DD150174A5

DD150174A5 - Verarbeitungseinrichtung mit ausrichtungs-und einstellelement fuer viskose oder pulverfoermige materialien

Info

Publication number: DD150174A5
Application number: DD79217959A
Authority: DD
Inventors: Peter Hold; Zehev Tadmor; Lefteris N Valsamis
Original assignee: Usm Corp
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-08-19
Also published as: GB2041283A; JPS6333446B2; CA1141134A; IT1126620B; GB2041283B; US4255059A; DE2951210A1; JPS5584643A; FR2444499B3; FR2444499A1; DE2951210C2; IT7928235A0

Abstract

Die aus einem drehbaren Schaft mit wenigstens einem Verarbeitungskanal u. einem stationaeren Zylinder, die im Zusammenwirken eine geschlossene Prozeszkammer bilden, bestehende Verarbeitungseinrichtung dient insbesondere der Verarbeitung von viskosem oder pulverfoermigem Plastmaterial. In der Prozeszkammer ist mindestens ein das Plastmaterial mischendes, verteilendes oder seine Bewegung verzoegerndes Verarbeitungselement angeordnet. Ziel der Erfindung ist die kostensparende, einfache Konstruktion und Herstellung der Verarbeitungseinrichtung, ihre grosze Einsatzbreite, hohe Verarbeitungsqualitaet und groszer Wirkungsgrad. Aufgabe der Erfindung ist der Nachweis von Ausrichtungs- und Einstellelementen mit zwischen den Seitenwaenden der umlaufenden Verarbeitungskanaele einfach justierbaren Verarbeitungselementen. Erfindungsgemaesz ist in der Prozeszkammer ein mit der Moeglichkeit selbstzentrierender Bewegung zwischen den umlaufenden Seitenwaenden von einem starren Halterungsteil ueber flexible Verbindungselemente gehaltenes, axial "schwimmendes" Teil angeordnet. Die hydrodynamische Wirkung des zwischen ihm und den Seitenwaenden hindurchtretenden Plastmaterials zentriert das schwimmende Teil, welches bestimmte Verarbeitungsfunktionen an dem Plastmaterial erfuellt.

Description

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AP B 29 G/ 217 959

Verarbe it urigs einrichtung mit Aus rieht ungs- und Einstellelement für viskose oder pulverförmige Materialien

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verbesserte umlaufende Verarbeitungsanlagen zum Verarbeiten von viskosen oder pulverförmiger!. Materialien, insbesondere von viskosen oder pulverförmiger. Plast- oder Polymermaterialien.

Charakteristik der- bekannten technischen Lösungen

Die wesentlichen Elemente einer auf diesem Gebiet der Technik bekannten grundlegenden einzelnen Verarbeitungseinrichtung umfassen einen drehbaren Schaft mit -wenigstens einem Verarbeitungskanal und einen stationären Zylinder mit einer koaxialen Oberfläche, die in Zusammenvjirkung mit dem Verarbeitungskanal eine geschlossene Prozeßkammer bildet. Der stationäre Zylinder verfügt über eine Eingangsöffnung zur Zuführung des Materials zu der Prozeßkammer zur Verarbeitung sowie einen Ausgang in räumlich getrennter Anordnung von der Eingangsöffnung in einem größeren peripheren Abstand um die Proseßkammer herum, um das'verarbeitete Material aus der Prozeßkaiamer zum Austrag zu bringen. Ein Konstruktionselement ist mit seiner Stirnwand zur Materialaufnähme mit dem stationären Zylinder verbunden und befindet sich in der Prozeßkammor in der Nähe des Ausganges, um die Bov/egung des Materials zu behindern oder einzuschränken, das der Prozeßkaramer zugeführt viird, und mit den umlaufenden Seitenwänden des Verarbeitungskanals zusammenzuwirken, um eine relative Bewegung zwischen dera Material und den in Umlauf versetzten Seitenwänden des Verarbeitungskanals in Richtung Ausgang zu erzeugoiic Diese charakteristische Zusammenwirkung bietet die Möglichkeit, daß nur das flüssige Material in Berührung mit don umlaufenden Seitenviänden des Verarbeitungskanals in

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Vorn art s richtung zu der Stirnwand zum Zwecke der kontrollierten Sammlung und Verarbeitung und des kontrollierten Austrages transportiert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung der bekannten Verarbeitungsanlage sind die wesentlichen Elemente ciex Verarbeitungseinrichtung In der Weise gestaltet, daß das den drehbaren Kanal bildende Siement so ausgebildet wird, in einem stationären Gehäuse oder in einer stationären Kammer (dem stationären Zylinder) umzulaufen« Der Verarbeitungskanal (und vorzugsvjelse eine Vielzahl von Verarbeitungskanälen) ist (sind) in der zylindrischen Oberfläche eines rotierenden Schaftes ausgebildet, wobei jeder Verarbeitungskanal gegenüberliegende Seitenwände aufweist, die sich von der Schaftfläche aus nach innen erstrecken. Das beschriebene Gehäuse oder die beschriebene Kammer verfügt über eine innere zylindrische Oberfläche als zusammenwirkende koaxiale Oberfläche, die zusammen mit dem ringförmigen Verarbeitungskanal (mit den ringförmigen Vorarbeitungskanälen) eine geschlossene Prozeßkanmer (geschlossene Prozeßkammern) bildet.

Diese Vorarbeit ungs anlage η und Verfahren werden als nützlich und brauchbar beschrieben für die Förderung von festem, schmelzendem oder erweichendem Plast- oder Polymermaterial, für die Beförderung, zum Pumpen oder zum Druckerzeugen von viskosem flüssigem Material, für das Mischen, Vermengen, Dispergieren und Homogenisieren von Material und für das Entfernen von flüchtigen Bestandteilen und/oder für das Auelösen von molekularen oder mikroskopischen oder makroskopischen Strukturänderungen durch chemische EeaktIonen, wie etwa durch Polymerisation,

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Όθβ weiteren sind Verfahren und Verarbeitungseinrichtungen bekannt, d'ie Prozeßkammern aufweisen, die mit Mischvorrichtungen versehen sind, die sich teilweise in die VerarbeitungskanälG hinein erstrecken und dabei zwischen der Eingangsöffnung und dem Ausgang der Prozeßkammör positioniert sxnde Ein besonders nützliches Mischelement stellt ein teilv?eises Staubrett dar, durch welches ein von Material freier Raum auf seiner hinteren Fläche hervorgerufen iaird, z. B. ist die Fläche des Mischelementes gemeint, die dem Ausgang am nächsten liegt. Bine Öffnung kann mit dem von Material freien Raum verbunden vjerden, um die Möglichkeit zu bieten, daß irgendwelche verflüchtigten Materialien entweichen können, oder die Öffnung kann als Eingangsöffnung verwendet werden, um Materialien in den von Material freien Raum einzuführen.

Verbesserte Vex^%arbe it ungseinricht ungen und Verfahren, die iia besonderen zum Entfernen von flüchtigen Bestandteilen aus flüssigen Materialien verwendet werden können, beinhalten eine Prozeßkammer zum Entfernen der flüchtigen Bestandteile, gebildet durch ein drehbares und ein stationäres Konstruktionselement* Das drehbare Element, der Schaft, enthält vienigstens einen der Entfernung von flüchtigen Bestandteilen dienenden Verarbeitungskanal, -während das stationär« Element, der Zylinder, eine koaxiale Oberfläche in einer Zusammen;? irkung mit dem Ve rarbe it ungskanal ergibt, um die geschlossene, <ier Entfernung von flüchtigen Bestandteilen dienende Prozeßkammer zu bilden. Das stationäre Element verfügt ebenfalls über eine Eingangsöffnung und einen Ausgang für die Prozeßkammer, um einen Materialeintrag

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in die Prozeßkammer ermöglichen und das flüssige Material aus der Prozeßkammer zum Austrag zu bringen. Ebenfalls befindet sich ein Block in Verbindung mit dem stationären Zylinder in der Prozeßkammer in.der Nähe des Ausganges, um eine Stirnwand zur Aufnahme bzw«, Sammlung des flüssigen Materials zu bilden.

Eine besonders väirkuiig3 volle Entfernung von flüchtigen Bestandteilen wird in der Weise erzielt, indem dem stationären Element ein Flüssigkeitsverteiler zugeordnet und zwischen der EingangsÖffnung und dem Ausgang positioniert vürd« Dieser Flüssigkeitsverteiler erstreckt sich im wesentlichen in den Verarbeitungskanal zum Entfernen der flüchtigen Bestandteile hinein. Die Form des Flüssigkeitsverteilers ist dabei derart beschaffen, das flüssige Material in Richtung auf die Seitenvjände des Verarbeitung3kanals zu verteilen und entsprechende Zwischenräume zwischen den Seiten des FlussigkeitsverteilerB .und den Seitenwänden des Veraroei« tungskanals vorzusehen. Wenn das drehbare Element in Umdrehung versetzt wird, kommt es zu einer Schlepp- oder iransportwirkung zwischen den umlaufenden Seitenwänden und dem flüssigen Material zwischen der Eingangsöffnung und dem Flüssigkeitsverteiler, so daß das flüssige Material auf di6 inneren Oberflächen der umlaufenden Seitenwände verteilt und durch den Zwischenraum als dünne Schichten und hinter den Flüssigkeitsverteiler mitgeführt wird, um dann an einer Stirnwand als Schmelzeansammlung oder Schmelzesumpf aufge- . fangen und durch den Ausgang zum Austrag gebracht zu werden. Weil das flüssige Material in Form von dünnen Schichten auf den umlaufenden Sgitenwandobe rf lachen verteilt wird, bildet sich ein mittlerer Raum der Prozeßkammer hinter dem Flüssig-

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ke its verteiler heraus, wo kein Material anzutreffen ist. Mit dem mittleren Raum ist eine öffnung verbunden, um Material in den inneren freien mittleren Raum einzuführen oder aas diesem Raum auszutragen« Daher besteht ein Verhältnis der wirksamen Oberfläche zu dem Volumen für eine Prozeßkammer zum Entfernen der flüchtigen Bestandteile, das in merklicher Weise den Gesamtübertragungsvjirkungsgrad des Materials (der Materialien) zu den oder von den dünnen Schichten des viskosen Materials verbessert, welches auf den umlaufenden Seitenwänden.verteilt ist und durch diese Seitenwände mitgeführt wird.

Die -weiter oben beschriebenen Prozeßkammern beinhalten wenigstens .Konstruktionselemente zur Gewährleistung einer relativen Belegung zwischen den drehbaren Kanalseitenwänden und der Hauptmenge des Materials in dem betreffenden Verarbeitungskanal und einer Stirnwand zur Sammlung des Materials« Die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit der grundlegenden Verarbeitungseinrichtung können jedoch in hohem MaBe erweitert werden, indem zusätzliche Elemente in den Prozeßkammern vorgesehen werden, die das zur Verarbeitung gelangende Material mischen, verteilen oder in seiner Bewegungsfreiheit verzögern können«, Bei jedem der weiter oben beschriebenen Verarbeitungselemente ist es meistens von V/ichtigkeit, daß das betreffende Konstruktionselement zwischen den Kanalseitenwänden der Prozeßkammer zentriert wird. Andernfalls kann eine Richtungsabweichung den Wirkungsgrad der zugeordneten Funktion des Konstruktionseleraentes mit der die Oberfläche bildenden Konfiguration in nachteiliger Weise verschlechtern oder affizieren. Diese wünschenswerte Ausrichtung und Ajiialität kann zu komplizierten und kosten-

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spieligen Kerstellungsproblemen führen, im besonderen in Prozeßkamraern von umlaufenden Verarbeitungsanlagen mit relativ schmalen Breiten zwischen den Kanalwänden und ganz speziell in umlaufenden Verarbeitungsanlagen mit einer Vielzahl von schmalen Prozeßkammern, Die vorliegende Erfindung ist auf'dieses Problem einer Justierung bzw, Axialität ausgerichtet und ergibt eine neue, relativ einfache und besonders Wirksame Lösung dieses Problems«

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht,in der Schaffung einer Verarbe it ungse inricht ung für viskose oder pulverförmige Materialien, die einerseits hinsichtlich ihrer Konstruktion und Herstellung relativ einfach und damit kostensparend und andererseits in .einem breiten Spektrum einsatzfähig, die Verarbeitungsqualität der Materialien steigert und den Wirkungsgrad erhöht.

Darlegung des Wesens, der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, besteht darin, in einer Verarbeitungseinrichtung für vikose oder pulverförmige Materialien, bestehend aus einem drehbaren Schaft, welcher wenigstens einen ringförmigen Verarbeitungskanal aufweist, und aus einem stationären Zylinder, welcher über eine koaxiale Oberfläche in Zusammenwirkung mit dem Verarbeitungskanal verfügt, um auf diese Weise mit dem Verarbeitungskanal eine geschlossene Prozeßkammer zu bilden, entsprechend gestaltete Ausrichtungs- und Einste11-eieraonte mit zwischen den Seitenwänden der umlaufenden

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Verarbeitungskanäle einfach zentrierbaren Verarbeitungselementen vorzusehen*

Das Merkmal der Erfindung, durch die die vorstehend genannte technische Aufgabe gelöst wird, besteht darin, daß bei einer Verarbeitungseinrichtung für viskose oder pulverförmige Materialien, bestehend aus einem drehbaren Schaft, welcher wenigstens einen ringförmigen Verarbeitungskanal aufweist, und aus einem stationären Zylinder, welcher über eine koaxiale Oberfläche in Zusarnmenwirkung mit dem Verarbeitungskanal verfügt, um auf diese V/eise mit dem Verarbeitungskanal eine geschlossene Prozeßkammer zu bilden, wobei der besagte stationäre Zylinder eine Eingangsöffnung aufweist, um das Material der Prozeßkammer zuzuführen, und einen Ausgang in räumlich getrennter Anordnung von dem Eingang in einem größeren peripheren Abstand zum Austragen des Materials aus der Prozeßkammer, wenigstens ein nichtdrehbares, wenigstens teilweise die Bewegung des Materials durch die umlaufenden Seitenwände der Prozeßkammer in Richtung des Ausganges behinderndes schwimmendes Teil in der Prozeßkammer positioniert ist. Das schwimmende Teil wird, mit der Möglichkeit selbstzentrierender Bewegung zwischen den Seiten-Y/änden in der Prozeßkammer j von flexiblen Verbind ungs element θ η gehalten* Es behindert wenigstens teilweise die Beförderung des Materials durch die umlaufenden Seitenwände in Richtung des Ausganges,

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das schwimmende Teil eine mit den umlaufenden Seitenwänden in der Prozcßkammer in Wirkverbindung stehende, eine relative Bewegung zwischen den Soitenwändon und dem Material ermöglichende Oberfläche aufweist.

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Auch darin ist ein Merkmal der Erfindung zu sehen, daß das Zwischenräume zwischen seiner Oberfläche an seinen entgegengesetzten Seiten und den Seitenwänden freilassende schwimmende Teil schmaler ist als die Prozeßkammer* Es wird in der Prozeßkammer durch hydrodynamische Wirkung infolge Durchganges des Materials durch die Zwischenräume in Richtung Ausgang, bedingt durch den Umlauf der Seitenwände, zentriert.

Erfindungsgemaß ist weiterhin ein von Material freier, mittlerer Baum längs eines Teiles der Prozeßkammer in Richtung Ausgang vorgesehen.

Die Erfindung umfaßt gleichfalls das Merkmal, daß wenigstens ein Ausrichtungs- und Einstellelement in dem Verarbeitungskanal positioniert ist. Ss.besteht aus einem starren Halte-' rung3teilj welches sich von der Oberfläche in die Prozeßkammer erstreckt, einem axial zentrierten schwimmenden Teil und einem flexiblen Verbindungselement, welches beide verbindete Die axiale Zentrierung des schwimmenden Teiles in der Prozeßkammexverfolgt infolge der hydrodynamischen Wirkung des zwischen seinen entgegengesetzten Oberflächen und den umlaufenden Seitenwänden hindurchbevjogten Materials.

Gleichfalls als Erfindungsmerkmal ist anzusehen, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil eine Gestalt aufweist, die das flüssige Material längs der in Umlauf befindlichen Seitenwände verteilt und einen von Material freien mittleren Raum längs eines Teils der Prozeßkamnor- in Richtung Ausgang oder Übertragungkanal entstehen läßt_o

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil eine die wesentliche Bewegung des pulverförmiger! Materials in der Prozeßkammer einschränkende Gestalt besitzt und dadurch lediglich flüssiges Material durch die.umlaufenden Seitenwände an sich vorbe!transportieren läßt«

Auch darin besteht ein Merkmal der Erfindung, daß am Ausgang oder am Übertragungskanal ein den Abschluß der Prozeßkammer bildender Block angeordnet ist, dessen Stirnwand das verarbeitete Material von den Seitenwänden in der Prozeßkaminer abstreift und zum Austrag aus ihr sammelt.

Darüber hinaus umfaßt die Erfindung ein Merkmal, welches darin besteht, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil am Ausgang oder am Übertragungskanal positioniert ist, mit seiner Oberfläche den Abschluß der Prozeßkammer bildet, das Material von den Seitenwänden abstreift und zum Austrag aus der Prozeßkammer sammelte

Gleichfalls zu den Merkmalen der Erfindung ist zu rechnen, daß ein Ausrichtungs- und Einstellelement einer Verarbeitungsoberfläche in Form eines Verarbeitungselementes in einer Prozeßkammer einer Verarbeitungseinrichtung für viskose oder pulverförmig^ Materialien sich aus einem Grund-r element mit oberen und unteren Oberflächen, angepaßt zur Anbringung an dem stationären Zylinder der umlaufenden Verarbeitungseinrichtung, und aus wenigstens einem massiven, starren Haltorungsteil zusammensetzt, welches in der unteren Oberfläche des Grundelementes gehalten wird und sich von dort aus in den Prozeßkanal erstreckt. Das starre Halterungs-

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teil ist mit dem eine Verarbeitungsoberfläche bildenden schwimmenden Teil flexibel verbunden.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung stellt das massive, starre Halterungsteil ebenfalls eine Verarbeitungsoberfläche dar.

Als Erfindungsmerkmal ist ebenfalls anzusehen, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es eine die Belegung des Materials in der Prozeßkammer blockierende Oberfläche besitzt.

Zu den erfindungsgemäßeη Merkmalen zählt, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es eine Flussigkeitsverteilungsoberflache besitzt, Vielehe das flüssige Material an den Seitenv;änden in der Prozeßkamraer verteilt und einen Zwischenraum zwischen den seitlichen Oberflächen des schwimmenden Teiles und den Seitenwänden in der Prozeßkammer beläßt. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es die Bewegung des pulverförmigen Materials, das der Prozeßkammer zugeführt wird, durch seine Oberfläche einschränkt und lediglich flüssiges Material infolge der von den Seitenwänden erzeugten Bewegung.am schwimmenden Teil passieren läßt»

Auch darin wird ein Merkmal der Erfindung gesehen, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil in die Prozeßkammer abschließender, das verarbeitete Material von den Seitenwänden abstreifender und zum Austrag aus der Prozcßkammer sammelnder Weise geformt und dimensioniert ist.

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Die Erfindung umfaßt gleichfalls das Merkmal, nach welchem mehr als ein massives, starres Halterungsteil unter flexibler Verbindung mit einem der die Verarbeitungsoberfläche bildenden schwimmenden Teile an dem Grundelement angebracht ist. Die flexibel verbundenen, Verarbeitungsoberflächen bildenden schwimmenden Teile sind untereinander in bestimmtem Abstand räumlich angeordnet, so daß jedes flexibel verbundene, eine Verarbeitungsoberfläche bildende schwimmende Teil in gesondert ausgewählten Proäeßkammern positioniert werden kann·

Schließlich besteht ein Merkmal der Erfindung noch darin, daß· das massive, starre Haiterungsteil oder der Block in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß seine Stirnband das verarbeitete Material von den Seitenviänden abstreift und zum Austrag aus der Prozeßkammer sammelt.

Die näher erläuterte Erfindung verkörpert auf diesem Gebiet der Technik neue, verbesserte Konstruktionselemente zum Ausrichten von Verarbeitungselementen in verschiedenen. Lagen in Prozeßkammern der bereits beschriebenen Arten* In ihrer einfachsten Form umfassen die Ausrichtungs- und Einstellelemente ein nicht' umlauffähiges Element in einer bestimmten Lage in dem Verarbeitungskanal und von einer solchen Gestalt, daß wenigstens teilweise eine Beeinflussung des Materialflusses in der Prozeßkammer erfolgt. Das Profilelement ist konstruktiv in der Weise ausgebildet, um bestimmte Verarbeitungsfunktionen an dem Material in der Prozeßkammer zu bewirken, vaie etv;a Blockieren, Sammeln, Mischen, Verteilen, Einschränken in seiner BevJOgungsfrei-

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heit usvii.. Das Konstruktionselement läuft dabei nicht in der Prozeßkainmer um, sondern statt dessen erfolgt eine flexible Anbringung derart, daß es axial in der betreffenden Prozeßkammer "schwimmt". Dementsprechend verhält sich das schwimmende Teil in dem Verarbeitungskanal durch hydrodynamische Wirkung selbstzentrierend* Diese hydrodynamische Wirkung wird durch Materialdurchgänge zwischen gegenüberliegenden Seiten des schwimmenden Teiles und den Seitenviänden des Verarbeitungskanals hervorgerufen.

In ihrer bevorzugten geometrischen Form beinhalten die neuen Ausrichtungs- und Einstellelemente ein Grundelement, das der stationären koaxialen Oberfläche entsprechen kann, oder ein Element, das zur Anbringung an dem Gehäuse angepaßt wird, das die koaxiale Oberfläche darstellt« Durch das Grundelement sicher gehalten und an diesem fest angebracht, befindet sich ein im wesentlichen erstes starres Halterungsteil, welches sich in die Prozeßkammer hinein erstreckt. Das zweite schwimmende Teil wird flexibel durch das starre Haiterungsteil gehalten und unterstützt, so daß das zweite schwimmende Teil in der Prozeßkainmer "schwimmen" kann. Diese schwimmende oder flexible Beziehung zwischen dem zweiten Konstruktionselement, dem schwimmenden Teil und der PxOzeßkainmer, bietet die Möglichkeit, daß das schwimmende Teil in dem Verarbeitungskanal zentriert werden kann, ohne . dabei eine exakte und kostspielige Herstellung zu erfordern. Wenigstens das flexibel verbundene schwimmende Teil der bevorzugten Ausrichtungs- und Einstellelemente gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine solche Form und Gestalt auf·, auf den Materialfluß in der Proseßkammer beeinträchtigend einzuwirken, um.eine wünschenswerte Verarbeitung3~ funktion zu bewirken.

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Aus füh rungs beispiel

Nachstehend.soll die Erfindung an Beispielen näher erläutert werden« In der zugehörigen Zeichnung stellen dar:

Fig. 1: die Seitenansicht eines Ausrichtungs- und Binstellelementes gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ringförmigen Prozeßkammer;

Fig« 2: den Schnitt 2-2 des Ausrichtungs- und Einstellelementes nach Fig. 1;

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Fig. 3i <3ie Seitenansicht ,ähnlich Fig« 1 unter Wiedergabe eines alternativen Ausrichtungs- und Einstellelementes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4: den Schnitt 4-4 des Ausrichtungs- und Einstellelementes nach Fig. 3;

Fig* 5ί den Schnitt 5-5 einer erfindungsgemäßen Prozeßkaminer. zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile nach Figo ^zl- in vexxDinfachter Darstellung veranschaulichend die Funktionsvjeise der vorliegenden Erfindung und der Bewegung des Materials durch eine Prozeßkammer;

Fig. 6: eine Abwicklung der in Fig. 5 viiedergegebenen Prozeßkammer längs eines ausgewählten Radius und unter Veranschaulichung der Bewegung des Materials innerhalb der Prozeßkammer;

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Fig, 7ί eine Schnittdarstellung längs der Rotationsachse einer Vielzahl von untereinander verbundenen Prozeßkammern zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile, wobei jede einzelne Prozeßkammer derjenigen gemäß Fig. 5 ähnelt;

Fig. 8: eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschau-• lichung eines einfachen Strömungsbildes des verarbeiteten Materials in einer Vielzahl von Prozeßkammern zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile, wobei die Anordnung der Prozoßkammern gleich der Darstellung in Fig· 7 ist;

Fig. 9: den Schnitt 9-9 nach Fig. 7 unter Veranschaulichung der Bewegung des Materials durch eine Prozeßkamrner;

Pig,10: den Schnitt 10-10 nach Fig. 7 unter Veranschaulichung der Bewegung des Materials durch eine Prozeßkammer;

Fig. 11, 13 und A5i vereinfachte Seitenansichten im Schnitt

alternativer Ausführungen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12, 14 und 16: vereinfachte Draufsichten im Schnitt

alternativer Ausführungen der vorliegenden Erfindung;

Fig* 17:Qine vereinfachte teilweise Draufsicht alternativer Ausführungen dor Erfindung«

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In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4.neue Ausrichtungs- und Einstellelemente veranschaulicht. Die Fig. 1 und 2 geben das Ausrichtungs- und Einstellelement in seiner einfachsten Form wieder, während die Fig, 3 und 4 eine Anordnung veranschaulichen, die zu einer bevorzugten Ausführung gehört«

Wie in den Fig« 1 und 2 dargestellt, besteht das Ausrichtungs- und EinstelieIgment gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem schwimmenden Teil 105 zur Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Materials und einem flexiblen Verbindungselement 104 in Form eines relativ dünnen, aber flexiblen Teiles, welches gleichzeitig der Verbindung des schwimmenden Teiles 105 mit dem stationären Zylinder 14 dient. Die Flexibilität des flexiblen Verbindungselementes 104 v/ird in der Weise gewählt, daß das Teil 105 "schwimmen" kann oder sich selbsteinstellend verhält. Dies bezieht sich auf die Prozeßkammer 30, Durch eine hydrodynamische 7/irkung des Materials während dessen Bewegung in Richtung auf die Oberfläche 106 des schwimmenden Teiles 105 und an den den Seiten des schwimmenden Teiles 105 gegenüberliegenden Seiten vorbei kann das besagte Ausrichtungs- und Einstelleleraent gemäß der vorliegenden Erfindung in der Prozeßkammer 30 zentriert werden« Die Oberfläche 106 weist dabei eine geeignete Form und Gestalt auf, um eine \ninsc hens vierte Verarbeitungsfunktion für das in der Prozoßkammer 30 verarbeitete Material zu ergeben, viie etwa ein Blockieren und Auffangen des Materials, ein Verteilen des Materials, ein Vermischen des Materials, eine Einsehränkung der Bewegungsfreiheit des Materials usw.

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Die vorzugsweise]! Ausrichtungs- und Binstellungselemente gemäß den Fig, 3 und 4 beinhalten ein Grundelement 101, das einen Teil der Oberfläche 24 des stationären Zylinders 14 bilden kann» Vorzugsweise wird jedoch das Grundelement 101 zur Anbringung an dem Zylinder 14 angepaßt. Ein erstes starres Hai te rungs teil 102 ist fest an dem Grundelement 101 angebracht und wird durch dieses Grundelement 101 geführt und erstreckt sich von der Oberfläche 103 in die Prozeßkamraer 30 hinein. Sin flexibles Verbindungselement 115 bzw» flexible Verbindungselemente 115 verbindet bzw. verbinden ein zweites schwimmendes Teil 116 mit dem ersten starren Halterungsteil 102« Das zweite schwimmende Teil 116 erstreckt sich ebenfalls in die Prozeßkammer 30 hinein, ist aber nicht direkt mit dem Grundelerasnt 101 verbunden. Statt dessen bietet das flexible Verbindungselement 115 bzw. bieten flexible Verbindungselemente 115 die Möglichkeit, daß der zweite schwimmende Teil 116 in der Prozeßkammer 30 "schwimmen" kann, und die hydrodynamische Wirkungsweise des Materials, welches sich in Pachtung auf das zweite schwimmende Teil 116 und um dieses herum bewegt, zentriert das Ausrichtungs- und Sinstellungselement in dem Kanal der Piozeßkammer 30. Wenigstens das starre Halterungsteil 102 (oder sowohl das starre Hai te rungs teil 102 als auch das schwimmende Teil 116) weist eine geometrische Form auf, die in der Weise angepaßt ist, um eine vorbestimmte Verarbeitungsfunktion in dem Kanal auszuführen.

'Wie erwähnt wurde, sind die Aus rieht ungs- und Einstellungseigenschaft on der vorliegenden Erfindung im besonderen anwendbar auf das Einstellen bzw. Ausrichten und/oder Zentrieren von Verarbeitungselementen in relativ schmalen

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Kanälen. Zum Beispiel gilt dies für solche Kanäle mit einer maximalen Breite von etvja 27 mm oder kleiner. Demzufolge umfaßt eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung den Einsatz der Ausrichtungs- und Einstellelemente in einem umlaufenden Scheibenextruder mit einer Vielzahl von Prozeßkammern zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen. Diese erf indungsgemäße Ausführung wird in den Fig. 5 bis 10 veranschaulicht, und es wird Bezug genommen auf die entsprechenden Fig. in Verbindung mit der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung.

Die beiden Fig. 5 und 7 veranschaulichen einen Scheibenextruder mit Prozeßkammern zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen, bei denen ein Ausrichtungs- und Einstellelement gemäß der vorliegenden Erfindung in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet wird· Im wesentlichen umfaßt der Scheibenextruder einen drehbaren Schaft 10, der auf einer Antriebswelle 12 zum Umlauf innerhalb eines stationären Elementes, einschließlich des Zylinders 14, angebracht ist. Der Schaft 10 verfügt über eine Oberfläche 18, die vorzugsweise entsprechend der Darstellung zylindrisch ausgebildet ist, und weist eine Vielzahl von Verarbeitungskanälen auf, die durch die gegenüberliegenden Seitonvrände 22 gebildet werden, welche sich in Richtung nach innen von der Oberfläche 18 aus erstrecken. Der Zylinder 14 weist eine in geeigneter Weise zylindrische Oberfläche 24 in koaxialer und zusammenwirkender Anordnung mit der Oberfläche 18 des Schaftes 10 auf, um zusammen mit den Kanälen die geschlossenen Prozeßkäminern 30 zu bilden.

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Wie aus den Pig·..5 und 7 zu ersehen ist, ist in dem Zylinder 14- eine EingangsÖffnung 80 vorgesehen, um flüssiges Piastund Polymerisate rial der Prozeßkammer 30 zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile zuzuführen. Das Ausrichtungs- und Binstelielement 100 ist in der Nähe der Eingangsöffnung 80 in der Weise positioniert, daß das schwimmende Teil 116 das der Prozeßkammer 30 zugeführte flüssige Material längs der Seitenwände 22 verteilen kann. Vorzugsweise ist das Ausrichtungs-. und Einstellelement 100 der Eingangsöffnung 80 gegenüber so nahe positioniert, daß die Möglichkeit der Entwicklung eines ausreichenden Druckes durch die Wirkung der Seitenvjände 22 des Kanals gegeben ist, die das der Prozeßkammer 30 zugeführte Material mitschleppen, um das flüssige Material durch den Zwischenraum hindurchzudrücken und hindurchzutransportieren, der durch die Seiten 108 (Fig. 6) des schwimmendes Teiles 116 zur Flüssigkeitsverteilung gebildet wird, so daß. das Material in Form von dünnen Schichten 42 verteilt vjird, die durch die umlaufenden Seitenwände 22 in Vorwärtsrichtung transportiert werden.

Das Ausrichtungs- und Einstellelement 100 umfaßt gemäß der Wiedergabe in den Fig. 5 unä 6 ein Grundelement 101 mit einem ersten starren Haiterungsteil 102 mit Erstreckung in die Prozeßkammer 30 und fester Anbringung an dem Grundelement 101 und entsprechender Mitführung durch das Grundelement 101. Flexible Verbindungselemente 115 verbinden ein zweites schwimmendes Teil 116 mit dem starren Halterungsteil 102. Das zweite schwimmende Teil 116 ist mit einer Flüssigkeitsverteilungsoberflache 117 versehen, die hinsichtlich ihrer Gestalt variieren kann, solange die ausgewählte Form

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eine Oberfläche ergibt, Vielehe das Material in Form von dünnen Schichten 42 auf den Seitenwänden 22 verteilen oder ausbreiten kann. Gemäß den Fig. 5 und 6 erstreckt sich das schwimmende Teil 116 in Eichtung der Eingangsöffnung 80 und bildet somit eine abgerundete, radial angeordnete Jüüssigkeitsverteilungsoberfläche 117 sowie Seitenoberflächen 118 unter Erweiterung von der Flussigkeitsverteilungsoberflache 117 zu den Seitenoberflächen 118 zum Zwecke der Verteilung des Materials in Form von dünnen Schichten 42 auf den Seitenwänden 22« Die flexiblen Verbindungselemente 115 liefern eine kontrollierte Flexibilität zwischen dem starren Halterungsteil 102 und dem schwimmenden Teil 116, so daß die hydrodynamische Wirkungsweise des zur Flüssigkeitsverteilungsoberflache 117 des schwimmenden Teiles strömenden Materials automatisch das zweite schwimmende Teil 116 in der Prozeßkammer 30 zentrieren wird. Diese Positionierung kann erreicht werden, selbst wenn das starre Halterungsteil 102 nicht axial in einer Mittellinienlage der Prozeßkammer 30 positioniert werden kann.

Wie am besten der Fig. 6 entnommen werden kann, viird der mittlere Eaum 44 der Prozeßkammer 30 hinter dem schwimmenden Teil 116 in Richtung der Bewegung der Seitenwände 22 durch das schwimmende Teil 116 von Plast- oder Polymermaterial freigehalten, so daß die dünnen Schichten 42 freie Oberflächen aufweisen, die dem freien mittleren Raum 44 gegenüberliegen, um Substanzen von den dünnen Schichten in den mittleren Kaum 44 zu befördern. Beispielsweise können flüchtige Bestandteile aus den dünnen Schichten 42 in den freien mittleren Raum 44 gelangen und von dort durch

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eine Ausgangsöffnung aus dem Kanal unter Vakuumbedingungen, falls dies gewünscht -wird, abgeführt werden, um auf diese Weise eine Entfernung der flüchtigen Bestandteile zu bewirken. Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, kann das Ausrichtungs- und Einstellelement 100 eine Öffnung 109 aufweisen, um Materialien dem freien mittleren Saum 44 zuzuführen oder zu entziehen. Auch kann eine andere öffnung 54- (Fig. 5) auf der Hickströmseite der ProzeJßkammer 30 positioniert werden, um Materialien in der Nähe des Ausganges oder am Ausgang in den Übertragungskanal 90 in die Prozeßkammer 30 einzuführen oder aus dieser zu entnehmen»

Das Mischen und Umordnen des Materials der dünnen Schichten 42 auf den Seitenwänden 22 zur Unterstützung der Entfernung von flüchtigen Bestandteilen oder eine andere übertragung von Material zwischen dem freien mittleren Baum 44 und dem Material der dünnen Schichten 42 kann in der Weise geschehen, indem Mischelemente (nicht wiedergegeben) vorgesehen werden, die aber in der US-Patentanmeldung Nr, 849 104 beschrieben sind, um mit den dünnen Schichten 42 zusammenzuwirken, die durch die Seitenwände 22 der Kanäle mitgeführt werden. Mischelemente j wie beispielsweise stabförmige oder messerartige Verteilungselemente oder Zapfen, Stangen usvi_e, können verwendet werden. Eine besonders bevorzugte Vorrichtung zum Mischen von Materialien in dünnen Schichten 42 auf Seitenwänden 22 von Kanälen ist in Fig. 9 dargestellt und wird in Verbindung mit jener Fig· besprochen·

Die Fig. 7 bis 10 veranschaulichen des weiteren bevorzugte erfindungsgemäßo Ausführungen und in Verbindung mit Fig. 5 im besonderen die Anwendbarkeit bzw. das Anpassungsvermögen

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und.die Vielseitigkeit der Ausrichtung^- und Einstellelemente 100 der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von untereinander verbundenen Prozeßkammern 30; 32;

Wie Fig. 7 entnommen werden kann, ist eine Vielzahl von Prozeßkammern 30; 32; 34- parallel zueinander längs des Schaftes 10 angeordnet. Jede Prozeßkammer 30; 32; 34· nimmt einen Block 70 auf, welcher eine Stirnwand 71 zur Materialaufnahme aufweist. Übertragungskanäle 90; 92; 94- sind vorgesehen, um Material von einer Prozeßkammer 30 bzw. 32 zu einer verbundenen Prozeßkammer 32 bzw. 34- weiterzuleiten· Die Übertragungskanäle 90; 92;- 94- befinden sich innerhalb der koaxialen inneren zylindrischen Oberfläche 24- des Zylinders 14-,

Der Materialfluß in den Prozeßkammern 30; 32; 34- sowie die Übertragung und Weiterleitung des Materials von einer Prozeßkammer 30; 32; 34- zu einer anderen werden sich besser verstehen lassen, sieht man sich das Strömungsbild der Fig. 8 in Verbindung mit den Fig. 5; 7; 9 und 10 an. Fig. entspricht einer idealisierten und vereinfachten Darstellung mit Pfeilen unter Angabe der Strömungsrichtung des Materials, das von einer Prozeßkammer 30; 32; 34- zur nächsten durch die Ubertragungskanäle 90; 92; 94· weiterbefördert wird. Wir gehen jetzt wieder auf die Fig. 5 zurück. Viskoses Material wird hier durch die Eingangsöffnung 80 der Prozeßkammer 30 züge-führt, wo das Ausrichtungs- und Einstellelement 100 in der V/eise positioniert ist, daß das Material längs der Soitenwände 22 der Kanäle durch die Flussigkeitsverteilungsoberflache 117 des schwimmendes Teiles 116 in Form von dünnen Schichten 42 verteilt wird.

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Ebenfalls verwirklicht wird ein freier mittlerer Raum 44 auf der Austragsse ite des schwimmenden Teiles 116. Der freie mittlere Kaum 44- erstreckt sich längs der Prozeßkammer 30 von dem schwimmenden Teil 116 bis hin zu einer Schmelzeanf--Sammlung 64 des viskosen Materials an der Stirnwand 71 des Blockes 70. Zusätzlich kann das Ausrichtungs- und Einstellelement 100 eine Öffnung 109 aufweisen, um Materialien dem freien mittleren Raum 4Λ zuzuführen oder aus diesem abzuziehen. Auch kann unter Bezug auf Fig. 5 eine andere Öffnung 54 voi'gesehen sein, um Materialien in die Prozeßkammer 30 einzuführen oder aus ihr zu entnehmen. Wie in den Fig. 5; 7 und 8 wiedergegeben, kann Material in der Prozeßkammer 30 verarbeitet und an der Stirnwand 71 gesammelt werden und durch den Ubertragungskanal 90 in die nächste Prozeßkammer 32 zum Austrag gelangen.

Das der Prozeßkammer 32 (Fig. 9) über den Übertragungskanal 90 zugeführte Material gelangt dort zur weiteren Verarbeitung derart, als ob eine Verteilung längs der Seitenwände in Form einer dünnen Schicht 44 durch ein anderes schwimmendes Teil 116 in der Nähe des Übertragungskanals 90 erfolgt ist« Ein weiteres Ausrichtungs- und Einstellelement 100akann ebenfalls in der Prozeßkammer 32 in Richtung der Strömung zwischen dem Übertragungskanal (Eingang) 90 und dem Block 70 in der Prozeßkammer 32 positioniert werden. Das Ausrichtungsund Einstellelement 100a verfügt über ein schwimmendes Teil 116a unter flexibler Vex-bindung durch flexible Verbindungselemente 115a mit einem ersten starren Halterungsteil 102a, das -fest an dem Grundelement 101a angebracht ist und durch das Grundelement 101a geführt wird. Die in

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der Prozeßkammer 32 in Fig. 9 wiedergegebene Anordnung der Ausriehtungs- und Sinstellelemente 100; 10Oa verfügt über besondere Vorteile, da sie getrennte freie mittlere Räume 44 längs der Prozeßkammer 32 hinter jedem schwimmenden Teil 116;. 116a vorsieht. Die Öffnung 109 des Ausrichtungs- und Einstellelementes 100 kann dazu verwendet werden, um Materialien in den ersten freien mittleren Raum 44 einzuführen oder aus diesem zu entnehmen, während die öffnung 54 dieselbe Funktion für den zweiten freien mittleren Kaum 44 gewährleisten kann« Die in der Prozeßkammer 32 in Fig. 9 wiedergegebene Anordnung der Ausrichtungs- und Einstellelemente 100; 10Oa zum FoIgeverteilen des Materials gestattet ein besonders wirksames' Mischen der Materialien, die als dünne Schichten 42 längs der Seitenwände 22 der Kanäle transportiert werden« Auch bietet die besagte Anordnung die Möglichkeit, die öffnungen 109; 54 zu dem Zweck zu benutzen, um dieselben oder unterschiedliche Betriebsfunktionen durchzuführen. Zum Beispiel kann die Öffnung 109 dazu herangezogen werden, um Material aus dem ersten freien mittleren Raum 44 zu entfernen, während die öffnung ^A- verwendet werden kann, um Material dem zweiten freien mittleren Raum 44 zum Vermischen mit der dünnen Schicht 42 an den Seitenwänden 22 zuzuführen. Frei nach Wahl können die Öffnungen 109; 54 dazu verwendet werden, um verschiedene Materialien dem ersten bzw. zweiten freien mittleren Raum 4-4 zuzuführen. Material, welches in der Prozeßkammer 32 verarbeitet wurde, wird an der zugehörigen Stirnwand 71 zum Austrag aus der Prozeßkanuner 32 über den Übertragungskanal 92 zu der Prozeßkammer 34 (Fig* 10).gesammelt»

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Wie aus Fig.10 zu ersehen ist, wird das Material durch den Übertragungskanal 92 der Prozeßkammer 34 zugeleitet. Das Material wird in Form von dünnen Schichten 42 längs der Seitenwände 22 durch ein weiteres schwimmendes Teil 116 eines Ausrichtungs- und Einstellelementes 100 in derselben Art und Weise, wie sie weiter oben für die Prozeßkammern 30> 32 beschrieben wurde, verteilt. Der freie mittlere Baum in der Prozeßkammer 34 erstreckt sich von dem schwimmenden Teil 116 bis zu dem Bereich der Schmelzeansammlung 64 des viskosen Materials unter Anhäufung an der Stirnwand 71 des Blockes 70, Drei öffnungen 109; ^\ 54 sind in ihren Lagen längs der Prozeßkammer 34 in Verbindung mit dem freien mittieren Raum 44 wiedergegeben. Die Öffnung 109 ist in der Nähe des Einganges aus dem Übertragungskanal 92 positioniert, während sich die Öffnung 54 in der Nähe des Blockes

70 und des Übertra.gungskanals 94 befindet. Die Öffnung ^ ist zwischen den Öffnungen 109 und 54 vorgesehen« Diese Integration von Ausrichtungs- und Einstellelementen 100 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht des weiteren in einer Anordnung mit einer Vielzahl von Öffnungen 109; 55; 54 die verbesserte Vielseitigkeit und Anwendbarkeit für Prozeßkammern 30; 32; 34 unter Verwendung der erfindungsgemäßen Konstruktionselemente für die Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Materials. Das an der Stirnwand

71 der Prozeßkammer 34 gesammelte verarbeitete Material wird über den Übe rt5?agungs kanal 94 einem Ausgang zugeleitet oder einer anderen damit verbundenen Prozeßkammer zugeführt.

Die Vielseitigkeit und Anwendbarkeit der Prozeßkammern 30; 32; 34 gemäß der vorliegenden Erfindung wird des weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 11 bis 17 unterstrichen, die

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andere alternative erfindungsgemäße Ausführungen veranschaulichen. Unter Bezugnahme zunächst auf die Fig. 11 und 12 vjird das Aus rieht ungs- und Einstellelement 100 in seiner Lage in der Nähe der EingangsÖffnung 80 der Prozeßkammer wiedergegeben. Das dargestellte Ausriehtungs- und Einstellelement 100 umfaßt ein erstes starres Halterungsteil 121, das gleichzeitig als Stirnband für die Erfassung des Materials zum Austrag durch den Ausgang 81 funktioniert. Flexible Verbindungselemente 119 erstrecken sich in Sichtung der Strömung von dem ersten starren Halterungsteil 121 und verbinden diesen mit einem zvieiten schwimmenden Teil 120, Das schwimmende Teil 120 weist eine derartige Fora auf (Fig. 12), daß eeine Oberfläche das flüssige Material, das der Prozeßkammer durch die Eingangs öffnung 80 zugeführt viurde, in seiner Bewegungsfreiheit bebindert und längs der Seitenkante 22 in der weiter oben beschriebenen Art und Weise verteilen kann»

Die Fig. 13; 1^zl- veranschaulichen eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei der das Ausrichtungs- und Einstellelement 100 in der Habe des Ausganges 81 positioniert ist und ein erstes starres Halterungsteil 122 aufweist, das sich in die Prozeßkammer von dem Grund element 101 aus in einer Lage vor dem Ausgang 81 erstreckt· Ein flexibles Verbindungselement 123 verbindet das starre Halterungsteil 122 mit einem zweiten schwimmendeη Teil 124, das gemäß der Veranschaulichung als Block 70 mit der Stirnband 71 zur Matex'ialaufnähme für die Prozeßkammer funktioniert. Dieser Block 70 kann auch die Oberfläche zur Blockierung der Bewegung des Materials in der Prozeßkamner bilden.

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Noch eine andere Ausbildung innerhalb des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung wird in den Pig. 15; 16 veranschaulicht. Das Ausrichtungs- und Sinstellelement 100 wird dort in einer Lage längs der Prozeßkammer zwischen der Eingangsöffnung und dem Ausgang wiedergegeben. Das starre Haiterungsteil 126 erstreckt sich in die Prozeßkammer, in der sich gemäß der Zeichnung pulverförmiges (ungeschmolzenes) Polymermaterial befindet. Das flexible Verbindungselement 12? verbindet das starre Halterungsteil 126 mit dem schwimmenden Teil 128, das eine entsprechende Form aufweist, um den Durchgang des angeschmolzenen pulverförmigen Polymermaterials in einer· festen Lage in der Prozeßkammer zu verhindern und somit nur zuzulassen, daß geschmolzenes Material hinter das schwimmende Teil 128 durch die sich bewegenden Seitenwände 22 des Durchganges transportiert wird,

Fig. 17 gibt einige mögliche Ausführungsformen von dem schwimmenden Teil 105, dem neuen erfindungsgemäßen Konstruktionselement, wieder. Die zur Herstellung der neuen Konstruktionselemente zur Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Materials verwendeten Werkstoffe können variieren, aber metallische Werkstoffe werden bevorzugt.

Die vjeiter oben angegebene Beschreibung einer besonders bevorzugten Ausführung hat sich auf solche Ausrichtungs- und Einstellelemente bezogen, bei denen ein starres Halterungsteil unter Führung durch das Grundelement flexibel mit einem schwimmenden Teil verbunden ist. Es wird jedoch innerhalb des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung definitiv mit Ausrichtungs- und Sinstellelementen mit einer Vielzahl

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von starren Halterungsteilen unter Führung durch das Grundelement und unter jeweils flexibler Verbindung mit den betreffenden schwimmenden Teilen als Verarbeitungselemente gerechnete Konstruktionen mit einer Vielzahl von flexibel verbundenen Teilen sind im besonderen anwendbar auf das Positionieren von Verarbeitungselementen in einzelnen ausgewählten Prozeßkammern, die benachbart oder nicht benachbart sein können. Auch können solche Verarbeitungselemente dieselben oder unterschiedliche Verarbeitungsteile für ausgewählte einzelne Prozeßkammern aufweisen»

Aus der obigen Beschreibung ist zu entnehmen, daß die neuen erfindungsgemäßeη Ausrichtungs- und Sinstellelemente und ihre Integration in Prozeßkammern viele charakteristische und überraschende Vorteile mit sich bringen. Sin besonderer und ohne weiteres wahrnehmbarer Vorteil besteht darin, daß der Genauigkeitsgrad, der für das Ausrichten und Einstellen eines Verarbeitungselementes in einer Prozeßkammer verlangt wird, in hohem Maße besonders dann reduziert wird, wenn es sich um schmale Verafrbeitungskanäle handelt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die zur Durchführung verschiedener Verarbeitungsfunktionen, wie etwa zum Blockieren, Sammeln, Mischen, Verteilen usw., verwendeten Konstruktionselemente ausgetauscht werden können und die Positionierung der Elemente in vorausgewählten Lagen längs der Prozeßkammer ohne weiteres variiert werden kann, um die Vielseitigkeit und Anwendbarkeit der Prozeßkammern in hohem Maße zu vergrößern. Demzufolge repräsentiert die vorliegende Erfindung auf diesem Gebiet der Technik neue Verarbeitungseinrichtungen mit unerwartetermaßen verbesserten Verarbeitungsleistun-

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gen, verglichen mit den Verarbeitungseinrichtungen, die auf diesem Gebiet der Technik bekannt waren, als die vorliegende Erfindung gemacht vjurde.

Claims

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Έζ-f ind unprsans pruch

1· Verarbeitungseinrichtung für viskose oder pulvex'förmige Materialien, bestehend aus einem drehbaren Schaft, welcher vienigstens einen ringförmigen Verarbeitungskanal aufweist, und aus einem stationären Zylinder, welcher über eine koaxiale Oberfläche in Zusammenwirkung mit dem Verarbeitungskanal verfügt, um auf diese Weise mit dem Verarbeitungskanal eine geschlossene Prozeßkammer zu bilden, -wobei der besagte stationäre Zylinder eine Eingangs öffnung aufweist, um das Material der Prozeßkammer zuzuführen, und einen Ausgang in räumlich getrennter Anordnung von dem Eingang in einem größeren peripheren Abstand zum Austragen des Materials aus der Prozeßkammer, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein nichtdrehbares, wenigstens teilweise die Bewegung des Materials durch die umlaufenden Seitenwände (22) der Prozeßkammer (30; 32; 3²O in Richtung des Ausganges (81) behinderndes schwimmendes Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) in der Prozeßkammer (30; 32; 34) positioniert ist und daß das schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124;128) mit der Möglichkeit selbstzentrierender Bewegung zwischen den Seitenwänden (22) in der Prozeßkammer (30; 32; 34) von flexiblen Verbindungselementen (104; 115; 119; 123; 127) gehalten ist,

2» Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) eine mit den umlaufenden Seitenwänden (22) der Prozeßkammem (30; 32; 34) in Wirkverbindung stehende, eine relative Bewegung zwischen den Seitenwänden (22) und dem Material ermöglichende Oberfläche (106; 118) a uf vi Q ist.

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3« Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Zwischenräume zwischen seiner Oberfläche (106; 118) an seinen entgegengesetzten Seiten und den Seitenwänden (22) freilassende, in der Prozeßkammer (30; 32; 34) durch hydrodynamische Wirkung infolge Durchgangs des Materials durch die Zwischenräume in Eichtung Ausgang (81), bedingt durch den Umlauf der Seitenvjände (22), zentrierte schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) schmaler ist als die Prozeßkammer (30; 32; 34).

4„' Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 3_$ gekennzeichnet dadurch, daß ein freier mittlerer Kaum (44) längs eines Teiles der Prozeßkammer (30; 32; 34) in Sichtung zum Ausgang (81) vorgesehen wird.

5* Verarbeitungseinrichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein Ausrichtungsund Einstellelement (100; 100a) positioniert ist, bestehend aus einem starren Halterungsteil (102; 102a; 121; 122; 126), welches sich von der Oberfläche (24) in die Prozeßkammär (30; 32; 34) erstreckt und durch ein flexibles Verbindungselement (104; 115; 119; 123; 127) mit dem infolge hydrodynamischer Wirkung des zwischen seinen entgegengesetzten Oberflächen (118) und den umlaufenden Seitenviänden (22) in der Prozeßkainmer (30; 32; 34) hindurchbevjegten Materials in der Prozeßkammer (30; 32; 34) axial zentrierten, schwimmenden Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) verbunden ist.

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6. Vq rar be it ungs einrichtung nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (105; 116; 120; 124; 128) eine das flüssige Material längs der in Umlauf befindlichen Seitenwände (22) verteilende und einen von Material freien mittleren Raum (4-4) längs eines Teils der Prozeßkammer (30; 32; 34) in Richtung Ausgang (81) oder übertragungskanal (90; 92; 94) entstehen lassende Gestalt aufweist,
7. Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (128) eine die wesentliche Belegung des pulverförmigen Materials in der Prozeßkammer (30; 32; 3^ZO einschränkende, lediglich flüssiges Material durch die umlaufenden Seiten- vtände (22) an sich vorbeitransportieren lassende Gestalt besitzt.
8. Ve rarbe it ungs einrichtung nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß am Ausgang (81) oder am Übertragungskanal (90; 92; 94) ein den Abschluß der Prozeßkammer (30; 32; 34) bildender Block (70) mit einer das verarbeitete Material von den Seitenvjänden (22) in der Prozeßkanimer (30; 32; 34) abstreifenden und zum Austrag aus ihr sammelnden Stirnwand (71) positioniert ist*

9» Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 5> gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (124) am Ausgang (81) oder am Übertragungskanal (90; 92; 94) positioniert ist und mit seiner Oberfläche den Abschluß der Prozeßkamaer (30; 32; 34) bildet und von das Material von den Seitenwänden (22) abstreifender und zum Austrag aus der Prozeßkammer s ammo Inder Form ist.

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10. Ausrichtungs- und Einstellelement einer Verarbeitungsoberfläche in Form eines Verarbeitungselementes in einer Prozeßkammer einer Verarbeitungseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Ausrichtungs- und Einstellelement (100; 100a) aus einem Grundelement (101; 101a) mit oberen und unteren Oberflächen (103; 103a) und angepaßt zur Anbringung an dem stationären Zylinder (14-) der umlaufenden Verarbe it ungs einrichtung und aus wenigstens.einem massiven, starren Halterungsteil (102; 102a; 121; 122; 126) zusammensetzt, welches in der unteren Oberfläche (103; 103a) des Grundelementes (101; 101a) gehalten wird und sich von dort aus erstreckt, und wobei eine flexible Verbindung mit dem eine Verarbeitungsoberfläche bildenden schwimmenden Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) besteht.
11. Ausriehtungs- und Sinstellelement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das massive, starre Halterungsteil (102; 102a; 121; 122; 126) ebenfalls eine Verarbeitungsoberfläche darstellt,

12p Ausriehtungs- und Einstellelement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene 'schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) in der ',Veise geformt und dimensioniert ist, daß es eine die Bewegung des Materials in άβτ Prozeßkammer (30; 32; 3^0 blockierende Oberfläche (106) besitzt, .

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13· Ausrichtungs- und Einstelle lement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es eine die Flüssigkeit an den Seitenwänden (22) in der Prozeßkammer (30; 32; 3^) verteilende, einen Zwischenraum zwischen den seitlichen Oberflächen (118) des schwimmenden Teiles (105; 116; 116a; 120; 124; 128) und den Seitenwänden (22) in der Prozeßkammer (30; 32; 34) freilassende Flüssigkeitsverteilungsoberfläche (11?) besitzt«

14« Ausrichtungs- und Sinstellelement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es eine die Bewegung des pulverföimgen Materials, das der Prozeßkammer (30; 32; 34) zugeführt wird, einschränkende und nur flüssiges Material in der Prozeßkammer (30; 32; 34) infolge der von den Seitenwänden (22) erzeugten Bewegung am schwimmenden Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) passieren lassende Oberfläche (106) besitzt,

15· Ausrichtungs- und Einstellelement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das flexibel verbundene schwimmende Teil (124) in die Prozeßkammer (30; 32; 34) abschließender, das verarbeitete Material von den Seitenwänden (22) abstreifender und zum Austrag aus der Prozeßkammer (30; 32; 34) sammelnder Weise geformt und dimensioniert ist₀

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16. Ausriehtungs- and Sinstelielement nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß mehr als ein massives, starres Haiterung3teil (102; 102a; 121; 122; 126) unter flexibler Verbindung mit einem der die Verarbeitungsoberfläche bildenden schwimmenden Teile (105; 116; 116a; 120; 124; 128) an dem Grundelement (101; 101a) angebracht ist und jedes der flexibel verbundenen Verarbeitungsoberflächen bildende schwimmenden Teile (105; 116; 116a; 120; 124; 128) untereinander in einem vorbestimmten Abstand in räumlich getrennter Anordnung anzutreffen ist, so daß jedes flexibel verbundene, eine Verarbeitungsoberfläche bildende schwimmende Teil (105; 116; 116a; 120; 124; 128) in gesondert ausgewählten Prozeßkammern (30; 32; 34) positioniert werden kann*

17«, Ausrichtungs- und Einstellelement nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß das massive, starre Halterungste (102; 102a; 121; 122; 126) oder der Block (70) in der Weise geformt und dimensioniert ist, daß es eine verarbeitetes Material von den Seitenviänden (22) abstreifende und zum Austrag aus der Prozeßkammer (30; 32; 34) sammelnde Stirnband (71) besitzt.

Hierzu _j3_._Seiten Zeichnungen