DE102012002047A1

DE102012002047A1 - Dynamischer Mischer und Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze

Info

Publication number: DE102012002047A1
Application number: DE102012002047A
Authority: DE
Inventors: Jörg Alexander; Friedel Dickmeiss; Klaus Schäfer
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2011-03-12
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Mischer zum Vermengen einer Polymerschmelze innerhalb einer Mischkammer, die in einem Gehäuse ausgebildet ist und mehrere Einlässe und einen Auslass aufweist. Der Mischkammer ist eine Mischwelle zugeordnet, die mit einem Mischabschnitt in die Mischkammer hineinragt und mit einem Antriebsabschnitt zur Ankupplung eines Antriebes das Gehäuse nach außen durchdringt. Um die Antriebsdrehzahl der Mischwelle möglichst auf einen Zustand der vermengten Polymerschmelze anpassen zu können, ist im Bereich des Auslasses eine Sensoreinrichtung angeordnet, durch welche zumindest ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze messbar ist. Die Sensoreinrichtung ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, die mit dem Antrieb der Mischwelle gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft darüberhinaus ein Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze, bei welchem ein Hauptschmelzestrom und zumindest ein Nebenstrom aus einem Zusatzstoff innerhalb der Mischkammer durch eine rotierende Mischwelle vermengt werden und bei welchem die Mischwelle durch den Antrieb mit einer Antriebsdrehzahl angetrieben wird. Hierbei wird erfindungsgemäß die Antriebsdrehzahl der Mischwelle in Abhängigkeit von einem Messwert eines physikalischen Parameters der vermengten Polymerschmelze geändert.

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Mischer zum Vermengen einer Polymerschmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Bei der Polymerverarbeitung ist es bekannt, dass die Eigenschaften der Polymere durch Zusätze in einem weiten Bereich beeinflusst werden. Hierbei ist es üblich, die Zusatzstoffe mit den zu einer Schmelze aufgeschmolzenen Polymer zu vermengen. Als Zusatzstoffe können hierbei Additive, Farben, Stabilisatoren, Gleitmittel oder andere Polymere in das Grundpolymer eingemengt werden. Hierzu werden üblicherweise dynamische Mischer eingesetzt, bei welchen die Polymerschmelze mit einem Zusatzstoff innerhalb einer Mischkammer durch eine Mischwelle vermengt werden.
Derartige dynamische Mischer sind beispielsweise in dem Fachartikel "High Efficiency Dynamic Cavity Mixers for Polymer Processing" (F. Dickmeiß, Chemical Fibre Vol. 57, 2007 Seite 45 ff) beschrieben. Hieraus ist ein dynamischer Mischer bekannt, der innerhalb eines Gehäuses eine Mischkammer aufweist, in welcher eine Mischwelle angeordnet ist. Die Mischwelle weist einen in die Mischkammer hineinragenden Mischabschnitt und einen aus dem Gehäuse herausragenden Antriebsabschnitt zur Ankupplung an einem Antrieb auf. Der Mischkammer werden über zwei Einlässe ein Hauptschmelzestrom eines Polymers und ein Zusatzstoff zugeführt. Durch Antrieb der Mischwelle mit einer vorbestimmten Antriebsdrehzahl erzeugt der Mischabschnitt innerhalb der Mischkammer eine Vermengung der Grundpolymerschmelze mit zumindest einem Zusatzstoff. Bei derartigen dynamischen Mischvorgängen wird die Verteilung des Zusatzstoffes in der Polymerschmelze sowie die Homogenität der Polymerschmelze im wesentlichen durch den Antrieb der Mischwelle bestimmt. Hierbei sind insbesondere bei dem Vermischen von Polymerschmelzen zu hohe Drehzahlen der Mischwelle zu vermeiden, da diese zu einer überhöhten Scherbeanspruchung der Polymerschmelze führt, die eine thermische Belastung der Schmelze zur Folge hat. Andererseits führt eine zu niedrige Antriebsdrehzahl der Mischwelle zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Zusatzstoffes innerhalb des Grundpolymers.
Bei den Einsatz eines derartigen dynamischen Mischers in einem Schmelzspinnprozess tritt zudem das Problem auf, dass die Volumenströme beim Vermengen der Polymerschmelze nicht konstant sind, da die beim Extrusionsprozess verarbeitete Polymerschmelze variiert, wenn z. B. an einer Spinnstelle ein Fadenbruch entsteht und diese mit stark reduziertem Schmelzedrucksatz betrieben wird.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen dynamischen Mischer zum Vermengen einer Polymerschmelze der gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze derart weiterzubilden, dass unabhängig von den Grundpolymeren und den Zusatzstoffen bei jedem Betriebszustand eine homogene und gleichmäßig vermengte Polymerschmelze erzeugbar ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen dynamischen Mischer sowie ein Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze bereitzustellen, um in einem Schmelzspinnprozess für jeden Betriebszustand eine Polymerschmelze in hoher Qualität bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen dynamischen Mischer dadurch gelöst, dass im Bereich des Auslasses eine Sensoreinrichtung angeordnet ist, durch welche zumindest ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze messbar ist, und bei welcher die Sensoreinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die mit dem Antrieb der Mischwelle gekoppelt ist.
Für das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, das ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze nach dem Vermengen beider Ströme erfasst wird und bei welcher in Abhängigkeit von einem Messwert des Parameters die Antriebsdrehzahl der Mischwelle geändert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mischleistung des dynamischen Mischers, die im wesentlichen durch die Antriebsdrehzahl der Mischwelle bestimmt ist, auf das jeweilige Mischergebnis angepasst werden kann. Hierzu wird ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze gewählt, welcher insbesondere für ein nachfolgendes Abnehmersystem im wesentlichen die Qualität der Polymerschmelze bestimmt. Durch die Bestimmung des Parameters der Polymerschmelze im Auslassbereich des dynamischen Mischers lässt sich erkennen, ob ein gewünschtes Mischergebnis an der Polymerschmelze vorliegt. Für den Fall, dass der Parameter den Vorgaben einer gewünschten Schmelzequalität nicht entspricht, lässt sich daraufhin der Antrieb der Mischwelle und damit die Antriebsdrehzahl der Mischwelle verändern.
In einem Schmelzspinnprozess zur Herstellung von synthetischen Fäden ist die Abnehmereinrichtung durch Spinnpumpen und Spinndüsen bestimmt, wobei in den Spinndüsen die Polymerschmelze zu feinen Filamentsträngen extrudiert wird. Für derartige Extrusionsprozesse sind ein Überdruck sowie eine Temperatur der Polymerschmelze wesentliche Parameter, um synthetische Fäden mit gleichbleibender Qualität herstellen zu können. Daher ist die Weiterbildung des dynamischen Mischers besonders für Extrusionsprozesse geeignet, bei welchen die Sensoreinrichtung einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur der Polymerschmelze und/oder einen Drucksensor zur Messung eines Überdruckes der Polymerschmelze aufweist. So ist es bekannt, dass die Scherbelastung der Polymerschmelze innerhalb der Mischkammer im wesentlichen durch die Antriebsdrehzahl der Mischwelle bestimmt ist, so dass allein durch Veränderung der Antriebsdrehzahl eine Änderung der Schmelzetemperatur möglich ist.
Die in einem Extrusionsprozess bereitgestellte Polymerschmelze wird über einen Extruder oder eine Boosterpumpe dem Extrusionsprozess zugeführt, so dass die Zwischenschaltung eines dynamischen Mischers in der Regel einen Druckverlust bewirkt. Die Überwachung des Überdruckes der Polymerschmelze im Auslassbereich des Mischers bietet daher den Vorteil, dass eine Anpassung oder auch Veränderung des Überdruckes der Polymerschmelze durch eine Änderung der Mischwellendrehzahl erreicht werden kann.
Neben der Schmelzetemperatur und dem Schmelzedruck wird auch das Vermischen eines Zusatzstoffes innerhalb der Polymerschmelze durch die Antriebsdrehzahl der Mischwelle massgeblich beeinflusst. Um insbesondere bei farbigen Zusatzstoffen, die zum Einfärben der Polymerschmelze verwendet werden, die Verteilung des Zusatzstoffes innerhalb der Polymerschmelze zu überwachen, ist die Weiterbildung des dynamischen Mischers besonders vorteilhaft, bei welcher die Sensoreinrichtung einen Farbtonsensor zur Messung einer Farbe der Polymerschmelze aufweist. Derartige Farbtonsensoren weisen überlicherweise eine optische Sonde auf, die in den Schmelzestrom der Polymerschmelze angeordnet ist und deren Signale über die CCD-Technik ausgewertet werden. Damit lassen sich Farbabweichungen innerhalb der Polymerschmelze erkennen, die beispielsweise auf eine unregelmäßige Verteilung des farbigen Zusatzstoffes herrühren. Die Mischleistung des Mischers und damit insbesondere die Antriebsdrehzahl der Mischwelle lassen sich mit dieser Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft derart einstellen, dass die Polymerschmelze am Ausgang des dynamischen Mischers eine gleichbleibende Farbqualität aufweist.
In den Extrusionsprozessen, insbesondere beim Herstellen von synthetischen Faden besteht jedoch auch das Problem, dass die Abnehmereinrichtung durch Abschaltung einzelner Spinnstellen einen veränderten Volumenstrom aufnimmt. Damit ändert sich zwangsläufig die Durchflussmenge an dem dynamischen Mischer. Um insbesondere derartige Volumenstromveränderungen bei der Mischleistung zu berücksichtigen, ist desweiteren vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung einen Volumenstromsensor zur Messung einer Abnahmemenge der Polymerschmelze aufweist. Damit lässt sich beispielsweise bei Verringerung der Durchflussmenge unmittelbar eine Absenkung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle einstellen, damit beispielsweise Temperaturerhöhungen aufgrund gleicher Scherenergie bei geringer Masse der Polymerschmelze vermieden werden.
In einem Schmelzspinnprozess zur Herstellung von synthetischen Fäden lässt sich bevorzugt einer Weitebildung des dynamischen Mischers verwenden, bei welcher die Steuereinrichtung zumindest einen Signalanschluss aufweist, durch welchen eine Signalverbindung zu einer Abnehmereinrichtung der vermengten Polymerschmelze koppelbar ist. Somit können die Veränderungen der Abnahmemengen sehr schnell signalisiert und an dem dynamischen Mischer zur Anpassung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle genutzt werden.
Um die Temperatur der Schmelze unabhängig von der Antriebsdrehzahl der Mischwelle an dem dynamischen Mischer verändern und möglichst gleichmäßig zu halten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt eingesetzt, bei welcher dem Gehäuse eine steuerbare Temperiereinrichtung zugeordnet ist, durch welche das Gehäuse wahlweise kühlbar oder erwärmbar ist und bei welcher die Temperartureinrichtung mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist. So lässt sich im Betriebszustand des Mischers die Temperatur der Polymerschmelze im wesentlichen durch Regelung der Temperiereinrichtung konstant halten. So lässt sich die aus der Scherung erzeugte Wärmeenergie vorteilhaft durch die äußere Kühlung des Gehäuses aufnehmen und abführen. Eine Erwärmung des Gehäuses garantiert hierbei eine Mindestbetriebstemperatur des Mischers.
Zur Intensivierung der Temperierung der Polymerschmelze innerhalb der Mischkammer ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher die Mischwelle im Innern mehrere Kühlkanäle aufweist, die sich von einem Ende am Antriebsabschnitt bis hin zum Mischabschnitt erstrecken und die am Antriebsabschnitt mit einer Kühlfluidzuführeinrichtung verbunden sind. Damit lässt sich die Polymerschmelze innerhalb der Mischkammer sowohl von außen als auch von innen her temperieren.
Zur Lagerung der Mischwelle und zur Abdichtung der Mischwelle hat sich besonders die Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welcher die Mischwelle zwischen dem Mischabschnitt und dem Antriebsabschnitt ein Lagerabschnitt aufweist, der in einer Lagerbuchse gleitgelagert ist, wobei der Lagerbuchse eine zweite regelbare Temperiereinrichtung zugeordnet ist. Damit lässt sich zu jeder Antriebsdrehzahl der Mischwelle ein optimaler Betriebszustand des kombinierten Lager- und Dichtungsspalt einstellen.
Für die Temperierung der Gehäuseteile des Mischers haben sich insbesondere elektrische Heizbänder und an die Heizbänder umschließender Kühlmantel bewährt, der an einem Gebläse angeschlossen ist.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Mischwelle am Mischabschnitt zumindest eine Förderzone mit einem Schneckengang am Umfang und mehrere Mischzonen mit mehreren Mischnuten am Umfang aufweist, ist besonders vorteilhaft, um die Druckverluste beim Vermengen der Polymerschmelze zu minimieren. So wird über die Förderzone zwischen den Mischzonen ein Druckaufbau innerhalb der Mischkammer zwischen den Mischzonen realisiert.
Zur intensiven Durchmischung der Polymerschmelze innerhalb der Mischkammer wird bevorzugt ein Nutensystem eingesetzt, wobei Mischnuten am Umfang der Mischwelle und Gehäusenuten üblicherweise zusammenwirken. Zur Ausbildung eines derartigen Nutensystems ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher das Gehäuse im Bereich der Mischkammer mehrere Gehäuseringe aufweist, die druckdicht in dem Gehäuse gehalten sind und die gemeinsam mit den Mischzonen der Mischwelle ein Nutensystem innerhalb der Mischkammer bilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze zeichnet sich dadurch aus, dass die Mischleistung beim Vermengen der Polymerschmelze stets auf eine gleichbleibende Qualität der vermengten Polymerschmelze eingestellt ist. So lässt sich durch die Überwachung eines physikalischen Parameters der vermengten Polymerschmelze dazu nutzen, die Antriebsdrehzahl der Mischwelle auf einen für das Vermengen der Polymerschmelze optimalen Betriebszustand einzustellen.
Als physikalische Parameter der Polymerschmelze lassen sich eine Temperatur der Polymerschmelze oder ein Überdruck der Polymerschmelze oder aber auch beide Parameter kontinuierlich auf der Auslassseite des Mischers erfassen.
Alternativ oder zusätzlich können als Parameter auch ein Farbton der Polymerschmelze und/oder ein Volumenstrom der Polymerschmelze gemessen werden. So lässt sich die Mischleistung bei Überwachung des Farbtons der Polymerschmelze derart einstellen, dass eine gleichmäßig eingefärbte Polymerschmelze durch Vermengen des Zusatzstoffes entsteht. Die Überwachung des Volumenstromes auf der Auslassseite des Mischers ist besonders günstig, um die Mischleistung an die jeweilige Durchflussmenge anzupassen.
Für den Fall, dass die Abnehmeeinrichtung zumindest eine Abnehmerpumpe aufweist, ist eine Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher zur Bestimmung einer Abnahmemenge der Polymerschmelze eine Pumpendrehzahl einer Abnehmerpumpe gemessen wird.
Zur automatisierten Regelung der Mischleistung wird die Verfahrensvariante bevorzugt eingesetzt, bei welcher der Messwert des Parameters der Polymerschmelze oder der Messwert der Pumpendrehzahl der Abnehmerpumpe mit einem Sollwert und/oder einem Toleranzwertbereich verglichen wird und dass die Antriebsdrehzahl der Mischwelle bei einer unzulässigen Abweichung des Messwertes zum Sollwert und/oder zum Toleranzwertbereich erhöht oder abgesenkt wird. Damit wird selbsttätig die Mischleistung auf die jeweiligen Betriebszustände des Extrusionsprozesses eingestellt.
Der erfindungsgemäße dynamische Mischer sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele des Mischers unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mischers
2 schematisch eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mischers
3 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mischers
4 schematisch eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mischers
5 schematisch eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mischers
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen dynamischen Mischers in einer Querschnittansicht schematisch gezeigt. Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Gehäuse 1, das im Innern eine Mischkammer 5 einschließt. An dem Gehäuse ist ein Haupteinlass 6 und ein Nebeneinlass 7 ausgebildet, die in die Mischkammer 5 münden. Der Haupteinlass 6 und der Nebeneinlass 7 sind an einem Ende der Mischkammer 5 an dem Gehäuse 1 ausgebildet. An dem gegenüberliegenden Ende der Mischkammer 5 ist ein Auslass 8 an dem Gehäuse 1 vorgesehen.
In das Innere der Mischkammer 5 ragt eine Mischwelle 2 hinein. Die Mischwelle 2 weist an einem in die Mischkammer 5 hineinragende Mischabschnitt 2.1 mehrere Mischelemente 4 auf, die gleichmäßig verteilt am Umfang der Mischwelle 2 angeordnet sind. Mit einem Antriebsabschnitt 2.2 ragt die Mischwelle 2 aus dem Gehäuse 1 heraus und ist mit einem Antrieb 3 gekoppelt. Der Antrieb 3 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Elektromotor 3.1 und einem Steuergerät 3.2 gebildet.
Auf der Auslassseite des Mischers ist eine Sensoreinrichtung 9 vorgesehen, die mit einem Farbtonsensor 9.1 in den Austrittsquerschnitt des Auslasses 8 hineinragt. Der Farbtonsensor 9.1 ist über eine Signalleitung 15 mit einer Signalauswertungseinheit 9.5 verbunden. Die Sensoreinrichtung 9 ist über die Signalauswertungseinheit 9.5 über eine Datenleitung 17 mit einer Steuereinrichtung 11 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 11 ist über eine Steuerleitung 16 mit dem Steuergerät 3.2 des Mischwellenantriebes 3 verbunden.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines dynamischen Mischers wird eine Schmelze eines Grundpolymers über den Haupteinlass 6 in die Mischkammer 5 eingeleitet. Über den Nebeneinlass 7 wird ein Zusatzstoff der Mischkammer zugeführt, welcher mit dem Grundpolymer zu der Polymerschmelze vermengt wird. Zum Vermengen wird die Mischwelle 2 durch den Antrieb 3 mit einer vorbestimmten Antriebsdrehzahl angetrieben. Die Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 wird über das Steuergerät 3.2 und dem Elektromotor 3.1 bestimmt. Durch Rotation der Mischelemente 4 am Umfang der Mischwelle 2 erfolgt innerhalb der Mischkammer 5 eine Vermengung der Polymerschmelze mit dem jeweiligen Zusatzstoff. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zusatzstoff ein Farbmittel, um die Polymerschmelze einzufärben. Insoweit wird durch die Vermengung des farbigen Zusatzstoffes eine Einfärbung der Polymerschmelze erreicht, die auf der Auslassseite durch den Auslass 8 abgeführt wird. Zur Überwachung des Mischvorgangs wird als physikalischer Parameter die visuelle Erscheinung der Polymerschmelze gewählt, die sich durch einen gleichmäßigen Farbton zeigt. Derartige Einfärbungen der Polymerschmelze können durch optische Mittel wie beispielsweise einen Farbtonsensor gemessen werden. Die vermengte Polymerschmelze wird im Auslass 8 durch den Farbtonsensor 9.1 detektiert. Der Farbtonsensor 9.1 weist hierzu optische Mittel auf, die auf Basis von lichtempfindlichen Fotodioden (CCD) die visuelle Erscheinung insbesondere den Farbton der Polymerschmelze detektieren. Die Auswertung der Signale in der Signalauswerteeinheit 9.5 erfolgt über eine Zeiteinheit, um eventuelle Unregelmäßigkeiten des Messsignales zu erkennen, die auf eine ungleichmäßige Einfärbung der Polymerschmelze hindeuten. Sobald eine Unregelmäßigkeit des Messsignals auftritt, wird die Information über die Datenleitung 17 der Steuereinrichtung 11 zugeführt, in welcher ein Steuersignal zur Änderung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 erzeugt wird. In diesem Fall würde die Mischleistung durch Anhebung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 erhöht, um eine intensivere Vermengung des Zusatzstoffes innerhalb der Mischkammer 5 zu erhalten. Dieser Vorgang wird vorzugsweise schrittweise ausgeführt, bis das Messsignal des Farbtonsensors 9.1 keine Unregelmäßigkeiten mehr aufzeigt.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mischers sowie das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hervorragend geeignet, um das Einfärben einer Polymerschmelze mit hoher Gleichmäßigkeit auszuführen. Durch die Überwachung der Einfärbung der Polymerschmelze mittels eines Farbtonsensors wird eine hohe Konstanz bei optimierter Mischleistung erreicht. So wird vermieden, dass die Mischwelle zu Gunsten einer optimierten Vermengung mit überhöhten Drehzahlen betrieben werden muss, die eine unnötige thermische Belastung der Schmelze darstellen.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines dynamischen Mischers dargestellt, um eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Ausführungsbeispiel des dynamischen Mischers ist im wesentlichen identisch mit dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des dynamischen Mischers ist die Sensoreinrichtung 9 auf der Auslassseite des dynamischen Mischers durch einen Volumenstromsensor 9.2 und einer dem Volumenstromsensor 9.2 zugeordneten Signalauswerteeinheit 9.5 gebildet. Der Volumenstromsensor 9.2 ist in diesem Ausführungsbeispiel an einem Rohrstutzen 10 angeordnet. Der Rohrstutzen 10 ist an dem Auslass 8 der Mischkammer 5 angeschlossen, so dass die nach dem Vermengen aus der Mischkammer 5 austretende Polymerschmelze den Rohrstutzen 10 durchströmt. Der Volumenstromsensor 9.2 ermöglicht, dass als physikalisches Parameter ein Volumenstrom der vermengten Polymerschmelze gemessen wird.
Die in dem Rohrstutzen 10 abgeführte Polymerschmelze wird über den Volumenstromsensor 9.2 erfasst und der Signalauswerteeinheit 9.5 zugeführt. Der Volumenstromsensor 9.2 könnte als berührungsloser Ultraschallsensor oder als Volumenzähler mit einem Turbinenrad ausgebildet sein. Der Messwert des Volumenstromes wird über die Signalauswertungseinheit 9.5 der Steuereinrichtung 11 aufgegeben, in welcher der momentane Ist-Wert mit einem hinterlegten Soll-Wert verglichen wird. Der Soll-Wert des Volumenstromes ist durch einen Hauptschmelzestrom des Grundpolymers und einen Nebenstrom eines Zusatzstoffes definiert, die über die Einlässe 6 und 7 der Mischkammer 5 zugeführt werden. Das sich daraufhin in der Mischkammer 5 bildende Volumen ist maßgeblich für die an der Mischwelle 2 eingestellte Antriebsdrehzahl, um eine gleichmäßige Vermengung des Zusatzstoffes mit dem Grundpolymer zu erhalten.
Für den Fall, dass der Messwert des Volumenstromes eine Abweichung zu dem Soll-Wert des Volumenstromes aufzeigt, ergibt sich ein geändertes Verhältnis zwischen der Mischleistung und der Durchflussmenge, die eine zu starke oder eine zu schwache Vermengung zur Folge hat. Insoweit wird in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen dem Messwert des Volumenstromes und dem hinterlegten Soll-Wert des Volumenstromes innerhalb der Steuereinrichtung 11 ein Steuersignal zur Änderung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 generiert. Über das Steuergerät 3.2 und den Elektromotor 3.1 lässt sich unmittelbar die Mischwelle 2 mit einer geänderten Antriebsdrehzahl zum Vermengen der Polymerschmelze antreiben.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen dynamischen Mischers sowie die Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sind besonders vorteilhaft bei Extrusionsprozessen einsetzbar, bei welchen die Abnahmemenge auf der Auslassseite des Mischers während des Prozesses variiert. So lässt sich für jeden Betriebszustand des Extrusionsprozesses eine optimierte Vermengung des Grundpolymers mit einem Zusatzstoff erreichen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen dynamischen Mischers ist in 3 dargestellt. Hierbei wird der dynamische Mischer in einem Schmelzspinnprozess verwendet, um einem über eine hier nicht dargestellte Schmelzequelle erzeugten Hauptschmelzestrom mit einem über einen Nebenextruder 28 erzeugten Nebenstrom zu vermengen. Als Schmelzequelle könnte das Grundpolymer beispielsweise durch einen Extruder oder einer Boosterpumpe bereitgestellt werden und über den Haupteinlass 6 dem Mischer zugeführt werden. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mischer mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet. Insoweit weist der Mischer 29 einen Haupteinlass 6 und einen Nebeneinlass 7 auf. An dem Haupteinlass 6 ist die hier nicht dargestellte Schmelzequelle angebunden. Der Nebeneinlass 7 ist mit dem Nebenexruder 28 gekoppelt, so dass ein über den Nebenextruder 28 erzeugter Zusatzstoff beispielsweise als Masterbatch dem Mischer 29 zugeführt wird.
Die dem Mischer 29 nachgeordnete Abnehmereinrichtung 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Spinnpumpen 14.1 und mehrere Spinndüsen 14.2 dargestellt. Jede der Spinnpumpen 14.1 stellt eine Abnehmerpumpe dar, die über jeweils eine Schmelzeleitung so mit dem Auslass 8 des Mischers 29 verbunden sind und die einen Teilvolumenstrom des aus dem Auslass 8 insgesamt abgegebenen Abnahmemenge der Polymerschmelze aufnehmen. Jede der Spinnpumpen 14.1 ist mit mehreren Spinndüsen 14.2 gekoppelt, wobei jede der Spinndüsen 14.2 eine Vielzahl von Filamentsträngen extrudiert. Die Spinnpumpen 14.1 werden hierzu jeweils über einen Pumpenantrieb 14.3 angetrieben. Die Pumpenantriebe 14.3 sind über Signalleitungen 15 mit einer Steuereinrichtung 11 verbunden. Die Steuereinrichtung 11 weist hierzu mehrere Signalanschlüsse 19 auf. So ist jeder Pumpenantrieb 14.3 über eine Signalleitung 15 mit der Steuereinrichtung 11 verbunden.
Der Antrieb 3 der Mischwelle 2 an dem Mischer 29 ist über eine Steuerleitung 16 mit der Steuereinrichtung 11 verbunden. Darüberhinaus ist eine weitere Steuerleitung vorgesehen, die mit einem Extruderantrieb 18 des Nebenextruders 28 gekoppelt ist.
Der Antrieb 3 ist durch einen Elektromotor 3.1 und einem Steuergerät 3.2 gebildet, wobei der Elektromotor 3.1 durch ein Getriebe 12 mit der Mischwelle 2 gekoppelt ist.
Im Betriebszustand werden dem Mischer 29 ein Hauptschmelzestrom über die hier nicht dargestellte Schmelzequelle und ein Nebenstrom über den Nebenextruder 28 kontinuierlich zugeführt und innerhalb des Mischers 29 durch die angetrieben Mischwelle 2 kontinuierlich vermengt. Die vermengte Polymerschmelze wird über den Auslass 8 und mehreren Schmelzeleitungen 30 zu den Spinnpumpen 14.1 geleitet, um anschließend über die Spinndüsen 14.2 zu einer Vielzahl von Filamentsträngen extrudiert zu werden. Für den Fall, dass in einer der Spinnstellen eine Prozessunterbrechung aufgrund von Wartungsarbeiten oder eines Fadenbruches ansteht, wird üblicherweise die jeweils zugehörige Spinnpumpe 14.1 mit einer reduzierten Antriebsdrehzahl angetrieben. Insoweit reduziert sich die Abnahmemenge der Polymerschmelze an dem Mischer 29, so dass eine geringere Durchflussmenge innerhalb des Mischers 29 vermengt wird. Die Veränderung der Antriebsdrehzahl der Spinnpumpe 14.1 wird über die Signalleitung 15 der Steuereinrichtung 11 angezeigt, so dass innerhalb der Steuereinrichtung 11 ein zur Anpassung der Mischleistung erforderliches Steuersignal umgewandelt wird und am Steuergerät 3.2 des Antriebs 3 der Mischwelle 2 zugeführt wird. Somit lässt sich die Mischwelle 2 unmittelbar mit einer veränderten Antriebsdrehzahl somit mit geänderter Mischleistung betreiben.
Für den Fall, dass die Abnahmemenge im erheblichen Maße schwankt, besteht auch die Möglichkeit, die Extruderleistung an dem Nebenextruder 28 zu drosseln. So lässt sich über die Steuereinrichtung 11 ein Steuersignal zur Ansteuerung des Extruderantriebes 18 generieren, so dass der Nebenstrom des Zusatzstoffes ebenfalls angepasst an die reduzierte Durchflussmenge in dem Mischer 29 einstellbar ist.
Bei dem in 3 dargestellten Mischer 29 ist von der Auslassseite üblicherweise eine Sensoreinrichtung vorgesehen, durch welche eine Temperatur der Polymerschmelze und ein Druck der Polymerschmelze parallel erfasst werden. Die Sensoreinrichtung ist jedoch in dem Ausführungsbeispiel nach 3 nicht dargestellt und näher erläutert. Hierzu wird auf ein nachfolgendes Ausführungsbeispiel des dynamischen Mischers hingewiesen, das insbesondere für die Anwendung in einem Schmelzspinnprozess geeignet ist. In 4 ist das Ausführungsbeispiel in einer Querschnittansicht gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 weist ein mehrteiliges Gehäuse 1 auf, das eine innere Mischkammer 5 und eine Mischwelle 2 umfasst. Das Gehäuse 1 ist zylindrisch ausgebildet und setzt sich aus mehreren Gehäuseringen 1.1, einem Lagergehäuse 1.3 und einem Auslassgehäuse 1.4 zusammen, wobei die Gehäuseringe 1.1 zwischen dem Lagergehäuse 1.3 und dem Auslassgehäuse 1.4 angeordnet sind. Auf der zu den Gehäuseringen 1.1 gegenüberliegenden Seite ist dem Lagergehäuse 1.3 ein Buchsengehäuse 1.2 zugeordnet. Die Gehäuseteile 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 sind druckdicht miteinander verbunden.
Die Mischkammer 5 erstreckt sich zwischen dem Lagergehäuse 1.3 und dem Auslassgehäuse 1.4, wobei die Gehäuseringe 1.1 den eigentlichen Mischraum der Mischkammer 5 bilden. So ist ein Einlassende der Mischkammer 5 innerhalb des Lagergehäuses 1.3 ausgebildet. Ein Auslassende der Mischkammer 5 wird durch das Auslassgehäuse 1.4 gebildet. An dem Auslassgehäuse 1.4 ist an der äußeren Stirnseite ein Auslass 8 angeordnet, der unmittelbar in die Mischkammer 5 mündet.
Dem Einlassende der Mischkammer 5 sind am Lagergehäuse 1.3 mehrere Einlässe 6 und 7 zugeordnet, die für jeweils einen Einlasskanal mit der Mischkammer 8 verbunden sind.
Innerhalb der Mischkammer 5 ist eine Mischwelle 2 drehend gehalten, die mit einem Mischabschnitt 2.1 in die Mischkammer 5 hineinragt. Dem Mischabschnitt 2.1 folgt ein Lagerabschnitt 2.3 und ein Antriebsabschnitt 2.2, so dass die Mischwelle 2 das Lagergehäuse 3 und das Buchsengehäuse 1.2 durchdringt, um mit einem freien Ende des Antriebabschnittes 2.2 mit einem Antrieb 3 gekoppelt zu werden.
Der Mischabschnitt 2.1 der Mischwelle 2 ist im Durchmesser der Mischkammer 5 angepasst, wobei der Mischabschnitt 2.1 der Mischwelle 7 in mehrere Zonen aufgeteilt ist. So weist der Mischabschnitt 2.1 der Mischwelle 2 innerhalb der Mischkammer 5 eine mittlere Förderzone 22 und zwei die Förderzone 22 eingrenzende Mischzonen 21 auf. In den Mischzonen 21 weist die Mischwelle 7 am Umfang mehrere Mischnuten 27 auf, die mit mehreren in den Gehäuseringen 4 ausgebildeten Gehäusenuten 24 ein Nutensystem bilden. Die Gehäusenuten 24 sind hierzu in Teilbereichen am Innendurchmesser der Gehäuseringe 1.1 ausgebildet. Die Mischnuten 27 am Umfang der Mischwelle 2 sind demgegenüber an dem gesamten Umfang der Mischwelle 2 verteilt ausgebildet und in radialer Richtung ausgerichtet.
In dem Bereich der Förderzone 22 weist der Mischabschnitt 2.1 am Umfang der Mischwelle 2 einen Schneckengang 23 auf. Hierbei erstreckt sich der Schneckengang 23 im wesentlichen bis zum Innendurchmesser des zugeordneten Gehäuseringes 1.1, so dass bei Drehung der Mischwelle 2 eine Förderung der Schmelze in Richtung zum Auslass 8 hin eintritt.
Auf der Einlassseite der Mischkammer 8 weist das Lagergehäuse 3 eine konzentrisch zur Mischkammer 5 ausgebildete Lagerbohrung auf, die zur Aufnahme einer Lagerbuchse 13 dient. Die Lagerbuchse 13 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Buchsengehäuses 1.2. Innerhalb der Lagerbuchse 13 ist der Lagerabschnitt 2.3 der Mischwelle 2 gleitgelagert.
Der Antriebsabschnitt 2.2 der Mischwelle 2 ragt aus dem Buchsengehäuse 1.2 heraus und ist im freien Ende über ein Getriebe 12 mit dem Antrieb 3 verbunden. Der Antrieb 3 ist durch einen Elektromotor 3.1 und dem Steuergerät 3.2 gebildet.
Am Umfang des Gehäuses 1 ist eine Temperiereinrichtung 20 vorgesehen. Die Temperiereinrichtung 20 weist mehrere elektrische Heizbänder 20.1 auf, die am Umfang des Gehäuses 1 verteilt angeordnet sind. Die Heizbänder 20.1 sind mit einer Heizsteuerung 20.5 gekoppelt. Die Heizbänder 20.1 und das Gehäuse 1 ist von einem Kühlmantel 20.2 umgeben, welcher an einem Gebläse 20.3 angeschlossen ist. Das Gebläse 20.3 wird über einen Gebläseantrieb 20.4 gesteuert, um eine Kühlluft in den Kühlmantel 20.2 einzublasen.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Temperiereinrichtung 20 in zwei separate Einheiten unterteilt, wobei der ersten Temperiereinrichtung den Gehäuseteilen 1.1, 1.3 und 1.4 der Mischkammer 5 und eine weitere Temperiereinrichtung dem Buchsengehäuse 1.2 der Lagerbuchse 13 zugeordnet sind. Somit ist die Temperierung der Lagerstelle an der Mischwelle 2 unabhängig von der Temperierung der Polymerschmelze in der Mischkammer 5 möglich. Jede der Einheiten der Temperiereinrichtungen können über die zugeordneten Gebläseantriebe 20.4 und Heizsteuerung 20.5 unabhängig voneinander geregelt werden. Die Gebläseantriebe 20.4 und die Heizsteuerung 20.5 sind hierzu mit einer Steuereinrichtung 11 verbunden.
Die Steuereinrichtung 11 ist darüberhinaus über Signalleitungen 15 mit einer Sensoreinrichtung 9 und über eine Steuerleitung 16 mit dem Antrieb 3 der Mischwelle 2 verbunden. Die Sensoreinrichtung 9 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Temperatursensor 9.3 und einen Drucksensor 9.4 auf. Der Temperatursensor 9.3 und der Drucksensor 9.4 sind jeweils dem Auslass 8 der Mischkammer 5 zugeordnet. So lässt sich durch den Temperatursensor 9.3 eine Temperatur der vermengten Polymerschmelze und über den Drucksensor 9.4 ein Betriebsüberdruck in der Polymerschmelze am Auslass 8 messen und der Steuereinrichtung 11 zuführen. Innerhalb der Steuereinrichtung 11 ist eine Überwachungseinheit vorgesehen, um den Temperaturverlauf der Schmelzetemperatur und den Druckverlauf des Schmelzedruckes zu überwachen. Für den Fall das vorgegebene Soll-Werte oder vorgegebene Toleranzwert-Bereiche der Schmelzetemperatur und/oder des Schmelzedruckes hinterlegt sind, lassen sich innerhalb der Steuereinrichtung 11 unmittelbar Steuersignale zur Ansteuerung des Antriebs 3 oder zur Ansteuerung der Temperiereinrichtung 20 generieren.
Wird beispielsweise im Betrieb ein zu hoher Druckabfall am Auslass 8 durch Vergleich zwischen dem Messwert und dem Sollwert des Druckes festgestellt, so lässt sich zur Druckerhöhung die Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 anheben, so dass über die Förderzone 22 an der Mischwelle 2 eine erhöhte Schmelzeförderung einsetzt und eine Druckerhöhung innerhalb der Mischkammer 5 bewirkt.
Es ist jedoch auch möglich, dass die thermische Belastung der Polymerschmelze aufgrund einer überhöhten Scherbeanspruchung beim Vermischen der Schmelze durch eine Absenkung der Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 kompensiert wird. So könnte beispielsweise eine festgestellte überhöhte Temperatur der Schmelze vorteilhaft abgesenkt werden.
Alternativ oder zusätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass über die Ansteuerung des Gebläseantriebes 20.4 eine erhöhte Kühlung an dem Kühlmantel 20.2 erzeugt wird, der den Gehäuseteilen der Mischkammer 5 zugeordnet ist. Insoweit würde ebenfalls ein Absenkung der Schmelzetemperatur der Polymerschmelze eintreten.
Um bei relativ geringen Drehzahlen der Mischwelle 2 und insbesondere bei einem Prozessstart einer Vermengung der zugeführten Stoffe zu erhalten, werden die Gehäuseteile des Gehäuses 1 durch die Heizbänder 20.1 erwärmt und auf eine optimale Betriebstemperatur eingestellt. Hierzu wird die Heizsteuerung 20.5 über die Steuerung 11 gesteuert. Die Gleitlagerung der Mischwelle 2 im Lagerabschnitt 2.3 wird dabei im wesentlichen von der Antriebsdrehzahl der Mischwelle 2 bestimmt, so dass bei niedrigen Drehzahlen ein vorzeitiges Erkalten der in die Spalte eindringenden Polymerschmelze durch die Erwärmung der Lagerbuchse 13 über die zugeordneten Heizbänder 20.1 vermieden wird. Bei relativ hohen Antriebsdrehzahlen der Mischwelle 2 lässt sich ein über den Lagerspalt austretender Schmelzestrom vorteilhaft dadurch begrenzen, dass durch den Kühlmantel 20.2 eine Kühlung der Lagerbuchse 13 bewirkt wird.
Grundsätzlich lässt sich die Kühlung der Polymerschmelze sowie der Lagerstelle innerhalb des dynamischen Mischers noch dadurch verbessern, dass innerhalb der Mischwelle 2 mehrere Kühlkanäle eines Kühlsystems integriert sind.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Mischers in einer Querschnittansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach 5 ist identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 4 und unterscheidet sich nur durch die Ausbildung der Mischwelle 2. Insoweit wird nachfolgend nur die Unterschiede erläutert und zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen.
Bei dem in 5 dargestellten Mischer weist die Mischwelle 2 im Innern mehrere Kühlkanäle 25 auf, die sich über den gesamten Mischabschnitt 2.1 und den Lagerabschnitt 2.3 erstrecken. Die Kühlkanäle 25 sind an dem Antriebsabschnitt 2.2 der Mischwelle mit einer Kühlfluidzuführeinrichtung 26 gekoppelt. So lässt sich über die Kühlfluidzuführeinrichtung 26 eine Kühlflüssigkeit in das Innere der Mischwelle 2 einleiten. Durch einen Austausch der Kühlflüssigkeit beispielsweise durch einen Kühlkreislauf lässt sich somit kontinuierlich eine Wärme aus dem Inneren der Mischkammer 5 abführen.
Alternativ könnte das in 5 dargestellte System jedoch auch genutzt werden, um eine Erwärmung der Mischwelle 2 vorzunehmen. So könnten über die Kühlkanäle 25 eine erwärmte Flüssigkeit eingeführt werden.
Die in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele sind in ihrer Ausbildung und Anwendung miteinander kombinierbar. Wesentlich hierbei ist, dass die auf der Auslassseite des Mischers vorgesehene Sensoreinrichtung einen Parameter der vermengten Polymerschmelze überwacht und in Abhängigkeit von der Überwachung die Mischleistung des Mischers steuert.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1.1: Gehäuseringe
1.2: Buchsengehäuse
1.3: Lagergehäuse
1.4: Auslassgehäuse
2: Mischwelle
2.1: Mischlabschnitt
2.2: Antriebsabschnitt
2.3: Lagerabschnitt
3: Antrieb
3.1: Elektromotor
3.2: Steuergerät
4: Mischelemente
5: Mischkammer
6: Haupteinlass
7: Nebeneinlass
8: Auslass
9: Sensoreinrichtung
9.1: Farbtonsensor
9.2: Volumenstromsensor
9.3: Temperatursensor
9.4: Drucksensor
9.5: Signalauswertungseinheit
10: Rohrstutzen
11: Steuereinrichtung
12: Getriebe
13: Lagerbuchse
14: Abnehmereinrichtung
14.1: Spinnpumpe
14.2: Spinndüsen
14.3: Pumpenantrieb
15: Signalleitung
16: Steuerleitung
17: Datenleitung
18: Extruderantrieb
19: Signalanschluss
20: Temperiereinrichtung
20.1: Heizband
20.2: Kühlmantel
20.3: Gebläse
20.4: Gebläseantrieb
20.5: Heizsteuerung
21: Mischzone
22: Förderzone
23: Schneckengang
24: Gehäusenut
25: Kühlkanal
26: Kühlfluidzuführeinrichtung
27: Mischnut
28: Nebenextruder
29: Mischer
30: Schmelzeleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

”High Efficiency Dynamic Cavity Mixers for Polymer Processing” (F. Dickmeiß, Chemical Fibre Vol. 57, 2007 Seite 45 ff) [0003]

Claims

Dynamischer Mischer zum Vermengen einer Polymerschmelze mit einer Mischkammer (5) in einem Gehäuse (1), mit mehreren Einlässen (6, 7) und einem Auslass (8), die mit der Mischkammer (5) verbunden sind, und mit einer Mischwelle (2), die mit einem Mischabschnitt (2.1) in die Mischkammer (5) ragt und die mit einem Antriebsabschnitt (2.2) zur Ankupplung eines Antriebes (3) das Gehäuse (1) nach außen durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Auslasses (8) eine Sensoreinrichtung (9) angeordnet ist, durch welche zumindest ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze messbar ist, und dass die Sensoreinrichtung (9) mit einer Steuereinrichtung (11) verbunden ist, die mit dem Antrieb (3) der Mischwelle (2) gekoppelt ist.
Dynamischer Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) einen Temperatursensor (9.3) zur Messung einer Temperatur der Polymerschmelze und/oder einen Drucksensor (9.4) zur Messung eines Überdruckes der Polymerschmelze aufweist.
Dynamischer Mischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) einen Farbtonsensor (9.1) zur Messung einer Farbe der Polymerschmelze und/oder einen Volumenstromsensor (9.2) zur Messung einer Abnahmemenge der Polymerschmelze aufweist.
Dynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) zumindest einen Signalanschluss (19) aufweist, durch welchen eine Signalverbindung (15) zu einer Abnehmereinrichtung (14) der vermengten Polymerschmelze koppelbar ist.
Dynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gehäuse (1) eine steuerbare Temperiereinrichtung (20) zugeordnet ist, durch welche das Gehäuse (1) wahlweise kühlbar oder erwärmbar ist, und dass die Temperiereinrichtung (20) mit der Steuereinrichtung (11) gekoppelt ist.
Dynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwelle (2) zwischen dem Mischabschnitt (2.1) und dem Antriebsabschnitt (2.2) ein Lagerabschnitt (2.3) aufweist, dass der Lagerabschnitt (2.3) der Mischwelle (2) in einer Lagerbuchse (13) gleitgelagert ist und dass der Lagerbuchse (13) eine zweite steuerbare Temperiereinrichtung (20) zugeordnet ist.
Dynamischer Mischer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (20) mehrere nebeneinander angeordnete elektrische Heizbänder (20.1) und einen die Heizbänder (20.1) umschließender Kühlmantel (20.2) aufweist, der an einem Gebläse (20.3) angeschlossen ist.
Dynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwelle (2) am Mischabschnitt (2.1) zumindest eine Förderzone (22) mit einem Schneckengang (23) am Umfang und mehrere Mischzonen (21) mit mehreren Mischnuten (27) am Umfang aufweist.
Dynamischer Mischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Bereich der Mischkammer (5) mehrere Gehäuseringe (1.1) aufweist, die druckdicht in dem Gehäuse (1) gehalten sind und die gemeinsam mit den Mischzonen (21) der Mischwelle (2) ein Nutensystem (27, 24) innerhalb der Mischkammer (5) bilden.
Dynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwelle (2) im Innern mehrere Kühlkanäle (25) aufweist, die sich von einem Ende am Antriebsabschnitt (2.2) bis hin zum Mischabschnitt (2.1) erstrecken und die am Antriebsabschnitt (2.2) mit einer Kühlfluidzuführeinrichtung (26) verbunden sind.
Verfahren zum Vermengen einer Polymerschmelze, bei welchem ein Hauptschmelzestrom aus einem Polymer und zumindest ein Nebenstrom aus einem fließfähigen Zusatzstoff innerhalb einer Mischkammer durch eine rotierende Mischwelle vermengt werden und bei welchem die Mischwelle durch einen Antrieb mit einer Antriebsdrehzahl angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein physikalischer Parameter der Polymerschmelze nach dem Vermengen beider Ströme erfasst wird und dass in Abhängigkeit von einem Messwert des Parameters die Antriebsdrehzahl der Mischwelle geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur der Polymerschmelze und/oder ein Überdruck der Polymerschmelze gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Farbton der Polymerschmelze und/oder ein Volumenstrom der Polymerschmelze gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung einer Abnahmemenge der Polymerschmelze eine Pumpendrehzahl einer Abnehmerpumpe einer Abnehmereinrichtung gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert des Parameters der Polymerschmelze oder der Messwert der Pumpendrehzahl der Abnehmerpumpe mit einem Sollwert und/oder einem Toleranzwertebereich verglichen wird und dass die Antriebsdrehzahl der Mischwelle bei einer unzulässigen Abweichung des Messwertes zum Sollwert und/oder zum Toleranzwertebereich erhöht oder abgesenkt wird.