DD148029A5 - Verarbeitungseinrichtung und verfahren zur verfluessigung pulverfoermiger materialien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Verarbeitungseinrichtungen zur Verfluessigung pulverfoermiger Plast- oder Polymermaterialien. Der ringfoermige Verarbeitungsdurchgang besteht aus einem drehbaren Teil mit wenigstens einem Verarbeitungskanal und einem stationaeren Teil, das eine komplementaere koaxiale Oberflaeche zu dem Kanal bildet, um zu dem geschlossenen Verarbeitungsdurchgang zu gelangen. Das stationaere Teil besitzt ein Element, das sich in den Verarbeitungskanal erstreckt und eine Oberflaeche zur Einschraenkung der Bewegung des pulverfoermigen Materials zwischen dem Eingang und dem Ausgang bildet und eine Endwandoberflaeche fuer den Verarbeitungsdurchgang zum Sammeln eines geschmolzenen Materials. Durch Drehung des drehbaren Teiles wird eine relative Bewegung zwischen den umlaufenden inneren Kanalwandflaechen und dem zurueckgehaltenen pulverfoermigen Material erreicht. Wegen der relativen Bewegung wird nur fluessiges Material in Beruehrung mit den umlaufenden Kanalwaenden in Vorwaertsrichtung zu der Endwandoberflaeche zum Sammeln des geschmolzenen Materials transportiert, um einer gesteuerten Verarbeitung zugefuehrt und zum Austrag gebracht zu werden.

Description

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Berlin, den-11.7.1980 56 757/17

Verarbeitungseinrichtung und Verfahren zur Verflüssigung pulverförmiger Materialien

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue verbesserte Verfahren und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von pulverförmigen Materialien, welche in den flüssigen Zustand umgewandelt' v/erden können« Die neuen verbesserten Verfahren und Verarbeitungseinrichtungen sind im besonderen anwendbar auf die Verarbeitung von pulverförmigen Plast- und Polymerinaterialien, welche in den flüssigen Zustand umgewandelt werden können*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die wesentlichen Elemente des grundlegenden, individuellen, ringförmigen Verarbeitungsdurchganges, wie sie auf diesem Gebiet der Technik bekannt sind, bestehen aus einem drehbaren Teil, das wenigstens einen ringförmigen Verarbeitungskanal aufweist, und aus einem stationären Teil, das eine koaxiale Oberfläche enthält, die in Zusammenwirkung mit dem Verarbeitimgskanal bildet, um zu einem abgeschlossenen Verarbeitungskanal zu gelangen« Das stationäre Teil verfügt über einen Eingang für das Zuführen des pulverförmigen Materials zu dem Durchgang zum Verarbeiten und über einen Ausgang räumlich getrennt von dem Eingang, um den Hauptteil des peripheren Abstandes des Verarbeitungsdurchganges, um verarbeitetes Material aus dem Durchgang auszutragen* Ein Elements welches eine Endwandoherflache zur Materialsammlung aufweist, ist an dem stationären Teil angeordnet und befindet sich in dem Durchgang in der Hahe des Ausganges, um die Bewegung des Materials, in dem Durchgang zu behindern oder ein-

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zuschränken und mit den rotierenden Kanalwänden so zusammenzuwirken, daß eine relative Bewegung zwischen dem Material und den Innenoberflächen der in Richtung Ausgang in Umdrehung versetzten Kanalwände zu erreichen· Dieses spezifische Zusammenwirken ermöglicht nur flüssigem Material in Berührung mit den Innenoberflächen des rotierenden Kanals in Richtung zu der das flüssige Material sammelnden Endwandoberfläche zur kontrollierten Verarbeitung und/oder zum Austrag weiterbefördert zu werden«

Bei einer bevorzugten bekannten Ausführungsform der sind die wesentlichen Teile der Verarbeitungseinrichtung derart angeordnet, daß das den rotierenden Kanal tragende Element drehbar in einem stationären Gehäuse oder Kammer (als dem stationären Teil) angepaßt ist* Der Verarbeitungskanal und vorzugsweise eine Vielzahl von Verarbeitungskanälen werden in der Zylinderoberfläche eines Rotors gebildet, wobei jeder Kanal gegenüberstehende Seitenwände aufweist, die sich von der Rotoroberfläche nach innen erstrecken· Das beschriebene stationäre Gehäuse oder Kammer weist eine innere, zylindrische Oberfläche auf, die die zusammenwirkende koaxiale Oberfläche liefert _$ die zusammen mit dem ringförmigen Verarbeitungskanal (Kanälen) einen geschlossenen Verarbeitungsdurchgang (Durchgänge) bildete

Die bekannten Anordnungen sind zur Beförderung von Peststoffen, zum Schmelzen oder zur Plastifizierung von Plast- oder Polymermaterial; zur Beförderung, zum Pumpen oder zur Herstellung eines Überdruckes von viskosem flüssigen Material; zum Mischen^ Vermengen^ Dispergieren und Homogenisieren von Material; und zum Entfernen der flüchtigen Bestandteile und/ oder zur Erzielung von molekularen oder von mikroskopischen oder von makroskopischen Strukturveränderungen durch chemi-

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sehe Reaktionen, wie etwa durch Polymerisation, geeignet«

Es existieren auf diesem Gebiet der Technik Verfahren und Verarbeitungseinrichtungen mit Verarbeitungsdurchgängen mit Mischstrukturen, die sich zum Teil in die Kanäle erstrecken und zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Durchganges positioniert sind« Eine Mischstruktur kann dabei aus einem Staubrett bestehen, welches auf seiner Oberfläche in Drehrichtung einen Raum frei von Material hervorruft, zum Beispiel die Fläche der Mischeinrichtung, die dem Ausgang am nächsten gelegen ist* Mit dem Hohlraum kann eine Öffnung verbunden sein, um die Möglichkeit zu bieten, daß irgendwelche verflüchtigten Materialien entweichen, oder die Öffnung kann als Eingang für die Zuführung von Materialien zu dem materialfreien Raum verwendet v/erden«

Eine weitere Verbesserung enthält einen ringförmigen Durchgang zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen, bestehend aus einem drehbaren und aus einem stationären Teil« Das drehbare Teil weist wenigstens einen Kanal zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen auf, während das stationäre Element eine koaxiale Oberfläche auf v/eist, die zusammen mit dem Kanal den ringförmigen Durchgang zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen bildet* Weiterhin besitzt das stationäre Teil einen Eingang und einen Ausgang zur Zuführung und zum Austragen des flüssigen Materials zum und aus dem Durchgange Weiterhin ist ein Konstruktionselement an dem stationären Teil in dem Durchgang in der Nähe des Ausganges befestigt, das eine Endwandfläche zur Sammlung des flüssigen Materials bildet»

Eine besonders wirkungsvolle Entfernung von flüchtigen Bestandteilen wird erreicht, indem ein Konstruktionselement mit einer Flüssigkeitsverteilungsoberflache mit dem sta-

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tionären Element verbunden wird, wobei sich dieses Element zwischen dem Eingang und dem Ausgang befindet und sich in den Kanal zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen erstreckt» Die Form des Konstruktionselementes mit einer Flüssigkeit sverteilungsoberf lache derart, daß das flüssige Material in Richtung auf die Kanalwände verteilt wird, wobei ein entsprechender Spielraum zwischen den Seiten des die Verteilungsoberfläche bildenden Elementes und den Innenwandoberflächen des Kanals vorhanden ist» Wenn sich das drehbare Teil dreht, von den rotierenden Innenwandoberflächen zwischen dem Eingang und der Verteilungsoberfläche flüssiges Material mitgenommen, so daß das flüssige Material auf die rotierenden Innenoberflächen gelangt und durch den Zwischenraum in Form von dünnen Schichten geschleppt auf die Gegenseite des Verteilers gelangt, wo es dann als zusammenhängende Flüssigkeitsmasse gesammelt und durch den Ausgang zum Austrag gebracht wird· Weil das flüssige Material in Form von dünnen Schichten auf den rotierenden Oberflächen befördert wird₉ befindet sich in der Mitte des Durchganges hinter dem Verteiler kein Material· In diesem Mittelraum befindet sich eine Öffnung, um Material in den freien Mittelraum zu bringen oder aus diesem zu entfernen« Diese Lösung v/eist ein besonders effektives Verhältnis der wirksamen Oberfläche zum Volumen für den Durchgang zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen auf, wodurch der Gesamtübertragungswirkungsgrad des Materials (der Materialien) zu oder von den dünnen Schichten des flüssigen Materials verbessert wird, welches auf den rotierenden Wänden verteilt ist oder durch diese geführt wird. , /

Die oben beschriebene Verarbeitungseinrichtung sowie die im Zusammenhang damit beschriebenen Verfahren sind allgemein für die Verarbeitung von.pulverförmigen Plast- oder Polymermaterialien geeignet j besonders dann_? wenn niedrigere Dreh-

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zahlen der Kanalwände und folglich niedrigere Schmelzleistungen vorliegen« Wenn jedoch höhere Drehzahlen verwendet v/erden, um höhere Schmelzleistungen zu erreichen, kann das Auswirkungen auf die Qualität des ausgetragenen viskosen flüssigen Materials haben. Beispielsweise ist festgestellt worden, daß bei einigen pulverförmigen Materialien, die bei höheren Schmelzleistungen verarbeitet wurden_e das ausgetragene viskose flüssige Material unzureichend geschmolzenes pulverförmiges Material enthielt, weshalb eine bessere Steuerung des Austragsdruckes und der Austragtemperatur des viskosen flüssigen Materials für wünschenswert angesehen wurde ©

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Mängel im Schmelzvorgang zu überwinden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, Vererbeitungsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, die gewährleisten, daß einwandfrei geschmolzene Material ohne pulverförmige Rückstände auch bei hohen Schmelz— leistungen erreicht wird*

Erfindungsgemäß weist, bei der Verarbeitungseinrichtung von pulverförmigen Plast- und Polymermaterialien, die im Verlaufe der Verarbeitung zu flüssigen Materialien werden, wobei eine bestimmte Menge an pulverförmigen Plast- oder Polymermaterialien einem ringförmigen Verarbeitungskanal zur gesteuerten Verarbeitung zugeleitet v/ird und der ringförmige Verarbeitungsdurchgang durch zwei Teile gebildet ist, von denen eines drehbar ist und mit wenigstens einem Verarbeitungskanal enthält, während das andere stationär mit

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einer koaxialen Oberfläche ausgebildet ist und zusammen mit dem Kanal (den Kanälen) den ringförmigen Verarbeitungsdurchgang (die Verarbeitungsdurchgänge) bildet, wobei das stationäre Element einen Eingang zur Zuführung des pulverförmigen Materials zu dem Durchgang sowie einen Ausgang in räumlich getrennter Anordnung von dem Eingang in einem größeren peripheren Abstand um den Verarbeitungsdurchgang herum zum · Austrag des geschmolzenen Materials aus dem Verarbeitungsdurchgang aufweist sowie ein massives Konstruktionselement als die Bewegung einschränkende Oberfläche oder massive Konstruktionselemente, die mit dem stationären Teil verbunden sind und sich in den Kanal erstrecken^ um das pulverförmige Material zwischen dem Eingang und dem Ausgang zurückzuhalten und eine das geschmolzene (oder flüssige) Material sammelnden Endwandfläche in der Uähe des Ausganges, entweder das Konstruktionselement, das die einschränkende Oberfläche bildet,.um das pulverförmige Material zurückzuhalten oder das Konstruktionselement, das die abschließende Wandoberfläche bildet, einen Querschnitt aufweist, der sich gegen das andere Element erstreckt und dabei einen vorbestimmten Teil des genannten Raumes einnimmt _f um einen Flüssigkeitsraum vorbestimmter Geometrie zu bilden, derart, daß vorausbestimmte Austragsdruckcharakteristiken für das flüssige Material, welches in dem genannten Flüssigkeitsraum gesammelt ist, erreicht werden_e

Das drehbare Teil ist um ein Rotor mit einer zylindrischen ' Rotationsoberfläche koaxial mit dem Rotor, wobei wenigstens ein Verarbeitungskanal mit gegenüberliegenden Wänden vorgesehen ist, die sich von der Zylinderoberfläche nach innen erstrecken^ Das drehbare Element ist zum Umlauf in dem stationären Teil mit einer inneren koaxialen Oberfläche angepaßt ist, um mit dem Kanal einen geschlossenen ringförmigen

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Verarbeitungsdurchgang zu bilden«

Die Einrichtung verfügt über Heizelemente, um das pulverförmige Material in dem Verarbeitungsdurchgang zu schmelzen« Es sind Konstruktionselemente vorgesehen^ um den Austrag des ' flüssigen Materials- aus dem Ausgang zu steuern, womit ein gewünscht.er Umfang der Verarbeitung gewährleistet wird* Dabei ist der Zwischenraum derart ausgewählt, daß vorausgewählte Scher- und Druckbedingungen auf das flüssige Material einwirken, das hinter die genannten Konstruktionselemente zur Einschränkung der Bewegung befördert wird«

Der Zwischenraum beträgt vorteilhaft zwischen etwa0,76 mm bis etwa 3*175 mm·

Die Seitenoberflächen des Konstruktionselementes, welches die einschränkende Oberfläche bildet, weist in der Nähe der Seitenwände Mittel einschließlich eines Unterschnittes zum Mischen der Flüssigkeit auf, wenn die Flüssigkeit hinter das genannte Element befördert wird©

Das Konstruktionselement, welches die Oberfläche der Endfläche bildets derart angepaßt, daß wenigstens eine begrenzte Menge des flüssigen Materials zum Zwecke eines Vermischens mit dem zurückgebliebenen pulverförrnigen Material durchgelassen wird und den-Durchgang nochmals durchläuft·

Die Einrichtung verfügt über Mittel, die zwischen dem Eingang und dem Element, das die einschränkende Oberfläche bildet ₉ angeordnet sind, um einen Teil des flüssigen Materials von den Wänden abzunehmen, zwecks Vermischen des flüssigen Materials mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material·

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Die Einrichtung weist Mittel auf, um eine Ansammlung eines Teiles des flüssigen Materials an der Vorderkante der einschränkenden Oberfläche verursachen, derart, daß das angesammelte flüssige Material mit dem zurückgebliebenen pulverförmiger. Material vermischt wird.

Es ist ein Abkratzzwischenraum zwischen einer der Seitenoberflächen des Konstruktionselementes, das die einschränkende Oberfläche bildet, und der benachbarten Seitenwand vorgesehen derart, daß das flüssige Material an der einschränkenden Oberfläche gesammelt und mit dem pulverförmigen Material vermischt wird.

Die Konstruktionselemente die die Endfläche und die einschränkende Oberfläche bildet, verfügen jeweils über Querschnitte, die sich gegeneinander erstrecken und einen vorbestimmten Teil des genannten Raumes einnehmen, um einen zusammenhängenden Raum vorbestimmter Geometrie zu bilden, mittels dessen, vorausgewählte Austragsdruckcharakteristiken für das flüssige Material, welches in diesem zusammenhängenden Raum gesammelt ist, erreicht werden«

Die einschränkende Oberfläche und die Oberfläche der abschließenden Y/and sind untereinander verbunden und der Verbinaungsquerschnitt nimmt einen vorbestimmten Teil des Raumes zwischen den Oberflächen ein, um einen zusammenhängenden Raum vorbestimmter Geometrie zu bilden, der dafür vorgesehen ist, vorausgewählte Austragsdruckcharakteristiken für das flüssige Material zu bilden, welches in dem zusammenhängenden Raum gesammelt ist«

Y/enigstens ein Teil des Kanals zwischen den inneren Oberflächen der genannten gegenüberliegenden Seitenwänden weist

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eine Breite zwischen etwa 19,5 mm und etwa 38,1 mm auf und die genannten Wände sind mit einer Drehzahl von etwa 50 U/min bis etwa 300 U/min in Drehung zu versetzen.

Die einschränkende Oberfläche kann auch von der Endfläche räumlich getrennt angeordnet sein und die die Bewegung einschränkende Oberfläche der Endfläche näher sein als dem Eingang«

Es kann auch zweckmäßig sein, daß die einschränkende Oberfläche von der Endfläche räumlich getrennt angeordnet ist, so daß der Winkel zwischen diesen Oberflächen zwischen etwa 10 und etwa 90° beträgt. Vorteilhaft beträgt der zwischen den Oberflächen gebildete Winkel zwischen etwa 15° und etwa 30°·

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das drehbare Teil, das den Kanal trägt, in Richtung vom Eingang zu dem Element mit der das pulverförmige Material zurückhaltenden einschränkenden Oberfläche in Umdrehung versetzt und es werden vorzugsweise Heizelemente verwendet, die zum Schmelzen des pulverförmigen Materials geeignet sind« Während der Rotation wirken das drehbare Element und das Element mit der das pulverförmige Material zurückhaltenden einschränkenden Oberfläche in der Weise zusammen, daß eine relative Bewegung zwischen dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material in dem Durchgang und den rotierenden Innenwandoberflachen des Kanals hervorgerufen wird* Die so erzeugte relative Bewegung verhindert jede wesentliche Bewegung der Hauptmasse des pulverförmigen Materials in dem Durchgang, ermöglicht aber, daß die rotierenden Innenwandoberflächen geschmolzene Teile des Materials in Berührung mit den Oberflächen in Richtung zu der das geschmolzene Material sammelnden Endwandoberflä-

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ehe mitführen* Das mitgeführte geschmolzene Material wird an der Endwandoberflache als Schmelzbad zur gesteuerten Verarbeitung und/oder zum Austrag gesammelt·

Das Verfahren zur Verarbeitung von pulverförmigen Materialien aus Plasten oder Polymeren, die im Verlauf der Verarbeitung flüssig v/erden, ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte«

a) Einführung des pulverfönnigen Materials an einer Zuführungsstelle in einen ringförmigen Verarbeitungsdurchgang, bestehend aus einem Verarbeitungskanal mit gegenüberliegende Wänden, und einer koaxialen stationären Oberfläche, die derart mit dem Kanal zusammenwirkt, daß das Material in dem Durchgang zugehalten wird·

b) Vorsehen einer Endfläche zum Sammeln des flüssigen Materials, angeordnet in der Nähe der Austragsstelle und räumlich von der Zuführungsstelle in einem größeren Abstand auf dem Umfang des Durchganges getrennt·

c) Anordnung eines Konstruktionselementes in dem Durchgang das eine Oberfläche in räumlich getrennter Anordnung von der Enflache bildet und in der Lage ist, jede wesentliche Bewegung des Hauptteiles des pulverförmigen Materials, welches dem Durchgang zugeführt wurde, zu verhindern, und einen Zwischenraum zwischen seinen Seiten und den Innenwandflächen des Kanals aufweist» Das Element zur Bildung der einschränkenden Oberfläche in dem Durchgang ist derart angeordnet, daß ein Raum für das flüssige Material zwischen der·einschränkenden Oberfläche und der Endfläche verbleibt, der zum Sammeln des flüssigen Materials dient, welches wenigstens eine ausreichende Fläche der Innenwandflachen des Kanals benetzen und an

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ihr haften kann, sofern eine Rotation erfolgt, um einen Austragsdruck zu erzeugen;

d) Ordnung des Kanals in Richtung von der Zuführungsstelle zur Austragsstelle zur Erzielung einer relativen Bewegung zwischen dem Material, welches an den umlaufenden Y/änden haftet, und dem Hauptteil des pulverförmigen Materials,

. welches durch die das pulverförmige Material zurückhaltende Oberfläche gehemmt wird;

e) Beförderung von flüssigen Teilen des Materials in Berührung mit den umlaufenden Wänden durch den Zwischenraum in Richtung der Endfläche und

f) sammeln des beförderten flüssigen Materials zu einem Schmelzbad in einer in einem Raum vor der Endfläche zum Zwecke der gesteuerten Verarbeitung und/oder des Austrags.

Eine weitere Bearbeitungsstufe besteht darin, vorausgewählte Druck- oder Scherbedingungen auf das flüssige Material zur Einwirkung zu bringen, wenn das Material durch den Zwischenraum zu der Endfläche transportiert wirdo

Danach wird ein Teil des flüssigen Materials hinter die Austragsstelle befördert und das flüssige Material mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material vermischte

Eine weitere Bearbeitungsstufe besteht darin, einen Teil des flüssigen Materials zu der einschränkenden Oberfläche zu befördern und einen Teil des flüssigen Materials mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material an der einschränkenden Oberfläche zu vermischen*

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Eine weitere Bearbeitungsstufe kann auch darin bestehen, einen Teil des flüssigen Materials, welches vom Eingang zu der einschränkenden Oberfläche befördert wurde, mit dem pulverförmigen Mate'rial zu vermischen, welches zwischen dem Eingang und der einschränkenden Oberfläche zurückgeblieben ist»

Das pulverförmige Material in dem Durchgang wird erhitzt, um es zum Schmelzen zu bringen«

Die letzte Bearbeitungsstufe besteht darin, den Austrag des flüssigen Materials aus dem Ausgang zu steuern, um einen gewünschten Umfang der Verarbeitung zu gewährleisten·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeißpiels näher erläutert werden· Es zeigen:

Fig· 1: eine schematische perspektivische Ansicht

der Verarbeitungseinrichtung mit einer Darstellung zur Wiedergabe der verschiedenen Teile;

Pig. 2: eine perspektivische Ansicht teilweise im

Schnitt der Verarbeitungseinrichtung von Abbildung 1;

Pig* 3: eine Schnittdarstellung eines Kanals längs

eines ausgewählten Radius in der die Bewegung des Materials in einem Kanal der Verarbeitungseinrichtung dargestellt ist;

Pig* 45 eine vergrößerte und etwa vereinfachte Seitenansicht eines in Pig« 1 wiedergegebenen

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Kanals;

Pig. 5: eine Schnittdarstellung eines Kanals auf der

Linie 5-5 von Pig. 4;

Pig· β, 7 und 8: Schnittdarstellungen von Kanälen längs eines

ausgewählten Radius und veranschaulichen die Bewegung des Materials in den Kanälen bei verschi edenen Ausführungsformenj

Pig. 9: eine andere vergrößerte und etwa vereinfachte

Schnittdarstellung eines Kanals gemäß Pig. 1 unter Verwendung eines bevorzugten Aufbauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer das pulverförmige Material zurückhaltenden einschränkenden Oberfläche und mit einer Endwandflache zur Sammlung des flüssigen Materials;

Pig. 10: eine Schnittdarstellung des Kanals gemäß

Pig· 9 längs eines ausgewählten Radius und unter Veranschaulichung des Aufbauelementes von Pig» 9;

Pig, 11: eine Schnittdarstellung eines Kanals längs

ei nes ausgewählten Radius und unter Veranschaulichung eines anderen bevorzugten Aufbauelementes der vorliegenden Erfindung;

Pig· 12: eine noch andere vergrößerte und etwas vereinfachte Schnittdarstellung eines in Pig« 1 wiedergegebenen Kanals;

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Pige 13» 14 und 15s Schnittdarsteilungen eines Kanals längs

eines ausgewählten Radius unter Veranschaulichung anderer bevorzugter Formen . von Elementen mit einer das pulverförmige Material zurückhaltenden einschränkenden Oberfläche und mit einer das flüssige Material sammelnden Endfläche unter Gewährleistung einer relativen Bewegung des Materials in dem Kanal;

Pig· 16: eine Schnittdarstellung eines Kanals

längs eines ausgewählten Radius unter Veranschaulichung eines anderen bevorzugten Aufbauelementes bei gleichzeitiger G ewährleistung einer relativen Bewegung des Materials in dem Kanal und

Pig. 17: eine Teilschnittdarstellung einer Seite

eines Kanals längs eines ausgewählten Radius unter Veranschaulichung der Wirkungsweise eines Kratz- und Mischelementes auf einer Schicht des flüssigen Materials, welches an einer Kanalwand geführt wird β

Verfahren und Verarbeitungseinrichtung der vorliegenden Erfindung befassen sich mit Verbesserungen bei der Verarbeitung von pulverförmigem Plast- oder Polymermaterial. Eine Verarbeitungseinrichtung, die sich für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist, ist in den Fig» 1 und 2 wiedergegeben« Die Verarbeitungseinrichtung beinhaltet ein drehbares Teil₉ bestehend aus einem Rotor 10 und einer Reihe von in einem bestimmten Abstand angeordneten

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Elementen 12 die auf einer Antriebswelle 14 zur Umdrehung innerhalb eines stationären Teils angeordnet sind, das aus einem Gehäuse 16 besteht» Der Rotor 10 weist eine koaxiale Rotationsoberfläche 20 auf, die vorzugsweise zylindrisch ist« Dieser Rotor 10 besitzt wenigstens einen Verarbeitungskanal 22, gebildet durch einander gegenüberliegende Seitenwände 24, die sich von der Oberfläche 20 nach innen erstrecken. Technische Vorrichtungen für den Antrieb des Rotors 10 sind nicht wiedergegeben, denn Vorrichtungen zum Antrieb von Extrudern oder ähnlichen Polymerverarbeitungseinrichtungen sind allgemein bekannt. Das Gehäuse 16 des stationären Teils besitzt koaxial eine Zylinderoberfläche 26 die mit den Oberflächenteilen 20 des Rotors 10 einen geschlossenen ringförmigen Verarbeitungsdurchgang geschlossene ringförmige Verarbeitungsdurchgänge mit dem Kanal 22 (mit den Kanälen 22) bilden·

Das stationäre Teil besitzt ebenfalls eine Eingangsöffnung zur Einführung des pulverförmigen Plast- oder Polymermaterials von einem geeigneten Aufgeber, hier als Beschickungstrichter 30 dargestellt« Es können auch geeignete technische Vorrichtungen für das Zuführen des pulverförmigen Plast- oder Polymermaterials verwendet werden^ wie einfache Beschickungstrichter mit Gefällezuführung, oder technischen Vorrichtungen, wie Schneckenförderer, Kolbenförderer, Schaufelvorwärmförderer, um einige typische Beschickungsvorrichtungen zu erwähnen, welche dem Charakter des pulverförmigen Plast- oder Polymermaterials und der Schwierigkeit einer Steuerung der Zuführung dieses Materials zu dem Kanal 22 gerecht werden»

Das Gehäuse 16 besitzt auch einen Ausgang 36 in einer räumlich getrennten Anordnung von dem Eingang 28, wenigstens in einem größeren peripheren Abstand um den Durchgang·herunu In der

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Hähe des Ausganges 36 ist an dem Gehäuse 16 das Element 32 angebracht, welches sich in den Kanal 22 erstreckt und eine das flüssige Material sammelnde Endwandoberfläche 34 und Kratzerteile in engerem Abstand von den Wänden 24 des Kanals aufweist« Das Konstruktionselement 32 verfügt über eine komplementäre Porm zu dem Kanal 22 und paßt in diesen Kanal 22 sehr genau hinein» Die Endwandoberfläche 34 des Elementes 32 kann unter Einpassung in den Kanal 22 radial angeordnet oder unter einem anderen geeigneten Winkel in Abhängigkeit von dem Material und der gewünschten Behandlung eingestellt werden. Ein Pormgebungswerkzeug 37 kann direkt in dem Ausgang 36 vorgesehen werden,

G.emäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich eine einschränkende Oberfläche zum Zurückhalten des pulverfö'rmigen (oder unvollständig geschmolzenen) Materials (Pig« 1 bis 4) zwischen der Eingangsöffnung 28 und dem Element 32 mit seiner Endwandoberflache 34 zur Sammlung des geschmolzenen Materials in jeden Kanal. Das Element 38 mit der einschränkenden Oberfläche weist insofern eine Anpassung seiner Porm an den jeweils zugehörigen Kanal auf, daß es in wirksamer Weise die Bewegung wesentlicher Teile des ungeschmolzenen pulverförmigen Materials hinter das Konstruktionselement 38 einschränken und/oder verhindern kann. Die Porm des Elementes 38 ist dem Kanal angepaßt, daß ein ausreichender Zwischenraum die Möglichkeit bietet, daß das flüssige Material durch die Seitenwände 24 hinter das Element 38 in Richtung der Endwandoberfläche 34 zur Saiamlung des flüssigen Materials transportiert wird, während die Bewegung des ungeschmolzenen pulverförmigen Materials durch das Element zurückgehalten oder eingeschränkt wird.

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Während des Betriebes der Verarbeitungseinrichtung wird pulverförmiges Plast- oder Polymermaterial durch die Beschickungsvorrichtung einem Kanal oder mehreren Kanälen 22 durch die Öffnung 28 zugeführt· Wenn sich der Rotor 10 dreht, wird die Hauptmenge des pulverförmigen Materials durch die einschränkende Oberfläche 40 des Elementes 38 zurückgehalten, so daß eine relative Bewegung zwischen den Wänden 24 und der Hauptmenge des zurückgehaltenen pulverförmigen Materials auftritt. Teile des pulverförmigen Materials werden in den flüssigen Zustand umgewandelt, vorzugsweise durch Schmelzen unter Verwendung von Heizelementen, wie etwa Heizkammern, die an der Außenseite jeder Kanalwand vorgesehen sind, so daß eine Temperaturregelflüssigkeit in jede Heizkammer zur Wärmeübertragung durch die Wände des Kanals eingeführt werden kann. Eine Beschreibung derartiger Anordnungen findet sich in den US-Patentanmeldungen Nr. 795 211 und 8 98178« Geschmolzenes (oder flüssiges) Material wird dann in Berührung mit den Y/änden 24 des Kanals 22 durch die Wände 24 hinter das Element 38 in Richtung auf die Endwandoberfläche 34 des Elementes 32 transportiert, wo eine Sammlung als Schmelzbad 42 zum Zwecke der kontrollierten Verarbeitung und/ oder zum Austrag durch den Ausgang 38 erfolgt©

Der Mechanismus ist schematisch in Pig. 3 wiedergegebene Die Hauptmenge 39 des pulverförmigen Materials durch die Oberfläche 40 des Elementes 38 zurückgehalten und dabei findet eine Verdichtung an der Oberfläche 40 des Elementes 38 statt. Ein solches Verhalten ergibt sich als Folge der relativen Bewegung zwischen den rotierenden Seitenwänden 24 des Kanals 22 und der zurückgehaltenen Hauptmenge des pulverförmigen Materials* Diese relative Bewegung erzeugt eine Reibung, die das Schmelzen von Teilen des pulverförmigen Materials veranlassen kann, oder wahlweise können,.wie erwähnt wurde, die

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Kanalwände 24 vorgewärmt werden» In jedem Falle wird eine Schicht des geschmolzenen Materials 25 auf den Seitenwänden 24 des Kanals gebildet« Die Schicht bewegt sich mit den Wänden 24 vorwärts und wird durch die Bewegung relativ zu der Hauptmenge 39 des zurückgehaltenen pulverförmigen Materials in dem Kanal durch Schubwirkung stark umgeformt, um eine weitere Wärme durch viskose Dissipation zu erzeugen· Beim Vorwärtstransportieren des geschmolzenen Materials 25 auf ihren Oberflächen bauen die Seitenwände 24 des Kanals 22 einen progressiven Druck auf, dessen Maximalwert normalerweise im Bereich der Oberfläche 40 des Konstruktionselementes 38 erreicht wird· In einigen Fällen jedoch kann in Abhängigkeit von der Geometrie, der Form und der Lage des Elementes 38 und der Arbeitsgeschwindigkeit der maximale Druck an der Oberfläche 34 des Elementes 32 erreicht werden«. Das Element 32 kratzt das geschmolzene Material 25 ab, das durch die Seitenwände des Kanals transportiert wird» Das abgekratzte Material wird als Schmelzbad 42 an der Erdwandoberfläche 34 des Elementes 32 gesammelt und kann durch den Ausgang 36 ausgetragen werden»

Die Steuerung der Menge des verarbeiteten Materials, das aus dem Kanal herausgelassen wird, ist ein bedeutender Faktor zur Bestimmung des Ausmaßes in dem das Material verarbeitet wird· Der Ausgang 36 ist zu diesem Zweck derart konstruiert und angeordnet, daß diese Steuerung möglich ist* Die Steuerung kann durch die Größe der Öffnung oder durch ein Drosselventil oder durch eine andere Vorrichtung in dem Austragsausgang vorgenommen werden· Die Austragsmenge kann auch gesteuert werden, indem die Ausgangsöffnung mit einer weiteren Verarbeitungsstufe, wie etwa mit einer Extruderdüse oder einem Extrudermundstück 37 oder dgl_es verbunden wird, wodurch der gewünschte Strömungswiderstand die Austragsmenge steuert sowie das Ausmaß der Verarbeitung des Materials in dem Kanal©

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In einer Modifikation kann bei einer Verarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehr als einem Kanal der Ausgang von einem Kanal durch eine Rohrleitung zu dem Eingang eines v/eiteren Kanals zur weiteren Verarbeitung geführt wer«, den* Eine derartige Anordnung ist besonders wertvoll, da die aufeinanderfolgende Druckerzeugung und das Pumpen der aufeinanderfolgenden Verarbeitungskanäle sich kumulativ verhält, so daß ein hoher Druck am Ausgang gewährleistet ist« Die aufeinanderfolgenden Kanäle haben daher jeweils eine unterschiedliche Geometrie gegenüber anderen Kanälen um die beste Verarbeitung des zugeführten Materials zu sichern« Auch kenn ein Material, das in einem Kanal oder in einer gegebenen Anzahl von Kanälen im Parallelbetrieb verarbeitet und aus einem Kanal oder aus einer gegebenen Anzahl von Kanälen im Parallelbetrieb ausgetragen wurde, einem Kanal oder irgendeiner geeigneten Anzahl von Kanälen im Parallelbetrieb zugeführt werden·

Die Punktion des Elementes 38 und Einzelheiten dieses Elementes werden unter Bezugnahme auf die Fig_e 4 und 5 näher erläutert· Eine Form eines Elementes 38 gemäß der vorliegenden Erfindung wird derart positioniert, daß die Bewegung von wesentlichen Mengen des pulverförmigen Materials zwischen dem Eingang 28 und dem Element 32 eingeschränkt oder.behindert wirdβ Das Element 38 wird hierbei möglichst entfernt von dem Eingang 28 abgeordnete Das Element 38 kann jedoch irgendwo zwischen dem Eingang 28 und dem Element 32 angeordnet werden, solange wenigstens ein ausreichender Raum zwischen der Oberfläche 40 und der Endwand 34 des Elementes 32 vorhanden ist, um ein Schmelzbad einer viskosen Flüssigkeit zu sammeln weil die erhaltene spezielle viskose Flüssigkeit eine ausreichende Fläche der Wände benetzt, um einen Austragsdruck bei Bewegung der Wände zu erzeugene Demgemäß kann die.Lage des Elementes 38 variieren, primär in Abhängigkeit von der Menge der Schmelze 42, die in

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dem Raum zwischen der Oberfläche 40 und der Endwand 34 erforderlich ist, um einen Austragsdruck zu ergeben.

Die Menge des benötigten Schmelzbades hängt ebenfalls von solchen Paktoren ab, wie der speziellen viskosen Flüssigkeit, dem gewünschten Druck beim Austragen, der Fläche der Wände und ihrer Bewegungsgeschwindigkeit. Die spezielle Lage kann jedoch empirisch bestimmt werden» Geeignete Positionen für das Element 38 mit Bezug auf die Endwand 34 sind in Fig. 4 und mit dem Winkel θ bezeichnet, der den Winkel- zwischen der Oberfläche 40 des Elementes 38 und der Endwand 34 zur Sammlung des flüssigen Materials darstellt. Im allgemeinen braucht der Wert des Winkels θ nicht größer als etwa 90° zu sein und sollte wenigstens etwa 10° betragen mit bevorzugten Werten für den Winkel θ zwischen etwa 15° bis etwa 40°,

Die Form der Oberfläche des Elementes 38 zum Zurückhalten des pulverförmigen Materials kann ebenfalls variieren. Es muß jedoch, wenigstens ein Teil der Form der Oberfläche die Bewegung im wesentlichen des gesamten pulverförmigen (ungeschmolzenen) Materials über das Element 38 hinaus bis zum Schmelzfluß 42 einzuschränken. Bevorzugte Elemente 38 sind solche Konstruktionsteile, die massiv sind, die aber Öffnungen aufweisen können, oder von denen ein Teil über Öffnungen verfügt, solange diese Öffnungen zu keinen Störungen der zugeordneten Einschränkungsfunktion Anlaß geben« Beispielsweise kann ein Sieb oder eine Vielzahl von Sieben verwendet werden, um geeignete·erfindungsgemäße-Elemente mit Oberflächen zur Einschränkung herzustellen.

Der Zwischenraum (Spalt) 50 (Fig_e 5 und 10) zwischen den Seitenteilen des Elementes 38 und den Seitenwänden 24 stellt einen einigermaßen v/ichtigen Faktor dar, da nur geschmolzenes

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flüssiges Material hinter das Element 38 zu dem Raum mit der Schmelze 42 transportiert werden darf, während die Hauptmenge des ungeschmolzenen oder unvollständig geschmolzenen pulverförmigen Materials durch die Oberfläche 40 zurückgehalten wird» Geeignete Zwischenräume oder Spalte 50, die im Rahmen einer praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können liegen zwischen etwa 0,76 mm und etwa 3,3 mm mit Kanälen mit Breiten zwischen etwa 19,05 mm und etwa 31,75

Spezielle Vorteile sind erzielt worden durch die Verwendung von Zwischenräumen (Spalten) 50 zwischen den V/änden 24 und den peripheren Teilen der Elemente 38» die kleiner als die Dicke der Schicht aus dem flüssigen Material sind, das durch die Y/ände mitgeführt wird· Diese Zwischenräume können in Abhängigkeit von den gewünschten oder vorausgewählten Scher- und Druckbedingungen variiert werden, die für die besonderen flüssigen Materialien angewendet v/erden, die durch die Y/ände 24 hinter das Element 38 inden Bereich des Schmelzbaus transportiert werden sollen· Diese Zwischenräume können auch in Kombination mit den Elementen mit der einschränkenden Oberfläche verwendet werden, die eine Vorderkante oder einem Teil einer Vorderkante haben, die einen Teil des flüssigen Materials abkratzen kann, so daß das abgekratzte Material mit pulverförmiger! Material an der Vorderkante oder in der Nähe der Vorderkante vermischt werden kann_e

Andere Elemente mit einer Oberfläche zum Zurückhalten des pulverförmigen Materials, im Rahmen der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignetsindy zeigen Pig. 6, 7 und 8· Das Element 38a in Fig« 6 weist einen kreisrunden Querschnitt auf und ergibt eine Oberfläche 40a zum Zurückhalten des pulverförmigen Materials, die gekrümmt ist» Fig. 7 zeigt ein Element 38b, welches eine ebene Ein-

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schränkungsoberflache 40b aufweist und in den Seitenabschnitten in der Nähe der Kanalwände Unterschnitte 44 enthält. Die Unterschnitte 44 ermöglichen ein Mischen und Umrühren des flüssigen Materials, das hinter das gezeigte Element 38b transportiert wird«. Wie Fig. 7 au entnehmen ist, besitzt das Element 38b ein konvergentes, symmetrisches Winkelstück« Das Element 38c von Pig. 8 entspricht einer konvergenten, symmetrischen ¥/inke Ie inschränkungsf lache 40c mit in bezug auf die Strömungsrichtung im wesentlichen parallelen Seitenflächen und einem ebenen Endstück»

Wie Fig. 4, 6, 7 und 8 entnommen v/erden kann, kann ein Materialhohlraum oder freier Raum 46 zwischen den Kanal·- wänden auf der Seite des geschmolzenen Gutes bei allen veranschaulichten Konfigurationen der einschränkenden Oberflächen des Elementes 38 (a, b, c) hervorgerufen v/erden· Dieser freie Raum ergibt sich deshalb, weil die betreffenden Elemente 38, 38a, 38b und 38c nur den Durchgang von flüssigem Material zu der Endwand 34 des Elementes 32 zulassen. Das flüssige Material, welches mittels jeder Wand hinter das einschränkende Element transportiert wird, wird auf jeder Wand als dünne Schicht verteilt und aufrechterhalten, bis ein Abkratzen durch Kratzoberflächen des Elementes 32 erfolgt» Bei der bevorzugten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erfiiidungsgemäßen Elemente mit den Oberflächen zur Einschränkung und zum Zurückhalten des pulverförmigen Materials zwischen dem Eingang und dem Ausgang so angeordnet, daß das pulverförmige Material an einer Stelle behindert bzw. festgehalten wird, die näher dem Ausgang als dem Eingang liegt» Der zwischen den Wänden, die nur die dünne Schicht des geschmolzenen Materials hinter das Element 38 zu dem Element 32 mitführen, vorhandene freie Raum 46 kann dazu verwendet werden, gasförmige oder flüchtige Substanzen von den Schichten abzunehmen oder den Schichten zuzuführen« Der freie Raum 46 kann

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auch dazu verwendet werden, feste oder flüssige Materialien den dünnen, auf den Wänden verteilten Schichten zuzuführen·

Zum Beispiel kann der freie Raum 46 eine Öffnung 48 (Pig· 4) erhalten, um den dünnen Schichten aus dem flüssigen Material, welches hinter das Element 38 mitgeführt wurde, Materialien zuzuführen oder zu entfernen· Flüchtige Bestandteile in den Schichten können in den freien Raum 46 gelangen und von dort durch die Öffnung 48 unter Verwendung eines Vakuums, falls dies gewünscht wird, entfernt werden· Alternativ dazu können Materialien wie Gase oder Reagenzien zur Kombination mit dem flüssigen Material, Pigmente, Verstärkungsmaterialien oder andere Peststoffe zum Einbau in das flüssige Material dem freien Raum 46 über die Öffnung 48 zugeführt werden»

In der Verarbeitungseinrichtung entsprechend Pig· 1 bis 8 werden die Elemente 38, 38a, 38b und 38c sowie die Elemente 32, 32a, 32b und 32c als gesonderte und einzelne Konstruktionselemente wiedergegeben und die Querschnittsfläche des für das Schmelzbad 42 zur Verfügung stehenden Raumes ist relativ groß. Eine relativ große Querschnittsfläche des Raumes für das flüssige Gut kann bestimmte Vorteile mit sich bringen, wie oben mit bezug auf die Zuführung oder Entfernung von Materialien zu oder aus einem freien Raum dargelegt wurde, wobei sich dieser freie Raum innerhalb eines Teiles des Gesamtraumes befindet, der zwischen dem Element mit der Oberfläche zur Einschränkung und- dem Element mit der Endwandfläche zum Sammeln des geschmolzenen Materials existiert « Als allgemeine Regel ist jedoch festgestellt worden, daß je größer der zur Verfügung stehenden Raumes für das Schmelzbad ist, desto größer ist die Menge des aufgefangenen geschmolzenen oder flüssigen Materials, das erforderlich ist,

Aiist:ra>?sdruck zu erzeugen, und für

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einen gegebenen Austragsdruck kann dies zu höheren Schmelzbadtemperaturen führen· Deshalb wurden aus einem Stück bestehende Aufbauelemente sowohl mit einer.Oberfläche zur Einschränkung als auch mit einer Endwand zum Auffangen des flüssigen Materials entwickelt derart, wie sie in Pig· 9» und 11 wiedergegeben sind»

Pig» 9* tö und 11 zeigen ein Aufbauelement sowohl mit einer Einscliränkungsoberflache als auch mit einer Endwand, das in dem Kanal angeordnet ist. Bei den in Pig· 9, 10 und 11.wiedergegebenen. Elementen handelt es sich um Aufbauelemente sowohl mit einer Oberfläche zum Zurückhalten des pulverförmigen Materials als auch mit einer Endwand zur Sammlung des geschmolzenen Materials· In Fig. 9 und 10 ist die Einschränlungsoberfläche 3Qd mit der Endwand 34d zum Auffangen des Schmelz?· bades durch, den Verbindungsabschnitt 52 verbunden und das aus einem Stück bestehende Element ist "T"-förmig mit ebenen Oberflächen 4Od und 34d senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet· Der Verbindungsabschnitt 52 nimmt einen Teil des Raumes zwischen der Oberfläche 38d und der Stirnwand 34d ein und kann daher die Größe des -zur Verfügung stehenden Raumes oder das Volumen für das geschmolzene Material 42d steuern· Demzufolge ermöglicht das Verbindungselement 52 des Aufbauelementes die Variation der Oberflächen sowohl zum Einschränken als auch zum Auffangen des geschmolzenen Materials hinsichtlich ihrer Konfiguration, um einen Raum für das Schmelzbad mit einer vorbestimmten Geometrie, Größe oder Volumen zu erhalten« Das Vorbestimmen von Geometrie, Größe oder Volumen des Raumes für das Schmelzbad ermöglicht vorausgewählten Verarbeitungscharakteristiken einschließlich maximal vergrößerter Austragsdruckcharakteristiken, die im besonderen für spezielle flüssige Materialien, die in dem Schmelzbad gesammelt wurden, wünschenswert sind© . . .

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Wie bereits festgestellt wurde, stellt der Druck, für den Austrag des in dem Schmelzbad aufgefangenen flüssigen Materials, einen Paktor dar, der sich auf die Qualität des zum Austrag gebrachten geschmolzenen Materials auswirken kann· Die vorliegende Ausführung gewährleistet jedoch einen Grad der Steuerung der Verarbeitungsbedingungen für das in dem Schmelzbad gebammelt e flüssige Material sowohl in Form von Scherkräften auf das gesamte Material als auch bezüglich der Temperatur des zum Austrag gebrachten geschmolzenen Materials. Pig. 11 zeigt eine andere konfiguration eines Aufbauelementes sowohl mit einer Oberfläche zur Einschränkung als auch mit. einer Endwandfläche, die ebenfalls für die praktische Durchführung der vorliegenden.erfindungsgemäßen Ausführung geeignet ist« Das gezeigte Konstruktionselement der Pig· 11 weist einen "!"-förmigen Querschnitt mit ebenen Oberflächen 4Oe und 34e senkrecht zur Strömungsrichtung auf.

Die Pig. 12 und 13 geben noch eine andere Porm der vorliegenden . Erfindung wieder, wobei das Element 38f mit der Oberfläche 4Of zur Einschränkung und das Element 32f mit der Endwandoberfläche 34f getrennte Konstruktionselemente darstellen. In diesem Palle dient ein Ansatz 56 des Elementes 32f dazu, das verfügbare Volumen zwischen dem Element 32f und dem Element 38f zu reduzieren, um einem Raum für das Schmelzbad von vorbestimmter,Geometrie, Größe, Volumen oder Konfiguration zu erhalten. Hierdurch können ebenfalls vorausgewählte Austragscharakteristiken erhalten werden· Alternativ dazu kann eine τ/eitere Steuerung von Geometrie, Volumen, Größe und Konfiguration des für das Schmelzbad zur Verfügung stehenden Raumes erzielt werden, indem das Element 38g einen Ansatz 57 erhält oder sowohl das Element mit der einschränkenden Oberfläche bzw_e das Element mit der Endwandoberfläche mit Ansätzen versieht (Pig. 14)«

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, ' ' 56 757/11

Nach dem Verfahren und mit der Verarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können sämtliche pulverförmigen Plast- und Polymermaterialien verarbeitet werden, die durch Wärme, mechanische Energie oder durch Verdünnungsmittel in den flüssigen Zustand zur Verarbeitung gebracht werden können und über eine ausreichende Stabilität verfügen, ernsthafte Qualitätsverschlechterungen unter Behandlungsbedingungen zu vermeidene Solche Materialien umfassen thermoplastische, wärmehärtbare und elastomere polymere Materialien und sind nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise sind zu erwähnen: Polyolefine (zum Beispiel Polyäthylene, Polypropylene), Vinylchloridpolymere (zum Beispiel Polyvinylchlorid), fluorhaltige Polymere, Polymere auf der Basis des Polyvinylazetates, Polymere auf der Basis der Akrylsäure, Polymere auf der Basis des Styrols (zum Beispiel Polystyrol), Polyamide (zum Beispiel Nylonarten), Polyazetate, Plaste auf der Basis von PoIykarbonaten und Zellulose, Polyester, Polyurethane, Phenol- und Aminoplaste, Epoxidharze, Silikon- und anorganische Polymere, Polymere auf der Basis des Polysulphons, verschiedene Polymere auf der Basis von natürlichen Substanzen und dgle zusammen mit Kopolymeren und Mischungen jener Materialien miteinander oder mit Lösungsmitteln oder Verdünnungsmitteln oder mit verschiedenen festen und flüssigen Zusatzstoffen·

Die Temperatur des Materials während der Zuführung und während des Verlaufes der Verarbeitung in der Verarbeitungseinrichtung kann gesteuert werden^ so daß die Viskositäten und die Strömungscharakteristiken des Materials (der Materialien) während der Verarbeitung bestimmbar sind*

In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde bis jetzt das Element 32 in der Punktion des Abkratzens des geschmolzenen Materials, das durch die Seitenwände 24 zu dem Element

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mitgeführt wurde "beschrieben, so daß ein Schmelzbad an der Endwand 34 zum Austrag gesammelt v/erden kann,.Besondere Vorteile können jedoch erzielt werden, wenn bestimmte Toleranzen zugelassen und Elemente vorgesehen werden, um das Element in den Kanal .hinein und aus dem Kanal..herauszubewegen, oder wenn Elemente vorgesehen werden, die anderweitig zulassen, daß wenigstens ein Teil des flüssigen Materials durch das Element 32 zur Wiederverwendung hindurchgelassen -wird· Das in den Kreislauf zurückgeführte flüssige Material kann mit dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material in dem Kanal vor dem Element mit der Oberfläche zur Einschränkung in Berührung kommen, sich damit vermischen oder mit diesem verschmelzen. Es ist festgestellt worden, daß die Berührung, das Mischen und Verschmelzen des in den Kreislauf zurückgeführten Materials mit dem pulverförmigen Material den Gesamtschmelzwirkungsgrad bedeutend verbessert· Wir glauben, daß der verbesserte Schmelzwirkungsgrad eine Folge des Eindringens des viskos geschmolzenen Materials zwischen die ungeschmolzenen Pellets des Eintrages ist, wodurch eine Deformation für das Gemisch aus den geschmolzenen und ungeschmolzenen Materialien hervorgerufen wird. Die Wellenleistung kann demzufolge bei höheren Geschwindigkeiten innerhalb des gesamten Volumens des Kanals in thermische Energie umgewandelt werden· Pig. 14 zeigt diese Wiederverwendung von flüssigem Material hinter dem Element 32g und das Mischen des geschmolzenen flüssigen Materials mit. dem zurückgehaltenen pulverförmigen Plast- oder Polymermaterial*

Ein weiteres Verfahren zur Erzielung des erv/ünschtenVer- .. mischens des flüssigen Materials mit dem pulverförmigen- Plastoder Polymermaterial in dem Kanal zeigt Pig_e 15· Dort kann in dem Schmelzbad 42h ein Gegendruck hervorgerufen werden, indem das Austrittsventil (nicht wiedergegeben) entsprechend eingestellt wird oder andere Austragsdrucksteuervorricntungen verwendet werden* wie sie weiter oben beschrieben wurden»

7 95 Γ

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Dieser Gegendruck verursacht eine Ansammlung des flüssigen Materials an der Vorderkante 40h des Elementes 38h oder in der Nähe derselben· Eine zunehmende Ansammlung zusätzlichen flüssigen Materials begünstigt das wirksame Vermischen mit dem pulverförmigen Material in dem Bereich der Vorderkante 40h und verbessert dadurch den Gesamtschmelzwirkungsgrad«

Ein ganz bevorzugtes Verfahren zum Vermischen des flüssigen Materials mit dem pulverförmigen Material an der oder in der Nähe der Oberfläche zur Einschränkung ist in Pig. 16 wiedergegeben· Das dargestellte Aufbauelement der Abbildung 1.6 setzt sich aus einer Verzögerungsoberfläche 4Oi und einer Endwandfläche 34i zusammen· Die Oberfläche 4Oi zur Einschränkung ist in einem V/inkel zur Strömungsrichtung ausgeführt und zwischen einer Kanalwand und der Seitenwand des einteiligen Elementes mit den Oberflächen zur Einschränkung und zur Aufnahme des flüssigen Materials ist ein Abkratzspalt vorgesehen, wobei ein spitzer Winkel mit der Oberfläche 4Oi gebildet wird· Zwischen der entgegengesetzten Kanalwand und der entgegengesetzten Seitenwand des Elementes ist ein Zwischenraum 50 vorgesehen, wobei ein stumpfer Winkel zu dem Element mit der Oberfläche 4Oi zu verzeichnen ist. Der Zwischenraum 50 bildet daher einen Raum 42i zur Aufnahme des Schmelzbades und das.flüssige Material wird an der Oberfläche 34i gesammelt« Wegen des Abkratzzwischenraumes wird das flüssige Material von der sich bewegenden Kanalwand am Scheitel der Oberfläche 4Oi abgekratzt· Und dieses abgekratzte flüssige Material wird mit dem pulverförmigen Material an der oder in der Nähe der Einschränkungsoberfläche 4Oi in der in Fig· 16 wiedergegebenen Art vermischt und gelangt damit in Berührung« Die andere Lanalwand. fördert gedoch flüssiges Material zu der Oberfläche 34i, wo es gesammelt wird

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und sich ein Schmelzbad 42i zur Verarbeitung und zum Austrag bildet.

Ein weiteres Verfahren zur Erreichung des wünschenswerten Vermischens oder Verschmelzens des flüssigen Materials mit dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material zeigt Pig. 17· Hier ist das Abkratz- und Mischelement 60 in einer konstanten, stationären Lage in der Nähe der Kanalwand 22 wiedergegeben und zwischen dem Eingang (nicht wiedergegeben) und den Elementen mit der einschränkenden Oberfläche (nicht wiedergegeben) positioniert. Das Abkratz- und Mischelement 60 ist im wesentlichen parallel zu der Kanalwand 24 und in einem Abstand davon mit engem Spielraum angeordnet, der die Möglichkeit einräumt, daß das Element 60 wenigstens einen Teil des flüssigen Materials 25 und vorzugsweise im wesentliehen das gesamte flüssige Material 25 abkratzt, das durch die Wand zu dem Abkratz- und Mischelement 60 transportiert wird· Das Element 60 ist so geformt, daß ein v/irksames Vermischen des abgekratzten flüssigen Materials mit dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material bei dem Element 60 oder in der Nähe des Elementes 60 bewirkt wird· Es versteht sich, daß mehr als ein Abkratz- und Mischelement 60 in der Nähe der Kanalwand (der· Kanalwände) 24 zwischen dem Eingang und der Oberfläche zur Einschränkung positioniert werden kann· Ebenfalls kann ein Abkratz- und Mischelement 60 oder können mehrere Abkratz- und Mischelemente 60 in der Nähe einer Wand 24 oder in der Nähe der beiden Wände 24 und in einem bestimmten räumlichen Abstand voneinander längs des Umfangsabstandes zwischen dem Eingang und der Oberfläche zur Einschränkung positioniert werden, um den gewünschten Umfang des Vermischens des geschmolzenen Materials mit dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material zu bekommen«

217 95 t

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Die folgenden Beispiele sind 'zum besseren Verständnis der Vorteile der vorliegenden Erfindung angegeben. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die besonderen Verfahren, Verhältnisse, Materialien, Temperaturen oder anderen Einzelheiten der Beispiele beschränkt ist. In jedem der folgenden Beispiele wurden die Drücke (P^, P* und Pc) an den in Pig. 4 wiedergegebenen Stellen "Po", "P/¹ und "P₅ ¹¹ aufgezeichnet*

Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verarbeitung von pulverförmigen Plast- oder Polymermaterialien_o

Eine Verarbeitungsanlage, wie sie im allgemeinen in Pig. 1 und 2 wiedergegeben ist und mit einer Endwandoberfläche 34 zur Aufnahme des geschmolzenen Materials der in Pig. 4 dargestellten Konstruktion, wurde mit einem Rotor ausgerüstet, der eine Kanalbreite von 18,05 mm und einen Außendurchmesser von 190,5 mm und einen Innendurchmesser von 95»25 mm aufwies. Der Eingang zu dem Gehäuse der Anlage wurde mit einer Rohrleitung zur Aufnahme von pulverförmigen Polyäthylen niedriger Dichte verbunden und der Ausgang an eine Drosselöffnung angeschlossen. Die Gehäusetemperatur, die Zylindertemperatur und die Austrittsventiltemperatur der Verarbeituilgsanlage wurden auf 204,4 C gehalten«

Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:

21 7 95 1

Tabelle; Ergebnisse

11.7.1980 56 757/11

Ver- N G

such (U/ Stun- Schei-Schmel-Hr. min) de be ze kg/n ⁰C ⁰C

Ausgang

P P

kf a k3

Lei- Stelstung lung-KW nähme

Keine Einsatzstifte, keine Einsatzblöcke, nur Ventil

150 24,5 204,4 214,4 4218 2481 1089 773 24 Schmelze

mit vie-

200 27,2 204,4 221,1 5131 2214 1061 787 30 J?£ Luft-

Dxas—

chen«Etwas ungeschmolzenes Material.

Der Druck "P-" in der obigen Tabelle entspricht dem am Ausgang des Kanals und unmittelbar vor dem Ausgangsventil. Es ist eine allmähliche Zunahme des Druckes bei zunehmendem Umfangsabstand von dem Eingang zu erkennen, wobei der Druck an der Endwandoberfläche, die sich in der Uähe des Ausganges befindet, einen Maximalwert erreicht. Das Vorhandensein von ungeschmolzenem pulverförmigen Material in dem viskosen flüssigen Material beim Austrag aus der Verarbeituiigsanlage ist in diesem Beispiel aller Wahrscheinlichkeit nach den außerordentlich hohen Drücken ("P^") zuzuschreiben, welche in der Nähe des Ausganges erzeugt werden. Dasselbe gilt auch für das Vorhandensein von großen Mengen an ungeschmolzenem oder unvollständig geschmolzenem pulverförmigen Material in einem Gemisch mit dem flüssigen Material des Schmelzbades, das sich an der Endwandoberfläche 34 des Elementes 36 zum Austrag angesammelt hat.·

Beispiel 2 ·

Es wurde im wesentlichen nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gearbeitet« Ein Konstruktionselement der in Pig. 4 wiedergegebenen Ausführung wurde jedoch in dem Kanal in der

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Weise positioniert, daß der Wert des Winkels der Fig. 4 bei 34° lag* Das besondere Element mit der Oberfläche zur Einschränkung entsprach einem massiven Konstruktionselement mit einem Durchmesser von 15*88 mm· Die beste Wiedergabe dieses Elementes 38a zeigt Pig· 6. Der Mindestzwischenraum 50 zwischen dem Außendurchmesser des Stabes und jeder Wand betrug etwa 1,52 mm.

Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt. Tabelle: Ergebnisse

Ver- N GT T- ^p-j ^p ₃ ^p/ V ^Lei~ Stel--

such (U/ kg/n Schei-Schmel- _{kPa k}p_{a kPa kPa} stung lung-Hr. mn) £e ze ⁰C Kw nähme

C Ausgang

ü'est betthalt erung mit einem DurcJiinesser von t?/8

1 150 32,2 204,4 221,1 513 1699 794 449 12 Einige

wenige

2 200 37,7 204,4 230,5 414 2790 773 400 17 £?£*"*'

Dias·*

chen

Der Druck "P-" in der obigen Tabelle entspricht dem an der Stelle P₁ in Pig. 4 und der Schmelzbadraum dieses Beispiels war gleich der in'Fig♦ 4 bei 42 wiedergegebenen Art. Es ist erneut eine allmähliche Zunahme des Druckes zu verzeichnen, wenn der periphere Abstand vom Eingang zunimmt· Der maximale Druck wird jedoch statt an der Endwandoberfläche wie in Beispiel 1 an der Oberfläche des Elementes zur Einschränkung oder in der Nähe dieser Oberfläche erreicht. Statt dessen ist der Austragsdruck "PJ'_} der.in dem Raum zwischen dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material und der Endwandoberfläche hervorgerufen wird, in der Tat viel geringer als der maximale, an der Oberfläche zur Einschränkung erzeugte Druck· Diese Bedingungen liefern jedoch zum Austrag

" 217 95?

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gebracht, geschmolzene Materialien in gleichmäßig und durchweg verbesserter Qualität ohne ungeschmolzene pulverförmige Materialien und das ausgetragene Gut erscheint außerdem als vollständig geschmolzenes Produkt bei. relativ niedrigen Temperaturön·

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurde im wesentlichen nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gearbeitet» Es wurde jedoch ein einteiliges Element mit einer Oberfläche zur Einschränkung und einer Endwandoberfläche zum Sammeln des geschmolzenen, flüssigen Gutes der in Fig· 9 und 10 wiedergegebenen Art in dem Kanal angeordnet. Der Wert des Winkels von Fig, 9 für das in diesem Beispiel verwendete Element lag bei 15°· Der Zwischenraum oder der Spielraum 50 in Fig, 10 war etwa gleich 0,76 mm·

Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt: Tabelle; Ergebnisse

Ver- HGT. T P₁ P- P P,- Lei- Stelsuch (U/ kg/n Schei-Schraelze ^ ⁴ - stung lung-Ur, min) be o_Q kPa kPa kPa kPa KW nähme

⁰C Ausgang. _{: ;}

Schmelzbadve"rkleinerun^ (siehe hierzu Abbildung 3)

1 "150 31,5 204,4 209,4 70 2383 1103 478" 18,5 Sehr

saubere

2 200 36,3 204,4 225,5 168 3831 1413 681 25,3

djrige Austritt stemperatür

217 951

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Der Druck "P^" in der obigen tabelle entspricht dem an der Stelle P- in Fig« 9 aufgezeichneten Druck und das Schmelzbad gleicht der bei 42d in Pig» 9 und 10 wiedergegebenen Art, Wie über Fig.- 9 erwähnt, liefern die verwendeten Aufbauelemente eine vorbestimmte Geometrie, Größe, Konfiguration oder ein vorbestimates Volumen für den Raum zwischen der Oberfläche zur Einschränkung und der Endwandoberfläche· Wiederum dient die vorbestimmte Geometrie dazu, vorausgewählte Austragscharakteristiken für das flüssige Material vorzusehen, das als Schmelzbad in dem betreffenden Raum gesammelt wurde. In diesem Beispiel führt die vorbestimmte Geometrie des Raumes zu reduzierten Austragsdrücken, zu einer verbesserten Qualität der zum Austrag gebrachten geschmolzenen Produkte ohne Vorhandensein von ungeschmolzenem Material und zu reduzierten Temperaturen für die ausgetragenen, vollständig geschmolzenen Produkte,

Die obige Beschreibung zeigt, daß die vorliegende Erfindung neue Verfahren und neue Verarbeitungseinrichtungen verkörpert, die zu verbesserten Schmelzwirkungsgraden, zu einer verbesserten Steuerung der Verarbeitungsparameter und desgleichen zu einer verbesserten Qualität der geschmolzenen Erzeugnisse beitragen· Verfahren und Verarbeitungseinrichtung sind im besonderen an die Verarbeitung von pulverförmigen Plastoder Polymermaterialien angepaßt, da relativ breite Kanäle verwendet werden« Zum Beispiel v/ird ein Abstand zwischen gegenüberliegenden Wänden von etwa 19,05 non bis etwa 38,10 mm verwendet und die Wände werden mit relativ hohen Drehzahlen in Umdrehung versetzt (zwischen etwa 50 U/min bis etwa 300 U/min), Diese Kombination aus breiten Kanälen und hohen Drehzahlen gewährleistet einen besonders wirkungsvollen Schmelzmechanismus, wobei das ge.schmolzene flüssige Material mit dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material vermischt

217

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wird und sich das Gemisch unter der Einwirkung einer kontinuierlichen Deformation und Scherung befindet« Demzufolge kann mehr mechanische Energie in Wärme umgewandelt und die Schmelzgeschwindigkeit heraufgesetzt werden und die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit einer Steuerung der Temperatur und des Austragsdruckes des geschmolzenen Materials. Die vorliegende Erfindung verkörpert somit auf diesem Gebiet der Technik neue und brauchbare Verfahren sowie Verarbeitungseinrichtungen· Es handelt sich dabei um besonders wünschenswert und unerwartet verbesserte Leistungscharakteristiken gegenüber den Verfahren und Verarbeitungseinrichtungen, die auf diesem Gebiet der Technik zu der Zeit bekannt gewesen sind, als die vorliegende Erfindung gemacht wurde.

Claims (11)

1. -3b- 21 .7

   11.7.1980 56.757/11

   Erfindungsanspruch

   * Verarbeitungseinrichtung zur Verflüssigung von pulverförmigem Material, bestehend aus einem drehbaren Teil, das wenigstens einen Verarbeitungskanal aufweist, und aus einem stationären Teil, das eine koaxiale Oberfläche in Zusammenwirkung mit dem Verarbeitungskanal enthält, wobei diese beiden Konstruktionselemente einem geschlossenen ringförmigen Verarbeitungsdurchgang bilden, das stationäre Teil über einen mit dem Teil verbundenen Eingang für das Zuführen des pulverförmigen Materials zu dem Durchgang sowie über einen Ausgang in räumlich getrennter Anordnung von dem Eingang zum Austrag des Materials aus dem Durchgang verfügt und in der Nähe des Ausganges des Verarbeitungsdurchganges sich ein Konstruktionselement unter Bildung einer abschließenden Y/andob er fläche befindet, wo sich das flüssige Material sammelt und ein weiteres Konstruktionselement, welches in Verbindung mit dem Verarbeitungsdurchgang eine Oberfläche zur Einschränkung der Bewegung der Hauptmenge des pulverförmigen Materials bildet ₉ in dem Durchgang in der Weise positioniert ist, daß ein Raum für das flüssige Material hinter dem Element gebildet wird, das die die Bewegung hemmende Oberfläche darstellt, um ein Schmelzbad zu sammeln, dessen Flüssigkeit wenigstens eine ausreichende Fläche der inneren Oberflächen des Verarbeitungskanals befeuchtet, um einen entsprechenden Austragsdruck zu erzeugen, wobei während des Umlaufes des drehbaren Teils eine relative Bewegung zwischen dem zurückgehaltenen pulverförmigen Material in dem Verarbeitungsdurchgang und den umlaufenden inneren Wandoberflachen des Verarbeitungskanals vorhanden ist, die Hauptmenge des ungesclimoIzenen pulverförmigen Materials in dem Durchgang zurückgehalten wird, aber durch die

   21 7 95 1.

   3?
   -X- 11.7.1980

   56 757/11

   umlaufenden inneren Oberflächen flüssiges Material in Berührung mit den inneren Oberflächen in Richtung auf die Oberfläche der abschließenden Wandoberfläche gefördert wird, wo es als Schmelzbad zum Zwecke einer gesteuerten Verarbeitung und/oder eines gelenkten Austrages gesammelt wird, gekennzeichnet dadurch, daß entweder das Konstruktionselement (38), das die einschränkende Oberfläche bildet (40), oder das Konstruktionselement (32), das die abschließende Wandoberfläche (34) bildet, einen Querschnitt (52, 56, 57» 60) aufweist, der sich gegen das andere Element erstreckt und dabei einen vorbestimmten Teil des genannten Raumes einnimmt, um einen !Flüssigkeitsraum (42, 46) vorbestimmter Geometrie zu bilden, derart, daß vorausgewählte Austragsdruckcharakteristiken für das flüssige Material, welches in dem Flüssigkeitsraum (42) gesammelt ist, auftreten·

   Verarbeitungseinrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem drehbaren Teil um einen Rotor (10) mit einer zylindrischen Rotationsoberfläche. (20) koaxial mit dem Rotor handelt, wobei wenigstens ein Verarbeitungskanal (22) mit gegenüberliegenden Wänden (24) vorgesehen ist, die sich von der Zylinderoberfläche (20) nach innen erstrecken, und daß das drehbare Teil (10) an den stationären Teil (16) das eine innere koaxiale Oberfläche (26) aufweist, um mit dem Kanal (22) einen geschlossenen ringförmigen Verarbeitungsdurchgang zu bilden, angepaßt ist·

   Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß diese Einrichtung über Heizelemente verfügt, um das pulverförmige Material in dem .Verarbeitungsdurchgang zu schmelzen·

   „ ²¹⁷

   -S- 11.7.1980

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   4* Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß Konstruktionselement (36, 37) vorgesehen sind, um den Austrag des flüssigen Materials aus dem Ausgang zu steuern, derart, daß ein gewünschter Umfang der Verarbeitung gewährleistet wird·

   5» Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Zwischenraum derart ausgewählt wird, daß vorausgewählte Scher- und Druckbedingungen auf das flüssige Material einwirken, das hinter die Konstruktionselemente (38) die die einschränkende Oberfläche bilden, befördert wird.
2. 6. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Zwischenraum zwischen etwa 0,76 mm bis etwa 3»175 mm liegt·

   7· Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, ge-, kennzeichnet dadurch, daß die Seitenoberflächen des Konstruktionselementes (38), welches die einschränkende Oberfläche bildet (40), in der llähe der Seitenwände (24) über Mittel einschließlich eines Unterschnittes (44) zum Mischen der Flüssigkeit verfügen, wenn die Flüssigkeit hinter das genannte Element (38) befördert wird.
3. 8. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Konstruktionselement (32), welches die Oberfläche der Endfläche (34) bildet, derart angepaßt ist, daß wenigstens eine begrenzte Menge des flüssigen Materials zum Zwecke eines Vermischens mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material durchgelassen wird und den Durchgang nochmals durchläuft·

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4. 9. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß diese Einrichtung über Mittel (60) verfügt, die zwischen dem Eingang und dem Element (38) das die einschränkende Oberfläche (40) bildet, angeordnet sind, derart, daß ein Teil des flüssigen Materials von den Wänden (24) zwecks Vermischens des flüssigen Materials mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material abgenommen wird.
5. 10. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß diese Einrichtung über Mittel (57) verfügt, die eine Ansammlung eines Teiles des flüssigen Materials an der Vorderkante der einschränkenden Oberfläche (40) verursachen, so daß das angesammelte flüssige Material mit dem zurückgebliebenen pulverförmi-Material vermischt werden kann.

   11» Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, ge kennzeichnet dadurch, daß ein Abkratzzwischenraum zwischen einer der Seitenoberflächen des Konstruktionselementes (38), welche die einschränkende Oberfläche (40) bildet, und der benachbarten Seitenwand (24) vorgesehen ist, so daß das flüssige Material an der einschränkenden Oberfläche (40) gesammelt und mit pulverförmigen Material vermischt werden kann·

   12· Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten'1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Konstruktionselemente (32), die die Endfläche (34) und die einschränkende Oberfläche (38; 40) bilden, jeweils über Querschnitte verfügen (56» 57)^- die sich gegeneinander erstrecken und einen vorbestimmten Teil des genannten Raumes einnehmen, um einen zusammenhängenden Raum (42) vorbestimm

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   ter Geometrie zubilden, derart, daß vorausgewählte Austragsdruckcliarakteristiken für das flüssige Material, welches in dem besagten zusammenhängenden Raum (42) gesammelt ist erreicht werden«

   13· Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die einschränkende Oberfläche (40) und die Oberfläche der abschließenden Wand (34) untereinander verbunden sind und der Verbindungsquerschnitt (52) einen vorbestimmten Teil des Raumes zwischen den Oberflächen einnimmt, um einen zusammenhängenden Raum (42) vorbestimmter Geometrie zubilden, der dafür vorgesehen ist, vorausgewählte Austragsdruckcharakteristiken für das flüssige Material zu bilden, welches in dem zusammenhängenden Raum (42) gesammelt ist·

   14· Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 öder 2, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein Teil der Breite des Kanals zwischen den ineren Oberflächen der genannten gegenüberliegenden Seitenwänden (24) zwischen etwa 19»5 mm und etwa 38,1 mm liegt und die Verarbeitungseinrichtung über Mittel verfügt, um die genannten Wände bei einer Drehzahl von etwa 50 U/min bis etwa 300 U/min in Umlauf zu versetzen«
6. 15. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die eins diränkende Oberfläche (40) von der Endfläche (34) räumlich getrennt angeordnet ist und die einschränkende Oberfläche (40) der Endfläche (34) näher ist als dem Eingang (28),

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7. 16. Verarbeitungseinrichtung gemäß den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die einschränkende Oberfläche (40) von der Endfläche (34) räumlich getrennt angeordnet ist, so daß der Winkel zwischen diesen Oberflächen zwischen etwa 10° und etwa 90° liegt.
8. 17. .Verarbeitungseinrichtung gemäß Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der zwischen den Oberflächen (40, 34) gebildete Winkel zwischen etwa 15°und etwa 30° liegt.
9. 18. Verfahren zur Verflüssigung von pulverförmigen Materialien aus Plasten oder Polymeren, die im Verlauf der Verarbeitung flüssig werden, gekennzeichnet durch die folgenden Bearbeitungsstufen:

   a) Einführung des pulverförmigen Materials an einer Zuführungsstelle in einen ringförmigen Verarbeitungsdurchgang, bestehend aus einem Verarbeitungskanal mit gegenüberliegenden Wänden, und einer koaxialen stationären Oberfläche, die derart mit dem Kanal zusammenwirkt, daß das Material in dem Durchgang gehalten wird.

   b) Vorsehen einer Endfläche zum Sammeln des flüssigen Materials in einer Anordnung in der Uähe einer AustragssteXle in räumlicher Trennung von der Zuführungsstelle in einem größeren Abstand auf dem Umfang des Durchganges;

   c) Anordnung eines Konstruktionselementes in dem Durchgang das eine Oberfläche in räumlich getrennter Anordnung von der Endfläche bildet und in der Lage ist, jede wesentliche Bewegung des Hauptteiles des pulverförmigen Materials, welches dem Durchgang zugeführt

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   wurde, zu verhindern, und einen Zwischenraum zwischen seinen Seiten und- den Innenwandflächen des Kanals aufweist, wobei das Element zur Bildung der einschränkenden Oberfläche in dem Durchgang derart angeordnet ist, daß einen Raum für das flüssige Material zwischen der einschränkenden Oberfläche und der Endfläche verbleibt, der zum Sammeln des flüssigen Materials dient, welches wenigstens eine ausreichende Fläche der Innenwandflächen des Kanals benetzen und an ihr haften kann, sofern eine Drehung erfolgt, um einen Austragsaruck zu erzeugen;

   d) Drehung des Kanals in einer Richtung von der Zuführungsstelle zu der Austragsstelle zur Erzeugung einer relativen Bewegung zwischen dem Material, welches an den umlaufenden Wänden haftet, und dem Hauptteil des pulverfö'rniigen Materials, welches durch die das pulverförmige Material zurückhaltende Oberfläche gehemmt wird;

   e) Beförderung von flüssigen Teilen des Materials in Berührung mit den umlaufenden Wänden durch den Zwischenraum in Richtung der Endfläche und

   f) Sammeln des beförderten flüssigen Materials in zu einem Schmelzbad einer in einem Raum vor der Endfläche, Menge zum Zwecke der gesteuerten Verarbeitung und/oder des Austrags»

   19o Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, vorausgewählte Druck- oder Scherbedingungen auf das flüssige Material zur Einwirkung zu bringen, wenn das Material durch • den Zwischenraum zu der Endfläche transportiert wird·

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   20» Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, einen Teil des flüssigen Materials hinter die Austragesteile zu befördern und das flüssige Material mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen Material zu vermischen·

   21* Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, einen ' Teil des flüssigen Materials zu der einschränkenden Oberfläche zu befördern und einen Teil des flüssigen Materials mit dem zurückgebliebenen pulverförmigen ,Material an der einschränkenden Oberfläche zu vermischen.
10. 22. Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, einen Teil des flüssigen Materials, welches vom Eingang zu der einschränkenden Oberfläche befördert wurde, mit dem pulverförmigen Material zu vermischen, welches zwischen dem Eingang und der einschränkenden Oberfläche zurückgeblieben ist.

    23· Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, das pulverförmige Material in dem Durchgang zu erhitzen, um es zum Schmelzen zu bringen.
11. 24. Verfahren gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, den Austrag des flüssigen Materials aus dem Ausgang zu steuern, um einen, gewünschten Umfang der Verarbeitung zu gewährleisten.

    Hierzu...4: Sehen Zeichnungen