NO321044B1 - Ekstruderingsskrue, termoplastisk skumekstruderingssammenstilling, samt fremgangsmate derav - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ekstruderingsskrue for forbedret homogenisering, innrettet til å bli anordnet i en ekstruderingssylinder til en termoplastisk ekstruderingssammenstilling, slik angitt i krav 1. Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en termoplastisk skumekstruderingssammenstilling slik angitt i krav 8, samt en fremgangsmåte for å kjøle en skumekstruderingsblanding til en ekstruderbar temperatur ettersom skumekstruderingsblandingen passerer gjennom en langstrakt sylinder som angitt i krav 17.

EP 0694376 omtaler en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av et termoplastisk skum. Anordningen består bl.a. av en doseringssone, en eltesone og et flertall av perforerte plater. Platene er anordnet på en aksel i eltesonen og hjelper til å oppnå en jevn blanding av blåsemiddel og andre nødvendige additiver.

DE 1629731 beskriver en ekstruderingsskrue for ekstrudering av elastomerer, som kan bli mattet med et materiale i kald tilstand. Ekstruderingsskruen omfatter aksiale åpninger som er anordnet nært skrueakselen.

Fagområdet forbundet med termoplastisk ekstrudering, og spesielt skumtermo-plastisk ekstrudering, er svært spesialisert og er følgelig svært ulik fra det som typisk forbindes med metall, gummi eller ikke-skumplastisk ekstrudering. Spesifikt krever skumekstruderingen vanligvis et initielt trinn med å smelte tabletter, vanligvis fremstilt av et termoplastisk materiale, og et etterfølgende trinn med å blande smeltet termoplast med et skummiddel, så som fluorkarbon (enten CFC, HCFC og/eller HFC) eller hydrokarboner (så som propan, butan, pentan, etc), og muligens andre midler så som kjernedannende midler, brann-hemmende og/eller fargemidler, i et isolert ekstruderingsmiljø. Videre inneholder de mest effektive skumekstruderingsteknikker fullstendig ekstruderingsmateriale under smelting og blandetrinnene, opprettholder materialet i en ikke-skum, viskøs form inntil det passerer gjennom en ekstruderingsdyse og utsettes for ytre krefter. Følgelig er det når det ekstruderte materialet kommer ut av dysen til skumekstruderingssammenstillingen at det vil skumme (dvs. blåses opp og stivne) til sin endelige brukbare form, så som film, planker, og store plater hvorfra matfat, eggholdere, mindre beholdere for smør og syltetøy, og lignende, blir formet. Følgelig er presisjon viktig for å sikre at en effektiv og fullstendig blanding av ingrediensene oppnås, som derved frembringer et skikkelig sammensatt og homogent produkt, og videre å sikre at hele ekstruderingssystemet blir godt styrt inntil materialet passerer gjennom dysen, for derved å unngå for tidlig skumdannelse av det ekstruderte materialet.

I tillegg til de ovennevnte ulemper forbundet med dannelse av et skumprodukt er det selvfølgelig nødvendig å opprettholde ekstruderingsblandingen ved en svært presis ekstruderingstemperatur, som korresponderer til den polymer eller substans som blir brukt som basis for ekstruderingsblandingen for så å oppnå en tilstrekkelig viskositet på ekstruderingsblandingen og som tillater korrekt forming av ekstruderingsblandingen gjennom en dyse, så som en profildyse, rørdyse, platedyse, ringformet dyse, flatdyse eller flere andre vanlige typer dyser. Den særdeles presise ekstruderingstemperaturen hvorved et ønsket område av viskositet oppnås er uheldigvis lavere enn den initielle "smeltetemperatur", dvs. temperaturer hvorved tablettene av termoplastisk ekstruderingsmateriale smelter, men kan ikke være for mye lavere enn den initielle "smeltetemperatur" av grunner som skal forklares. Sådan at en vesentlig balanse må opprettholdes. F.eks. hvis den smeltede ekstruderingsblandingen tillates å kjøles for mye, vil den bli for viskøs og vil ikke oppnå ønsket produktdensitet, bli ubrukbar, i hovedsak, den vil ikke beveges effektivt gjennom ekstruderingssammenstillingen, og ikke ut gjennom dysen. Hvis temperaturen på det smeltede ekstruderingsmaterialet følgelig er for høy vil dens viskositet avta betydelig og materialet er ikke dimensjonelt stabilt eller formbart ettersom det strømmer igjennom, og mer viktig, fra dysen.

Som det kan forstås kan hvilken som helst av de tidligere nevnte faktorer ha en betydelig effekt på produktivitetsrate forbundet med ulike faser av termoplastisk skumekstrudering. Følgelig er typiske termoplastiske skumekstruderings-prosesser ofte konstruert for å maksimere regulering og kontroll over hver faktor. F.eks. oppdeles en typisk skumekstruderingsprosess i to separate faser og trenger følgelig ofte to separate ekstruderingsanordninger forbundet med hverandre. Den første fasen av prosedyren omfatter typisk å smelte ekstruderingsmaterialtablettene, så som et termoplastisk material spesielt tilpasset for skummet som ønskes, og den etterfølgende blanding av disse materialtablettene med skummidlet og andre ulike midler, ettersom nødvendig. Vanligvis utføres denne første fasen av fremgangsmåten i en svært stor og langstrakt mekanisk ekstruderingsanordning hvori en termoplastisk ekstruderingsskrue, og mer spesifikt en smelteskrue, presser materialtablettene gjennom en langstrakt sylinder som forårsaker generering av friksjonsvarme, og også hvorfra smeltevarme blir påført. Overflaten til den termoplastiske ekstruderingsskruen er følgelig svært glatt i konstruksjon (dvs. ofte krombelagt og polert) og materialet beveges gjennom sylinderen som et resultat av en friksjonsmessig kontakt eller skjær når ekstruderingsmaterialet friksjonsmessig kommer i kontakt med sylinderoverflaten. Videre er det effekten av skjærkraften kombinert med den oppvarmede sylinderen som frembringer effektiv smelting av ekstruderingsmaterialet.

I tillegg til å sikre at tilstrekkelig homogen blanding oppnås er den første fasen også begrenset til behovet for å etablere og opprettholde et isolert system. Mer bestemt motvirker det isolerte systemet for tidlig skumdannelse av det termoplastiske materialet, og sikrer at tilstrekkelig varmeenergi blir tilført for å effektivt smelte materialet og tillate fullstendig blanding derav. Mange fordeler er blitt oppnådd i industrien for å maksimere strømningsgjennomløpsrater som er oppnåelig ved eller innenfor denne første fasen av den termoplastiske ekstruderingsprosessen. Dessverre er imidlertid den virkelige utgangsstrøm av det ekstruderte produktet fremdeles begrenset til nivåer godt nedenfor de som er oppnåelige i den initielle fasen, som et resultat av kravene og begrens-ningene til den andre fasen av den skumtermoplastiske ekstruderingsprosessen.

I motsetning til konvensjonell termoplastisk ekstrudering som hovedsakelig krever en homogen blanding, krever mer bestemt skumekstrudering også en andre fase som krever jevnt distribuert og ensartet kjøling av hovedsakelig alt av det smeltede og blandede ekstruderingsmaterialet til et punkt hvor det er ved en nødvendig ekstruderingstemperatur og vedvarende gjennomstrømning. Vanligvis er denne andre fasen av fremgangsmåten også utført i en svært stor og langstrakt mekanisk ekstruderingsanordning hvori en sentral termoplastisk ekstruderingsskrue, så som en skumkjøleskrue med en spiral eller skovlkon- figurasjon, som presser det smeltede ekstruderingsmaterialet gjennom den langstrakte sylinderen for å frembringe en kjøling av materialet. Med bakgrunn av behovet for en svært presis temperatur oppstår det imidlertid tydelige begrensninger vedrørende omdreiningsrate på den sentrale kjøleskruen og på varmuttrekksraten som oppnås, på den andre fasen av prosessen. Spesifikt er omdreiningsraten på den sentrale eller kjøleskruen begrenset p.g.a. behovet for å minimalisere varmen som resulterer fra skjærkraftpåføringen på ekstruderingsmaterialet med veggoverflaten til sylinderen og internt ved materialet i seg selv. Som sådan kan ikke en økt gjennomstrømningsrate av høy kvalitet oppnås kun ved å øke rotasjonen av skruen. Videre kan en ikke ubegrenset kun motvirke den overskytende skjærkraftvarmen som genereres ved å frembringe hurtigere nedkjøling kun ved å redusere temperaturen på sylinderen, p.g.a. at hvis blandingen nedkjøles for mye blir ikke en optimal viskøs strømning av ekstruderingsblandingen opprettholdt og produktiv strømning gjennom dysen blir dramatisk redusert. Også å kun øke størrelsen på ekstruderingssylinderen i kjølingsfasen er ikke en effektiv løsning ettersom en slik sammenstilling ville blitt særdeles stor, uhåndterlig og finansielt upraktisk p.g.a. bruk av en slik stor skaleringsfaktor. Store kjøletrinnsprosesser involverer også potensielt uønskede driftskostnadsimplikasjoner p.g.a. typisk lengre tidsfaktorer for andre produkter og de tilhørende materialkostnader ved slike store maskiner. Hvis en videre kun øker størrelsen på ekstruderingssylinderen i kjølefasen og strømningen gjennom dysen gjøres lang nok for å muliggjøre temperaturregulering av ekstruderingsblandingen, vil motstanden mot strømning som genereres ved en slik gjennomstrømning vesentlig frembringe varmegenerering i ekstruderingsblandingen i sylinderen. Videre vil denne begrensede lange gjennomstrømningen nekte den normale tendensen til den termoplastiske ekstruderingsblandingen til å svelle etter at passering fra dysen har avtatt.

Det ses følgelig at en må balansere behovene med en produktiv gjennom-strømningsrate med kravene med det praktiske og en effektiv og jevnt distribuert kjøling.

Mange i industrien har likevel ikke registrert de ovennevnte begrensninger. F.eks. har noen i industrien forsøkt å øke produktiviteten til den andre eller

kjølefasen til ekstruderingsprosessen ved å øke mengde varme som trekkes ut ved ekstruderingssylinderens overflate. Dessverre har disse fremgangsmåtene vist seg å være ineffektive p.g.a. at når en varmemengde blir trukket ut for så å

effektivt kjøle hovedsakelig gjennomgående hele ekstrusjonsmaterialet, vil de ytre lagene til ekstruderingsmaterialet, som er i mer direkte kontakt med sylinderoverflaten, overkjøles og vil ikke lenger frembringe en tilfredsstillende ekstrudering. Således at et hovedproblem forbundet med denne kjølefasen er det faktum at mengdene ekstruderingsblanding som er nærmest akslingen til

den sentrale skruen ikke blir effektivt nedkjølt, ettersom en hoveddel av varmen som trekkes ut kommer først fra det ekstruderte materialet lokalisert om det ytre området i sylinderen til den andre mekaniske ekstruderingsanordningen. F.eks. ettersom varme trekkes ut fortsetter de ytre mengdene av ekstruderingsmaterialet å kjøles ned og kjøles mens de indre mengdene gradvis kjøles til den ønskede, særdeles presise ekstruderingstemperaturen. Dette gir ekstruderingsmaterialet som ikke er av jevn sammensetning for korrekt ekstrudering. I denne andre fasen, så vel som i den første fasen, er det også observert at fullstendig

homogenisering av ekstruderingsblandingen noen ganger mangler, og som et resultat kan sluttproduktet være av dårligere kvalitet.

Følgelig ses det at hele produktiviteten til den nåværende industri fremdeles er begrenset av kjølefasen i ekstruderingsprosessen. Til nå har de eneste effektive midlene for å sikre et effektivt nedkjølt ekstruderbart material vært å frembringe en sakte, lang, og gradvis nedkjølingsprosess for å tykne ekstruderingsmaterialet uten å overkjøle kun deler derav, og således å oppnå en lengre blandetid for økt homogenisering. Sammenstillingen ifølge foreliggende oppfinnelse vedrører imidlertid problemene og behovene som er gjenværende innen fagområdet og er i stand til å betydelig øke gjennom-strømningsraten av ekstruderingsmaterial uten å kompromittere på kvaliteten til sluttproduktet.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en termoplastisk skumekstruderingssammenstilling av en type sammensatt for å produsere et ekstrudert skumprodukt i en variasjon av ekstruderte former. Mer bestemt omfatter skumekstruderingssammenstillingen en smelteregion, som mottar og smelter et antall tabletter, foretrukket termoplastiske materialtabletter, og et varmeuttrekksområde.

En middeltilførselsanordning er foretrukket inkludert ved smelteregionen til skumekstruderingssammenstillingen. Spesifikt er middeltilførselsanordningen sammensatt for å legge til et skummiddel til det smeltede eller smeltematerial-tablettene for å fullføre blandingen/miksing og dermed homogenisering. Hittil omfatter skumekstruderingssammenstillingen også en blandeanordning. Blandeanordningen, som også foretrukket er anordnet i smelteregionen, er sammensatt for å grundig blande de smeltede materialtablettene og skummiddelet, hvorved det oppnås en renere, mer homogen ekstruderingsblanding.

I motsetning til smelteregionen er varmeuttrekksregionen til foreliggende oppfinnelse sammensatt for å trekke ut overskuddsvarme fra blandingen av smeltede materialtabletter og skummidler slik at blandingen kan oppnå en ekstruderbar temperatur og sammensetning. Foretrukket omfatter varmeuttrekksregionen en langstrakt sylinder hvorigjennom blandingen strømmer. Denne sylinderen, som foretrukket er hovedsakelig lukket, omfatter minst ett innløp og minst ett utløp definert deri. Innløpet er konstruert for å motta blandingen av smeltede tabletter og skummiddel derigjennom, foretrukket fra smelteregionen, for passasje inn i sylinderen.

Samvirkende ordnet med sylinderen til varmeuttrekksregionen er en varmeuttrekksstruktur. Spesifikt trekker varmeuttrekksstrukturen varme fra sylinderen, så som ved væskekjøling, som dermed fjerner varme fra blandingen av smeltede tabletter og skummiddel for å sikre at ekstruderingsblandingen ankommer i et ekstruderbart temperaturområde.

Ordnet i sylinderen til varmeuttrekksområdet er en termoplastisk ekstruderingsskrue. Denne ekstruderingsskruen er foretrukket en kjøleskrue aksialt ordnet i sylinderen og er konstruert for å rotere deri når sylinderen rommer en mengde av blandingen av smeltede tabletter og blåsemiddel. For å presse blandingen av smeltede tabletter og blåsemiddel mot utløpet av sylinderen, omfatter ekstruderingsskruen videre minst én skruegjenge. Skruegjengen er foretrukket konstruert for å omgi ekstruderingsskruen og derved rotere ved rotasjon av skruen for å presse blandingen mot utløpet av sylinderen. For å oppnå en effektiv, fullstendig og jevnt distribuert kjøling av blandingen av smeltede tabletter og skummiddel, omfatter imidlertid skruegjengen ifølge foreliggende oppfinnelse videre minst én, men foretrukket et antall sirkulasjonskanaler definert deri. Mer bestemt er sirkulasjonskanalene hovedsakelig presist posisjonert i skruegjengen for å motta mengder av blandingen av smeltetabletter og skumagent derigjennom ved rotasjon av ekstruderingsskruen. Ved mottak av mengdene av blandingen av smeltede tabletter og skumagent gjennom sirkulasjonskanalen, oppnås følgelig en effektiv sirkulasjon av blandingen relativ til sylinderen og hovedsakelig alt av blandingen av smeltede tabletter og skummiddel vil hovedsakelig jevnt komme i nærheten av sylinderen for effektiv og jevn varmeuttrekking og kjøling derav.

Skumekstruderingssammenstillingen omfatter til slutt en dyse. Mer bestemt er dysen samvirkende ordnet i en fluidstrømningskommunikasjon med utløpet av sylinderen, og kan ha et antall ønskede former for å motta blandingen av smeltede tabletter og skummiddel ved den ekstruderbare temperaturen, for å danne en ønsket form. Det er ved utløp fra denne dysen at blandingen begynner å "skumme" og derved frembringe det ekstruderte sluttproduktet.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en skumekstru-deringssammenstiliing som, under kjølefasen, hovedsakelig distribuerer kjøleeffekten gjennom ekstruderingsblandingen som er anordnet i sylinderen, for derved og mer effektivt, virkningsfullt og jevnt frembringe hovedsakelig alt ekstruderingsmateriale ved en korrekt ekstruderbar temperatur som korresponderer til den polymer eller substans som anvendes som basis for ekstruderingsblandingen.

Et videre formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en ekstruder-ingssammenstiiling som kan anvendes med eksisterende ekstruderings-strukturer uten vesentlige endringer, og som likevel hovedsakelig øker hovedgjennomløpsraten som kan oppnås til nivåer så høy som hovedsakelig omtrent ti til femti prosents økning i forhold tii nåværende tilgjengelige gjennomløpsrater, uten å redusere produktkvalitet.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en ekstruderingsskrue som kan effektivt benyttes i eksisterende ekstruderingssammenstillinger, og som likevel mer effektivt frembringer jevnt varmeuttak fra varmt og smeltet ekstruderingsmaterial, uten å kjøle materialet eller varmematerialet for mye, men på samme tid likevel hovedsakelig øke gjennomstrømmingsraten som kan oppnås.

Et tilleggsformål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en skumekstruderingssammenstilling som hovedsakelig overgår de begrensninger som er vanlig forbundet med kjølefasen til ekstruderingsprosessen.

Også et formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en skumekstruderingssammenstilling som effektivt øker ekstruderingsproduksjonsraten uten å betydelig øke størrelsen og/eller kompleksiteten av strukturen til upraktiske og uøkonomiske nivåer.

Et videre formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en termoplastisk ekstruderingsskrue som effektivt sirkulerer ekstruderingsblandingen og sikrer at mesteparten, hvis ikke alt, av ekstruderingsblandingen effektivt og jevnt kommer i kontakt med varmeuttrekksoverflaten til sylinderen til ekstruderingssammenstillingen.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en termoplastisk ekstruderingsskrue som hovedsakelig modifiserer strømningsmønsteret som normalt utøves av ekstruderingsblandingen i en ekstruderingssammenstilling, som dermed frembringer mer effektiv og jevn prosessering derav og som oppnår betydelige forbedringer i rate som det ekstruderte produktet blir produsert.

Et videre annet formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en termoplastisk ekstruderingsskrue som effektivt sirkulerer ekstruderingsblandingen og som frembringer et hovedsakelig homogent og høykvalitets-produkt.

De nevnte formål og andre formål tilveiebringes ved en ekstrudeirngsskrue ifølge krav 1, en termoplastisk skumekstruderingssammenstilling ifølge krav 8, samt en fremgangsmåte for å kjøle en skumekstruderingsblanding ifølge krav 17.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen er kjennetegnet ved de uselvstendige krav 2-7, 9-16 og henholdsvis 18-20.

For en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse skal det refereres til den vedlagte detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvori: Figur 1 viser et perspektiv, delvis gjennomskåret tegning av skumekstruderingssammenstillingen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser en seksjon, delvis gjennomskåret tegning av sylinderen og ekstruderingsskruen til varmeuttrekksområdet av

skumekstruderingssammenstitlingen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 3 viser en isolert seksjon av skruegjengen til ekstruderingsskruen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 4 viser et tverrsnitt av skruegjengen til ekstruderingsskruen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5 viser et isolert tverrsnitt som illustrerer en første utførelse av sirkuiasjonskanalen definert i skruegjengen til ekstruderingsskruen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 6 viser et isolert tverrsnitt som illustrerer en alternativ utførelse av sirkuiasjonskanalen definert i skruegjengen til ekstruderingsskruen ifølge foreliggende oppfinnelse, og Figur 7 viser en seksjon i perspektiv av en alternativ utførelse av ekstruderingsskruen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Like henvisningstall referer til like deler gjennom flere av tegningene.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en skumekstruderingssammenstilling som illustrert i figur 1 og hovedsakelig vist som 10. Spesifikt er ekstruderingssammenstillingen 10 sammensatt for å produsere en utvidbar polymerplast-masse som skummer ved eksponering et eksternt miljø for å frembringe et slutt eller halvfabrikat. Til nå kan skumekstruderingssammenstillingen 10 ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes med et antall termoplastiske polymerer, omfattende men ikke begrenset til polystyren, polyetylen (PE), polypropylen, PET eller andre tilsvarende termoplaster, omfattende skummende eller utbyttbare termoplaster eller andre materialer som kan anvendes eller utvikles i fremtiden.

Som vist i fig. 1 omfatter en foretrukket utførelse av skumekstruderingssammenstillingen 10 ifølge foreliggende oppfinnelse en sammenstilling av tandemtype, selv om en enkel, rekke og/eller en krysset dobbeltskruet sammenstilling også kan benyttes, som hvis anvendes også kan betraktes som å være innenfor rammen og omfanget av oppfinnelsen. Med hensyn til tandemsammenstillingen illustrert i figur 1 omfatter imidlertid skumekstruderingssammenstillingen 10 et første "smelteområde", hovedsakelig indikert som 20, og et andre "varmeuttrekk" område hovedsakelig indikert som 40. Det første smelteområde 20 er sammensatt for å motta og smelte et antall termoplastiske tabletter, som foretrukket danner basis for produktet, så som skumproduktet, som skal produseres. Som vanlig i industrien omfatter den foretrukne utførelsen en større traktformet fastformsinnløp 24 hvorigjennom større mengder av råmaterial, så som materialtabletter og lignende, kan innføres inn i smelteområdet 20. Det skal selvfølgelig bemerkes at materialtablettene kan omfatte mindre perler eller sylindriske tabletter, større kuber, blokker, biter, flak, pulver bestående av partikler, eller hvilken som helst annen sammenstilling av materiale som kan på vanlig måte bli innført i smelteområdet 20 for etterfølgende smelting derav. Videre, selv om smelteområdet 20 kan omfatte et stort kar eller annen varmebeholder for direkte og umiddelbar smelting av materialtablettene, omfatter smelteområdet 20 i den foretrukne utførelsen foretrukket en langstrakt ekstruderingssylinder 50' hvorigjennom materialtablettene føres. Spesifikt er en termoplastisk ekstruderingsskrue, så som en indre smelteskrue 60' anordnet i sylinderen til smelteområdet 20 og drives foretrukket av en større girsammenstilling 22 for således å rotere i smelteområdet 20. Etter som materialtablettene blir ført gjennom smelteområdet 20, foretrukket av den indre smelteskrue 60' for således å ha en hovedsakelig "kjøttkvem" effekt, blir varmeenergi produsert for å smelte materialtablettene som er ordnet i sylinderen 50'. I den foretrukne utførelsen omgir foretrukket minst én varmekilde veggen til sylinderen 50' til smelteregionen 20, som påfører varme til sylinderen 50'. Videre presser, hvis ikke tvinger, den indre smelteskruen 60' anordnet i sylinderen 50' foretrukket materialtablettene mot den indre overflaten til sylinderen 50' og mot hverandre, som dermed frembringer en skjæreffekt som i praksis tilfører den største mengde varme til materialtablettene og som forbedrer hele smeltingen derav inntil et jevnt, likevel viskøst smeltet materiale blir frembrakt.

Ettersom materialtablettene ikke alene vil frembringe den nødvendige skumreaksjon ved herding, dersom ikke et material med tidligere innarbeidede eller mikroinnkapslede midler blir benyttet, og vil ikke bli det ønskede sluttskum-produktet, omfatter videre skumekstruderingssammenstillingen 10 en middeltilsetningsanordning 26.1 den foretrukne utførelsen tilfører middeltilsetningsanordninger 26 et skummiddel til det smeltede eller smeltetablettene, foretrukket etter som de passerer gjennom smelteområdet 20.1 den foretrukne utførelsen kan videre skummidlet omfatte fluorkarbon, hydrokarbon, og/eller andre tilsvarende skummidler eller blandinger derav som vil tilføre volum til sluttproduktet og som vil forbedre skumdannelse når den ekstruderte smeiten kommer ut fra skumekstruderingssammenstillingen 10. Det må selvfølgelig forstås at andre skummidler også kan utvikles eller frembringes i fremtiden avhengig av ønsket sluttprodukt, og kan selvfølgelig kombineres med det termoplastiske materialet før dets innføring i smelteområdet 20. Videre kan hvis ønskelig, og foretrukket langs middeltilsetningsanordninger 26, et fargemiddel og/eller et kjernedannende middel videre tilføres til materialtablettene som smeltes.

Foretrukket inkludert i smelteområdet 20 er også en blandeanordning 27. Blandeanordningen 27 er foretrukket definert av enten alle eller i det minste en del av smelteskruen 60' som foretrukket presser de smeltede materialtablettene gjennom smelteområdet 20, og som frembringer mer effektiv smelte som et resultat av skjæreffekten som produseres internt og med sylinderen 50'. Blandeanordningen er sammensatt for hovedsakelig å blande de smeltede materialtablettene og blåsemidlet med hverandre for således å frembringe en hovedsakelig homogen blanding av smeltede materialtabletter og skummiddel. I så henseende antas det å være svært viktig at en gjennomgående og jevn skumekstruderingsblanding av de smeltede materialtabletter og skummiddel resulterer i å frembringe et ønsket sluttprodukt som inneholder få, hvis noen, deformeringer, defekter eller irregulære strukturer så som luftlommer, irregulære cellestrukturer, etc.

Straks ekstruderingsblandingen er blitt effektivt homogenisert, blir den foretrukket ført videre direkte inn i det andre "varmeuttrekk" område 40. Som illustrert i fig. 1 med hensyn til den foretrukne tandemsammenstillingen, kan dette varmeuttrekksområdet 40 omfatte en separat struktur, men kan alternativt kun være en fortsettelse av smelteområdet 20 som er tilfelle spesielt ved ikke-skumdannende termoplastisk ekstrudering. Mer spesifikt, i den foretrukne utførelsen illustrert i fig. 1, kan en tilkoblingskanal 30 frembringes for å overføre ekstruderingsblandingen fra smelteområdet 20 til varmeuttrekksområdet 40. Varmeuttrekksområdet 40 er sammensatt for å motta og behandle ekstruderingsblandingen derigjennom og for å jevnt trekke ut overskuddsvarme fra ekstruderingsblandingen slik at blandingen vil oppnå en korrekt ekstruderbar temperatur, ofte mellom 93 til 149°C, avhengig av termoplast som anvendes og mengde gass tilstedeværende deri. Mer bestemt er det i skumekstruderings-prosessen nødvendig for ekstruderingsblandingen å bli frembrakt ved en korrekt ekstruderbar viskositet Hvis temperaturen til ekstruderingsmaterialet er for varm, vil materialet ha for lav viskositet, som betyr at den vil være rennende og vanskelig å forme inn i et slutt- eller brukerprodukt. Således at ekstruderingsmaterialet må være tilstrekkelig kjølt eller viskøst, dvs. tyknet og gel-lignende for å være støpbar og formbar gjennom en dyse 44, uten å være så viskøs at det herdes for tidlig. Følgelig er varmeuttrekksområdet 40 sammensatt for å trekke ut overskuddsvarme fra ekstruderingsblandingen på en kontrollert, uniform og jevnt distribuert måte slik at hovedsakelig hele ekstruderingsblandingen vil oppnå en jevn og effektiv ekstruderbar temperatur, og slik at den ekstruderbare temperaturen vil oppnås gjennom hele ekstruderingsblandingen i et hurtigere tempo enn det som vanligvis er tilgjengelig. Viser nå til varmeuttrekksområdet 40 og de gjenværende av figurene, hvor det ses at den foretrukne utførelsen av varmeuttrekksområdet 40 omfatter en langstrakt sylinder 50. Den langstrakte sylinderen 50 omfatter minst ett innløp 31, så som ved tilkoblingskanalen 30, se i fig. 1, og minst ett utløp, så som dysen 44, definert deri. I den foretrukne tandemkonfigurasjonen vist i fig. 1, blir sådan ekstruderingsblandingen foretrukket mottatt fra smelteområdet 20, i en full eller hovedsakelig blandet form, gjennom innløpet 31 for gjennomføring og behandling gjennom sylinderen 50 før forming av dysen 44.1 denne foretrukne utførelsen er behandlingen som skal utføres i varmeuttrekksområdet 40 foretrukket kjøling av ekstruderingsblandingen, selv om tilleggsfaser så som videre blanding også kan oppnås deri.

Samvirkende ordnet med sylinderen 50 til varmeuttrekksområdet 40 er en varmeuttrekksstruktur. Spesifikt er varmeuttrekksstrukturen konstruert for å trekke ut varme, foretrukket fra sylinderen 50, og følgelig å trekke varme fra ekstruderingsblandingen som rommes deri og som passerer gjennom sylinderen 50.1 den foretrukne utførelsen omfatter varmeuttrekksstrukturen en kjølestruktur så som et antall kjølespiraler eller kanaler 52 foretrukket ordnet hovedsakelig om et ytre av sylinderen 50. Som sådan kan varmeuttrekksstrukturen 52 trekke ut en vesentlig mengde varme fra det ytre av sylinderen 50, og vil også foretrukket trekke vesentlige mengder varme fra mengdene av ekstruderingsblanding ordnet i nærheten av det ytre området 51 til sylinderen 50, som skal beskrives mer detaljert i det etterfølgende.

Anordnet i sylinderen 50 og foretrukket dimensjonert for å oppnå en presis men allikevel roterbar tilpasning, er en termoplastisk ekstruderingsskrue 60, så som en skumkjøleskrue. Mer bestemt er ekstruderingsskruen 60 foretrukket fremstilt av rustfritt stål og også fremstilt til å være hovedsakelig langstrakt, og mer foretrukket, en fullstendig formet skrue som strekker seg i lengden av sylinderen 50. Ekstruderingsskruen 60 er også foretrukket tilkoblet en girsammenstilling, så som 42, som ses i fig. 1, som rotérbart driver ekstruderingsskruen 60 i sylinderen 50, selv om det også er mulig for ekstrudeirngsskruen å være stasjonær men med en inngangskraft påført for å tvinge ekstruderingsblandingen gjennom sylinderen. Uavhengig omfatter ekstrudeirngsskruen 60 foretrukket minst én skruegjenge 64, som i en mer foretrukket utførelse er konstruert til å omgi fullstendig en sentral langstrakt aksling 62 for således å definere en sammenhengende langstrakt skruegjenge 64, selv om ett eller flere vinklede skrapeblad også kan definere gjengen. Mens den foretrukne utførelsen omfatter en enkel skruegjenge 64, kan videre i en alternativ utførelse, som illustrert i fig. 7, to elter flere skruegjenger 64 og 64' være ordnet i linje med hverandre eller ved siden av hverandre som i det illustrerte alternativet for således å definere minst én strømningsbane for ekstruderingsblandingen. Selvfølgelig skal det bemerkes at skruegjengen 64 kan, men trenger ikke strekke seg langs hele akslingen 62 eller sylinderen 50 avhengig av blande-, varme- og/eller kjølekravene tit det bestemte systemet og bestemt polymer eller material som anvendes som basis for ekstruderingsblandingen. Videre kan den spesifikke innfallsvinkelen til skruegjengen 64 varieres for således å regulere hastigheten som ekstruderingsblandingen strømmer gjennom sylinderen 50.

Skruegjengen 64 som kan være separat eller fullstendig formet med akslingen 62 i én eller flere vedvarende eller segmenterte stykker, er foretrukket sammensatt for å rotere ved rotasjon av hele ekstruderingsskruen 60. Videre er skruegjengen 64 sammensatt for å strekke seg fra den langstrakte akslingen 62 inn i et hovedsakelig nært atskilt forhold med en indre overflate 51 til sylinderen 50. Det nært atskilte forholdet mellom skruegjengen 64 og den indre overflaten 51 tii sylinderen 50 er vanligvis med et svært presist toleranse (vanligvis innenfor hovedsakelig omtrent 0,001 ganger innvendig sylinderdiameter, som ofte er omtrent 15,24 cm) slik at det oppstår minimal lekkasje av ekstruderingsblandingen som passerer derimellom ved rotasjon av ekstruderingsskruen 60 i sylinderen 50. Selv om overflaten til skruegjengen 64 er foretrukket glatt og med hovedsakelig lavere friksjon enn den indre overflaten 51 til sylinderen 50, er sammensetningen av den indre overflaten 51 til sylinderen 50 slik at bevegelse gjennom sylinderen 50 oppnås. Ettersom ekstruderingsskruen 60 roterer vil følgelig den relative bevegelsen mellom skruegjengen 64 og den indre sylinderoverflaten 51 virke til å presse ekstruderingsblandingen fremover, som illustrert ved pilen B i figurene 1 og 2, ifølge med rotasjonen av ekstruderingsskruen 60, som illustrert ved pilen A. Denne bevegelsen til ekstruderingsblandingen mot enden som foretrukket omfatter utløpet 44 fungerer derfor for å dra eller trykke ekstruderingsblandingen fremover, som presser smeiten gjennom dysen 44 for således å forme skumproduktet 45 som til slutt blir brukt ved dannelse av sluttproduktene.

Som tidligere omtalt er varmeuttrekksstrukturen 52 foretrukket ordnet om et ytre av sylinderen 50 som vist i fig. 2.1 denne utførelsen blir mer varme trukket ut fra mengdene av ekstruderingsblanding som er nærmest til den indre omkrets-overflaten 51 til sylinderen 50. Som det er blitt forklart vedrører imidlertid vesentlige forhold raten hvorved ekstruderingsblandingen kan passere gjennom varmeutvekslingsområdet 40 for å oppnå en korrekt ekstruderbar temperatur. F.eks. mens kun å øke varmeuttrekksraten i konvensjonelle systemer vil synes

å øke en gjennomløpsrate, hvis overskuddsvarme trekkes ut for hurtig i et forsøk på å øke prosessen, vil mengdene ekstruderingsblanding som er nærmest til det ytre av sylinderen 51 bli overkjølt relativ til mengdene av blanding som er nærmest til akslingen 62 til ekstruderingsskruen. Som et resultat må varmeuttrekksprosessen ved konvensjonelle systemer være hovedsakelig sakte for å sikre at hele ekstruderingsblandingen frembringes med jevn ekstruderbar temperatur.

Omvendt er strukturen ifølge foreliggende oppfinnelse slik at en hurtigere gjennomløpsrate av den ekstruderbare blandingen gjennom varmeuttrekksområdet 40 kan oppnås ved å tillate en høyere grad av varme til å bli trukket ut av varmeuttrekksstrukturen 52. Spesifikt, og som illustrert i figurene 2 til 7, omfatter skruegjengen 64 til den termoplastiske ekstruderingsskruen, og spesielt skumkjøleskruen ifølge foreliggende oppfinnelse minst én, men foretrukket et antall sirkulasjonskanaler 90 definert deri. Sirkulasjonskanalene 90 er foretrukket ordnet med en innbyrdes avstand fra hverandre langs skruegjengen 64, og kan strekke seg langs hele skruegjengen 64 hvis ønskelig. Foretrukket er sirkulasjonskanalene 90 ordnet i en hovedsakelig forskjøvet oppstilling fra hverandre langs den foretrukne vedvarende skruegjengen 64,

som kan ses enten fra øvre eller nedre del av ekstruderingsskruen 60, for således å stenge for en krysskanalstrømning og hastighet og således for å frembringe en mer turbulent og blandet strømning. Sirkulasjonskanalene er også foretrukket ordnet i et nedre område av skruegjengen 64 for å være nærmere skrueakslingen 62 enn til den indre overflaten 51 til sylinderen 50, og mest foretrukket, er ordnet hovedsakelig direkte tilstøtende roten av ekstruderingsskruen 60. Videre er en ytre overflate til sirkulasjonskanalene 90 foretrukket fullstendig omgitt og definert av skruegjengen 64.

Som best vist i fig. 2 omfatter foretrukket hver skruegjenge 64 en fremre

overflate 70, en bakre overflate 72 og en ytre kant 80. Ettersom skruegjengen 64 roterer vil følgelig de fremre overflaten 70 hovedsakelig skufle opp ekstruderingsblandingen og presse den mot den nedre trykkettefrølgende overflaten 72, avsette ekstruderingsblandingen nær skrueakslingen 62 opp mot

den indre overflaten 51 til sylinderen 50, og stenge for normal laminær smeltestrøm, mens samtidig å trekke den fremover mot dysen 44.1 den foretrukne utførelsen strekker sirkuiasjonskanalen 90 seg fra den fremre overflaten 70 til den bakre overflaten 72 slik at ekstruderingsblandingen som rommes i sylinderen 50 passerer gjennom sirkuiasjonskanalen 90, som i retningen illustrert ved pilens C, vist i fig. 4, ved rotasjon av skruegjengen 64. Ettersom mengdene ekstruderingsblanding beveges fra den fremre overflatesiden til skruegjengen 64 til den bakre overflatesiden til skruegjengen vil videre mengdene ekstruderingsblanding ordnet hovedsakelig ved den bakre overflaten 72 til skruegjengen 64 bli forskjøvet og trykket oppover mot den indre overflaten

51 til sylinderen 50. Denne sirkulasjonen av ekstruderingsblandingen gjennom

sirkulasjonskanalene 50 sikrer hovedsakelig at en jevn, uniform distribusjon av kjøling oppnås gjennom hele mengden ekstruderingsblanding, og at følgelig en større mengde av varme kan uniformt trekkes ut for å tillate en mer hurtig gjennomstrømningsrate. Spesifikt kan mer varme trekkes ut og bevegelsesraten kan økes ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse siden det større varmeuttrekket er spredt ut gjennom hele ekstruderingsblandingen og ingen del av blandingen blir kjølt mer enn en annen del i et forsøk på å trekke ut varme fra neglisjerte regioner. Ved eksperimentering har det virkelig blitt funnet ut at ved foreliggende oppfinnelse har skumproduksjonen i noen systemer økt med over 181,6 kg per time, som representerer en vesentlig produksjonsøkning i forhold til tidligere fremviste maksimum på omtrent 431,3 kg per time, som representer en 40% økning i produktivitet.

Viser nå til figurene 3, 5 og 6, for å mer effektivt sørge for sirkulasjon av ekstruderingsblandingen gjennom sirkulasjonskanalene 90, i en foretrukket utførelse i figur 5, er sirkulasjonskanalene 90 avsmalnet innover fra den fremre overflaten 70 tii den bakre overflaten 72 til skruegjengen 64. En slik konfigurasjon skufler i hovedsak inn maksimale mengder ekstruderingsblanding for sirkutering derigjennom og sørger for å frembringe en "jet" effekt som maksimerer en strømningshastighet gjennom sirkuiasjonskanalen 90 og en økt oppdeling oppnås i tilstanden til ekstruderingsblandingen etter den bakre overflaten 72. Videre er sirkuiasjonskanalen 90 foretrukket sammensatt til å være hovedsakelig kort i lengde og med et større innløpsområde enn utløpsområde. Ettersom strømmen konvergerer inn i og passerer hurtig gjennom sirkuiasjonskanalen 90 vil følgelig ekstruderingsblandingen vise en maksimum oppsvelling ved utløp av sirkuiasjonskanalen 90, en karakteristikk som også har en tendens til å oppdele strømningsmønstrene og øke en blanding og sirkulasjon av ekstruderingsblandingen. Også i den foretrukne utførelsen, og som best sett i fig. 3, to av kantene til sirkuiasjonskanalen 90, så som den venstre og den høyre kanten 101 og 103 er avsmalnet innover for å oppnå den ovenfor beskrevne jet-effekten og strømningskonvergensen, mens to av kantene, så som topp og nedre kanter 100 og 102, er hovedsakelig flat. Effekten av de flate kantene er for hovedsakelig å resultere i en glidning og uregelmessig fremdrift gjennom sirkuiasjonskanalen 90, som danner strømningsvortex og som splitter strømmen på den bakre overflatesiden til skruegjengen. Som et resultat av det ovennevnte oppnås det virkelig med foretrukket asymmetrisk innløpsområdestruktur på sirkuiasjonskanalen økt homogenisering av ekstruderingsblandingen, og i tilfelle med skumkjøleskruen oppnås en bedre sirkulasjon for mer jevn kjøling av ekstruderingsblandingen. I en alternativ, mindre foretrukket utførelse av sirkuiasjonskanalen 90', som illustrert i fig. 6, kan en innover avsmalning frembringes fra både den fremre overflaten 70 og den bakre overflaten 72 for å sammenføre ekstruderingsblandingen gjennom sirkuiasjonskanalen i 90'. Til slutt, og som tidligere omtalt, er den ytre kanten 80 til skruegjengen 64 ordnet i et hovedsakelig nært atskilt forhold med den indre overflaten 51 til skumekstruderingssylinderen 50 for å minimere lekkasje derimellom ettersom skruegjengen 64 roterer og skumekstruderingsblandingen presses fremover. I den illustrerte foretrukne utførelsen, og for å oppnå en forbedret mer effektiv rotasjon, er den ytre kanten 80 til skruegjengen 64 foretrukket skråskjært med en bakre del 84 vinklet vekk fra den indre overflaten 51 til sylinderen 50 og en fremre del 82 som hovedsakelig jamføres og korresponderer med konturen til den indre overflaten 51 til sylinderen 50. En slik konfigurasjon oppnår den nødvendige skrapeeffekt, mens den også minimerer romflateområdet som kommer i den nærmeste kontakt med den indre overflaten 51 til sylinderen 50, som resulterer i reduksjon av potensiell varmeskjæring.

Siden mange modifikasjoner, variasjoner og endringer i detaljer kan utføres på den beskrevne foretrukne utførelsen av oppfinnelsen, må det forstås at den foregående beskrivelse og det som er vist i de vedlagte tegninger må tolkes som illustrativt og ikke på en begrensende måte. Således at omfanget av oppfinnelsen skal defineres av de vedlagte krav.

Claims (20)

1. Ekstruderingsskrue (60) for forbedret homogenisering, innrettet til å bli anordnet i en ekstruderingssylinder (50) til en termoplastisk ekstruderingssammenstilling (10), nevnte skrue (60)omfatter: en langstrakt aksling (62), hvor den langstrakte akslingen er anordnet i ekstruderingssylinderen (50), minst én skruegjenge (64) som strekker seg fra den langstrakte akslingen (62), hvor skruegjengen (64) omfatter en fremre overflate (70), en bakre overflate (72) og en ytre kant (80), nevnte skruegjenge (64) er innrettet og anordnet slik at den ytre kanten til skruegjengen er anordnet i et hovedsakelig nært atskilt forhold til en indre overflate (51) til ekstruderingssylinderen (50) og en ekstruderingsblanding som rommes i ekstruderingssylinderen blir beveget til en ende av ekstruderingssylinderen i det minste delvis som et resultat av skruegjengen, og at skruegjengen (64) omfatter minst en sirkulasjonskanal (90) som strekker seg fra den fremre overflaten til den tilhørende bakre overflaten, hvor sirkuiasjonskanalen (90) er innrettet til å muliggjøre at en mengde av ekstruderingsblandingen som er ordnet ved den fremre overflaten til skruegjengen og i et atskilt forhold fra den indre overflaten til ekstruderingssylinderen passerer derigjennom mot den bakre overflaten til skruegjengen og derved tvinge en mengde av ekstruderingsblandingen ordnet ved den bakre overflaten til nevnte skruegjenge og i et atskilt forhold fra den indre overflaten til ekstruderingssylinderen til å bevege seg oppover mot den indre overflaten til ekstruderingssylinderen, og at et innløpsområde til sirkuiasjonskanalen (90) som er større enn et utløpsområde til nevnte sirkulasjonskanal (90) er innrettet til å maksimere en strømningshastighet og oppsvelling av ekstruderingsblandingen fra sirkuiasjonskanalen.

2. Ekstruderingsskrue i samsvar med krav 1, karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) er anordnet en hovedsakelig atskilt avstand fra den ytre kanten (80) til skruegjengen (64).

3. Ekstruderingsskrue i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) omfatter minst én innover, avsmalnet kant (101,103) som strekker seg fra den fremre overflaten (70) av skruegjengen mot den bakre overflaten til nevnte skruegjenge, og som er innrettet til å maksimere mengden av ekstruderingsblandingen som innføres i sirkuiasjonskanalen (90), og til å maksimere en strømningshastighet og oppsvelning av ekstruderingsblandingen fra sirkuiasjonskanalen.

4. Ekstruderingsskrue i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) omfatter minst én hovedsakelig flat kant (100,102) innrettet til å maksimere glidning av nevnte ekstruderingsblanding gjennom sirkuiasjonskanalen (90) og å frembringe en strømningsvortex ved den bakre overflaten til skruegjengen, for derved å maksimere en homogenisering av ekstruderingsblandingen.

5. Ekstruderingsskrue i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) omfatter et asymmetrisk innløpsområde innrettet til å oppdele et strømningsmønster til ekstruderingsblandingen gjennom sirkuiasjonskanalen og derved maksimere en tilhørende homogenisering.

6. Ekstruderingsskrue i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedå omfatte et antall sirkulasjonskanaler (90,90<*>) anordnet langs en lengde av den langstrakte akslingen (62) i et hovedsakelig forskjøvet forhold fra hverandre.

7. Ekstruderingsskrue i samsvar med et de foregående krav,karakterisert vedat den ytre kanten (80) er skråskjært med en bakre del derav vinklet vekk fra den indre overflaten (51) til ekstruderingssylinderen (50) og er innrettet til å lette rotasjonsbevegelse av skruegjengen (64) relativt til ekstruderingssylinderen (50) uten å vesentlig generere skjærvarme og lekkasje mellom den ytre kanten (80) til skruegjengen og ekstruderingssylinderen (50).

8. Termoplastisk skumekstruderingssammenstilling (10) omfattende: a) et smelteområde (20) innrettet til å motta og smelte et antall materialetabletter, b) en middeltilsetningsanordning (26) innrettet til å tilføre et skummiddel til materialtablettene, c) en blandeanordning (27) innrettet til å hovedsakelig blande de smeltede materialtablettene og skummiddelet, d) et varmeuttrekksområde (40) innrettet til å trekke ut overskuddsvarme fra blandingen av smeltede materialtabletter og skummiddel slik at blandingen av smeltet materialtabletter og skumagent er ved en ekstruderbar temperatur, hvor nevnte varmeuttrekksområdet omfatter: en langstrakt sylinder (50), hvor sylinderen omfatter minst et innløp (30,31) og minst et utløp (44) definert deri, hvor innløpet er innrettet til å motta blandingen av smeltede tabletter og skumagent derigjennom for passasje inn i sylinderen, en varmeuttrekksstruktur (52) samvirkende anordnet i sylinderen (50) og innrettet til å trekke varme fra sylinderen, en ekstruderingsskrue (60) i samsvar med et av de foregående krav, hvor ekstrudeirngsskruen er innrettet og anordnet i sylinderen (50) slik at blandingen av smeltede tabletter og skumagent blir presset mot utløpet (44) til sylinderen (50), og nevnte sirkulasjonskanal (90) som er innrettet til å motta mengder av blandingen av smeltede tabletter og skumagent derigjennom for å sirkulere blandingen av smeltede tabletter og skummiddel mot sylinderen (50) for mer effektiv og fullstendig kjøling derav, og e) en dyse (44) innrettet til å motta blandingen av smeltede tabletter og skummiddel ved den ekstruderbare temperaturen derigjennom.

9. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 8,karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) er vesentlig kort i lengde og er innrettet til å minimere en sammentrykningstid til blandingen av smeltede tabletter og skummiddel, og å maksimere en oppsvelling derav ved utløp fra sirkuiasjonskanalen.

10. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 8,karakterisert vedat varmeuttrekksstrukturen (52) er anordnet hovedsakelig om et ytre av sylinderen (50) og er innrettet til å trekke en vesentlig mengde varme fra blandingen av smeltede tabletter og skummiddel ordnet i nærheten av det ytre området til sylinderen.

11. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 10,karakterisert vedat sirkuiasjonskanalen (90) er innrettet til å bevege mengdene av nevnte blanding av smeltede tabletter og skummiddel ordnet i nærheten av et grunnområde til skruegjengen mot nevnte ytre område av sylinderen (50) for effektiv kjøling derav ved varmeuttrekksstrukturen (52).

12. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 11,karakterisert vedat varmeuttrekksstrukturen (52) omfatter en kjølestruktur anordnet om den ytre delen av sylinderen (50).

13. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med et av kravene 8-12,karakterisert vedå omfatte et antall skruegjenger anordnet med atskilt avstand fra hverandre.

14. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 8,karakterisert vedat skruegjengen (64) er innrettet og anordnet for å strekke seg langs en lengde av den langstrakte akslingen (62).

15. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 8,karakterisert vedat skruegjengen (64) er anordnet slik at den definerer minst én strømningsbane langs en lengde av den langstrakte akslingen (62).

16. Skumekstruderingssammenstilling i samsvar med krav 8,karakterisert vedat skruegjengen (64) er innrettet til å rotere relativ til sylinderen (50) uten vesentlig lekkasje av blandingen av smeltede tabletter og skumagent mellom skruegjengen og sylinderen.

17. Fremgangsmåte for å kjøle en skumekstruderingsblanding til en ekstruderbar temperatur ettersom skumekstruderingsblandingen passerer gjennom en langstrakt sylinder (50), omfattende trinnene: å trekke varme fra en ytre overflate av sylinderen (50), å rotere en langstrakt ekstruderingsskrue (60) i sylinderen (50) for å presse ekstruderingsblandingen mot et utløp til sylinderen, og å føre minst noe av ekstruderingsblandingen gjennom en sirkulasjonskanal (90) frembrakt i minst én skruegjenge (64) til ekstruderingsskruen (60) og som har et innløpsområde større enn et utløpsområde, for å sirkulere minst noen mengder av ekstruderingsblandingen som er ordnet i en atskilt avstand fra den ytre overflaten til sylinderen mot den ytre overflaten til sylinderen, for derved å oppnå en hovedsakelig jevn kjøling av ekstruderingsblandingen.

18. Fremgangsmåte i samsvar med krav 17,karakterisert vedå videre omfatte trinnene: å føre minst noe av ekstruderingsblandingen gjennom en sirkulasjonskanal (90) frembrakt i minst én skruegjenge (64) til ekstruderingsskruen (60) og har minst én innover, avsmalnet kant som strekker seg fra en fremre overflate til skruegjengen mot en bakre overflate til skruegjengen, for å sirkulere minst noen mengder av ekstruderingsblandingen som er ordnet ved en atskilt avstand fra den ytre overflaten til sylinderen mot den ytre overflaten til sylinderen og for å maksimere mengde og strømningshastighet til ekstruderingsblandingen som kommer inn i sirkuiasjonskanalen, for derved å oppnå en hovedsakelig jevn kjøling av ekstruderingsblandingen.

19. Fremgangsmåte i samsvar med krav 17 eller 18, karakterisert vedå videre omfatte trinnene: å føre minst noe av ekstruderingsblandingen gjennom en sirkulasjonskanal (90) definert i minst én skruegjenge (64) til ekstruderingsskruen (60) og som omfatter et asymmetrisk innløpsområde, for å sirkulere minst noen mengder av ekstruderingsblandingen som er ordnet ved en atskilt avstand fra den ytre overflaten til sylinderen (50) mot den ytre overflaten til sylinderen og for å oppdele et strømningsmønster til ekstruderingsblandingen gjennom sirkuiasjonskanalen, for derved å oppnå en hovedsakelig jevn kjøling av ekstruderingsblandingen.

20. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 17 til 19,karakterisert vedå videre omfatte trinnene: å rotere den langstrakt ekstruderingsskruen (60) omfattende en ytre kant som er skråskjært med en bakre del derav vinklet vekk fra en indre overflate til sylinderen, i sylinderen, for å presse ekstruderingsblandingen mot et utløp til sylinderen uten vesentlig generering av skjærvarme, og å sirkulere minst noen mengder av ekstruderingsblandingen som er ordnet ved en atskilt avstand fra den ytre overflaten til sylinderen mot den ytre overflaten til sylinderen for å oppnå en hovedsakelig jevn kjøling av ekstruderingsblandingen.