DE10207145A1 - Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe - Google Patents

Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe weist achsparallele, gleichsinnig drehbare Tragwellen (1, 2) auf, auf die Schneckenelemente (3, 3') gleicher Steigungsrichtung verdrehsicher aufgesteckt sind, mit denen die Wellen kämmend ineinander greifen. Die Schneckenelemente (3, 3') bestehen aus Schneckenabschnitten (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14'), die unter Bildung von Stirnflächen (15, 16; 15', 16') mit gleichem Drehsinn fortschreitend zueinander winkelversetzt angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei derartigen Vorrichtungen werden neben Schneckenelementen Knetblöcke und dergleichen Bearbeitungselemente auf die Tragwellen gesteckt, um ein Optimum der Antriebsenergie in Knet- und Mischleistung umzusetzen.
  • Um den Kunststoff bei der Verarbeitung möglichst gleichmäßig entlang der Schnecke zu verteilen ist, aus DE 31 34 479 A1 ein Schneckenextruder bekannt, bei dem eine dreigängige Schnecke in Scheiben aufgeteilt wird, die fortschreitend gegeneinander winkelversetzt auf die Tragwelle aufgesteckt werden. Die dadurch gebildeten Stirnflächen an den Scheiben müssen in halber Höhe mit zentrischen Absätzen versehen werden, damit sich die betreffenden Stirnseiten bei Schneckendrehung frei aneinander vorbei bewegen können.
  • Die dreigängige Schneckenmaschine ist aufgrund der geometrischen Zusammenhänge nur bis zu einem maximalen Verhältnis von Schneckenaußendurchmesser zu Schneckenkerndurchmesser von kleiner als 1,3661 ausführbar. Dabei ist sowohl die stirnseitig wirksame Schneckenfläche als auch die Fläche der Ineinanandergreifzone relativ klein, sodass die verfahrenstechnische Wirksamkeit praktisch unbedeutend wird.
  • Durch die zahlreichen Scheiben weist die bekannte Vorrichtung zudem einen erheblichen Fertigungsaufwand auf. Vor allem aber führen die vielen möglichen Winkelpositionen der Scheiben beim Aufstecken leicht zu Fehlern, insbesondere, wenn mehrere Schnecken gleich aufgesteckt werden müssen. Auch wird durch die Scheiben die Biegefestigkeit der Schneckenwelle zur Übertragung radialer Kräfte spürbar herabgesetzt, was den partiellen Verschleiß und die Bruchgefährdung erhöht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneckenmaschine bereit zu stellen, die wie eine herkömmliche Schneckenmaschine mit Schneckenelemente bestückbar ist, jedoch unter optimaler Umsetzung ihrer Antriebsenergie zu einer optimalen Homogenisierung führt.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Vorrichtung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
  • Nach der Erfindung werden auf die als Keilwellen ausgebildeten Tragwellen ein- oder zweigängige Schneckenelemente normaler Länge aufgesteckt. Die Länge des Verfahrensteils der Vorrichtung entspricht dabei mindestens dem Zehnfachen des Außendurchmessers der Schneckenelemente. Die Drehzahl der Wellen ist mindestens 100 Umdrehungen pro Minute.
  • Im Gegensatz zu einem normalen Schneckenextruder mit Schneckenelementen mit durchgehenden Schneckengängen ist jedoch zumindest ein Teil der Schneckenelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch ein- oder zweigängige Schneckenelemente gebildet, die aus Abschnitten bestehen, die mit gleichem Drehsinn fortschreitend gegeneinander verdreht sind. Dadurch wird an beiden Seiten jedes Abschnitts eine der Gangzahl entsprechende Anzahl von Stirnflächen gebildet, durch die der zu bearbeitende Stoff in seinem Fluss längs der Schubkante des Schneckenkamms gestört und aufgespalten wird, wodurch sich eine innige Durchmischung ergibt.
  • Beim Dispergieren von Feststoffen in einer viskosen Matrix ist es bisher nicht gelungen, die Teilchen und Agglomerate optimal zu zerteilen. Einer der Gründe dafür liegt in einem übermäßigen partiellen Druckaufbau, der zwar zu einem hohen Energieeintrag mit entsprechender Temperaturerhöhung führt, jedoch eine ungenügende Agglomeratzerteilung bringt.
  • Feststoffe im µ-Bereich, wie z. B. Farbstoffe, die in einer Flüssigkeit Agglomerate bilden müssen, werden durch eine Strömung aufgrund von Druckdifferenzen auseinander gerissen, um sie zu zerteilen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Gegensatz zu den bekannten Schneckenextruder mit Knetblöcken und dergleichen Dehnströmungen erzeugt, die auf diese Agglomerate ohne wesentliche Temperaturerhöhung einwirken. Damit wird erfindungsgemäß der unproduktive Energieanteil erheblich herabgesetzt.
  • Erfindungsgemäß sind die fördernden ein- und/oder zweigängigen Schneckengänge der Schneckenabschnitte des Schneckenelements relativ kurz ausgeführt. Das heißt, der Schneckenkamm jedes Schneckenabschnitts ist lediglich ein Bruchteil der Gangsteigung. Der axiale Abstand des Schneckenkamms jedes Schneckenabschnitts ist dabei vorzugsweise nicht größer als die Schneckengangtiefe. Die axialen Längen der Schneckenkämme der Schneckenabschnitte jedes Schneckenelements können dabei auch unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Durch die fortschreitend gegeneinander im gleichen Drehsinn winkelversetzten Schneckenabschnitte jedes Schneckenelements werden treppenartig winkelversetzte Stirnflächen gebildet.
  • Der Winkelversatz der Schneckenabschnittes jedes Schneckenelements wiederholt sich vorzugsweise maximal nach zwei Drittel der Gangsteigung.
  • Durch die ein- oder zweigängige Ausführung der Schneckenelemente werden verhältnismäßig große, wirksame Stirnflächen erhalten.

  • Die Rechnung zeigt, dass eine zweigängige Schnecke gegenüber einer dreigängigen gleicher Größe 21% und die eingängige mehr als 42% größere wirksame Stirnfläche bei sonst gleichen Maßen hat. Wird bei konstantem Achsabstand der Außendurchmesser von 28,3 auf 30 mm erhöht, erreicht man sogar nahezu eine Verdoppelung der entscheidenden Werte (16) und (8).
  • Die Wirksamkeit der Stirnflächen hängt außerdem von dem Winkel ab, mit dem die Schneckenabschnitte eines Schneckenelementes gegenüber einander versetzt sind. Dieser Versatzwinkel wird vorzugsweise möglichst groß gewählt, d. h. er beträgt beispielsweise bei eingängigen Schneckenabschnitten etwa 180° und bei zweigängigen Schneckenabschnitten etwa 90°.
  • Die Stirnflächen werden zusätzlich benetzt und damit als Dispergierflächen gewonnen. Zudem hängt die Wirksamkeit des Homogenisierungs- und Dispergiervorgangs von dem Abstand ab, den die Stirnflächen der Schneckenabschnitte der einen Welle von den benachbarten Stirnflächen der Schneckenelemente der anderen Welle in der Ineinandergreifzone der beiden Schneckenwellen der Schneckenmaschine einnehmen. Mit wachsendem Abstand der Stirnflächen vergrößert sich nämlich der frei radiale Fließquerschnitt, wodurch das Schergefälle in der Ineinandergreifzone kleiner wird. Da die Fließrichtungen in der Ineinandergreifzone vollkommen anders verlaufen als außerhalb der Ineinandergreifzone wird das Produkt durch ein Dehnen und Stauchen in der Ineinandergreifzone mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hoch wirksamen Homogenisierungs- und Dispergierungsvorgängen unterworfen. Entscheidend für das gute Dispergierergebnis, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht wird, ist jedoch, dass durch die vielfache Folge von freiem Fließen, axialer Förderung im Schneckengang und in der Ineinandergreifzone, das ohne Viskositätserniedrigung erfolgen kann, die Bruchflächen des zerteilten Agglomerats benetzt werden, bevor wieder eine Kraft auf das Agglomerat wirksam wird, um es weiter zu zerteilen.
  • Schneckenelemente, die auf Tragwellen aufgesteckt werden, können zur Kraftübertragung und Positionierung mit nur einem Keil ausgerüstet sein. In diesem Fall kann die axiale Länge eines Schneckenabschnitts eines zweigängigen Schneckenelements ein ganzes Vielfaches der halben Gangsteigung betragen. Das heißt, bei einer Gangsteigung von beispielsweise 30 mm kann die axiale Länge eines Schneckenabschnitts 15 mm oder ein Vielfaches davon sein. Moderne Tragwellen sind zur besseren Kraftübertragung jedoch mit einer Keilverzahnung mit einer Vielzahl von Zähnen, beispielsweise 24 Zähnen, ausgeführt. In diesem Fall kann die axiale Länge eines Schneckenabschnitts eines eingängigen Schneckenelements ein 24stel der Gangsteigung betragen, d. h. bei einer Gangsteigung von z. B. 30 mm kann die axiale Länge eines Schneckenabschnitts 1,25 mm oder ein Vielfaches davon betragen. Das heißt, die axiale Länge eines Schneckenabschnitts ergibt sich vorzugsweise aus der Formel: Gangsteigung dividiert durch das Produkt aus Gangzahl und Zahl der Zähne der Keilverzahnung, oder ein Vielfaches davon.
  • Es ist ersichtlich, dass mit einer niedrigen Gangzahl und/oder einer hohen Zähnezahl der Keilverzahnung kürzere Schneckenabschnitte gebildet werden können. Vorzugsweise wiederholt sich der Winkelversatz der Schneckenabschnitte jedes Schneckenelements jedoch maximal nach drei Viertel der Gangsteigung.
  • Das Schneckenelement kann jedoch auch einen oder mehrere Schneckenabschnitte aufweisen, deren axiale Länge der Länge einer Gangsteigung entspricht oder größer ist. Die axiale Länge der Schneckenkämme der Schneckenabschnitte eines Schneckenelements kann also unterschiedlich ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Gangsteigung der Schneckenabschnitte des Schneckenelements gleich oder größer als der Schneckenaußendurchmesser. Der Versatzwinkel zwischen den benachbarten Schneckenabschnitten eines Schneckenelements kann für alle Schneckenabschnitte gleich sein oder es können unterschiedliche Versatzwinkel verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Schneckenmaschine fördert Feststoffe drucklos axial um eine Gangsteigung bei einer Umdrehung des Schneckenelements, während viskose Stoffe maximal um eine halbe Gangsteigung bei einer Umdrehung des Schneckenelements gefördert werden. Das Förderverhalten der Schneckenelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also entscheidend von der inneren Reibung der geförderten Stoffe, bei viskosen Stoffen, also von deren Viskosität, abhängig.
  • Durch den Winkelversatz des nachfolgenden Schneckenabschnitts gegenüber dem vorangegangenen Schneckenabschnitt entsteht im freien Schneckengang eine freie Stirnseite, welche zu einer wesentlichen Änderung der axialen Stoffströmung führt.
  • Das heißt, der Stoff wird durch diese Stirnflächen zuerst axial gestaut und wieder beschleunigt oder gedehnt, im wesentlichen in die neue radiale Drehrichtung der Schneckenwellen. Dem Zusammenwirken Schnecke/Gehäuse folgt in Umfangsrichtung in der Ineinandergreifzone das Zusammenwirken von der betrachteten Schnecke mit der Gegenschnecke, das im wesentlichen ohne Gehäuseeinfluß stattfindet und durch eine starke Materialbeschleunigung gekennzeichnet ist. Gleichzeitig erfolgt teils ein spitzes Umlenken des Materialstromes und ein Gegeneinander-Vorbeigleiten der freien Stirnflächen der beteiligten Schnecken, was wiederum zu vielfältigen intensiven Dehn- und Schervorgängen führt. Wichtig ist, dass dabei wiederum der gesamte Materialstrom und nicht nur eine partielle Zone beteiligt ist.
  • Um die Wirksamkeit zu erhöhen und die Vorgänge zu wiederholen, weisen die erfindungsgemäßen Schneckenelemente jeweils mindestens drei Schneckenabschnitte auf.
  • Ein Winkelversatz von Schneckenabschnitt zu Schneckenabschnitt des Schneckenelements um etwa den halben Gangwinkel wird bevorzugt, da dadurch Stirnflächen mit großer Oberfläche entstehen, also große benetzbare Oberflächen, um die größtmögliche Wirkung zu erreichen.
  • Gleichmäßige Öffnungsquerschnitte der Schneckenelemente senkrecht zur Drehachse im radialen Schneckenspiel können zudem zu einer gleichmäßigen Stromverteilung auf die einzelnen Gänge bei zweigängigen Schnecken führen.
  • Zugleich ist das erfindungsgemäße Schneckenelement wie ein herkömmliches Schneckenelement auf die Tragwelle problemlos aufsteckbar.
  • Um in der Ineinandergreifzone einen möglichst effektiven Energieeintrag durch Dehnen und Scheren zu erreichen, sind die Stirnflächen der Schneckenelemente der einen Welle von den benachbarten Stirnflächen der Schneckenelemente der anderen Welle in der Ineinandergreifzone der beiden Schneckenwellen im Abstand voneinander angeordnet. Dazu sind die Stirnflächen der Schneckenabschnitte vorzugsweise als zur Drehachse koaxiale Kegelflächenabschnitte ausgebildet, wobei die Kegelflächenabschnitte der beiden Stirnflächen eines Schneckenabschnitts auf einem Doppelkegel mit einer gemeinsamen Basis liegen bzw. die einander gegenüberliegenden Stirnflächen benachbarter Schneckenabschnitte auf einem Doppelkegel mit einer gemeinsamen Achse. Der Kegelwinkel, also der Winkel zwischen der Drehachse und der Kegelfläche, in der die Stirnfläche liegt, beträgt vorzugsweise mindestens 50°, insbesondere zwischen 60 und 80°.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens zwei ineinander kämmende Schneckenwellen auf, kann jedoch auch mehr ineinander greifende Schneckenwellen besitzen, beispielsweise mehrere in einem Raum in einem Gehäuse längs eines Kreises mit gleichem Zentriwinkelabstand angeordnete Wellen gemäß EP 0788867 B1.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht von zwei miteinander kämmenden Schneckenelementen; und
  • Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 durch die in einem Gehäuse angeordneten Schneckenelemente.
  • Danach werden zwei achsparallele Tragwellen 1, 2 entsprechend der Pfeile A, A' gleichsinnig von einem (nicht dargestellten) Getriebe angetrieben. Auf jeder Tragwelle 1, 2 sind mehrere Schneckenelemente gesteckt, wobei nur ein Schneckenelement 3, 3' auf jeder Tragwelle 1, 2 dargestellt ist.
  • Zur drehfesten Verbindung der Schneckenelemente 3, 3' sind die Tragwellen 1, 2 mit einer Keilverzahnung mit einer Vielzahl von Leisten oder Zähnen 4, 4' versehen, die in eine entsprechende Anzahl von Längsnuten 5, 5' in der Bohrung des die Keilnabe bildenden Kerns der Schneckenelemente 3, 3' eingreifen.
  • In dem Gehäuse 6 sind zwei Bohrungen 7, 7' vorgesehen, die die Wellen 1, 2 mit den Schneckenelementen 3, 3' aufnehmen. Die Bohrungen 7, 7' schneiden sich im Querschnitt, sodass die Schneckenelemente 3, 3' in der Zone 8 kämmend ineinander greifen.
  • Die Schneckenelemente 3, 3', die einstückig sind, also jeweils nur aus einem Teil bestehen, weisen jeweils Schneckenabschnitte 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14' auf. Die Schneckenabschnitte 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14' jedes Schneckenelements 3, 3' sind um den gleichen Winkel im gleichen Drehsinn fortschreitend zueinander winkelversetzt.
  • Jeder Schneckenabschnitt 11, 12, . . . weist damit eine vordere und eine hintere Stirnfläche 15, 16 bzw. 15', 16' auf. Die Schneckenabschnitte 11, 12, . . . sind identisch. Das heißt, sie sind jeweils zweigängig und weisen den gleichen Gangsteigungswinkel sowie die gleiche axiale Länge auf.
  • Wie in Fig. 1 für das Schneckenelement 3 auf der Welle 1 dargestellt ist, verlaufen sie Schneckenkämme 17, 18, 19, 20 jedes Schneckenelements 3, 3' jedoch nicht entlang einer Schneckenlinie, sondern entlang zueinander parallel verlaufender Schneckenlinien 21, 22, . . .
  • Die axiale Länge al der zweigängigen Schneckenabschnitte 11, 12, . . ., also der Winkelversatz der Schneckenabschnitte 11, 12, . . . wiederholt sich nach jeweils dem gleichen Bruchteil der Gangsteigung.
  • Der axiale Abstand ak der Schneckenkämme 21, 22, . . . jedes Schneckenabschnitts 11, 12, . . . ist nicht größer als die Schneckengangtiefe t.
  • Die Stirnflächen 15, 16, 15', 16' aller Schneckenabschnitte 11, 12, . . . liegen auf zu den Wellen 1, 2 koaxialen Kegeln, wobei die beiden Stirnflächen 15, 16 bzw. 15', 16' eines Schneckenabschnitts 12, 11' auf einem Doppelkegel mit einer gemeinsamen Basis liegen. Der Kegelwinkel ist jeweils gleich und kann beispielsweise 70° betragen.
  • Die Oberfläche jedes Schneckenabschnitts 11, 12, . . . setzt sich damit aus den beiden Stirnflächen 15, 16, . . ., den beiden Kämmen 17, 18, . . . und den Schneckenflächen 25, 26 zwischen den beiden Kämmen zusammen.
  • In der Ineinandergreifzone 8 weisen die Stirnflächen 15, 16, . . . des Schneckenelements 3 auf der Welle 1 von den benachbarten Stirnflächen des Schneckenelements 3' auf der Welle 2 einen Abstand A auf.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe mit wenigstens zwei achsparallelen, gleichsinnig drehbaren Tragwellen, auf die Schneckenelemente gleicher Steigungsrichtung verdrehsicher aufgesteckt sind, mit denen benachbarte Wellen kämmend ineinander greifen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem Paar ineinander greifender Schneckenelemente (3, 3') jedes Schneckenelements (3, 3') aus Schneckenabschnitten (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') besteht, die unter Bildung von Stirnflächen (15, 16; 15', 16') mit gleichem Drehsinn fortschreitend zueinander winkelversetzt angeordnet sind und ein- oder zweigängig ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (al) jedes Schneckenabschnitts (11, 12, . . .) ein Bruchteil der Gangsteigung des Schneckenkamms (21, 22, . . .; 21', 22', . . .) jedes Schneckenabschnitts (11, 12) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (al) jedes Schneckenabschnitts (11, 12, . . .) höchstens zwei Drittel der Gangsteigung ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Längen (ak) der Schneckenkämme (21, 22, . . .) der Schneckenabschnitte (11, 12, . . .) jedes Schneckenelements (3, 3') unterschiedlich sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Schneckenabschnitte (11, 12, . . .) eines Schneckenelements (3, 3') unterschiedliche Versatzwinkel aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangsteigung der Schneckenabschnitte (11, 12, . . .) gleich oder größer als der Schneckendurchmesser (D) ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (15, 16; 15', 16') der Schneckenabschnitte (11, 12, . . .) auf zur Drehachse koaxiale Kegel bilden, wobei die Kegel, auf denen die Stirnflächen (15, 16; 15', 16') eines Schneckenabschnitts (11, 12, . . .) liegen, mit gemeinsamer Basis und spiegelbildlich einen Doppelkegel bilden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (ak) des Schneckenkamms (21, 22, . . .) jedes Schneckenabschnitts (11, 12, . . .) nicht größer ist als die Schneckengangtiefe (t) × tg (90°-Kegelwinkel der Stirnfläche (15, 16, 15', 16')) × 2 ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel mindestens 50° beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenelement (3, 3') wenigstens einen Schneckenabschnitt aufweist, dessen axiale Länge dem zweifachen Schneckendurchmesser entspricht.
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EP (1) EP1476290B1 (de)
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AT (1) ATE362422T1 (de)
DE (2) DE10207145B4 (de)
WO (1) WO2003070442A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005011957A2 (en) * 2003-07-30 2005-02-10 Americhem, Inc. Kneading element for a screw extruder
DE102004052055A1 (de) * 2004-10-26 2006-04-27 Extricom Gmbh Extruder
DE102006052610A1 (de) * 2006-11-08 2008-05-15 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Mehrwellenextruder
DE102008016862A1 (de) * 2008-04-02 2009-10-08 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
US8783939B2 (en) 2009-07-16 2014-07-22 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
US9061452B2 (en) 2010-03-24 2015-06-23 Josef Blach Extruder

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10207145B4 (de) * 2002-02-20 2004-07-15 Blach, Josef A. Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe
DE10233214B4 (de) * 2002-07-22 2005-01-27 3+Extruder Gmbh Extruder zum kontinuierlichen Bearbeiten und/oder Verarbeiten von fließfähigen Materialien
DE10233213B4 (de) * 2002-07-22 2004-09-09 3+Extruder Gmbh Extruder
ATE468912T1 (de) * 2005-04-18 2010-06-15 Gea Pharma Systems Nv Vorrichtung zur durchgehenden granulierung und verfahren zur durchgehenden granulierung von pulvermaterial
ATE468958T1 (de) * 2006-12-14 2010-06-15 Sulzer Chemtech Ag Poröses dosierelement mit beschichtung
WO2011021274A1 (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 トヨタ自動車株式会社 スクリューセグメント
JP5693269B2 (ja) * 2011-02-02 2015-04-01 株式会社神戸製鋼所 混練セグメント及び混練設備
JP5631296B2 (ja) * 2011-12-14 2014-11-26 株式会社神戸製鋼所 混練用セグメント
US10434568B2 (en) 2012-04-12 2019-10-08 Loukus Technologies, Inc. Thermal isolation spray for casting articles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134479A1 (de) * 1981-09-01 1983-03-17 Josef A. 7144 Asperg Blach "vorrichtung zum kontinuierlichen aufschmelzen und mischen von kunststoffen"
EP0788867B1 (de) * 1996-02-06 1999-07-07 Josef A. Blach Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten von fliessfähigen Materialien

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE813154C (de) 1949-09-29 1951-09-06 Bayer Ag Misch- und Knetvorrichtung
US4041115A (en) * 1975-05-12 1977-08-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Continuous process for preparing particulate microporous, open-celled polymer structures in a screw-type extruder
DE2854207C3 (de) 1978-12-15 1984-06-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Schneckenextruder zum kontinuierlichen Aufbereiten plastifizierbarer Massen
DD159836A3 (de) 1981-05-06 1983-04-13 Dieter Andersch Stau-und mischelement fuer doppelschneckenextruder
US4908169A (en) * 1986-11-12 1990-03-13 Galic George J Method for plasticating using reciprocating-screw having a melt channel and solids channels
GB8804313D0 (en) * 1988-02-24 1988-03-23 Apv Plc Improvements in/relating to mixers
EP0422272B2 (de) 1989-10-12 2001-06-13 Josef A. Blach Misch- und Knetvorrichtung
JP2813258B2 (ja) * 1991-09-12 1998-10-22 株式会社神戸製鋼所 ２軸混練押出機
DE4328160C2 (de) * 1992-10-23 1994-10-20 Reifenhaeuser Masch Schneckenwelle einer Schneckenstrangpresse und Verfahren zur Herstellung einer solchen Schneckenwelle
US6312756B1 (en) * 1995-10-13 2001-11-06 Corn Products International, Inc. Starch products having hot or cold water dispersibility and hot or cold swelling viscosity
US5711366A (en) * 1996-05-31 1998-01-27 Thixomat, Inc. Apparatus for processing corrosive molten metals
JP3135056B2 (ja) * 1996-12-19 2001-02-13 株式会社神戸製鋼所 密閉型混練装置
US6116770A (en) * 1998-10-02 2000-09-12 Krupp Werner & Pfleiderer Corporation Mixing element for screw extruder
DE19847102C1 (de) * 1998-10-13 2000-01-05 3 & Extruder Gmbh Maschine zum kontinuierlichen Bearbeiten von fließfähigen Materialien
US6170975B1 (en) * 1999-02-08 2001-01-09 Krupp Werner & Pfleiderer Multi-shaft extruder kneading discs, kneading disc blocks and extruder
GB2354471A (en) * 1999-09-24 2001-03-28 Univ Brunel Producung semisolid metal slurries and shaped components therefrom
JP3798595B2 (ja) * 2000-01-25 2006-07-19 株式会社神戸製鋼所 混練用ロータ、スクリューセット及び２軸押出機
JP4387036B2 (ja) * 2000-04-28 2009-12-16 旭化成ケミカルズ株式会社 一条逆ネジ切り欠きスクリュを用いた液状添加剤の混練方法
JP3656957B2 (ja) * 2001-01-16 2005-06-08 株式会社神戸製鋼所 二軸連続混練機とこれによる混練方法
DE10122462C1 (de) * 2001-05-09 2002-10-10 3 & Extruder Gmbh Vorrichtung mit Schnecken zum Homogenisieren und/oder Dispergieren eines viskosen Stoffes und eines Feststoffes und/oder eines anderen Stoffes unterschiedlicher Viskosität
DE10157820A1 (de) * 2001-11-27 2003-06-12 Degussa Verfahren und Anlagen zur Verarbeitung von Pulverkautschuk
DE10207145B4 (de) * 2002-02-20 2004-07-15 Blach, Josef A. Vorrichtung zum Dispergieren und Aufschmelzen fließfähiger Stoffe
US7188992B2 (en) * 2003-07-30 2007-03-13 Americhem, Inc. Kneading element and related articles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134479A1 (de) * 1981-09-01 1983-03-17 Josef A. 7144 Asperg Blach "vorrichtung zum kontinuierlichen aufschmelzen und mischen von kunststoffen"
EP0788867B1 (de) * 1996-02-06 1999-07-07 Josef A. Blach Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten von fliessfähigen Materialien

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F. Hensen,(Hrsg.): Handb. der Kuststoffextrusions-technik, Bd. 1, S. 319-323 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005011957A2 (en) * 2003-07-30 2005-02-10 Americhem, Inc. Kneading element for a screw extruder
WO2005011957A3 (en) * 2003-07-30 2005-06-09 Americhem Inc Kneading element for a screw extruder
US7188992B2 (en) 2003-07-30 2007-03-13 Americhem, Inc. Kneading element and related articles
DE102004052055A1 (de) * 2004-10-26 2006-04-27 Extricom Gmbh Extruder
DE102004052055B4 (de) * 2004-10-26 2014-11-20 Blach Verwaltung Gmbh & Co.Kg Extruder
DE102006052610B4 (de) * 2006-11-08 2013-04-18 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Mehrwellenextruder
DE102006052610A1 (de) * 2006-11-08 2008-05-15 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Mehrwellenextruder
DE102008016862A1 (de) * 2008-04-02 2009-10-08 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
DE102008016862B4 (de) * 2008-04-02 2014-11-20 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
DE102008016862C5 (de) * 2008-04-02 2019-12-19 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
US8783939B2 (en) 2009-07-16 2014-07-22 Blach Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Extruder
EP2454078B1 (de) * 2009-07-16 2016-04-27 Blach Verwaltungs GmbH & Co. KG Extruder
EP3023222B1 (de) * 2009-07-16 2019-02-20 Blach Verwaltungs GmbH & Co. KG Extruder
US9061452B2 (en) 2010-03-24 2015-06-23 Josef Blach Extruder

Also Published As

Publication number Publication date
EP1476290B1 (de) 2007-05-16
US7425090B2 (en) 2008-09-16
DE50210178D1 (de) 2007-06-28
DE10207145B4 (de) 2004-07-15
EP1476290A1 (de) 2004-11-17
ATE362422T1 (de) 2007-06-15
JP2006506240A (ja) 2006-02-23
WO2003070442A1 (de) 2003-08-28
US20050152214A1 (en) 2005-07-14

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