DE2951228C2

DE2951228C2 -

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Publication number: DE2951228C2
Application number: DE2951228A
Authority: DE
Inventors: Peter Milford Conn. Us Hold; Zehev Teaneck N.J. Us Tadmor; Lefteris Nickolas West Haven Conn. Us Valsamis
Original assignee: Farrel Corp
Current assignee: Farrel Corp
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1987-12-10
Also published as: IL58989A; AU5406779A; IT1127302B; PT70613A; CA1142319A; GB2041284A; JPS5590311A; AR224884A1; FR2444548B3; GB2041284B; KR830001028A; IN153502B; SE7910420L; ES8100143A1; FR2444548A1; AU535062B2; YU309379A; KR830002007B1; DE2951228A1; IT7928234A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verarbeitung von festem und viskosem Kunststoff und polymerem Material mittels eines das Material führenden Ringkanals, der einen Rotor umgibt, sich in einem Gehäuse zusammen mit dem Rotor dreht und das Material von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung transportiert, der es mittels eines Kanalblocks aus dem Ringkanal unter Aufstauen zugeleitet wird, wobei durch eine das Aufstauen bewirkende Steuerung des Austrags innerhalb des Materials ein zu der Drehrichtung des Rotors gegenläufiger Rückfluß von Material erzeugt wird und ein in den Ringkanal hineinragender Vorsprung vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 27 32 173 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird das Material zur Erzielung einer zusätzlichen Mischwirkung über einen in Rotationsrichtung vor der Auslaßöffnung liegenden Widerstand in Form des in den Ringkanal hineinragenden Vorsprungs geleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das durch die Auslaßöffnung ausgetragene flüssige Material von unzureichend verflüssigten Bestandteilen mit Sicherheit freizuhalten. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß der Vorsprung einen Spalt zu den sich drehenden Kanalwänden für den ausschließlichen Durchtritt des schmelzflüssigen Materials bildet.

Durch diese Gestaltung wird der aus der DE-OS 27 32 173 bekannte Vorsprung in besonderer Weise ausgenutzt, nämlich derart, daß von ihm nur das von den Kanalwänden mitgenommene flüssige Material hindurchgelassen wird, wobei feste Bestandteile des Materials zurückgehalten werden. Auf diese Weise bildet sich vor dem Kanalblock ein ausschließlich flüssiges Material enthaltender Stauraum, der von festen Bestandteilen des Materials freigehalten ist, so daß gewährleistet ist, daß aus der Auslaßöffnung der Vorrichtung nur flüssiges Material ohne Einschlüsse von festen Bestandteilen austritt.

Um den Vorgang des Durchmischens in der Vorrichtung besonders wirksam zu gestalten, gibt man zweckmäßig dem Kanalbereich vor dem Kanalblock bis zu dem Vorsprung eine solche Länge, daß das schmelzflüssige Material vor dem Kanalblock mit gegenläufigem Rückfluß strömt. Hiermit wird erreicht, daß insbesondere im Bereich der Vorrichtung, in der sich nur noch verflüssigtes Material befindet, eine intensive Mischung stattfindet.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das teilchenförmige Material, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet werden kann, umfaßt sämtliche teilchenförmigen Kunststoffe und polymeren Materialien, die durch Hitze, mechanische Energie oder ein Verdünnungsmittel in den flüssigen Verarbeitungszustand übergeführt werden können und die eine ausreichende Stabilität besitzen, um eine ernsthafte Zersetzung unter Behandlungsbedingungen zu verhindern. Derartige Materialien schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, thermoplastische, hitzehärtbare und elastomere polymere Materialien ein, wie beispielsweise Polyolefine (z. B. Polyäthylene, Polypropylene), Vinylchloridpolymere (z. B. Polyvinylchlorid), Fluor enthaltende Polymere, Polymere auf der Grundlage von Polyvinylazetat, Polymere auf der Grundlage von Acrylsäure, Polymere auf der Grundlage von Styrol (z. B. Polystyrol), Polyamide (z. B. Nylon), Polyazetale, Kunststoffe auf der Grundlage von Polycarbonatzellulose, Polyester, Polyurethane, Pheno- und Aminokunststoffe, Epoxyharze, Silikone und anorganische Polymere, Polymere auf der Grundlage von Polysulfonen, verschiedene natürliche Polymere u. dgl. sowie Polymere und Gemische dieser Materialien miteinander oder mit Lösungsmitteln, Verdünnungsmitteln oder verschiedenen festen oder flüssigen Zusätzen.

Die Temperatur des zugegebenen Materials und die Temperatur während der Verarbeitung in der Vorrichtung kann so gesteuert werden, daß die Viskosität und die Strömungscharakteristika des oder der zu verarbeitenden Materialien bestimmbar sind.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 schematisch eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung, und zwar in auseinandergezogener Anordnung, um die verschiedenen Teile zu veranschaulichen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der teilweise geschnittenen Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwicklung eines Schnitts durch einen Kanal entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung der Bewegung des Materials in dem Kanal der Vorrichtung,

Fig. 4 in vergrößerter Wiedergabe und etwas vereinfacht einen Querschnitt in radialer Richtung eines in Fig. 1 gezeigten Kanals,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Kanal entlang der Linie 5-5 nach Fig. 4,

Fig. 6, 7, 8 Abwicklungen von Schnitten durch Kanäle entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung der Bewegung des Materials in den Kanälen bei anderen Ausführungsformen,

Fig. 9 in vergrößerter Wiedergabe und etwas vereinfacht einen Querschnitt durch einen anderen Kanal,

Fig. 10 eine Abwicklung eines Schnitts durch den Kanal nach Fig. 9 entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung des Vorsprungs nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Abwicklung eines Schnitts durch einen Kanal entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung eines weiteren Vorsprungs,

Fig. 12 in vergrößerter Wiedergabe und etwas vereinfacht, einen Querschnitt durch einen weiteren,

Fig. 13, 14, 15 Abwicklungen von Schnitten durch einen Kanal entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung weiterer Formen von Vorsprüngen,

Fig. 16 eine Abwicklung eines Schnitts durch einen Kanal entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung eines weiteren Vorsprungs sowie der Bewegung des Materials in dem Kanal,

Fig. 17 in teilweiser Wiedergabe eine Abwicklung eines Schnitts durch eine Seite des Kanals entlang eines bestimmten Radius zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines Schaber- und Mischerelements auf eine Schicht aus flüssigem Material, die von einer Kanalwand getragen wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Wie daraus ersichtlich ist, weist die Vorrichtung ein drehbares Element auf, das einen Rotor 120 umfaßt, der durch eine Anzahl im Abstand voneinander angeordneter Elemente 12 auf einer Antriebswelle 14 zur Rotation in einem stationären Element, das ein Gehäuse 16 und zwei Stirnscheiben 18 umfaßt, dargestellt ist. Der Rotor 10 weist eine Oberfläche 20 auf, die eine zum Rotor 10 koaxiale Rotationsoberfläche und vorzugsweise, wie dargestellt, zylindrisch ist und wenigstens einen Verarbeitungskanal 22 trägt, der durch einander gegenüberliegende Kanalwände 24 gebildet wird, die sich von der Oberfläche 20 nach innen erstrecken. Mittel zur Rotation des Rotors 10 sind selbstverständlich vorgesehen, jedoch sind diese Mittel nicht dargestellt, da Mittel zur Rotation von Extrudern oder ähnlichen Vorrichtungen zur Verarbeitung polymerer Stoffe dem Fachmann geläufig sind. Durch das Gehäuse 16 des stationären Elements wird eine zylindrische Oberfläche 26 gebildet, die koaxial zur und zur Zusammenarbeit mit den Oberflächenabschnitten 20 des Rotors 10 angeordnet ist, um mit dem Kanal bzw. den Verarbeitungskanälen 22 einen geschlossenen, ringförmigen Durchlaß bzw. Durchlässe zu bilden.

Dem stationären Element ist ferner eine Einlaßöffnung 28 zugeordnet zum Einfüllen des teilchenförmigen, zu verarbeitenden Kunststoffs oder polymeren Materials von einer geeigneten Fülleinrichtung, die als Einfülltrichter 30 dargestellt ist, in den ringförmigen Verarbeitungskanal 22. Es ist ersichtlich, daß geeignete Einrichtungen zum Einfüllen von Kunststoff oder polymerem Material verwendet werden können, die ein einfacher Schwerkraft-Einfülltrichter, wie gezeigt, oder solche Einrichtungen, wie eine Schneckenfülleinrichtung, eine Stempelfülleinrichtung oder eine scheibenartige Vorwärmfülleinrichtung sein können, um einige typische, zur Verfügung stehende Fülleinrichtungen zu nennen, die den Eigenschaften des teilchenförmigen Kunststoffs oder polymeren Materials und dem Problem von dessen Zufuhr in den Verarbeitungskanal 22 angepaßt sind.

Dem Gehäuse 16 ist außerdem ein Auslaß 36 zugeordnet, der von der Einlaßöffnung 28 im Abstand wenigstens eines größeren Teils des Umfangs des Kanals angeordnet ist. Nahe dem Auslaß 36 und am Gehäuse 16 ist der Kanalblock 32 angeordnet, der sich in den Verarbeitungskanal 22 erstreckt und eine flüssiges Material sammelnde Stauoberfläche 34 sowie an den Kanalwänden 24 eng anliegende Schaberabschnitte bildet. Der Kanalblock 32 weist eine Form auf, die komplementär zu dem Verarbeitungskanal 22 ist und in ihn genau hineinpaßt, wobei er sich in ihn hinein erstreckt. Die Stauoberfläche 34, die dem Verarbeitungskanal 22 gegenüberliegt, kann radial oder mit einem anderen geeigneten Winkel in Abhängigkeit von dem Material und der gewünschten Behandlung angeordnet sein. Ein Formwerkzeug 37 kann direkt am Auslaß 36 angeordnet sein.

Es erstreckt sich ein Vorsprung 38, der eine teilchenförmiges (oder unvollständig geschmolzenes) Material stauende Oberfläche bildet und am Gehäuse 16 angeordnet ist, in jeden Verarbeitungskanal 22 zwischen der Einlaßöffnung 28 und dem Kanalblock 32, welcher die geschmolzenes Material sammelnde Stauoberfläche 34 bildet (Fig. 1 bis 4). Der die Stauoberfläche bildende Vorsprung 38 ist wenigstens teilweise so ausgebildet, daß er in den im zugeordneten Verarbeitungskanal 22 hineinpaßt, so daß eine Oberfläche entsteht, die die Bewegung irgendeines wesentlichen Teils des ungeschmolzenen, teilchenförmigen Materials über den Vorsprung 38 hinweg wirksam hemmt und/oder verändert. Gleichzeitig ist der Vorsprung so ausgebildet, daß ein ausreichender Abstand vorliegt, so daß das flüssige Material durch die Kanalwände 24 an dem Vorsprung 38 zu der flüssiges Material sammelnden Stauoberfläche 34 gezogen werden kann, während die Bewegung des ungeschmolzenen, teilchenförmigen Materials durch den Vorsprung 38 angehalten oder gehemmt wird.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird teilchenförmiger Kunststoff oder polymeres Material durch die Füllvorrichtung in einen oder mehrere Verarbeitungskanäle 22 durch die Einlaßöffnung 28 eingefüllt. Wenn der Rotor 10 umläuft, wird die Hauptfüllung der Hauptmenge des teilchenförmigen Materials durch die Stauoberfläche 40 des Vorsprungs 38 zurückgehalten, so daß die rotierenden Kanalwände 24 und der Vorsprung 38 derart zusammenwirken, daß eine Relativbewegung zwischen den Kanalwänden 24 und der Hauptfüllung des gestauten, teilchenförmigen Materials hervorgebracht wird. Teile des teilchenförmigen Materials werden in den flüssigen Zustand übergeführt, vorzugsweise durch Schmelzen, wobei Heizeinrichtungen verwendet werden, wie Kammern, die an der Außenseite jedes Verarbeitungskanals 22 vorgesehen sind, wobei ein Strömungsmittel zur Temperaturregelung in jede Kammer zum Wärmeübergang durch die Wände des Verarbeitungskanals 22 eintreten kann. Geschmolzenes (oder flüssiges) Material, das in Berührung mit den Kanalwänden 24 des Kanals 22 steht, wird dadurch über die Kanalwände 24 an dem Vorsprung 38 vorbei zu der Stauoberfläche 34 des Kanalblocks 32 gerissen, gezogen oder geschleppt, wo es als Bad im Kanalbereich 42 zur kontrollierten Weiterverarbeitung und/oder zum Austritt aus dem Auslaß 36 gesammelt wird.

Der Mechanismus ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, wird die Bewegung der Hauptfüllung 39 des teilchenförmigen Materials angehalten und es verdichtet sich an der Stauoberfläche 40 des Vorsprungs 38 als Folge der Relativbewegung zwischen den rotierenden seitlichen Kanalwänden 24 und der gestauten Menge oder Körper des teilchenförmigen Materials. Diese Relativbewegung erzeugt eine Reibung, die das Schmelzen von Teilen des teilchenförmigen Materials zur Folge haben kann, oder gegebenenfalls können, wie erwähnt, die Kanalwände 24 vorerwärmt sein. In jedem Falle wird ein Film von geschmolzenem Material 25 an den Kanalwänden 24 des Verarbeitungskanals 22 gebildet. Der Film, der in Berührung mit den Kanalwänden 24 steht, bewegt sich mit den Kanalwänden 24 vorwärts und wird kräftig abgeschert durch die Bewegung relativ zur Hauptfüllung oder Hauptmenge 39 des gestauten teilchenförmigen Materials in dem Verarbeitungskanal 22, wodurch weitere Wärme durch viskose Energievernichtung erzeugt wird. Durch die Wirkung der Kanalwände 24 des Verarbeitungskanals 22 beim Nachvorneziehen des geschmolzenen Materials 25 an ihren Oberflächen wird entlang der Wegstrecke an den Kanalwänden 24 progressiv Druck aufgebaut, der seinen höchsten Wert üblicherweise in dem Bereich der Stauoberfläche 40 des Vorsprungs 38 erreicht. In einigen Fällen, was von solchen Merkmalen wie Geometrie, Gestalt und Position des Vorsprungs 38 sowie der Betriebsgeschwindigkeit, abhängt, kann der Maximaldruck jedoch an der Stauoberfläche 34 des Kanalblocks 32 erreicht werden. Der Kanalblock 32 schabt das geschmolzene Material 25, das durch die Kanalwände 24 des Verarbeitungskanals 22 nach vorne befördert wird, ab und das abgeschabte Material sammelt sich als Bad im Kanalbereich 42 vor der Stauoberfläche 34 des Kanalblocks 32 an und kann durch den Auslaß 36 austreten.

Die Steuerung der Geschwindigkeit, mit der das verarbeitete Material aus dem Kanal austritt, stellt einen wichtigen Faktor bei der Bestimmung des Ausmaßes dar, bis zu dem das Material verarbeitet wird, und der Auslaß 36 ist so gebaut und so angeordnet, um diese Entleerungssteuerung zu ermöglichen. Die Steuerung kann durch die Größe der Öffnung oder ein Drosselventil oder eine andere Einrichtung in dem Auslaß 36 erfolgen. Die Austrittsgeschwindigkeit kann auch dadurch gesteuert werden, daß sich an den Auslaß eine Weiterverarbeitungseinrichtung anschließt, beispielsweise ein Formwerkzeug, wie eine Extrusionsdüse oder eine Spritzwerkzeug 37, welche den gewünschten Strömungswiderstand liefert, um die Geschwindigkeit des Austritts aus dem Auslaß 36 und das Ausmaß der Verarbeitung des Materials in dem Verarbeitungskanal 22 zu steuern. Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehr als einem Kanal, kann der Auslaß von einem einzigen Kanal durch eine Leitung mit dem Einlaß eines weiteren Kanals für eine weitere Verarbeitung verbunden werden. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da die hintereinander erfolgenden Druckerzeugungs- und Pumpvorgänge in aufeinanderfolgenden Kanälen kumuliert werden, so daß sich in einfacher Weise ein hoher Auslaßdruck erreichen läßt. Es ist ersichtlich, daß aufeinanderfolgende Kanäle jeweils unterschiedliche Abmessungen gegenüber den anderen Kanälen haben können, um die beste Verarbeitung des in sie eingefüllten Materials zu erreichen. Desgleichen kann das Material, das in einem einzigen Kanal oder in einer bestimmten Anzahl von Kanälen, die parallel betrieben werden, verarbeitet oder aus einem einzigen Kanal bzw. Kanälen austritt, in einen einzigen Kanal oder in eine geeignete Anzahl von Kanälen, die parallel arbeiten, eingegeben werden.

Die Funktion des Vorsprungs 38 und Einzelheiten darüber sind bei Betrachtung der Fig. 4 und 5 besser zu verstehen. Wie daraus ersichtlich ist, ist eine Form des Vorsprungs 38 an einer Stelle zwischen der Einlaßöffnung 28 und dem Kanalblock 32 angeordnet, um eine Bewegung irgendeiner wesentlichen Menge des teilchenförmigen Materials zu verhindern oder zu behindern. Der Vorsprung 38 ist vorzugsweise so weit wie möglich von der Einlaßöffnung 28 weg angeordnet. Der Vorsprung 38 kann jedoch irgendwo zwischen der Einlaßöffnung 28 und dem Kanalblock 32 angeordnet sein, solange wenigstens genügend Platz zwischen der Stauoberfläche 40 und der Stauoberfläche 34 des Kanalblocks 32 vorhanden ist, um ein Bad viskoser Flüssigkeit anzusammeln, so daß die viskose Flüssigkeit eine ausreichende Fläche der Wände benetzt, um den Entleerungsdruck durch die Bewegung der Wände zustandekommen zu lassen. Infolgedessen kann die Lage des Vorsprungs 38 unterschiedlich sein, was in erster Linie von der Größe des Schmelzbades im Kanalbereich 42 abhängt, das in dem Raum zwischen der Stauoberfläche 40 und der Stauoberfläche 34 erforderlich ist, um den Entleerungsdruck zu erhalten.

Die Größe des Bades im Kanalbereich 42 hängt auch von solchen Faktoren ab, wie der betreffenden viskosen Flüssigkeit, der gewünschten Größe des Entleerungsdrucks, der Fläche der Wände und deren Bewegungsgeschwindigkeit. Die betreffende, auszuwählende Lage kann jedoch empirisch bestimmt werden.

Geeignete Positionen des Vorsprungs 38 in bezug auf die Stauoberfläche 34 sind zur Veranschaulichung in den Fig. 4 und 9 mit R bezeichnet, das den Winkel zwischen der Stauoberfläche 40 des Vorsprungs 38 und der flüssiges Material sammelnden Stauoberfläche 34 angibt. Im allgemeinen braucht der Wert des Winkel R nicht größer als etwa 90° sein und sollte wenigstens etwa 10° sein, wobei die bevorzugten Werte des Winkels R zwischen etwa 15 und etwa 40° liegen.

Die Gestalt des Vorsprungs 38, der die teilchenförmiges Material sammelnde Oberfläche bildet, kann gleichfalls variieren. Jedoch muß, wie erwähnt, wenigstens ein Teil so ausgebildet sein, daß er in der Lage ist, die Bewegung von im wesentlichen dem gesamten teilchenförmigen (nicht geschmolzenen) Material an dem Vorsprung 38 vorbei in das Schmelzbad im Kanalbereich 42 zu verhindern. Bevorzugte Vorsprünge 38 sind solche, welche durchgehend massiv sind, jedoch können sie Öffnungen aufweisen oder ein Teil von ihnen kann Öffnungen aufweisen, solange die Öffnungen die angegebene Staufunktion nicht beeinträchtigen. Beispielsweise kann ein Gitter oder können mehrere Gitter bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Vorsprungs, der die materialstauende Oberfläche aufweist, verwendet werden.

Der Abstand oder Spalt 50 (Fig. 5 und 10) zwischen den Seitenabschnitten des Vorsprungs 38 und den Kanalwänden 24 ist von ziemlich großer Bedeutung, da durch ihn nur geschmolzenes, flüssiges Material an dem Vorsprung 38 vorbei zu dem Schmelzbad im Kanalbereich 42 gezogen werden darf, während die Füllung von ungeschmolzenem oder nur unvollständig geschmolzenem, teilchenförmigem Material durch die Stauoberfläche 40 gestaut wird. Zur Veranschaulichung geeigneter Abstände 50 oder Spaltbreiten, die bei der Durchführung der Erfindung angewendet werden können, sind Vorsprünge 38 zu nennen, die Spaltbreiten zwischen etwa 0,76 mm und 3,3 mm zustandekommen lassen, wobei Kanäle benutzt wurden, die Breiten zwischen etwa 19,05 mm und etwa 31,75 mm aufweisen.

Besondere Vorteile können erreicht werden, wenn Abstände oder Spalte 50 zwischen den Kanalwänden 24 und den Umfangsabschnitten des Vorsprungs 38 verwendet werden, die kleiner sind als die Dicke der Schicht des flüssigen Materials, das durch die Kanalwände 24 mitgeschleppt wird. Diese Abstände können variiert werden, je nach den gewünschten Scher- und Zugbedingungen, die auf ein bestimmtes flüssiges Materials ausgeübt werden, wenn es durch die Kanalwände 24 an dem Vorsprung 38 vorbei zu dem Schmelzbad im Kanalbereich 42 gezogen wird. Auch können diese Spalte in Kombination mit einem Vorsprung verwendet werden, der eine Vorderkante oder zum Teil eine Vorderkante aufweist, die einen Teil des flüssigen Materials abschabt, so daß das abgeschabte Material mit teilchenförmigem Material an oder nahe der Vorderkante vermischt wird.

Andere für die Durchführung der Erfindung geeignete Vorsprünge, die eine Material stauende Oberfläche 34 a, b oder c bilden, sind zur Veranschaulichung in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigt. Der Vorsprung 38 a in Fig. 6 ist von kreisförmiger Querschnittsgestalt und liefert eine teilchenförmiges Material stauende Oberfläche 40 a, die gekrümmt ist. Fig. 7 zeigt einen Vorsprung 38 b, der eine ebene Stauoberfläche 40 b und Hinterschneidungen 44 in den Seitenabschnitten neben den Kanalwänden aufweist. Die Hinterschneidungen 44 sind dazu bestimmt, ein Vermischen und Bewegen des flüssigen Materials, das an dem Vorsprung 38 b vorbeigezogen wird, zu ermöglichen. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist der Vorsprung 38 b einen konvergierenden winkelsymmetrischen Endabschnitt auf. Der Vorsprung 38 c in Fig. 8 bildet eine konvergierende, winkelsymmetrische Stauoberfläche 40 c in bezug auf die Strömungsrichtung mit im wesentlichen parallelen Seitenoberflächen und einem ebenen Endabschnitt.

Wie in den Fig. 4, 6, 7 und 8 gezeigt ist, kann eine Materiallücke oder ein leerer, unausgefüllter Raum 46 zwischen den Kanalwänden auf der Schmelzbadseite aller dargestellter Stauelemente geschaffen werden. Dieser unausgefüllte Raum kommt zustande, weil die Vorsprünge 38, 38 a, 38 b und 38 c nur das Hindurchtreten von flüssigem Material zu den Stauoberflächen 34 des Kanalblocks 32 erlauben. Das flüssige Material, das durch die Wände an dem Vorsprung vorbeigezogen wird, wird verteilt und bleibt an jeder Wand als dünner Film bestehen, bis es durch die Schaboberflächen des Kanalblocks 32 abgeschabt wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Vorsprung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß so angeordnet, daß das teilchenförmige Material an einer Stelle gestaut wird, die näher am Auslaß als am Einlaß ist.

Falls erwünscht, kann der unausgefüllte Raum 46 zwischen den Wänden, die am Vorsprung 38 vorbei zum Kanalblock 32 lediglich die dünne Schicht aus geschmolzenem Material tragen, dazu verwendet werden, gasförmige oder flüchtige Substanzen der Schichten aufzunehmen oder an dieselben abzugeben. Der unausgefüllte Raum 46 kann auch dazu benutzt werden, feste oder flüssige Materialien den dünnen Schichten, die über die Kanalwände verteilt sind, einzuverleiben.

Beispielsweise kann ein Anschluß 48 (Fig. 4) an den unausgefüllten Raum 46 angeschlossen sein, um Material einzubringen oder Material zu entfernen, in bzw. aus den dünnen Schichten aus flüssigem Material, das am Vorsprung 38 vorbeigezogen worden ist. Flüchtige Stoffe in den Schichten können in den unausgefüllten Raum 46 strömen und durch den Anschluß 48 abgezogen werden, gegebenenfalls mit einem Vakuum, um die Verflüchtigung zu bewirken. Stattdessen können Materialien durch den Anschluß 48 in den unausgefüllten Raum 46 eingebracht werden. Diese Materialien können Gase oder Reagenzien zur Umsetzung mit dem flüssigen Material sein, oder es können Pigmente oder verstärkende Materialien oder Feststoffe zum Einbau in das flüssige Material im unausgefüllten Raum 46 über den Anschluß 48 zugeführt werden.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 8 sind die Vorsprünge 38, 38 a, 38 b und 38 c sowie die Kanalblöcke 32, 32 a, 32 b und 32 c als separate, voneinander getrennte Bauteile dargestellt und die Querschnittsfläche des Raumes, der für das Schmelzbad im Kanalbereich 42 bzw. 42 a, b oder c zur Verfügung steht, ist relativ groß. Eine relativ große Querschnittsfläche des Schmelzbadraumes kann bestimmte Vorteile haben, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Entfernen von Material aus dem unausgefüllten Raum erörtert ist, der in einem Teil des Gesamtraumes vorliegt, der zwischen dem Vorsprung 38 mit der teilchenförmiges Material stauenden Oberfläche und dem Kanalblock 32 mit der geschmolzenes Material sammelnden Stauoberfläche 34 liegt. Generell hat sich jedoch herausgestellt, daß das Bad an gesammeltem, geschmolzenem oder flüssigem Material, das erforderlich ist, um einen Entleerungsdruck zu erzeugen, um so größer ist, je größer die Querschnittsfläche des verfügbaren Schmelzbadraumes ist und für einen gegebenen Entleerungsdruck dies zu einer höheren Schmelzbadtemperatur führen kann. Demgemäß wurden integrierte Einzelteile, die sowohl eine teilchenförmiges Material stauende Oberfläche wie eine flüssiges Material sammelnde Stirnwandoberfläche aufweisen, entwickelt, wie sie in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellt sind.

Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen weitere, besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, bei denen ein Einzelteil als Kombination von Vorsprung 38 d bzw. e und Kanalblock 32 d bzw. e, das sowohl eine Stauoberfläche wie eine Stirnwandoberfläche bildet, in dem Kanal angeordnet ist. Die Bauteile, die in den Fig. 9, 10 und 11 gezeigt sind, sind Einzelteile, die sowohl eine teilchenförmiges Material stauende Oberfläche wie eine geschmolzenes Material sammelnde Stirnwandoberfläche aufweisen. In Fig. 9 und 10 ist die Stauoberfläche 38 d mit der Stauoberfläche 34 d durch einen Verbindungsabschnitt 52 verbunden, wobei das dargestellte Einzelteil T-förmig im Querschnitt ist, mit ebenen Stauoberflächen 40 d und 34 d senkrecht zur Strömungsrichtung. Der Verbindungsabschnitt 52 füllt einen Abschnitt des Raumes zwischen dem Vorsprung 38 d und der Stauoberfläche 34 d aus und kann deshalb den Betrag des vefügbaren Raumes oder Volumens für das Schmelzbad im Kanalbereich 42 d bestimmen. Demgemäß kann der Verbindungsabschnitt 52 des Einzelteils, das sowohl die Material stauende wie die Material sammelnde Oberfläche aufweist, in seiner Konfiguration geändert werden, um einen Schmelzbadraum zu erhalten, der eine vorgegebene Geometrie, Größe und Volumen hat. Schmelzbadräume, die eine vorgegebene Geometrie, Größe oder Volumen aufweisen, eröffnen die Möglichkeit, ausgewählte Verarbeitungseigenschaften, einschließlich maximaler Entleerungsdruckeigenschaften, zu erhalten, was für ein bestimmtes flüssiges, in dem Bad gesammeltes Material besonders erwünscht ist.

Wie bereits erörtert worden ist, stellt der Druck, der zum Entleeren des in dem Bad gesammelten flüssigen Materials erzeugt wird, einen Faktor dar, der die Qualität des austretenden, geschmolzenen Materials beeinflußt. Jedoch liefert diese Ausführungsform der Erfindung ein Maß zur Steuerung der Verarbeitungsbedingungen, die auf das flüssige Material, das in dem Schmelzbad gesammelt wird, einwirken, und zwar sowohl im Hinblick auf die Schwerkräfte, die auf das gesammelte Material einwirken, wie im Hinblick auf die Temperatur des austretenden, geschmolzenen Materials. Fig. 11 zeigt eine weitere Ausbildung des Einzelteils, das sowohl als Stau- wie als Stirnwandoberfläche dient, welches gleichfalls für diese Ausführungsform der Erfindung geeignet ist. Das in Fig. 11 gezeigte Bauteil ist im Querschnitt I-förmig mit ebenen Stauoberflächen 40 e und 34 e senkrecht zur Strömungsrichtung.

Fig. 12 und 13 zeigen wieder eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Vorsprung 38 f, der die Stauoberfläche 40 f aufweist, und der Kanalblock 32 f, der die Stauoberfläche 34 f aufweist, getrennte Bauteile darstellen.

Jedoch ist eine Erhebung 57 am Kanalblock 32 f vorgesehen, um das zur Verfügung stehende Volumen oder den Raum zwischen dem Kanalblock 32 f und dem Vorsprung 38 f zu verkleinern, wodurch ein Schmelzbadraum im Kanalbereich 42 f von vorbestimmter Geometrie, Größe, Volumen und Konfiguration erhalten wird, der ebenfalls ausgewählte Entleerungscharakteristika ermöglicht. Stattdessen kann eine weitere Steuerung hinsichtlich der Geometrie, des Volumens, der Größe und der Konfiguration des Raumes, der für das Schmelzbad zur Verfügung steht, dadurch erhalten werden, daß eine Erhebung 57 am Vorsprung 38 g angebracht wird oder sowohl an dem Vorsprung 38 g mit der Stauoberfläche 34 g wie an dem Kanalblock 32 g mit der Stirnwand Verlängerungen angeordnet werden, wie aus Fig. 14 zu entnehmen ist.

Bei der Beschreibung der Erfindung ist der Kanalblock 32 bisher so erläutert worden, als ob er die Funktion hat, geschmolzenes Material abzuschaben, das zu ihm durch die Kanalwände 24 gezogen worden ist, so daß ein Bad aus flüssigem Material an der Stauoberfläche 34 zur Entleerung gesammelt werden kann. Besondere Vorteile werden jedoch dann erhalten, wenn bestimmte Abstände eingehalten oder Mittel vorgesehen werden, um den Kanalblock in und aus dem Kanal bewegen zu können, oder wenn Mittel vorgesehen werden, die es sonst irgendwie ermöglichen, daß zumindest etwas von dem flüssigen Material, das am Kanalblock 32 vorbeiströmt, im Kreislauf geführt wird. Das im Kreislauf geführte, flüssige Material kann in Berührung kommen oder gemischt oder verschmolzen werden mit dem gestauten, teilchenförmigen Material in dem Kanal stromaufwärts des Bauteils mit der Material stauenden Oberfläche. Es hat sich herausgestellt, daß dieses in Berührung bringen, Vermischen oder Verschmelzen des im Kreislauf geführten, flüssigen Materials mit dem teilchenförmigen Material eine wesentliche Wirkung hat, um die gesamte Schmelzleistung zu verbessern. Es wird angenommen, daß die verbesserte Schmelzleistung eine Folge des viskosen, geschmolzenen Materials ist, das zwischen die ungeschmolzenen Pellets oder Teilchen der Füllung eindringt und eine Verformung des Gemischs aus geschmolzenem und ungeschmolzenem Material ermöglicht. Die Energie der Welle kann dadurch schneller über das gesamte Volumen des Kanals in Wärmeenergie umgewandelt werden. Fig. 14 veranschaulicht dieses im Kreislauf Führen von flüssigem Material, das am Kanalblock 32 g vorbeigeführt worden ist, und das Vermischen des geschmolzenen, flüssigen Materials mit dem aufgestauten, teilchenförmigen Kunststoff oder polymeren Material.

Eine weitere Methode, um das gewünschte Vermischen von flüssigem Material und teilchenförmigem Kunststoff oder polymerem Material in dem Kanal zu erreichen, ist in Fig. 15 dargestellt (Kanalblock 32 h, Stauoberfläche 34 h). Dabei wird ein Gegendruck in dem Schmelzbad im Kanalbereich 42 h erzeugt, beispielsweise durch Einstellung eines Auslaßventils (nicht dargestellt) oder durch Verwendung anderer, vorstehend beschriebener Druckablaßkontrolleinrichtungen. Dieser Gegendruck führt zur Ansammlung von flüssigem Material an oder nahe der Vorderkante 40 h des Vorsprungs 38 h. Die zunehmende Ansammlung von zusätzlichem flüssigem Material beschleunigt in wirkungsvoller Weise das Vermischen mit dem teilchenförmigen Material im Bereich der Vorderkante 40 h und verbessert die Gesamtschmelzleistung.

Eine besonders bevorzugte Methode des Vermischens des flüssigen Materials mit dem teilchenförmigen Material an oder nahe der teilchenförmiges Material stauenden Oberfläche ist in Fig. 16 dargestellt. Der in Fig. 16 gezeigte Vorsprung weist eine Stauoberfläche 40 i und eine Stauoberfläche 34 i auf. Die Stauoberfläche 40 i verläuft gegenüber der Strömungsrichtung in einem Winkel und ein Schabeabstand ist zwischen einer Kanalwand und derjenigen Seite des Materials stauenden und Material sammelnden Einzelteils vorgesehen, die mit der Stauoberfläche 40 i einen spitzen Winkel bildet. Ein Spalt 50 ist zwischen den gegenüberliegenden Kanalwänden und der gegenüberliegenden Seite des Vorsprungs, der einen stumpfen Winkel mit der Stauoberfläche 40 i bildet, vorgesehen. Durch den Spalt 50 wird ein Schmelzbadraum im Kanalbereich 42 i geschaffen und flüssiges Material wird an der Stauoberfläche 34 i angesammelt. Wegen des Schabeabstandes wird flüssiges Material von der sich bewegenden Kanalwand an der Spitze der Stauoberfläche 40 i abgeschabt. Dieses abgeschabte, flüssige Material wird vermischt und kommt in Berührung mit dem teilchenförmigen Material an oder nahe der Stauoberfläche 40 i in einer Weise, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist. Die andere Kanalwand schleppt flüssiges Material zur Stauoberfläche 34 i mit, wo es als Schmelzbad im Kanalbereich 42 i zur Weiterverarbeitung und Entleerung gesammelt wird.

Wieder eine andere Methode, um das gewünschte Vermischen oder Verschmelzen des flüssigen Materials mit dem gestauten, teilchenförmigen Material zu erreichen, ist in Fig. 17 dargestellt. Das Schaber- und Mischerelement 60, ist dort in einer festen, stationären Position nahe der Kanalwand 22 gezeigt und zwischen dem Einlaß (nicht dargestellt) und dem Bauteil, das die Material stauende Oberfläche aufweist (nicht dargestellt) angeordnet.

Das Abweiselement 60 ist im wesentlichen parallel zu und im geringen Abstand von der Kanalwand 24 angeordnet, um zu gewährleisten, daß das Abweiselement 60 wenigstens einen Teil, vorzugsweise jedoch im wesentlichen das gesamte flüssige Material, das von der Kanalwand 24 zum Abweiselement 60 gezogen wird, abzuschaben. Das Element 60 ist so ausgebildet, daß ein wirksames Vermischen des abgeschabten, flüssigen Materials mit dem gestauten, teilchenförmigen Material an oder nahe des Abweiselements 60 erfolgt. Es können mehr als ein Abweiselement 60 nahe der Kanalwand (oder den Kanalwänden) zwischen dem Einlaß und der Material stauenden Oberfläche angeordnet sein. Auch können ein oder mehrere Abweiselemente 60 nahe einer oder beider Kanalwände 24 angeordnet sein, und zwar im Abstand voneinander entlang der Umfangsstrecke zwischen dem Einlaß und der Material stauenden Oberfläche, um das gewünschte Ausmaß der Vermischung des geschmolzenen Materials mit dem zurückgehaltenen, teilchenförmigen Material zu erreichen.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In jedem der nachstehenden Beispiele wurden die Drücke (P₃, P₄ und P₅) an den in Fig. 4 gezeigten Positionen P₃, P₄ und P₅ gemessen bzw. aufgezeichnet.

Beispiel I

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verarbeitung von teilchenförmigem Kunststoff oder polymerem Material.

Eine Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist und die eine Material sammelnde Stauoberfläche 34 des in Fig. 4 gezeigten Typs aufweist, wurde mit einem Rotor versehen, der eine Kanalbreite von 19,05 mm und einen Außendurchmesser von 190,5 mm und einen Innendurchmesser von 95,25 mm aufweist. Der Einlaß zu dem Gehäuse wurde mit einer Leitung verbunden, um teilchenförmiges Polyäthylen niedriger Dichte aufzunehmen und der Auslaß war mit einer engen Öffnung verbunden. Die Temperatur der Füllung, die Zylindertemperatur und die Temperatur des Auslaßventils der Vorrichtung wurden auf 204,4°C eingestellt.

Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Der Druck P₁ in der vorstehenden Tabelle ist der Druck, der am Auslaß des Kanals und kurz vor dem Auslaßventil aufgezeichnet wurde. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine fortschreitende Druckzunahme erfolgte, und zwar mit zunehmendem Umfangsabstand von dem Einlaß, wobei der Druck sein Maximum an der Stirnwandoberfläche, die dem Auslaß benachbart ist, erreicht. Die Gegenwart von nicht geschmolzenem, teilchenförmigem Material in dem viskosen, flüssigen Material, das von der Vorrichtung nach diesem Beispiel abgegeben wurde, ist höchstwahrscheinlich durch den extrem hohen Druck (P₁) bedingt, der nahe dem Auslaß auftrat, desgleichen durch die Gegenwart großer Mengen an nicht geschmolzenem oder unvollständig geschmolzenem, teilchenförmigen Material, das mit dem flüssigen Material des Bades vermischt ist, das sich an der Stauoberfläche 34 des Auslasses 36 zum Entleeren ansammelt.

Beispiel II

Es wurde im wesentlichen das gleiche Verfahren wie im Beispiel I angewandt. Jedoch wurde ein Vorsprung des in Fig. 4 gezeigten Typs in dem Kanal angeordnet, so daß der Wert des Winkels in Fig. 4 34° betrug. Der betreffende Vorsprung mit der Material stauenden Oberfläche war massiv mit einem Durchmesser von 15,88 mm, wie der Vorsprung 38 a nach Fig. 6; der Mindestabstand 50 zwischen dem äußeren Durchmesser der Stange und jeder Wand war etwa 1,25 mm.

Es wurden folgenden Ergebnisse erhalten:

Der Druck P₁ in der vorstehenden Tabelle ist der Druck, der am Punkt P₁ nach Fig. 4 gemessen worden ist, und der Schmelzbadraum nach diesem Beispiel entsprach dem mit Kanalbereich 42 in Fig. 4 bezeichneten Raum. Es ist wiederum darauf hinzuweisen, daß eine fortschreitende Zunahme des Drucks vorhanden ist, der mit dem Umfangsabstand von dem Einlaß zunimmt. Jedoch wird das Druckmaximum an oder nahe der Stauoberfläche erreicht, anstelle der Stirnwand- oder Stauoberfläche, wie es beim Beispiel I der Fall ist. Stattdessen ist der Entleerungsdruck P₁, der in dem Raum zwischen dem gestauten, teilchenförmigen Material und der Stirnwand- oder Stauoberfläche auftritt, tatsächlich viel niedriger als der Maximaldruck, der an der Stauoberfläche entsteht. Die Bedingungen liefern jedoch gleichmäßiges und kontinuierlich austretendes geschmolzenes Material von besserer Qualität, frei von nicht geschmolzenem, teilchenförmigem Material, und es treten jetzt vollständig geschmolzene Produkte bei relativ niedriger Temperatur aus.

Beispiel III

Es wurde im wesentlichen das gleiche Verfahren durchgeführt wie in Beispiel I. Jedoch wurde ein Einzelteil, das eine teilchenförmiges Material stauende Oberfläche und eine Flüssigkeit sammelnde Stirnwand- oder Stauoberfläche aufweist, von dem Typ gemäß Fig. 9 und 10 in dem Kanal angeordnet. Der Wert des Winkel R nach Fig. 9 war für das in diesemn Beispiel verwendete Bauteil 15°. Der Abstand oder Spalt 50 nach Fig. 10 war etwa 0,76 mm.

Es wurden folgenden Ergebnisse erhalten:

Der Druck P₁ in der vorstehenden Tabelle ist der Druck, der an der Position P₁ nach Fig. 9 aufgezeichnet wurde und das Schmelzbad war bei diesem Beispiel von dem in Fig. 9 und 10 als 42 d gezeigten Typ. Wie im Zusammenhang mit Fig. 9 erwähnt worden ist, lassen Einzelteile von dem Typ wie er in diesem Beispiel verwendet wird, eine vorgegebene Geometrie, Größe, Konfiguration und Volumen des Raumes zwischen der teilchenförmiges Material stauenden Oberfläche und der Stirnwandoberfläche entstehen. Die vorgegebene Geometrie wiederum ist so abgestimmt, daß ausgewählte Entleerungscharakteristika für das flüssige Material, das als Bad in dem Raum gesammelt wird, zustandekommen. Wie dieses Beispiel veranschaulicht, kommen durch die vorgegebene Geometrie des Raumes ein verminderter Entleerungsdruck, eine verbesserte Qualität des austretenden, geschmolzenen Produkts, das frei von ungeschmolzenem Material ist, soweit verminderte Temperaturen des austretenden, völlig geschmolzenen Produkts zustande.

In der vorstehenden Beschreibung ist erläutert, daß die Erfindung auf diesem Gebiet eine neue Vorrichtung bereitstellt, durch die eine verbesserte Schmelzleistung, eine verbesserte Steuerung der Verarbeitungstemperatur sowie eine verbesserte Qualität der geschmolzenen Produkte hervorgebracht werden. Die Vorrichtung ist vor allem anwendbar bei der Verarbeitung von teilchenförmigem Kunststoff oder polymeren Materialien unter Verwendung relativ breiter Kanäle, beispielsweise mit einer Breite zwischen den gegenüberliegenden Wänden zwischen etwa 19,05 mm und etwa 38,10 mm, wobei die Wände mit relativ hohen Drehzahlen, beispielsweise mit etwa 50 bis etwa 300 U/min umlaufen.

Diese Kombination breiter Kanäle mit hohen Drehzahlen ruft einen besonders wirksamen Schmelzvorgang hervor, bei dem das geschmolzene, flüssige Material in das gestaute, teilchenförmige Material hineinfließt und das Gemisch einer kontinuierlichen Verformung und Scherspannung ausgesetzt wird. Demgemäß kann mehr mechanische Energie in Wärme umgewandelt werden und die Schmelzgeschwindigkeit zunehmen, jedoch behält man erfindungsgemäß die Kontrolle über die Temperatur und den Entleerungsdruck des geschmolzenen Materials. Die Erfindung stellt daher auf diesem Gebiet eine neue Vorrichtung zur Verfügung, die besonders erwünschte und unerwartete, verbesserte Betriebseigenschaften gegenüber den bekannten Vorrichtungen ergibt.

Claims

1. Vorrichtung zur Verarbeitung von festem und viskosem Kunststoff und polymerem Material mittels eines das Material führenden Ringkanals, der einen Rotor umgibt, sich in einem Gehäuse zusammen mit dem Rotor dreht und das Material von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung transportiert, der es mittels eines Kanalblocks aus dem Ringkanal unter Aufstauen zugeleitet wird, wobei durch eine das Aufstauen bewirkende Steuerung des Austrags innerhalb des Materials ein zu der Drehrichtung des Rotors gegenläufiger Rückfluß von Material erzeugt wird und ein in den Ringkanal hineinragender Vorsprung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (38) einen Spalt (50) zu den sich drehenden Kanalwänden für den ausschließlichen Durchtritt des schmelzflüssigen Materials bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalbereich (42) vor dem Kanalblock (32) bis zu dem Vorsprung (38) eine solche Länge aufweist, daß das schmelzflüssige Material vor dem Kanalblock (32) mit gegenläufigem Rückfluß strömt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal mit einer Heizeinrichtung versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt eine Breite zwischen 0,75 und 3,175 mm aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kanalwänden (24) benachbarten Seitenflächen des Vorsprungs (38) eine Hinterschneidung (44) zur Mischung des an dem Vorsprung (38) vorbeigezogenen flüssigen Materials einschließen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalblock (32) einen solchen Querschnitt besitzt, daß eine begrenzte Menge flüssigen Materials im Kreislauf im Ringkanal geführt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einlaßöffnung (28) und dem Vorsprung (38) Abweiselemente (60) zum Ablenken des Materials von den Kanalwänden (24) des Ringkanals vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kanalblock (32) als auch der Vorsprung (38) sich aufeinander zu erstreckende Erhebungen (56, 57) aufweisen, die sich in das vor dem Kanalblock (32) gesammelte schmelzflüssige Material hineinerstrecken.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalblock (32) und der Vorsprung (38) miteinander verbunden sind und der Verbindungsabschnitt (52) sich in das vor dem Kanalblock (32) gesammelte schmelzflüssige Material hineinerstreckt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Ringkanals zwischen 18,5 mm und 38,1 mm beträgt und die Kanalwände (24) des Ringkanals mit einer Drehzahl zwischen 50 und 300 U/min umlaufen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauoberfläche (40) des Vorsprungs (38) der Stauoberfläche (34) des Kanalblocks (32) näher liegt als der Einlaßöffnung (28).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauoberfläche (40) des Vorsprungs (38) in einem solchen Abstand von der Stauoberfläche (34) des Kanalblocks (32) angeordnet ist, daß der Winkel zwischen diesen Oberflächen (40, 34) zwischen 10° und 90° liegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen 15° und 30° beträgt.