FI111058B - Laite materiaalin puristamiseksi - Google Patents

Laite materiaalin puristamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI111058B
FI111058B FI20000664A FI20000664A FI111058B FI 111058 B FI111058 B FI 111058B FI 20000664 A FI20000664 A FI 20000664A FI 20000664 A FI20000664 A FI 20000664A FI 111058 B FI111058 B FI 111058B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rotor
grooves
stator
groove
wave
Prior art date
Application number
FI20000664A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20000664A (fi
FI20000664A0 (fi
Inventor
Kari Kirjavainen
Original Assignee
Conenor Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conenor Oy filed Critical Conenor Oy
Publication of FI20000664A0 publication Critical patent/FI20000664A0/fi
Priority to FI20000664A priority Critical patent/FI111058B/fi
Priority to JP2001568720A priority patent/JP2003527980A/ja
Priority to EP01921397A priority patent/EP1286816B1/en
Priority to CNB018069061A priority patent/CN1195619C/zh
Priority to CA002402444A priority patent/CA2402444C/en
Priority to PL362246A priority patent/PL196833B1/pl
Priority to AU2001248393A priority patent/AU2001248393B2/en
Priority to NZ521362A priority patent/NZ521362A/en
Priority to MXPA02009230A priority patent/MXPA02009230A/es
Priority to KR1020027012231A priority patent/KR100821871B1/ko
Priority to BRPI0109349-5A priority patent/BR0109349B1/pt
Priority to AT01921397T priority patent/ATE318201T1/de
Priority to AU4839301A priority patent/AU4839301A/xx
Priority to PCT/FI2001/000276 priority patent/WO2001070486A1/en
Priority to DE60117368T priority patent/DE60117368T2/de
Publication of FI20000664A publication Critical patent/FI20000664A/fi
Priority to ZA200207442A priority patent/ZA200207442B/en
Priority to US10/246,429 priority patent/US6722778B2/en
Application granted granted Critical
Publication of FI111058B publication Critical patent/FI111058B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/465—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers
    • B29C48/467—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers using single rollers, e.g. provided with protrusions, closely surrounded by a housing with movement of the material in the axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/13—Articles with a cross-section varying in the longitudinal direction, e.g. corrugated pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/32—Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles
    • B29C48/33—Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles with parts rotatable relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/06—Rod-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

111058
Laite materiaalin puristamiseksi
Keksinnön kohteena on laite materiaalin puristamiseksi, johon laitteeseen kuuluu ainakin yksi pyöritettävä roottori ja ainakin yksi staattori, joissa 5 roottorissa ja staattorissa on uria siten, että urien vaikutuksesta roottoria pyöritettäessä materiaali siirtyy laitteen läpi.
WO-julkaisussa 97/21532 on esitetty laitteisto, jossa on kartion muotoinen roottori sovitettuna kahden staattorin väliin. Roottoriin ja/tai staatto-riin on sovitettu ruuviviivan muotoisia uria puristettavan materiaalin puristami-10 seksi ulos suulakepuristimesta roottorin pyöriessä. Edelleen roottorin matkalle on sovitettu reikä tai reikiä, joiden läpi ainakin osa puristettavasta materiaalista on sovitettu virtaamaan. Julkaisussa on esitetty myös ratkaisu, jossa roottoriin ja staattoriin on sovitettu syvennyksiä, joiden tarkoituksena on sekoittaa puristettavaa materiaalia. Laitteistolla saadaan aikaan puristettavan materiaalin 15 homogenisointi ja sekoitus. Kaikissa tapauksissa laitteiston aikaansaaman materiaalin sulatus ei kuitenkaan ole riittävän tehokasta. Edelleen jätemate-riaalin käsittelyyn laitteisto on varsin tehoton.
WO-julkaisussa 99/11374 on esitetty menetelmä ja laite jätemate-riaalin käsittelemiseksi. Laitteessa on kartion muotoinen pyöritettävä roottori 20 sovitettuna staattoreiden väliin. Staattoreissa on syvennyksiä, joiden vaikutuksesta roottorin 3 pyöriessä laitteessa oleva materiaali saadaan siirrettyä siitä ulos. Roottorissa on reikiä, joiden läpi materiaali sovitetaan kulkemaan. Reikien ja syvennysten reunat ovat teräviä siten, että laitteeseen syötetty jätemate-riaali jauhaantuu aukkojen läpi kulkeutuessaan terävien reunojen vaikutukses-25 ta. Jätemateriaalin käsittelemiseen kyseinen laite on varsin tehokas. Laite on kuitenkin varsin monimutkainen ja materiaalivirtojen kulkeutuminen ja sen hallinta vaatii tarkan mitoituksen ja käyttäjältä osaamista.
Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jolla käsiteltävä materiaali saadaan sulatettua ja käsiteltyä tehokkaasti.
30 Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että roottorin | ja staattorin toisiaan vasten oleva pinta on poikkileikkaukseltaan aaltomainen ja roottorin ja staattorin urat on sovitettu siten, että aallon harjan kohdalla uran syvyys on suurimmillaan ja aallon pohjan kohdalla uran syvyys on pienimmillään ja staattorin aallon harjan kohdalla on roottorin aallon pohja ja päinvas-35 toin, jolloin materiaali on sovitettu siirtymään vuorotellen roottorin urasta staattorin uraan ja takaisin.
2 111058
Keksinnön olennainen ajatus on, että roottorin ja staattorin toisiaan vasten oleva pinta on poikkileikkaukseltaan aaltomainen ja roottorissa ja staat-torissa on uria siten, että aallon harjan kohdalla uran syvyys on suurimmillaan ja aallon pohjan kohdalla syvyys on pienimmillään. Edelleen staattorin aallon 5 harjan kohdalla on roottorin aallon pohja ja päinvastoin, jolloin materiaalia siirtyy vuorotellen roottorin urasta staattorin uraan ja takaisin. Roottorin ja staattorin välinen aaltomainen pinta aiheuttaa roottorin urasta staattorin uraan ja staattorin urasta roottorin uraan kulkevan materiaalin leikkautumisen. Laitteen sulatus- ja sekoitustehokkuus on erittäin hyvä ja laitteella pystytään käsitte-10 lemään myös jätemuovia ja sulamatonta tai huonosti sulavaa materiaalia tehokkaasti. Edelleen laitteen tuotto on erittäin hyvä. Erään edullisen sovellutus-muodon ajatuksena on, että roottorin ja staattorin toisiaan vasten olevan pinnan poikkileikkaus on saha-aallon muotoinen, jolloin laite on kokonaisuudessaan helppo tehdä esimerkiksi työstämällä. Erään toisen edullisen sovellutus-15 muodon ajatuksena on, että roottorin ja staattorin urien viistouskulmat sovitetaan niin, että urien pituusakseleiden välinen kulma on pienempi kuin 90°. Tällöin urien aiheuttama leikkausvaikutus on erittäin hyvä ja laitteiston sulatus-, jauhatus- ja sekoitustehokkuus saadaan erittäin hyväksi. Erään kolmannen edullisen soveilutusmuodon ajatuksena on, että toisten urien nousukulmaksi 20 sovitetaan noin 90°, jolloin laitteesta saadaan tuotoltaan erittäin tehokas. Erään neljännen edullisen soveilutusmuodon ajatuksena on, että roottorin ja staattorin urat sovitetaan samaan suuntaan viistoiksi, mutta niiden nousukul-mat erilaisiksi, jolloin jyrkemmän nousukulman omaavat urat määräävät netto-virtauksen suunnan ja loivemman nousukulman urissa materiaali palaa takai-.*! 25 sin päin. Tällöin materiaalin viipymäaika laitteessa saadaan pidemmäksi ja si ten materiaalin käsittelyä saadaan tehostettua. Urien pituusakseleiden välinen kulma on kuitenkin niin terävä, että laitteiston sulatus- ja sekoitustehokkuus on erittäin hyvä. Erään viidennen edullisen soveilutusmuodon ajatuksena on, että urien poikkileikkaus pituussuunastapäin katsottuna on litteä. Tällöin urassa on 30 varsin iso tila massavirtaukselle ja laitteen tuotto saadaan näin hyväksi.
•j Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista laitetta sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen roottoria sivultapäin kat- 35 sottuna, 3 111058 kuvio 3 esittää kaavamaisesti erään toisen sovellutusmuodon roottorin osaa sivultapäin katsottuna, s kuvio 4 esittää kaavamaisesti erään kolmannen sovellutusmuodon roottorin osaa sivultapäin katsottuna, ; 5 kuvio 5 esittää kaavamaisesti urien poikkileikkauksia niiden pi tuusakselin suunnassa katsottuna, kuvio 6 esittää erään toisen sovellutusmuodon urien poikkileikkauksia niiden pituusakselin suunnassa katsottuna, kuvio 7 esittää kaavamaisesti tasoon levitettynä erään sovellutus-10 muodon roottorin uria ja kuvio 8 esittää kuviota 7 vastaavalla tavalla erään sovellutusmuodon staattorin uria tasoon levitettynä.
Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen laite sivulta katsottuna ja poikkileikattuna. Laitteeseen kuuluu sisempi staattori 1 ja sen ulkopuo-15 lelle sovitettu ulompi staattori 2. Ainakin sisemmän staattorin 1 ulkopinta ja ulomman staattorin 2 sisäpinta ovat suppenevan kartion muotoisia. Sisemmän staattorin 1 ja ulomman staattorin 2 väliin on sovitettu suppenevan kartion muotoinen roottori 3. Roottori 3 on sovitettu liikkumaan pyörivästi sisemmän staattorin 1 ja ulomman staattorin 2 välissä. Roottoria 3 pyöritetään moottorilla 20 5. Moottori 5 voi olla esimerkiksi hydraulimoottori tai sähkömoottori tai jokin muu sinänsä täysin tunnettu käyttötarkoitukseen sopiva moottori. Moottori 5 on sovitettu pyörittämään roottoria 3 vaihteiston 4 välityksellä. Vaihteiston 4 avulla roottorin 3 pyörimisnopeutta voidaan säätää halutulla tavalla. Toisaalta esimerkiksi sähkömoottoria käytettäessä ei vaihteisto 4 ole välttämätön, koska IL 25 roottorin 3 kierrosnopeutta voidaan säätää helposti säätämällä moottorin 5 pyörimisnopeutta sinänsä täysin tunnetulla tavalla.
Laitteeseen on edelleen sovitettu syöttökanava 6, jota pitkin käsiteltävä materiaali syötetään laitteistoon. Syöttökanavaan 6 syötettävää materiaalia syötetään annostelulaitteella 7. Annostelulaite 7 voi olla esimerkiksi syöttö-30 ruuvi tai pumppu tai jokin muu sinänsä täysin tunnettu laite. Kyseisellä annos-! telulaitteella saadaan syöttökanavaan syötettävän materiaalin virtausmäärää säädettyä.
Roottorin 3 ulkopuolisesta syöttökanavasta 6 käsiteltävä materiaali virtaa roottorin 3 ulkopuolisiin uriin 8. Roottorin 3 pyöriessä syötettävä mate-35 riaali jakaantuu ympäri roottoria 3. Roottorin 3 urassa 8 materiaali kulkeutuu roottorin 3 pyöriessä laitteesta ulospäin eli kuviossa 1 katsottuna ylöspäin.
4 111058
Roottorin 3 staattoria 2 vasten asettuva pinta on muodostettu aaltomaiseksi. Kuvion 1 esittämässä suoritusmuodossa pinta on saha-aallon muotoinen eli kulmikas tai portaittainen. Tällainen pinta on varsin helppo muodostaa esimerkiksi työstämällä. Kuviossa 1 on uran pohjaa havainnollistettu katkoviivan avul-5 la. Uran 8 pohjan muoto on pinnan aaltomaisesta muodosta poikkeava ja edullisesti se on olennaisesti suora. Tällöin roottorissa 3 uran 8 syvyys on suurimmillaan aallon harjan kohdalla. Aallon pohjan kohdalla uran 8 syvyys on noin nolla. Ulommassa staattorissa 2 on vastaavalla tavalla uria 9, joiden pohja voi olla olennaisesti suora. Ulomman staattorin 2 pinnan aaltomaisen muodon 10 vuoksi myös ulomman staattorin 2 uran syvyys vaihtelee maksimiarvon ja nollan välillä. Maksimiarvo on siis staattorin 2 pinnan aallon harjan kohdalla ja uran 9 syvyys on noin nolla aallon pohjan kohdalla. Roottorin ja staattorin aaltomainen pinta on muodostettu siten, että roottorin pinnan aallon harjan kohdalla on staattorin aallon pohja ja roottorin pinnan aallon pohjan kohdalla on 15 staattorin pinnan aallon harja. Tällöin siis urien 8 ja 9 syvyys vaihtelee siten, että aallon pohjan kohdalla uran syvyys on noin nolla, jolloin olennaisesti kaikki materiaali urasta siirtyy roottorin urasta 8 staattorin uraan 9 ja vastaavasti, materiaalin virratessa edelleen, staattorin urasta 9 roottorin uraan 8 jne.
Myös roottorin 3 sisäpuolelle voidaan syöttää materiaalia roottorin 3 20 sisäpuolista syöttökanavaa 6 pitkin. Roottorin 3 sisäpuolelle on muodostettu vastaavat urat 8 kuin sen ulkopuolelle ja vastaavasti sisempään staattoriin 1 on muodostettu vastaavat urat 9 kuin ulompaan staattoriin 2.
Materiaalin kulkeutuessa urasta toiseen leikkautuu se roottorin ja staattorin välissä tehokkaasti ja laitteen sulatus- ja sekoitustehokkuus on erit-25 täin hyvä. Sulamaton materiaali asettuu tyypillisesti uran keskiosalle, mutta kulkeutuessaan roottorin urasta staattorin uraan ja päinvastoin roottorin ja staattorin urien reunat leikkaavat materiaalivirtauksen poikki, jolloin sulamattomaankin materiaaliin kohdistuu sitä pilkkovaa työstöä. Laitteella pystytään käsittelemään tavanomaista muovia, kuten polyeteeniä tai polypropeenia erit-30 täin tehokkaasti siten, että kyseinen muovi saadaan sulatettua nopeasti. Lait-! teen tuotto saadaan erittäin hyväksi. Edelleen laitteella pystytään käsittele mään myös erittäin vaikeasti sulavaa materiaalia tai täysin sulamatonta materiaalia. Tällaisia erittäin hankalia materiaaleja ovat tyypillisesti silloitettu poly-eteeni PEX, lasi, kumi ja yleensä ottaen kaikenlaiset jätemuovit ja muut jäte-35 materiaalit. Laitteella pystytään siis huonosti sulavat materiaalit sulattamaan ja sulamattomat materiaalit rouhimaan ja pilkkomaan niin pieniksi, että ne sekoit- 5 111058 tuvat tehokkaasti muun materiaalin sekaan, eivätkä heikennä lopputuotteen ominaisuuksia, vaan tietyissä tapauksissa lopputuotteen ominaisuudet ovat jopa parempia kuin pelkästä perusmateriaalista tehdyn tuotteen ominaisuudet. Keksinnön mukaista ekstruuderia voidaan käyttää myös esimerkiksi elintarvi-♦ 5 kemateriaalien prosessointiin, jolloin esimerkiksi materiaalissa mahdollisesti olevat luut saadaan pilkottua pieniksi.
Laitteeseen voidaan esimerkiksi kuviossa 1 esitetyllä tavalla sovittaa staattoriin 2 lämmitysvälineet 10, joilla laitetta saadaan edelleen lämmitettyä ja siten laitteella saadaan vielä tehokkaammin sulatettua käsiteltävää ma-10 teriaalia. Kuviossa 1 lämmitysvälineet 10 on sovitettu ulompaan staattoriin 2, mutta luonnollisesti myös sisempään staattoriin 1 voidaan sovittaa lämmitysvälineet. Lämmitysvälineet 10 sovitetaan edullisimmin laitteen syöttövyöhykkeelle eli lähelle syöttökanavia 6, jolloin materiaali saadaan sulamaan varsin aikaisessa vaiheessa jo syöttövyöhykkeellä.
15 Kuviossa 2 on esitetty erään keksinnön mukaisen laitteen roottori 3 sivultapäin katsottuna. Roottorin 3 ulkopuoliset urat 8 on merkitty kuvioon 2 yhtenäisellä viivalla ja kuvioon 2 on katkoviivalla merkitty ulomman staattorin sisäpuolisia uria 9. Kuvioon 2 on vielä havainnollistettu urien 8 ja 9 pituusakselit A. Selvyyden vuoksi on kuviossa 2 esitetty ainoastaan osa roottorin urista 8 ja 20 ainoastaan osittain yksi staattorin ura 9. Urien 8 ja 9 viistouskulmat eli nousu-kulmat on sovitettu siten, että urien 8 ja 9 pituusakseleiden A välinen kulma β on pienempi kuin 90°. Tällöin urien 8 ja 9 aikaansaama leikkausvaikutus on erittäin tehokas. Edullisesti pituusakseleiden A välinen kulma β on pienempi kuin 60° ja edullisimmin kyseinen kulma β on pienempi 30°. Syöttövyöhykkeel-25 lä voi pituusakseleiden A välinen kulma β haluttaessa olla myös suurempi kuin 90°, jolloin urien leikkausvaikutus ei ole niin hyvä kuin jyrkällä kulmalla, mutta loivan kulman ansiosta laitteisto syöttövyöhykkeellä tuottaa painetta, joka puristaa käsiteltävää materiaalia ulos laitteesta. Kyseistä loivaa kulmaa on havainnollistettu kuviossa 3. Selvyyden vuoksi on kuviossa 3 esitetty vain yksi 30 roottorin ura 8 ja yksi staattorin ura 9. Edelleen selvyyden vuoksi on urien 8 ja
* : 9 ulkomuoto esitetty suoraviivaisesti. Kuvioissa 2 ja 3 roottori 3 pyörii nuolen B
* osoittamaan suuntaan. Materiaalivirtauksen liikenopeus sovitetaan pienemmäksi kuin roottorin 3 pyörimisnopeus. Tällöin yhdestä roottorin urasta 8 materiaali virtaa useaan staattorin uraan 9 ja päinvastoin.
35 Kuviossa 4 on esitetty ratkaistu, jossa roottorin urat 8 ja staattorin urat 9 on sovitettu samaan suuntaan, mutta nousukulmiltaan erilaisiksi. Myös 6 111058 kuvion 4 esitystapa on yksinkertaistettu samalla tavalla kuin kuvion 3 esitystapa. Tällöin urien pituusakseleiden välinen kulma β on varsin terävä, jolloin leik-kausvaikutus on erittäin hyvä. Roottorin 3 pyöriessä nuolen B suuntaan siirtää roottorin ura 8 materiaalia nuolen C mukaisesti ylöspäin. Materiaali kulkee täl-5 löin staattorin urassa nuolen D osoittamalla tavalla alaspäin, mutta koska roottorin uran 8 nousukulma on suurempi kuin staattorin uran 9, tuottaa laite net-tovirtausta. Materiaalin virratessa staattorin urassa 9 takaisinpäin nuolen D mukaisesti saadaan materiaalin viipymäaika kuitenkin erittäin pitkäksi, jolloin materiaalia saadaan työstettyä erittäin tehokkaasti.
10 Kuviossa 5 on esitetty urien 8 poikkileikkaus katsottuna niiden pi tuusakseleiden suunnassa. Urien 8 poikkileikkaus on litteä, jolloin massavir-taukselle saadaan varsin suuri tilavuus. Tällöin laitteen tuotto saadaan paremmaksi, kuin jos poikkileikkaus olisi esimerkiksi puoliympyrän muotoinen. Urien 8 ja 9 reunat voidaan sovittaa teräviksi siten, että uran 8, 9 reunan tan-15 gentin ja roottorin tai staattorin pinnan välinen kulma on noin 90°, jolloin materiaali leikkautuu tehokkaasti roottorin ja staattorin välissä reunojen vaikutuksesta.
Kuviossa 6 on esitetty ratkaisu, jossa urien väliset kannakset 11 on muodostettu viistoiksi ja roottorin ja staattorin välinen välys sellaiseksi, että 20 materiaalia pääsee virtaamaan viereisestä urasta 8 toiseen kuviossa 6 esitettyjen nuolien mukaisesti. Tällöin kannasten 11 yli viilaavaan materiaaliin saadaan aiheutettua hiertävä vaikutus, mikä työstää materiaalia erittäin tehokkaasti. Kannaksen yli kulkeutuessaan aiheutuu materiaaliin myös venyttävä vaikutus. Viistous voidaan haluttaessa muodostaa roottorin urien 8 kannasten !!'. 25 11 lisäksi tai sijaan staattorin urien 9 kannaksiin 12.
Kuviossa 7 on esitetty roottorin 3 uria 8 siten, että urat on levitetty kaavamaisesti tasopinnalle. Urien 8 väliset kannakset 11 voivat olla kartiomai-sen roottorin 3 tyvessä leveämpiä kuin roottorin 3 kärjessä. Tällöin kannakset 3 tuottavat tyviosassa enemmän kitkalämpöä muovin sulattamiseksi kuin root-30 torin kärkiosalla. Urien 8 leveys on kuitenkin olennaisesti muuttumaton koko ! niiden matkalta.
Kuviossa 8 on esitetty kuviota 7 vastaavalla tavalla tasoon levitettynä kuvion 7 mukaista roottoria vasten tulevan staattorin uria 9. Staattorin urien 9 viistouskulma eli nousukulma Δι eli pituusakselin A ja laitteen poikittaissuun-35 nan E välinen kulma on noin 90°. Kuviossa 7 esitetyn roottorin urien 8 nousu-kulma on myös varsin suuri eli esimerkiksi noin 60°. Tällöin urien pituusakse- 7 111058 leiden A välinen kulma β on myös varsin pieni ja laitteen leikkausvaikutus siten erittäin hyvä. Myös laitteen tuotto on kyseisessä ratkaisussa erittäin hyvä. Staattorin urien 9 välissä olevat kannakset 12 voivat myös olla staattorin tyvessä eli lähellä syöttövyöhykettä leveämpiä kuin staattorin kärjessä. Tällöin 5 siis saadaan kannasten avulla tuotettua syöttövyöhykkeellä enemmän kitka-lämpöä kuin staattorin kärjessä. Staattorin urat 9 myös kapenevat tyvestä kärkeen päin mentäessä.
Keksintöä voidaan soveltaa tavanomaisen ekstruuderin tapaan normaalin muovin sulattamiseen ja sekoittamiseen ja ekstruusiotuotteen tuot-10 tamiseen. Valmistettavat tuotteet voivat olla esimerkiksi putkia tai laitetta voidaan käyttää esimerkiksi kaapeleiden pinnoittamiseen. Edelleen laite voidaan soveltaa myöskin käytettäväksi on line -ruiskuvalussa, jolloin materiaali voi sisältää esimerkiksi täyteaineita. Keksintö voidaan sovittaa myöskin on line -kompaunderiksi, jolloin laitteella saadaan suoraan valmistettua tuote, jossa on 15 eri materiaaleja. Laitteessa voi olla esimerkiksi useita syöttölaitteita, joilla syötetään laitteeseen eri materiaaleja. Voidaan syöttää esimerkiksi yhdellä syöttölaitteella polypropeenia ja toisella kalsiumkarbonaattia, jolloin laitteella saadaan aikaiseksi näiden materiaalien seoksesta muodostettu tuote. Lisäksi laite on erityisen hyvä käsittelemään jätemuovia, kuten silloitettua polyeteeniä PEX 20 tai lasia sisältäviä muoveja. Keksinnön mukaisessa laitteessa sulamattomatkin jätemuovit saadaan jauhettua pieniksi partikkeleiksi.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä roottoreita voi laitteessa olla usempiakin kuin :t; 25 yksi ja staattoreita useampia kuin kaksi. Keksinnön mukainen ratkaisu pysty tään kuitenkin toteuttamaan myös yhden roottorin ja staattorin avulla. Roottorit ja staattorit voivat olla myös sylinterin muotoisia, mutta edullisimmin ne ovat ainakin toisiaan vasten olevilta pinnoiltaan kartion muotoisia. Sylinterin muotoisia roottoreita ja staattoreita käytettäessä täytyy ainakin roottori 3 ja ulompi 30 staattori 2 tehdä kahdesta tai useammasta osasta, jotta roottorit ja staattorit ; pystytään asettamaan sisäkkäin. Kartion muotoisessa ratkaisussa pystytään « helposti säätämään välyksiä roottorin ja staattorin etäisyyttä säätämällä. Roottorin ja staattorin välinen välys voi olla varsin suuri. Esimerkiksi välyksen ollessa 0,5 mm toimii laite vielä varsin hyvin. Kartion muotoinen laite pystytään 35 keskiakselin suunnassa rakentamaan varsin lyhyeksi. Edelleen kartion muotoisen roottorin ja keskiakselin välinen kulma pystytään muodostamaan varsin 8 111058 suureksi. Kyseinen kulma voi olla siis suurempi kuin 30° ja silti sulatus- ja se-koitusteho saadaan riittäväksi. Kyseinen kulman suuruus on merkittävä esimerkiksi silloin, kun halutaan valmistaa monikerroskartioekstruudereita. Edelleen staattorin ja roottorin pinnan aaltomaisen poikkileikkauksen ei välttämättä 5 tarvitse olla kulmikas, vaikkakin poikkileikkaukseltaan saha-aallon muotoinen pinta on helpoin valmistaa.
• · < ««< »

Claims (11)

111058
1. Laite materiaalin puristamiseksi, johon laitteeseen kuuluu ainakin yksi pyöritettävä roottori (3) ja ainakin yksi staattori (1, 2), joissa roottorissa (3) j ja staattorissa (1,2) on uria (8, 9) siten, että urien (8, 9) vaikutuksesta roottoria 5 (3) pyöritettäessä materiaali siirtyy laitteen läpi, tunnettu siitä, että roottorin (3) ja staattorin (1, 2) toisiaan vasten oleva pinta on poikkileikkaukseltaan aaltomainen ja roottorin (3) ja staattorin (1, 2) urat (8, 9) on sovitettu siten, että aallon harjan kohdalla uran (8, 9) syvyys on suurimmillaan ja aallon pohjan kohdalla uran (8, 9) syvyys on pienimmillään ja staattorin (1, 2) aallon harjan 10 kohdalla on roottorin (1, 2) aallon pohja ja päinvastoin, jolloin materiaali on sovitettu siirtymään vuorotellen roottorin (3) urasta (8) staattorin (1, 2) uraan (9) ja takaisin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että aallon pohjan kohdalla on uran (8, 9) syvyys noin nolla, jolloin materiaali on sovi- 15 tettu siirtymään roottorin (3) urasta (8) olennaisesti kokonaisuudessaan staattorin (1, 2) uraan (9) ja päinvastoin.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorin (3) ja staattorin (1, 2) toisiaan vasten olevan pinnan poikkileikkaus on saha-aallon muotoinen.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet- t u siitä, että urien (8, 9) pohjan muoto on olennaisesti suora.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-t u siitä, että urien (8, 9) viistouskulmat on sovitettu niin, että urien (8, 9) pi-;; tuusakseleiden (A) välinen kulma (β) on pienempi kuin 90°.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet- t u siitä, että urien (8, 9) viistouskulmat on sovitettu niin, että urien (8, 9) pi-tuusakseleiden (A) välinen kulma on syöttövyöhykkeellä suurempi kuin 90° ja syöttövyöhykkeen jälkeen pienempi kuin 90°.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-30 t u siitä, että joko roottorin urien (8) tai staattorin urien (9) nousukulma on noin 90°.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu sii- 4 tä, että roottorin urat (8) ja staattorin urat (9) on sovitettu samaan suuntaan viistoiksi, mutta nousukulmaltaan erilaisiksi, jolloin jyrkemmän nousukulman 35 omaavat urat (8, 9) määräävät nettovirtauksen suunnan ja loivemman nousu-kulman urissa (8, 9) materiaali on sovitettu palaamaan takaisinpäin. 111058
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tu n n et-t u siitä, että urien (8, 9) poikkileikkaus pituussuunnastapäin katsottuna on litteä.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-5 t u siitä, että roottori (3) ja staattori (1, 2) ovat ainakin toisiaan vasten olevilta pinnoiltaan suppenevan kartion muotoisia.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että urien (8, 9) välissä on kannakset (11, 12), joista ainakin osa on ainakin osalta matkaa muodostettu viistoiksi siten, että materiaalia pääsee vir- 10 taamaan urasta (8, 9) sen viereiseen uraan (8, 9). 1·« >· t • « 111058
FI20000664A 2000-03-21 2000-03-21 Laite materiaalin puristamiseksi FI111058B (fi)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000664A FI111058B (fi) 2000-03-21 2000-03-21 Laite materiaalin puristamiseksi
MXPA02009230A MXPA02009230A (es) 2000-03-21 2001-03-20 Metodo y aparato para extruir material.
BRPI0109349-5A BR0109349B1 (pt) 2000-03-21 2001-03-20 aparelho para extrudar material.
CNB018069061A CN1195619C (zh) 2000-03-21 2001-03-20 挤压出材料的方法与设备
CA002402444A CA2402444C (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
PL362246A PL196833B1 (pl) 2000-03-21 2001-03-20 Sposób i urządzenie do wytłaczania meteriału
AU2001248393A AU2001248393B2 (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
NZ521362A NZ521362A (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
JP2001568720A JP2003527980A (ja) 2000-03-21 2001-03-20 材料を押し出すための方法と装置
KR1020027012231A KR100821871B1 (ko) 2000-03-21 2001-03-20 재료 압출 방법 및 장치
EP01921397A EP1286816B1 (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
AT01921397T ATE318201T1 (de) 2000-03-21 2001-03-20 Verfahren und vorrichtung von materialien
AU4839301A AU4839301A (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
PCT/FI2001/000276 WO2001070486A1 (en) 2000-03-21 2001-03-20 Method and apparatus for extruding material
DE60117368T DE60117368T2 (de) 2000-03-21 2001-03-20 Verfahren und vorrichtung von materialien
ZA200207442A ZA200207442B (en) 2000-03-21 2002-09-17 Method and apparatus for extruding material.
US10/246,429 US6722778B2 (en) 2000-03-21 2002-09-19 Extruder with groove rotor and stator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000664 2000-03-21
FI20000664A FI111058B (fi) 2000-03-21 2000-03-21 Laite materiaalin puristamiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20000664A0 FI20000664A0 (fi) 2000-03-21
FI20000664A FI20000664A (fi) 2001-09-22
FI111058B true FI111058B (fi) 2003-05-30

Family

ID=8557997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20000664A FI111058B (fi) 2000-03-21 2000-03-21 Laite materiaalin puristamiseksi

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6722778B2 (fi)
EP (1) EP1286816B1 (fi)
JP (1) JP2003527980A (fi)
KR (1) KR100821871B1 (fi)
CN (1) CN1195619C (fi)
AT (1) ATE318201T1 (fi)
AU (2) AU4839301A (fi)
BR (1) BR0109349B1 (fi)
CA (1) CA2402444C (fi)
DE (1) DE60117368T2 (fi)
FI (1) FI111058B (fi)
MX (1) MXPA02009230A (fi)
NZ (1) NZ521362A (fi)
PL (1) PL196833B1 (fi)
WO (1) WO2001070486A1 (fi)
ZA (1) ZA200207442B (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050082711A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-21 Markku Vilkki Method of manufacturing a composite product, and composite product
FI118176B (fi) * 2005-07-04 2007-08-15 Maillefer Sa Ekstruusiomenetelmä ja ekstruusiolaite
US7513766B2 (en) * 2005-10-11 2009-04-07 Cryovac, Inc. Extrusion apparatus having a driven feed segment
PL2755749T3 (pl) 2011-09-16 2016-03-31 Unilever Bcs Europe Bv Urządzenie do mieszania i sposób wytwarzania jadalnej dyspersji w takim urządzeniu
TWI802421B (zh) * 2022-05-25 2023-05-11 安炬科技股份有限公司 複合材料製造設備

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2591966A (en) * 1948-07-31 1952-04-08 George H Rider Drive shaft means for colloid mills
GB882517A (en) * 1956-11-15 1961-11-15 Meyer Schlioma Frenkel Apparatus for mixing
GB843849A (en) 1957-11-22 1960-08-10 Ici Ltd Mixing apparatus
BE582608A (fi) * 1958-09-15
US3517095A (en) * 1963-08-14 1970-06-23 Du Pont Extrusion process
DE1457182C3 (de) * 1965-07-26 1975-04-24 Wacker Chemie Gmbh Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen
DD124023A1 (fi) * 1974-10-09 1977-02-02
US5387386A (en) * 1988-06-06 1995-02-07 Kirjavainen; Kari Extrusion method and apparatus
SE468789B (sv) * 1991-09-05 1993-03-22 Sunds Defibrator Ind Ab Foerfarande och anordning foer inblandning av behandlingsmedium i en massasuspension
FI965182A (fi) * 1996-04-04 1997-10-05 Conenor Oy Menetelmä ja laite puristetun muovituotteen tekemiseksi ja muovituote
FI103185B (fi) * 1996-04-04 1999-05-14 Nextrom Holding Sa Menetelmä suulakepuristettavan tuotteen ominaisuuksien säätämiseksi ja suulakepuristin
CN1058214C (zh) * 1995-06-26 2000-11-08 奈克斯特罗姆·霍尔丁公司 挤压设备和利用挤压设备使塑料取向的方法
JPH11511706A (ja) * 1995-12-12 1999-10-12 コネノール・オー・ワイ 均質な材料を押出し加工機で製造する方法、押出し加工機および多層プラスチック管
FI100022B (fi) * 1996-02-08 1997-08-29 Nextrom Holding Sa Suulakepuristin
FI960768A0 (fi) * 1996-02-20 1996-02-20 Conenor Oy Foerfarande och anordning foer att pressa plast i en form och en plastprodukt framstaelld med hjaelp av en form
FI105391B (fi) * 1996-04-04 2000-08-15 Nextrom Holding Sa Menetelmä ja laite suulakepuristettavan tuotteen tekemiseksi
FI106004B (fi) * 1996-04-04 2000-11-15 Nextrom Holding Sa Suulakepuristusmenetelmä ja suulakepuristin
AU2390197A (en) * 1996-04-29 1997-11-19 Conenor Oy Extrusion method, extruder and extruded product
FI103024B1 (fi) * 1997-09-01 1999-04-15 Conenor Oy Menetelmä ja laite jätemateriaalin käsittelemiseksi
US6386751B1 (en) * 1997-10-24 2002-05-14 Diffusion Dynamics, Inc. Diffuser/emulsifier

Also Published As

Publication number Publication date
CA2402444C (en) 2008-09-23
PL362246A1 (en) 2004-10-18
BR0109349A (pt) 2002-12-03
JP2003527980A (ja) 2003-09-24
DE60117368T2 (de) 2006-10-12
NZ521362A (en) 2004-03-26
ZA200207442B (en) 2003-04-01
FI20000664A (fi) 2001-09-22
KR20020087416A (ko) 2002-11-22
CN1419490A (zh) 2003-05-21
BR0109349B1 (pt) 2010-08-24
AU4839301A (en) 2001-10-03
US6722778B2 (en) 2004-04-20
KR100821871B1 (ko) 2008-04-16
MXPA02009230A (es) 2003-12-11
EP1286816A1 (en) 2003-03-05
US20030072211A1 (en) 2003-04-17
DE60117368D1 (de) 2006-04-27
ATE318201T1 (de) 2006-03-15
AU2001248393B2 (en) 2005-04-14
WO2001070486A1 (en) 2001-09-27
PL196833B1 (pl) 2008-02-29
FI20000664A0 (fi) 2000-03-21
EP1286816B1 (en) 2006-02-22
CA2402444A1 (en) 2001-09-27
CN1195619C (zh) 2005-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1223416A (en) Method and apparatus for extruding thermoplastic material
AU665404B2 (en) Multi-shaft continuously operating mixing and kneading machine for plasticisable compounds
US20040141406A1 (en) Apparatus for plasticating thermoplastics
EA199800789A1 (ru) Способ и устройство для изготовления экструдированного изделия из пластмассы и изделие из пластмассы
FI111058B (fi) Laite materiaalin puristamiseksi
US6497508B1 (en) Plasticating process, apparatus and screw with mixing
JP2005509542A (ja) 可塑化装置内のスクリューの混合エレメント／セクション
JP4091742B2 (ja) 廃棄物処理の方法及び装置
JPS62254828A (ja) 連続式混合および剪断ロ−ルミル
JP5678179B2 (ja) 混合及び／又は可塑化により材料を処理する装置
AU2001248393A1 (en) Method and apparatus for extruding material
JPH05228920A (ja) スクリュー式混練機
JPS621521A (ja) 多軸押出成形機のスクリユウ
SA97180006B1 (ar) طريقة وجهاز لصناعة منتج من البلاستيك مشكل بالبثق
KR20060025177A (ko) 개선된 가소화 나사용 혼합기

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed