NL8300005A

NL8300005A - Verwerkingsinrichting.

Info

Publication number: NL8300005A
Application number: NL8300005A
Authority: NL
Original assignee: Usm Corp
Priority date: 1982-01-04
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1983-08-01
Also published as: IT8319008A0; JPS58160131A; JPH0317612B2; GB2112701A; US4411532A; IT1159804B; FR2519288A1; JPH0230845B2; FR2519288B1; DE3300116A1; JPS58160031A; GB2112701B; IT8319008A1

Description

% ¢- - 1 -

. N/31.283-tM/vdM

Verwerkingsinrichting.

Deze uitvinding heeft betrekking op verwer-kingsapparatuur. Meer nauwkeurig heeft deze uitvinding betrekking op van meerdere trappen voorziene roterende verwerkings-inrichtingen, die bijzonder nuttig zijn voor het verwerken 5 van plastische en polymere materialen.

Roterende verwerkingsinrichtingen zijn bekend op dit gebied. Details met betrekking tot dergelijke verwerkingsinrichtingen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooi-schriften 4.142.805; 4.194.841; 4.207.004; 4.213.709; 10 4.227.816; 4.255.059; 4.289.319 en 4.300.842. Al deze bovengenoemde octrooischriften worden hierin opgenomen als verwijzing.

Van meerdere trappen voorziene roterende ver-werkingsorganen zijn ook bekend op dit gebied. Het Amerikaanse octrooischrift 4.227.816 heeft in het bijzonder betrekking op 15 een roterende verwerkingsinrichting met twee trappen in drie secties. Roterende verwerkingsinrichtingen volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.227.816 omvatten een roteerbaar element of rotor, die meerdere verwerkingskanalen draagt en een stilstaand element, dat een coaxiaal sluitoppervlak verschaft 20 dat samenwerkend is aangebracht bij de kanalen om omsloten verwerkingspassages te verschaffen. Ook met het stilstaande element zijn inlaten, uitlaten en blokkeerorganen voor elk kanaal verbonden en materiaaloverbrengpassages of -groeven, die zijn gevormd in het sluitoppervlak van het stilstaande 25 element en aangebracht om materiaal over te brengen van een passage (of passages) van een trap naar een passage (of passages) van een andere trap. Zoals is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.227.816 omvat een verwerkingstrap twee primaire of toevoersecties. Elke primaire of toevoersectie van 30 de eerste trap is aangebracht aan elk eind van de rotor en zijn gescheiden van elkaar door een tweede verwerkingstrap die is aangebracht om materiaal op te nemen uit elke sectie van de eerste trap.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.213.709 35 heeft ook betrekking op een van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichting, die twee verwerkingstrappen 8300005 \ - 2 - i' « * verschaft met een primaire verwerkingspassage, die is verbonden met een verdere verwerkingspassage. De bij voorkeur toegepaste verwerkingsinrichting omvat twee primaire verwerkingspassages, die elk zijn aangebracht aan elk eind van de rotor, 5 waarbij de primaire verwerkingspassages zijn gescheiden door twee verdere verwerkingspassages die zijn uitgevoerd om materiaal op te nemen uit de primaire verwerkingspassages. In de verwerkingsinrichtingen die zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.213.709 en 4.227.816 hebben de 10 passages die geschikt zijn voor het opnemen van materiaal uit passages van een andere trap een gekozen geometrie met betrekking tot de geometrie van de passages waaruit het materiaal wordt opgenomen. In wezen is de geometrie gekozen om aan de materiaalopneempassages de capaciteit te verschaffen om mate-15 riaal te verwerken en af te voeren met een volumesnelheid' die kleiner is dan de volumesnelheid waarmee het materiaal wordt opgenomen door de passage. Deze geometrieën verzekeren een volledige vulling van de opnemende passages en verschaffen derhalve een gelijkmatige afvoersnelheid en een gelijkmatige 20 afvoerdruk voor materiaal dat wordt wordt verwerkt in de materiaalopneempassage.

Ernstige complicaties zijn echter opgetreden in van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichtingen met materiaalopneempassages, waarin een verschillende 25 geometrie is vereist voor passages die materiaal ontvangen uit een passage(s) van een andere trap. Bijv. vereisen sommige polymere processen een passagegeometrie die aan de passage de capaciteit geeft om materiaal te verwerken en af te voeren met een grotere volumesnelheid dan de snelheid waarmee materiaal 30 wordt opgenomen door de passage. Dit verschil of deze afwijking tussen de snelheid waarmee de passage materiaal opneemt en de volumesnelheidscapaciteit van de passage om materiaal te verwerken en af te voeren kan grote druk-, stromings- en tempertuursschommelingen veroorzaken in verwerkingspassages en 35 in het bijzonder aan de afvoer van de roterende verwerkingsinrichting.

Deze uitvinding is gericht op van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichtingen met een 8300005 - 3 - • Λ nieuw verbeterd ontwerp, dat speciale voordelen verschaft in termen van doelmatigheid, kwaliteit van het produkt en totale verwerkingsprestatiekarakteristieken.

De nieuwe, van meerdere trappen voorziene 5 roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding omvatten een roteerbaar element, dat meerdere ringvormige kanalen draagt en een stilstaand element, dat een coaxiaal sluitopper-vlak verschaft dat werkzaam is aangebracht bij de kanalen om omsloten verwerkingspassages te verschaffen. De aldus gevormde 10 verwerkingspassages zijn ontworpen om meerdere met elkaar verbonden verwerkingstrappen te verschaffen, die zijn voorzien van een eerste verwerkingstrap en een tweede verwerkingstrap met binnenste en buitenste secties, die zijn gescheiden door een derde verwerkingstrap. Elke verwerkingstrap omvat tenmin-15 ste één passage met inlaatmiddelen, uitlaatmiddelen en “een kanaalblokkeerorgaan dat is verbonden met het stilstaande element en aangebracht en uitgevoerd zodat materiaal dat wordt toegevoerd aan de inlaat voorwaarts kan worden gevoerd door de roteerbare kanaalwanden naar het blokkeerorgaan, voor afvoer 20 uit de passage.

Materiaaloverbrenggroeven zijn gevormd in het coaxiale oppervlak van het stilstaande element, om middelen te verschaffen om materiaal over te brengen tussen de verwerkings-trappen. Eën materiaaloverbrenggroef is aangebracht en uitge-25 voerd om materiaal over te brengen uit de verwerkingspassages van de eerste verwerkingstrap naar een verwerkingspassage van de binnenste sectie van de tweede verwerkingstrap. Een andere materiaaloverbrenggroef is uitgevoerd om materiaal over te brengen van een verwerkingspassage van de binnenste sectie 30 naar een verwerkingspassage van de buitenste sectie van de tweede verwerkingstrap. Tenslotte is een andere materiaaloverbrenggroef aangebracht en uitgevoerd om materiaal over te brengen van een verwerkingspassage van de buitenste sectie naar een verwerkingspassage van de derde verwerkingstrap.

35 Materiaal dat wordt overgebracht naar een verwerkingspassage van de derde verwerkingstrap kan worden overgebracht naar een andere verwerkingspassage van de derde verwerkingstrap of direct worden afgevoerd uit de verwerkingsinrichting.

Details met betrekking tot de nieuwe van 8300005 - 4 - ï ï meerdere passages voorziene roterende verwerkingsinrichting volgens de uitvinding en de voordelen die kunnen worden afgeleid uit dergelijke verwerkingsinrichtingen zullen vollediger duidelijk worden uit de gedetailleerde beschrijving van de 5 bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvormen aan de hand van de tekeningen.

De uitvinding zal worden beschreven aan de hand van de aangehechte tekeningen, waarin: figuur 1 is een doorsnede van een van meerde-10 re trappen voorziene verwerkingsinrichting volgens de uitvinding en toont een opstelling van verwerkingspassages, die een eerste, tweede en derde verwerkingstrap vormen.

Figuur 2 is een perspectivisch aanzicht van een roterende verwerkingsinrichting volgens de uitvinding, ge-15 deeltelijk in doorsnede met weggebroken delen. - -- -

Figuur 3 is een vereenvoudigde doorsnede van de in figuur 2 afgebeelde roterende verwerkingsinrichting volgens de lijn 3-3 van figuur 2.

Figuur 4 is een vereenvoudigde doorsnede 20 van een tot de eerste trap behorende verwerkingspassage van de verwerkingsinrichting van figuur 1, langs de lijn 4-4 van figuur 1.

Figuur 5 is een vereenvoudigde doorsnede van een tot de tweede trap behorende verwerkingspassage van de 25 verwerkingsinrichting van figuur 1 volgens de lijn 5-5 van figuur 1.

Figuur 6 is een vereenvoudigd schematisch aanzicht van de verbinding van verwerkingspassages van roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding door middel 30 van een materiaaloverbrenggroef, waarbij pijlen de stromings-richting van materiaal van een verwerkingspassage naar een andere aangeven.

Figuur 7 is een vereenvoudigde doorsnede van een andere tot de tweede trap behorende verwerkingspassage van 35 de verwerkingsinrichting van figuur 1 langs de lijn 7-7 van figuur I.

Figuur 8 is een vereenvoudigde doorsnede van weer een andere tot de tweede trap behorende verwerkingspassa- 8300005 - 5 -

* J

ge van de verwerkingsinrichting van figuur l volgens de lijn 8-8 van figuur 1.

Figuur 9 is een vereenvoudigde doorsnede van een tot de derde trap behorende verwerkingspassage van de ver-5 werkingsinrichting van figuur 1 volgens de lijn 9-9 van figuur 1.

Figuur 10 is een grafiek van gegevens, die zijn geregistreerd tijdens de werking van een roterende verwerkings inrichting volgens figuur 1.

10 Figuur 11 en 12 zijn vereenvoudigde doorsne den van tot de tweede trap behorende verwerkingspassages die althans nagenoeg identiek zijn aan de passages van figuur 5, resp. 7, maar aanvullende verwerkingselementen hebben, die zijn aangebracht in de passages.

15 Figuur 13 is een bovenste doorsnede van-de passage van figuur 12 en toont het verwerken van materiaal dat beweegt door de passage.

Figuur 14 is een vereenvoudigde doorsnede van een tot de tweede trap behorende verwerkingspassage, die 20 althans nagenoeg identiek is aan de verwerkingspassage van figuur 8, maar aanvullende verwerkingselementen heeft die zijn aangebracht in de passage.

Eerst verwijzend naar figuur 1, omvatten nieuwe, van meerdere trappen voorziene roterende verwerkings-25 organen volgens de uitvinding een roteerbaar element, dat bestaat uit een rotor 12, die is gemonteerd op een aandrijfas 14 voor rotatie binnen een stilstaand element, dat bestaat uit een huis 16. De rotor 12 draagt meerdere verwerkingskanalen 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33 en 35, die elk tegenover gestelde 30 zijwanden hebben die zich binnenwaarts vanaf het rotoropper-vlak 20 uitstrekken. Middelen voor het roteren van de rotor 12 zijn afgebeeld bij M, daar deze middelen van elk geschikt type zijn, dat gewooniijk wordt toegepast voor het roteren van extruders of soortgelijke polymeerverwerkingsapparatuur en wel 35 bekend zijn aan deskundigen op dit gebied. Het huis 16 van het stilstaande element verschaft een coaxiaal sluitoppervlak 38, dat samenwerkend is aangebracht bij het oppervlak 20 van de rotor 12 om met kanalen 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33 en 35 om- 8300005 t

v V

- 6 - sloten verwerkingspassages 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 resp.

36 te vormen.

Zoals is afgebeeld in figuur 1 zijn de verwerkingspas sages aangebracht en ontworpen om meerdere verwer-5 kingstrappen te verschaffen. De verwerkingspassages 22, 24, 26 en 28 verschaffen de eerste trap. De tweede trap omvat binnenste en buitenste secties, waarbij de passages 30 en 32 de binnenste sectie verschaffen, terwijl de passage 36 de buitenste sectie verschaft. De derde trap wordt verschaft 10 door passage 34 en de derde trap is geplaatst tussen en scheidt de binnenste en buitenste secties van de tweede trap. Zoals later in detail zal worden uiteengezet, zijn de trappen onderling verbonden door materiaaloverbrenggroeven, die zijn gevormd in het oppervlak 38 en zo zijn uitgevoerd dat materiaal 15 dat is verwerkt in een trap kan worden overgebracht naar-een andere.

Van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding kunnen een verscheidenheid van combinaties van verwerkingstrappen verschaf-20 fen. Normaal omvat de eerste trap een plastificeerbewerking, die is ontworpen voor het smelten, zacht maken of op andere wijze vergroten van de vloeibaarheid van materiaal dat wordt toegevoerd aan de verwerkingsinrichting. De tweede trap verricht een compoundeerbewerking, die het mengen, homogeniseren 25 of ontgassen van in de eerste trap verwerkt materiaal kan omvatten of het toevoegen van ingrediënten aan of het verwijderen van ingrediënten uit het in de eerste trap verwerkte materiaal. Aan de derde trap wordt normaal een druk- of pomp-functie toegewezen om in de tweede trap verwerkt materiaal af 30 te voeren uit de verwerkingsinrichting. Voor illustratiedoel-einden omvat de van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichting die hierna wordt beschreven een eerste trap voor het smelten - of tenminste gedeeltelijk smelten - van polymeer materiaal, een tweede trap voor het mengen van het in 35 de eerste trap verwerkte polymere materiaal en een derde trap voor het afvoeren van het in de eerste en tweede trap verwerkte materiaal uit de verwerkingsinrichting.

Thans verwijzend naar figuren 2 en 4 wordt 8300005 « ‘d - 7 - materiaal zoals geplastificeerd of ongeplastificeerd polymeer materiaal op geschikte wijze toegevoerd aan de van meerdere trappen voorziene roterende verwerkingsinrichting uit een stortbak 40, die in verbinding staat met inlaat 42. Zoals is 5 afgebeeld in figuren 2 en 4 is het coaxiale oppervlak 38 van het huis 16 cylindrisch over het grootste deel van zijn uitgestrektheid, maar bij voorkeur voorzien van ondersnijdingen 44, die zich uitstrekken over de delen van kanalen 21, 23, 25 en 27 en nabij de inlaat 42. De ondersnijdingen 44 hebben een 10 zodanige breedte dat hun zijwanden 46 zich uitstrekken over cylindrische delen 20 van de rotor 12 voor het vormen van in-laatkamers die zijn ontworpen om het toevoeren van polymere stoffen in elke passage van de eerste trap te bevorderen.

In bedrijf wordt materiaal door de zwaarte-15 kracht of door het gebruik van gedwongen toevoerinrichtingen toegevoerd aan de verwerkingsinrichting door de inlaat 42 en door de ondersnijdingen 44 geperst in de kanalen 21, 23, 25 en 27. De situatie is afgebeeld in figuren 2 en 4. Figuur 2 illustreert een sectie van de rotor 12, die de kanalen 21, 23, 20 25 en 27 van de tot eerste trap behorende verwerkingspassages draagt en kanaal 29 van de eerste passage van de binnenste sectie van de tweede trap. Figuur 4 illustreert de passage 28 van de eerste trap die is gevormd met het kanaal 27, dat dezelfde afmetingen en opstelling van constructieve elementen 25 heeft als de andere tot de eerste trap behorende passages 22, 24 en 26. Elke verwerkingspassage van de eerste trap omvat een kanaalblokkeerorgaan 48, dat is aangebracht bij de eerste-. trapmateriaaloverbrenggroef 50, die is aangebracht om een verbinding te vormen met elke tot de eerste trap behorende passa-30 ge. De overbrenggroef 50 is bij voorkeur op een afstand aangebracht van de inlaat 42 die gelijk is aan het grootste deel van de omtreksafstand rondom de verwerkingspassage.

Zoals is afgebeeld (figuren 2 en 3) verschaft elk blokkeerorgaan 48 een materiaalblokkeer- en materiaalver-35 zameleindwandoppervlak 52 voor elke passage van de eerste trap.

In bedrijf wordt de beweging van het hoofdlichaam van het materiaal dat wordt toegevoerd aan elke tot de eerste trap behorende passage dus geblokkeerd en wordt een relatieve bewe- 8300005

V V

- 8 - ging veroorzaakt tussen de bewegende kanaalwanden en het geblokkeerde materiaal. De aldus veroorzaakte relatieve beweging wekt wrijvingswarmte op aan de bewegende wand en binnen het materiaallichaam. De kanaalwanden van de tot de eerste trap 5 behorende verwerkingspassages - en bij voorkeur alle kanaalwanden van de verwerkingsinrichting - worden bovendien normaal verwarmd zoals door een warmte-overbrengfluïdum, dat wordt toegevoerd op bekende wijze aan kamers 6 (figuur 1). Details met betrekking tot geschikte verwarmingsmiddelen kunnen worden 10 gevonden in de aangehaalde Amerikaanse octrooischriften 4.142.805 en 4.194.841.

Normaal bouwt de werking van de kanaalwanden bij het voorwaarts slepen van het materiaal geleidelijk een druk op rondom de passage en de maximumdruk in elk van de tot 15 de eerste trap behorende passages wordt gewoonlijk bereikt-aan het oppervlak 52 van het blokkeerorgaan 48. Het oppervlak 52 van elke tot de eerste trap behorende verwerkingspassage is gevormd en heeft afmetingen of is op andere wijze aangepast om materiaal te verzamelen voor afvoer uit de passage.

20 Materiaal dat is verwerkt in de eerste trap wordt afgevoerd uit elke passage door een materiaaloverbreng-groef 50 (figuren 2 en 3). De overbrenggroef 50 is gevormd in het coaxiale oppervlak 38 in de nabijheid van en stroomopwaarts van het oppervlak 52 van het blokkeerorgaan 48. De over-25 brenggroef strekt zich evenwijdig uit aan de as van de rotor 12, waarbij het open eind van de groef 50 is aangebracht voor het opnemen van verwerkt materiaal dat is verzameld aan het oppervlak 52 van elke passage en om het verzamelde materiaal te transporteren over oppervlakken 20 tussen de tot de eerste 30 trap behorende passages voor afvoer naar de tot de tweede trap behorende verwerkingspassage 30. Zoals is afgeheeld in figuren 2 en 3 verschaft het buitenste einddeel van groef 50 een inlaat voor de passage 30.

De in figuur 1 geïllustreerde eerste trap 35 heeft vier verwerkingspassages van althans nagenoeg identieke vorm en afmetingen. Meer of minder passages kunnen worden toegepast en eerste-trapspassages verschillend van vorm, afmetingen en geometrie van andere eerste-trapspassages kunnen ook 8300005 * 4 - 9 - worden toegepast.

De tweede verwerkingstrap van de van meerdere trappen voorziene verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding omvat binnenste en buitenste secties, die zijn gescheiden 5 door tenminste één verwerkingspassage van de derde trap. Zoals is afgebeeld in figuur 1, verschaffen de passages 30 en 32 de binnenste sectie van de tweede trap, terwijl de passage 36 de buitenste sectie verschaft. Zoals in figuren 2, 3 en 4 is afgebeeld, wordt materiaal uit de verwerkingspassages van de 10 eerste trap afgevoerd naar de eerste passage 30 van de binnenste sectie door de overbrenggroef 50.

Zoals is vermeld zijn de tot de tweede trap behorende verwerkingspassages ontworpen voor het uitvoeren van compoundeerbewerkingen op in de eerste trap verwerkt materiaal.

15 In de afgebeelde verwerkingsinrichting is de tweede trap ontworpen voor het op doelmatige wijze mengen van gesmolten of gedeeltelijk gesmolten materiaal dat wordt toegevoerd uit de eerste trap. Een verwerkingspassage, waaraan de functie is toegewezen om een doelmatige menging van viskeus materiaal te 20 verschaffen vereist een andere geometrie dan de geometrie van de tot de eerste trap behorende polymeersmeltpassages. Zoals bijv. in figuur 1 is afgebeeld, hebben de passages van de binnenste sectie van de tweede trap evenwijdige zijden en zijn breder dan de passages van de eerste trap. Dit verschil in 25 geometrie veroorzaakt een verschil tussen de snelheid waarmee het in de eerste trap verwerkte materiaal wordt toegevoerd aan de tot de tweede trap behorende passage en de capaciteit van de tot de tweede trap behorende passage. Zoals is vermeld levert dit verschil de mogelijkheid van ernstige schommelingen 30 in temperatuur, stroming en druk in de verwerkingspassages en speciaal aan de afvoerzone van de verwerkingsinrichting.

De invloed van dit verschil kan het best worden begrepen door de verschillen aan te geven, die kunnen bestaan tussen de snelheid van toevoer van in de eerste trap 35 verwerkt materiaal en de verwerkings- en afvoercapaciteit van een tot de tweede trap behorende passage met een geometrie die is gekozen om een doelmatige menging te verschaffen. Zoals vermeld, kan een illustratieve, van meerdere trappen voorziene 8300005 v £ - 10 - roterende verwerkingsinrichting volgens de uitvinding een eerste trap omvatten met vier passages, die parallel werken en die zijn ontworpen om bijv. een totaal eerste-trapsverwer- 3 kingsvolume te verschaffen van ongeveer 4916,1 cm . Deze ver-5 werkingsinrichtingen kunnen in bedrijf worden gesteld met een snelheid die loopt tussen 50 en 150 omw/min. Onder deze condities kan de toevoersnelheid van gesmolten materiaal aan de tweede-trapspassage liggen tussen 181,44 kg/hr en 1134 kg/hr, afhankelijk van de kanaalwandsnelheden en polymeereigenschap-10 pen. Echter is een betrekkelijk brede tweede-trapsmengpassage vereist voor doelmatige menging en een tweede-trapsmengpassage die is gekozen voor doelmatige menging kan een geometrie verschaffen, die in staat is om materiaal te verwerken en af te voeren met een snelheid tussen 3402 kg/hr en 10206 kg/hr bij 15 snelheden tussen 50 en 150 omw/min. Roterende verwerkingsorga-nen volgens de uitvinding zijn ontworpen om de doelmatige toepassing van passages mogelijk te maken, die dit verschil tussen toevoer- en verwerkings- of afvoersnelheden leveren.

Weer verwijzend naar figuren 1, 2 en 3 wordt 20 materiaal, dat is verwerkt in de eerste trap, overgebracht door een groef 50 naar de eerste passage 30 van de binnenste sectie van de tweede trap. In roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding wordt in de eerste trap verwerkt materiaal op doelmatige wijze gemengd in de passage 30 door de 25 relatieve beweging die wordt veroorzaakt tussen het door het blokkeerorgaan 54 (figuur 5) geblokkeerde materiaal en de bewegende kanaalwanden van de. passage 30, die het materiaal voorwaarts slepen of voeren naar het materiaalverzamel- en materiaalblokkeereindwandoppervlak 56. In de van meerdere 30 trappen voorziene verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding zijn de blokkeerorganen van de verwerkingspassages van de binnenste sectie (organen 54 en 60 - figuren 5 en 7) aangebracht ongeveer 180° vanaf de omtrekspositie van de eerste-x'* trapspassageblokkeerorganen 48. in de eerste passage, van de 35 binnenste sectie beweegt materiaal dus ongeveer een halve omwenteling door de passage, alvorens het blokkeerorgaan 54 te bereiken. Materiaal dat is geblokkeerd en verzameld aan het oppervlak 56 van het orgaan 54 wordt afgeleverd uit de passage 8300005 * 4« - 11 - 30 door de materiaaloverbrenggroef 58 van de binnenste sectie.

De overbrenggroef 58 is afgeheeld in figuur 6 die een geïdealiseerde en vereenvoudigde voorstelling is met pijlen die de stromingsrichting in de materiaaloverbrenggroe-5 ven aangeven, ten opzichte van de blokkeerorganen, die zijn aangebracht in passages van de binnenste en buitenste secties van de tweede trap en een blokkeerorgaan, dat is aangebracht in een passage van de derde trap. Zoals is afgeheeld is de overbrenggroef 58 gevormd in een coaxiaal oppervlak 38 en ont-10 worpen, aangebracht en uitgevoerd om materiaal op te nemen dat wordt verzameld aan het oppervlak 56 en het verzamelde materiaal over te brengen over het oppervlak 20 tussen de passages 30 en 32 van de binnenste trap. In wezen kan het open eind van de overbrenggroef 58 zich, zoals is afgebeeld, evenwijdig uit-15 strekken aan de as van de rotor 12 in de zone van de passage 30 stroomopwaarts van het oppervlak 56, zich dan uitstrekken dwars op de as van de rotor 12 over het oppervlak 20 en zich dan uitstrekken evenwijdig aan de as van de rotor 12 in de zone van de passage 32 stroomafwaarts van het blokkeerorgaan 20 60. Aldus aangebracht verschaft de overbrenggroef 58 een uitlaat voor het afvoeren van materiaal uit de eerste passage 30 van de binnenste trap en een inlaat voor het toevoeren van materiaal aan de tweede passage 32 van de binnenste sectie.

In van meerdere trappen voorziene roterende 25 verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding kan een pen 55 zijn aangebracht zoals is afgebeeld in kanaal 29 stroomafwaarts van het oppervlak 56 van de passage 30. De pen 55 is verbonden met het huis 16 en is ontworpen en uitgevoerd om instelbaar uit te steken in het kanaal 29 vanaf een volledig 30 open tot een volledig gesloten stand. In de volledig open stand strekt zich geen deel van de pen 55 uit in het kanaal 29. In de volledig gesloten stand strekt de pen 55 zich radiaal uit in het kanaal 29 om elke belangrijke beweging van materiaal tot in het zich dwars uitstrekkende deel van de 35 overbrenggroef 58 te blokkeren. De pen 55 verschaft een doelmatig middel om selectief de overbrengsnelheid van materiaal door de groef 58 in te stellen en te regelen om de gewenste mate van verwerking te verschaffen in de passage en/of de ge- 8300005 * ε - 12 - wenste mate van materiaaloverbrenging van passage tot passage. Zoals is beschreven in het aangehaalde Amerikaanse octrooi-schrift 4.227.816 kan de overbrenggroef 58 worden gevormd in verwijderbare stroomrichteenheden, die kunnen worden gemon-5 teerd in gleuven in het huis 16, die zijn aangebracht om een samenwerking van de overbrenggroef met gekozen passages mogelijk te maken. De pen 55 en de blokkeerorganen 54 en 60 kunnen ook worden gedragen door de verwijderbare stroomrichteenheid.

Materiaal dat is overgebracht naar de tweede 10 passage 32 van de binnenste sectie wordt verder gemengd door de relatieve beweging die wordt veroorzaakt tussen het materiaal dat is geblokkeerd door blokkeerorgaan 60 (figuur 7) en de bewegende kanaalwanden van de passage 32. De bewegende wanden slepen of voeren het materiaal voortwaarts naar het 15 blokkeerorgaan 60 voor verzameling aan het oppervlak 62· en af-voer door de materiaaloverbrenggroef 64 van de binnenste sectie.

De binnenste sectie van de tweede trap die is geïllustreerd en beschreven, omvat twee passages met althans 20 nagenoeg dezelfde afmetingen, vorm en geometrie. Deze bij voorkeur toegepaste geïllustreerde opstelling van de meng-passages van de binnenste sectie kan worden gevarieerd. De binnenste sectie kan bijv. slechts één of meer dan twee passages omvatten en de vorm, afmetingen en geometrie van de passa-25 ges kunnen hetzelfde of verschillend zijn. Zoals is geïllustreerd zijn de bij voorkeur toegepaste passages van de binnenste sectie van de tweede trap die waarin de passage of passages die in de eerste trap verwerkt materiaal ontvangen, een geometrie hebben die een verwerkings- en afvoercapaciteit 30 verschaft die groter is dan de snelheid waarmee materiaal wordt toegevoerd aan de passage. Voor sommige verwerkingsbe-handelingen van de tweede trap kan echter de gekozen geometrie van de passage die materiaal opneemt van de eerste trap, een capaciteit verschaffen die gelijk is aan of kleiner is dan de 35 toevoersnelheid van het materiaal.

Weer verwijzend naar figuur 6 is de overbrenggroef 64 gevormd in het coaxiale oppervlak 38 en heeft een open eind, dat zich. uitstrekt evenwijdig aan de as van de 8300005 M .,4 - 13 - rotor 12 vanaf de zone van de passage 32 stroomopwaarts van het oppervlak 62, dan dwars op de as van de rotor 12 over het oppervlak 20 tussen de passages 32 en 34 en dan evenwijdig aan de as van de rotor 12 over het kanaal 33 van de passage 34 5 en over het oppervlak 20 tussen de passages 34 en 36 naar de zone van de passage 36 stroomafwaarts van het blokkeerorgaan 66. Materiaal uit de binnenste sectie van de tweede trap wordt dus overgebracht naar de buitenste sectie over het kanaal 33 van de derde-trapsverwerkingspassage 34, die de binnenste en 10 buitenste sectie scheidt. In bedrijf is de passage 34 van de derde trap ontworpen om voldoende gevuld te worden en om hoge drukken op te wekken, zodat lekkage van materiaal uit de over-brenggroef 64 naar het kanaal 33 minimaal is. Zoals is afgeheeld kan een instelbare pen 63 worden aangebracht in het 15 kanaal 31 om een middel te verschaffen om selectief de -toevoer-snelheid van materiaal aan de groef 64 in te stellen en te regelen op dezelfde manier als boven beschreven is voor de pen 55.

Zoals is getoond in figuur 8 wordt het mate-20 riaal toegevoerd aan de passage 36 van de tweede trapsectie via de overbrenggroef 64. Het toegevoerde materiaal wordt voorwaarts gesleept door de kanaalwanden van de passage 36 naar het blokkeerorgaan 66 voor verzameling aan het oppervlak 68 voor afvoer door de materiaaloverbrenggroef 70 van de 25 buitenste sectie.

De buitenste sectie van de tweede trap is af-gebeeld in figuren 1 en 8 en bestaat uit éën passage, maar roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding kunnen die omvatten waarin meer dan éën passage kan optreden.

30 Zoals is afgebeeld in figuur 1 verschilt de verwerkingspassage van de buitenste sectie van de tweede trap wat in afmetingen van de verwerkingspassages van de binnenste sectie van de tweede trap. In de geïllustreerde verwerkingsin-richting is het passagekanaal 35 smaller en de geometrie is 35 gekozen om een voldoende druk te ontwikkelen om het materiaal toe te voeren aan de passage 34. Het aantal, de vorm, afmetingen en geometrie van de passage(s) van de buitenste sectie kan echter hetzelfde of verschillend zijn ten opzichte van 8 3 0 0 0 Q 5 -- - 14 - elkaar of ten opzichte van de passages van de binnenste sectie.

Weer verwijzend naar figuur 6 wordt materiaal dat is verwerkt in de buitenste sectie van de tweede trap 5 overgebracht naar een verwerkingspassage van de derde trap via de materioverbrenggroef 70. De overbrenggroef 70 is gevormd in het coaxiale oppervlak 38 en heeft een open eind dat zich uitstrekt evenwijdig aan de as van de rotor 12 over de zone van de passage 36 stroomopwaarts van het oppervlak 68, dat zich 10 uitstrekt dwars op de as van de rotor en dan zich uitstrekt evenwijdig aan de as van de rotor in de zone van de passage 34 stroomafwaarts van het blokkeerorgaan 72. De passage 34 van de derde trap (figuren 1 en 9) is primair ontworpen om te functioneren als een druk- of pomptrap voor materiaal dat is toe-15 gevoerd uit de buitenste sectie van de tweede trap. De -geometrie van de passage is dus gekozen om een passage te verschaffen met een capaciteit die altijd tenminste gedeeltelijk gevuld blijft tijdens de werking en die in staat is om hoge afvoerdrukken op te wekken.

20 Zoals is afgebeeld in figuur 9 wordt het ma teriaal dat is toegevoerd aan de verwerkingspassage van de derde trap voorwaarts gesleept door de kanaalwanden van de passage 34 naar het blokkeerorgaan 72. Materiaal dat is verzameld aan het oppervlak 78 wordt afgevoerd uit de verwerkings-25 inrichting door de uitlaat 80. De afvoerdruk en de druk die wordt ontwikkeld in de passage 34 kan worden geregeld of ingesteld door afvoerregelmiddelen 79 (figuur 9}, zoals een smoor-klep of dergelijke inrichting, die is aangebracht in verbinding met de afvoeruitlaat 80.

30 Figuren 1 en 9 tonen een verwerkingssectie van de derde trap, die bestaat uit één passage, maar meer dan ëën passage kan worden toegepast. De passages kunnen parallel of in serie zijn geschakeld. Bijv. kunnen meerdere derde-trapsverwerkingspassages worden verbonden, zodat materiaal kan 35 worden overgebracht van een derde-trapsverwerkingspassage naar een andere voor afvoer uit de verwerkingsinrichting. Anders kunnen meerdere derde-trapsverwerkingspassages worden verbonden zodat materiaal wordt toegevoerd aan elke passage en afgele- 8300005 - 15 - verd uit de verwerkingsinrichting uit elke passage.

Meer-trappige verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding verschaffen zeer doelmatige polymeerverwerkings-inrichtingen, die speciale bedrijfs- en ontwerpvoordelen ver-5 schaffen. Een meer-trappige verwerkingsinrichting als beschreven en geïllustreerd biedt zulke voordelen als compacte grootte, laag krachtverbruik en hoog produktiepotentiëel voor efficiënt smelten, mengen en afvoeren van een polymeersmelt-produkt van gelijkmatig hoge kwaliteit bij althans nagenoeg 10 constante snelheid en bij gelijkmatige druk en temperatuur. Bijv. is een meer-trappige roterende verwerkingsinrichting van het type dat is beschreven met verwijzing naar figuren 1-9 toegepast om een verscheidenheid van polymere materialen te verwerken. De verwerkingsinrichting omvatte een rotor met een 15 buitendiameter van 35,56 cm, die een opstelling van verwer-kingspassages droeg zoals is afgebeeld in figuur 1, die zijn verbonden door materiaaloverbrenggroeven. De materiaalover-brenggroeven waren gevormd in het coaxiale oppervlak van het stilstaande huis in althans nagenoeg dezelfde opstellingen als 20 afgebeeld in figuren 2 en 4 en in figuur 6.

De eerste-trapspassages van de verwerkingsinrichting omvatten vier wigvormige kanalen, zoals is afgebeeld in figuren 1, 2 en 4. Elk kanaal had een maximumbreedte van 2,54 cm, een minimumbreedte van 1,65 cm en een hoogte van 25 6,22 cm. De binnenste sectiepassage van de tweede trap omvatte twee kanalen met evenwijdige zijden, elk met een breedte van 2,54 cm en een hoogte van 6,22 cm. De buitenste sectiepassage van de tweede trap van de verwerkingsinrichting omvatte een wigvormig kanaal met een maximumbreedte van 1,27 cm, een mini-30 mumbreedte van 0,83 cm en een hoogte van 6,22 cm. De derde-trapsverwerkingspassage omvatte een wigvormig kanaal met een maximumbreedte van 0,64 cm, een minimumbreedte van 0,41 cm en een hoogte van 6,22 cm.

Bij een verwerkingshandeling werd polyethyleen 35 met hoge dichtheid toegevoerd aan de eerste trap van de verwarmde verwerkingsinrichting met een snelheid van 286 kg/hr.

De verwerkingsinrichtingrotor werd geroteerd met een snelheid van 50 omw/min. Een klep, die was aangebracht bij de derde- 8300005 * *, - 16 - trapspassageuitlaat werd ingesteld om een afvoerdruk van 52,12 2 kg/cm te verschaffen. Tijdens ongeveer de eerste vijf minuten van de werking werden ernstige schommelingen in de afvoerdruk 2 opgemerkt. Drukken variërend van ongeveer 3,52 kg/cm tot 2 5 ongeveer 70,30 kg/cm werden geregistreerd tijdens de periode.

Na ongeveer vijf minuten werking echter bereikte de afvoerdruk een althans nagenoeg stabiele toestand en stabiliseerde bij 2 ongeveer 52,73 kg/cm . De verwerkingsinrichting werd in bedrijf gehouden gedurende ongeveer 5 minuten bij de gestabili- 2 10 seerde druk van ongeveer 52,73 kg/cm . De klep werd dan ingesteld 2 om een afvoerdruk van ongeveer 126,54 kg/cm te verschaffen.

In ongeveer 4-5 minuten bouwde zich de afvoerdruk op van 2 2 52,73 kg/cm tot ongeveer 126,54 kg/cm en werd de werking voortgezet gedurende ongeveer vijf minuten bij een althans 15 nagenoeg constante afvoerdruk van 126,54 kg/cm . Tijdens'deze periode stabiliseerde de temperatuur van het afgevoerde gesmolten materiaal zich op ongeveer 160°C. De klep werd weer 2 ingesteld om een afvoerdruk van ongeveer 148 kg/cm te verschaffen. Binnen ongeveer twee minuten stabiliseerde de af- 2 20 voerdruk zich op ongeveer 151,15 kg/cm en bleef althans nagenoeg constant tijdens de werking.

Figuur 10 illustreert dramatisch het bereiken van de althans nagenoeg constante afvoerdruk in de boven beschreven meer-trappige roterende verwerkingsinrichting. Figuur V 25 10 is een grafiek van werkelijke gegeven·^ die zijn geregi-/ streerd door een strookkaartregistratie-inrichting voor af voerdruk en buitenste-passagedruk, die zijn geregistreerd tijdens de werking van de verwerkingsinrichting. Het deel van de bovenste registratielijn rechts van de vertikale lijn betreft 30 de werkingsperiode gedurende welke de afvoerdruk werd opge- 2 2 bouwd van 126,54 kg/cm tot ongeveer 148 kg/cm . Het deel van de registratielijn links van de bovenste vertikale lijn illustreert de bereikte althans nagenoeg constante afvoerdruk.

Zoals afgebeeld door de onderste registratielijn worden druk-35 schommelingen voortdurend geregistreerd voor de drukken die worden ontwikkeld in de buitenste passage. Deze schommelingen kunnen worden veroorzaak door lekkage van materiaal uit de hoge-drukafvoerpassage naar de buitenste passage. Ondanks deze 8300005

. I

- 17 - fluctuaties wordt materiaal echter continu afgevoerd tijdens de werking bij een althans nagenoeg constante afvoersnelheid van 286 kg/hr, bij een althans nagenoeg constante afvoerdruk van 148 kg/cm en bij een althans nagenoeg constante tempera-5 tuur van 160°C. Het afvoersmeltprodukt was van uitstekende gelijkmatige kwaliteit, uiterst "schoon" en in wezen vrij van bellen.

Behalve het verschaffen van een bijzonder doelmatige geschiktheid voor verwerking van materiaal bij een 10 constante afvoersnelheid en gelijkmatige temperatuur en druk verschaft het ontwerp van meer-trappige roterende verwerkings-inrichtingen volgens de uitvinding speciale voordelen bij het minimaliseren van externe lekkage uit de verwerkingsinrichting. Normaal worden afdichtingen van het type beschreven in het 15 Amerikaanse octrooischrift 4.300.842 toegepast om uitwendige lekkage te beheersen. Deze afdichtingen zijn aangebracht op het oppervlak 20 bij elk eind van de rotor 12 om lekkage van materiaal uit de verwerkingsinrichting door de speling tussen rotoreindoppervlakken 20 en het oppervlak 38 te beheersen. Bij 20 voorkeur toegepaste meer-trapsverwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding omvatten dergelijke afdichtingsmiddelen voor het beheersen van uitwendige lekkage. Dergelijke afdichtingsmiddelen kunnen bovendien worden aangebracht op de oppervlakken 20 tussen de verwerkingspassages om inwendige lekkage te beheer-25 sen van de ene passage naar een andere door de speling tussen de oppervlakkerÖ'O en 38. De bij voorkeur toegepaste verwer-kingsinrichtingen volgens de uitvinding omvatten ook dergelijke afdichtingen voor het beheersen van inwendige lekkage. In de geïllustreerde verwerkingsinrichting zullen dus dergelijke 30 afdichtingen zijn aangebracht op de oppervlakken 20 tussen de passages 30 en 32 van de binnenste sectie en tussen de passage 32 en de derde-trapspassage 34 en op het oppervlak 20 tussen de passage 34 en de passage 36 van de buitenste sectie.

Het ontwerp van meer-trappige roterende ver-35 werkingsinrichtingen volgens de uitvinding reduceert echter van nature de mogelijkheid van uitwendige lekkage en verschaft een speciaal doelmatige graad van beheersen voor uitwendige lekkage. Zoals is beschreven en afgebeeld is de derde-traps- 8300005

Τ V

- 18 - passage ontworpen voor het onder druk zetten en verpompen van verwerkt materiaal voor afvoer uit de verwerkingsinrichting.

Drukken in het gebied van ongeveer 70,30 kg/cm tot ongeveer 2 281,20 kg/cm kunnen worden ontwikkeld om de omtrek van derge-5 lijke pomppassages, waardoor de mogelijkheid van lekkage door de door de oppervlakken 20 en 38 verschafte speling wordt vergroot. In verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding wordt de hoge-drukpomppassage echter aangebracht tussen binnenste en buitenste sectiepassages, die zijn ontworpen om te wer-10 ken bij betrekkelijk lage drukken. Bij bewerkingen met gebruikmaking van de boven beschreven afgebeelde verwerkingsinrichting worden gewoonlijk drukken tussen ongeveer 10,50 kg/ 2 2 cm tot ongeveer 21 kg/cm ontwikkeld om de omtrek van de binnensectiepassage, terwijl drukken tussen ongeveer 10,5 kg/ 2 2 15 cm tot ongeveer 21 kg/cm worden ontwikkeld in de buiten- · sectiepassage. De relatieve plaatsing van de buitensectiepas-sage en de druk- of pomppassage reduceert dramatisch de mogelijkheid voor uitwendige lekkage uit de verwerkingsinrichting aan het buiteneind.

20 Er zijn nog andere speciale voordelen die worden verschaft door de afgebeelde en beschreven opstelling van de hoge-drukverwerkingspassage tussen binnen- en buiten-sectieverwerkingspassages, die werken bij betrekkelijk lagere drukken. Materiaal dat lekt uit de hoge-drukverwerkingspassage 25 naar de binnen- en buitensectiepassages kan worden verzameld in deze binnen- en buitenpassages en weer in circulatie worden toegevoerd aan de derde-trapspassage voor afvoer. Ook heeft de materiaaloverbrenggroef 64, die de binnenste en buitenste passagesecties gescheiden door de hoge-drukpassage verbindt, 30 een open eind dat passeert over oppervlakken 20 tussen de hoge-drukpassage en de binnen- en buitensectiepassages. De speling tussen de oppervlakken 20 en 38 vormt een zone waarin uiterst hoge schuifkrachten en temperaturen kunnen worden opgewekt. Lekkagemateriaal uit de hoge-drukpassage kan worden gevoerd om 35 de omtrek van de passage door bewegende oppervlakken 20 en degradatie ondergaan tengevolge van de ontmoete condities van hoge afschuiving en temperatuur. In de meer-trappige roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding is de materiaaloverbrenggroef echter aangebracht en uitgevoerd voor verzame- 8300005 - 19 - ling van lekkagemateriaal dat wordt gedragen door het bewegende oppervlak 20. Dit lekkagemateriaal kan dus continu worden verwijderd van het oppervlak 20 tijdens elke omwenteling van de rotor, waardoor de verblijfstijd wordt geregeld gedurende wel-5 ke lekkagemateriaal op het oppervlak 20 is onderworpen aan degraderende omstandigheden.

Zoals vermeld zijn de binnenste en buitenste secties van de tweede trap uitgevoerd om compoundeerbewerkingen te verrichten. De compoundeerbewerkingen kunnen o.a. smelten 10 omvatten, mengen, homogeniseren en ontgassen van materialen, alsmede de toevoeging van materialen aan of de verwijdering van materialen uit de verwerkte materialen. Figuren 11-14 illustreren de aanpasbaarheid en veelzijdigheid van de tweede-trapsverwerkingspassages bij het verrichten van veschillende 15 verwerkingshandelingen. Figuur 11 illustreert een eerste- trapsmateriaalopneemverwerkingspassage van de binnenste sectie die gelijk is aan de binnensectiepassage die is afgebeeld in figuur 5. Zoals is afgebeeld in figuur 11, is één (of meer) mengelement (en) 82 geplaatst tussen de materiaaloverbrenggroe-20 ven 50a en 58a. Het mengelement 82 strekt zich uit tot in het kanaal van de passage 30a over een vooraf gekozen afstand, om een deel van de doorsnede van de passage 30a af te sluiten om materiaal dat is verwerkt in de passage te mengen en/of om temperatuurschommelingen in materiaal dat is verwerkt om de 25 omtrek van de passage te minimaliseren. De vorm, het ontwerp en de afmetingen van mengelement(en) 82 kan variëren, afhankelijk van de mate en het type van de gewenste mengwerking. Mengelementen omvatten die welke materiaal kunnen afschrapen, dat wordt gedragen door de kanaalwanden om afgeschraapt mate-30 riaal in herciculatie te brengen met materiaal dat is geblokkeerd door het kanaalblokkeerorgaan 54a. Materiaal dat is verwerkt in de tweede-trapspassage van figuur 11 wordt verzameld aan het eindwandoppervlak 56a voor afvoer door de materiaal-overbrenggroef 58a naar een andere tweede-trapspassage of naar 35 een derde-trapspassage.

Figuren 12 en 13 illustreren een andere opstelling van elementen, die is ontworpen om een gekozen com-poundeerbewerking te bereiken in één of meer van de tweede- r 8300005 r t - 20 - trapsverwerkingspassages. Figuur 12 illustreert een binnenste verwerkingspassage, die gelijk is aan de binnenste-sectiepas-sage, die is afgeheeld in figuur 7. Zoals is afgeheeld is een spreiderelement 84 aangebracht bij de overbrenggroef 58a van 5 een binnensectie-tweede-trapsverwerkingspassage, die gelijk is aan die welke is afgeheeld in figuur 7. Het spreiderelement 84 heeft althans nagenoeg dezelfde dwarsdoorsnede, vorm en afmetingen als kanaal 31a van passage 32 en is geplaatst bij de overbrenggroef 58a en aangebracht en uitgevoerd om materiaal 10 te spreiden dat wordt toegevoerd aan de passage, zodat de bewegende wanden van het kanaal van de passage 32a het materiaal slepen door de spelingen, die zijn verschaft door de zijden 85 (figuur 13) van het spreiderelement 84, zodat het gespreide materiaal voorwaarts wordt gevoerd als dunne lagen 86 (figuur 15 13) door de kanaalwanden. - -

Zoals het best is getoond in figuur 13, wordt een vrije centrale ruimte verschaft in delen van de passage stroomafwaarts van het spreiderorgaan 84 en de dunne lagen 86 hebben oppervlakken, die zijn blootgesteld aan de 20 vrije centrale ruimte 88. Vluchtige stoffen in de lagen 86 kunnen dus in de vrije centrale ruimte 88 komen en door een poort 90 worden afgevoerd, desgewenst met behulp van een vacuum. Alternatief kan poort 90 ook worden gebruikt voor het toevoeren van materialen aan lagen 86. Zoals is getoond kan de 25 passage meer dan één spreiderelement omvatten. Spreiderelement 92 verspreidt en regenereert de dunne lagen op de bewegende kanaalwanden voor het verschaffen van een tweede centrale vrije ruimte 88a stroomafwaarts van het spreiderorgaan 92. Een andere poort 94, die in verbinding staat met de tweede vrije 30 ruimte, kan worden gebruikt om ingrediënten toe te voegen of om ingrediënten af te voeren van de dunne lagen op de boven beschreven wijze. Materiaal dat in een passage is verwerkt, geïllustreerd in de figuren 12 en 13, wordt verzameld bij het eindwandoppervlak 62 a van het blokkeerorgaan 60a voor afvoer 35 door de uitlaat 64a naar een andere tweede-trapsverwerkings-passage of naar een derde-trapsverwerkingspassage.

Figuur 14 illustreert nog een andere opstelling van constructieve elementen, die worden toegepast in de 8300005 > -y * - 21 - tweede-trapsverwerkingspassages van meer-trappige verwerkings-passages volgens de uitvinding. Figuur 14 illustreert een buitenste verwerkingspassage die gelijk is aan de buitenste passage, die is afgebeeld in figuur 8. Er wordt een poort 96 5 getoond, die is aangebracht in passage 36a. Ingrediënten kunnen worden toegevoegd aan of onttrokken aan materiaal, dat in de passage volgens figuur 14 is verwerkt en de poort (of poorten) kan (kunnen) zijn aangebracht op elke gewenste positie rond de omtrek van passage 36a tussen de overbrenggroeven 10 64a en 70a. Materiaal dat in de passage van figuur 14 is verwerkt wordt verzameld op het eindwandoppervlak 68a van het blokkeerorgaan 66a voor af voer naar een andere buitenste passage of naar een derde-trapspassage. De opstelling van de elementen in de geïllustreerde passage is bijzonder geschikt voor 15 het afvoeren van ingrediënten bij voorkeur onder vacuum, van materiaal dat in de passage 36a is verwerkt, voorafgaande aan afvoer uit de passage.

Uit bovenstaande beschrijving zal het duidelijk zijn, dat de nieuwe, meer-trappige roterende verwerkings-20 inrichtingen van de onderhavige uitvinding onderscheidende en onverwachte voordelen opleveren. De verwerkingsinrichtingen verschaffen in het bijzonder gewenste polymeerverwerkings-prestatiekarakteristieken. Het onderscheidende ontwerp van de binnenste sectie van de tweede trap en de buitenste sectie van 25 de tweede trap, gescheiden door een derde trap, laat een effectieve benutting van de tweede-trapspassages toe, waardoor een verschil kan worden bereikt tussen toevoersnelheid van in de eerste trap verwerkt materiaal en de verwerkings- en af-voercapaciteit van de tweede-trapsverwerkingspassages. Het 30 ontwerp van de roterende verwerkingsinrichtingen volgens de uitvinding maakt dus een effectieve beheersing mogelijk van potentiële schommelingen of golvingen in afvoersnelheid, temperatuur en druk die kunnen optreden in de verwerkingspassages vanwege het verschil. Bovendien wordt door de opstelling van 35 de derde trap in relatie met de binnenste en buitenste secties van de tweede trap elke potentiële uitwendige lekkage vanuit de pomp- of perstrap met relatief hoge druk geminimaliseerd. Bovendien is de opstelling ontworpen om lekkagemateriaal uit 8300005 - 22 - r * hogedrukpassages te verzamelen en weer in circulatie te brengen en om degradatie van dergelijk materiaal te minimaliseren. Dienovereenkomstig verschaft de uitvinding nieuwe, meer-trappige roterende verwerkingsinrichtingen met onver-5 wacht verbeterde totale verwerkingsprestatiekarakteristieken, die in de stand van de techniek bekend waren op het tijdstip dat deze uitvinding werd gedaan.

j 8300005

Claims

1. Roterende verwerkings inrichting gekenmerkt door een roteerbaar element, dat een aantal verwérkingskanalen draagt en een stilstaand element, dat een coaxiaal 5 sluitoppervlak heeft dat werkzaam is opgesteld met de genoemde kanalen voor het verschaffen van omsloten verwer-kingspassages en waarbij de verwerkingspassages een aantal met elkaar in verbinding staande verwerkingstrappen verschaffen, die een eerste verwerkingstrap en een tweede verwerkings-10 trap omvatten met binnenste en buitenste secties, die zijn gescheiden door een derde verwerkingstrap, welke eerste verwerkingstrap tenminste één passage omvat die is voorzien van een inlaat, een eerste-trapsmateriaaloverbrenggroef en een blokkeerorgaan dat is verbonden met het stilstaande element en 15 zo is opgesteld dat materiaal dat aan de passage wordt “toegevoerd geblokkeerd kan worden en kan worden toegevoerd aan de overbrenggroef voor overbrenging naar de binnenste sectie van de tweede verwerkingstrap, die tenminste één passage omvat die geschikt is om materiaal uit de eerste-trapsmateriaalover-20 brenggroef te ontvangen en een blokkeerorgaan omvat en een binnenste-sectie-materiaaloverbrenggroef, die in verbinding staat met het stilstaande element en zo is aangebracht dat het materiaal dat aan de passage wordt toegevoerd geblokkeerd kan worden en kan worden toegevoerd aan de binnenste-sectie-25 materiaaloverbrenggroef voor overbrenging van materiaal naar de buitenste sectie van de tweede verwerkingstrap langs een open kanaal van een derde-trapsverwerkingspassage en waarbij de buitenste sectie tenminste één passage omvat, die geschikt is om materiaal te ontvangen van de binnenste-sectie-over-30 brenggroef en die een blokkeerorgaan en een buitenste-sectie-materiaaloverbrenggroef omvat, die verbonden is met het stilstaande element en zo is aangebracht dat materiaal dat aan de passage wordt toegevoerd, kan worden geblokkeerd en kan worden toegevoerd aan de buitenste-sectie-overbrenggroef voor over-35 brenging naar de derde verwerkingstrap, die tenminste ëën passage omvat die in staat is afvoerdruk te ontwikkelen en geschikt is om materiaal te ontvangen uit de buitenste-sectie-materiaaloverbrenggroef en een blokkeerorgaan en een uitlaat 8300005 * * - 24 - omvat, welke uitlaat verbonden is met het stilstaande element en zo is opgesteld dat materiaal kan worden geblokkeerd en afgevoerd uit de passage door de uitlaat, alsmede middelen voor het regelen van de materiaalafvoer uit de uitlaat,

2. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de materiaaloverbreng-groef van de eerste trap op een afstand is geplaatst van de eerste-trapsverwerkingspassage(s), die het grootste deel van de omtrek van de eerste-trapsverwerkingspassage(s) bedraagt.

3. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze middelen omvat om tenminste de passage(s) van de eerste verwerkingstrap te verwarmen.

4. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, 15 met het kenmerk, dat de passage(s) van-de · eerste verwerkingstrap is (zijn) gevormd met wigvormige kanalen.

5. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de passage van de binnen- 20 ste sectie van de tweede trap een gekozen geometrie heeft die aan de passage de capaciteit verschaft om in de eerste trap verwerkt materiaal met een grotere volumesnelheid te verwerken en af te voeren dan de volumesnelheid van het materiaal dat aan de binnenste-sectie-passage wordt toegevoerd.

6. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het blokkeerorgaan (de blokkeerorganen) van de passage(s) van de binnenste sectie is (zijn) geplaatst ongeveer 180° vanaf de omtrekspositie van het blokkeerorgaan (de blokkeerorganen) van de passage(s) van de 30 eerste verwerkingstrap.

7. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de binnenste sectie meer dan êén. passage omvat en dat de binnenste-sectie-passages zijn opgesteld en aangepast voor seriewerking.

8. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de passage van de buiten ste sectie een gekozen geometrie heeft die ervoor zorgt dat de in de passage ontwikkelde druk groter is dan de druk die 8300005 «# - 25 - wordt ontwikkeld in de binnenste-verwerkingspassage.

9. Verwerkingsinrichting volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de eerste trap vier passages omvat, die zijn opgesteld en geschikt zijn voor evenwij-5 dige werking en zijn uitgerust met wigvormige kanalen, dat de binnenste sectie twee passages omvat, die zijn opgesteld en geschikt zijn voor seriewerking en organen omvatten, die ongeveer 180° vanaf de omtrekspositie van de blokkeerorganen van de eerste-trapspassages zijn geplaatst, waarbij de buitenste 10 sectie één passage omvat waarvan de geometrie zo is gekozen, dat deze drukken kan ontwikkelen die groter zijn dan die welke worden ontwikkeld in een binnenste-sectie-passage en de derde trap een passage omvat, die in staat is afvoerdruk op te bouwen.

10. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste één passage van de binnenste sectie en/of tenminste één passage van de buitenste sectie een mengelement omvat, dat rond de omtrek van de passage is aangebracht en zich uitstrekt in het kanaal om in 20 de passage verwerkt materiaal te mengen.

11. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste één passage van de binnenste sectie en/of tenminste één passage van de buitenste sectie een spreiderelement omvat dat rond de omtrek van de 25 passage is aangebracht en zich uitstrekt in het kanaal om · materiaal dat aan de passage wordt toegevoerd te spreiden op de kanaalwanden ter verschaffing van een vrije ruimte stroomafwaarts van het spreiderelement, alsmede een poort die is opgesteld en aangepast om in verbinding te staan met de aldus 30 gevormde vrije ruimte, zodat ingrediënten kunnen worden toegevoegd of onttrokken aan materiaal dat in de passage is verwerkt.

12. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste één passage van 35 de binnenste sectie en/of tenminste één passage van de buitenste sectie een poort heeft, die rond de omtrek van de passage is aangebracht en geschikt is om ingrediënten.toe te voegen of ingrediënten te onttrekken aan materiaal dat in de passage is 8300005 * » - 26 - verwerkt.

13. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een instelbare pen is aangebracht in de materiaaloverbrenggroef van de binnenste 5 sectie voor het regelen van de snelheid, waarmee materiaal door de groef wordt overgebracht van de ene binnenste-sectie-passage naar de andere binnenste-sectie-passage.

14. Verwerkingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een instelbare pen is 10 aangebracht in de materiaaloverbrenggroef van de binnenste sectie voor het regelen van de snelheid, waarmee materiaal wordt overgebracht van een binnenste-sectie-passage naar een buitenste-sectie-passage.

15* ' '· · 8300005