Ziegler, Maik (Wiesenstrasse 7, Gräfenhain, 99887, DE)
Bruning, Jürgen (Am Birkenhof 16, Werther, 33824, DE)
Nyström, Peter (Backgatan 8, Habo, 56634, SE)
Lang, Eberhard (Tannenweg 10, Heilbronn, 74080, DE)
Ziegler, Maik (Wiesenstrasse 7, Gräfenhain, 99887, DE)
Bruning, Jürgen (Am Birkenhof 16, Werther, 33824, DE)
Nyström, Peter (Backgatan 8, Habo, 56634, SE)
| 1. | Verfahren zur Herstellung eines mit Schaumstoffpartikeln gefüllten Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperwandung durch Rota tionsformen hergestellt und der Hohlkörper zumindest teilweise mit Schaum stoffpartikeln ausgefüllt wird und dass sowohl Schaumstoffpartikel als auch die Hohlkörperwandung aus derselben Art eines polyolefinischen Kunststoffs bestehen. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass expandierte Polypropylenpartikel (EPP) oder expandierte Polyethylenpartikel (EPE) oder Partikel eines thermoplastischen Polyolefins (TPO) oder Partikel, die mittels eines Zerkleinerungsprozesses aus vernetzten oder unvernetzten Polyethylenschaum folien (PEX) oder Polyethylenschaumblöcken hergestellt sind, als Schaumstoff partikel verwendet werden. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperwandung aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) oder einem darauf basierenden thermoplastischen Polyolefin (TPO) hergestellt wird. |
| 4. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperwandung massiv ausgeführt wird. |
| 5. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperwandung als SlushHaut hergestellt wird. |
| 6. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Kern in den Formhohlraum eines Werkzeugs eingebracht wird und anschließend der Hohlraum zwischen Werkzeugwandung und Kern ausgeschäumt wird. |
| 7. | Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Kern ein Hohlkörper oder ein massiver Körper verwendet wird. |
| 8. | Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum zwischen Werkzeugwandung und Kern ausgeschäumt wird und der Hohlraum des Kerns während der Befüllung unter hydrostatischen Druck gesetzt und/oder beheizt wird. |
| 9. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, woraus die Hohlkörperwandung gebildet wird, ein Treibmittel enthält, welches während oder nach dem Rotationsformen aktiviert wird. |
| 10. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass TPOPulver oder TPOGranulat oder die Schaumstoff partikel selbst zur Bildung der Hohlkörperwandung eingesetzt werden. |
| 11. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel während des Rotationsformens, und damit während der Bildung der Hohlkörperwandung, oder unmittelbar danach zugegeben werden. |
| 12. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel an die Hohlkörperwandung ange schmolzen werden. |
| 13. | Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Schaumstoffpartikel während des Rotationsformens in das Werkzeug eingebracht wird. |
| 14. | Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel in das Werkzeug eingebracht werden, nachdem die Hohlkörperwandung gebildet wurde und diese mindestens zum Teil noch plastisch ist. |
| 15. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel in das Werkzeug eingebracht werden, nachdem die Hohlkörperwandung gebildet wurde und diese bereits erstarrt ist. |
| 16. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel unter hydrostatischem Gegendruck in den Formhohlraum des Werkzeugs eingebracht werden und dass durch eine anschließende Druckentlastung eine Volumenausfüllung und ein Verkeilen der Schaumstoffpartikel erfolgt. |
| 17. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel unter mechanischem Druck in den Formhohlraum des Werkzeugs eingebracht werden und dass durch eine anschließende Druckentlastung eine Volumenausfüllung und ein Verkeilen der Schaum stoffpartikel erfolgt. |
| 18. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel in druckbeladenem Zustand in den Formhohlraum des Werkzeugs eingebracht werden. |
| 19. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Hohlkörperwandung und die Schaumstoffpartikel polyolefinische Kunststoffe derselben Art mit ähnlichen Schmelzbzw. Erwei chungspunkten verwendet werden. |
| 20. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel mittels durchdringenden Heiß dampfes, welcher in die Rotationsform eingebracht und durch die Hohlkörper wandung durchgeführt wird, verschweißt werden. |
| 21. | Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer niedrigschmelzenden Außenhaut coextrudierte Beads als Schaumstoffpartikel verwendet werden. |
| 22. | Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein niedrigschmelzendes Kunststoffmaterial zur Bildung der Außenhaut auf die Schaumstoffpartikel vor deren Eingabe in die Rotationsform aufgetrommelt wird. |
| 23. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel nachträglich mittels Mikrowellen erhitzung verschweißt werden. |
| 24. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffpartikel mittels eines druckaktivierbaren Klebstoffs verbunden werden. |
Es ist bekannt, Kunststoffhohlkörper durch Rotationsformen herzustellen.
Dabei wird Pulver oder Granulat aus thermoplastischem Kunststoff in ein beheizbares Werkzeug eingebracht und durch Rotation des Werkzeugs um eine oder mehrere Achsen gleichmäßig an der Werkzeugwandung, die den Form- hohlraum oder das"Formnest"umschließt, verteilt und angeschmolzen. Auf diese Weise können sowohl Hohlkörper wie z. B. Tonnen oder Kanister als auch dreidimensional geformte Dekorschichten, vorzugsweise auf Basis von Polyvinyl- chlorid (PVC), beispielsweise für Instrumententafeln und andere Kfz-Innen- verkleidungsteile, hergestellt werden.
Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern ist das Blasformverfahren, bei dem ein Vorformling oder ein Schlauchextrudat mittels einer Blaslanze innerhalb eines Formhohlraums aufgeblasen wird.
DE 199 30 903 Al beschreibt die Befüllung eines blasgeformten Hohlkörpers mit vorexpandierten Schaumpartikeln (Beads) aus thermoplastischem Kunststoff wie z. B. Polyurethan oder Polypropylen. Die Beads werden in komprimiertem Zustand in den Hohlkörper eingeblasen, entspannt und erfahren dort eine Volu- menvergrößerung, ohne jedoch untereinander verschweißt bzw. verbunden zu werden.
Eine Kombination aus einer blasgeformten Hülle mit einer Schaumstoff- füllung ist in EP 0 583 542 Al beschrieben, wobei zunächst ein Hohlkörper durch Aufweiten eines Vorformlings hergestellt wird, der in einem weiteren Verfahrens- schritt mit vorexpandierten Schaumstoffpartikeln aus thermoplastischem Kunst-
stoff wie Polyethylen oder Polypropylen gefüllt wird. Die Beads werden dann mittels Heißdampfes expandiert und miteinander verschweißt.
Die Volumenausfüllung in Verbindung mit rotationsgeformten Bauteilen ist in EP 0 774 819 A2 beschrieben, wobei durch nachträgliches Einbringen eines Schaumstoffes oder reaktives Aufschäumen eines Polymers eine Volumenaus- füllung zwischen zwei Kunststoffgehäusen, die zur Aufnahme von Kabeln oder elektrischen Komponenten dienen, erreicht wird.
Häufig werden auch Verbundstrukturen aus Partikelschaumstoffen in Verbindung mit Dekor-und Verstärkungsschichten aufgebaut, bei denen Schaum- partikel im Formteilprozeß mit Heißdampf verschweißt werden, wie beispiels- weise in DE 100 03 595 AI beschrieben.
Weiterhin sind Bauteile bekannt, bei denen Hohlräume mit Polyurethan- schäumen (PUR-E) oder Polystyrolschäumen (EPS) ausgefüllt sind. Beispielhaft seien hier ausgeschäumte Sportboote, Kajaks, Bojen und Fender genannt.
Blasgeformte oder rotationsgeformte Hohlkörper sind aufgrund der fort- geschrittenen Prozesstechnik kostengünstige Großserienbauteile, die jedoch zahlreiche mechanische und akustische Nachteile aufweisen. Neben einer einge- schränken Biegesteifigkeit ist vor allem auch die Druckbelastbarkeit einge- schränkt. Eine ausreichende Biegesteifigkeit wird erst durch eine Sandwich- struktur, d. h. durch einen druckstabilen Schaumkern, gewährleistet. Die Stoßenergieaufnahme ist aufgrund fehlender energieaufnehmender Bestandteile ebenfalls eingeschränkt. Aus diesem Grunde werden beispielsweise Stoßfänger mit einem Schaumkem versehen. Akustisch wirkt ein ungefüllter Hohlkörper insbesondere bei Körperschallanregung immer als Schallerzeuger oder Schall- verstärker. Beispielhaft seien hier nur rotationsgeformte Spielwaren wie Buggys benannt, die durch mechanische Anregung der zumeist ungedämpften Räder bei Gebrauch einen erheblichen Schalldruck erzeugen.
Der Blasformprozeß erfordert eine geometrisch einfachere Struktur des herzustellenden Bauteils, während der Rotationsformprozeß auch die Herstellung
komplexer Geometrien ermöglicht. Auch die Wanddicke blasgeformter Körper variiert aufgrund der unterschiedlichen Verstreckungsgrade sehr stark. An das Polymer sind beim Blasformen ebenfalls höhere Anforderungen hinsichtlich der Schmelzenspannung zu stellen, als beim Rotationsformprozeß. Die Fertigung von im Blasformprozeß hergestellten, mit Schaumstoff gefüllten Hohlkörpern ist mit erheblichem technischem Aufwand verbunden. Das nachträgliche Einbringen von Schaumstoffpartikeln, das Ausschäumen von Hohlräumen und der Aufbau von Verbundstrukturen ist jeweils mit mehreren Arbeitsgängen verbunden. Hinzu kommt ein erheblicher Aufwand für die Handhabung der fertigen Formteile wegen der Gefahr der Beschädigung der dünnwandigen Teile oder der Verfor- mung der gesamten Bauteile. Eine Verschweißung der Schaumstoffpartikel im Blasformbauteil ist bisher prozesstechnisch schwer umsetzbar. Der Einsatz von Hochfrequenztechnik (Mikrowellen) führt häufig zur Bildung von überhitzten Zonen (Hotspots).
Mit Polystyrolschaum gefüllte Körper erfordern zumeist zwei getrennte Prozessschritte, nämlich diejenigen des Formschäumens und des Rotations- formens. Hauptnachteil bei Polystyrolschäumen, ebenso wie bei Polyurethan- schaumfüllungen, ist die eingeschränkte Recyclingfähigkeit der Formteile, da die Außenhaut in Form der Hohlkörperwandung und die Schaumstofffüllung aus verschiedenen Kunststoffen bestehen, also nicht sortenrein sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines sortenreinen Kunststoffhohlkörpers mit verbesserten mechanischen und akustischen Eigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Füllung eines rotationsgeformten Hohlkörpers in der Rotationsform mit Schaumstoffpartikeln aus derselben Materialfamilie, wobei hier vorzugsweise Schaumstoffbeads auf Basis von Polypropylen (EPP) oder Polyethylen (EPE) eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines mit Schaumstoffpartikeln gefüllten Hohlkörpers, bei dem die Hohlkörperwandung
durch Rotationsformen hergestellt wird und der Hohlkörper zumindest teilweise mit Schaumstoffpartikeln ausgefüllt wird und sowohl Schaumstoffpartikel als auch die Hohlkörperwandung aus derselben Art eines polyolefinischen Kunst- stoffs bestehen.
Mit dem Ausdruck"aus derselben Art eines polyolefinischen Kunststoffs"ist nicht gemeint, dass die Schaumstoffpartikel und die Hohlkörperwandung zwingend aus exakt demselben Polymerisat bestehen müssen, obwohl dies natürlich möglich ist. Gemeint ist vielmehr, dass ein Produkt entsteht, das in der Recycling-Technik als"sortenrein"bezeichnet wird, ein Produkt also, das beispielsweise nur aus Polypropylen oder nur aus Polyethylen besteht, wobei aber durchaus verschiedene Typen von Polypropylen, beispielsweise mit unterschied- licher Kettenlänge, unterschiedlichen Schmelz-bzw. Erweichungspunkten und sonstigen Unterschieden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigen- schaften verwendet werden können, aber niemals zwei verschiedene Arten von Polyolefinen wie z. B. Polypropylen für die Hohlkörperwandung und Polyethylen für die Schaumstoffpartikel.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, Copoly- merisate aus verschiedenen Olefm-Monomeren oder solche mit elastomeren Anteilen (Polyolefin-Elastomere) zu verwenden, wobei dann aber auch jeweils dieselbe Art von Copolymerisat sowohl für die Schaumstoffpartikel als auch für die Hohlkörperwandung verwendet werden müssen, damit ein sortenreines Produkt entsteht.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass expandierte Polypropylenpartikel (EPP), expan- dierte Polyethylenpartikel (EPE) oder Partikel eines thermoplastischen Poly- olefins (TPO) oder Partikel, die mittels eines Zerkleinerungsprozesses aus vernetzten oder unvernetzten Polyethylenschaumfolien (PEX) oder Polyethylen- schaumblöcken hergestellt sind, als Schaumstoffpartikel verwendet werden, sowie dadurch, dass die Hohlkörperwandung aus Polyethylen oder Polypropylen oder
einem darauf basierenden thermoplastischen Polyolefin (TPO), beispielsweise einem Copolymer oder einem thermoplastischen Elastomer, hergestellt wird.
Vorzugsweise wird die Hohlkörperwandung massiv ausgeführt oder in Form einer Slush-Haut hergestellt.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein Kern in den Formhohlraum eines Werkzeugs eingebracht und anschließend der Hohlraum zwischen Werkzeugwandung und Kern ausgeschäumt. Als Kern kann dabei ein Hohlkörper oder ein massiver Körper verwendet werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Hohlraum zwischen Werkzeugwandung und Kern ausgeschäumt und der Hohlraum des Kerns während der Befüllung unter hydrostatischen Druck gesetzt und/oder beheizt.
Vorzugsweise enthält der Kunststoff, woraus die Hohlkörperwandung gebildet wird, ein Treibmittel, welches während oder nach dem Rotationsformen aktiviert wird.
Zur Bildung der Hohlkörperwandung werden vorzugsweise TPO-Pulver oder- Granulate oder die Schaumstoffpartikel selbst eingesetzt.
Die Zugabe der Schaumstoffpartikel erfolgt während des Rotationsformens und damit während der Bildung der Hohlkörperwandung oder unmittelbar danach.
Vorzugsweise werden die Schaumstoffpartikel an die Hohlkörperwandung angeschmolzen.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird nur ein Teil der Schaumstoffpartikel während des Rotationsformens in das Werkzeug eingebracht.
Die Schaumstoffpartikel können in das Werkzeug eingebracht werden, nachdem die Hohlkörperwandung gebildet wurde und diese mindestens zum Teil
noch plastisch ist. Sie können aber auch nach der Bildung der Hohlkörper- wandung in das Werkzeug eingebracht werden, wenn die Wandung bereits abge- kühlt und erstarrt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schaumstoffpartikel unter hydrostatischem Gegendruck in den Formhohlraum des Werkzeugs eingebracht, und durch eine anschließende Druckentlastung erfolgt eine Volumenausfüllung und ein Verkeilen der Schaum- stoffpartikel. Die Schaumstoffpartikel können auch unter mechanischem Druck in den Formhohlraum des Werkzeugs eingebracht werden. Nach anschließender Druckminderung bzw. Druckentlastung erfolgt wiederum eine Volumenaus- füllung und ein Verkeilen der Schaumstoffpartikel.
Vorzugsweise werden die Schaumstoffpartikel in druckbeladenem, d. h. vorgespanntem Zustand, in dem der Innendruck der Partikel größer als der umgebende Atmosphärendruck ist, in den Formhohlraum des Werkzeugs einge- bracht.
Für die Hohlkörperwandung und die Schaumstoffpartikel werden vorzugs- weise polyolefinische Kunststoffe derselben Art verwendet, die zwar unterschied- lich sein können, aber ähnliche Schmelz-bzw. Erweichungspunkte besitzen.
Vorteilhaft werden die Schaumstoffpartikel mit Hilfe des Dampfstoßver- fahrens, also mittels die Partikel durchdringenden Heißdampfes, welcher in die Rotationsform eingebracht und durch die Hohlkörperwandung durchgeführt wird, verschweißt werden. Dazu werden vorteilhaft solche Beads verwendet, die aus coextrudierten Kunststoffen derselben Art, aber mit einer niedrigschmelzenden Außenhaut hergestellt wurden. Die niedrigschmelzende Außenhaut der Beads kann durch Auftrommeln eines niedrigsclünelzenden Kunststoffmaterials auf die Schaumstoffpartikel vor deren Eingabe in die Rotationsform erzeugt werden.
Schließlich können die Schaumstoffpartikel nachträglich mittels Mikrowellen- erhitzung verschweißt werden oder mittels eines druckaktivierbaren Klebstoffes verbunden werden.
Die Formung der Außenhaut des Hohlkörpers, also der Hohlkörperwandung, wird zunächst durch Herstellung eines Hohlkörpers im Rotationsverfahren durch Zugabe eines Polymerpulvers oder durch Einsatz des Polymers in Form von Schaumstoffpartikeln realisiert. Nach Vorformung der Außenhaut werden während des Prozesses weiter Schaumstoffpartikel eingeblasen, wobei diese gegen einen Innendruck im Werkzeug von beispielsweise 1 bis 5 bar gefördert werden können, um eine Kompression der Schaumpartikel zu erreichen. Ebenfalls kann die Eingabe der Beads unter mechanischem Druck, vorzugsweise über ein Revolversystem, erfolgen. Gegebenenfalls werden nur ein Teilbereich oder nur unmittelbar an der Außenhaut anliegende Bereiche mit Schaumpartikeln versehen.
An der Hohlkörperwandung wird vorzugsweise eine Verschmelzung der Schaumpartikel mit der Außenhaut durch eine angepasste Temperaturführung erzielt.
Diejenige Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der eine niedrig- schmelzende Partikelaußenhaut oder eine Klebstoffausrüstung die Verschweißung oder Anhaftung der Schaumstoffpartikel untereinander und/oder zur Hohlkörper- wandung gewährleistet, stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar.
Der Druckausgleich nach dem Füllvorgang hat eine Expansion der komprimierten Schaumstoffpartikel und damit eine vollständige Volumenaus- füllung und Verkeilung der Schaumstoffpartikel zur Folge, wodurch eine Fixierung der Schaumstoffpartikel und damit Formstabilität des Formkörpers gewährleistet werden, weshalb eine nachträgliche Verschweißung der Schaum- stoffpartikel untereinander nicht zwingend notwendig ist. Der Einsatz der Schaumstoffpartikel ermöglicht so mit geringem Aufwand die Herstellung von Bauteilen mit hoher Dimensionsstabilität und erheblich verbessertem Energie- absorptionsvermögen. Die Gewichtszunahme der Bauteile kann aufgrund der höheren Stabilität durch eine Reduzierung der Wandstärken kompensiert werden.
Die Schaumstofffüllung erzeugt außerdem eine wesentliche Geräuschdämmung des häufig als Resonanzkörper wirkenden Hohlvolumens der Formteile.
Schließlich kann das Volumen der Schaumstofffüllung durch Einsatz eines Kernes verringert werden, welcher ebenfalls ein Hohlkörper sein kann, der vorzugsweise selbst im hier beschriebenen Verfahren durch Rotationsformen hergestellt worden sein kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert : - Figur 1 ist eine schematische Schnittdarstellung mit einem Rotations- formwerkzeug zur Herstellung eines mit Schaumstoffpartikeln gefüllten Hohl- körpers ; -Figur la ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Teils der Hohlkörper- wandung von Figur 1 ; Figur 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Rotationsform zur Herstellung eines mit Schaumstoffpartikeln und mit einem Kern gefüllten Hohl- körpers.
Ein zweiteiliges Formwerkzeug 4 (Fig. 1) ist in einen durch einen Antrieb 1 antreibbaren Werkzeughalter 3 eingespannt und so gelagert, dass es um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen rotieren kann. Die Drehrichtung ist durch Pfeile angedeutet. Werkzeughalter 3 und Werkzeug 4 sind innerhalb eines Ofens 2 untergebracht, so dass das Werkzeug erhitzt bzw. in der gewünschten Weise temperiert werden kann. In dem Formhohlraum des Werkzeugs 4 befindet sich ein Hohlkörper 5, der mit einer Schaumpartikelfüllung 6 ausgefüllt ist.
Hergestellt wurde der Hohlkörper 5, indem Pulver, Granulat oder Schaum- stoffpartikel eines thermoplastischen Polyolefins in den Formhohlraum des Werkzeugs 4 eingetragen und dort unter gleichzeitiger Rotation des Werkzeugs aufgeschmolzen wurden. Während der Rotation und somit während der Bildung der Hohlkörperwandung 9 (Figur la) werden Polyolefin-Schaumstoffpartikel 8, vorzugsweise EPP-oder EPE-Beads mit einem Durchmesser von etwa 2 bis 15 mm, in das Innere des Formhohlraums eingetragen. Die Zugabe der Schaum- stoffpartikel kann zumindest zum Teil während des Rotationsprozesses erfolgen,
um eine teilweise Verschmelzung der Schaumstoffpartikel 8 mit der Hohl- körperwandung 9 (Figur la) zu erreichen.
Sowohl die Schaumstoffpartikel 8 als auch die Hohlkörperwandung 9 bestehen aus derselben Art eines polyolefinischen Kunststoffs, wobei die verwendeten Materialien zumindest einen ähnlichen Schmelzpunkt besitzen, um ein Verschmelzen oder Anhaften der Schaumstoffpartikel 8 an der inneren Hohl- körperwandung 9 zu erreichen.
Die Schaumstoffpartikel 8 können auch im Anschluß an den Rotationsprozeß eingetragen werden, so dass ein teilweises Verschmelzen mit der noch teil- plastischen Hohlkörperwandung 9 erfolgt.
Bei einer anderen Variante der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Schaumstoffpartikel 8 in mehreren Teilmengen, stufen- weise, zugegeben werden. Ein Teil kann schon während des Rotationsprozesses zugegeben werden, während ein anderer Teil zur vollständigen Volumenaus- füllung anschließend an den Rotationsprozeß, während der Abkühlphase, in den im Werkzeug 4 befindlichen Hohlkörper 5 eingetragen wird, um die Schaumparti- kelfüllung 6 zu bilden.
Bei einer weiteren Variante können zur Herstellung des Hohlkörpers 5 ausschließlich Schaumstoffpartikel 8 verwendet werden, die dann sowohl zur Bildung der Hohlkörperwandung 9 als auch zur Bildung der Schaumstoff- partikelfüllung 6 verwendet werden.
Die Zufuhr des hohlkörperbildenden Polymers sowie der Schaumstoffpartikel kann über externe, in der Zeichnung nicht dargestellte Zuführungen, Rohrlei- tungen, Schläuche usw. erfolgen, oder aber durch ein in den Werkzeughalter 3 integriertes Befüllungssystem.
Bei einer weiteren Ausführungsform (Figur 2) wird ein im Hohlkörper 5 verbleibender Kern 7 in Form eines massiven Körpers oder in Form eines weiteren Hohlkörpers in den Formhohlraum des Werkzeugs 4 integriert, um den
mit Schaumstoffpartikeln 8 auszufüllenden Raum zu begrenzen. Der Kern 7 kann vor, während oder nach der Durchführung des Rotationsprozesses eingebracht werden, in jedem Falle jedoch vor der Zugabe der das Restvolumen ausfüllenden Schaumstoffpartikel 8.
Die Zufuhr der Schaumstoffpartikel erfolgt gegen einen Werkzeuginnendruck von vorzugsweise 1 bis 5 bar mit einer Druckdifferenz von vorzugsweise 0,1 bis 3,0 bar, einmal um die Schaumstoffpartikel zu komprimieren, zum anderen um eine Strömung zu erzeugen und damit eine Befüllung des Werkzeugs zu erreichen. Wenn in mehreren Stufen befüllt wird, so kann in der ersten Stufe zur Ausbildung des Hohlkörpers und der Schaumstoffbereiche an der Hohlkörper- wandung wahlweise mit erhöhtem Innendruck und Differenzdruck befüllt werden oder eine nahezu drucklose Befüllung des Werkzeugs erfolgen, und die Druck- differenz in der zweiten Stufe erhöht werden.
Durch Druckentlastung nach dem Befüllen wird eine Expansion der komprimierten Schaumstoffpartikel erreicht, was zum Verkeilen der Schaum- stoffpartikel und zu einer nahezu vollständigen Volumenausfüllung des Hohlkörpers führt. Je nach Wahl des Fülldrucks und des Gegendrucks während der Befüllung kann die Dichte der Schaumpartikelfüllung 6 beeinflußt werden.
Wenn hohe Differenzdrücke gewählt werden, kann dies nach der Befüllung und Druckentlastung dazu führen, dass durch die Rückverformung und Volumen- ausfüllung der Schaumstoffbeads weiterhin ein gewisser Überdruck bestehen bleibt, was sich vorteilhaft auswirkt, weil es dem Schaumgefüge eine innere Stabilität verleiht. Durch stufenweise Befüllung und gegebenenfalls durch Unter- teilung des Hohlkörpers in einzelne Bereiche oder Kammern kann auch eine Variation der Dichte und Härte der Schaumstofffüllung innerhalb des Hohlkörpers erreicht werden. Ferner können verschließbare Öffnungen am Hohlkörper vorgesehen werden, um die Schaumfüllung nachträglich verändern zu können.
Mittels einer Durchdringung der Schaumpartikelfüllung 6 mit Heißdampf oder durch Mikrowellenbestrahlung können die Schaumstoffpartikel 8 untereinander und/oder mit der Hohlkörperwandung 9 verschweißt werden.