NO321843B1

NO321843B1 - Fremgangsmate for viskositetsredusering i en smelte av smeltet stopbart polymerisk material

Info

Publication number: NO321843B1
Application number: NO20016026A
Authority: NO
Inventors: Jean-Pierre Ibar
Original assignee: Jean-Pierre Ibar
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2006-07-10
Also published as: IL146007A0; CZ296826B6; PT1185405E; CA2374874A1; DE60028031T2; CN1197693C; UA73128C2; HUP0203026A2; DK1185405T3; AU5733700A; ES2264667T3; EP1185405A4; EP1185405A1; CN1651207A; TR200103596T2; EP1185405B1; CN1399587A; BR0011077A; KR100509736B1; NO20053728L

Description

Oppfinnelsens område og bakgrunn

Den foreliggende oppfinnelse vedrører i alminnelighet støping med polymerer og i særdeleshet en ny og effektiv anordning for styring av viskositeten til forskjellige polymermaterialer med skjærfortynning og/eller løsrivelse, likeledes spesielle forholdsregler for å styre viskositet til polymermaterialer som kan krystalliseres ved avkjøling ved en temperatur som hindrer at løsrivelse finner sted ved optimale forhold. Dette er tilfellet for semi-krystallinske polymerer, så som for eksempel Nylon 66.

Det er velkjent for polymeriske støpematerialer at bearbeidingsparameterne (for eksempel temperatur, trykk, strømningsrater, strømningslengde etc.) er en direkte følge av viskositeten til smeiten, hvilken viskositet styres av sammenfiltringstilstanden til makromolekylene. Harpiks-"smelteindeksen" betegner vanligvis flyteevnen til smeiten og kan brukes for å spesifisere en viss harpikskvalitet egnet for en gitt støpeanvendelse. Smelteindeksen er en funksjon av molekylvekten til makromolekylkjedene og deres sammenfiltringsgrad. En høy smelteindeks svarer til en sterkt strømmende harpiks. Den mekaniske ytelsen til et støpt produkt er en også en sterk funksjon av dets egenskaper mht. molekylvekt, desto lengre makromolekylkjeder desto sterkere og stivere slutt-gjenstand. Uheldigvis resulterer den nødvendige store fastheten til plast under deres bruk ofte mangel på flyten under støpeprosedyren, med store driftsstøpekostnader og støpefeil (sveiselinjer, synkemerker etc.) som et resultat. En alminnelig brukt praksis som er utformet for å utligne for denne styremangelen i smetteflyteevne, innbefatter minskning av molekylvekten til makromolekyler som støpes. Selv om dette minsker viskositeten, slik at strømningslengden forbedres betydelig, resulterer det ofte i en redusering av de mekaniske egenskaper, i særdeleshet fasthet og stivhet. Enn videre kan denne praksis ikke brukes i de tilfeller der det støpte sluttproduktet skal være svært lite og/eller tynt, så som i anvendelse med tynnvegget injeksjonsstøping.

Harpiksleverandører har lykkes i å forsyne plastindustrien med innretninger for senking av viskositeten, for å underlette bearbeidingen eller øke smelteelastisiteten med blan-dingskvaliteter av forskjellige molekylvekter. Problemet med den løsningen er at den mekaniske ytelsen til polymerene med lavere molekylvekt også reduseres kraftig, et kompromiss for bedre bearbeiding som bearbeidere må bære.

Industrien ville ønske velkommen en prosess som muliggjør viskositetsminskingen til plastsmelter uten behovet for å endre molekylvekten til harpiksene, med den økede fordelen av en redusering i antallet kvaliteter en harpikstilvirker må tilby. Skjærfortynning av plastmaterialer er velkjent og brukes praktisk for å senke viskositeten til smelter under fyllingstrinnet av injeksjonsstøping med økning av hastigheten til injeksjonsstemplet. Dette er spesielt effektivt i tilfellet av tynnvegget injeksjonsstøping der betydelige krefter kreves for å fylle formen når viskositeten til smeiten fortsetter å være kvasi-newtonsk.

Det er også velkjent at skjærfortynning kan oppnås ved en gitt temperatur, enten ved å øke skjærraten eller oscilleringsfrekvensen til smeiten ved konstant oscilleringsamplitu-de. Det er i særdeleshet velkjent at viskositeten til en plastsmelte kan reduseres med skjærfortynning foranlediget av vibrering. Se US patent 4,793,954 (Lee); J.P. Ibar, "Melt Viscosity Reduction of Plastics by Vibration during Filling in Injection Mold-ing", ANTEC 1997, Toronto, SPE særtrykk (1997); og J.P. Ibar, "Smart Processing of Plastics Through Vibration Controlled Shear Thinning and Orientation", 1997 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Reprint MD-Vol. 79, s. 223-348,1997.

Skjærfortynning påkaller ikke den samme mekanisme av viskositetsredusering enn det som kreves for å frembringe langtids viskositetsredusering med løsrivelse. Se for eksempel US patent 5,885,495 (Ibar). Skjærfortynning er resultat av det elastiske samvir-ket til nettverket av gjensidige påvirkninger mellom deler i makromolekylene betegnet konformere. Viskositetsreduseringen er momentan og gjør seg kun gjeldende under vibrering, dvs. den opphører dersom vibreringen opphører. Skjærfortynning kan imid-lertid være nyttig og kan optimaliseres eller begunstiges i en plast i henhold til den foreliggende oppfinnelse, på måter som ikke er kjent eller åpenbare for person med ordinær kunnskap innen dette området.

Viskositetsredusering foranlediget av vibreringsskjærfortynning er kjent. Et eksempel beskrives i J.P. Ibar, "Smart Processing of Plastics Through Vibration Controlled Shear Thinning and Orientation", 1997 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition.

US patent 5,885,495 anviser at det finnes tre kategorier kjente prosesser som bruker vibrering for å endre støpeprosessen og/eller egenskapene til støpte materialer: 1. Innretninger for mekanisk risting/oscillering eller ultrasonisk vibrering for å homogenisere og øke densiteten til de støpte materialer, enten i den flytende tilstand eller i den størknede tilstand, enten ved et makroskopisk eller mikroskopisk nivå, se US patent 4,288,398 (Lemelson), US patent 3,298,065 (Pendleton), og US patent 4,925,161 (Allen m.fl.). Disse patentene vedrører ikke direkte bruk av vibrering for å senke viskositeten til en smelte for å øke dens bearbeidingsevne under omdannel-se, de er heller ikke rettet mot bruken av pakkende vibrering for å øke smelteelastisiteten. 2. Prosesser basert på faktumet at materialreologi er en funksjon av vibreringsfrekvens og -amplitude i tillegg til temperatur og trykk. Se US patent 4,469,649, EP patent 273 830, US patent 5,306,129, US patent 4,919,870, CA patent 1,313,840 og EP patent 274 317, alle tilhørende Ibar. Anvisningene i disse patentene forandrer imidler-tid ikke viskositeten til smeltene på en måte som opprettholder viskositetsreduseringen, de optimaliserer heller ikke skjærfortynningsvirkninger med innføringen av ribber på overflaten for å frembringe oscillerende utvidelsesstrømning. 3. Prosesser ved bruk av vibrering for utvikling av varme lokalt med innvendig frik-sjon eller minsking av overflatespenninger ved vegg-grenseflaten mellom smeiten og trommelen eller dysen for å øke gjermomstrømninger. Se for eksempel Casulli m.fl. "The Oscillating Die: A Useful Concept in Polymer Extrusion", Polym. Eng. Sei., 30 (23), 1551 (1990) og Wong m.fl. "Flow of Thermoplastics in an Annular Die under Parallel Oscillations", Polym. Eng. Sei. 30 (24), 1574 (1990). Disse pro-sessene forsøker ikke å endre viskositet i smeiten som sådan, på en måte som ville være den samme som en redusering av molekylvektgjennomsnittet til makromolekylene.

Polymer støpeindustrién ville sterkt ønske velkommen en anordning som minsker viskositeten til makromolekyler uten endring av deres mekaniske ytelse. En slik anordning inngår i prosessen som beskrives i US patent 5,885,495 (Ibar), der makromolekylene trekkes fra hverandre for å frembringe løsrivelsesvirkningen som er ansvarlig for visko-sitetssenkningen.

For å bruke frekvenser for den oscillerende utvidelsesstrømningen som fortsetter å være økonomisk anvendbare for å praktiseres industrielt, er det i alminnelighet nødvendig å senke temperaturen til smeiten til en temperatursone godt innenfor det gummiaktige strømningsområdet til polymeren.

For amorfe polymerer er den lavest mulige temperaturgrense som muliggjør at strøm-ning finner sted glassomvandlingstemperaturen til polymeren, Tg. Under den temperatur er polymeren ikke lengere en smelte og blir et fastglass som ikke strømmer. For slike polymerer er det i alminnelighet mulig å finne en behandlingstemperatur for løsri-velse godt over Tg, ved hvilken polymeren fortsatt kan strømme og behandles mekanisk med konstant temperatur i henhold til US patent 5,885,495.

Semi-krystallinske polymerer, så som Nylon 66, er amorfe smelter over deres krystalli-seringstemperatur, Tc, og faststoffer som oppviser en krystallografisk struktur under Tc. Glassomvandlingstemperaturen til den nærværende amorfe restfasen, som består samtidig med den krystallinske fasen, befinner seg i alminnelighet mye under Tc, og følgelig i faststoftfilstanden til polymeren. For slike semi-krystallinske polymerer er bearbeidel-sesåpningen for løsrivelse begrenset, ettersom den kun kan befinne seg over Tc.

For visse semi-krystallinske polymerer, så som "ENGAGE 8180", et varemerke for en metallorganisk polyetylenpolymer solgt av "Dupont-Dow Elastomerer LLP", er løsri-velsesmengden så stor, og den resulterende smelteelastisiteten så følsom for virkningen av en skjæroscillering, at håndterlige lave mekaniske frekvenser (under 50 Hz) er i stand til å føre smeiten til det optimerte elastiske området som er gunstig for utstrakt skjærfortynning som kan frembringe løsrivelse [2], selv ved temperaturer godt over krystalliseringstemperaturen. Krystalliseringstemperaturen Tc for "ENGAGE 8180" er for eksempel 60 °C og det mest gunstige temperaturområdet som optimerer skjærfortynning som kan frembringe løsrivelse, er mellom 110 °C og 160 °C. Som en konsekvens er det ingen innblanding eller begrensning av krystalliseirngsfenomenet ved oppnåelse av høyt elastisk tilstand for en strømbar, ekstruderbar "ENGAGE 8180". Dette er ikke tilfellet for andre semi-krystallinske polymerer, så som Nylon 66, for hvilke ønskede høye elastiske tilstander ikke kan oppnås, under virkningen av kombinert skjæroscillering (med håndterlig frekvens) og temperatur, ved temperatur over krystalliseringstemperaturen Tc til polymeren. For slike semi-krystallinske polymerer kan temperaturen ikke senkes nok før krystalliseringstemperaturen nås, hvilken temperatur virker inn på løsrivelses-prosessen.

US patent 2,969,960 (Gurley, Jr.) omtaler en anordning for sammenblanding av væsker, særlig for blanding av komponenter til en polyuretanplast. Den avdekkede anordningen har et blandingskammer forsynt med en innretning for injisering av komponenter med en polyuretanplast i disse, og en omrøringsinnretning som har en aksel og et rørerele-ment omfattende et hovedsakelig stumpkonisk utformet parti med flere tannlignende fremspring, idet blandingskammeret er hovedsakelig konsentrisk med det stumpkoniske partiet av føreren og kun svakt større i tverrsnittsdimensjoner, slik at kapasiteten til blandingskammeret er forholdsvis liten. Redegjørelsen omtaler at for å gjøre anordningen selvrensende, har røreren utformingen av to avkortede kjegler med bunner som ligger an mot hverandre. Det stumpkonisk utformede partiet som slutter ved akselen, er fortrinnsvis tildannet med skråribber som virker som pumpingsfinner, og disse er til-bøyelige til å bevege væske i kammeret mot tømmingsenden. Det andre stumpkonisk utformede partiet, dvs. det ene som ligger an mot det stumpkoniske partiet med finnene, har de tannlignende fremspringene som forsterker dets røringsevne.

US patent 4,908,101 (Frisk m. fl.)avdekker en fremgangsmåte og en anordning for blanding av kjemikalier i en fibermasse. Massen passerer i et rom mellom et fast hus og en roterende innretning gjennom tre behandlingsseksjoner. I den første behandlingsseksjonen er det anordnet en transportskrue for transport av massen og for å gi den til et trykk opp til den etterfølgende behandlingsseksjon. I denne behandlingsseksjonen er både huset og den roterende innretningen utstyrt med føringselementer som forårsaker skjæring mellom fiberlagene til massen ved veksling av hastighetsgradienter i massen og dens oscillerende bevegelse. I den neste behandlingsseksjonen bibringes en retarderende hastighet i en første del av seksjonen og deretter en akselererende bevegelse i en andre del og skjæring mellom fiberlagene. Dette gjennomføres med en konfigurasjon av både det faste huset og den roterende innretningen i formen av dobbeltkonuser med deres bunner som ligger an mot hverandre.

US patent 5,885,495 (Ibar) beskriver en fremgangsmåte for styring av hastigheten til en smeltepolymer før en støpingsprosedyre. Fremgangsmåten innebærer heving av temperaturen til en plastharpiks inntil den smelter, og deretter utsettes plastsmelten ved konstant temperatur for virkningen av en sterk mekanisk vibrasjon ved konstant amplitude og frekvens. Dette bevirker at smeiten blir svært elastisk og for svekket. Vibrasjonspa-rameterne justeres for opprettholdelse av høy elastisk tilstand, inntil tilstanden av sam-menflltring mellom makromolekylene er endret til et ønsket nivå. Smeiten overføres til en støpingsstasjon, der den gjennomgår en støpingsprosedyre.

Den foreliggende oppfinnelse utgjør en ny anordning som gjør bruk av løsrivelsespro-sessen anvist i US patent 5,885,495 for bruk på en industriell skala, og som også fastsetter tilleggsforanstaltninger som innebærer temperaturstyring og skjærfortynnende tek-nikker som er nye og ikke åpenbare overfor den kjente teknikk.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse overvinner problemer med den kjente teknikk og mangler ved en anordning som frembringer et nytt produkt, idet utvidende skjærvibrering utøves på en smeltet plast, mens den ekstruderes kontinuerlig for å passere gjennom behandlingsstasjoner med bestemt temperatur, vibrerende frekvens og amplitude i løpet av en viss tid og under spesifikke vibreringstilstander for hver stasjon, for å oppnå en styrt grad av skjærfortynning (elastisk tilstand) mottagelig for å resultere i en progressiv minskning av løsrivelsen mellom makromolekylene, for betydelig og styrbart å minske viskositeten til den ekstruderte smeiten på en måte som kan være gunstig for fremtidige støpeprosedyrer som krever en lavere smelteviskositet.

En anordning beskrives for på en kontinuerlig måte å minske viskositeten til smeltede polymerer, så som metallorganisk polyetylen eller polykarbonat, før eller i løpet av en smelteprosedyre, så som injeksjonsstøping, ekstrudering, termoforming, blåsestøping eller kompoundering. Når en betydelig viskositetsredusering er ønsket, utsettes plastsmelten for virkningen av en spesifikk mekanisk utvidende skjærvibrering, med minimalt eller uten noe utvendig trykk, innenfor et spesifikt amplitude- og frekvensom-råde av smelteoscillering for å besørge at smeiten blir høyt elastisk, og samtidig utmat-tes ved urvidelsesstrømningstilstander i en viss tid, slik at dette høyt elastiske stadium som svarer til en høy grad av skjærfortynning, opprettholdes inntil makromolekylet delvis eller fullstendig er løsrevet på en styrbar måte, ved hvilket stadium smeiten er klar for en støpeprosedyre, så som en enkel bråkjølingsprosedyre eller en ekstrudeirngspro-sess, etterfulgt av bråkjøling for å frembringe pelleter eller kompounder med den bedre blanding eller en lavere viskositet når de gjensmeltes, eller en injiseringsstøping eller lignende støpingsprosedyre der smelteviskositeten i stor grad er blitt redusert slik at en bedre bearbeidelighet muliggjøres for den injiserte delen, for eksempel for å muliggjøre bruken av en lavere injiseringstemperatur, et lavere injiseringstrykk eller begge deler, eller selv ved ventillegeme eller ekstruder der en overflate til stangen, stammen, rotoren eller skruen til disse enhetene kan utstyres med ribbeinmetninger ifølge den foreliggende oppfinnelse, og bevege seg i henhold til den foreliggende oppfinnelse for å oppnå virkningen mht. skjærfortynning og viskositetsredusering.

Et formål med denne oppfinnelse er følgelig å fremskaffe en støpeanordning som kan redusere smelteviskositeten til en gitt styrbar grad med skjærfortynning/løsrivelse av makromolekylene mens harpiksen befinner seg i smeiten.

Et annet formål med denne oppfinnelse er å fremskaffe en støpeanordning som kontinuerlig kan frembringe harpikser med redusert viskositet, og som enten kan lagres eller fylles i sekker som pelleter som frembringer spesielt lav smelteviskositet, eller pumpes til andre støpesteder for umiddelbar bruk.

Disse og andre formål oppnås gjennom tilsynekomsten av en ny anordning. Den nye anordningen innbefatter bl.a. i det minste en stasjon som avgrenser et hulrom, behandlingshulrom, idet et smeltet støpbart materiale kan ledes inn i og/eller strømme gjennom det og behandles for å frembringe i det minste delvis løsrevne smelter eller selv smelter som kun utsettes for skjærfortynning, for eksempel i henhold til prosessen omtalt i US patent 5,885,495.

Behandlingsstasjonen i anordningen innbefatter innretninger for å utøve et skjærdrag ved en gitt belastningsrate i det smeltede støpbare materialet, mens det strømmer gjennom fra innløpet til utløpet i behandlingsstasjonen.

Behandlingsstasjonen innbefatter ribbeinnretninger for å utøve en veksling av skjærbelastningsraten i det smeltede støpbare materialet mens det strømmer gjennom fra innlø-pet til utløpet i behandlingsstasjonen, slik at den frembringer utvidelsesakselerering/ retardering i strømmen.

Anordningen innbefatter innretninger for å bevege smeiten, for eksempel for kontinuerlig å skyve og/eller trekke og/eller pumpe smeiten lokalisert i stasjonsbehandlingshulrommet fra innløpsrøret mot dens utløpsrør.

Innretninger er også innbefattet i denne anordningen for å forandre spalten som det smeltede, støpbare materialet kan ledes og/eller strømme gjennom.

Også innbefattet i denne anordningen er innretninger for kontinuerlig å avlufte behandlingshulrommet for å hindre Utdannelsen av bobler eller hulromdannelse i løpet av behandlingen.

Anordningen innbefatter også forskjellige kjente overvåknings- og styreinnretninger for temperatur, trykk, leiemoment utøvet på det smeltede støpbare materialet rommet inne i behandHngshulroirimet/hulrommene.

Andre formål, aspekter og fordeler med den foreliggende oppfinnelsen vil bli åpenbare for fagfolk innen området ved å lese redegjørelsen og de vedføyde kravene som følger.

De forskjellige innslagene som kjennetegner oppfinnelsen pekes med tydelighet ut i kravene som er vedføyd, og som utgjør en del av denne omtalen. For en bedre forståelse av oppfinnelsen, dens driftsfordeler og særlige formål oppnådd med dens bruk, hen-vises til de vedføyde tegninger og beskrivende innhold, i hvilke foretrukne utførelser av oppfinnelsen illustreres.

Kort omtale av tegningene

Fig. IA, IB, 1C, ID, 1E og 1F er skjematiske illustrasjoner av utførelser av en anordning for skjærfortynning og/eller løsrivelse utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en enkelt mater og et enkelt behandlingshulrom, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning frembringes med rotering ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller med ren oscillering av en innkommende smelte som strømmer utover over ribber anbrakt på i det minste en overflate. Fig. 2A er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av en løsrivelsesanordning utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en enkelt mater, og et enkelt behandlingshulrom, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømmen frembringes ved å mate et smeltet støpbart materiale gjennom en spalte sammensatt av i det minste en roterende og/eller oscillerende overflate som på dens kontur oppviser et profil over hvilket det smeltede materialet strømmer og/eller kan trekkes og/eller skyves gjennom og/eller pumpes gjennom.

Fig. 2B er et tverrsnitt som av fig. 2A er tatt over aksen i fig. 2A.

Fig. 3 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av en skjærfortynnende og/eller løsri-vende anordning utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en eneste mater og flere enn et behandlingshulrom, adskilt med en pumpeseksjon, idet skjærvibrering under utvidelsesstrømning i behandlingshulromseksjon frembringes ved å mate et smeltet støpbart materiale gjennom en spalte sammensatt av i det minste en roterende og/eller oscillerende overflate som på dens kontur oppviser en profil over hvilken det smeltede materialet strømmer og/eller kan trekkes og/eller skyves gjennom og/eller pumpes gjennom. Fig. 3 illustrerer også bruken av oppfinnelsen i en ekstruder. Fig. 4 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning bevirkes i spalten til konsentrisk koniske overflater ved relativ bevegelse med hensyn til hverandre, idet i det minste en av disse oppfinnelser en oppstilling av ribber og ujevnheter, og som roterer ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller på en ren oscilleirngsmåte. Fig. 5 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av en utførelse av løsrivelsesanord-ningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet materen er en ekstruder og/eller et plungerstempel, løsrivelsesbehandlingen skjer i en serie stasjoner koblet gjennom gir eller skruepumper og akkumulatoren til den siste stasjonen er koblet til en pelletiseringslinje og/eller materen til en ekstruder eller et injiseringsstøpeutstyr eller et mjiseringsstøpehulrom. Fig. 8 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibrering under utvidelsesstrømning dannes i en spalte mellom sylindriske eller koniske valser i nær berøring med hverandre, og som blander en valsende og/eller vibrerende vegg, og en kjemeoverflate ved midten, idet i det minste en overflate roterer ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller på en ren oscilleirngsmåte. Fig. 9 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibrering under utvidelsesstrømning dannes med den relative bevegelsen i det smeltede støpbare materialet til en kjede undervannsformede vogner som sirkulerer ved konstant hastighet eller ved en modulert hastighet i en torusring i forbindelse med et innløpsrør og et ut-løpsrør. Fig. 10 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet materen er en ekstruder og/eller et plungerstempel, løsrivelsesbehandlingen skjer i en serie på hverandre plasserte og sammen-koblede ringstasjoner avgrenset av en rørformet bane, gjennom hvilke kjedene av undervannsformede vogner sirkulerer ved styrt hastighet, og akkumulatoren til den siste ringstasjon er koblet til en pelletiseirngslinje og/eller matingen til en ekstruder eller et injiseringsstøpeutstyr. Fig. 11 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av kraftoverføringen til skjærfortynnings/løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærstrømmen oppnådd med ren rotering og den styrte utvidelsesutmattingen til det smeltede støpbare materialet i behandlingshulrommet dannet med oscilleringen påføres uavhengig på begge akser til en differensial som kombinerer både rotering og oscillering (også betegnet en episykloidisk drift). Fig. 12A er et skjematisk enderiss av en utførelse av skjærvibreringsoverføringen til løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen ul det smeltede støpbare materialet i behandlingshulrommet dannes med oscilleringen av den indre kjernen til en konsentrisk konisk enhet festet til en akse av en episykloidisk differensial, idet den roterende oscilleringen dannes gjennom en kam og et stempel.

Fig. 12B er et sideriss av fig. 12A.

Fig. 13 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsri-velsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning i det smeltede støpbare materialet dannes med den relative bevegelsen til to konsentrisk koniske overflater ved konstant hastighet eller ved en modulert hastighet, eller ved en kombinert konstant og modulert hastighet, mens det smeltede støpbare materialet skyves og/eller trekkes og/eller pumpes fra innløpsrøret til utløpsrøret i behandlingshulrommet. Fig. 14A er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet en eller flere matere mater smeltet støpbart materiale til en serie rørformede hulrom som innbyrdes griper inn i hverandre eller ikke, og som selv er koblet direkte eller gjennom pumpeseksjoner til andre serier rørformede hulrom osv. inntil den siste serien behandlingsstasjoner som er koblet til en oppsamler og en pelletiseirngslinje og/eller matingen til en ekstruder eller et injiserings-støpeutstyr.

Fig. 14B er et riss som ligner fig. 14A, men som viser en annerledes rissmåte.

Fig. 15A, 15B og 15C er skjematiske illustrasjoner av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet ribbeinnretningene er ribber/ujevnheter som på i det minste en av overflatene i be-røring med det smeltede støpbare materialet har en spesiell form for å danne et gitt profil av tøyningsrate og tøyningsrateveksling under utvidelse, og er innrettet på en spesiell måte med hensyn til overflateroteringsaksen for å danne en viss mengde dragstrømning. Fig. 15A til 15C avgrenser noen av formparameterne og helningsvinkelen. Konturene til ribbene beregnet for å eliminere enhver mulighet av turbulens eller annen ulineær feil i strømmen som bør holdes laminær. Høyden til ribben, e, bredden til ribbene, w, radien RI, R2 og R3 som avgrenser kuratoren for å akselerere (RI) eller retardere (R3) strømmen, kan være forskjellig langs tverrsnitt aa og bb (tverrsnittet bb vises ikke her). Tøyningsratevektoren dekomponeres i to komponenter som avgrenser to retninger drag-strømning. Formen til ribbene langs hver akse aa eller bb bestemmes av tøyningsrate-profilen (akselerering etterfulgt av retardering) ønsket i disse retninger. Begge profiler kan brukes for å avgrense tilstander av skjærvibrering og/eller utvidelsesutmattelse som kan forenes for å optimalisere smelteelastisiteten (skjærfortynning) som resulterer i løs-rivelsesvirkninger. Fig. 16 er et diagram som trekker opp spesifikt volum (cm<3>/g) av Zytel 101, en Nylon 66 fra "Dupont de Nemours Company (Geneve, Sveits), mot temperatur (°C), ved to ulike avkjølingsrater, en som svarer til en langsom avkjølingsrate, den andre svarer til en bråkjølingsprosedyre typisk for avkjølingshastigheten oppnådd ved for eksempel injiseringsstøping. Disse kurvene svarer til en 2 mm tykk plate Nylon 66 avkjølt fra 300 °C til romtemperatur. Fig. 17 er et diagram som trekker opp den relative elastisiteten ved skjærmodul, G7G<*>, samtidig som det avkjøles ved 10 °C/min for en Nylon 66. G' er elastisitetsmodulen og G<*> den komplekse modulen for en frekvens på 10 rad/s. Fig. 18 er et tverrsnitt av en utførelse av oppfinnelsen som har to konsentriske behand-lingskammere. Fig. 19 er et delside oppriss av en rotor, en stang eller en stamme med bikakeribbeinnretninger i henhold til oppfinnelsen. Fig. 20 er et riss som ligner fig. 19 av en utførelse av oppfinnelsen med skinneinnret-ninger brukt som ribbeinnretningene i oppfinnelsen.

Fig. 21 er et forstørret perspektivriss av skinneinnretningene.

Fig. 22 er et aksialt tverrsnitt, delvis i oppriss, av et ventillegeme til hvilket i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Omtale av de foretrukne utførelser

Den foreliggende oppfinnelse angår anordninger for å redusere viskositeten til støpbare materialer (for eksempel polymerer) gjennom løsrivelsesprosesser.

Anordningen omfattet av den foreliggende oppfinnelse innbefatter i det minste et spal-tehulrom, behandlingshulrom, der smeltet støpbart materiale strømmer gjennom under tilstander der skjærvibrering under uWidelsesstrørnning finner sted for å muliggjøre at løsrivelse finner sted. Anordningen begrenses ikke til noen spesiell hulromsutforming eller -konfigurasjon, forutsatt at laminær strømning uten turbulens eller kavitasjon gjør seg gjeldende. Hulrommet kan for eksempel ha en konstant spalte eller en variabel spalte. Hulrommet kan ha seksjoner med konstant spalte etterfulgt av seksjoner med variable spalter. Tverrsnittsdimensjonen til spalten ved ethvert gitt punkt av strøm-ningsbanen bestemmer tøyningen og tøyningsraten av deformering på det smeltede støpbare materialet ved dette punkt. Eksempler på beregning av tøyning og tøyningsra-te som en funksjon av spaltegeometri kan finnes i J.D. Ferry, "Viscoelastic Properties of Polymers", Appendix C, side 640, annen utgave, John Wiley & Sons, NY Library of Congress Catalog Card #: 76-93301.

For et ringrom (sirkulær spalte) bestemmes spaltetverrsnittet av radien og høyden til spalten. Trykkfall, skjærbelastning ved veggen og strømningsrate er en sterk funksjon av smelteviskositeten som varierer med tøyningsrate, temperatur og spalteprofil. Opp-summert er spalteprofilen kritisk ikke bare for å bestemme strømningsomfanget, dvs. gjennomstrømningen, men også for å iverksette en viss strømningstype. En spaltekon-vergens danner for eksempel en strømningsakselerering og dens utvidelse. Motsatt om-handles en spaltedivergens til en retardering og en strømningssammentrekning. En rek-ke merbegrensning og forstørrelse av spalten i banen til et strømmende smeltet støpbart materiale resulterer åpenbart i en periodisk veksling av strørnningsraten fra akselerering til retardering, og tøyningen fra utvidelse til sammentrekning. Dersom ribber er regelmessig anbrakt på i det minste en overflate i berøring med en smelte som strømmer i spalten dannet av to nabo-overflater, dannes under utvidelsesstrørrming en periodisk skjæroscillering som i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan innstilles for å frembringe en høyt elastisk tilstand (skjærfortynning), noe som er gunstig for å foranle-dige løsrivelsesvirkninger ved bruk av driftstilstander for tøyningsraten og tøyning angitt ved US patent 5,885,495. Ved å lese denne redegjørelsen vil fagfolk innen området vite hvilke typer spaltegeometri og -konfigurasjon som kan brukes når oppfinnelsen utøves. Løsrivelsesbehandlingshulrommet kan for eksempel være en ekstruderende trommel/skruedyse eller en ventillegemebøssing/stang modifisert for å innlemme ribbe-innslagene som kan lede smeiten til bearbeidingsåpningsområdet fordret av US patent 5,885,495 for å frembringe løsrivelse. Dette kan gjøres med gjenutforming av skruepro-filen og spalten mellom trommelen og skruen og ved å tilføye spesielt utformede ribber og/eller spor på både innsideoverflaten til trommelen og på skruen. Den modifiserte skruen roterer inne i den tett tilpassede trommelen, slik at det smeltede støpbare materialet skjæres over den profilerte spalten. Et behandlingshulrom med flere skruer kan bygges der skruebanen griper inn i hverandre. Når dette er tilfellet er virkningen av de innbyrdes inngripende skruer i tillegg til å frembringe en vibrerende strøm under utvidelse, og bevege det smeltede støpbare materialet fremover grunnet positiv fortrengning, på en måte som i noen grad ligner den til en tannhjulspumpe. Hulrom med en eneste skrue og hulrom med flere skruer som ikke griper innbyrdes i hverandre, mangler denne positive fortrengningen, men ribbene og sporene kan plasseres i avstand og posisjoneres med hensyn til roteringsbevegelsen, slik at en langsgående tøyningsrate tilføyes den bevirket av trykkstrømning. Ved å lese denne redegjørelsen vil fagfolk innen området vite hvilke typer ribber og spor som kan tilføyes en ekstruderingstrommel og skruedyser for å utøve oppfinnelsen og samtidig danne en pumpevirkning.

Bruk av oppfinnelsen i et ventillegeme drøftes senere i denne omtalen i forbindelse med fig. 22.

Den foretrukne utformingen av behandlingshulrommet til den foreliggende oppfinnelse vil i alminnelighet avhenge delvis av beskaffenheten til harpiksen som skal elastifiseres eller løsrives, den ønskede gjennomstrømningen og ressursene som er tilgjengelig for den som skal utøve oppfinnelsen. Dersom nok ressurser er tilgjengelig er for eksempel en anordning omfattende flere løsrivelsesstasjoner ønsket, idet hver individuelle stasjon innstilles for å optimere gjennomstrømning, ikke løsrivelseseffektivitet, men viskositetsredusering sammenstilles ved hver stasjon for å gi en avsluttende løsrivelsessmelte, frembrakt ved hurtig rate, med det korrekte avsluttende viskositetsreduseringsforholdet. En 5-stasjonsløsrivelsesanordning som for eksempel arbeider ved lav effektivitetsrate på 27,5 % pr. stasjon (Uut/uinn = 0,725), frembringer en smelte med avsluttende viskositetsredusering på 5, som er (0,725)"<5>. Gjennomstrømningen til en slik flerstasjonsløsrivel-sesanordning er mange ganger større enn gjennomstrømningen til en enkelt stasjon som arbeider for å frembringe det samme resultat med hensyn til viskositetsredusering. Driftskostnader pr. frembragt vektenhet reduseres også betydelig.

Innløpet gjennom hvilket det smeltede støpbare materialet ledes gjennom behandlingshulrommet, er forbundet med i det minste en mater for tilberedelse av et smeltet støp-bart materiale. Materen er plassert i avstand fra behandlingshulrommet og enhver annen mater som kan være tilstede. Materen innbefatter et middel for å drive ut det smeltede støpbare materialet gjennom dets utløp. Denne utdrivningsvirkningen kan gjen-nomføres med ethvert egnet middel kjent for fagfolk innen området. Visse eksempler på matere som innbefatter et slikt utdrivingsmiddel, innbefatter uten begrensning skruepumper som brukes ved ekstrudering og i injiseringsstøpende innretninger, dobbeltskru-er som brukes med blandinger, plungerstempler som brukes i totrinns støpeinnretninger, tannhjulepumper og lignende. Denne utdrivingsvirkningen kan innbefatte innretninger for å trykkpulsere smeiten for å forenkle strømmen, som omtalt i henvisninger [12,13,14-16,19,20], selv om en slik behandling ikke kreves med den foreliggende oppfinnelse.

Det er også innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse at anordningen innbefatter flere matere. Dersom flere matere benyttes, trenger det smeltede støpbare materialet tilberedt i hvert ikke være det samme. Hver mater kan for eksempel inneholde det samme materialet. De kan også inneholde det samme materialet, men ved forskjellig temperatur og/eller forskjellig molekylvektegenskaper og/eller forskjellig grad av løsri-velse. Spesielt kan et materiale i en mater være i en høyt løsrevet fraksjon som kommer fra en avvikende behandlingsstasjon (nedstrøms eller annet), mens et annet materiale derimot kan være mindre løsrevet. Dette endrer konsentrasjonen til løsrevne fraksjoner og muliggjør at spesielle bimodale blandinger av kvaliteter som har forskjellige stadier av løsrivelse utvikles. De separate materne kan altså inneholde materialer som er ubehandlet i en og resirkulert i en annen. Enn videre kan de individuelle materne inneholde fullstendig forskjellige materialer, eller materialer som er fylt eller ikke fylt med fibere, fyllstoffer (så som tre, mel eller ESD-pulver for å nevne noen få), forskjellig konsentra-sjon av polymerblandinger og/eller polymerer/flytende krystallpolymerer, pigmenter, anti-oksidanter, flammehemmende kompounder, og lignende og/eller enhver kombinasjon av disse. Den andre eller tredje matingen kan innføres i løsrivelsessystemet ved ethvert innløpsstadium til multistasj onene som sammenlenker forenden til bakenden for kontinuerlig å frembringe løsrevne smelter med gitte viskositetsegenskaper.

Anordningen kan også innbefatte i det minste en akkumulator for oppsamling av det behandlede smeltede støpbare materialet før det sendes enten til et pelletiseirngssystem eller til en pumpestasjon. I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse avgrenser akkumulatoren et hulrom som fortsetter å skjære den oppsamlede løsrevne smeiten og inneholder en serie neddykkede tromler som griper innbyrdes i hverandre med ribber på deres overflate for å bevare og holde stadiet av løsrivelse inntil smeiten pumpes ut av akkumulatoren med den kontrollerte aktiveringen av en skruepumpe eller en tannhjulspumpe. Et ikke-begrensende eksempel på slike løsrivelsesholdeinnretninger utgjøres av anordningen illustrert med fig. 8. I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse pumpes den løsrevne smeiten til en pelletiseringslinje som raskt stivner den løsrevne smeiten til pelleter som kan tørkes og pakkes i sekk, klar for transport. Enhver type pelletiseirngslinje kan brukes. Ved å lese denne redegjørelsen vil fagfolk innen området forstå hvilken type pelletiseirngslinje som kan tilføyes akkumulatoren for å stivne løsri-velsestilstanden oppnådd gjennom behandlingen for å utøve oppfinnelsen.

Behandlingsstasjon innbefatter innretninger for å utøve en skjærvibrering sammenkoblet med uWidelsesstrømning på det smeltede støpbare materialet oppbevart inne i behandlingshulrommet. Vibrering dannes enten gjennom direkte oscilleringsinnretninger eller indirekte gjennom rotering av i det minste en profilert overflate (dvs. med ribbeinnretninger) i berøring med det smeltede støpbare materialet. Med andre ord kan selv ren kontinuerlig rotering i kun en retning lokalt oscillere smeiten grunnet nærværet av ribbeinnretningene som periodisk og lokalt akselererer og retarderer smeiten mens den beveger seg forbi ribbene, ujevnhetene eller sporene i behandlingsspalten. I en utførelse av oppfinnelsen oscilleres en aksel som understøtter en overflate i berøring med det smeltede støpbare materialet, med innretninger kjent for en person innen området eller enhver kombinasjon av disse. En roterende vibrering kan foranlediges av hydrauliske, pneumatiske, elektriske, elektromagnetiske innretninger og bruken av kammer, kob-lingsstenger, og/eller veivaksler, enhver erfaren person innen området vil vite hvorledes en roterende oscillering skal dannes med frekvens mellom 1 Hz og 100 Hz og med amplitude mellom 0,1 og 20 grader, avhengig av de samlede dimensjonene til anordningen. Den dannede periodiske bevegelsen trenger ikke å være en ren sinusbølge og kan være en blanding av flere sinusbølger for å danne slik periodisk oscillering så som firkantede bølger, trekantede bølger og lignende.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse kobles oscilleringen av akselen forblindet med i det minste en overflate i berøring med det smeltede støpbare materialet sammen med en kontinuerlig rotering av akselen, hvilken sammenkobling skjer ved en viss rotering pr. minutt. Sammenkoblingen av de to bevegelsene kan gjøres ved å pro-grammere det kombinerte bevegelsesprofilet som svarer til en modulert rotering, og som krever at PJD-regulatoren følger det ønskede signalet. Men denne løsningen kan kreve ytre påvirkninger fra elektriske motorer eller hydrauliske aktuatorer, og i en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse iverksettes de to bevegelsene av separate uavhengige innretninger, så som to elektriske motorer, og kombineres gjennom en episyklisk differensial for å gjendanne den modulerte roteringen på akselen til behandlingshulrommet. I enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse kombineres to oscillerende bevegelser med forskjellig frekvens og amplitude gjennom den episykliske differensial for å optimere skjærvibreringen og utvidelsesutmattingen i det smeltede støp-bare materialet for å utøve oppfinnelsen.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre at en skjærvibrering under utvidelsesstrømning skjer med full styring av tøyningsraten og av akselereringen og retarderingen av skjærtøyningen. US patent 5,885,495 angir hvorledes både frekvensen og amplituden til en skjærvibrering skal innstilles ved en gitt temperatur for å oppnå en høyt elastisk tilstand av smeiten, hvilken skjærvibrering frembringer utstrakt skjærfortynning som er gunstig for å frembringe løsrivelse av makromolekylene og oppnå en redusering av smelteviskositeten. Men tøyning, tøyningsrate og tøyningsakse-lerering er avledning av hverandre og kan ikke innstilles uavhengig. Som tidligere forklart muliggjør bruken av ribber og/eller spor og/eller ujevnheter (her kollektivt og separat betegnet "ribbeinnretninger") at spaltedimensjonen profileres og moduleres, i sammenheng med den relative bevegelsen av overflatene som bærer disse ribber/spor, ytterligere styring av graden av utvidelsesstrømning, smelteutmatting og smeltestrøm-akselerering/retardering. Antallet ribber/spor, mellomrommet mellom ribbene/sporene, høyden til ribbene/sporene, bredden til ribbene/sporene, overflatearealet til ribbene, kontra overflatearealet til sporene er alle innbyrdes beslektede parametere av den foreliggende oppfinnelse, hvilke parametre innstilles for å danne en høyt elastisk tilstand i smeiten for å frembringe en stor viskositetsredusering og løsrivelse. Tilføyelsen av ribbeinnretninger øker evnen til å påføre smeiten en gitt tøyningsrate, tøyningsamplitude og skjærvibreirngsfrekvens under utvidelsesutmattelse til tre eller fire frihetsgrader (avhengig av hvorvidt en eller to overflater er strukturert med ribber/spor) istedenfor to som i US 5,885,495. Fordelen av ekstra frihetsgrad(er) kan brukes i en spesiell utførel-se av den foreliggende oppfinnelse for å optimere virkninger av viskositetsredusering og løsrivelse, dvs. redusere energien som kreves for å løsrive en viss mengde sammenfilt-rert harpiks og/eller øke gjennomstrømningen ved å akselerere kinetikken. Ved å lese denne redegjørelsen vil fagfolk innen teknikken vite hvorledes beregne dimensjoner til ribbene, deres antall ogroteringshastigheten til den laterale dragstrømningen for å frembringe den ønskede og styrte treningsraten og akselereringen/retarderingen i behandlingshulrommet for å utøve oppfinnelsen.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse avrundes den øvre overflaten til ribbene/ujevnhetene for å jevne ut enhver skarp vinkel som kunne være skadelig for strømmen, i særdeleshet med hensyn til ulineære strømningsfeil som kunne oppstå fra ujevne vinkler, innbefattende tildannelsen av mikrobobler. Formen til ujevnhetene/ ribbene er spesielt for å unngå slike ulineære strømningsfeil.

I enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse bestemmes formen og den relative plasseringen (avstanden) til ribbene/ujevnhetene av deres evne til å danne lokale spenningsfelt som kan sive inn i et samvirkende nettverk for spesielle tilstander av roteringshastighet Q, frekvens © og amplitude a av skjærvibrering og temperatur. Dvs. at spenningsfeltene til en ribbe må overlappe den til en naboribbe.

I denne anordningen innbefattes også innretninger for kontinuerlig bevegelse av smeiten, for eksempel for å dra og/eller pumpe smeiten lokalisert i stasjonsbehandlingshulrommet fra innløpsrøret mot dets utløpsrør. Dette gjennomføres ved hjelp av plasseringen til ribbene med hensyn til den roterende sfrømningsretningen. Dersom ribbene plasseres vinkelrett med roteringsretningen, trekkes det smeltede støpbare materialet i den retningen og enhver bevegelse i den langsgående retningen skyldes trykkstrømning utøvet ved innløpet til behandlingshulrommet. Trykk kan ha en negativ virkning på skjærfortynning og/eller løsrivelseskinetikken og bør av denne grunn holdes i området som ikke ugunstig påvirker behandlingen. Ved å orientere ribbene med en viss vinkel med hensyn til roteringsaksen er det mulig å danne en langsgående dragkomponent med dens egen tøyningsrate og akselerering. Denne langsgående komponenten til den roterende bevegelsen danner en pumpevirkning som reduserer det nødvendige trykket for å frembringe en viss strømningsrate og bidrar til transporten og løsrivelsen av det smeltede støpbare materialet. Ved å lese denne redegjørelsen vil fagfolk innen området forstå hvilken ribbeorientering som vil frembringe den ønskede og styrte pumpevirkning i behandlingshulrommet for å utøve oppfinnelsen.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse dannes overflateprofilen til ribbene/ sporene med maskinering og permanent rifling av overflaten til behandlingshulrommet, og i en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse legges folie av profilerte strimler som er tilvirket separat, over og festes stivt, for eksempel heftsveiset, på legemet til be-handlingsoverflaten. I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse tilvirkes strimlene av et metallmateriale, og i en annen utførelse tilvirkes de av ethvert annet materiale som er i stand til å tåle den nødvendige kombinasjon av skjærkrefter, vibrering og temperatur for behandlingen.

Behandlingsstasjonen innbefatter innretninger for å variere amplituden til den tilførte skjærvibreringen på det smeltede støpbare materialet mens det strømmer gjennom fra innløpet til utløpet i behandlingsstasjonen. US patent 5,885,495 anviser at sluring kan forekomme ved høy amplitude av smelteskjæroscillering som forstyrrer effektiviteten av løsrivelsesprosessen. Når den ønskede amplituden for løsrivelse tilføres helt samtidig, øker risikoen for sluring som tilskynder gradvis økning av tøyningsamplituden til vibrering inntil den korrekte kombinasjonen av frekvenstemperatur og tøyningsprosent er oppnådd. I en diskontinuerlig prosess, så som omtalt i US patent 5,885,495, programmeres innstillingene og parameterne for å variere gradvis, slik at sluringsproblemet unngås. Skjærvibreringens tøyningsprosent økes litt etter litt på en trinnvis måte, under forutsetning av en viss temperatur og oscilleringsfrekvens. Ved en gitt temperatur og tøyningsprosent økes likeledes frekvensen litt etter litt inntil den ønskede kombinerte innstilling er oppnådd. For en kontinuerlig løsrivelsesprosess kan den gradvise økningen av tøyningsprosent gjennomføres med en gradvis endring av geometrien til spalten langs spaden til smeltestrømmen. Tøyningsamplituden er funksjon av spaltegeometrien, som tidligere forklart. Man kan for eksempel øke skjærtøyningsprosent ved å øke radien til sylinderne i ringrommet som tilformer spalten. En foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse bruker spesielt et par konsentrisk koniske overflater for å avgrense spalten i behandlingshulrommet. Denne foretrukne utførelse gir den ytterligere fordelen at den lett er i stand til å endre spaltedimensjonen ved å trekke den indre kjegleflaten med hensyn til den ytre kjegleflaten. Spalter mellom 0,5 mm og 5 mm kan oppnås på den måten, hvilke spalter kan avpasses i flukten mens det smeltede støpbare materialet strømmer i behandlingshulrommet. En annen foretrukket utførelse består av konsentriske sylinderoverflater hvis radius øker i trinn mens strømmen beveger seg fra innløpet til utløpet i behandlingshulrommet.

I en spesiell utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan spaltehøyden avpasses automatisk gjennom en aktuator og en regulator som muliggjør en økning eller minskning av spalten ved periodiske intervaller, slik at spaltedimensjonen således moduleres på en styrbar måte.

I denne anordningen er det også innbefattet et middel for å styre temperaturen til materialet inne i materen(e), akkumulatoren(e) og/eller behandlingshulrommet. Ethvert passende temperaturstyremiddel kan benyttes når denne oppfinnelsen utøves.

Eksempler på passende temperaturstyreinnretninger innbefatter, uten begrensning, iverksettelsen av det følgende: a) varm og kald olje sirkulert gjennom passasjer i injiseringsmaskinen, akkumulatoren, injiseringsdysen og/eller formen, b) motstandsinnsatser posisjonert inne i injiseringsmaskinen, akkumulatoren, injiseringsdysen og/eller formen, c) varmerør innsatt i injiseringsmaskinen, akkumulatoren, injiseringsdysen og formen, og/eller d) fluid som er innesluttet i injiseringsmaskinen, akkumulatoren, injiseringsdysen og/eller formen og hvis temperatur kan styres med de elektriske innretninger.

Fagfolk innen området vil være i stand til å velge temperaturstyringsinnretningene som best passer deres behov etter lesing av denne redegjørelsen.

I denne anordningen er også innbefattet et middel for å styre trykket til det smeltede støpbare materialet inne i materen(e), akkumulatoren(e) og/eller behandlingshulrommene for løsrivelse. I særdeleshet kan strømningsraten i skruepumpen(e), tannhjulspumpen(e), behandlingshulrommene og ekstruderen styres av smeltetrykk i behandlingshulrommet målt med trykkfølere og transdusere. Enhver passende trykkstyrende innretning kan benyttes når denne oppfinnelsen utøves. Fagfolk innen området vil være i stand til å velge trykkstyreinnretningen som best passer deres behov etter lesing av denne redegjørelsen.

I denne anordningen er også innbefattet et middel for å overvåke og/eller styre dreiekraften til materialet inne i behandlingshulrommet. Dreiemomentet knyttes direkte til modulen til det smeltede støpbare materialet som behandles og reflekterer viskositetstil-standen. Ethvert passende middel for dreiekraftovervåking og/eller styring kan benyttes når denne oppfinnelsen utøves.

Eksempler på passende dreiekraftstyremiddel innbefatter, uten begrensning, iverksettelsen av det følgende: a) måling av strømmen benyttet av motoren(e) for å holde en gitt roteringshastighet av akselen som driver den relative bevegelsen av i det minste en overflate i berøring

ved det smeltede støpbare materialet som skal løsrives,

b) installering av en skjærbelastningstransduser ved enden til behandlingshulrommet, c) måling av overføringshastigheten og forvrengning av ultrasoniske lydbølger gjennom spalten i behandlingshulrommet.

De med erfaring innen fagområdet vil være i stand til å velge den dreiekraftstyreinnret-ningen som passer best til deres behov etter lesing av denne redegjørelsen.

I tillegg til det ovennevnte kan anordningen innbefatte mange forskjellige valgfrie innslag. Anordningen kan for eksempel innbefatte en spyleventil som kan posisjoneres mellom akkumulatoren(e) og formen og/eller mellom materen(e) og akkumulatoren(e).

Et annet valgfritt innslag som kan innbefattes i den foreliggende oppfinnelse er et blan-dekammer posisjonert i banen til innløpet i behandlingshulrommet og/eller ved utløpet til behandlingsrommet. Dette blandekammeret som kan bestå av en statisk blander i en foretrukket utførelse, kan homogenisere temperaturen og viskositeten til det smeltede støpbare materialet, og optimere blandingen av de ulike skivene til det smeltede støpba-re materialet behandlet i spalten til behandlingshulrommet. I det tilfellet at flere blande-re brukes, danner blandekammeret en mer homogen blanding av de forskjellige ingredi-ensene. Spesiell utførelse av denne oppfinnelsen illustreres i figurene. Disse illustra-sjonene er kun eksempler på måter i hvilke oppfinnelsen utøves. De er på ingen måte med å begrense rammen av denne oppfinnelsen.

Andre formål, aspekter og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil forstås av de med erfaring innen fagområdet ved å lese denne redegjørelsen og de vedføyde kravene som følger.

En mer fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse og mange av de ledsagen-de fordelene til denne, vil lett bringe på det rene etter hvert som oppfinnelsen blir bedre forstått med henvisning til den etterfølgende detaljerte omtale, når den betraktes i forbindelse med de vedføyde tegningene kort omtalt under.

Nå med henvisning til fig. IA til 1F, utgjør fig. IA en skjematisk illustrasjon av en utfø-relse av en løsrivelsesanordning utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en enkelt mater 4 og et enkelt behandlingshulrom 3 mellom en nedre overflate 2 i et øvre element SS og en øvre overflate 56 i et nedre element 58, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning frembringes med rotering ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller med ren oscillering av en innkommet smelte 1 som strømmer ut over ribber eller ribbeinnretninger 5 anbrakt på i det minste en overflate 2. Det smeltede støpbare materialet 1 strømmer sirkulært fra midten av skiven til kanten der en avstryker samler det opp og en tannhjulspumpe fortrenger det positivt bort fra behandlingshulrommet. Hulromspalten 3 er strukturert med ribbene 5 som kan formes og konfigureres på mange forskjellige måter, som vist i fig. 1C, 1C, 1E og 1F, spesielt utformet for å utøve den maksimale styringen over tøyningsraten, den periodiske vekslingen av strømningsraten med gitt frekvens og utvidelsestøyning, mens smeiten strømmer over ribbeinnretningene fra innløpet til utløpet og for å optimere dets løsrivelse.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen roterer i en overflate i berøring med

smeiten med konstant hastighet Q og den andre overflaten er fast. Tøyningsraten moduleres lokalt med nærværet av ribbene som danner den nødvendige utvidelsesvibreringen for å frembringe den høyt elastiske tilstanden som er ansvarlig for skjærfortynning og til sist løsrivelsesvirkninger. Antallet ribber, rommet mellom dem (avstanden), høyden til ribbene, bredden til ribbene og høyden til spalten mellom ribbene er alle innbyrdes beslektede parametre av den foreliggende oppfinnelse, hvilke parametre må utformes spesielt for å frembringe den hensiktsmessige periodiske tøyningsraten med korrekt frekvens, tøyningsamplitude og -frekvens som er i stand til å frembringe løsrivelsesvirk-ninger, som anvist i US 5,855,495. For en spaltehøyde mellom 0,5 og 4 mm, kan for eksempel ribbehøyden være tilnærmet 25 % av spaltehøyden og ribbebredden 50 % av spaltehøyden. Antallet ribber som skal plasseres med regelmessig avstand, avhenger av den nødvendige tøyningen og frekvensen for å øke elastisitet/skjærfortynning for løsri-velsesprosessen og av roteringshastigheten som bestemmer vinkelmessig og således tangentiell hastighet over ribbene. Når rommet mellom ribbene er relativt viktig, bør omhu vises ved utforming av ribbehjømene og formvinklene for å unngå lokal turbulens og andre ulineære strømningsfeil. Fig. 1A til 1F viser flere mulige geometrier for ribbene 5. I en utførelse av oppfinnelsen (fig. 1F) er høyden til ribbene ikke konstant over radien og øker svakt fra midten av skiven til kanten eller vise versa. I en annen utførel-se av den foreliggende oppfinnelse er ribbeoverflaten ikke flat, men er isteden riflet med

regelmessige intervaller vinkelrett med den radiale retningen til strømmen (fig. 1C og

ID).

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse roterer ikke den bevegende overflaten, men oscillerer tilbake og fremover med en viss amplitude a og frekvens ca. I en enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse utøves en kombinasjon av oscillering og konstant rotering på den bevegede overflaten. Verdien av amplituden og frekvensen til vibreringen og verdien av smeltetemperaturen bestemmes i henhold til US patent 5,885,449 for å øke elastisitetsmengden i smeiten og gjennom skjærfortynning. Den konstante roteringshastigheten Q bestemmes også for å føre smeiten innenfor den korrekte bearbeidingsåpningen for at løsrivelse skal skje, og dens verdi avpasser, sammen med antallet ribber, geometrien til ribbene og deres plassering med hensyn til smeltestrømningsretning, for å optimere løsrivelse, dvs. begunstige kinematikken av viskositetsredusering for å gjøre den så effektiv som mulig på den kortest mulige tiden.

I en annen foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse har begge overflater i berøring med det smeltede støpbare materialet ribber og/eller spor. I enda en annen viktig utførelse av den foreliggende oppfinnelse er begge overflater i berøring med det smeltede støpbare materialet i uavhengig styrt bevegelse. I dette tilfellet er, selv om anordningen er mer komplisert å utforme og drive, løsrivelsen effektivere og skjer dype-re gjennom hele hulromspalten, slik at bruken av bredere spalter som resulterer i øket produktivitet, muliggjøres.

Fig. 2A og 2B er skjematiske illustrasjoner av en utførelse av en løsrivelsesanordning utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en enkelt

mater og et enkelt behandlingshulrom, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrørnning frembringes ved å mate et smeltet støpbart materiale 3 gjennom en spalte (også identifi-sert med tallhenvisning 3) sammensatt av i det minste en roterende og/eller oscillerende overflate 6 eller 7 som på dens kontur oppviser et profil, over hvilket det smeltede materialet strømmer og/eller kan dras og/eller skyves gjennom og/eller pumpes gjennom.

I flg. 2B kan den ytre overflaten 6 roteres/oscilleres ved konstant hastighet £i og konstant frekvens og amplitude av oscillering (når oscillering tilføyes) og den andre for eksempel sylindriske overflaten 7 kan være fast, eller motsatt kan overflaten 7 roteres/oscilleres (fig. 2A) ved konstant hastighet og overflaten 6 kan være fast, eller begge overflater kan roteres/oscilleres uavhengig. Strømningsraten moduleres lokalt med tilstedeværelsen av ribber og/eller spor på den ene overflaten 6 og 7 eller på begge overflater, slik at utvidelses- og utmattingsstrømmen dannes med nødvendig vibrering for å frembringe løsrivelsesvirkninger. Som allerede fremhevet er antallet ribber/spor, høyden til ribbene/sporene, bredden til ribbene/sporene alle innbyrdes beslektede parametere av den foreliggende oppfinnelse, hvilke parametre må utformes spesielt for å frembringe den hensiktsmessige tøyningsraten, tøyningsamplituden og -frekvensen som er i stand til å frembringe løsrivelsesvirkninger, som anvist i US patent 5,885,495.

Ribben på en overflate kan for eksempel være en kontinuerlig ujevnhet konfigurert som en høyre skrulinje, mens dens motpart på den motsatte overflaten over spalten derimot er en annen heliks med samme stikning, men som dreier mot venstre. De to skrulinjene kan rifles ved en vinkel med aksen til skruelinjen for å frembringe en periodisk veksling av spaltehøyden langs skruelinjeribbens øvre overflate. I et slikt tilfelle når de to overflatene settes i relativ bevegelse, med roteringen av i det minste en overflate, skjæres og oscilleres smeiten ikke bare under utvidelsesstrømning, men dras også mot utløpsenden. Det smeltede støpbare materialet 3 strømmer skrueformet fra innløpet i behandlingshulrommet, ved venstresiden i fig. 2A mot utløpet, ved høyresiden, der det samles opp og en tannhjulspumpe fortrenger det positivt bort fra behandlingshulrommet, eller det brukes for å fylle et formhulrom som skjer når oppfinnelsen anvendes i forbindelse med for eksempel et ventillegemesystem i varm kanalanvendelse. Hulromspalten 3 profileres av ribben som kan formes og konfigureres på mange forskjellige måter, som allerede vist i fig. IA til 1F, spesielt utformet for å utøve den maksimale styringen over tøyningsraten, tøyningsratevekslingen og utvidelsestøyningen mens smeiten strømmer fra innløpet til utløpet, og for å optimere viskositetsredusering og løsrivelse. Båndoppvarmere 8 er lokalisert rundt metalloverflatene som avgrenser hulrommet, og styres av termoelemen-ter (ikke vist i fig. 2A) i PJD regulatorsløyfer 32.

Anordningen ifølge oppfinnelsen som illustrert i fig. 2A og 2B, er således for kontinuerlig redusering av viskositeten til smeltet støpbart polymermateriale 3 med skjærvibrering under utvidelsesstrømning for å bevirke skjærfortynningstilstander som er ideelle for løsrivelse, idet anordningen innbefatter i det minste et stasjonsbehandlingshulrom avgrenset av en spalte satt sammen av to nært adskilte overflater 6 og 7 i relativ bevegelse med hverandre med gitt hastighet og/eller utsatt for relative oscilleringer, med gitt frekvens og amplitude, for derved å frembringe en skjærdeformering på det smeltede støpbare materialet 3 og en styrt veksling av spaltedimensjonen med aksial, periferisk, radial eller annen bølgebevegelse av den ene eller begge overflater 6 og 7, som på deres kontur oppviser en profil ribber og/eller ujevnheter og/eller spor, over hvilke det smeltede støpbare materialet 3 kan strømme og/eller kan dras og/eller skyves gjennom og/eller pumpes gjennom.

Behandlingshulrommet har et innløp 30 gjennom hvilket det smeltede støpbare materialet 3 kan ledes inn, og et utløp 31 gjennom hvilket det kan gå ut av behandlingshulrommet. Behandlingshulromgeometrien muliggjør at skjærtøyningen og skjærtøyningsraten påtvunget det passerende smeltede støpbare materialet styrt kan forandres. I det minste en mater 33 er for å tilberede det smeltede støpbare materialet 3, idet materen innbefatter et middel for å drive det smeltede støpbare materialet ut gjennom dets utløp til et innløp 30 i stasjonsbehandlingshulrommet. I denne utførelsen er i det minste en akkumulator 34 dannet for å samle opp det behandlede, smeltede støpbare materialet før det sendes enten til et pelletiseringssystem eller til en pumpestasjon eller til et formhulrom. Innretninger, så som en drivmekanisme 35 er dannet for å utøve skjærvibrering av gitt frekvens og amplitude sammenkoblet med utmattingsutvidelsesstrømning på det smeltede støpbare materialet 3 inneholdt inne i behandlingshulrommet.

Et eksempel på innretninger for styrbar forandring av spaltedimensjonen som det smeltede støpbare materialet kan passere og/eller strømme gjennom, vises i utførelsen i fig. 6, der et midtelement av anordningen generelt er konisk og kan beveges aksialt (lateralt) for å forandre spalten. Et eksempel på innretninger for kontinuerlig avlufting av behandlingshulrommet for å hindre tildannelsen av bobler eller hulromdannelser i løpet av behandlingen vises skjematisk ved 36 i fig. 2A. Et eksempel på innretninger for å overvåke og styre temperaturen til det smeltede støpbare materialet inneholdt inne i materen 33, vises skjematisk ved 37 i fig. 2A, vises skjematisk for behandlingshulrommet ved 38 og vises skjematisk for pumpestasjon ved 39. Et eksempel på innretninger for å overvåke og styre trykket til det smeltede støpbare materialet inneholdt inne i materen, behandlingshulrommet og pumpestasjon vises skjematisk ved henholdsvis 47,48 og 49. Ett eksempel på innretninger for å overvåke og styre dreiekraften utøvet på det smeltede støpbare materialet inneholdt inne i behandlingshulrommet, vises ved 50 i fig. 2A og 2B. Med flere stasjoner forbundet med hverandre gjennom tannhjulspumper eller skruepumper, så som de ved 11 i fig. 3 eller 26 i fig. 7, har kjeden behandlingsstasjoner en første stasjon forbundet direkte eller gjennom en tannhjulspumpe og/eller en statisk blander (for eksempel 52 i fig. 7) med en ekstruder og en siste stasjon forbundet med en pelletiseirngslinje eller en pumpestasjon, eller et støpehulrom for umiddelbar bruk av den løsrevne smeiten.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse beveger en overflate i berøring med smeiten, hvilken overflate har et mønster av ribber som forklart i fig. IA, beveger seg langsgående med hastighet V, som vist for overflaten 7 i fig. 2A, og den andre overflaten roteres/oscilleres. Smeiten utsettes for virkningen av en kombinert (vektorial) periodisk tøyningsrate med dens to komponenter, i den langsgående og roterende retningen, avpasset for å påtvinge en optimert løsrivelsesvirkning. 1 enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse skjer den langsgående bevegelsen av overflaten 7 med modulert periodisk hastighet for å innlemme en oscilleringskomponent som er påvirkelig for å underlette forhøyelsen av elastisiteten til det smeltede støpbare materialet i spalten, mens den laterale roteringen av overflaten 6, med eller uten dens egen oscillering, bidrar bl.a. til utvidelsesutmattingen for å løsrive smeiten i henhold til US patent 5,885,495.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse roteres ikke bevegelsesoverflaten, men oscilleres frem og tilbake med en viss amplitude a og frekvens co. I enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse utøves en kombinasjon av oscillering og konstant rotering på bevegelsesoverflaten(e). Verdien av amplituden og frekvensen til vibrering, smeltetemperaturen og den konstante roteringshastigheten £}, sammen med antallet ribber, bestemmes i henhold til US patent 5,885,495 for å øke elastisitetsom-fanget i smeiten, og bevirke at smeiten utsettes for utvidelsesstrømning og -utmatting ved gitt elastisitetsverdi (skjærfortynning) av smeiten, to kritiske tilstander for at løsri-velse skal skje. Antallet ribber, geometrien av ribbene og deres plassering med hensyn til smeltestrømningsrettingen utformes spesielt ikke bare for å danne spesielle akselere-rings- og retarderingsmønstre i hulromspalten, hvilke mønstre er påvirkelige for å begunstige løsrivelseskinematikken, men samtidig for å muliggjøre en viss pumping av smeiten mot utløpet i behandlingshulrommet med en dragvirkning fra komponenten til tøyningsratevektoren som innrettes med den langsgående strømningsretningen.

Fig. 3 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av en løsrivelsesanordning utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning har en enkel mater og mer enn et behandlingshulrom, adskilt med en pumpeseksjon 11, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning i behandlingshulromseksjonen frembringes ved å mate et smeltet støpbart materiale 3 gjennom en spalte satt sammen av i det minste en roterende og/eller oscillerende overflate 10 som på dens kontur oppviser en profil 12, over hvilket det smeltede materialet strømmer og/eller kan dras og/eller skyves gjennom og/eller pumpes gjennom, og en trommel 9 som også kan roteres/oscilleres eller kan være stasjonær, og som oppvarmes/avkjøles gjennom ytre innretninger (ikke fremvist). Overfla-teprofilet (-profilene) eller ribbeinnretningene 12 består av forskjellige mønstre avhengig av lokaliseringen til behandlingsstasjonen langs ekstrudeirngsaksen og tilpasset for den tiltagende endringen av viskositeten.

Fig. 3 fremviser et fåtall mulige mønstre, så som små firkantede/runde ujevnheter på overflaten, eller skråstilte og langstrakte ribber, hvilke mønstre danner en oppdeling av tøyningsraten langs den roterende og den langsgående aksen, men mange andre utforminger, alle her betegnet som ribbeinnretninger, er påtenkt, hvilke utforminger en person med erfaring innen området vil være i stand til å tilpasse etter lesing av denne omtalen. Pumpestasjonen 11 tildannes av de få skruegjengene til en skruepumpe med en gitt stigning og skruelinjevinkel for å pumpe smeiten ved en gitt rate fra en behandlingsstasjon til den neste ved å rotere kjerneoverflaten 10. Anordningen omtalt i fig. 3 kan tilpasses for å danne en grenseflate med basisutstyret til en ekstruder som allerede danner en trommel 9, oppvarmings- og avkjølingsinnretninger på en motor for å frembringe roteringen av bevegelsesoverflaten 10 som ville erstatte skruen til ekstruderen. I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse utgjør materen som forsyner et flytende smeltet støpbart materiale til behandlingshulrommet, selv en annen ekstruder eller en ekstruder forbundet med en tannhjulspumpe. Det smeltede støpbare materialet frembringes for eksempel med den første ekstruderen og fordeles gjennom en hullplate og en krysshodedyse til innløpsseksjonen i den andre ekstruderen, vinkelrett med den første ekstruderen, som festes til den venstre endesiden i fig. 3, og som illustreres i fig. 7 av elementer 23 og 24. Denne bevegelsesoverflaten 10 roteres med den andre ekstruderen og dens trommel 9 er stasjonær. Den samlede lengden av trommelen er avpassbar og er en funksjon av antallet stasjoner som er nødvendig for å oppnå et visst nivå viskositetsredusering og den ønskede gjennomstrømning.

I enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse behøves kun en ekstruder, men skruen, som erstattes av behandlingsanordningen beskrevet i fig. 3 for å utøve den foreliggende oppfinnelse, er betydelig forlenget i lengde for å ha en første seksjon som opptrer lik en normal skrue med egne soner for smelting, oppmåling og trykksetting, etterfulgt av løsrivelsesseksj onene beskrevet i fig. 3.

Fig. 4 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibrering under utvidelsesstrømning dannes i spalten 3 til konsentrisk koniske overflater 13 og 14 i relativ bevegelse med hensyn til hverandre, idet i det minste av disse oppviser en oppstilling ribber og ujevnheter 12 og roterer ved konstant hastighet Q, og/eller ved modulert hastighet

og/eller i en ren oscilleringsmåte

der ai, coj, Øi har henholdsvis den modulerte amplituden, frekvensen og fasen til oscilleringen (indeksen "i" henviser til dekomponeringen av den periodiske bevegelsen til

dens Fourier komponenter) som tidligere forklart er roteringshastigheten, oscilleringspa-rameterne, avstanden mellom ribbene, formen og dimensjonene til ribbene/ujevnhetene og sporene (mellom ribbene), og hellingsvinkelen med hensyn til kjegleaksen til ribbene, alle innbyrdes beslektet og avhenger av den nødvendige tøyningsraten og -akselereringen for å frembringe løsrivelse, som angitt i US patent 5,885,495.

I fig. 4 kan spaltehøyden eller -bredden økes eller minskes ved den relative aksiale eller laterale translasjon av de konsentriske kjeglene, hvilken translasjon kan gjøres gjennom iverksettelsen av lineære opplagringer på akselen i retningen til den rette dobbeltpilen. I en viktig og spesiell utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan spaltebredden avpasses automatisk gjennom en aktivator og en regulator som åpner eller lukker spalten, slik at en økning av spalten ved intermittente intervaller muliggjøres for å underlette ekstru-deringen av det behandlede, smeltede støpbare materialet ut av behandlingshulrommet. Grunnen til et slikt innslag kan lett forstås: løsrivelsesprosessen krever en relativt smal spalte for å iverksette tilstandene med tøyning og tøyningsrate som er påvirkelig for å løsrive smeiten, men disse tilstandene er ikke gunstige for gjennomstrømningen. Ved å åpne og lukke spalten intermittent mellom en verdi som er gunstig for behandlingen, og en verdi som er gunstig for gjennomstrømningen, kan et kompromiss finnes slik at løs-rivelsesprosessen optimeres. Perioden mellom to etterfølgende åpninger av spalten kan programmeres mellom 1 sekund og 10 minutter, uten utelukkelsen av andre mulige ver-dier. Vekslingen av spaltebredden eller høyden mellom dens minimale og maksimale verdi kan programmeres mellom 5 % og 200 % av behandlingsverdien.

Det er et annet formål ved den foreliggende oppfinnelse å ha en sentral computerstyring av verdien til alle parametrene i løsrivelsesprosessen. I fig. 4 vises spesielt elementer 8 og 15 for henholdsvis å utgjøre båndoppvarmere og avkjølingskretser for nøyaktig å regulere temperaturen av legemet til overflatene i berøring med det smeltede støpbare materialet. Temperatursonder (ikke vist) er innsatt nær det smeltede støpbare materialet for å sende elektriske signaler tilbake til den sentrale bearbeidingsenheten for å aktivere oppvarmings- eller avkjølingsinnretningene for å holde temperaturen i spalten konstant. Operatøren kan danne et grensesnitt med en brukervennlig computerskjerm for å innlas-te alle de nødvendige parameterne for å drive løsrivelsesanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Operatøren kan laste inn for eksempel verdien av temperaturen i behandlingshulrommet, roteringshastigheten til den indre kjeglen 14, amplituden og frekvensen til oscilleringen av kjeglen (som kan være 0 når det kun er konstant rotering og ribbeinnretningene alene danner vibreringsvirkningen) og perioden og amplituden til den intermitterende spalteåpningen (hvis veksling også kan være null). Fig. 5 er skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivelses-anordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømningen dannes i spalten til en serie konsentrisk sylindriske overflater 13 og 14 med økende større diameter, i relativ bevegelse med hensyn til hverandre, idet i det minste en av disse oppviser et mønster av ribber og ujevnheter, og roterer ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller ved en ren oscilleringsmåte. Fig. 6 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning dannes i etterfølgende seksjoner av behandlingshulrommet som har en variabel spalte som fremkommer av den relative separeringen av konsentriske overflater i relativ bevegelse med hensyn til hverandre, idet i det minste en av disse oppviser spesielle konfigurerte og anbrakte ribber og ujevnheter 12, og roterer ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller på en ren oscilleringsmåte. Som vist i fig. 6 forandres formen til ribbene/ujevnhetene og deres relative posisjon langs banen til det smeltede støpbare materialet i behandlingsrommet avhengig av omfanget til lokalt smeltetrykk, størrelsen til den ønskede langsgående dragtøyningsraten og hastigheten og måten av roteringen til bevegelsesoverflaten.

Fig. 7 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet materen 23 er en ekstruder og/eller et plungerstempel, og løsrivelsesbehandlingen skjer i en serie stasjoner 24 forbundet gjennom tannhjuls- eller skruepumper 26. I hver av stasjonene 24 er innretninger 25 dannet for å rotere og/eller oscillere ved i det minste en overflate i berøring med det smeltede støpbare materialet som passerer gjennom disse for å danne strømningstilstander som er gunstig for løsrivelse, som beskrevet i US patent 5,885,495 og i denne omtalen. Temperaturen, roteringshastigheten, oscilleringsamplituden og -frekvensen innstilles uavhengig for hver stasjon, men styres fra en sentral bearbeidingsenhet som har oppsyn med alle aspekter av denne flerstasjonsløsirvelsesprosessen. For utøvelse av særlige

utførelser tidligere beskrevet i denne patentsøknaden, kan stasjoner 24 og innretningene 25 dannes med tradisjonelle ekstruderdriwerk, for hvilke trommelen.og skruen spesielt kan tilpasses og modifiseres for å rette seg etter antallene spesifisert i fig. 3,4, 5 eller 6. Blandekammeret kan tilføyes i 26, likeledes i innretningene 25 for å modulere spaltedimensjonen intermittent. Ved enden av flerstasj onene pumpes den løsrevne smeiten enten til en akkumulator, ikke vist i fig. 7, men beskrevet i denne omtalen for å hindre at smeiten gjensammenfiltres, og denne akkumulatoren er forbundet med en pelletiseringslinje og/eller matinger til et ekstruder- eller injiseringsstøpeutstyr, eller leder den forekommende smeiten direkte til et hulrom, så som forhulrommet i et varmkanalsys-tem som bruker et ventillegeme modifisert for å omfatte den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelse strømmer på et smeltet støpbart materiale 3 dannes i spalten mellom sylindriske eller koniske ruller 27 i nær berøring med hverandre og en kjerne-overflate ved midten 28 med ribber, ujevnheter eller spor 12 og som enten er sylindrisk eller konisk. Fig. 8 kan betraktes som et snitt gjennom systemet av sylindere som man kan forestille seg vertikale med deres akse vinkelrett med figur og strømmen av smeltet støpbart materiale skjer fra innløpet ved toppen, langs aksen til sylindrene eller kjernene, mot utløpet ved bunnen. I det minste en overflate 27 eller 28 roterer mer generelt ved konstant hastighet og/eller ved modulert hastighet og/eller på en ren oscilleringsmåte, som forklart i flere tidligere figurer. Begge overflatene dreier seg for eksempel ved konstant hastighet, henholdsvis Cl og Q\ Roteringen av rullene 27 kan skje fra individuelle kraftkilder eller gjennom et felles drivverk, vist som 29 i fig. 8, som kan være et bånd eller enhver annen formålstjenlig drivmekanisme kjent innen området. I det minste en overflate har et sett ribber/ujevnheter 12 eller spor på den, formen, anbrakt og konfigurert for å utøve oppfinnelsen, som allerede omtalt flere ganger for andre figurer. Det er lett å forstå tilstedeværelsen av ribbene/ujevnhetene eller sporene på kjemesylin-deren 28. Rullene 27 er i nær berøring men berører ikke hverandre direkte, slik at de kan vende seg i den samme retningen (motsatt klokken i fig. 8).

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er avstanden som skiller dem svært liten, i størrelsen på 0,03 til 0,05 mm for å hindre at det smeltede støpbare materialet 3 kommer gjennom deres gap. Et sett fjærbelastede kulelagre kan brukes for å holde de rullende sylindrene i svært tett nærhet, samtidig som de roteres i den samme retningen gjennom innretningene 29. I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan rullene 27 ha ribber og ujevnheter anbrakt på deres overflater, slik at de innbyrdes griper inn i området av tettest nærhet. Et eksempel på denne utførelsen vises ved bunnen av fig. 14. Ved å starte ved en viss roteringshastighet Cl c, har lagene smeltet støpbart materiale i berøring med 27 nok elastisitet bygget opp fra roteringshastighetene til rullene 27 til å "strekke seg over", dvs. ikke ta hensyn til konturene av spalten tilformet der rullene griper i hverandre eller kommer i tett berøring, og danner et homogent rundt sirkulerende roteringslag som innkapsler og driver ved dets rotering resten av det smeltede støpbare materialet innestengt i spalten mellom rullene 27 og rullen 28. Den overstrekkende bevegelsesveggen, dannet med samvirkende bevegelse over roteringsrullene, kan brukes i en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse for å minimalisere eller unngå sluring ved veggen, samtidig som løsrivelsesprosessen utøves gjennom rotering/oscillering av rullen 28. Enn videre muliggjør denne utførelsen langt større ekstru-deringshastighet gjennom behandlingshulrommet enn normalt mulig ved lave trykkfall, fordi veggsluring som kjent hindrer rask ekstruderingsgjennomstrømning. Avhengig av roteringshastigheten til rullen 28 kan til sist bearbeidingen av det smeltede støpbare materialet under tilstander der et overstrekkende lag dannes oppviser positive fordeler på løsrivelseskinematikken.

Fig. 9 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivel-sesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen under utvidelsesstrømning dannes med den relative bevegelsen i det smeltede støpbare materialet 17 i en kjede av avlange elementer eller ovalt formede vogner 16 som sirkulerer ved konstant hastighet eller ved en modulert hastighet i en toms ring i forbindelse med et innløps- 21 og et utløpsrør 22. Bevegelsen av vognene 16 drives med en sylinder 19 gjennom ledd 18. Sylinderen 19 drives med en aktuator forbundet med en motor. Leddene 18 er dorholderring som stivt forbinder sylinderen 19 og vognene 16, og som lar strømmen passere gjennom uten motstand eller inngrep. Tomsen er dobbeltvegger med et termisk fluid og/eller båndoppvarmere og vannpassasjer som til-later styring av temperaturen inne i ringen. Mens bevegelsen av vognene 16 i det smeltede støpbare materialet 17 drives med sylinderen 19, økes og minskes spalten ved enhver spesiell lokalisering av ringen periodisk etter hvert som de ovalt formede vognene passerer gjennom den, og således dannes periodiske skjærtøyningstilstander med inten-siv utvidelsesstrømning rundt vognene. Når tilstanden av tøyningsrate og tøyningsrate-veksling (akselerering/retardering) er innstilt for å utøve løsrivelse i det smeltede støp-bare materialet i henhold til US patent 5,885,495 skyves den behandlede smeiten fremover mot utløpshullet 22 som står i forbindelse med innløpet 21 til den neste torusringen en stasjon under. En sammenstilling av torusringen 67 som stables på toppen av hverandre, og som står i forbindelse gjennom deres respektive innløp og utløpshuller vises i fig. 10.

Fig. 10 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet materen er en ekstruder og/eller et plungerstempel som mater smeltet støpbart materiale i innløpet 21 til den første torusringen, løsrivelsesbehandlingen skjer i hvert av en serie på hverandre anbrakte og sammenkob-lede ringstasjoner 17 avgrenset med et rørformet spor gjennom hvilket en kjede ovalt formede vogner 16 sirkulerer ved styrt hastighet, drevet av en felles kjernesylinder 19 fastgjort til vognene. Det smeltede støpbare materialet behandles i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som beskrevet i fig. 9, og går ut av en ringstasjon ved utløpet 22 som direkte forbindes med innløpet til ringstasjonen lokalisert under det. Ved hver stasjon avpasses temperaturen for å avstemmes til endringen i viskositet frembragt av løs-rivelse. Ved bunnen av kolonnen i fig. 10 er utløpet til den siste ringen forbundet med en akkumulator 20 som selv er forbundet med en pelletiseirngslinje og/eller matingen til en ekstruder- eller injiseringsstøpeutstyr (ikke vist). Fig. 11 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av kraftoverføringen til løsrivelses-anordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibreringen og den styrte utvidelsesutmattingen av det smeltede støpbare materialet i behandlingshulrommet anvendes på begge akser 310 og 320 til en episykloidisk differensial. En episyklisk differensial er satt sammen av 3 hovedelementer: a) mantelplanethj ulbæreren 310;

b) dreiearmhylsens spolehjul 320; og

c) midtboringssporhjulet 330.

Disse tre elementene er mekanisk forbundet med sol- og planethjuldrevene som utgjør

den episykliske differensialutvekslingen.

Akselen fastgjort til overflaten for å rotere og/eller oscillere i behandlingsstasjonen til

den foreliggende oppfinnelse går inn i elementet 330. Willis-formelen fastsetter forholdet mellom roteringshastighetene til de tre elementene 310,320 og 330, hvilket forhold muliggjør at bevegelsene som påtvinges uavhengig ved elementet 310 og 330, kombineres med elementet 330:

N3 = pN2 + N3/K

hvor NI er roteringshastigheten i mantelen 310, N2 er den momentane roteringshastigheten til dreiearmhylsebevegelsen 320 og N3 er roteringshastigheten påvist for bevegelsen av midtboringen 330. p er det indre forholdet mellom dreiearmhylsen 320 og midtboringen 330, dvs. når det ikke er noen rotering på aksen til elementet 310 (mantelen holdes fast). K i Willis-ligningen er likeledes reduserings forholdet mellom mantelen 310 og midtboringen 330, dvs. når det ikke er noen roterende oscillering på N2. En differensial drives derfor også som en girkasse med reduksjonsforholdet K.

En roterende vibreringsbevegelse kan spesielt innstilles ved elementet 320 og en ren rotering med gitt styrbar roteringshastighet ved elementet 310. Bevegelsene på aksene 310 og 320 er fullstendig uavhengig og kan programmeres separat. Kombinasjon av bevegelsene på elementene 310 og 320 oppstår naturlig ved elementet 330 med ingen eller minimal dødgang. I henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan en episyklisk differensial erstatte girkassen som forbinder motoren til en ekstruder og akselen som driver skruen. Denne utbyttingen muliggjør samtidig rotering og oscillering av en slik akse som omtalt i fig. 3 eller 4, hvilken akse er satt inn i trommelen, forutsatt at den andre aksen til den episykliske differensialen drives med en roterende vib-reringsinnretning. Denne innretningen kan også brukes for å drive skruen til en injise-rende støpemaskin, slik at rotering og oscillering av skruen kombineres, en kombinasjon som frembringer lettere strømning gjennom utstrakt skjærfortynning.

Fig. 12 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av skjærvibreringsoverføringen til løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibrering i det smeltede støpbare materialet i behandlingshulrommet dannes med oscilleringen av den indre kjernen til en konsentrisk konisk sammenstilling 114 fastgjort til en akse i en episykloidisk differensial, idet den roterende oscilleringen dannes gjennom en kam 110 og et stempel 112. I denne utførelsen er behandlingshulrommet et par konsentriske kjerner, så som omtalt i fig. 4, med en konstant spalteklaring 114 der det smeltede støpbare materialet (som fyller klaringen 114) skjæres og oscilleres frem og tilbake gjennom en hendel 110 aktivert av et stempel 112. En ramme 116 innbefatter oppvarmings/avkjølingskappen fylt med termisk fluid og termoelementet for å styre temperaturen. Klaringsspalten mellom de to kjernene kan avpasses ved oppstart av driften mellom 0,5 mm og 5 mm. Når den først er avpasset holdes den konstant gjennom hele behandlingen. Stempelarmen kan fastgjøres til hendelen 110 ved ulike nivåposisjoner

113, som muliggjør at amplituden til skjærroteringsvibreringen sammen med den til-gjengelige dreiekraften modifiseres. Stempelfortrengningen kan også varieres, hvilken fortrengning muliggjør en annen frihetsgrad for å modifisere roteringsamplituden til den roterende oscilleringen. Det smeltede støpbare materialet kommer inn i anordningen gjennom en ekstruder og en tannhjulspumpe vist som 111, og trekkes ut av kjernesam-menstillingen gjennom en annen tannhjulspumpe 115.

I denne spesielle utførelsen resirkulerer tannhjulspumpen ved utløpet gjennomstrøm-ningen tilbake til innløpet 111 med en separatkobling som muliggjør flere passeringer før smeiten pumpes ut av løsrivelsesanordningen. I denne utførelsen frembringer den løsrevne smeiten intermittent, men på en kontinuerlig måte. Ekstraderinnløpsventilen og utløpsventilen 117 til pelletiseirngsenheten er begge lukket mens de mange passeringer av smeltet materiale gjennom behandlingshulrommet skjer i en lukket sirkel. Når en ønsket viskositetsredusering er blitt oppnådd, etter flere passeringer, sender ekstruderen et signal for å slippe inn en ny ladning ubehandlet, smeltet støpbart materiale i behandlingshulrommet. Spalteklaringen kan åpnes videre under denne rensingen for å hindre at den løsrevne smeiten trykksettes. Utløpsventilen 117 til pelletiseirngslinjen holdes åpen og resirkuleringsutløpsventilen (ikke vist) holdes lukket under rensingen i behandlingshulrommet. Omvendt er disse ventilene henholdsvis lukket og åpnet under behandling med flere passeringer.

Fig. 13 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av behandlingshulrommet til løsri-velsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet skjærvibrering under utvidelsesstrømning i det smeltede støpbare materialet dannes med den relative bevegelsen av to konsentriske koniske overflater ved konstant hastighet eller ved en modulert hastighet, dvs. kombinert konstant og vibrert hastighet, eller under rent roterende oscillering, mens det smeltede støpbare materialet skyves og/eller dras og/eller pumpes fra innløpsrøret 220 til utløpsrøret 270 i behandlingshulrommet (fig. 13).

I denne utførelsen avgrenser, til forskjell fra utførelsen omtalt i fig. 12, hvilken utførelse anvendes for en intermittent frigivelse av behandlet smeltet materiale, behandlingshulrommet og dets forbindelser klart en stasjon, så som elementet 24 i fig. 7, egnet for en kontinuerlig løsrivelsesprosess. Det er tydelig i fig. 13 at flenser 220 og 270 er identis-ke, hvilke flenser muliggjør en gjentagelse til andre stasjoner av det som kan anses som standardinnslag med beskrivelsen av denne stasjonen. Smeltet støpbart materiale 250

kommer inn i behandlingsstasjonen gjennom innløpet 220, går gjennom en dorholder og fyller hulrommet dannet av to konsentriske kjerner som avgrenser spalten. Innløpet 220

kan forbindes med en tannhjuls- eller skruepumpe. For den første stasjon, som angitt i fig. 7, brukes en ekstruder foran tannhjulspumpen for å tilberede det smeltede støpbare materialet og trykksette det til en gitt verdi. Den indre konen fortsettes bortenfor behandlingsseksjonen 260 og blir konuspartiet 280 som forbindes med den episykliske differensial med dens to uavhengige bevegelsesakser, som beskrevet i fig. 11. Det

smeltede støpbare materialet 250 strømmer fra innløpet 220 til utløpet 270, på grunn av kombinasjon av trykkstrømning og roteringen av den indre kjernen og tilstedeværelsen av skråstilte ribber på overflaten til den indre og ytre kjernen, som forklart i fig. 4 eller 6. Etter hvert som det smeltede støpbare materialet 250 passerer gjennom spalten dannet av kjernene, løsrives det på grunn av den kombinerte virkningen av roteringen og/eller oscilleringen av den indre kjernen 260 gjennom akselen 280. Temperaturen og trykket til det smeltede støpbare materialet måles ved flere steder 210 langs banen fra

innløpet 220 til utløpet 270. Båndoppvarmere 230 er viklet rundt rammen og vannpassasjer 240 og 242 er tilvirket for å avkjøle det smeltede støpbare materialet 250 fra både utsiden 240 og innsiden 242 for å holde dets temperatur nøyaktig styrt. Utløpet 270 kan forbindes med en tannhjuls- eller skruepumpe. I tilfellet av en tannhjulspumpe styres roteringshastigheten til pumpen for å endre smeltetrykket tilbake til den krevde verdien for den neste stasjon. Fig. 7 angir hvorledes en hel kjede av behandlingsstasjoner skal bygges, så som den ene angitt i fig. 13, for kontinuerlig og økonomisk å løsrive en po-lymerharpiks. Kjernene kan byttes ut med sylindriske hulrom.

Fig. 14A og 14B er skjematiske illustrasjoner av en utførelse av løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet en eller flere matere 420 mater smeltet støpbart materiale til en serie rørformede hulrom 450, innbyrdes inngripende eller ikke, hvilke hulrom selv forbindes direkte (fig. 14B) eller gjennom pumpeseksjoner 400 med andre serier rørformede hulrom, inntil den siste oppstillingen av behand-lingsstasjonene som forefinnes med en oppsamler 410 og en pelletiseirngslinje og/eller matingen til en ekstruder- eller injiseringsstøpeutstyr (ikke vist). Overflatene til de rør-formede hulrommene er dekket med ribber/ujevnheter og/eller spor 450, utformet for å syntetisere den korrekte tøyningsrateprofilen for å oppnå løsrivelse og for å dra det smeltede støpbare materialet forover til den neste rørformede stasjon og langs aksen til de rørformede hulrommene. I det minste en overflate 430 beveger seg for å skjære smeiten under vibrering og gjennomføre utvidelsesutmatningen, hvilket utgjør to krav for å frembringe effektiv løsrivelse. Dette kan utøves gjennom roteringen av en rotor 430 ved en gitt roteringshastighet, eller ved roterende vibrering av rotoren 430 ved en gitt frekvens og amplitude, eller ved kombinering av de to tidligere bevegelsene. I fig. 14B er de to rørformede hulrommene posisjonert for å gripe innbyrdes i hverandre ved deres senter, langs deres akse, hvilket utgjør en utførelse som er nyttig å anvende i akkumulatoren ved det siste utløpet før pelletiseringslinjen for å hindre gjenhentelse av løsrivelsen. Fig. 15A til 15C er skjematiske illustrasjoner av en utførelse av behandlingshulrommet i løsrivelsesanordningen utformet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, idet ribbene/ujevnhetene på i det minste en av overflatene i berøring med det smeltede støpbare materialet har en spesiell form for å danne en gitt profil av tøynings-raten og tøyningsrateveksling under utvidelse, og er innrettet på en spesiell måte med hensyn til aksen av overflateroteringen for å danne en viss mengde dragstrømning. Fig. ISA til 1SC avgrenser noen av formparameterne og hellingsvinkelen. Konturene til ribbene beregnes for å eliminere enhver mulighet for turbulens eller annen ulineær feil i strømmen, som bør holdes laminær. Høyden av ribbene, e, radien RI, R2 og R3 som avgrenser kurvaturen for å akselerere (RI) eller retardere (R3) strømmen kan være forskjellig langs tverrsnittene aa og bb (tverrsnittet bb vises ikke her). Tøyningsratevekto-ren dekomponeres i to komponenter som avgrenser to retninger av dragstrømning. Formen til ribbene langs hver akse aa eller bb bestemmes av den ønskede tøyningsrate-profilen i disse retningene. Begge profiler kan brukes for å avgrense tilstander av skjærvibrering og/eller utvidelsesutmatting, hvilke tilstander kan kobles sammen for å optimere skjærfortynnings- og løsrivelsesvirkninger.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse avpasses anordningen som frembringer skjæroscillering under utvidelse av smeiten, konstant som en funksjon av temperaturen til smeiten, etter hvert som løsrivelsesbehandlingen finner sted i stasjonen, for å holde den relative elastisiteten, GYG<*>, lik med en forutbestemt verdi. Ethvert passende styremiddel av oscilleringsfrekvensen og -amplituden som en funksjon av temperaturen kan benyttes når denne oppfinnelsen utøves, innbefattende uten begrensning regulatorer med lukket sløyfe, PTD-regulatorer, regulatorer med fuzzy logikk og lignende. De med erfaring innen området vil være i stand til å velge den styreinnretningen som best passer deres behov etter lesing av denne redegjørelsen.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse avpasses innretningen som frembringer det kontinuerlige draget ved konstant hastighet i smeiten med relativ bevegelse av overflatene som innesperrer smeiten, konstant som en funksjon av temperaturen til smeiten, etter hvert som løsrivelsesbehandlingen finner sted i stasjonen for å holde den relative elastisiteten, GYG<*>, lik en forutbestemt verdi. Ethvert passende styremiddel av draghastigheten som en funksjon av temperaturen kan benyttes når denne oppfinnelsen utøves, innbefattende uten begrensning regulatorer med lukket sløyfe, PID-regulatorer, regulatorer med fuzzy logikk og lignende.

Fig. 16 viser virkningen av avkjølingsrate på verdien til begynnelsen av krystalliseringstemperaturen, Tc, for en semi-krystallinsk polymersmelte. Den langsomt avkjølte smeiten, avkjølt ved tilnærmet 10°C/min., starter å krystalliseres ved 240°C. Dette svarer til markerte fallet i det spesifikke volumet ved bunnbanen i fig. 16, tilknyttet tildannelsen av en mer tett fase, krystallittene. Fig. 17 viser at smelteelastisiteten til den amorfe tilstand forstyrres og sammenblandes av nærværet til krystallittene som fungerer som kryssbindende knutepunkter mellom makromolekylene. Den markerte økningen av den relative elastisiteten skyldes ikke en øket samvirkende gjensidig påvirkning mellom makromolekylene, hvilken påvirkning er et kriterium for å bevirke løsrivelse, men sna-rere økningen av knutepunktene.

Det øvre sporet i fig. 16 svarer til en smelte avkjølt ved tilnærmet 200 °C/min. Begynnelsen av krystalliseringen er nå ved Tc - 180 °C som er 60 °C under krystalliseringstemperaturen for den langsomt avkjølte smeiten.

Som en konsekvens av virkningen til avkjølingsraten på verdien til Tc, opprettholdes den amorfe beskaffenheten av smeiten til lavere temperaturer, her et tillegg på 60 °C-. Temperaturen minskes etter hvert som man utsetter smeiten for en rask avkjølingsrate, og den eventuelt når den nye Tc der krystallisering finner sted. Det tar for eksempel 18 sekunder å avkjøle fra 240 °C til 180 °C ved 200 °C/min. Dersom temperaturen styres på slik måte at den starter å heve seg rett før den når det nye Tc, da krystalliseres ikke smeiten og holdes amorf over utvidede 60 °C, hvilken utvidelse kan gjøres tilgjengelig for løsrivelsesformål ved å øke dens elastisitet gjennom skjæroscillering under utvidelsesutmatting.

Dersom man for eksempel velger å løsrive den amorfe smeiten når dens relative elastisitet (G7G<*>) = 0,83, viser fig. 17 at for en frekvens på 10 rad/s, er det ikke mulig å nå det elastisitetsnivå uten innvirkningen av en intens krystallisering som finner sted med start ved Tc - 242 °C. Verdien av (G7G<*>) er kun lik 0,3 ved begynnelsen av krystallisering for denne frekvensen. Denne verdien kan heves ved å bruke høyere frekvens av skjæroscillering. Ved å bruke tid/temperatur uavhengighetsprinsippet som gjelder for den reologiske oppførselen til viskoelastiske smelter, kan man beregne frekvensen som bør anvendes for å heve elastisiteten til smeiten ved T = 242 °C fra (G7G<*>) = 0,3 til (G7G<*>) = 0,83. Den foreslåtte frekvensen er 5,382 rad/s (857 Hz). Selv om oppnåelse av slik oscilleringsfrekvens opplagt lar seg gjøre, ville den ikke være økonomisk praktisk og/eller ville bevirke alvorlige lydproblemer i et produksjonsmiljø. En foretrukket løsning er nøyaktig formålet med den foreliggende oppfinnelse. Dersom temperaturen kunne senkes til 220 °C, hvilken temperatur er under Tc ved langsomme avkjølingsrater (og derfor ikke mulig å gjøre uten innretningene ifølge den foreliggende oppfinnelse), men over Tc til den raske avkjølingsraten, blir oscilleringsfrekvensen for å heve (GYG<*>) til det korrekte løsrivelsesornrådet 166 rad/s (27 Hz), hvilken frekvens er innenfor det praktiske området til akseptable industrielle løsninger av økonomiske grunner. Redusering av temperaturen ytterligere ned til 200 °C ville senke oscilleringsfrekvensen enda lavere for å holde den samme verdien av (GYG<*>).

I henhold til den foreliggende oppfinnelse, når den for eksempel anvendes for Nylon 66, minskes smeltetemperaturen i løpet av løsrivelsesbehandlingen på en slik måte som senker Tc ned for eksempel 60 °C med virkningen av en rask avkjølingsrate på Tc, og økes deretter for å unngå avkjøling forbi ISO °C, som er Tc for den hurtig avkjølte smeiten, inntil en annen temperatur nås, ved hvilket stadium avkjølingssyklusen begynner på nytt. Mer spesielt kan den øvre temperaturen være T = 245 °C og den nedre temperaturen 185 °C. Syklustiden for å reversere endringen av temperaturen er 18 sekunder. Dette kan oppnås på mange forskjellige måter av fagfolk innen området, hvilke fagfolk vil være i stand til å velge den temperaturstyreinnretningen som best passer deres behov.

Et fordelaktig og økonomisk middel består i alternativ pumping med rask strømningsra-te av et termisk fluid oppsamlet i isotermisk opprettholdte beholdere ved to temperaturer, en temperatur tilnærmet 15 °C høyere enn den øvre temperaturen til syklusområdet, den andre temperaturen også 15 °C lavere enn den nedre temperaturen til området. De individuelle fluidene pumpes kun for en del av syklustiden for å tillate at inertivirkning finner sted ved vekslingen av pumpefluider. Temperaturen til fluidene i beholderen kan avpasses, sammen med den forholdsmessige innstillingen for veksling av pumpingen av de to fluidene for å oppnå den korrekte temperaturprofilen som passer løsrivelsesbe-handlingen. Fagfolk innen teknikken ville vite hvorledes utforme og styre et slikt sys-tem, bygget med temperaturregulatorer, termokoblinger, oppvarmings- og avkjølings-innretninger og en servostyrt fordelingsventil, alle i en servosløyfe som passende kan programmeres av en hovedcomputer.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse profileres temperaturen langs banen til den strømmende smeiten ved å styre strørnningsraten til det avkjølende termiske fluidet som sirkulerer i kjølemiddelkanalen eller kjølekappen inne i dysen og/eller trommelen i behandlingshulrommet. Det avkjølte termiske fluidet kan for eksempel sirkuleres fra utløpsenden i behandlingsstasjonen mot innløpet, i en spiralformet kanal med minskede tverrsnitt, lokalisert lengere bort fra smeltehulrommet etter hvert som det kommer nærmere innløpsenden i stasjonen, for å resultere i en gradient av avkjølings-kapasitet langs smeltestrømningsaksen. Andre kjente innretninger for dem i området støpetemperaturstyring, så som båndoppvarmere, varmerør, varmekjølere, luftspalter etc., kan brukes for å danne den korrekte temperaturforskjellen mellom innløpet og ut-løpet i behandlingsstasjonen for å utvikle den ønskede avkjølingsrateprofilen etter hvert som smeiten ledes gjennom. Den sammen temperaturprofilen kan gjentas fra stasjon til stasjon, slik at smeiten holdes i en amorf tilstand etter hvert som løsrivelsen går fremover.

For en gitt temperatur øker elastisiteten med frekvensen. For en gitt frekvens øker elastisiteten etter hvert som temperaturen avtar. For nøyaktig å styre elastisitetsmengden til smeiten ved hver temperatur, er en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse å avpasse verdien av frekvensen til skjæroscillering for å optimere løsrivelse ved hver smeltetemperatur. I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse forandres følgelig antallet ribber, ujevnheter eller spor pr. omdreining på de roterende overflatene til behandlingsstasjonen med temperatur til smeiten ved den lokaliseringen. Tettheten av ribbeinnretaingene avtar etter hvert som temperaturen avtar, og motsatt økes etter hvert som temperaturen øker langs banen.

Når løsrivelsessystemet utgjøres av en serie små seksjoner som uavhengig kan styres mekanisk og termisk, kan hver seksjon temperatur kobles sammen med de optimale løsrivelsesvariabler ved den temperaturen, den beste oscilleringsfrekvensen, den beste roteringshastigheten og den beste tøyningsamplituden for utvidelsesutmattingen. Temperaturprofilen bestemmes av temperaturforskjeller mellom naboseksjoner.

Når temperaturen til det termiske fluidet er syklisk i tid, synkroniseres oscilleringsfrekvensen for å forandre seg i henhold til et program for å holde den ønskede elastisitets-profilen som optimerer løsrivelse ved alle tidspunkter. For mest praktiske anvendelser kan frekvensen varieres mellom 1 og 100 Hz.

Fig. 18 illustrerer en utførelse 500 av oppfinnelsen som innbefatter et par behandlings-kammere eller riggformede (sylindriske eller koniske eller begge deler) spalter 506 og 510 for polymersmelte, avgrenset mellom den indre og den ytre overflaten til en kontinuerlig roterbar (Q) og/eller roterende oscillerbar (co, a) rotor eller sylinder 508, og den ytre overflaten til en indre fast sylinder eller kjerne 504, og den indre overflaten til en ytre fast sylinder eller kjerne 512. Overflatene til rotoren 506 er dannet med ribbeinnretninger ifølge den foreliggende oppfinnelse og/eller overflatene til de faste elementene 504 og 512 som avgrenser spalter 506 og 510 har ribbeinnretningene på seg, så lenge som det i det minste finnes et sett ribbeinnretninger i hvert kammer. En fast aksel eller understøttelse 502 holder det faste elementet 504.

Eksempler på mulige diametre for overflatene i utførelsen til fig. 18 er: utside av under-støttelsen 502 er 7,62 cm; utside av elementet 504 er 15,24 cm; innside av sylinderen 508 er 15,88 cm; utside av sylinderen 508 er 23,50 cm; innside av kjernen 512 er 24,36 cm og utside av kjernen 512 er 32,98 cm. Spaltene 506 og 510 er typisk 1,6 mm til 6 mm, men kan være tykkere eller tynnere avhengig av smeltetypen og elementdiametre-ne. Dette er for minimal gjennomstrømning på 65 kg/time for polykarbonat.

Fig. 19 illustrerer en utførelse av oppfinnelsen som har rotor, stamme, skrue, rør eller aksel 602 for å avgrense innsiden til en smeltebehandlingsspalte og roterbar og/eller oscillerbar om dens akse. Ribbeinnretninger 604 i overflaten til rotoren 602 er i form av bikakeribbeinnretninger. Selv om heksagonale celler i bikakeinnretningene 604 vises, kan andre polygonale former brukes. Hver celle har et par sidevegger 606 som strekker seg ved en vinkel 0 til strømningsretaingen F som også er parallell med rotoraksen. Hver celle har også oppstrøms og nedstrøms tverrvegger 612, 608, og oppstrøms og nedstrøms vinkelvegger 614,610. Tverrveggene strekker seg ved en skjev vinkel til strømningsretningen F, mens vinkelveggene strekker seg ved en spiss vinkel. Disse veggene krysser også oppstrøms- og nedstrømsendene til den neste sideveggen 606 i bikakeinnretningene. Dette arrangementet er av oppfinneren blitt funnet å være svært nyttig ved at det bevirker den gjentatte og periodiske oppdelingen av smeiten etter hvert som den passerer hver krysning mens rotoren roterer, for således å fremskynde den lokale akselereringen/ retarderingen av smeiten ved hver krysning og danne den viskositetsreduserende virkningen. Typiske veggtykkelser for veggene i bikakeinnretningene er fra omtrent 0,15 mm til omtrent 1,0 mm, avhengig av diameteren D til rotoren 602 og roteringshastigheten (kontinuerlig og/eller oscillerende) frekvensen og amplituden og smeltetypen! Vegghøyde er typisk omtrent 0,1 mm til 1,0 mm. Avstand D mellom sideveggene 606 avhenger også av rotordiameter, hastighet og smeltetype. Avstand D er typisk omtrent 1,5 til 5,0 mm. Vinkel 0 kan være 2 til 85°, eller fortrinnsvis omtrent 30 til 60°.

Utførelsen i fig. 20 og 21 omfatter en rotor, stamme, skrue, rør eller aksel 702 for å avgrense innsiden til en smeltebehandlingsspalte og roterbar og/eller oscillerbar om dens akse. Pubbeinnretninger 704 i overflaten til rotoren 702 er i form av skiimeirmretninger som minner om jernbanespor. Skinneinnretningene 704 er tilformet av par med paral-lelle skinnevegger 708 i avstand fra hverandre med distanse 1 (omtrent 0,1 til omtrent 1,2 mm) som er sammenlignbar med avstand D for bikakeinnretningene i fig. 19, og som strekker seg ved en vinkel 0 til strømningsretningen F, som var tilfellet i utførelsen i fig. 19. Flere tverr- eller bindevegger 708 strekker seg mellom skinneveggene. Vegg-høyden hr til skinneveggene 706 er omtrent 0,5 til 1,5 mm, og bredden wr er omtrent

0,4 til 1,2 mm. Basisene til tverrveggene 708 er adskilt med wb fra hverandre med omtrent 0,5 til noen få centimeter, avhengig av kravene med hensyn til tøyningsrateaksele-rering, langs skinneveggene, og er kortere enn skinneveggene 706, med en høyde e på omtrent 0,1 til 1,5 mm. Toppbredden wt til hver tverrvegg er omtrent 0,1 til 0,5 mm. Sidene til tverrveggene 708 skråner ved en vinkel 8 til overflaten av rotoren 702 med omtrent 25 til 89°.

Fig. 22 er en utførelse av oppfinnelsen, hvilken utførelse anvendes til et ventillegeme i varmkanalsystemet til en injiseringsstøpemaskin. Ventillegemet har et inngangsparti 802 med en passasje 804 for mottak av en poiymersmelte, og en stamme eller stang 808 som har et ventilsete eller ende 818 som kan beveges aksialt med kjente drivinnretning-er skjematisk vist med pil 812. For å åpne og lukke passasjen og tillate eller stanse smeltestrømmen inn i ventillegemebøssingen 806, beveges stammen 808 i retningen til pilen 812. Som med de andre utførelsene av oppfinnelsen bærer stammen 808 og/eller den indre overflaten til bøssingen 806 ribbeinnretninger 810 og roteres kontinuerlig og/eller oscillerende (Q, co, a) om dens akse. Dette frembringer en betydelig redusering i viskositeten og injiseringstrykket til smeiten. Viskositeten reduseres med eller uten en økning i temperaturen, slik at innkortet syklustid blir resultatet.

Roteringen av stammen og endog aksialbevegelsen kan bibringe stammen 808 for å føre smeiten fremover i bøssingen 806. Den kontinuerlige roteringshastigheten til stammen 808 er en funksjon av diameteren til stammen (for eksempel omtrent 6 mm til 15 mm) og er meget høyere (omtrent 300 til 1700 rpm) enn for ekstruderingsmaskiner som bruker rør med mye mindre diameter (1 til 125 rpm).

Lignende arrangement er mulige for ekstruderseksjonen, injiseringsseksjonen og flere andre mulige deler i kjent utstyr for bearbeiding av poiymersmelte.

De sammensatte ribbeinnretningene ifølge oppfinnelsen kan tilvirkes ved hjelp av: elek-trotilforming, elektroetsing, laserlodding, lasertilforming, elektroeroderende maskinering (EDM), presisjonsstøping eller mekanisk maskinering for å nevne noen få. For rotoren og trommelen er egnede materialer rustfritt stål, 4140 stål, bronse med høy Rockwell og lignende. For rotorene kan den ytre overflaten til en stang, for eksempel 9 mm i diameter og 23 cm lang, tilformes med ribbeinnretningene. For trommelen kan for eksempel et rør med 18 mm diameter kuttes langs et plan parallelt med røraksen, inne-roverflatene tilformes med ribbeinnretningene og de semi-sylindriske eller semi-koniske halvdelene igjen sveises sammen.

Som generelle betraktninger velges og spesialtilpasses formen, geometridimensjonene og avstanden til ribbene, ujevnhetene og/eller sporene til ribbeinnretaingene avhengig av typen til polymersmelten som skal behandles, i tråd med kriteriet i US patent 5,885,495. Dette utformingskriteriet kan optimeres for den spesielle smeiten, med de reologiske parameterne som anvist ved dette patentet spesielt med hensyn til G7G<*>, frekvensen og amplituden til tøyningen dannet med pressingen og avlastningen av smeiten med ribbeinnretningene.

Selv om spesielle utførelser av oppfinnelsen er blitt vist og beskrevet i detalj for å illust-rere anvendelsen av prinsippene til oppfinnelsen, vil det forstås at oppfinnelsen kan ut-øves på annen måte uten fravikelse fra slike prinsipper.

Claims

1. Anordning for viskositetsredusering i en smelte av smeltet støpbart polymerisk material, idet anordningen omfatter: en spalteirmretning (3); en drivinnretning (35,29); innløpsinnretninger (30,21,220) som avgrenser et spalteinnløp, gjennom hvilket smeiten (1) passerer inn i spalten; utløpsinnretninger (31,22,270) som avgrenser et spalteutløp, gjennom hvilket smeiten forlater spalten; en mater (4,23,33) forbundet med spalteinnløpet for tilberedelse av smeiten og for mating av smeiten til spalteinnløpet, karakterisert ved at anordningen er for redusering av viskositeten til smeiten med skjærvibrering under utvidende strømning for å bevirke minst skjærfortynning, og at: spalteinnretningen (3) avgrenser en første og en andre overflate (2,56,6,7,10, 13,14) som er anbrakt i avstand fra hverandre for å tilforme en behandlingshulromspal-te (3) mellom overflatene, idet minst en av overflatene er bevegelig i forhold til den andre overflaten for å besørge en skjærdeformering på en poiymersmelte i spalten; drivinnretningen (35,29) er for bevegelse av minst en av overflatene med hensyn til den andre overflaten; ribbeinnretninger (5,12,450,604,704,810) er anordnet på minst en av den første og den andre overflaten, at ribbeinnretningene har et omriss, over hvilket smeiten beveger seg, at omrisset er slik valgt at ribbeinnretningene utøver en periodisk forandring av skjærbelastningsraten på smeiten etter hvert som smeiten strømmer gjennom spalten (3) i sammenheng med at den minst ene overflaten beveger seg for å besørge lokal utvidende akselerering og retardering av smeiten, slik at drivinnretningen (35,29) samvirker med ribbeinnretningen (5,12,450,604,704, 810) for utøvelse av skjærvibrering med valgt frekvens og amplitude koblet med den lokalt utvidende akselereringen og retarderingen av smeiten i spalten.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at drivinnretningen (35,29) beveger seg roterende og ribbeinnretningene (5,12,450,604,704, 810) bibringer vibreringen i skjærbelastningsraten i polymersmelten.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at drivinnretningen (35,29) beveger seg roterende, samt med en periodisk vibrerende bevegelse, og ribbeinnretningene (5,12,450,604,704, 810) og (Wvinnretningen sammen bibringer vibreringen i skjærbelastningsraten i polymersmelten.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen innbefatter en akkumulator (34,20) forbundet med spalteutløpet (31,22,270) for oppsamling av smeiten fra spalteutløpet, innretninger for forandring av amplituden til skjærvibreringen påført smeiten, innretninger (29,35) for kontinuerlig bevegelse av smeiten gjennom spalten fra innløpet til utløpet, en innretning (36) for kontinuerlig avlufting av behandlingshulromspalten for å hindre utformingen av bobler eller hulroms-dannelser i løpet av behandlingen, en innretning (38) for overvåking og styring av temperaturen til smeiten rommet inne i behandlingshulromspalten, og en innretning (48) for overvåking og styring av trykket til smeiten inne i spalten, og innretainger for overvåking og styring av en dreiekraft utøvet på smeiten rommet inne i behandlingshulromspalten.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved flere spal-teinnretninger (3) forbundet med hverandre gjennom tannhjulspumper eller skruepumper (11, 20), at spalteinnretningene innbefatter en første behandlingsstasjon forbundet direkte eller gjennom en tannhjulspumpe (11,26) og/eller en statisk blander med en ekstruder (23), en akkumulator (34,20) forbundet med spalteutløpet (31) for oppsamling av smeiten fra spalteutløpet og en siste stasjon forbundet med den minst ene akkumulatoren.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved atribbe-innretningerie (5,12,450,604, 704, 810) omfatter i det minste et av ribber og ujevnheter og spor.

7. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at innretningene (29,35) for kontinuerlig bevegelse av smeiten omfatter i det minste et av innretninger for skyving og trekking og pumping av smeiten, og at anordningen ytterligere innbefatter innretninger for styrbar forandring av en bredde av spalten.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er hovedsakelig er plan, og at den første og den andre overflaten er plan.

9. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er ringformet.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at minst den ene av den første og den andre overflaten (2, 56, 6,7,10,13,14) er sylindrisk.

11. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at minst den ene av den første og den andre overflaten (2, 56,6,7,10,13,14) er konisk.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at anordningen innbefatter en aksial drivinnretning (35) for bevegelse av minst den ene av overflatene aksialt for forandring av bredden til behandlingshulromspalten (3).

13. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved atribbe-innretaingene (5, 12,450,604, 704, 810) omfatter i avstand anbrakte ribbevegger (706, 708) som har en avstand slik valgt at et spenningsfelt bevirket av en ribbevegg i smeiten ligger over et spenningsfelt bevirket av en tilliggende ribbevegg i smeiten.

14. Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at ribbe-veggene strekker seg som et av radielt, periferisk og skruelinjeformet.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at ribbe-veggene er kontinuerlige.

16. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at ribbe-veggene er avbrutte.

17. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at ribbe-veggene forandrer seg i høyde langs den minste ene av den første og den andre overflaten (2, 56,6, 7,10,13,14).

18. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at ribbe-veggene er V-formede.

19. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er ringformet og har en radius som endrer seg minst en gang mellom spalteinnløpet (30,21,220) og spalteutløpet (31,22,270) i behandlingshulromspalten (3).

20. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at ribbeinnretningene (5, 12, 450, 604, 704, 810) omfatter flere i avstand anbrakte ujevnheter.

21. Anordning ifølge krav 20, karakterisert ved at ujevnhetene er polygonale.

22. Anordning ifølge krav 20, karakterisert ved at ujevnhetene har et avrundet omriss valgt for å eliminere turbulens i smeiten som beveger seg forbi ujevnhetene.

23. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er tilformet mellom flere ytre rotorer (27) som er roterbare mot hverandre for å tilforme et indre rom, og en indre rotor (28) roterbar i det indre rommet, og at den indre rotoren bærer ribbeinnretningene (5,12,450,604, 704, 810).

24. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er tilfbrmet av et ytre toroidhus, en indre rotor (19) og en serie av avlange elementer (16) forbundet med hverandre og med rotoren og roterbare i toroidhuset.

25. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) omfatter et par hus forbundet med hverandre av en pumpe (11,26) og en rotor (19, 27,28) roterbar i hvert hus, for avgrensing av spalten mellom hver rotor og dens respektive hus.

26. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at spalten (3) er ringformet, og at den første overflaten er en ytre overflate (10) av en rotor og den andre overflaten er en indre overflate av en trommel (9) for opptak av rotoren.

27. Anordning ifølge krav 26, karakterisert ved at drivinnretningen (29,35) omfatter en todelte drivinnretning for påføring av en kontinuerlig rotering mot rotoren (19,27,28) og for påføring av en oscillerende rotering mot rotoren for utøvelse av skjærvibreringen med valgt frekvens og amplitude.

28. Anordning iøflge krav 27, karakterisert ved at den todelte drivinnretningen omfatter en differensial drivinnretning som er i stand til uavhengig styring av den kontinuerlige roteringen samt frekvensen og amplituden til den oscillerende roteringen.

29. Anordning ifølge krav 28, karakterisert ved at den differensiale drivinnretningen omfatter en episyklisk drivinnretning.

30. Anordning ifølge krav 29, karakterisert ved en ekstruder (23) er forbundet med spalten, og at den episykliske driften er forbundet med ekstruderen for drift av ekstruderen.

31. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at drivinnretningen (29, 35) samvirker med ribbeinnretningene (5,12,450,604, 704, 810) for utøvelse av en skjærvibrering med valgt frekvens og amplitude sammenkoblet med utvidende dreiekratfstrømning på smeiten i spalten (3) minst til omfanget at smeiten er utsatt for løsrivelse.

32. Anordning ifølge krav 31, karakterisert ved at anordningen innbefatter en akkumulator (20,34) forbundet med spalteutløpet for oppsamling av smeiten fra spalteutløpet (22, 31,270), og løsrivelsesbevarende innretninger i akkumulatoren for bevegelse av smeiten i akkumulatoren for opprettholdelse av løsrivelsen i smeiten.

33. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første overflaten er den ytre overflaten (10) av en ekstruderrotor og den andre overflaten er den indre overflaten av en ekstrudertrommel (9) for mottak av ekstruderrotoren, og at anordningen innbefatter temperaturstyrende innretninger (37,38,39) for oppvarming og avkjøling av smeiten i spalten, og at drivinnretningen (29, 35) omfatter en motorinnret-ning for rotering av rotoren.

34. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første overflaten er den ytre overflaten av en ventillegemestang (808), og at den andre overflaten er den indre overflaten av en ventillegemebøssing (806) for opptak av stangen (808).

35. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen innbefatter en ekstruder som har et utløp, og som tilformer minst del av materen (23, 33,4), og en krysshodedyse forbundet mellom ekstruderutløpet og spalteinnløpet (20, 31) for mating av smeiten fra ekstruderutløpet til spalteinnløpet.

36. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første overflaten er den ytre overflaten (10) av en rotor og bærer ribbeinnretningene (5, 12,450,604, 704, 810), at den andre overflaten er en indre overflate av en trommel (9) for opptak av rotoren, og at spalten passerer gjennom flere stasjoner i trommelen (9) for ekstrudering av smeiten og for løsrivelse av smeiten.

37. Anordning ifølge krav 36, karakterisert ved at minst en av stasjonene inneholder en skrue (11) på rotoren for bevegelse av smeiten langs spalten, minst en av stasjonene inneholder en innretning (48) for trykksetting av smeiten i spalten, og minst en av stasjonene innbefatter innretningene (5,12,450, 604,704, 810) for løsrivelse av smeiten.

38. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen innbefatter en injiseringsstøpende maskin forbundet med spalten til det ene av mottak av behandlet smelte fra spalteutløpet (31,22,270) eller tilføring av ubehandlet smelte til spalteinnløpet (30,21,220).

39. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen innbefatter resirkuleringsinnretninger (608,610,612, 614) forbundet mellom en nedstrøms del av spalten og en oppstrøms del av spalten for resirkulering av minst noe av smeiten for ytterligere viskositetsreduserende behandling i spalten.

40. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen innbefatter en temperaturstyrende innretning (38) for styring av temperaturen langs spalten.

41. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at den temperaturstyrende innretningen (38) styrer temperaturen langs spalten for opprettholdelse av en valgt elastisitet i smeiten.

42. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at den temperaturstyrende innretningen (38) styrer temperaturen langs spalten for opprettholdelse av et valgt temperaturprofil i smeiten langs spalten.

43. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at ribbeinnretningene (5, 12,450, 604, 704, 810) har en tetthetsfordeling av ribber langs minst den ene av den første og den andre overflaten (2, 56,6,7,10,13,14), at anordningen innbefatter en temperaturstyrende innretning (38) for styring av temperaturen langs spalten, og at temperaturen er styrt for å endre seg langs spalten som en funksjon av ribbetettheten med høyere temperatur som svarer til høyere ribbetetthet.