DE19604228C1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten von fließfähigen Materialien - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten von fließfähigen MaterialienInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinu
ierlichen Bearbeiten von fließfähigen Materialien nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (US-PS 1 356 296). Die
Bearbeitungselemente werden dabei durch Schnecken gebildet
und die Materialzufuhr erfolgt über eine Öffnung in dem Ge
häuse. Die die Schnecken tragenden Wellen bilden einen Kranz.
Durch die Vielzahl der Wellen besitzt eine solche Vorrichtung
eine wesentlich größere Volumendurchsatzleistung als z. B. ei
ne Doppelschnecke. Wenn die Schnecken als dichtkämmendes Ab
streifprofil ausgeführt sind, wird mit einer solchen Vorrich
tung ein enges Verweilzeit-Spektrum gewährleistet und ein ho
her Selbstreinigungseffekt erzielt. Die dicht ineinander
greifenden Schnecken verhindern jedoch einen Materialdurch
tritt durch den Kranz, jedenfalls bei festen oder hochvisko
sen Materialien. Wenn solche Materialien zugeführt werden,
wird bei der bekannten Vorrichtung daher nur der äußere Be
reich des Ringraums gefüllt, während der innere Bereich des
Ringraums leer ist oder zumindest einen wesentlich geringeren
Füllgrad aufweist. Dadurch werden die Wellen nach innen gebo
gen, mit der Folge, daß die Schnecken gegen den Kern gedrückt
werden und damit einem hohen Verschleiß unterliegen. Zudem
ergeben sich enge unkontrollierte Spalten zwischen den ein
zelnen Bearbeitungselementen, so daß es zu einer örtlichen
Überbeanspruchung oder gar gegenseitigem Anlaufen kommen
kann.
Vorrichtungen mit dicht ineinander greifenden Schneckenwel
len werden insbesondere auch zur Restentgasung von Kunst
stoffen verwendet, da sie eine große Entgasungsoberfläche
und eine hohe Oberflächenerneuerung besitzen. So ist ein
heiz- und kühlbarer Mehrschneckenextruder bekannt, der
axial hintereinander eine Einschnecke, eine Ringdüse, einen
Planetenwalzenextruderbereich, einen Entgasungsbereich mit
einem Kranz solcher dicht ineinander greifender rotierender
Schneckenwellen, an den ein Vakuum angelegt ist und einen
weiteren Planetenwalzenbereich umfaßt. Damit werden zwar
nur im Entgasungsbereich relativ kurze Schneckenwellen ver
wendet, wodurch das Problem des Durchbiegens der Schnecken
wellen nicht auftritt. Der bekannte Mehrschneckenextruder
besitzt dafür aber einen recht komplizierten Aufbau.
Aus DE 29 00 988 C2 geht eine Vorrichtung zum Aufbereiten
und Strangpressen von thermoplastischen Massen hervor, die
ein Einschneckenfüllteil aufweist, mit dem die Masse in die
Stirnseite eines Planetenwalzenextruderteils gepreßt wird.
Das Planetenwalzenextruderteil weist eine von außen ange
triebene zentrale Schneckenwelle auf, die die axiale Förde
rung der Masse übernimmt. Diese treibt im Knetbereich ge
gensinnig von außen nicht angetriebene, im Abstand vonein
ander angeordnete Planetenschneckenspindeln an, die außer
mit der zentralen Schnecke mit einer Innenverzahnung mit
der Gehäusewand in Eingriff stehen. Nach der bekannten Vor
richtung werden also die Planetenspindeln von der Zentral
schnecke angetrieben. Ferner drehen sich die Planetenspin
deln um die Zentralschnecke. Zwar sind Planetenspindeln mit
verschiedenen Steigungen aus einem Stück herstellbar, auf
großer Länge und mit geringem Spiel bei doppeltem Eingriff
auf der ganzen Maschinenlänge aber nicht funktionsfähig.
Demgemäß sind die Planetenspindeln bei der bekannten Vor
richtung auch nur mit einer Steigung ausgeführt. Verschie
dene Steigungen, also die Verwendung von fördernden und
bremsenden Elementen und dazwischenliegenden Knetblöcken,
sind aus verfahrenstechnischen Gründen heutzutage jedoch
unverzichtbar. Eigen ähnlichen Aufbau weisen die Planeten
walzenextruder nach DE 27 26 962 C2 und DE-OS 23 03 366
auf.
Aus DE 29 05 717 A1 ist ein Einschneckenextruder mit Entga
sungsöffnungen in der Gehäuseumfangswand bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Ober
begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art mit möglichst dicht
kämmenden, langen Wellen zu versehen, um einerseits ein
enges Verweilzeitspektrum und einen hohen Selbstreinigungs
effekt zu erreichen und sie andererseits mit allen verfah
renstechnisch notwendigen Bearbeitungselementen zur Bear
beitung hochviskoser oder fester Materialien bestücken zu
können.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekenn
zeichnete Vorrichtung erreicht. In den Unteransprüchen sind
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrich
tung wiedergegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der im Kreis
angeordnete Kranz von Wellen im Bereich der Materialzufuhr
bis zur ersten Verdichtungszone im Teilkreis des Ringraumes
wenigstens eine radiale Öffnung auf, die durch Weglassen
der Förderung bei einem fördernden Bearbeitungselement ge
bildet wird und den äußeren und inneren Ringraum verbindet.
Diese Öffnung kann grundsätzlich auf zweierlei Weise gebil
det werden. Zum einen können im Materialzufuhrbereich auf
einer oder mehreren Wellen die fördernden Bearbeitungsele
mente, im allgemeinen Schneckenelemente, ersetzt sein.
Zum anderen kann bei einer Welle in dem Materialzufuhrbereich
wenigstens ein förderndes Bearbeitungselement bzw. Schnecken
element fehlen oder in dem Kranz eine Welle ganz weggelassen
sein. Wenn eine Welle ganz weggelassen ist, ist der Ringraum im
Anschluß an den Materialzufuhrbereich mit einem Füllstück
verschlossen, das einen den Bearbeitungselementen entsprechen
den Umfang aufweisen kann. Wenn die Materialzufuhröffnung im
Gehäuse vorgesehen ist, werden die positiv fördernden Bearbei
tungselemente erfindungsgemäß im wesentlichen auf der der
Materialzufuhröffnung zugewandten Seite des Kranzes weg
gelassen. Auf der von der Materialzufuhröffnung abgewandten
Seite des Kranzes sind die Wellen jedoch auch im Materialzu
fuhrbereich mit positiv fördernden Bearbeitungselementen
versehen. Dabei müssen mindestens zwei benachbarte Wellen mit
ineinander greifenden positiv fördernden Bearbeitungselementen
auf der von der Materialzufuhröffnung abgewandten Seite des
Kranzes im Materialzufuhrbereich vorgesehen sein, damit das
Material immer positiv, d. h. in Richtung Materialaustritts
öffnungen gefördert wird.
Wenn die Materialzufuhr drucklos durch eine Öffnung im Gehäuse
erfolgt, kann das Material, und zwar auch festes oder
hochviskoses Material, nur durch radiale Öffnungen zwischen
benachbarten Wellen im Kranz in den Innen- oder Kernbereich des
Ringraumes gelangen. Dadurch werden im äußeren und inneren
Ringraum nicht immer gleiche Mengen gefördert. Zum Mengenaus
gleich folgt daher kurz nach dem Materialzufuhrbereich eine
Verdichtungszone, vor der durch große radiale Öffnungen ein
Mengen- und Druckausgleich erfolgen kann, so daß sich die Menge
des Materials und damit der Druck gleichmäßig auf die Innen-
oder Kernseite und die Außen- oder Gehäuseseite des Ringraums
verteilen. Eine radiale Belastung und damit ein Durchbiegen der
Welle ist dadurch weitgehend verhindert. Demgemäß können bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Wellen lang und mit einer
entsprechend großen Anzahl von Bearbeitungselementen versehen
sein.
Durch die Erfindung wird damit eine relativ einfach aufgebaute
Vorrichtung zur Verfügung gestellt, mit der auch pulverförmige
oder granulierte Materialien sowie zähflüssige, insbesondere
zähflüssige reaktive Materialien kontinuierlich bearbeitet,
also beispielsweise gemischt, geschmolzen, homogenisiert,
geknetet, be- oder entgast werden können.
Nachstehend sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vor
richtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der
Vorrichtung entlang der Linie E-E in Fig. 2;
Fig. 2 bis 5 jeweils einen Schnitt entlang der Linien A-A, B-
B, C-C und D-D in Fig. 1;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der Vorrichtung entlang der Linie E-E in Fig. 7;
Fig. 7 bis 10 jeweils einen Schnitt entlang den Linien A-A, B-
B, C-C und D-D in Fig. 6;
Fig. 11 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform
der Vorrichtung entlang der Linie E-E in Fig. 12; und
Fig. 12 bis 15 jeweils einen Schnitt entlang der Linien A-A,
B-B, C-C und D-D in Fig. 11.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung in einem Gehäuse 1
einen Ringraum 2 auf, der durch einen Kranz 3, bestehend aus
einer Vielzahl im Teilkreis 16 achsparallel angeordneter Wel
len 4,4′, in einem äußeren Ringraum 15 und einem inneren
Ringraum 17 geteilt wird.
Der Ringraum 2 erstreckt sich koaxial zwischen der Innenseite
der zylindrischen Gehäusewand 5 und einem axialen Innenkern
6, in dem die drehbaren Wellen 4, 4′ den feststehenden kreis
förmigen Kranz 3 bilden.
Die Gehäusewand 5 besteht aus zwei Axialabschnitten 7 und 8,
die mit Schrauben aneinander angeflanscht sind. An den Stirn
seiten ist das Gehäuse 1 mit Endplatten 10, 11 verschlossen,
die mit Schrauben 12, 13 mit dem einen bzw. anderen Abschnitt
7, 8 des Gehäuses 1 verbunden sind. Die sich durch die Platte
10 erstreckenden Wellen 4, 4′ werden von einem nicht darge
stellten Getriebe gleichsinnig angetrieben.
An jeder Welle 4, 4′ ist drehfest eine Vielzahl von positiv
fördernden Bearbeitungselementen 14 angeordnet, die als
Schneckenelemente ausgebildet sind. Wie beispielsweise Fig.
4 zu entnehmen, greifen die Schneckenelemente 14 benachbarter
Wellen 4, 4′ kämmend mit geringem Spiel, also weitgehend
dicht, ineinander. Damit wird der äußere Bereich 15 des Rin
graums 2 entlang der Teilkreis-Zylinderfläche 16 entsprechend
dicht von dem inneren Bereich 17 getrennt.
Die Gehäusewand 5 ist an der Innenseite mit achsparallelen,
konkaven Vertiefungen 18 nach Art von Kreisbögen versehen.
Desgleichen ist der Kern 6 mit achsparallelen, konkaven Ver
tiefungen 19 nach Art von Kreisbögen versehen. Im Querschnitt
sind die Innenseite der Gehäusewand 5 und der Kern 6 damit
rosettenförmig aus konzentrierten Kreissegmenten gebildet,
deren Kreismittelpunkt in der Teilkreis-Zylinderfläche 16
liegt.
In die Kreisbögen 18 und 19 in der Gehäusewand 5 bzw. im Kern
6 greifen die Bearbeitungselemente 14 mit geringem Spiel, al
so weitgehend dicht ein.
An dem einen, der Endplatte 10 zugewandten Ende weist die Ge
häusewand 5 an der Oberseite eine Ausnehmung oder Öffnung 20
auf, durch die das (nicht dargestellte) zu bearbeitende Mate
rial dem Ringraum 2 zugeführt wird. Die Seitenflächen 20′ der
Öffnung 20 verlaufen tangential zum kreisförmigen Ringraum 2,
so daß, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Öffnung 20 mit dem
Ringraum 2 im Querschnitt einen U-förmigen Raum bildet.
Während die Wellen 4 im Bereich der Materialzufuhröffnung 20
vollständig mit Schneckenelementen 14 bestückt sind, ist an
den Wellen 4′ im Bereich der Materialzufuhröffnung 20 jeweils
ein Schneckenelement weggelassen, dessen Länge geringer ist
als die axiale Länge der Öffnung 20 an der Mündung des Rin
graums 2.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist dies bei den drei der Öff
nung zugewandten Wellen 4′ der Fall, ferner bei den beiden
seitlichen Wellen 4′, die an Stellen angeordnet sind, an de
nen der Ringraum 2 sich zu der Öffnung 20 zu erweitern be
ginnt.
Die Wellen 4, die auch im Bereich der Öffnung 20 vollständig
mit Schneckenelementen 14 bestückt sind, sind damit die drei
der Öffnung 20 gegenüberliegenden, also unten liegenden Wel
len 4 sowie die beiden Wellen 4, die seitlich am unteren Ende
der Öffnung 20 angeordnet sind.
Durch das Fehlen der Schneckenelemente 14 an den Wellen 4′ im
Bereich der Materialzufuhröffnung 20 entstehen in dem Kranz 3
bzw. der dichten Teilkreis-Zylinderfläche 16 radiale Öffnun
gen 21, über die der radial äußere Bereich 15 des Ringraumes
2 und der radial innere Bereich 17 miteinander verbunden sind
(Fig. 2). Durch die Öffnungen 21 im Kranz 3 kann damit das
zu bearbeitende Material auch in den inneren Bereich 17 ge
langen, wodurch sich die Materialmenge gleichmäßig auf den
äußeren und den inneren Bereich 15 bzw. 17 verteilt, so daß
in beiden Bereichen 15 und 17 der gleiche Druck herrscht.
Dies gilt für feste fließfähige Materialien, wie pulverförmi
ge Materialien ebenso wie für flüssige Materialien oder Gra
nulat, sofern dessen Teilchengröße die Größe der Öffnungen 21
nicht überschreitet.
Auf die Wellen 4, 4′ wird damit kein radialer Druck ausgeübt.
Sie können daher lang ausgebildet und mit einer entsprechend
großen Zahl von Bearbeitungselementen 14 versehen werden.
Die Schneckenelemente 14 auf den Wellen 4, 4′ erstrecken sich
von der Materialzufuhröffnung 20 in den geschlossenen Rin
graum 2, materialaustrittsseitig zu Knetblöcken 22, die aus
drei oder mehr in Umfangsrichtung gegeneinander im Winkel
versetzten Kurvenscheiben bestehen, deren Umriß jeweils aus
mehreren Kreisbögen gebildet ist. Derartige Knetblöcke sind
bekannt und beispielsweise in DE-PS 8 13 154 oder EP 0 422 272
A1 beschrieben. Damit eine möglichst große Materialmenge
durch die Spalte zwischen den Knetblöcken 22 benachbarter
Wellen 4, 4′ hindurch gepreßt wird, sind den Knetblöcken 22
auf den Wellen 4, 4′ materialaustrittsseitig stauerzeugende
Bearbeitungselemente nachgeordnet, beispielsweise ein kurzes
Schneckenelement 23 auf jeder Welle 4, 4′ mit einer den
Schneckenelementen 14 entgegengesetzten Steigung. Die Schnek
kenelemente 23 fördern damit das Material zu den Knetblöcken
22 zurück, so daß es im Bereich der Knetblöcke 22 zu einer
Materialverdichtung kommt.
Wenn das zu bearbeitende Material ein festes thermoplasti
sches Material ist, beispielsweise ein Kunststoffgranulat,
kann im Bereich der Knetblöcke 22 eine Plastifizierung erfol
gen.
Zwischen den Knetblöcken 22 und den stauerzeugenden Bearbei
tungselementen 23 weisen die Wellen 4, 4′ beispielsweise
durch Distanzringe 24 einen reduzierten Durchmesser auf. Da
durch entstehen zusätzlich radiale Öffnungen im Bereich der
Teilkreis-Zylinderfläche 16, die den Stoffaustausch zwischen
den Bereichen 17 und 15 erlauben. Ferner sind in dem Bereich
der Distanzringe 24 der Wellen 4, 4′ mit reduziertem Durch
messer am Innenkern 6 die konkaven Kreissegmente 19 durch Ab
drehen beseitigt.
Das plastifizierte Material wird durch Druck und die gute Ab
dichtung im Außenbereich 15 und die freien axialen Durch
trittsmöglichkeiten des Produktes im inneren Bereich 17 des
Rückförderelementes 23 entsprechend dem Pfeil 25 aus dem Be
reich zwischen den Knetblöcken 22 und den stauerzeugenden Be
arbeitungselementen 23 über den Bereich der Distanzringe 24
der Wellen 4, 4′ mit reduziertem Durchmesser in den radial
inneren Bereich 17 des Ringraumes 2 gepreßt. Der äußere Be
reich 15 ist nachfolgend nur mit diesen Materialschichten be
frachtet, so daß frei von Materialaustritt durch die Entga
sungsöffnungen 27 große Mengen flüchtiger Bestandteile abge
führt werden können.
Dazu sind auf den Wellen 4, 4′ wiederum eine oder mehrere po
sitiv fördernde Bearbeitungselemente 14, also beispielsweise
Schneckenelemente, vorgesehen, mit denen benachbarte Wellen
4, 4′ kämmend mit geringem Spiel ineinander greifen, wobei in
dem Entgasungsabschnitt 26 der Innenkern 6 und die Innenseite
der Gehäusewand 5 gleichfalls mit achsparallelen, konkaven
Vertiefungen 18 bzw. 19 versehen sind, in die das bzw. die
Schneckenelemente 14 der jeweiligen Welle 4, 4′ mit geringem
Spiel eingreifen.
Die aus dem plastifizierten Material in dem Entgasungsab
schnitt 26 austretenden Gase strömen durch die dünnen Spalte
zwischen den Schneckenelementen 14 benachbarter Wellen 4, 4′
in den äußeren Bereich 15 des Ringraumes 2, von wo sie über
Entgasungsöffnungen 27 in der Gehäusewand 5 nach außen gelan
gen.
Um die Entgasung zu beschleunigen, kann an die Öffnungen 27
ein Vakuum angelegt werden. Die Öffnungen 27 können um den
Umfang der Gehäuseinnenwand 5 herum sternförmig angeordnet
sein.
Der Materialaustrag erfolgt über Kanäle 28, die sich von dem
Ringraum 2 von jeder Welle 4, 4′ durch die Endplatte 11 nach
außen erstrecken, an der beispielsweise ein nicht dargestell
ter Spritzkopf befestigt sein kann, in den die Kanäle 28 mün
den. Zur Materialverdichtung des plastifizierten Materials
vor Eintritt in die Kanäle 28 sind stauerzeugende Bearbei
tungselemente, z. B. in Form von Stauscheiben 29 auf den Wel
len 4, 4′ materialabfuhrseitig von dem Entgasungsabschnitt 26
vorgesehen. Die Stauscheiben 29 benachbarter Wellen 4, 4′
greifen unter Bildung eines Labyrinths ineinander. Zwischen
den Stauscheiben 29 und den Schneckenelementen 14 sind auf
den Wellen 4, 4′, z. B. durch Distanzringe, kurze Axialberei
che 30 mit reduziertem Durchmesser vorgesehen. Ferner sind im
Bereich der Stauscheiben 29 am Innenkern 6 die konkaven Krei
ssegmente 18 beseitigt. Zudem ist der Innenkern 6 und die Ge
häuseinnenwand 5 im Bereich der Stauscheiben 29 etwas abge
dreht, so daß das im Axialbereich 30 verdichtete plastifi
zierte Material entsprechend den Pfeilen 31, 32 über die
Stauscheiben 29 gleichmäßig verteilt in den äußeren Bereich
15 und den inneren Bereich 17 des Ringraumes 2 materialaus
trittsseitig von den Stauscheiben 29 gelangt, an dem die Wel
len 4, 4′ an ihrem Endbereich mit positiv fördernden Bearbei
tungselementen, also Schneckenelementen 14 versehen sind. Die
Enden der Wellen 4, 4′ tauchen in trichterförmige Ausnehmun
gen 33 an der Innenseite der Endplatte 11 ein, von denen sich
die Kanäle 28 nach außen erstrecken, die die Materialaus
trittsöffnungen bilden.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 bis 10 unterscheidet sich
von derjenigen nach Fig. 1 bis 5 im wesentlichen dadurch,
daß die eine oberste Welle 4′′ von der Materialzufuhröffnung
20 bis zu den Schneckensegmenten 14 des Entgasungsabschnitts
26 keine Bearbeitungselemente aufweist und statt dessen zwi
schen der Materialzufuhröffnung 20 und den Schneckensegmenten
14 des Entgasungsabschnitts 26 zwischen den konkaven Krei
ssegmenten 18 in dem Gehäuse 1 und den konkaven Kreissegmen
ten 19 in dem Kern 6 eine Büchse 34 drehfest angeordnet ist,
in der sich die Welle 4′′ dreht. Weiterhin sind die stauer
zeugenden Bearbeitungselemente 36, die sich materialaus
trittsseitig an den Entgasungsabschnitt 26 anschließen bei
der Ausführungsform nach Fig. 6 bis 10 Schneckenelemente mit
einer zu den Schneckenelementen 14 entgegengesetzten Gewin
desteigung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 bis 15 wird eine Öff
nung 21′ oben im Kranz an der Mündung der Materialzufuhröff
nung 20 dadurch gebildet, daß eine Welle ganz weg gelassen
ist und anstelle dieser Welle ein Stopfen oder Füllstück 37
vorgesehen ist, das sich von der Materialzufuhröffnung 20 bis
zum materialabfuhrseitigen Ende der Vorrichtung, also bis zur
Endplatte 11, in dem Ringraum 2 erstreckt und einen den Bear
beitungselementen 14, 22, 23, 42 und 43 entsprechenden Durch
messer aufweist.
Weitere Öffnungen 21 in dem Kranz 3 werden entsprechend der
Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 dadurch erzeugt, daß an
den Wellen 4′ im Bereich der Materialzufuhröffnung 20 ein
oder mehrere Schnecken 14 fehlen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 bis 15 fehlt die ober
ste Welle 4′′ ganz. Das zu bearbeitende Material wird ent
sprechend dem Pfeil 38 in Fig. 15 außen am Kranz 3 entlang,
dann im Bereich des Übergangs im Bereich des Stopfens oder
Füllstücks 37 entsprechend dem Pfeil 39 zur Innenseite des
Kranzes 3, entlang der Innenseite entsprechend dem Pfeil 40
und dann am Kranzende, also am Füllstück 37 entsprechend dem
Pfeil 41 wieder zur Kranzaußenseite befördert. Das heißt, in
dieser Ausführungsform ist der Ringraum 2 an keiner Stelle in
einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich getrennt, ob
wohl die Bereiche selbst bestehen bleiben und einen Raum bil
den.
Ferner sind als stauerzeugende Bearbeitungselemente material
austrittsseitig von den Knetblöcken 22 Stauscheiben 42 und
materialaustrittsseitig von dem Entgasungsabschnitt 26
Schneckensegmente 43 mit entgegengesetzter Steigung vorgese
hen.
Die Gehäusewand 5 und der Kern 6 sind kühl- und heizbar aus
gebildet. Dazu ist die Gehäusewand 5 mit einem Mantel umge
ben, in dem eine Spirale verläuft, die von einer Kühl- bzw.
Heizflüssigkeit durchströmt wird, während sich durch den Kern
6 ein axialer Kanal erstreckt, durch den die Kühl- bzw. Heiz
flüssigkeit strömt. Die Heizung in dem Mantel bzw. im Kern 6
kann auch durch eine elektrische Widerstandsheizung gebildet
sein.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Bearbeiten von fließ
fähigen Materialien mit mehreren in einem Ringraum zwi
schen einem äußeren Gehäuse und einem inneren Kern als
kreisförmig im feststehenden Kranz angeordneter achs
paralleler, rotierbarer, zum Antrieb durch ein Getriebe
aus einer Stirnseite des Gehäuses sich erstreckender
Wellen, von denen jede eine Anzahl axial hintereinander
angeordneter positiv fördernder Bearbeitungselemente
trägt, mit denen benachbarte Wellen dicht kämmend in
einandergreifen, wobei das Gehäuse an der Innenseite
und der Kern mit achsparallelen konkaven Kreissegmenten
versehen sind, die die jeweilige Welle mit ihren Bear
beitungselementen aufnehmen und führen und wenigstens
eine Materialzufuhröffnung in den Ringraum an einem En
de in der Gehäuseumfangswand und wenigstens eine Mate
rialaustrittsöffnung aus dem Ringraum am anderen Ende
des Gehäuses vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Bereich von der Materialzufuhröffnung (20)
bis zur ersten Verdichtungszone in dem Ringraum
(2) wenigstens eine radiale Öffnung (21, 21′) in dem
Kranz (3) durch Weglassen der fördernden Wirkung wenig
stens eines Bearbeitungselementes (14) gebildet wird
und die Wellen (4, 4′, 4′′) materialaustrittsseitig von
der Materialzufuhröffnung (20) an wenigstens einer
axialen Stelle im Ringraum (2) mit einem Knetblock (22)
zwischen positiv fördernden Bearbeitungselementen (14)
versehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (21, 21′) in dem Kranz (3) durch eine
Welle (4′, 4′′) gebildet wird, an der wenigstens ein
positiv förderndes Bearbeitungselement (14) weggelassen
ist.
3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß an dem Kern (6) im Bereich
der Materialzufuhröffnung (20) zumindest über einen
axialen Teilbereich die konkaven Vertiefungen (19) weg
gelassen sind.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (6) im Bereich der Mate
rialzufuhröffnung (20) zumindest über einen Axialbe
reich weggelassen ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die positiv fördernden Bear
beitungselemente (14) Schneckenelemente sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen (4, 4′) materialaustrittsseitig von den
Knetblöcken (22) stauerzeugende Bearbeitungselemente
(23, 36, 42) aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Entgasungsabschnitt (26) mit in den Ringraum
(2) mündenden Entgasungsöffnungen (27) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgasungsabschnitt (26) materialaustrittssei
tig von den Knetblöcken (22) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgasungsabschnitt (26) materialzufuhrseitig
zum Materialdurchtritt durch den Kranz (3) entweder
(a) von außen nach innen oder (b) von innen nach außen
ausgebildet ist und die Entgasungsöffnungen (27) im
Fall (a) durch die zylindrische Gehäusewand (5) und im Fall
(b) über den Kern (6) in den Ringraum (2) münden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Materialdurchtritt im Fall (a) die konkaven
Vertiefungen (19) in dem Kern (6) im Fall (b) die
konkaven Vertiefungen (18) an der zylindrischen Gehäusewand
(5) weggelassen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Entgasungsabschnitt (26) materialaus
trittsseitig zum Materialdurchtritt durch den Kranz (3)
von außen nach innen und umgekehrt ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Materialdurchtritt sowohl die konkaven Vertie
fungen (18) an der Innenseite der Gehäusewand (5) wie die kon
kaven Vertiefungen (19) an dem Kern (6) weggelassen
sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialaustrittsöffnungen durch Kanäle (28)
gebildet sind, die sich vom Ringraum (2) von jeder Wel
le (4, 4′) durch die Stirnwand (11) des Gehäuses (1)
nach außen erstrecken.
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