个螺杆轴(134)，这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布并且借助于这些螺杆轴，将存在于该塑料熔体截面的不同径向位置处的那些塑料熔体部分在该塑料熔体进入该第二挤出机(40)之前混合。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，此外，将存在于不同径向位置处的这些塑料熔体部分在将该塑料熔体进料到该第二挤出机(40)之前混合，其中
-将这些部分，在被进料到该第二挤出机(40)之前，在该第一挤出机(20)中借助于该第一挤出机的挤出机螺杆装置的均化装置混合，和/或
-将这些部分，在被进料到该第二挤出机(40)之前，在熔体管线(230)中混合，该塑料熔体通过该熔体管线从该第一挤出机被引导至该第二挤出机，其中，在该熔体管线中，在该熔体管线(230)中设置有混合这些部分的混合元件，和/或该熔体管线具有从位于该熔体管线中的塑料熔体吸收热量或向其供应热量的温度控制装置。
4.如前述权利要求之一所述的方法，其中这个或这些挤出机螺杆装置的螺杆轴相对于该相应的挤出机螺杆装置的纵向轴线同轴分布并且分别围绕它们自己的轴线旋转，并且此外，这些螺杆轴的轴线共同地围绕该相应的挤出机螺杆装置的轴线旋转，并且这个或这些挤出机螺杆装置同样地围绕它或它们的纵向轴线旋转，这些螺杆轴围绕该纵向轴线周向分布。
5.如前述权利要求之一所述的方法，其中这个或这些挤出机螺杆装置的螺杆轴在不重叠的包络曲线内旋转，并且这些螺杆轴(134)在该相应的挤出机螺杆装置内以至少部分地凹入的方式旋转。
6.如前述权利要求之一所述的方法，其中这些螺杆轴在不重叠的包络曲线内旋转，并且在这些螺杆轴之间，在该挤出机螺杆装置的圆周表面上，设置了具有伸入该塑料熔体中的结构的区段，例如圆弧形凹槽或者连续或断续的螺纹区段，借助于这些凹槽或螺纹区段，这些区段的结构传送和/或混合该塑料熔体和/或在该塑料熔体内建立压力。
7.如前述权利要求之一所述的方法，其中，此外，在该塑料熔体截面中的不同径向位置处的塑料熔体部分之间的温度差通过该塑料熔体的温度控制，特别是通过在该第二挤出机内冷却该塑料熔体而减小，其中该温度控制通过以下方式进行：
-在一方面该塑料熔体与另一方面该第一挤出机(20)的壳体和/或该第二挤出机(40)的壳体之间的热交换；和/或
-在一方面该塑料熔体与另一方面挤出机螺杆装置(130)之间的热交换，该挤出机螺杆装置在该第一和/或第二挤出机(20、40)内产生或传送该塑料熔体。
8.一种用于生产泡沫体的挤出装置(10)，其中该挤出装置包括：
-第一挤出机(20)，该第一挤出机具有引入区，该引入区具有设计用于进料塑料颗粒的引入导管；
-第二挤出机(40)，该第二挤出机具有出口区域，该出口区域具有出口喷嘴(50)；
其中，该第一和/或该第二挤出机包括具有多个螺杆轴的挤出机螺杆装置，这些螺杆轴围绕该挤出机螺杆装置周向分布并且被安装为在该挤出机螺杆装置内以至少部分地凹入的方式可旋转，并且因此，该挤出机螺杆装置被设计为减小在该塑料熔体截面中不同径向位置之间的温度差，并且将以这种方式已热均化的塑料熔体引导通过该出口喷嘴(50)。
9.如权利要求8所述的挤出装置，其中，该第二挤出机的挤出机螺杆装置(122、132)、该第一挤出机的挤出机螺杆装置(122、132)、在该第一和第二挤出机之间的连接挤出机的挤出机螺杆装置、或该第二挤出机的具有出口喷嘴(50)的端区段的挤出机螺杆装置包括围绕该挤出机螺杆的装置周向分布的多个螺杆轴(134)，其中这个或这些螺杆挤出机装置的螺杆轴具有包络曲线并且由该挤出机螺杆装置的圆周表面上的区段间隔开，这些区段被设计用于传送和/或混合塑料熔体和/或用于在该塑料熔体内建立压力。
10.如权利要求8或9所述的挤出装置，其中该第一挤出机(220)经由熔体管线(230)被连接到该第二挤出机(240)上，并且在该熔体管线(230)中，设置有被设计为用于混合存在于该塑料熔体截面中不同径向位置处的塑料熔体部分的混合元件，和/或该熔体管线具有从位于该熔体管线内的塑料熔体吸收热量或向其供应热量的温度控制装置。
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