DE3871992T2

DE3871992T2 - Rotierende verarbeitungsmaschine fuer kunststoff- und polymermaterial mit ausgleich von betriebsschwankungen.

Info

Publication number: DE3871992T2
Application number: DE8888301589T
Authority: DE
Inventors: Gary S Donoian; Pradip S Mehta; Lefteris N Valsamis
Original assignee: Farrel Corp
Current assignee: Farrel Corp
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: JPS63307905A; US4711581A; EP0281314A2; DE3871992D1; CA1285933C; EP0281314A3; EP0281314B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf rotierende Verarbeitungseinrichtungen und Dosierpumpenvorrichtungen für Plastik- und polymere Materialien, um einen Ausgleich von Betriebsschwankungen zu ermöglichen, um den Effekt von stromaufwärts vorkommenden Schwankungen zu vermeiden oder im wesentlichen auszuschließen. Derartige Schwankungen können in der Massenstromgeschwindigkeit oder im Druck auftreten oder können durch Änderungen in der Schmelzgeschwindigkeit entstehen.
Rotierende Verarbeitungseinrichtungen sind vorteilhaft zum Verarbeiten von Plastikmaterialien und polymeren Materialien verwendet worden. Einzelheiten und Merkmale solcher Verarbeitungseinrichtungen sind in den US-Patenten 4 142 805; 4 411 532 und in den Druckschriften beschrieben, welche in der letzteren zitiert sind, sowie in der GB-A-2 146 916, US-A-3 632 255 und GB-A-2 112 701 (welche der US 4 411 532 entspricht). Die GB-A-2 112 701, z.B., offenbart ein Verfahren zum Verarbeiten eines Plastik - oder Polymermaterials in einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung, welche einen Rotor aufweist, der eine Vielzahl von Kanälen trägt und eine stationäre Einrichtung, welche eine koaxiale Schließfläche ergibt, die zusammenwirkend mit den Kanälen angeordnet ist, um eine Vielzahl von abgeschlossenen Verarbeitungspassagen zu ergeben und welche einen Zuführweg aufweist, der in eine erste dieser Verarbeitungspassagen führt und einen Ausbringauslaß von einer zweiten dieser Passagen, wodurch das gesamte Material, das in die erste Verarbeitungspassage durch den Zuführpfad zugeführt wird, von der ersten Verarbeitungspassage in einen Eingang in die zweite Verarbeitungspassage überführt wird. Der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche basiert hierauf. Es haben sich Komplikationen ergeben bei Anwendungen, wenn eine rotierende Verarbeitungseinrichtung in einem Prozeß verwendet wird, in welcher stromaufwärts Schwankungen im Massenstrom oder im Druck auftreten, infolge von Störungen oder Prozeßinstabilitäten, die stromaufwärts von der rotierenden Verarbeitungseinrichtung oder in stromaufwärts gelegenen Stufen innerhalb der rotierenden Verarbeitungseinrichtung selbst auftreten, oder infolge von Abweichungen in der Schmelzgeschwindigkeit. Da eine rotierende Verarbeitungseinrichtung eine effiziente Fördereinrichtung von viskosem Material ist, werden solche Schwankungen übersetzt oder übertragen in die stromabwärts gelegenen Bereiche, und zwar durch die Materialströmung und können der Prozeßsteuerung innerhalb der rotierenden Verarbeitungseinrichtung entgegenwirken, und damit in unerwünschter Weise die Produktqualität, den Durchsatz oder die Ausbringgeschwindigkeiten beeinflussen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die stromabwärts auftretenden Fluktuationen zu eliminieren oder zu reduzieren, und zwar unabhängig davon, ob stromaufwärts Schwankungen im Massenstrom oder im Druck auftreten, und zwar stromaufwärts von einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung oder innerhalb der ersten Stufen der drehbaren Verarbeitungeinrichtung selbst, wodurch gleichförmige oder im wesentlichen gleichförmige Geschwindigkeiten und vorhersehbare, steuerbare Ausbringbedingungen in dem verarbeiteten Material geschaffen werden, und Schwankungen im Druck oder der Temperatur unterdrückt oder kompensiert werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren von Schwankungen im Massenstrom und in dem Druck von Plastikmaterial oder polymerem Material geschaffen, welches durch einen Zuführpfad in eine erste Verarbeitungspassage einer drehbaren Verarbeitungseinrichtung eintritt, welche einen Rotor aufweist, der eine Vielzahl von Kanälen trägt und stationäre Einrichtungen, die eine koaxiale Schließfläche bilden, die zur Zusammenwirkung mit den Kanälen vorgesehen ist, um eine Vielzahl von abgeschlossenen Verarbeitungspassagen zu ergeben, und welche einen Zuführpfad aufweist, der in einen ersten dieser Verarbeitungspassagen führt und welcher einen Ausbringauslaß von einer zweiten dieser Passagen aufweist, wobei alles Material, welches in diese Verarbeitungspassage durch diesen Zuführpfad geführt wird, von dieser ersten Verarbeitungspassage in einen Eingang in diese zweite Verarbeitungspassage abgeleitet wird und welche durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
Ableiten von im wesentlichen allem Material, welches in diese erste Verarbeitungspassage durch diesen Zuführpfad geführt wird in einen Eingang in diese zweite Verarbeitungspassage;
Teilen des Materials winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Eingang in dieser zweiten Verarbeitungspassage in eine kontrollierte erste Strömung und eine zurückgeführte zweite Strömung;
Ableiten dieser zurückgeführten zweiten Strömung zurück in diese erste Verarbeitungspassage an einer Stelle, die winkelmäßig in Strömungsrichtung nach der Position liegt, bei welcher im wesentlichen alles Material von der ersten Passage abgeleitet wird, um diese zweite Strömung zurückzuführen;
Ermöglichen, daß diese kontrollierte erste Strömung sich winkelmäßig in Strömungsrichtung in dieser zweiten Verarbeitungspassage fortsetzt, und zwar von der Position aus, an der dieses Teilen dieser Strömungen durchgeführt wird; und
Ausbringen der kontrollierten Strömung, welcher es ermöglicht wurde, winkelmäßig in Strömungsrichtung in dieser zweiten Verarbeitungspassage fortgeführt zu werden durch einen Auslaß von dieser zweiten Verarbeitungspassage, um eine kontrollierte Ausbringströmung von Material zu ergeben, welche gleichförmiger in der Massenströmung und im Druck ist, als das Material, welches durch diesen Zuführpfad eintritt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine rotierende Verarbeitungseinrichtung geschaffen, welche einen Rotor aufweist, der eine Vielzahl von Kanälen trägt, die jeweils eine Achse umfassen, sowie stationäre Einrichtungen, die eine koaxiale Abdeckung ergeben, die zusammenwirkend mit den Kanälen ageordnet ist, um eine Vielzahl von abgeschlossenen Verarbeitungspassagen zu bilden und welche einen Zuführpfad aufweist, der in eine erste dieser Verarbeitungspassagen führt, um Plastikmaterial oder polymeres Material in diese erste Verarbeitungspassage zuzuführen und welcher eine Ausbringöffnung von einer zweiten dieser Verarbeitungspassagen aufweist, wodurch alles Material, welches in diese erste Verarbeitungspassage durch diesen Zuführpfad zugeführt wird, von dieser ersten Verarbeitungspassage in einen Eingang in diesen zweiten Verarbeitungskanal abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Verarbeitungseinrichtung mit einer Vorrichtung versehen ist, um eine kontrollierte Strömung zu ergeben, welche merklich reduzierte Schwankungen in der Massenströmung und im Druck aufweisen, im Vergleich zu dem Material, welches durch diesen Zuführpfad in diese erste Verarbeitungspassage überführt wird, und wobei diese Vorrichtung aufweist:
eine erste Überführungspassage, von dieser ersten Verarbeitungspassage zu einem Eingang in diese zweite Verarbeitungspassage;
ein erstes Kanalblockierelement in dieser ersten Verarbeitungspassage, welches winkelmäßig in Strömungsrichtung nach dieser ersten Überführungspassage vorgesehen sind, um zu bewirken, daß im wesentlichen alles Material, welches in dieser ersten Verarbeitungspassage aufgenommen ist, gegen dieses erste Kanalblockierelement strömt, um von dieser ersten Verarbeitungspassage abgeleitet zu werden, und zwar durch diese erste Überführungspassage in diese zweite Verarbeitungspassage;
einen Ausgang von dieser zweiten Verarbeitungspassage und eine zweite Überführungspassage, welche von diesem Ausgang zurück in diese erste Verarbeitungspassage führt, an einer Stelle, die winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem ersten Kanalblockierelement angeordnet ist;
wobei dieser Ausgang winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Eingang angeordnet ist;
einstellbare Dosierelemente, welche mit dieser zweiten Verarbeitungspassage verbunden sind und welche winkelmäßig nahe in Strömungsrichtung nach diesem Ausgang angeordnet sind, um das Material, welches durch diese zweite Verarbeitungspassage zu diesem Dosierelement geführt wird, in eine kontrollierte Strömung und eine zurückgeführte zweite Strömung zu trennen, wobei diese zurückgeführte zweite Strömung von dieser zweiten Verarbeitungspassage durch diese zweite Überführungspassage abgeleitet wird, zurück in diese erste Verarbeitungspassage, und wobei diese kontrollierte erste Strömung durch diese zweite Verarbeitungspassage winkelmäßig nach dieser Dosiereinrichtung strömt;
und wobei dieser Ausbringauslaß winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Dosierelement angeordnet ist; und ein zweites Kanalblockierelement in dieser zweiten Verarbeitungspassage winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Ausbringauslaß, um durch diese Ausbringöffnung im wesentlichen die gesamte kontrollierte erste Strömung auszubringen, welche durch diese zweite Verarbeitungspassage geführt wird, wodurch sich eine kontrollierte Strömung von Material durch diese Ausbringöffnung ergibt, welche merklich reduzierte Schwankungen im Massenstrom und dem Druck aufweist, verglichen mit dem Material, welches durch diesen Zuführpfad eintritt.
Eine oder mehrere dieser Passagen sind Sammel- oder Stabilisierungspassagen, welche parallel wirken und welche Geometrien aufweisen, die dafür ausgewählt sind, die Effizienz der Passagen zu optimieren. Eine oder mehrere andere Passagen sind Dosierpassagen, die in Reihe wirken, mit jeder der Stabilisierungspassagen und parallel zueinander. Die Geometrie der Stabilisierungspassagen ist so gewählt, daß sich ein größeres Volumen und eine größere Querschnittsfläche ergibt, als bei den Dosierpassagen. Eine Materialübertragungsnut, welche nahe dem Auslaß der Stabilisierungspassage angeordnet ist und mit dieser kommuniziert, sowie dem Einlaß der Dosierpassage, überträgt Material von der Stabilisierungspassage in die Dosierpassage. Es sind einstellbare Drosseleinrichtungen in der (den) Dosierpassage(n) vorgesehen und schaffen eine effiziente Fähigkeit für die Passage, um die Strömungsgeschwindigkeit durch die Passage einzustellen, um einen stetigen stromabwärts gerichteten Fluß in der Passage sicherzustellen. Es ist ein zweiter Auslaß von der Dosierpassage nahe zu und stromaufwärts zu einem vorbestimmten Entfernungsbereich von den einstellbaren Drosseleinrichtungen vorgesehen und mit einer Materialübertragungsnut verbunden, welche zu einem Einlaß in die Stabilisierungspassage führt, die stromabwärts eines Kanalblockierelements der Stabilisierungspassage vorgesehen ist, um den Zutritt von Strömung zu ermöglichen, welche durch die Drosseleinrichtungen blockiert worden sind, um zu der Stabilisierungspassage zur Wiederverarbeitung zurückgeführt zu werden. Die gedrosselte Strömung in der Dosierpassage stromabwärts von den einstellbaren Drosseleinrichtungen wird dann durch rotierende Wände zu dem Kanalblockierelement und dem damit verbundenen Auslaß zum Ausbringen gefördert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird in bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher die gleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen bei den verschiedenen Ansichten haben. Die Figuren sind im Hinblick auf die Klarheit der Darstellung geschaffen worden und die unterschiedlichen Komponenten können deshalb im Maßstab abweichen.
Fig. 1 ist eine axiale Schnittansicht von einem Teil einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung, in welcher die Erfindung verwirklicht ist und zeigt einen Stabilisierungskanal und einen Dosierkanal.
Fig. 2 ist eine vereinfachte und vergrößerte Querschnittsansicht von dem Stabilisierungskanal entlang den Linien 2- 2 der Fig. 1, 5 und 7.
Fig. 3 ist eine vereinfachte und vergrößerte Querschnittsansicht von dem Dosierkanal, entlang den Linien 3-3 der Fig. 1, 5 und 7.
Die Fig. 4A, 4B und 4C sind vereinfachte, vergrößerte schematische Ansichten der Verbindungen eines Stabilisierungskanals und eines Dosierkanals einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung, wobei diese Verbindungen mittels Transfernuten erfolgen, mit Pfeilen, welche die Flußrichtungen des Materials anzeigen. In Fig. 4A werden der Klarheit der Darstellung wegen der Stabilisierungskanal und der Dosierkanal als gerade parallele Kanäle gezeigt. In den Fig. 4B und 4C sind Teile des Rotors und des stationären Elementes im Querschnitt dargestellt, mit einer Transfernut, die in der koaxialen Schließfläche des stationären Elements vorgesehen ist.
Fig. 5 ist eine axiale Schnittansicht einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine vergrößerte, vereinfachte schematische Ansicht der Verbindungen des Stabilisierungskanals und des Dosierkanals einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Verbindungen mit Transfernuten erfolgen, mit Pfeilen, welche die Flußrichtung des Materials anzeigen. In Fig. 6 ist ein stromaufwärts gelegener Kanal gezeigt, der gerade und parallel mit den Stabilisierungs- und Dosierungskanälen gezeichnet ist, und es erstreckt sich eine Übertragungsnut von dem stromaufwärts gelegenen Kanal über den Dosierkanal (in den Mittelpunkt) und über den Stabilisierungskanal, der auf der anderen Seite des Dosierkanals von dem stromaufwärts gelegenen Kanal ist.
Fig. 7 ist eine axiale Schnittansicht einer rotierenden Dosiervorrichtung, welche die vorliegende Erfindung beinhaltet.
Fig. 8 ist eine vergrößerte, vereinfachte schematische Ansicht von Verbindungen der Kanäle in einer Dosierpumpvorrichtung mittels Transfernuten mit Pfeilen, welche die Flußrichtungen des Materials anzeigen. Ein Paar von Dosierkanälen sind dargestellt, in einer geraden, seitlich benachbarten Ansicht in Fig. 8 nahe dem Mittelpunkt, und es ist ein Paar von Stabilisierungskanälen gezeigt, welche diese Dosierkanäle überkreuzen.
Die Fig. 9A, 9B und 9C sind grafische Darstellungen über der Zeit, und zwar der aufgenommenen Druckschwankungen in Pfund pro Quadrat-Inch (PSI), welche entsprechend auftreten: (1) in der Schmelzzone; (2) am Ausgang der Schmelzzone, und (3) beim Ausgang einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung, ohne die Verwendung eines einstellbaren Drosselelementes.
Die Fig. 10A, 10B und 10C sind grafische Darstellungen über der Zeit, und zwar von aufgenommenen Druckschwankungen, in den gleichen drei entsprechenden Bereichen in der rotierenden Verarbeitungseinrichtung und beim Verarbeiten des gleichen Materials, wie bei den Fig. 9A, 9B und 9C, wobei das einstellbare Drosselelement an der optimalen Stelle angeordnet ist, und wodurch der Bereich der Schwankungen beim Ausgangsdruck von 300 PSI (Fig. 9C) auf 120 PSI (Fig. 10C) reduziert wird.
Die Fig. 11A, 11B und 11C sind grafische Darstellungen über der Zeit von den aufgenommenen Schwankungen an den gleichen drei entsprechenden Bereichen, wie in den Fig. 9A, 9B und 9C, wenn ein anderes Material verarbeitet wird, als das in den Fig. 9 und 10 und ohne die Verwendung des einstellbaren Drosselelementes.
Die Fig. 12A, 12B und 12C sind grafische Darstellungen über der Zeit der aufgenommenen Druckschwankungen, welche in den gleichen drei entsprechenden Bereichen in der rotierenden Verarbeitungseinrichtung auftreten und beim Verarbeiten des gleichen Materials, wie in den Fig. 11A, 11B und 11C, mit einem einstellbaren Drosselelement, das an der optimalen Stelle angeordnet ist, wodurch der Bereich der Schwankungen im Ausgangsdruck von 420 PSI (Fig. 11C) auf 120 PSI (Fig. 12C) reduziert wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die neue rotierende Verarbeitungseinrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert, kann als freistehende Vorrichtung arbeiten, die Erfindung kann aber auch als Stufen in einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung verkörpert werden, welche andere Stufen aufweist, wie dies in dem Stand der Technik bekannt ist. Zum Zweck der Darstellung sind bei der rotierenden Verarbeitungseinrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, die optionalen früheren Stufen zum Schmelzen und Mischen oder dem Verbinden von polymeren Materialien, die den Elementen, die die vorliegende Erfindung verkörpern, zugeführt werden, weggelassen worden. Mit Bezug auf die Fig. 1 verkörpert die neue Mehrpassagen-rotierende Verarbeitungseinrichtung 10 die vorliegende Erfindung und beinhaltet ein drehbares Element, das einen Rotor 12 aufweist, der an einer Antriebswelle 14 montiert ist, zur Drehbewegung entlang einer sich in Längsrichtung erstreckenden konzentrischen Achse A, innerhalb eines stationären Elementes, welches ein Gehäuse 16 aufweist. Der Rotor 12 trägt eine Vielzahl von Kanälen 40 und 42, welche jeweils voneinander beabstandete, entgegengesetzte Seitenwände aufweist, die sich von den Umfangsflächen 20 des Rotors aus nach innen erstrecken. Antriebsmittel zum Antrieb des Rotors 12 sind teilweise bei M gezeigt, da diese Antriebsmittel von jedem geeigneten Typ sind, welche für gewöhnlich zum Antrieb von rotierenden Verarbeitungseinrichtungen oder ähnlichen Polymerverarbeitungseinrichtungen verwendet werden, und dem Fachmann wohlbekannt sind.
Das Gehäuse 16 des stationären Elementes ergibt eine koaxiale Schließfläche 38, die zusammenwirkend mit der Umfangsfläche 20 des Rotors 12 angeordnet ist, um Kanäle 40 und 42 zu bilden, und abgeschlossene Passagen 41 und 43. Die Passage 41 wird nachfolgend als Stabilisierungspassage bezeichnet. Die Passage 43 wird nachfolgend als Dosierpassage bezeichnet. Die Geometrien des Stabilisierungskanals 40 und des Dosierkanals 42 sind so gewählt, daß das Volumen und die Querschnittsfläche der Stabilisierungspassage 41 größer sind, als das Volumen und die Querschnittsfläche der Dosierpassage 43. Die Geometrie des Dosierungskanals 42 ist so gewählt, daß die Kanalwände im wesentlichen parallel zueinander sind und, bei diesem Ausführungsbeispiel, bilden sie einen rechteckigen Querschnitt für den Dosierungskanal 42. Jede Kanalwand des im wesentlichen rechteckigen Dosierkanals kann bis zu einem Maximum bis ungefähr 5º von der exakten Parallelform abweichen, und kann im wesentlichen als parallel für die Zwecke der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
Stabilisierungspassage 41 und Dosierpassage 43 sind durch Materialübertragungsnuten (welche später beschrieben werden) verbunden, die in der Schließfläche 38 gebildet sind und so angeordnet sind, daß Material von der Rotorfläche 20 von einer Passage zu der anderen übertragen werden kann, wie im Detail später beschrieben wird und wie dies in den Fig. 4B und 4C dargestellt ist.
Mit Bezug auf die Fig. 2 ist die Stabilisierungspassage 41 versehen mit: einem Einlaß 44, welcher fließfähiges Plastik oder Polymermaterial 18 von einer vorgeschalteten Quelle, wie der vorangehenden Stufe der drehbaren Verarbeitungseinrichtung, oder von einer externen Quelle zuführt; einem Kanalblockierelement 46, welches Material von dem Kanal 40 abtrennt, um es dem Kanal 41 über einen Auslaß 50a, der zu einer Materialübertragungsnut 50 (Fig. 4A und 4B) führt, zuzuführen; und einem zweiten Einlaß 51b, welcher stromaufwärts von und in der Nähe des Blockierungselementes 46 angeordnet ist. Das fließfähige Material 18, welches in die Stabilisierungspassage 41 durch den Einlaß 44 eintritt, kann, was seine Bestandteile betrifft, im flüssigen Zustand oder geschmolzen sein.
Mit Bezug auf die Fig. 3 ist die Dosierpassage 43 versehen mit: einem Einlaß 50b, welcher an dem Abschlußende der Übertragungsnut 50 (Fig. 4A) vorgesehen ist, welche Material von der Stabilisierungspassage 41 überträgt; einem ersten Auslaß 51a, welcher der Eingang zu einer Übertragungsnut 51 (Fig. 4A und 4C) ist, welche Material über die Fläche 20 des Rotors zu dem zweiten Einlaß 51b (Fig. 2) der Stabilisierungspassage 41 führt; einem neuen Drossel - oder Dosierelement 100 (Fig. 3), welches stromabwärts und nahe des ersten Auslasses 51a angeordnet ist; einem zweiten Auslaß 52 und einem Kanalblockierelement 48, welches stromabwärts von und in der Nähe dieses zweiten Auslasses 52 angeordnet ist.
Die neue Drosseleinrichtung 100 beinhaltet ein einstellbares Element 101, das dafür vorgesehen und geeignet ist, sich radial nach innen durch eine Öffnung 103 in dem Gehäuse 16 in den Dosierkanal 42 zu erstrecken, um einen vorgewählten Teil dieses Kanales zu blockieren. Dieses einstellbare Element 101 bewirkt die Fähigkeit, die Strömungsgeschwindigkeit in der Dosierpassage 43 stromabwärts des einstellbaren Elementes selektiv zu regulieren. Die nach innen und nach außen gerichtete radiale Position des einstellbaren Elementes 101 wird durch entsprechende Betriebseinrichtungen X eingestellt, welche eine manuell betätigte Zuführschraube, einen Mechanismus mit Zahnstange und Ritzel, oder einen Servomechanismus beinhaltet, der durch Rückführsignale betätigt wird, die die Strömungsgeschwindigkeit des Materials anzeigen, das von dem Ausbringauslaß 52 ausströmt, oder durch irgendeine andere geeignete Kontrolleinrichtung.
Wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Strömung vom Einlaß 50b in die Dosierpassage 43, die die Menge übersteigt, welche durch einen Spalt H zwischen der Wurzel des Dosierkanals 42 und der Bodenfläche 102 des einstellbaren Elementes 101 übersteigt, durch die stromaufwärts gelegene Fläche 104 dieses einstellbaren Elementes abgeleitet, durch den ersten Ausgang 51a, der in eine Übertragungsnut 51 (Fig. 4A und 4C) führt, welches den überschüssigen Materialfluß in die Akkumulierungspassage 41 (Fig. 2) zurückführt, wo es durch den zweiten Einlaß 51b am Ende der Übertragungsnut 51 eintritt. Die stromaufwärts gelegene Fläche 104 ist stromabwärts von der Stromabwärtsseite des Auslasses 51a durch einen Winkelabstand "S" um die Rotorachse A im Bereich von 5º bis ungefähr 20º beabstandet, um einen Druck von ungefähr 10 PSI bis ungefähr 50 PSI in dem Material stromaufwärts von der Fläche 104 zu erzeugen, um (1) Material durch den Spalt H zu fördern und um (2) zu vermeiden, daß ein unangemessen großer Teil des Materials durch den Auslaß 51a austritt.
Der gesteuerte dosierte Strom F (Fig. 3) stromabwärts des einstellbaren Elementes 101 in der Dosierpassage 43, welcher durch den Spalt H zwischen der Wurzel des Dosierkanals 42 und der Bodenfläche 102 dieses einstellbaren Elementes passiert hat, wird durch rotierende Wände getragen, und zwar zu dem Kanalblockierelement 48. Die stromaufwärts gelegene Fläche 49 des Blockierelementes 48 teilt die dosierte Strömung zu dem zweiten Auslaß 52 ab, welcher auch Ausbringauslaß heißt, wo es mit einer Strömungsgeschwindigkeit und mit einem Druck ausgebracht wird, welcher sehr viel mehr konstant ist, d.h. gleichförmiger und vorhersehbarer gesteuert, als dies den Bedingungen entspricht, die in dem eintretenden Material 18 (Fig. 2) am Einlaß 44 zu finden sind.
Beim Betrieb wird das Material 18 durch die Schwerkraft oder durch die Verwendung von Kraft der Verarbeitungseinrichtung 10 durch den Einlaß 44 in den Stabilisierungskanal 40 zugeführt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Fig. 2 zeigt die Stabilisierungspassage 41, welche durch den Kanal 40 und die koaxiale Fläche 38 gebildet ist. Die Stabilisierungspassage 41 beinhaltet das Kanalblockierelement 46, welches nahe und stromabwärts des Auslasses 50a in die Materialübertragungsnut 50 (Fig. 4A und Fig. 4B) vorgesehen ist, welche dafür vorgesehen ist, mit der Dosierungspassage 43 in Verbindung zu stehen, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
Wie (in Fig. 2) gezeigt ist, bewirkt das Blockierelement 46 eine materialblockierende und -sammelnde Fläche 47 für den Kanal 40. Dementsprechend wird beim Betrieb die Bewegung des Hauptkörpers des eintretenden Materials 18, das in die Stabilisierungspassage 41 geführt wird, blockiert und es wird eine Relativbewegung zwischen den bewegenden Kanalwänden und dem blockierten Material bewirkt. Diese Relativbewegung erzeugt Reibungshitze an den bewegenden Wänden und innerhalb des Materialkörpers im Bereich 17 vor der Blockier- und Sammelfläche 47. Zusätzlich werden die Wände normalerweise temperaturgesteuert, und zwar durch eine Wärmeübertragungsflüssigkeit, die in bekannter Weise den Kammern 6 (Fig. 1) zugeführt wird. Details, die sich auf geeignete Heizeinrichtungen beziehen, finden sich in den US-Patenten 4 142 805 und 4 194 841.
Normalerweise baut die Tätigkeit der Kanalwände beim Vorwärtsfördern des Materials einen progressiven Druck auf, entlang der Passage und es wird normalerweise der Maximaldruck nahe oder in Nachbarschaft der Fläche 47 des Blokkierelementes 46 erreicht. Die Fläche 47 ist so geformt und dimensioniert, daß sie dafür geeignet ist, das Material zum Ausbringen in die Stabilisierungspassage zu blokkieren und zu sammeln.
Das Material wird von dieser Stabilisierungspassage durch den Auslaß 50a ausgebracht, welcher in die Materialübertragungsnut 50 (Fig. 4B) führt, welche in der koaxialen Fläche 38 benachbart und stromaufwärts zur Fläche 47 des Blockierelementes 46 gebildet ist. Wie in Fig. 4A dargestellt, erstreckt sich die Übertragungsnut 50 in einem Winkel zu einer Linie, parallel zur Achse des Rotors 12, die nach vorne in der gleichen Richtung geneigt ist, wie die Flußrichtung in der Stabilisierungspassage 41, wobei das offene Ende 50a der Nut 50 vorgesehen ist, um Material aufzunehmen, welches an der Fläche 47 gesammelt worden ist, und das aufgenommene Material über die Fläche 20 des Rotors 12 zum Ausbringen in den Kanal 42 der Dosierpassage 43 zu führen. Wie in den Fig. 3 und 4A gezeigt ist, bewirkt der Endbereich 50b der Nut 50 einen Einlaß, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, für die Dosierpassage 43.
Die Dosierstufe beinhaltet zumindest eine Passage, wie in Fig. 1 als Passage 43 gezeigt. Um mit dem einstellbaren Drosselelement 101 zusammenzuwirken, wie unten noch näher beschrieben wird, ist es vorzuziehen, daß die Wände des Dosierkanals 42 im wesentlichen parallel sind, so daß der Querschnitt der Dosierpassage 43 im wesentlichen rechtekkig ist. Bis zu einer maximalen Divergenz von ungefähr 5º für jede Wand von der exakten Parallelanordnung, kann vorgegeben werden, um einen Seitenwandspielraum für die nach innen und außen erfolgende Einstellbewegung des einstellbaren Dosierelementes 101 zu ergeben. Zusätzlich kann die Querschnittsfläche und das Volumen der Dosierpassage 43 so gewählt werden, daß sie kleiner sind als jene der Stabilisierungspassage 41.
Wie in der Einleitung erörtert wurde, sind Veränderungen, Schwankungen oder Ungleichförmigkeiten in der Geschwindigkeit des Massenstroms oder des Druckes des Materials, welches einer rotierenden Bearbeitungseinrichtung zugeführt wird (oder im Fall einer mehrstufigen Verarbeitungseinrichtung die Gegebenheiten stromaufwärts) oder Schwankungen, die durch Änderungen in der Schmelzgeschwindigkeit bewirkt werden, oftmals Ursache für Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit oder dem Druck mit zum Teil schweren Betriebsschwankungen in Strömung, Druck und Temperatur durch das gesamte System, insbesondere beim Auslaß der Verarbeitungseinrichtung. Zusätzliche Einzelheiten von solchen Problemen sind in den US-Patenten 4 389 119 und 4 402 616 zu finden.
Die vorliegende Erfindung schafft neue, verbesserte rotierende Verarbeitungseinrichtungen, welche eine Einrichtung beinhalten, um die Steuerung der Geschwindigkeit des ausgebrachten Stromes oder des Druckes im Prozessor zu verbessern, welche Schwankungen, Änderungen oder Ungleichförmigkeiten in der Geschwindigkeit der Massenströmung oder des Druckes im zugeführten Material 18 unterworfen sind. Gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Erfindung ist die neue und einstellbare Drossel- oder Steuereinrichtung 100 (Fig. 3) nahe dem Eingangsbereich der Dosierpassage 43 angeordnet. Wie vorstehend erläutert, beinhaltet diese Drossel- oder Dosiersteuerung 100 das einstellbare Element 101, welches dafür vorgesehen ist und geeignet ist, sich in eine einstellbare Entfernung radial in den Dosierkanal 42 zu erstrecken, um einen Teil dieses Kanals zu blockieren, wodurch ein gesteuerter Spalt der Höhe H (Fig. 3) entsteht, und zwar zwischen der inneren Endfläche 102 dieses beweglichen Drosselelementes 101 und der Wurzel des Dosierkanals 42. Das einstellbare Element 101 ergibt die Möglichkeit, wahlweise den Durchsatz F der Dosierpassage 43 einzustellen. Die Geschwindigkeit des Massenstromes stromabwärts des einstellbaren Elementes 101 in der Dosierpassage 43 und damit die Ausbringgeschwindigkeit beim Auslaß 52 sind direkt mit dem Einstellwert des einstellbaren Elementes 101 verknüpft. Stromaufwärts und nahe dem einstellbaren Element 100 ist der offene Auslaß 51a in die Materialrückführübertragungsnut 51, welche Material, das in sie durch die Fläche 104 des einstellbaren Elements 101 abgeleitet wird, zurück in die Stabilisierungspassage 41 (Fig. 2) führt, wo es in den Stabilisierungskanal 40 am Auslaßende 51b der Übertragungsnut 51 eintritt, um wiederverarbeitet zu werden. Dieses Auslaßende 51b liegt über dem Stabilisierungskanal 40 stromabwärts des Kanalblokkierelementes 46 und formt den zweiten Einlaß 51b, wie vorstehend für die Stabilisierungspassage 41 beschrieben wurde.
Wie in Fig. 3 zu sehen ist, sind der Auslaß 51a und das damit verbundene Drosselelement 101 in bezug auf die Dosierpassage 43 so positioniert, daß weniger als 40% der gesamten Entfernung stromabwärts entlang dieser Dosierpassage vom Einlaß 50b bis zu dem zweiten Auslaß 52 erreicht werden.
Wie in Fig. 4A zu sehen ist, erstreckt sich die Übertragungsnut 51 zur Wiederverarbeitung in einem Winkel zu einer Linie, welche parallel zur Rotorachse 12 ist, und welche nach vorne in der gleichen Richtung geneigt ist, wie die Strömungsrichtung in der Dosierpassage 43.
Die Geometrie des einstellbaren Drosselelementes oder der Drosselnadel 101 ist so gewählt, daß seine Stromaufwärtsfläche 104 im wesentlichen rechteckig ist, und wenn das Element 101 sich voll in den Kanal 42 erstreckt, es im wesentlichen die Dosierpassage 43 blockiert. Während des Betriebes bewirkt die Einstellbarkeit des Elementes 101 die Steuerung der Größe der Öffnung H, welche durch die Wurzel des Dosierkanals 42 und die Bodenfläche 102 des Elementes 101 begrenzt ist.
Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist das Element 101 eingestellt, um einen Zwischenraum H zu ergeben, welcher mit der Menge des Materialflusses F in der Passage 43 abnimmt, und zwar zu einem Ausmaß, daß eine Überschußströmung von Material sich an der stromaufwärts gelegenen Fläche 104 aufbaut. Diese Überschußmenge (Fig. 3) des Materials wird die stromaufwärts gelegene Fläche 104 hochgedrückt, zur Wiederverarbeitungs-Übertragungsnut 51, welche es zurück in den Stabilisierungskanal 41 zum Wiederverarbeiten führt. Der Materialfluß ist schematisch durch Pfeile in der Fig. 4 gezeigt. Die Wiederverarbeitung, erzeugt durch die Drosseleinrichtung 100, führt zu einer gemessenen oder dosierten Strömungsgeschwindigkeit F (Fig. 3), von Material stromabwärts des einstellbaren Elementes 101 und über dem Auslaß 52. Es ist wichtig, daß der Spalt H so eingestellt ist, daß die dosierte Nettoströmungsmenge F gleich der "durchschnittlichen" Strömung über mehrere Minuten (zumindest 3 Minuten) ist, welche in den Einlaß 44 (Fig. 2) der Stabilisierungspassage 41 eintritt, um das sich fortsetzende Sammeln von Material in dieser Stabilisierungspassage zu vermeiden.
Vorteilhafterweise wird das Material in der Dosierpassage 43 (Fig. 3) durch die Drosseleinrichtung 100 in zwei Strömungen getrennt. Es gibt einen ersten, gesteuerten dosierten Stromfluß F, welcher durch den eingestellten Spalt mit lichter Höhe H durchströmt und stromabwärts durch die Dosierpassage 43 dem Ausbringauslaß 52 zugeführt wird, um eine Auslaßströmung 60 zu ergeben, von gleichförmigem oder praktisch gleichförmigem Charakter. Weiterhin gibt es eine umgesteuerte zweite Überschußströmung 19, welche die Wiederverarbeitungsströmung bildet, die durch den Auslaß 51a abgeleitet wird, und dann durch die zweite Übertragungspassage 51 zurück in die Stabilisierungspassage 41 zur Wiederverarbeitung. Dementsprechend werden im großen Ausmaß Strömung und Störungen in der Massenströmung und im Druck getrennt und isoliert (entkoppelt) von der gesteuerten dosierten Strömung F und werden durch die zweite Übertragungspassage 51 in die Stabilisierungspassage 41 zurückgeführt. Aufgrund der Tatsache, daß die Verarbeitungspassage 43 enger ist, als die Stabilisierungspassage 41 und infolge des Zwischenraumes S, wird der Druck in dem Material 19 vor der Frontfläche 104, welche die zurückgeführte zweite Strömung bildet, wesentlich höher als der Druck in der Stabilisierungspassage 41 (Fig. 2) in dem Bereich 62 nahe dem Einlaß 51b stromabwärts von dem Blokkierelement 46. Dementsprechend, wird, in vorteilhafter Weise, wenn diese zurückgeführte Strömung 19 (Fig. 3), welche den Hauptteil der Schwankungen und Störungen trägt, diese in den Unterdruckbereich 62 (Fig. 2) in der Stabilisierungspassage 41 eintritt, eine Tendenz der Schwankungen bewirkt, in Bereich 62 zu dissipieren. In anderen Worten, ein erheblicher Teil der Schwankungen in der Massenströmung und im Druck werden ausgeglichen in dem Niederdruckbereich 62, anstatt daß sie stromabwärts durch das Material in der Stabilisierungspassage 41 geführt werden. Es wird verstanden, daß der Druck in dem Bereich 17 (Fig. 2) vor der Blockierfläche 47 wesentlich größer ist als der Druck im Bereich 62.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung, wie sie im US-Patent 4 411 532 beschrieben ist, welche in diese Beschreibung durch Bezugnahme eingeschlossen wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird der "Außenbordabschnitt" der rotierenden Verarbeitungseinrichtung verwendet als Stabilisierungspassage, und die "dritte Stufe" der rotierenden Verarbeitungseinrichtung wird modifiziert, gemäß der Erfindung, um als Dosierpassage verwendet zu werden, wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt.
Bei dieser neuen, mit vielen Passagen versehenen rotierenden Verarbeitungseinrichtungen 10A in Fig. 5 werden Materialien, welche zu verarbeiten sind, in die Verarbeitungseinrichtung mittels eines Trichters 55 geführt und treten durch einen Einlaß 54 in dem Gehäuse 16 in Passagen der ersten Stufe 22, 24, 26 und 28 ein, welche durch Kanäle 21, 23, 25 und 27 in dem Rotor 12 gebildet werden. In diesen Passagen 22, 24, 26 und 28 werden die Materialien geschmolzen und zumindest teilweise verarbeitet.
Beim Betrieb werden die Materialien in diesen Passagen der ersten Stufe 22, 24, 26 und 28 von einer Passage in die andere folgende, stromabwärts gerichtete Passage bewegt, wodurch beim Fortschreiten zur zweiten Passage durch Passageblockiereinrichtungen, ähnlich zu denen, die vorstehend beschrieben worden sind, Material in die Transfernut(en) (nicht dargestellt), welche in der Schließfläche 38 ausgebildet sind, gepreßt wird. Das Material wird gleicherart in die Passagen 30 und 32 der zweiten Stufe überführt, welche entsprechend durch Kanäle 29 und 31 ausgeführt sind, und zwar mittels einer Übertragungsnut (nicht dargestellt), welche die Passagen 28 und 30 verbindet. Das Material in der Passage 30 wird seinerseits in die Passage 32 durch eine Übertragungsnut 109 (Fig. 6) übertragen. Die Passagen 30 und 32 vervollständigen im wesentlichen das Verarbeiten des Materials in dem drehbaren Prozessor. Alle Schwankungen in der Zuführgeschwindigkeit und jene, welche während der Verarbeitung entstehen, werden stromabwärts durch das hochviskose Plastik- oder Polymermaterial übertragen. Diese Übertragungen von Schwankungen oder Änderungen von stromaufwärts, kann deshalb zu erheblichen Änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit oder im Druck in der Passage 32 führen. Die vorteilhafte Verkörperung der vorliegenden Erfindung in dem bleibenden Stufen der Verarbeitungseinrichtung 10A schafft Einrichtungen, um die Strömungsgeschwindigkeit und den Druck des Materials, welches aus der Verarbeitungseinrichtung austritt, zu steuern und zu stabilisieren.
Mit Bezug auf Fig. 6, wird Material durch die Übertragungsnut 109 in die Verarbeitungspassage 32 geführt, wo es direkt stromabwärts von dem Blockierelement 110 eintritt. Die rotierenden Wände drängen das Material entlang dem Kanal 31, wobei die Reibung der Wände und die scherende Zirkulation des Materials Wärme in das Material einbringen, und wobei die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bewegung ein heftiges Mischen bewirken. Wenn sich das Material der aufwärts gelegenen Fläche 111 des Kanalblokkierelementes 110 nähert, wird es in eine lange Übertragungsnut 51 gepreßt, welches es entlang der Rotorfläche 20 fördert, und zwar nach der Dosierpassage 43 und über eine andere Rotorfläche 20 zu seinem Ausgang 51b, der als Einlaß in die Stabilisierungspassage 41 (siehe auch Fig. 2) dient. Die bewegenden Wände des Kanals 40 fördern das Material zu dem Kanalblockierelement 46. Die Fläche 47 dieses Blockierelementes 46 zwingt das Material in einen Auslaß 50a, welcher in eine Übertragungsnut 50 führt, welche Material über die Rotorfläche 20 zu seinem Ausgang 50b fördert, die gerade stromabwärts von dem Blockierelement 48 in der Dosierpassage 43 (siehe auch Fig. 3) angeordnet ist. Das Material wird durch die sich bewegenden Wände des Kanales 42 zu einem einstellbaren Element 101 der Drosseleinrichtung 100 gefördert. Wenn sich das Material dem einstellbaren Element 101 nähert, zwingt die Fläche 104 das Material, welches nicht dazu in der Lage ist, unter der Bodenfläche 102 des einstellbaren Elementes 101 zu passieren, in den Eingang 51a der langen Transfernut 51, wo es mit dem Material gemischt wird, welches von der stromaufwärts gelegenen Passage 32 übertragen wird, und wird zu dem Auslaß 51b der Nut an der Stabilisierungspassage 41 zur Wiederverarbeitung gefördert. Das Material, welches durch den Spalt H (Fig. 3) zwischen der Wurzel des Dosierkanals 42 und der Bodenfläche 102 des einstellbaren Elementes 101 strömt, wird stromabwärts als gesteuerte Strömung F zu dem Blockierelement 48 gefördert. Wenn das Material sich der Fläche 49 des Blockierelementes 48 nähert, wird es durch die Fläche 49 in einen Auslaß 52 gefördert, wo es die Verarbeitungseinrichtung mit einer Strömungsgeschwindigkeit und einem Druck verläßt, welche wesentlich mehr konstant, d.h. mehr gleichförmig und vorhersehbar gesteuert sind, als es den Bedingungen entspricht, die in den stromaufwärts gelegenen Stufen vorliegen.
Wie vorstehend in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben wurde, ist es wichtig, daß der Spalt H, welcher das Drosselelement 101 in der Fig. 6 definiert, eingestellt wird, so daß die dosierte Strömung F (Fig. 6) gleich ist der "durchschnittlichen" Strömung über mehrere Minuten des Materialeinbringens in die Übertragungspassage 109. Überschießende Bereiche der Materialströmung, welche in die Dosierpassage 43 in Fig. 6 eintreten, werden zurück in die Stabilisierungspassage 41 in Fig. 6 abgeleitet. Dieses Ableiten von Material zurück zur Wiederverarbeitung in die Stabilisierungspassage stellt sicher, daß die stromabwärts gelegene Strömung F nach dem Spalt H erheblich von Schwankungen befreit ist. Die Vorderfläche 104 des einstellbaren Dosierelementes 101 in Fig. 6 ist stromabwärts durch den Winkelabstand S von der stromabwärts gelegenen Seite des Ausgangs 51a getrennt, aus den Gründen, die in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurden.
Es ist festzustellen, daß in den Fig. 5 und 6 die Stabilisierungs- und Dosierungspassagen 41, 43 in einer Anordnung an dem stromabwärts gelegenen Ende einer gesamten rotierenden Verarbeitungseinrichtung 10A gezeigt sind. Wenn das Material, welches in die rotierende Verarbeitungseinrichtung 10A eintritt, in geeigneter Weise geschmolzen ist, vor dem Eintritt, dann wird, um eine Schwankungskompensation für das ankommende Material zu schaffen, ein Stabilisierungs- und Dosierungspassagensystem vorgesehen, wie dies in den Fig. 1, 2, 3, 4A, 4B und 4C vorgesehen ist, und zwar als Anfangsstufen der rotierenden Verarbeitungseinrichtung 10A.
In Installationen, in denen ein Unterdruck, d.h. nominal ein "Vakuum", "gezogen" wird (erzeugt wird), in einer oder mehreren der stromabwärts gelegenen Passagen 22, 24, 26, 28, 30 und 32 (Fig. 5) zum Zwecke der Entgasung, ist es vorteilhaft, daß das Vakuum ebenfalls in der Stabilisierungs-(Schwankungskompensierungs)-Passage 41 erzeugt wird, da das wiederverarbeitete Material dadurch eine weitere Möglichkeit hat, flüchtige Stoffe zu binden oder zu reagieren. In Installationen, in denen eine oder mehrere Devolatisierungs- oder Reaktionskammern 22, 24, 26, 28, 30 und 32 dem vorliegenden Schwankungskompensationssystem vorausgehen, wird die Anordnung gemäß Fig. 1 bevorzugt, da die Stabilisierungspassage 1 (Kanal 42) dort auf der stromaufwärts gelegenen Seite benachbart zu der vorangehenden Passage 32 ist, was vorteilhaft ist, um ein Vakuum in den benachbarten Kanälen 32 und 42 zu ziehen.
Die Fig. 7 und 8, welche im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 zu sehen sind, stellen die Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung 10B dar, um als Dosierpumpenanordnung zu dienen, um die Strömungsgeschwindigkeit und den Druck in Systemen zum Verarbeiten von Plastik- oder Polymermaterialien zu stabilisieren, welche Schwankungen im Massenstrom oder Druck unterworfen sind. Bei dieser Ausführung 10B, werden gleich große Stabilisierungspassagen 41-1, 41-2 und zwei gleich große Dosierungspassagen 43-1, 43-2 dargestellt. Es ist zu verstehen, daß andere Kombinationen von mehrfachen Passagen verwendet werden können, um diese Dosierungsfunktion auszuführen. Die beiden Stabilisierungspassagen 41-1 und 41-2 sind nach außen hin von den Dosierungspassagen 43-1 und 43-2 angeordnet, um die höheren Drücke der Dosierungspassagen den niederen Drücken der Stabilisierungspassage zur Seite zu stellen, wodurch die Aufgabe, die axialen Enden der Vorrichtung 10B abzudichten, vereinfacht wird, und zwar aus den Gründen, die in dem vorerwähnten US-Patent 4 411 532 dargelegt sind.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Elemente der Dosierungsvorrichtung 10B in den Fig. 7 und 8 die gleichen Bezugszeichen haben, wie diese in den Fig. 2 und 3 und ähnliche Funktionen ausführen.
Mit Bezug auf Fig. 8, wird im Betrieb geschmolzenes polymeres oder Plastikmaterial zu den Eingängen 44-1 und 44-2 (siehe Fig. 2) der Stabilisierungspassagen 41-1 und 41-2 zugeführt. Die bewegenden Wände der Stabilisierungskanäle 40-1 und 40-2 fördern das Material in Richtung auf die Kanalblockierelemente 46-1 und 46-2. Die stromabwärts gelegenen Flächen 47 der Blockierelemente 46-1 und 46-2 teilen den Fluß in vorgelegte Übertragungsnuten 50-1 und 50-2, die in der Schließfläche 38 ausgebildet sind, welche Material zu den Dosierungspassagen 43-1 und 43-2 führen. Um die Strömungsbalance oder die Druckbalance für den Ausgleichsbetrieb auf den beiden Seiten der Dosierungsvorrichtung zu unterstützen, ist es wünschenswert (aber nicht notwendig), eine Übertragungsnut 50-2 vorzusehen, welche in der Schließfläche 38 ausgebildet ist, und welche die Übertragungsnuten 50-1 und 50-2 verbindet, um eine Strömung (in gestrichelten Pfeilen) von einer Passage zu der anderen zu ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, daß die beiden Stabilisierungspassagen 41-1 und 41-2 in paralleler Strömungsbeziehung arbeiten, und das Ziel ist, daß sie den gesamten Durchsatz der rotierenden Dosierungspumpvorrichtung 10b (Fig. 7) untereinander aufteilen. Gleichermaßen, arbeiten die beiden Dosierungspassagen 43-1 und 43-2 in einer parallelen Strömungsbeziehung und das Ziel ist ebenfalls, daß sie den Durchsatz der Vorrichtung 10B gleich aufeinander aufteilen.
Das Material, welches in die Dosierungspassagen 43-1 und 43-2 (siehe auch Fig. 3) eintritt, wird zu den einstellbaren Drosselelementen 101-1 und 101-2 gefördert. Die stromaufwärts gelegenen Flächen 104 von diesen einstellbaren Elementen teilen das überschüssige Material, welches nicht durch den eingestellten Spalt H passieren kann, der zwischen der Wurzel des Kanals und der Bodenfläche 102 des entsprechenden einstellbaren Drosselelementes vorgesehen ist, in die Übertragungsnuten 51-1 und 51-2, die in der Schließfläche 38 gebildet sind. Um den Ausgleich der Strömung oder des Druckes für eine gleichförmige Operation auf beiden Seiten der Dosierungsvorrichtung zu unterstützen, ist es wünschenswert (aber nicht notwendig), eine Zwischenübertragungsnut 51-2 vorzusehen, welche in der Schließfläche 38 ausgebildet ist, um es zur Strömung (gestrichelte Pfeile) zu erlauben, von einer Übertragungspassage 51-1 in die andere 51-2 zu strömen. Die Übertragungsnuten 51-1 und 51-2 fördern das Material zurück in die Stabilisierungspassagen 41-1 und 41-2 zur Wiederverarbeitung.
Der gesteuerte Fluß F des Materials, welches in die Dosierungspassagen 43-1 und 43-2 gefördert wird, nachdem es unterhalb der Bodenflächen 102 des entsprechenden einstellbaren Elementes durchgeströmt ist, wird durch die sich bewegenden Wände des Kanals 42-1 und 42-2 zu den entsprechenden Kanalblockierelementen 48-1 und 48-2 geführt. Diese Strömung wird durch deren Flächen 49 in die Ausgänge 52-1 und 52-2 abgeleitet, wo das Material durch die Dosierungsvorrichtung mit einer Massenströmungsgeschwindigkeit und einem Druck austritt, welches wesentlich mehr konstant ist, d.h. gleichförmiger und vorhersehbarer gesteuert, als die Bedingungen, unter welchen das Material der Vorrichtung zugeführt wird.
Diese Dosierungsvorrichtung 10B kann ebenfalls als Zentralstufen in einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung verwendet werden, welche primäre und sekundäre Stufen aufweist, an jedem Ende, wie dies im US-Patent Nr. 4 213 709 beschrieben ist.
Die Testläufe, deren Ergebnisse in den Fig. 9, 10, 11 und 12 dargestellt sind, wurden alle vier auf der gleichen rotierenden Verarbeitungseinrichtung durchgeführt, welche einen Rotor 12 aufweist, mit einer Umfangsfläche 20, deren Durchmesser 150 mm beträgt und welcher mit einer konstanten Geschwindigkeit von 150 Umdrehungen pro Minute gedreht wird. Bei allen vier Testläufen wurde die Temperatur des Gehäuses 16 bei 400ºF und des Rotors 12 bei 75º gehalten, indem eine Wärmeübertragungsflüssigkeit umgewälzt wurde.
Das Material, welches in den Testläufen gemäß Fig. 9 und 10 verarbeitet wurde, war lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), welches einen Schmelzindex von MI&sub2;-1.0 (per ASTM D1238) aufweist, welches das Standardverfahren ist, um den Schmelzindex von solchen Materialien zu berechnen.
Das Material, welches in den Testläufen gemäß den Fig. 11 und 12 verarbeitet wurde, unterschied sich erheblich von dem gemäß den Fig. 9 und 10, und war Polyethylen geringer Dichte (LDPE), und zwar ziemlich schwer mit pulverisiertem Kalkstein (Calciumcarbonat) versetzt. Die Mischung war 85% des Gewichtes von LDPE und 15% des Gewichtes von pulverisiertem Kalkstein.
Weitere aufgenommene Daten für diese vier Testläufe ergeben sich aus der folgenden Tabelle: Tabelle 1 Testlauf Fig. Strömungsgeschwindigkeit lbs/hr Ausgangsschmelze Temperatur ºF PSI, durchschnittlicher Druck Leistung in Ampere
Der durchschnittliche Druck, der in der Spalte "A" aufgeführt ist, bezieht sich auf die Darstellungen 1 der Fig. 9A, 10A, 11A und 12A, und der durchschnittliche Druck, aufgeführt in Spalte "C", ist für die Darstellungen mit der Nummer 3 der Fig. 9C, 10C, 11C und 12C.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die drei entsprechenden Kurven, die mit den Nummern 1, 2 und 3 bezeichnet sind, gleichzeitig aufgenommen worden sind, und daß die horizontale Zeitachse, welche an dem unteren Ende der "C"-Figuren dargestellt ist, gleichermaßen für die darüberliegenden "B" und "A" Figuren gilt. Die Zeit stieg zur Rechten hin an, wie durch den Pfeil dargestellt ist, und wurde dargestellt mit 2 Sekunden pro mm der horizontalen Bewegung entlang der Darstellung. Dementsprechend ist der Zeitmaßstab 10 s pro dicker Markierung, was einer Zeitspanne von 100 s pro 10 dicken Markierungen entspricht, wie angezeigt ist.
Die aufgenommene Kurve Nummer 1 von Fig. 9A wurde erhalten, für den Druck, der in einer Schmelzstufe auftritt, z.B., in dem Ausgang vom Kanal 30 in Fig. 5. Die volle Skala für die Kurve in Fig. 9A ist 5000 PSI, und der durchschnittliche aufgenommene Druck war ungefähr 500 PSI, wie in der Tabelle 1 oben dargestellt ist. Es ist zu sehen, daß der Druck gelegentlich geringer war als nur 150 PSI und gelegentlich 900 PSI oder mehr.
Die aufgenommene Kurve Nummer 2 in Fig. 9B wurde erhalten für den Druck am Ausgang der Schmelzstufen, z.B., im Auslaß 109 (Fig. 6) vom Kanal 32 (Fig. 5). Die volle Skala für die Kurve 2 in Fig. 9B ist 1500 PSI, und es ist zu sehen, daß in dieser Schmelzstufe der Ausgangsdruck im Bereich von einem niedrigen Level von fast 0 PSI bis zu einem gelegentlichen hohen Level von 180 PSI oder mehr reicht.
Die aufgenommene Kurve Nummer 3 in Fig. 9C wurde erhalten für den Auslaß 52 (Fig. 3) der gesamten rotierenden Verarbeitungseinrichtung. Die volle Skala für die Kurve 3 in Fig. 9C ist 1500 PSI, und der durchschnittliche aufgenommene Druck war für 840 PSI, wie in Tabelle 1 dargestellt. Es ist zu sehen, daß der Ausgangsdruck der Verarbeitungseinrichtung gelegentlich 700 PSI oder weniger beträgt, und gelegentlich höher ist als 1010 PSI, woraus sich eine Ausgangsdruckschwankung von ungefähr 300 PSI ergibt.
Dieser Testlauf gemäß Fig. 9 wurde ausgeführt, ohne daß die Erfindung angewendet wurde. In anderen Worten, die Dosierungs- oder Drosselelemente 101 (Fig. 3) wurden vollständig aus dem Dosierungskanal 42 gezogen. Es ist interessant von Tabelle 1 festzustellen, daß diese 300 PSI- Druckschwankung im Ausgangsdruck sich in der elektrischen Leistung wiederspiegelt, welche dem Motor mit konstanter Antriebsgeschwindigkeit zugeführt worden ist, wobei der Strom zwischen 35 und 45 Ampere schwankte.
Die Kurven 1, 2 und 3 in den Fig. 10A, 10B und 10C stellen Druckverläufe dar, die an gleichen entsprechenden Orten aufgenommen wurden, wie dies für die Fig. 9A, 9B und 9C beschrieben worden ist, für eine rotierende Verarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Das Dosierungs- oder Drosselelement 101 (Fig. 3) wurde für den optimalen Wert für den Spalt H eingestellt. Die Kurven 1 und 2 von Fig. 10A und 10B sind sehr ähnlich den Kurven 1 und 2 der Fig. 9A und 9B, entsprechend, und zwar in den durchschnittlichen Druckwerten und in den Bereichen der Druckänderungen.
Die Kurve 3 von Fig. 10C zeigt, daß bei Verwendung der Erfindung die Druckschwankungen am Ausgang 52 der Verarbeitungseinrichtung innerhalb eines Bereiches von ungefähr 120 PSI gehalten werden. Der minimale Druck war gelegentlich 770 PSI und der hohe Druck bis ungefähr 890 PSI. Die Reduzierung des Bereiches der Druckschwankungen von 300 PSI auf 120 PSI ist eine dramatische Verbesserung. Es ist ebenfalls interessant, von Tabelle 1 festzustellen, daß die Stromaufnahme des Motors ungefähr gleichförmig bei 40 Ampere gehalten wurde, wenn die Erfindung verwendet wurde.
Infolge der Extraverarbeitung des Materials, was durch die Wiederverarbeitung 19 (Fig. 3) und durch die Strömung F, welche durch den Spalt H strömt, bewirkt wurde, war die Ausgangsschmelztemperatur am Ausgang 52 5ºF höher, d.h. 435ºF, verglichen mit 430ºF für die Ausgangsschmelztemperatur beim Testlauf gemäß Fig. 9.
Die jeweiligen Kurven 1, 2 und 3 in den Fig. 11A, 11B und 11C gelten für Drücke, welche an den gleichen Stellen gemessen wurden, wie bei den Fig. 9 und 10. Das Material, welches in Fig. 11 verarbeitet wurde, war LDPE mit 15% Anteil von pulverisiertem Kalkstein, wie vorstehend beschrieben.
Die jeweiligen Kurven 1 und 2 der Fig. 11A und 11B sind ähnlich den entsprechenden Kurven 1 und 2 der Fig. 9A und 9B und den Fig. 10A und 10B.
Der durchschnittliche aufgenommene Druck von Kurve 3 in Fig. 11C ist ungefähr 840 PSI. Es ist zu sehen, daß der Ausgangsdruck der Verarbeitungseinrichtung gelegentlich unter 450 PSI war und gelegentlich über 900 PSI, wenn man die gesamte aufgenommene Zeitspanne von ungefähr 350 Sekunden betrachtet. Über eine kürzere Zeitspanne, wie durch die vertikale Trennung von den voneinander beabstandeten horizontalen Linien dargestellt ist, ist der Bereich der Druckschwankungen ungefähr 420 PSI. Die Stromaufnahme des Antriebs schwankte von 35 bis 45 Ampere.
Unter Verwendung der Erfindung, wie dies in Fig. 12C dargestellt ist, wurde wiederum eine dramatische Verbesserung im Vergleich zu den Fig. 11C erzielt. Der Bereich der Schwankungen im Ausgangsdruck der Verarbeitungseinrichtung wurde auf 120 PSI reduziert und die Stromaufnahme des Antriebsmotors wurde konstant bei 40 Ampere gehalten.
Das Material, welches gemäß den Fig. 11 und 12 verarbeitet wurde, unterschied sich erheblich von dem Material, das gemäß den Fig. 9 und 10 verarbeitet wurde, und es wurde trotzdem eine dramatische Verbesserung in beiden Fällen durch die Anwendung der Erfindung bewirkt.
Infolge der Extraarbeit, die bei der Verarbeitung des LDPE auftrat, das mit gepulvertem Kalkstein versetzt wurde, war die Ausgangsschmelztemperatur 445ºF, wie dies in Tabelle 1 für den Testlauf gemäß Fig. 11 dargestellt ist. Wenn die Erfindung verwendet wurde, war die Schmelztemperatur am Ausgang 5ºF höher, d.h. 450ºF, wie dies in Tabelle 1 dargestellt worden ist, und zwar infolge der zusätzlichen Arbeit, die für das Wiederverarbeiten des Materials 19 (Fig. 3) und für die Strömung des Materials F durch den Spalt H aufgewendet wurde.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß diese Testläufe dramatisch die Vorteile der Kompensation der Betriebsschwankungen zeigen, welche durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei rotierenden Verarbeitungseinrichtungen erzielt werden. Darüber hinaus ist zu sehen, daß diese Vorteile erzielt werden, unabhängig davon, welches Material verarbeitet wird.
Da andere Änderungen und Modifikationen, die vorgenommen werden, um bestimmten Betriebserfordernissen und Umgebungen gerecht zu werden, für den Fachmann offensichtlich ist, ist die Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt, die zum Zwecke der Darstellung ausgewählt worden sind, sondern beinhaltet alle Änderungen und Modifikationen, die keine Abkehr von dem wahren Geist und Charakter der Erfindung darstellen, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum Verringern von Betriebsschwankungen im Massenstrom und im Druck von Kunststoffmaterial oder polymerem Material (18), welches durch einen Zuführpfad (44) in eine erste Verarbeitungspassage (41) einer rotierenden Verarbeitungseinrichtung (10, 10A, 10B) eintritt, welche einen Rotor (12) aufweist, der eine Vielzahl von Kanälen (40, 42) trägt, sowie stationäre Einrichtungen (16); welche eine koaxiale Schließfläche (38) ergeben, die zur Zusammenwirkung mit den Kanälen (40, 42) vorgesehen ist, um eine Vielzahl von eingeschlossenen Verarbeitungspassagen (41, 43) zu ergeben, und welche einen Zuführpfad (44) aufweist, der in eine erste dieser Verarbeitungspassagen (41) führt und welche einen Ausbringauslaß (52) von einer zweiten dieser Passagen (43) aufweist, wobei alles Material (18), welches in diese erste Verarbeitungspassage (41) durch diesen Zuführpfad (44) geführt wird, von dieser ersten Verarbeitungspassage (41) in einen Eingang in diese zweite Verarbeitungspassage (43) abgeleitet wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ableiten von im wesentlichen allem Material (18), welches in diese erste Verarbeitungspassage (41) durch diesen Zuführpfad (44) geführt wird in einen Eingang (50a, 50b) in diese zweite Verarbeitungspassage (43);

Teilen des Materials (18) winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Eingang (50b) in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) in eine kontrollierte erste Strömung (F) und eine zurückgeführte zweite Strömung (19);

Ableiten dieser zurückgeführten zweiten Strömung (19) zurück in diese erste Verarbeitungspassage (41) an einer Stelle (51b), die winkelmäßig in Strömungsrichtung nach der Position (50a) liegt, bei welcher im wesentlichen alles Material (18) von der ersten Passage (41) abgeleitet wird, um diese zweite Strömung (19) zurückzuführen;

Ermöglichen, daß diese kontrollierte erste Strömung (F) sich winkelmäßig in Strömungsrichtung in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) fortsetzt, und zwar von der Position aus, an der dieses Teilen dieser Strömungen durchgeführt wird; und

Ausbringen der kontrollierten Strömung (F), welcher es ermöglicht wurde, winkelmäßig in Strömungsrichtung in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) fortgeführt zu werden durch einen Auslaß (52) von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43), um eine kontrollierte Ausbringströmung (60) von Material zu ergeben, welche gleichförmiger in der Massenströmung und im Druck ist, als das Material, welches durch diesen Zuführpfad (44) eintritt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei:

diese erste Verarbeitungspassage (41) mit einer größeren Querschnittsfläche und einem größeren Volumen versehen ist, als diese zweite Verarbeitungspassage (43); und

dieses Teilen des Materials (18) in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) in diese kontrollierte erste Strömung (F) und diese zurückgeführte zweite Strömung (19) durchgeführt wird, indem von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) im wesentlichen alles Material in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) abgeleitet wird, welches sich oberhalb einer vorbestimmten Höhe (H) vom Boden des Kanales (42) aus befindet, welcher mit dieser Abdeckfläche (38) diese zweite Verarbeitungspassage (43) definiert, um diese zweite zurückgeführte Strömung (19) zu bilden, wobei es dem Material, welches sich näher an dem Boden dieses Kanales (42) befindet als diese vorbestimmte Höhe (H), ermöglicht wird, in diesem Kanal (42) winkelmäßig in Strömungsrichtung weiterzuströmen, und zwar zu diesem Auslaß (52) hin, um diese kontrollierte erste Strömung (F) zu bilden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei:

dieses Material in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) in diese kontrollierte erste Strömung (F) geteilt wird, die gleich ist, dem "durchschnittlichen" Fluß über mehrere Minuten des Materials (18), welches durch diesen Zuführpfad (44) in diese erste Verarbeitungspassage (41) eintritt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei:

dieses Teilen des Materials (18) in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) in diese kontrollierte erste Strömung (F) und diese zurückgeführte zweite Strömung (19) in einem in Strömungsrichtung gesehenen Winkelabstand von dieser zurückgeführten zweiten Strömung (19) durch einen Winkelabstand um diesen Rotor (12) erfolgt, und zwar im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 20º, um Druck zu erzeugen, um das Material (F), welches sich näher am Boden dieses Kanals (42) als diese vorbestimmte Höhe (H) befindet, zu veranlassen, in diesen Kanal (42) zu strömen.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei:

zumindest ein Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) in diesem Rotor (12), welcher vor dieser ersten Verarbeitungspassage (41) liegt, in diesem Zuführpfad (44) vorgesehen ist, der in diese erste Verarbeitungspassage (41) führt, und wobei Unter-Atmosphärendruck in diesen zumindest einen Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) gezogen wird, um die Verflüchtigung des Materials (18) darin zu verhindern; und

ein Einbringen von Unter-Atmosphärendruck in diese erste Verarbeitungspassage (41) erfolgt, um die Verflüchtigung von dieser zurückgeführten zweiten Materialströmung (19) darin zu verhindern.

6. Rotierende Verarbeitungseinrichtung (10, 10A, 10B), welche einen Rotor (12) aufweist, der eine Vielzahl von Kanälen (40, 42) trägt, die jeweils eine Achse (A) umfassen, sowie stationäre Einrichtungen (16), die eine koaxiale Abdeckung (38) ergeben, die zusammenwirkend mit den Kanälen (40, 42) angeordnet ist, um eine Vielzahl von abgeschlossenen Verarbeitungspassagen (41, 43) zu bilden und welche einen Zuführpfad (44) aufweist, der in eine erste dieser Verarbeitungspassagen (41) führt, um Plastikmaterial oder polymeres Material (18) in diese erste Verarbeitungspassage (41) zuzuführen und welcher eine Ausbringöffnung (52) von einer zweiten dieser Verarbeitungspassagen (43) aufweist, wodurch alles Material (18), welches in diese erste Verarbeitungspassage (41) durch diesen Zuführpfad (44) zugeführt wird, von dieser ersten Verarbeitungspassage (41) in einen Eingang in diesen zweiten Verarbeitungskanal (43) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Verarbeitungseinrichtung mit einer Vorrichtung versehen ist, um eine kontrollierte Strömung zu ergeben, welche merklich reduzierte Schwankungen in der Massenströmung und im Druck aufweisen, im Vergleich zu dem Material (18), welches durch diesen Zuführpfad (44) in diese erste Verarbeitungspassage (41) übergeführt wird, und wobei diese Vorrichtung aufweist:

eine erste Überführungspassage (50), von dieser ersten Verarbeitungspassage (41) zu einem Eingang (50b) in diese zweite Verarbeitungspassage (43);

ein erstes Kanalblockierelement (46) in dieser ersten Verarbeitungspassage (41), welches winkelmäßig in Strömungsrichtung nach dieser ersten Überführungspassage (50) vorgesehen sind, um zu bewirken, daß im wesentlichen alles Material (18), welches in dieser ersten Verarbeitungspassage (41) aufgenommen ist, gegen dieses erste Kanalblockierelement (46) strömt, um von dieser ersten Verarbeitungspassage abgeleitet zu werden, und zwar durch diese erste Überführungspassage (50) in diese zweite Verarbeitungspassage (43);

einen Ausgang (51a) von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) und eine zweite Überführungspassage (51), welche von diesem Ausgang (51a) zurück in diese erste Verarbeitungspassage (41) führt, an einer Stelle (51b), die winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem ersten Kanalblockierelement (46) angeordnet ist;

wobei dieser Ausgang (51a) winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Eingang (50b) angeordnet ist;

einstellbare Dosierelemente (100), welche mit dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) verbunden sind und welche winkelmäßig nahe in Strömungsrichtung nach diesem Ausgang (51a) angeordnet sind, um das Material, welches durch diese zweite Verarbeitungspassage (43) zu diesem Dosierelement (100) geführt wird, in eine kontrollierte Strömung (F) und eine zurückgeführte zweite Strömung (19) zu trennen, wobei diese zurückgeführte zweite Strömung (19) von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) durch diese zweite Überführungspassage (51) abgeleitet wird, zurück in diese erste Verarbeitungspassage (41), und wobei diese kontrollierte erste Strömung (F) durch diese zweite Verarbeitungspassage (43) winkelmäßig nach dieser Dosiereinrichtung (100) strömt;

und wobei dieser Ausbringauslaß (52) winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Dosierelement (100) angeordnet ist; und

ein zweites Kanalblockierelement (48) in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Ausbringauslaß (52), um durch diese Ausbringöffnung (52) im wesentlichen die gesamte kontrollierte erste Strömung (F) auszubringen, welche durch diese zweite Verarbeitungspassage (43) geführt wird, wodurch sich eine kontrollierte Strömung (60) von Material durch diese Ausbringöffnung (52) ergibt.

7. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

dieses einstellbare Dosierelement (100) ein bewegliches Dosierelement (101) aufweist, welches eine untere Fläche (102) aufweist, die in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) beweglich ist, auf einer gewünschten Distanz (H) vom Boden dieser zweiten Verarbeitungspassage (43);

dieser Auslaß (51a) und dieses einstellbare Dosierelement (100) in bezug auf diese Dosierpassage (43) angeordnet sind, mit einer Entfernung, die weniger als 40 % der gesamten Entfernung winkelmäßig in Strömungsrichtung entlang dieser Dosierpassage (43) von diesem Eingang (50b) zu dieser Ausbringöffnung (52) beträgt;

dieses Dosierelement (101) in diese zurückgeführte zweite Strömung (19) in dieser zweiten Überführungspassage (51) im wesentlichen den gesamten Teil des Materials in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) ableitet, welches eine größere Entfernung als diese Entfernung (H) von diesem Boden dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) aufweist; und

dieses Dosierelement (101) es dem Teil des Materials der ersten kontrollierten Strömung (F) in dieser zweiten Passage (43) ermöglicht, zwischen der unteren Fläche (102) dieses Dosierelements (101) und dem Boden dieser zweiten Passage (43) zu passieren.

8. Eine rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 7, in welcher:

diese erste und diese zweite Verarbeitungspassage (41, 43) gleiche Querschnitte entlang ihrer Länge aufweisen; und

diese erste Verarbeitungspassage (41) größere Querschnittsflächen und ein größeres Volumen aufweist, als diese zweite Verarbeitungspassage (43).

9. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

dieser Zuführpfad (44), welcher in diese erste Verarbeitungspassage (41) führt, zumindest einen Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) in diesem Rotor (42) beinhaltet, welcher vor diesem ersten Verarbeitungskanal (41) liegt, und daß Unter-Atmosphärendruck in diesem Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) geführt wird, um die Verflüchtigung des Materials dort zu verhindern, und daß Unter-Atmosphärendruck ebenfalls in diese erste Verarbeitungspassage (41) geführt wird, um die weitere Verflüchtigung dieser zurückgeführten zweiten Materialströmung (19) darin zu verhindern.

10. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

dieser Ausgang (51a) von dieser Dosierpassage (43) einen winkelmäßigen Abstand entgegen der Strömungseinrichtung von diesem einstellbaren Dosierelement (100) aufweist, durch einen winkelmäßigen Abstand um den Rotor (12), im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 20º.

11. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 7, in welcher:

dieses Dosierelement (100) in einer Entfernung (H) von dem Boden dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) einstellbar ist, um zu bewirken, daß diese kontrollierte erste Strömung des Materials (F) gleich ist der durchschnittlichen Strömung über mehrere Minuten von dem Material (18), welches in diese erste Verarbeitungspassage (41) über diesen Zuführpfad (44) geführt wird.

12. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

diese ersten und diese zweiten Materialüberführungspassagen (50, 51) Nuten sind, die in der Abdeckfläche (38) angeordnet sind, und welche geeignet sind, das Material zwischen der ersten und der zweiten Verarbeitungspassage (41, 43) zu überführen;

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung zumindest einen stromaufwärts gelegenen Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) aufweist;

diese zweite Verarbeitungspassage (43) zwischen diesem stromaufwärts gelegenen Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) und dieser ersten Verarbeitungspassage (41) positioniert ist;

diese zweite Materialüberführungspassage (51) einen Einlaß aufweist, welcher mit diesem stromaufwärts gelegenen Kanal (22, 24, 26, 28, 30, 32) in Strömungsverbindung steht;

diese zweite Materialüberführungspassage (51) sich nach dieser ersten Verarbeitungspassage (43) zu dieser Stabilisierungspassage (41) erstreckt; und

dieser Ausgang (51a) von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) mit einem Zwischenbereich dieser zweiten Materialübertragungspassage (51) in Strömungsverbindung steht.

13. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung (10B) ein erstes Paar von gleich großen Kanälen (40-1, 40-2) enthält, welche mit dieser Abdeckfläche (38) erste und zweite Stabilisierungspassagen (41-1, 41-1) bilden;

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung (10B) weiterhin ein zweites Paar von gleich großen Kanälen (42-1, 42-2) aufweist, welche mit dieser Abdeckung (38) erste und zweite Dosierpassagen (43-1, 43-2) bilden;

diese erste Materialübertragungspassage (50-1) von dieser ersten Stabilisierungspassage (41-1) zu diesem Eingang (50a-1) in diese erste Dosierpassage (43-1) führt;

diese zweite Materialübertragungspassage (51-1) von diesem Ausgang (51a-1) von dieser Dosierpassage (43-1) zurück zu dieser ersten Stabilisierungspassage (40-1) führt;

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung (10B) dritte und vierte Materialübertragungspassagen (50-2, 51- 2) aufweist;

diese dritte Materialübertragungspassage (50-2) von dieser zweiten Stabilisierungspassage (41-2) zu einem Eingang in diese zweite Dosierpassage (43-2) führt;

diese vierte Materialübertragungspassage (51-2) von einem Ausgang (51a-2) von dieser zweiten Dosierpassage (43-2) zurück in diese zweite Stabilisierungspassage (41-2) führt;

ein drittes Kanalblockierelement (46-2), welches in dieser zweiten Stabilisierungspassage (41-2) winkelmäßig in Strömungsrichtung nach dieser dritten Materialübertragungspassage (50-2) angeordnet ist, um das Material, welches in dieser zweiten Stabilisierungspassage geführt wird, zu veranlassen, von dieser Stabilisierungspassage (41-2) durch diese dritte Materialübertragungspassage (50-2) in diese zweite Dosierpassage (43-2) überführt zu werden;

ein zweites einstellbares Drosselelement (100-2), welches in dieser zweiten Dosierpassage (43-2) winkelmäßig in Strömungsrichtrnng nach diesem Ausgang (51a-2) angeordnet ist, welcher zu dieser zweiten Dosierpassage (43-2) gehört, um teilweise diese zweite Dosierpassage (43-2) zu blockieren, um es einer dosierten Strömung von Material (F) zu ermöglichen, hinter dieses Drosselelement (100-2) gefördert zu werden, um eine dosierte Strömung von Material in dieser zweiten Dosierpassage (43-2) zu ergeben, und zwar winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem prosselelement (100-2);

dieses zweite Drosselelement (100-2) mit diesem Ausgang (51a-2) von dieser zweiten Dosierpassage (43-2) verbunden ist, um Überschußmaterial in dieser zweiten Dosierpassage (43-2), welches diese dosierte Strömung (F) überschießt, zu veranlassen, zurück in diese vierte Materialübertragungspassage (51-2) überführt zu werden, und zwar in diese zweite Stabilisierungspassage (41-2) zur Zurückführung;

eine Ausbringöffnung (52-2) von dieser zweiten Dosierpassage (43-2) vorgesehen ist, und zwar winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Drosselelement (100-2); und

ein viertes Kanalblockierelement (48-2) vorgesehen ist, und zwar in dieser zweiten Dosierpassage (43-2), welches betriebsmäßig mit diesem Ausbringauslaß (52- 2) verbunden ist, um zu bewirken, daß diese dosierte Strömung (F) diese zweite Dosierpassage (43-2) durch diese Ausbringöffnung (52-2) verläßt, wodurch die Schwankungen in der Masseströmung und im Druck wesentlich reduziert werden.

14. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 13, in welcher:

diese erste Materialübertragungspassage (50-1) und diese dritte Materialübertragungspassage (50-2) in Verbindung miteinander stehen, um die Tätigkeit dieser ersten und dieser zweiten Stabilisierungspassage (41-1, 42-2) auszugleichen, und

diese zweite Materialübertragungspassage (51-1) und diese vierte Materialübertragungspassage (51-2) in Verbindung miteinander stehen, um die Tätigkeit dieser ersten und dieser zweiten Dosierpassagen (43-1, 43-2) auszugleichen.

15. Rotierende Verarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, in welcher:

diese erste und diese zweite Dosierpassage (43-1, 43- 2) als ein Paar nebeneinander angeordnet sind;

diese erste und diese zweite Stabilisierungspassage (41-1, 41-2) als ein Paar angeordnet sind, welche an den entgegengesetzten Seiten dieses Paares von Dosierpassagen (43-1, 43-2) vorgesehen sind; und

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung (10B) eine fünfte Materialübertragungspassage (50-3) aufweist, welche diese erste und diese dritte Materialübertragungspassage (50-3) und diese erste und dritte Materialübertragungspassage (50-1, 50-2) in der Nähe der Anordnungen der entsprechenden Eingänge (50a-1, 50a- 2) dieser ersten und dieser dritten Materialübertragungspassagen (50-1, 50-2) mit diesen entsprechenden ersten und zweiten Dosierpassagen (43-1, 43-2) verbindet.

16. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, in welcher:

diese erste und diese zweite Dosierpassagen (43-1, 43-2) als ein Paar nebeneinander angeordnet sind;

diese erste und diese zweite Stabilisierungspassagen (41-2, 41-2) als ein Paar an entgegengesetzten Seiten dieses Paares von Dosierpassagen (43-1, 43-2) angeordnet sind; und

diese rotierende Verarbeitungseinrichtung (10B) eine verbindende Materialübertragungspassage (51-3) aufweist, welche diese zweite und diese vierte Materialübertragungspassagen (51-1, 51-1) verbindet, und zwar in der Nähe der Anordnung der entsprechenden Ausgänge (51a-1, 51a-2) von dieser ersten und von dieser zweiten Dosierpassage (43-1, 43-2) in die entsprechende zweite und vierte Materialübertragungspassage (51-1, 51-2).

17. Rotierende Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 6, in welcher:

diese erste Verarbeitungspassage (41) in der axialen Richtung breiter ist, als diese zweite Verarbeitungspassage (43);

diese erste Materialübertragungspassage (50) mit der zweiten Verarbeitungspassage (43) an einer Stelle (50a) in Strömungsverbindung steht, welche winkelmäßig in Strömungsrichtung nach der Stelle ist, wo dieser Zuführpfad (44) in Strömungsverbindung mit dieser ersten Verarbeitungspassage (41) steht;

dieses Dosierelement (100) in Strömungsrichtung nach diesem Ausgang (51a) angeordnet ist, und zwar mit einem winkelmäßigen Abstand von zumindest 5º um diese Achse (A);

dieses Dosierelement (100) einstellbar ist in dieser zweiten Verarbeitungspassage (43) in bezug auf eine Tiefe, um zu bewirken, daß diese dosierte Strömung (F) gleich der "durchschnittlichen" Strömung über die letzten drei Minuten des Materials (18) ist, welches durch diesen Zuführpfad (44) in diese erste Verarbeitungspassage (41) eintritt; und

ein Verarbeitungsauslaß (52) von dieser zweiten Verarbeitungspassage (43), welcher winkelmäßig in Strömungsrichtung nach diesem Dosierelement (101) angeordnet ist.