IT7354634A1 - Estrusore omogeneizzatore. - Google Patents

Description

[0001] UFFICIO BREVETTI STAMPA 1000400 RICCARDI CO.

[0002] S.R.L BI - 3131 54634A/73 DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "ESTRUSORE OMOGENEIZZATORE" della USM CORPORATION Societa dello Stato del New Jersey a FLEMINGTON, New Jersey (USA) e BOSTONO, Massachusetts (USA) Nella fabbricazione di materiali polimeri termoplastici o pastici, come per esempio polietilene a bassa densita si é trcvato che l'azione di taglio meccanica sul materiale fuso perfeziona le proprieta ottiche ed altre proprieta fisiche.

[0003] Inoltre, si possono preferibilmente aggiun gere al materiale durante l'azione meccanica di taglio dello stesso di versi additivi quali facilitatori della lavorazione, stabilizzanti ed additivi colorati.

[0004] Storicamente, questa azione meccanica di taglio é sta ta fatta mediante mescolatori ad azione intensiva od in estrusori ad a limentazione a freddo rifondendo il materiale attraverso l'applicazione di forze di taglio meccaniche.

[0005] Dal momento che il materiale viene origi nariamente prodotto come un liquido fuso caldo, questo procedimento di rifusione segue procedimenti intermedi includenti i passi di formazione in palline, raffreddamento ed essicazione del materiale originariamente prodotto.

[0006] Sono stati fatti diversi tentacivi nel passato per aumentare l quan tita di energia assorbita dal materiale termoplastico in estrusori ed ottenere percio un prodotto perfezionato aggiungendo diversi dispositivi o sezioni in un estrusore.

[0007] Esempi di cio sono le sezioni illustrate nei UFFICIO BREVETTI RICCARDI CO.

[0008] S.R.L.

[0009] brevetti USA No 2607077 e 2453088.

[0010] Comunque, questi dispositivi non assicurano un percorso di flusso uniforme o controllato del materiale attraverso le zone di taglio in un modo completamente controllato o no to.

[0011] Questi dispositivi presentano piuttosto le caratteristiche in cui il materiale plastico che viene forzato attraverso le zone di taglio se que un flusso casuale poiché una sua parte subisce un'azione di.

[0012] taglio sopra la parte superiore delle volute della coclea per un numero indeter minato di volte mentre altre parti del materiale possono scorrere attra- verso i canali senza essere mai sottoposte alle azioni di taglio dell'e- strusione sopra le volute della coclea.

[0013] Cosi il materiale ottenuto pu essere mescolato in modo molto scarso, ed inoltre, dal momento che il polietilene a bassa densita pu subire una certa degradazione se esposto a temperature eccessivamente elevate, i tentativi del passato per forni re dispositivi ad energia assorbita controllata, sono stati, necessaria mente, limitati nella lunghezza totale dei dispositivi in modo da man ratura.

[0014] Anche in questo caso, si ha come risultato che il materiale ot- tenuto pu essere scarsamente mescolato.

[0015] Un apparecchio alternativo per la produzione di polietilene a bassa densita é illustrato nel brevetto USA No3146493.

[0016] Questo dispositivo é comunemente noto come un estrusore a doppia coclea.

[0017] Questo particolare tipo di apparecchio, mentre é efficace per raggiungere una miscelazione perfezionata di certi tipi particolari di materiali, non fornisce la razione delle materie plastiche.

[0018] Gli estrusori a coclea doppia agiscono UFFICIOBREVETTI RICCARDl. CO.s.R.h come pompe a spostamento determinato.

[0019] Cosi, la resa dell'estrusore é direttamente proporzionale alla velocita della coclea.

[0020] Con la re sa cosi dipendente dalla velocita della coclea, il controllo dell'e nergia specifica assorbita dal materiale dipende dalla quantita di refrigerante che puo essere applicata alla macchina, a meno che non si modifichi la particolare costruzione meccanica o la geometria del la coclea.

[0021] Gli estrusori a coclea doppia sono dispositivi complicati ed hanno tenzione regolare.

[0022] Oltre a tali esigenze si ha l'ulteriore esigenza di conservare una scorta di diverse coclee con geometria differente: per ottenere un certo grado di regolazione nei confronti dell'energia specifica assorbita dal materiale lavorato.

[0023] Tali esigenze rendono la utilizzazione dei dispositivi ad estrusore a coclea doppia non econg mici per le odierne applicazioni.

[0024] Al contrario l'estrusore della presente invenzione permette di far assorbire al.materiale polimero termoplastico una maggiore energia du stabilite controllate che evitano il surriscaldamento del materiale ed eliminano la degradazione dello stesso.

[0025] Contemporaneamente l'estru sore della presente invenzione possiede una flessibilita che permette la lavorazione con successo di una gamma relativamente ampia di mate- riali ed additivi per gli stessi fornendo cosi vantaggi economici.

[0026] La presente invenzione si riferisce ad un estrusore per la lavora- zione di un materiale termoplastico, quale polietilene a bassa densita, UFFIC!O BREVETTI RICCARDI CO.s.R,h per perfezionare le sue proprieta fisiche.

[0027] Come certe caratteristiche dell'invenzione, un estrusore illustrativo include un corpo avente un foro longitudinale attraverso di esso.

[0028] Disposte in ciascuna estremita del foro ed in comunicazione con esso vi sono aperture per l'alimenta zione e lo scarico del materiale lavorato in esso.

[0029] Disposto dentro il foro ed adatto ad un movimento rotatorio si trova un rotore avente su di esso una molteplicita di spira a filettatura elicoidale che formano vg lute per effettuare il movimento e la lavorazione del materiale che at traversa l'estrusore.

[0030] L'estrusore, tra le aperture di alimentazione e di scarico, include una molteplicita di sezioni funzionali per mescolare il materiale e per pompare il materiale attraverso l'estrusore.

[0031] Nella sezione di pompaggio il rotore include una molteplicita di n (in cui n é un numero intero) spire di filetti, spire adiacenti dei quali for go il foro.

[0032] In dette sezioni di mescolatura il rotore é dotato di una molteplicita di 2n spire di filetti indicate alternativamente spire prin cipali e secondarie e che delimitano tra di esse canali principali e secondari.

[0033] Le spire principali delle sezioni di mescolazione sono conti nuazione delle spire dei filetti delle sezioni di pompaggio e le spi re secondarie sono disposte tra di esse.

[0034] Le sezioni di pompaggio fanno avanzare il materiale verso un canale principale della successiva sezio ne di mescolamento che a sua volta estrude il materiale in un canale secondario adiacente e nella successiva sezione di pompaggio.

[0035] La strut tura dell'estrusore dell'invenzione cosi sottopone il materiale termo- plastico in attraversamento ad un percorso di flusso prestabilito e ad UFFIC!O BREVETTI RICCARDI CO.s.RL una lavorazione in quantita determinabile.

[0036] La fig.1 é una vista in elevazione, parzialmente in sezione, di un estrusore esemplificativo dell'invenzione.

[0037] La fig.2 é una vista parziale in prospettiva di una sezione del ro- tore dell'estrusore della fig.1.

[0038] La fig.3 é una vista parziale in prospettiva di una diversa sezione del rotore dell'estrusore della fig.1.

[0039] La fig.4 é una vista parziale in sezione di un canale principale in una sezione di mescolatura del rotore dell'estrusore illustrato nella fig.1.

[0040] La fig.5 é una vista parziale in sezione di un canale secondario in una sezione di mescolatura del rotore dell'estrusore illustrato nella fig.1.

[0041] Facendo ora riferimento ai disegni, il numero di riferimento 10 indi ca un estrusore esemplificativo dell'invenzione.

[0042] L'estrusore 10 include una parte a corpo principale 12 dotata di un foro 14 delimitato da una parete del foro indicata anche con 14 che si estende longitudinalmente in esso.

[0043] Dentro il foro 14 si trova un rotore 16 disposto per il movimento rotatorio.

[0044] Nella forma di realizzazione illustrata la canna 12 dell'e- strusore é di speciale disegno a pareti sottili come indicato con il numero di riferimento 15, avente mezzi fluidi per il trasferimento ter mico ad alta velocita disposti in essa quali i mezzi a circolazione 17.

[0045] I mezzi.

[0046] a circolazione 17 sono disposti accanto alla parete del foro in corrispondenza del numero di riferimento 15 per rendere massimo ii tra- sferimento del calore.

[0047] Inoltre, come illustrato, la forma di realizza- zione preferita pu includere mezzi a circolazione 13 per il trasferi- 1::.

[0048] UFFIC!O BREVETTI RICCARDl CO.s.RL mento del calore nel rotore 16 per facilitare ulteriormente la rimo zione del calore generato dall'azione di taglio.

[0049] Il rotore 16 é adat to ad essere azionato per mezzo di un motore e di ingranaggi adatti ben noti e non illustrati.

[0050] Una tramoggia 22 disposta sul corpo 12 ca munica con il foro 14 attraverso un'apertura di alimentazione 24.

[0051] Il materiale depositato nella tramoggia 22 e che cade nel foro 14 viene fatto avanzare dal rotore 16 longitudinalmente attraverso il foro 14 verso una testa 26 di estrusione che include genericamente aperture di emissione 28 per scaricare il materiale verso apparecchi adatti a riceverlo di una linea di lavorazione (non illustrata).

[0052] L'estrusore mescolatore 10 potra essere compreso in maggior detta- glio con riferimento alle sezioni individuali del corpo 12 e del rotore 16 che includono sezione di alimentazione 40, sezione di pompaggio 50, sezione di mescolatura 60 e sezione di emissione 70 e.dalla discussione che segue.

[0053] La sezione di alimentazione 40 include genericamente quella parte del corpo e del rotore che si estende dalla parte posteriore del la tramoggia 22 e dell'apertura 24 della tramoggia fino ad un punto in detto foro notevolmente piü avanti della tramoggia di alimentazione 22.

[0054] Il rotore 16 é dotato di una o piu volue principali 18 che si estendono a spirale attorno al rotore attraverso la sezione di alimentazione 40 del corpo 12.

[0055] Il rotore 16 e la voluta 18 hanno una funzione generale di ricevere il materiale collocato nella tramoggia di alimentazione 22 quale materiale termoplastico fuso o semifuso (per esempio polietilene) e trasportarlo in avanti nelle sezioni di pompaggio e di/miscelazione dell'estrusore.

[0056] Il materiale da far avanzare viene intrappolato nel ca UFFIC!ODREVETTI RICCARDi CO,s.Rt nale 19 (delimitato da spire adiacenti della voluta 18) e traspor tato in avanti dal movimento rotatorio del rotore 16 dentro il fg ro 14.

[0057] Il rotore 16 nella sezione di alimentazione 40 é simile al le coclee di estrusori convenzionali ed alle sezioni di alimenta- zione note.

[0058] Come illustrato, il rotore 16 pu includere entro la se zione di alimentazione 40, una sottosezione di compressione 42 che pu comprimere e forzare ii rateriale da estrudere in avanti verso l'estremita di emissione 26.

[0059] Nella forma di realizzazione illustrata dentro la sottosezione 42 di compressione, il diametro del rotore 16 aumenta, facendo si che il volume dentro il canale 19 si riduca nel la direzione di avanzamento del materiale, perci facendo si che il materiale in esso sia compresso e forzato in avanti sotto pressione lungo il foro 14.

[0060] Davanti alla sezione di alimentazione 40, l'estrusore 10, inclu dente la parte del corpo principale 12 ed il rotore 16, é diviso in una molteplicita di sezioni funzionali alternate, che sono sezioni di pompaggio 50 e sezioni di miscelazione 60.

[0061] Nella forma di realizza zione illustrata sono illustrate tre di tali combinazioni di sezioni di pompaggio 50 e sezioni di miscelazione 60; comunque, entro il qua ticolari materiali lavorati come piü avanti sara spiegato.

[0062] Nella sezione di pompaggio 50 il rotore 16 é dotato di una moltepli cita di volute 51 di passo generalmente uniforme che si estendono attra verso la sezione.

[0063] Nella forma di realizzazione illustrata, il rotore UFTIXOEREVETTI RICCARDl CO.s.Rh 16 é dotato di quattro.:volute con volute alternative 51 che sono con tinuazioni delle volute 18 della sezione di alimentazione 40.

[0064] Le vo lute 51 combaciano strettamente con il foro 14 con un gioco minimo tra la parete 14 del foro in modo tale che durante la rotazione del rotore 16 le volute raschiano da vicino la parete 14 del foro per a sportare la massima quantita possibile (compatibilmente con la pra tica progettuale di estrusori.) dello strato sottile di plastica.

[0065] vi- scosa, fredda che aderisce alla parete del foro.

[0066] Le volute 51 ricevo no il materiale dalla sezione di alimentazione 40 e lo trasportano attraverso la sezione di pompaggio 50 verso una sezione di mescola- tura 60 sotto una pressione sufficiente a forzare il materiale attra verso quest'ultima sezione verso la successiva sezione di pompaggio.

[0067] Nella sezione di pompaggio 50, l'angolo di filetto della voluta 51 é analogo a quelli noti per la funzione principale di avanzamento del materiale in un estrusore.

[0068] Nella forma di realizzazione illustrata per polietilene a bassa densita, si usa un valore di circa 15 - 20o.

[0069] Nella sezione di mescolazione 60 il rotore 16 é dotato di una mol teplicita di volute elicoidali che sono volute principali 61 e volu te secondarie 62, queste ultime essendo disposte tra volute principa li adiacenti.

[0070] I canali formati tra la voluta principale 61 e la voluta secondaria 62 adiacente, opposta alla direzione di rotazione del rotore 16, sono chiamati canali principali 63.

[0071] In modo analogo, il canale for mato tra la voluta secondaria 62 e la voluta principale seguente o la successiva voluta principale adiacente, opposta alla direzione di rota zione, viene chiamato canale secondario 64.

[0072] Nella forma di realizzazio 8 RICCARDl CO.

[0073] s.R.l ne illustrata, le volute principale e secondarie 61 e 62 sono general mente di passo elicoidale uguale, comunque, di passo diverso dalle vo lute elicoidali 51 nella sezione di pomaggio 50.

[0074] L'azione di pompaggio della sezione 50 forza il materiale nel cana le principale 63 tra le volute 61 e 62 nella sezione di mescolazione 60.

[0075] La voluta secondaria 62 é distanziata dalla parete 14 del foro per permettere a quel materiale proveniente dal canel principale 63 di fuoriuscire da esso ed uscire nel canale secondario 64 scorrendo sopra la periferia della voluta secondaria 62 mentre viene forzato lungo il canale 63 dal successivo materiale che viene pompato nel canale 63 dal la sezione precedente 50.

[0076] La distanza della voluta secondaria 62 dalla parete 14 del foro pu essere prescelta per particolari classi di mate riali che vengono estrusi o lavorati dall'estrusore 10 in modo da e- sercitare un'elevata azione di taglio sul materiale nell'istante in cui questo passa dal canale principale 63 sopra la voluta secondaria 62 nel canale secondario 64.

[0077] Il canale principale 63 é costruito in modo da ricevere il materiale termoplastico dalla sezione di pompaggic 50 e piü particolarmente dal suo canale 52 e fare in modo che il mate- riale esca dal canale 63 sopra la voluta 62 nel canale secondario 64 mediante la struttura che verra successivamente descritta.

[0078] Le volute principali 61 si avvicinano molto alla parete 14 del foro facendo si che il materiale sia catturato dalla voluta principale 61 e sia fatto avanzare nel canale secondario 64 aalla rotazione del ratore 16.

[0079] Nella sezione 60 l'angolo di filetto di dette volute principali e Tt ayo opou uy aaej lad oaou ottanb e attqeuo9eaed g zg Tg eyaopaooos RICCARDI CO,s.R.l materiale sia estruso sopra la parte superiore di detta voluta se condaria 62 (generalmente inpartendo una spinta in avanti inferiore su detto materiale rispetto alla voluta di pompaggio 51), per esem pio 30°.

[0080] Facendo ora riferimento alle figg.2,4 e 5, si puo vedere che la sezione di pompaggio 50 si collega alla sezione di mescolatura 60 lungo la linea 65.

[0081] In questa regione il canale 52 formato da volute a diacenti 51 entro la sezione di pompaggio 50 si svuota nel canale prin cipale 63 delimitato da volute principali 61 e volute secondarie 62.

[0082] Nella regione della linea 65 nella fig.4 il canale secondario 64 é isolato dal canale 52 da un ostruzione 66 che si estende tra la volu ta secondaria 62 e la voluta principale 61.

[0083] Per fare in modo che il canale principale 63 sia in grado di ricevere tutto il materiale che viene fatto avanzare nel canale 52, il canale 63 pu essere costrui to in modo da presentare un volume maggiore per esempio rendendo piu profondo il canale (come indicato con il numero di riferimento 67).

[0084] Entro la sezione di mescolatura 60 il materiale termoplastico fatto avanzare nel canale principale 63 dal canle 52 deve essere sottoposto ad un'elevata azione di taglio mediante la struttura successivamente descritta venendo lavorato sopra la periferia della voluta secondaria 62.

[0085] Tale uscita forzata del materiale dal canale principale 63 sopra la voluta 62 nel canale secondario 64 viene raggiunta facendo diminui re l'area in sezione trasversale oa il volume del canalc principale 63 nel senso di avanzamento lungo il rotore 16.

[0086] Come :i puo vedere dal la fig.4 il piano 63a del canale principale 63 si solleva uniformemen 10 UrFiv tLil1 RICCARDI CO.

[0087] s.R.L.

[0088] ettou 6g auoznasso,un osaaa Z9 u opuojoud ned oqund ons tep aa estremita anteriore della sezione di mescolatura 60.

[0089] Nel punto in cui il canale principale 63 termina nella forma di realizzazione il lustrata, la parte in rilievo dell'ostruzione 69 é distanziata dal la parete 14 del foro sostanzialmente in modo uguale alla voluta se condaria 62.

[0090] Mediante tale relazione, il materiale che esce dal ca nale principale 63 viene sottoposto ad approssimativamente la stes sa azione di taglio sia nel caso in cui subisca tale azione sopra l'ostruzione 69 che sopra la voluta secondaria 62.

[0091] Facendo ora rife rimento alle figg.3 e 5, si puo vedere che il piano 64a del canale secondario 64 si inclina radialmente verso l'interno rispetto allo asse del rotore 16, percio allargando il volume o l'area in sezione trasversale del canale secondario 64 (come osservato in un senso di avanzamento relativo al movimento del materiale dentro la sezione di mescolatura).

[0092] Il canale 64 raggiunge il suo volume massimo al pun to 68, la quale posizione é sostanzialmente contrapposta all'ostru zione 69 nel canale principale 63.

[0093] Nella forma di realizzazione illu strata, il canale principale 63 ed il canale secondario 64 sono imma gini capovolte l'uno dell'altro, perci assicurando che il flusso del materiale sopra la periferia della voluta secondaria 62 sia so- stanzialmente uniforme lungo la voluta attraverso tutta la sezione 60 (per esempio dalla linea 65 alla linea 65') e che il volume del materiale ricevuto nel c nale 63 dal canale 52 possa anche essere ac cettato dentro il canale 64 dopo aver subito l.! azione di taglio sopra la voluta secondaria 62.

[0094] All'estremita di uscita della sezione di me 11 .iii RICCARD1 CO.

[0095] s.R.i.

[0096] scolazione 60, il piano 64a del canale secondario si inclina verso l'ato per incontrare il piano 52a del canale 52 nella successiva sezione di pompaggio adiacente 50.

[0097] Nella forma di realizzazione illustrata, l'estrusore 10 inclu de una molteplicita di sezioni di pompaggio e di mescolatura alter nate (tre coppie) disposte tra la sezione di alimentazione 40 e la sezione di emissione 70.

[0098] Nella forma di realizzazione illustrata, la sezione di emissione 70 pu essere simile alla sezione di pompag gio 50 di lunghezza sufficiente per estrudere il materiale termo- plastico attraverso i mezzi di emissione 26, ed essendo dotata di volute 71 e di canale 72 che corrispondono alle volute 51 ed ai cana li 52 rispettivamente della sezione di pompaggio 50.

[0099] Durante il funzionamento, il materiale da omogeneizzare quale po- lietilene pu essere alimentato nell'estrusore 10 venendo depositato nella tramoggia 22 da mezzi quali un reattore di polimerizzazione (non illustrato).

[0100] Lo scorrimento del polimero verso il rotore 16 pu essere regolato per esempio mediante mezzi a valvola 25 ben noti nella tecnica La regolazione del grado di scorrimento del polimero nel rotore 16 pu essere utilizzata per ottenere la regolazione sul riempimento del cana le 19.

[0101] E' noto che le caratteristiche di pompaggio di una coclea (ro tore 16 e voluta 18) variano con la quantita di riempimento della ca clea o del canale.

[0102] E' inoltre noto che l'energia meccanica richiesta per far ruotare una coclea di estrusore e quindi l'energia di lavora- zione assorbita dal materiale é sostanzialmente direttamente proporzio nale alla velocita della coclea.

[0103] Cosi, per un certo materiale, rego- 12 RICCARDl CO.s. L pimento del canale 19, si puo regolare l'energia specifica assorbita dal materiale o polimero indipendentemente dalla velocita di produzione dell: estrusore.

[0104] Nella forma di realizzazione illustrata, il rotore 16 nella sezione di a limentazione 40 é dotato di due volute (due spire filettate indipendenti 18 regolarmente distanziate elicoidalmente attorno al rotore i6).

[0105] La sezione di alimentazione 40 della forma di realizzazione illustrata ha una.

[0106] funzione simile alle coclee di estrusore convenzionali per il fatto di possedere zo ne tradizionali di alimentazione, avanzamento e pompaggio che comprimono e forzano il materiale (polimero) in avanti.

[0107] Nella prima sezione di pompaggic 50, una voluta quadrupla (quattro spire filettate indipendenti) viene fatta iniziare su tale coclea per mezzo delle volute principale multiple 51: Le volute multiple 51 nella sezione di pompaggio 50 aumentano la rimozione di calore dall'interno del polimero verso la canna 12.

[0108] E' noto che il princi- pale ostacolo nei confronti del trasferimento termico nel polimero fuso ver so la parete dell'estrusore é costituito dalla strato sottile di plastica raffreddata o solidificata che aderisce alla canna od alla parete del foro.

[0109] Lo spessore di tale pellicola di polimero e quindi la sua resistenza al flus so termico variano direttamente con il gioco tra la voluta e la parete dop pia éd inversamente con la frequenza di volute che passano sopra un certo punto della canna o foro.

[0110] Nella forma di realizzazione illustrata, la coclea a volute quadruplici nella stzione di pompaggio 50, assicura un reaschiamen to frequente della parete i4 del foro e cosi una miniiizzazione della pelli cola di polimero tra la parete 14 del foro e la voluta 51 il che, a sua vol UFFICIO 6REVETTI RICCARDI CO.

[0111] s.R.l.

[0112] ta, minimizza l'impedimento al flusso termico tra:il polimero dentro il canale 52 e la parete 14 del foro.

[0113] Si dovrebbe notare che sebbene siano state scelte nella sezione di alimentazione 40 e nella sezione di pompag gio 50 volute doppie e quadruple si potrebbe usare altre sistemazioni a volute multiple a seconda di scelte progettuali e senza allontanarsi dal quadro della presente invenzione.

[0114] ne e di pompaggio 60 e 50 rispettivamente sono distanziate alternativamen te lungo il rotore 16.

[0115] Lo si ripete, sono illustrate tre di tali sezioni alternative; comunque, il numero di queste sezioni pu variare a seconda dell'energia specifica assorbita desiderata per il particolare materiale da lavorare.

[0116] Per materiali diversi si sono usate anche solo una coppia ed anche fino ad otto coppie per ottenere l'energia specifica assorbita desi derata per i particolari materiali estrusi.

[0117] Quando il materiale viene afferrato dal canale 19 tra volute adiacenti 18 nella sezione di alimentazione 40 esso viene a sua volta alimentato ver so le volute quadruple 51 della sezione di pompaggio iniziale.

[0118] La sezione 50 cosi comprime il materiale in avanti nella prima sezione di mescolatura 60.

[0119] Il materiale nei canali 52 viene cosi pompato nei canali riceventi o canali principali 63 della sezione di mescolatura 60.

[0120] Come precedentemente descritto, la profondita dei canali principali 63 varia dal loro punto piu profondo Ful lato di alimentazione verso il loro punto piu basso nella l ro estremita piü avanzata.

[0121] Al contrario, i canali secondari 64 sono meno profondi sul lato di alinentazione e nella forma di realizzazione preferita bloccati dai canali 52 mediante ostruzioni 66.

[0122] I canali secondari 64 di- 14 UFFIC!O EREVETTI RICCARDl CO,s.R.l ventano progressivamente piu profondi verso la loro estremita anteriore in corrispondenza con la diminuzione di profondita dei canali principali 63.

[0123] Questo continuo cambiamento di profondita dei canali principali secondari (63,64 rispettivamente) fornisce un ulteriore beneficio nei confronti del la mescolazione che non é stato precedentemente discusso.

[0124] La velocita del l'azione di taglio sul materiale estruso viene convenzionalmente approssi mata come velocita periferica della radice di una coclea di estrusore di- visa per la profondita del canale nell'invenzione illustrata, la profondi ta del canale del canale principale 63 varia con continuita (andando da Mentre si pu dire che il cambiamento di profondita di canale influenza anche il raggio della radice della coclea dell'estrusore, si dovra ricono scere che questo cambiamento radiale é completamente nominale in paragone al raggio totale.

[0125] (quale 0,64 - 0,84 cm in una coclea da 33,0 cm).

[0126] L'effetto di una velocita di azione di taglio che cambia Con continuita sul materiale che subisce l'azione di taglio é di aumentare la mescolazione distributiva degli additivi nel materiale che viene lavorato dentro l'estrusore.

[0127] Vale a dire, vi é una maggiore mescolazione degli ingredienti aggiunti.

[0128] Con la si stemazione particolare dei canali principale e secondari scelti il materiale pu scorrere nei quattro canali principali 63 in un modo generalmente non impedito dai canali 52.

[0129] Mentre il materiale avanza nel canale 63 ,il voiume unitario diminuisce sostanzialmente uniformemente lungo il canale, forzando gradualmente il materiale dai canali principali 63 sopra .ie volute secondarie 62 nei canali secondari 64.

[0130] Le volute principali 61 raschiano da vicino la pa UFFICKOCEVEII RiCCARD1 CO.S.R,L.

[0131] rete 14 del foro in modo da contenere sostanzialmente tutto il materiale fat to passare con azione di taglio nei canali secondari 64.

[0132] Il gioco tra la vo- luta secondaria 62 e la parete 14 del foro é considerevolmente maggiore di quello dela voluta principale 61; cosi il materiale viene forzato gradual- mente fuori dal canale 63 viene fatto passare con azione di taglio sopra la voluta 62 e viene catturato nel canale 64.

[0133] Venendo forzato sopra la voluta se condaria 62 il materiale o polimero viene sottoposto ad un'intesiva azione di taglio, che aumenta le proprieta fisiche del materiale.

[0134] Il materiale subisce ria 62 mentre viene catturato dentro il canale 64 in modo tale che durante l'emissione dal canale secondario 64 (e cosi dalla sezione di mescolatura 60) il materiale deve essere nuovamente ripressurizzato per portarlo attraverso le successive sezioni di mescolatura od attraverso l'orifizio di emissione in 26.

[0135] Come si pu vedere, il canale principale 63 contiene un'ostruzione in 69 nella sua parte piu avanzata che limita il flusso del materiale dal canale principale 63 sia verso il canale secondario 64 che sopra la parte superiore dell'ostruzione 69 nel canale successivo 52 di una successiva sezione di pom paggio 50 o sezione di emissione 70.

[0136] Mediante tali mezzi il materiale ricevuto dentro il canale principale 63 puo non fuoriuscire da tale canale senza venir sottoposto ad un'intesiva azione di taglio per esempio venenendo fatto scorre re sopra la voluta secondaria 62.

[0137] E' ben noto che il sottoporre i materiali plastici a tale intensiva azione ci taglio genera una notevole quantita di calore entro il materiale che subi- sce tale azione.

[0138] Come con la maggior parte di tali materiali plastici, il pa lietilene a bassa densita pu subire una degradazione quando sottoposto a tem UFFWC RiCCARDl CO.S.RL perature elevate per periodi prolungati di tempo.

[0139] Cosi le successive se zioni di pompaggio 50 effettuano un raffreddamento intermedio del polime ro prima che questo venga nuovamente sottoposto all'elevata azione di ta glio di un'ulteriore sezione di mescolatura 60.

[0140] Quando il materiale che ha subito l'azione di taglio esce da una sezione di mescolatura 60, per esempio scorrendo da un canale secondario 64 in un canale 52 di una succes siva sezione di pompaggio, il materiale viene catturato dentro tale sezio ne e fatto avanzare lungo la sezione.

[0141] Il materiale viene cosi pressurizza to.nella sezione di pompaggio 50 per trasportarlo verso la successiva se- zione adiacente.

[0142] Mezzi per il trasferimento termico 13,15 e 17 congiuntamente al fatto di te 14 del poro mediante le volute moltiple 51 perfezionano congiuntamente la rimozione di calore dal polimero che subisce l'azione di taglio.

[0143] Tale riduzione della sua temperatura fa si che lo stesso puo essere nuovamente sottoposto ad un'ulteriore omogeneizzazione od azione di mescolatura median te una successiva sezione di mescolatura 60.

[0144] A seconda delle particolari e sigenze del materiale, e dalla necessita di rimozione ripetuta del calore da esso, si possono regolare la lunghezza ed il numero delle sezioni di pom teriale.

[0145] Come sopra, queste sezioni possono andare da una coppia ad ötto cop iTtop oaaeuetp Te ezzeq2unt epp opaoddea lt ooydy opou u pe ntd o eyd la lavorazione di polietilene a bassa densita, si ritiene :he il rapporto generale sia nella gamma di 24 : 1 - 32 : 1.

[0146] RICCARU1 CO.

[0147] S.R.l.

[0148] Infine, dopo che il polimero lavorato é stato sottoposto all'azione del le diverse coppie di sezioni di mescolatura e di pompaggio, esso viene fat to avanzare verso la sezione di emissione 70 in cui viene pressurizzato e raffreddato per l'emissione finale dall'estrusore, per esempio attraverso mezzi di emissione 26.

[0149] In modo convenzionale, il polimero viene alimentato ad un formatore di palline subacqueo od altri mezzi noti per lavorare il ma mediante produzione in una pellicola o simili.

[0150] Si comprendera che si potranno eseguire modifiche alla forma di realizza zione illustrativa descritta senza allontanarsi dal quadro dell'invenzione.

[0151] .

Claims (1)

1. 1.

Estrusore per la lavorazione di un materiale termoplastico comprenden te: un corpo con un foro che si estende generalmente longitudinalmente at- traverso di esso, avente un'apertura di alimentazione che é disposta in det to corpo generalmente in un'estremita di detto foro ed un'apertura di emis- sione : generalmente nell'estremita opposta di detto foro, ed un rotore dispo sto in detto foro per il movimento rotatorio e mezzi per far ruotare detto ro tore caratterizzato dal fatto che detto rotore (16) in esso delimita una se- zione di alimentazione (40), una sezione di pompaggio (50) una sezione di mescolatura (6o) ed una sezione diemessione (70); una prima convulzione filet tata elicoidale (18,51,61,71) disposta su detto rotore (16) in modo da forma re una voluta principale che si estende sostanzialmente con continuita attra verso dette sezioni di alimentazione, di pompaggio, di mescolazione e di e- missicne, dette spire adiacenti di detta filettatura (:8,51,62,71) formando un canale (19,52,63,72) tra di esse per trasportare detto materiale; entrc 18 UFFICIQ BREVETTI RICCARDl CO.S.R.L.

detta sezione di mescolatura (60) una seconda convoluzione filettata elicoida t ts oyo coopuooos mntoa cun opueuloj (9l) aaosos oaaop ns esodsgp (z9) ct stende sostanzialmente per tutta la lunghezza di detta voluta principale (62) ed un canale secondario (64) tra di esse o due canali adiacenti (63,64) tra dette volute principali adiacenti (61,61), detto primo canale (63) essendo quel canale tra detta voluta principale (61) e detta voluta secondaria (62) nella direzione opposta alla rotazione essendo chiamato canale principale ed il secon do canale (64) essendo quel canale tra detta vcluta secondaria (62) e detta voluta principale (61) successiva adiacente nella direzione opposta alla rota- zione essendo chiamato canale secondario; detto canale principale (63) inclu- dendo un'ostruzione (69) disposta in esso nell'estremita di uscita di detta se zione di mescolatura (6o), detto canale secondario (64) includendo un'ostruzig ne (66) disposta in esso nell'estremita di entrata di detta sezione di mescola tura (6o) per la qualcosa il materiale che attraversa detta sezione di mescola tura (6o) viene regolato in modo da entrare in detta sezione attraverso detto canale principale (63) ed uscire da detta sezione attraverso detto canale secon dario (64) dopo essere stato sestruso sopra detta voluta secondaria (62).

2.

Estrusore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dettc canale principale (63) ha un volume unitario iniziale maggiore di detto canale secondario (64).

3.

Estrusore secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detto canale principale (63) ha un volume unitario che diminuisce progressivamente da detta estremita di entrata di detta sezione di mescolatura (6o) verso detta estremita di uscita di detta sezione di mescolatura (60).

4.

Estrusore.

secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detto canale secondario (64) ha un volume unitario che aumenta progressivamen te da detta estremitä di entrata di detta sezione di mescolatura (6o) ver so detta estremita di uscita di detta sezione di mescolatura (6o).

5.

Estrusore secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che dette volute principale e secondaria (61,62) sono sostanzialmente paralle le lungo detta sezione di mescolatura (60).

la somma dei volumi unitari di detti canali principale e secondario (63; 64) considerata in posizioni relative simili lungo detta sezione di mesco latura (60) rimane sostanzialmente costante.

7.

Estrusore secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che detta somma di detti volumi unitari di detti canali principale e seconda- rio (63,64) ha un valore grande almeno quanto il volume unitario di detto canale (19) in detta sezione di alimentazione (40).

8.

Estrusore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dall'includere una molteplicita di sezioni di mescolatura (6o) disposte alternativamente su detto rotore (16) con sezioni di pompaggio (50) aventi una convoluzione filettata elicoidale (18,51,61,62,71) su di esse per agevolare l'avanzamen to di detto materiale attraverso detto estrusore.

PP.

USM CORPORATION Societa dello Stato del New Jersey UFFICIPBAEVETTI RICCAROL /CO.

s.R.L.

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