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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE EXTRUSION OF VISCOELASTIC MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/025184
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for the extrusion of viscoelastic materials, in particular pasta. This device has: a filling region for introducing materials or constituents of the materials into the device; a conveying region (10) for conveying and working the stream of material conveyed through the device; a distributing region (20) for re-shaping and distributing the stream of material into a number of partial streams of material; and a die region (30) with a multiplicity of dies (31; 32) for forming a strand of material or a film of material from the respective partial streams of material. According to the invention, the inner walls of the distributing region (20) are formed by viscoelastic material (25, 26, 27), at least in partial regions, or comprise a viscoelastic material (25, 26, 27) in these regions.

Inventors:
OURIEV BORIS (CH)
HOFACKER DIETER (CH)
Application Number:
PCT/CH2007/000424
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
August 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
BUEHLER AG (CH)
OURIEV BORIS (CH)
HOFACKER DIETER (CH)
International Classes:
B29C48/355; A21C3/04; B29C48/92; B29C48/30
Domestic Patent References:
WO2001038071A12001-05-31
Foreign References:
US5350290A1994-09-27
DE3839781A11990-06-13
EP0709028A11996-05-01
DE19831540A12000-01-20
US2998963A1961-09-05
EP0124487A21984-11-07
US2481275A1949-09-06
US6303168B12001-10-16
Attorney, Agent or Firm:
BÜHLER AG (Uzwil, CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Extrusion viskoelastischer Massen, wobei die Vorrichtung aufweist:

> einen Einfüllbereich zum Einleiten von Massen oder Bestandteilen der Massen in die Vorrichtung;

> einen Förderbereich (10) zum Fördern und Bearbeiten des durch die Vorrichtung geförderten Massestroms;

> einen Verteilerbereich (20) zum Umformen und Verteilen des Massestroms auf mehrere Masse-Teilströme; und

> einen Düsenbereich (30) mit einer Vielzahl von Düsen (31 ; 32) zum Bilden eines Massestrangs oder einer Massefolie aus den jeweiligen Masse- Teilströmen,

dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände des Verteilerbereichs (20) zumindest in Teilbereichen aus einem viskoelastischen Material (25, 26, 27) gebildet sind oder in diesen Bereichen ein viskoelastisches Material (25, 26, 27) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände der Düsen zumindest in Teilbereichen aus einem viskoelastischen Material gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoe- lastische Material ein Elastomer aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Material in Innenwand-Vertiefungen (Kavitäten) der Vorrichtung eingebettet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Material durch einen Teil der viskoelastischen Masse gebildet wird, die sich in den Innenwand-Vertiefungen (Kavitäten) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand- Vertiefungen (Kavitäten) an Innenwand-Abschnitten angeordnet sind, an denen der viskoelastische Massestrom lokal beschleunigt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamten Innenwände des Verteilerbereichs aus einem viskoelastischen Material gebildet sind (Verteiler-Auskleidung),

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamten Innenwände der Düsen aus einem viskoelastischen Material gebildet sind (Düsen-Auskleidung).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Verteilerbereich aus einem viskoelastischen Material gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamten Düsen aus einem viskoelastischen Material gebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche Totzonen bzw. Stauzonen des Massestroms sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verteilerbereich und den jeweiligen Düsen des Düsenbereichs jeweils ein ansteuerbares Ventil angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Drucksensor stromaufseitig von dem jeweiligen Ventil aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Ventil in Abhängigkeit von Drucksignalen des Drucksensors ansteuerbar ist.

Description:

Vorrichtung und Verfahren zur Extrusion viskoelastischer Materialien

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Extrusion viskoelastischer Massen, insbesondere zur Extrusion von Teig, mit einem Schritt zur Bildung von Strängen oder flachen blatt- oder folienartigen Gebilden aus der viskoelastischen Masse.

Bekannte Vorrichtungen zur Extrusion besitzen einen Einfüllbereich zum Einleiten von Massen oder Bestandteilen der Massen in die Vorrichtung; einen Förderbereich zum Fördern und Bearbeiten des durch die Vorrichtung geförderten Massestroms; einen Verteilerbereich zum Umformen und Verteilen des Massestroms auf mehrere Masse- Teilströme; und einen Düsenbereich mit einer Vielzahl von Düsen zum Bilden eines Massestrangs oder einer Massefolie aus den jeweiligen Masse-Teilströmen.

Beim Fördern und Bearbeiten sowie beim Verteilen und Bilden von Strängen, flachen Gebilden oder dgl. finden im Innern einer viskoelastischen Masse relative Fliessvorgänge zwischen verschiedenen Bereichen der Masse statt, und es werden gleichzeitig Spannungen in der Masse aufgebaut, die sich nur zum Teil durch Ausgleichs-Fliess- vorgänge rasch abbauen,, während ein verbleibender Anteil der Spannungen in die umgeformte Masse, z.B. in die Stränge oder die flachen Gebilde, mit eingetragen wird. Insbesondere bei der Bildung von Strängen oder (blattartigen bzw. folienartigen) Flachgebilden aus derartigen viskoelastischen Massen sind aufgrund der starken Umformung und Verteilung der strömenden Masse die dabei auftretenden Fliessvorgänge und Spannungen im Innern der Masse sehr hoch, weshalb die entsprechenden Restspannungen in den Strängen bzw. Flachgebilden ebenfalls hoch sind. Dies führt bei den umgeformten Gebilden (Stränge bzw. Flachgebilde) zu inneren Kräften und ungewollten Verformungen der Gebilde, insbesondere zur Kräuselneigung bei Strängen bzw. zu Verzerrungen bei Flachgebilden, d.h. zu ungewollten Abweichungen von der geradlinigen bzw. ebenen Form.

Besonders ausgeprägt sind diese Probleme bei der Strang-Extrusion von Teig zu speziell geformten Teigwaren (z.B. Spaghetti), die dann von der geradlinigen Form abweichen. Dies kann in Extremfällen sogar zu einer vollständigen oder mehrfachen Kräuselung der Stränge führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Spannungen in den extrudierten Strängen bzw. Flachgebilden aus viskoelastischer Masse weitgehend zu eliminieren oder zumindest so stark zu reduzieren, dass unter den üblichen Bedingungen der Strang-Extrusion oder der Folien-Extrusion keine starken Abweichungen von der Geradlinigkeit bzw. von der ebenen Form auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Bauart erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Innenwände des Verteilerbereichs zumindest in Teilbereichen aus einem ebenfalls viskoelastischen Material gebildet sind oder in diesen Bereichen ein viskoelastisches Material aufweisen.

Um Verwechslungen zu vermeiden, wird im folgenden das umzuformende Material stets als "viskoelastische Masse" bezeichnet, die unter üblichen Betriebsbedingungen (Temperatur, Pumpleistung) fliesst, während das "viskoelastische Material" in den Wandbereichen in der Regel ein synthetisches Material ist, das unter den üblichen Betriebsbedingungen zwar elastisch verformbar ist, jedoch nicht davon fliessen kann.

Die viskoelastischen Bereiche können als kissenartige Elemente ausgebildet sein, die eine abgeschlossene flexible Hülle bzw. Kammer aufweisen, die mit einer Füllung aus viskoelastischem Material gefüllt ist. Die Füllung kann dabei ein beliebiges viskoelati- sches Material sein. Ein Extremfall ist dabei ein rein viskoses Füll-Material ohne elastische Komponente. In diesem Fall wählt man als Hüll-Material ein Material mit elastischer und ohne viskoser Komponente. Ein anderer Extremfall ist ein rein elastisches Füll-Material ohne viskose Komponente. In diesem Fall erübrigt sich die Hülle.

Wichtig ist dabei, dass die Innenwände des Verteilerbereichs zumindest in Teilbereichen nachgiebig und elastisch verformbar sind, jedoch nicht davon fliessen können. Daher muss zumindest das Hüll-Material rein elastisch ohne viskose Komponente sein.

Anstelle solcher Kissen mit einer elastischen Hülle und einem Füll-Material, das zumindest eine viskose Komponente aufweist, können auch massive elastisch verformbare Elemente verwendet werden.

Die viskoelastischen Bereiche können auch eine oder mehrere gasgefüllte Kammern aufweisen, wobei das die Kammern bildende Hüll-Material ein flexibles Material ist, dessen Flexibilität durch die Dünnwandigkeit und/oder die Elastizität des Hüll-Materials gegeben ist.

In herkömmlichen Verteilerbereichen mit durchweg starren Innenwänden bilden sich bei der durch die gekrümmten Verteilerkanäle hindurch gepressten viskoelastischen Masse asymmetrische Geschwindigkeitsprofile aus. Diese Asymmetrie der Geschwindigkeitsprofile ist mit den am Ende der Verteilerkanäle angeordneten symmetrischen Düsen zur Strangbildung bzw. Folienbildung nicht vereinbar und führt zu den ungewollten Spannungen in den gebildeten Masse-Strängen oder Masse-Folien.

Durch die erfindungsgemässe Nachgiebigkeit und elastische Verformbarkeit der Innenwände zumindest in Teilbereichen des Verteilerbereichs erfolgt in diesem Verteilerbereich mit gekrümmtem Kanälen, in welchem eine intensive Umformung (Folien- Extrusion) und ggf. auch Zerteilung (Strang-Extrusion) der zu bearbeitenden viskoelastischen Masse stattfindet, ein verbesserter Abbau zumindest der asymmetrischen mechanischen Spannungen in der sich umformenden viskoelastischen Masse bzw. eine starke Unterdrückung der Neigung zur Ausbildung solcher Spannungen. Dies erfolgt, indem die mit dem Aufbau von zumindest asymmetrischen Materialspannungen einhergehende Ausbildung asymmetrischer Geschwindigkeitsprofile in den gekrümmten Bereichen der Verteilerkanäle weitgehend vermieden wird und insgesamt die Ausprägung der verbleibenden, weitgehend symmetrischen Geschwindigkeitsprofile kleiner wird. Anders gesagt, erzeugt die erfindungsgemässe Vorrichtung flachere und gleichmässi- gere Geschwindigkeitsprofile, deren Symmetrie an die Symmetrie der Düse(n) ange- passt ist/sind.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung sind auch die Innenwände der Düsen zumindest in Teilbereichen aus einem viskoelasti- schen Material gebildet. Diese Massnahme ermöglicht es, auch in den Düsen, d.h. in der letzten Phase der Umformung, eventuelle Restspannungen, vor allem aber asymmetrische Restspannungen zu vermeiden bzw. abzubauen.

Die Ausbildung von parabel-ähnlichen Geschwindigkeitsprofilen bei weitgehend laminar fliessenden viskoelastischen Massen ist aufgrund der praktisch immer vorhandenen Wandreibung zwar nicht vermeidbar. Die vorliegende Erfindung sorgt aber dafür, dass nach dem Verteilerbereich beim Eintritt in die Düse(n) und vorzugsweise auch nach dem Durchtritt der Masse durch die Düse(n) weitgehend symmetrische und flache Geschwindigkeitsprofile vorliegen.

Das viskoelastische Material an oder in den Wänden kann ein Elastomer aufweisen.

Zweckmässigerweise ist das viskoelastische Material in Innenwand-Vertiefungen (Kavi- täten) der Vorrichtung eingebettet. Im Betrieb wird es dann von der viskoelastischen Masse kontaktiert und führt die Ausgleichsbewegungen durch, die zur Vergleichmässi- gung bzw. Aufrechterhaltung der Gleichmässigkeit der Geschwindigkeitsprofile in der fliessenden Masse führen. Unter "Gleichmässigkeit" versteht man "möglichst flache Geschwindigkeitsprofile, deren Symmetrie möglichst gut an die Düsensymmetrie ange- passt ist".

Bei einer alternativen Ausführung wird das viskoelastische Material, das in den Innenwand-Vertiefungen (Kavitäten) der Vorrichtung eingebettet ist, durch einen Teil der viskoelastischen Masse gebildet, die sich in den Innenwand-Vertiefungen (Kavitäten) befindet. Die Innenwand-Vertiefungen werden hier gezielt als Totzonen für die umzuformende viskoelastische Masse verwendet, die somit die Funktion des weiter oben beschriebenen viskoelastischen Materials übernimmt. Dies stellt eine Ausnahme von der Unterscheidung zwischen "viskoelastischer Masse" und "viskoelastischem Material" dar.

Vorzugsweise sind die Innenwand-Vertiefungen (Kavitäten) an Innenwand-Abschnitten angeordnet, an denen der viskoelastische Massestrom lokal beschleunigt wird. Dieser lokalen Beschleunigung der viskoelastischen Masse wird durch die Ausweichbewegungen des viskoelastischen Materials entgegengewirkt.

Zweckmässigerweise sind die gesamten Innenwände des Verteilerbereichs aus einem viskoelastischen Material gebildet. In diesem Fall wird eine vollständige Verteiler- Auskleidung verwendet.

Alternativ oder zusätzlich können auch die gesamten Innenwände der Düse(n) aus einem viskoelastischen Material gebildet sein. In diesem FaK wird eine vollständige Düsen-Auskleidung verwendet.

In den Bereichen dieser Auskleidungen erfolgen im Betrieb Ausgleichsbewegungen bzw. Ausgleichsverformungen des viskoelastischen Materials ("passive Peristaltik").

Vorzugsweise ist der gesamte Verteilerbereich aus einem viskoelastischen Material gebildet.

Alternativ oder zusätzlich können auch die gesamten Düsen aus einem viskoelastischen Material gebildet sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die Teilbereiche, in denen die das viskoelastische Material angeordnet ist, Totzonen bzw. Stauzonen des Massestroms sind.

Neben den weiter oben genannten passiven Massnahmen zur Vergleichmässigung der Geschwindigkeitsprofile können auch aktive Massnahmen in der erfindungsgemässen Vorrichtung vorgesehen werden.

Zwischen dem Verteilerbereich und den jeweiligen Düsen des Düsenbereichs kann jeweils ein ansteuerbares Ventil angeordnet sein.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Vorrichtung noch einen Drucksensor stromaufseitig von dem jeweiligen Ventil aufweist.

Vorzugsweise ist das jeweilige Ventil in Abhängigkeit von Drucksignalen des Drucksensors ansteuerbar.

Auch die weiter oben beschriebenen kissenartigen Bereiche können mit aktiven Elementen versehen sein.

Die viskoelastischen Bereiche können als kissenartige Elemente ausgebildet sein, die eine abgeschlossene flexible Hülle bzw. Kammer aufweisen, die mit einer Füllung aus viskoelastischem Material gefüllt ist.

Die Füllung der Kissen kann dabei ein beliebiges viskoelatisches Material sein, das mit einer steuerbaren Druckquelle kommuniziert. Wie weiter oben bei der Diskussion der kissenartigen Elemente erwähnt, kann das viskoelastische Füllmaterial eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, das von einer elastischen Hülle umgeben ist.

Wichtig ist dabei auch hier, dass die Innenwände des Verteilerbereichs zumindest in Teilbereichen nachgiebig und elastisch verformbar bleiben, jedoch nicht davon fliessen können, weshalb zumindest das Hüll-Material rein elastisch ohne viskose Komponente sein muss.

Anstelle der Kissen mit einer elastischen Hülle und einem Füll-Material, das zumindest eine viskose Komponente aufweist, können auch hier massive elastisch verformbare Elemente verwendet werden, die durch Stellglieder verbogen, gepresst, gedehnt, verdreht oder anderweitig verformt werden können.

Die Verformung der kissenartigen Bereiche durch die aktiven Elemente, wie z.B. Druckquelle, Stellglied, etc., erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von Drucksignalen, die durch weitere Drucksensoren im Verteilerbereich und/oder Düsenbereich der erfin- dungsgemässen Vorrichtung angeordnet sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung nicht einschränkend aufzufassender Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnung, wobei:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Abschnitts (Verteilerbereich und Düsenbereich) eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang einer vertikalen Ebene ist, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Abschnitts (Verteilerbereich und Düsenbereich) eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang der vertikalen Ebene ist, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält;

Fig. 3 eine vergrösserte Schnittansicht eines Abschnitts (nur Düse) des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang der vertikalen Ebene ist, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält;

Fig. 4 eine vergrösserte Schnittansicht eines Abschnitts (nur Düse) des zweiten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang der vertikalen Ebene ist, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält; und

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Abschnitts (Förderbereich, Verteilerbereich und Düsenbereich) eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang einer vertikalen Ebene ist, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Im folgenden wird die zu verarbeitende und umzuformende viskoelastische Masse nur als "Masse" bezeichnet.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Verteilerbereichs 20 und eines Düsenbereichs 30 eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang einer vertikalen Ebene gezeigt, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Der Verteilerbereich 20 weist zwei gekrümmte Kanäle 21 und 22 auf, in denen die Masse M in einen ersten Masse-Teilstrom M1 bzw. einen zweiten Masse-Teilstrom M2 aufgeteilt wird. Der Verteilerbereich 20 wird durch ein Gehäuse 23 und einen Einsatz 24 gebildet, der in das Gehäuse 23 eingesetzt ist und mehrstückig ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 23 besteht vorzugsweise aus Metall, während der Einsatz 24 vorzugsweise aus einem Polymer wie z.B. Teflon, PEEK oder dgl. besteht.

Der Düsenbereich 30 weist zwei Düsen 31 auf, die in einer Düsenplatte 33 eingesetzt sind. Die Düsen 31 , 31 schliessen sich jeweils an einen der gekrümmten Kanäle 21 , 22 an. Die Düsenplatte besteht vorzugsweise aus Metall, während die Düsen 31 , 31 aus Metall oder aus einem Polymer wie Teflon, PEEK oder dgl. bestehen.

Die gekrümmten Kanäle 21 , 22 sind mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Dieser Kanalgeometrie entsprechen die in Strömungsrichtung der Masse M aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitsprofile P1 , P2 und P3 der in den gekrümmten Kanälen 21 , 22 strömenden Masse-Teilströme M1 bzw. M2. Diese Profile sind nur für den oberen gekrümmten Kanal 21 eingezeichnet. Sie sind jedoch in gleicherweise auch in dem unteren Kanal 22 symmetrisch zu denen des oberen Kanals 21 ausgebildet. An den Stellen, wo die Masse M1 bzw. M2 lokal beschleunigt wird. d.h. an den Wänden in der 'αussen- kurve" der gekrümmten Kanäle 21 , 22 sind in den Wänden der Kanäle 21 , 22 Vertiefungen (Kavitäten) eingearbeitet, die als gestrichelte Linien 21' bzw. 22' dargestellt sind. Dieser mit den Vertiefungen 21', 22' ausgestatteten Kanalgeometrie entsprechen die Geschwindigkeitsprofile P1 1 , P2' und P3' der in den gekrümmten Kanälen 21', 22' strömenden Masse-Teilströme M1 bzw. M2. Diese modifizierten Geschwindigkeitsprofile, die durch die Wand-Vertiefungen in den Bereichen lokaler Beschleunigung entstehen, sind viel flacher als die Profile P1 , P2 und P3. Ausserdem sind diese Profile P1 1 , P2' und P3' praktisch genauso stark vergleichmässigt wie das Profil PO des Massestroms M vor dessen Aufteilung in die Masse-Teilströme M1 und M2.

Am jeweiligen Kanal-Düse-übergang von den gekrümmten Kanälen 21 und 22 zu der jeweiligen Düse 31 ist jeweils ein weiterer Einsatz 2B angeordnet, der vorzugsweise aus demselben Material wie der Einsatz 24 besteht. Die Einsätze 28 optimieren den Wand-

verlauf zwischen dem Kanal 21 oder 22 und der jeweiligen nachgeschalteten Düse 31. Wesentlich ist dabei, dass dieser Wandverlauf bzw. das Wandprofil einen Wendepunkt 29 aufweist. Natürlich können die Düsen 31 auch entsprechend länger gebaut werden, so dass eine derartige Düse aus dem Einsatz 28 und der Düse 31 einstückig gebildet ist.

Durch die genannten Massnahmen wird gewährleistet, dass trotz Richtungsumlenkung der Masse-Teilströme M1 und M2 in den Kanälen 21 bzw. 22 relativ flache und über den Kanalquerschnitt vereinheitlichte Geschwindigkeitsprofile PV, P2 1 und P3 1 erzeugt werden, deren Symmetrie an die Düsen-Symmetrie angepasst ist. Dies führt dann dazu, dass die aus den Teilströmen M1 und M2 hervorgehenden Masse-Stränge M3 bzw. M4 oder Masse-Folien M3 bzw. M4 mit insgesamt sehr wenig Spannungen und vorwiegend zur Strangform bzw. Folienform symmetrischen Spannungen aus den Düsen 31 nach ihrer endgültigen Umformung austreten.

In Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Verteilerbereichs 20 und eines Düsenbereichs 30 eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang einer vertikalen Ebene gezeigt, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass

1) anstelle der Vertiefungen 21', 22' die Kanäle 21 und 22 jeweils mit einem Einsatz aus viskoelastischem Material 25 bzw. 26 ausgestattet sind, der in Vertiefungen der Kanalwand eingesetzt ist;

2) anstelle der Einsätze 28 an den Kanal-Düse-übergängen jeweils ein Einsatz 27 aus einem viskoelastischen Material vorgesehen ist; und

3) anstelle der Düsen 31 (siehe Fig. 3) anders ausgebildete Düsen 32 (siehe Fig. 4) vorgesehen sind.

Die mit Teilen des ersten Ausführungsbeispiels identischen Teile sind hier mit denselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel versehen.

Die aus dem viskoelastischen Material gebildeten Einsätze 25 und 26 geben bei Druck nach, sind aber elastisch. Diese Einsätze sind nachgiebig und können ähnlich wie die Vertiefungen (Kavitäten) des ersten Ausführungsbeispiels beschleunigte Bereiche der Masse-Teilströme M1 und M2 verlangsamen. Sie führen eine Art passive Peristaltik durch.

In Fig. 3 ist eine vergrösserte Schnittansicht einer Düse 31 des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang der vertikalen Ebene gezeigt, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Der Düsen-Grundkörper 31a enthält einen kelchartig geformten Durchtritt, der entgegen der Masse-Strömungsrichtung von der Düsenmitte zum Düsen-Eintritt hin und in der Masse-Strömungsrichtung zum Düsen-Austritt hin aufgeweitet ist, wie man an dem Düsen-Wandprofil 31c erkennt. Stromauf von dem Düsen-Eintritt ist der Einsatz 28 angeordnet, dessen Durchtritt in Strömungsrichtung verjüngt ist, wie man an dem Einsatz- Wandprofil 31b erkennt. Insgesamt wird durch den Einsatz 28 und den Düsen- Grundkörper 31 a ein Düsen-Durchtritt gebildet, dessen Innenwand-Profil (31 b + 31c) prinzipiell S-förmig ist, d.h. einen Wendepunkt 29 aufweist.

In Fig. 4 ist eine vergrösserte Schnittansicht einer Düse 32 des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang der vertikalen Ebene gezeigt, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Der Düsen-Grundkörper 32a enthält einen auf der Seite des Düsen-Eintritts kelchartig geformten Teilabschnitt des Durchtritts, der entgegen der Masse-Strömungsrichtung von der Düsenmitte zum Düsen-Eintritt hin aufgeweitet ist, wie man an dem Düsen- Wandprofil 32b erkennt. Auf der Seite des Düsen-Austritts ist ein weiterer Teilabschnitt des Durchtritts angeordnet, der im wesentlichen zylinderförmig, dafür aber adaptiv ausgebildet ist. Hierzu ist ein rohrartiges bzw. schlauchartiges Element 32c aus einem hartelastischen oder weichelastischen Material in den Düsen-Grundkörper 32a einge-

setzt und in diesem kraftschlüssig und/oder formschiüssig verankert. Im Bereich des Düsen-Austritts ist der Düsen-Grundkörper 32a stärker ausgespart, so dass zwischen dem zylinderförmigen adaptiven Element 32c und dem Grundkörper 32a ein Ringspalt 32d gebildet ist. Dadurch wird eine grosse Flexibilität des Düsen-Austritts ermöglicht. Die Flexibilität des adaptiven Elements wird durch den E-Modul und die Wanddicke des elastischen Materials des zylinderförmigen Elements 32c, bei dem es sich vorzugsweise um ein Elastomer handelt, sowie durch die axiale Länge und radiale Breite des Ringspaltes 32d bestimmt.

In Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Förderbereichs 10 und eines Verteilerbereichs 40 eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung entlang einer vertikalen Ebene gezeigt, welche die Längsachse der Vorrichtung enthält.

Ein Teilabschnitt des Förderbereichs 10 ist schematisch angedeutet und enthält eine Extruderschnecke 11. Im Verteilerbereich (oder übergangsbereich zwischen Förderbereich und nicht gezeigtem Düsenbereich) 40 befinden sich mehrere Elemente 41 , 42, 43 und 44, die zur Verstellung des Kanalquerschnitts in dem Verteilerbereich/übergangsbereich 40 dienen. Eine in dem Verteilergehäuse 46 drehbar gelagerte Spindel 41 wirkt mit einem Radialschieber 42 über eine (nicht gezeigte) Gewindeverbindung zusammen, so dass durch Drehen der Spindel 41 der Schieber 42 in Radialrichtung bewegt werden kann. Der Radialschieber 42 wiederum wirkt über eine Gleitverbindung mit einem Axialschieber 43 zusammen. Diese Gleitverbindung ist durch eine Gleitfläche 42a des Radialschiebers 42 und eine Gleitfläche 43a des Axialschiebers 43 gebildet, die einander kontaktieren. Zwischen einem im Bereich des Schnecken-Endes mittig angeordneten und sich entlang der Masse-Strömungsrichtung verjüngenden Elements 44 und dem Axialschieber 43 befindet sich ein von der Masse M durchströmter Ringkanal, dessen Querschnitt durch axiale Verschiebung des Axialschiebers 43 durch Betätigung der Spindel 41 einstellbar ist.

Der Axialschieber 43 hat einen sich in Axialrichtung erstreckenden Durchtritt, der ähnlich wie die Düse 31 kelchartig ausgebildet ist. Zusätzlich sind in diesem kelchartig geformten Durchtritt des Axialschiebers 43 auch noch adaptive, d.h. elastomerische EIe-

mente 45 angeordnet, die eine ähnlich Wirkung wie die weiter oben beschriebenen E- lemente 25, 26, 27 und 32c haben.

An den kelchartigen Durchtritt des Axialschiebers 43 schliesst sich in der Masse- Strömungsrichtung ein zylinderförmiger Durchtritt an, der vorzugsweise mit einer Auskleidung 47 aus Antihaft-Material versehen ist. Vorzugsweise bestehen auch die Elemente 43 und 44 aus derartigem Antihaft-Material oder sind mit einem solchen beschichtet.

Bezugszeichen

Förderbereich 40 Verteilerbereich

Extruderschnecke 41 Spindel

Verteilerbereich 42 Radialschieber

Kanal 42a Gleitfläche

Kanal 43 Axialschieber

Gehäuse 43a Gleitfläche

Einsatz 44 verjüngendes Element

Einsatz/viskoelastischer Einsatz 45 elastisches Element

Wendepunkt/viskoelastischer 46 Verteilergehäuse

Einsatz 47 Auskleidung viskoelastischer Einsatz

Einsatz M Masse

Wendepunkt M1 1. Teilstrom

Düsenbereich M2 2. Teilstrom

Düse M3 Strang o. Folie a Düsengrundkörper M4 Strang o. Folie b Einsatzwandprofil c Düsenwand profil PO Geschwindigkeitsprofil

Düse P1 Geschwindigkeitsprofil a Düsengrundkörper P2 Geschwindigkeitsprofil b Düsenwandprofil P3 Geschwindigkeitsprofil c rohr-/schlauchartiges Element P 1 . Geschwindigkeitsprofil d Ringspalt P2> Geschwindigkeitsprofil

Düsenplatte P3 1 Geschwindigkeitsprofil