Bei der Entgasung viskoser Massen, wie z. B. Polyesterschmelzen, oder viskoelasti- scher Massen, wie z. B. Kautschukmischungen, in einem Mehrwellenextruder verteilt sich die zu entgasende Masse je nach der Anordnung der mit Bearbeitungselementen ausgestatteten Wellen innerhalb des Mehrwellenextruders in der Regel auf mehrere Prozessräume.

Diese Prozessräume sind bei bekannten Mehrwellenextrudern und Verfahren der ein- gangs genannten Art zumindest abschnittsweise entlang der Extruderförderrichtung (Längsrichtung) entweder durch Wellen mit dichtkämmenden und sich gegenseitig ab- streifenden Förderelementen voneinander getrennt, so dass in diesen Abschnitten im wesentlichen kaum ein Stoffaustausch (weder Gas noch Masse) zwischen benachbar- ten Prozessräumen stattfindet, oder sie sind durch Bereiche, in denen eine oder mehre- re Wellen kein Bearbeitungselement aufweist, miteinander verbunden, so dass ein Stof- faustausch (Gas und Masse) zwischen den Prozessräumen stattfinden kann.

Bei Mehrwellenextrudern mit mehreren Prozessräumen wurden bisher stets entweder dichtkämmende oder nicht-dichtkämmende Förderelemente verwendet, so dass man einerseits entweder eine abstreifende, selbstreinigende Wirkung benachbarter Wellen, allerdings praktisch ohne Stoffaustausch zwischen den Prozessräumen erzielte, oder andererseits einen nennenswerten Stoffaustausch zwischen den Prozessräumen, aller- dings ohne die abstreifende, selbstreinigende Wirkung benachbarter Wellen erzielte.

Dies ist besonders nachteilig, wenn sich derartige Bereiche mit Förderelementen im Bereich von Entgasungsöffnungen des Extruders befinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Mehrwelle- nextruder mit mehreren Prozessräumen der eingangs genannten Bauart sowohl für eine selbstreinigende Wirkung der Förderelemente als auch für einen Stoffaustausch zwi- schen verschiedenen Prozessräumen, insbesondere im Bereich der Entgasungszonen zu sorgen.

Diese Aufgabe wird durch den Mehrwellenextruder gemäss Anspruch 1 und das Verfah- ren gemäss Anspruch 18 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü- chen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnung, wobei : Fig. 1 eine schematische Schnittansicht senkrecht zur Förder-bzw. Längsrichtung eines Ringextruders des Stands der Technik ist.

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts der Anordnung der Wellen bei einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Mehrwellenextru- ders ist, wobei der erste Prozessraum unterhalb der Zeichenebene und der zweite Prozessraum oberhalb der Zeichenebene angeordnet ist.

Fig. 3 eine Schnittansicht der Schnittebene III-III von Fig. 2 ist.

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts der Anordnung der Wellen bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Mehrwellenextru- ders ist, wobei der erste Prozessraum unterhalb der Zeichenebene und der zweite Prozessraum oberhalb der Zeichenebene angeordnet ist.

Fig. 5 eine Schnittansicht der Schnittebene V-V von Fig. 4 ist.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Ringextruders des Stands der Technik entlang einer Schnittebene senkrecht zur Förder-bzw. Längsrichtung des Extruders. Der Ringextru- der besteht in diesem Fall aus 12 parallel zur Längs-bzw. Förderrichtung des Extruders kranzartig angeordneten Wellen 5, die jeweils ein zweigängiges Förderelement 6 tra- gen. Die 12 kranzartig angeordneten Wellen 5 sind dichtkämmend ausgebildet, so dass der äussere Prozessraum 1 des Ringextruders von dem inneren Prozessraum 2 des Ringextruders getrennt ist. Die kranzartig angeordneten Wellen 5 sind zwischen einem Gehäuse 3 und einem zu dem Gehäuse feststehenden Kern 4 gelagert. Die dem Wel- lenkranz zugewandte Fläche des Gehäuses 3 erscheint in der Querschnittsansicht als sogenannte äussere Blume 10. Die dem Wellenkranz zugewandte Fläche des Kerns 4 erscheint im Querschnitt als eine sogenannte innere Blume 11.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Ausschnitts der Wellenanordnung bei einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Mehrwellenextruders, dessen Förderelemente 6,7 jeweils als zweigängige Förderelemente ausgebildet sind. Um die Darstellung zu vereinfachen, wurden die dargestellten 4 Förderelemente nebeneinander in einer Ebene (Zeichenebene) liegend dargestellt. In Wirklichkeit können sie jedoch sowohl in einer Ebene als auch, wie z. B. beim Ringextruder, kranzartig auf einer Zylin- derfläche angeordnet sein. Die Förderelemente 6,7 sind zweigängige Förderelemente, wobei abwechselnd zweigängige Förderelemente 6 ohne Kappung und zweigängige Förderelemente 7 mit Kappung aufeinanderfolgen. Die Kappung bei den gekappten zweigängigen Förderelementen 7 besteht darin, dass beim ersten Steg 71 in Teilberei- chen 71 a, 71 b, 71c, 71d und 71 e des ersten Stegs 71 dieser Steg um einen Betrag AR gekappt ist, so dass in diesen Bereichen der Radius R um einen Differenzbetrag AR gegenüber dem Vollradius Rv verringert ist. Im vorliegenden Fall sind die gekappten Bereiche 71a, 71b, 71c, 71d und 71e des ersten Stegs 71 jeweils um 180° entlang der Umfangsrichtung des Förderelements 7 versetzt, wobei der zweite Steg 72 ohne Kap- pung verbleibt. Dies ermöglicht beim Betrieb des Extruders sowohl einen Stoffaus- tausch entlang der Längsrichtung A zwischen den beiden benachbarten Gängen 73 und 74 des Förderelements 7 als auch einen Stoffaustausch zwischen dem ersten Prozess- raum 1 (Fig. 3) und dem zweiten Prozessraum 2 (Fig. 3) des Extruders. Über die Durch- lass-Teilbereiche 71a, 71b, 71c, 71d und 71e findet beim Betrieb des Extruders ein Stoffaustausch statt. Dabei kann sowohl Gas als auch geschmolzene Masse vom ers- ten Prozessraum 1 in den zweiten Prozessraum 2 überwechseln.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Schnittebene III-III von Fig. 2, wobei hier zusätzlich das Gehäuse 3 und der Kern 4 des Extruders abgebildet sind. Die benachbarten Wellen sind jeweils eine Durchlasswelle und eine gewöhnliche Welle, wobei auf dem Wellen- dorn 5 der Durchlasswelle ein zweigängiges Förderelement 7 drehfest angebracht ist, bei dem ein Steg in einem Teilbereich um einen Betrag AR gegenüber dem Vollradius Rv gekappt ist, während auf der gewöhnlichen Welle 5 ein gewöhnliches Förderelement 6 ohne Kappung, das heisst mit durchgehend vollem Radius Rv drehfest angebracht ist.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Ausschnitts der Wellenanordnung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Mehrwellenextruders. Anstelle der zweigängigen Förderelemente 6,7 von Fig. 2 handelt sich hier jedoch um dreigän- gige Förderelemente 8,9. Auch hier sind Durchlasswellen abwechselnd mit gewöhnli- chen Wellen angeordnet. Während die Wellendorne 5 der gewöhnlichen Wellen För- derelemente 8 ohne jegliche Kappung tragen, tragen die Wellendorne 5 der Durchlass- wellen Förderelemente 9 mit einer teilweisen Kappung. Das dreigängige Förderelement 9 besitzt einen ersten Steg 91, einen zweiten Steg 92 und einen dritten Steg 93, zwi- schen denen ein erster Gang 94, ein zweiter Gang 95 und ein dritter Gang 96 ausgebil- det sind. Im vorliegenden Fall ist der erste Steg 91 des Förderelements 9 in Teilberei- chen 91 a, 91 b, 91 c, 91 d und 91 e des ersten Stegs 91 um einen Betrag AR gegenüber dem Vollradius Rv gekappt. Auch hier sind die gekappten Teilbereiche des ersten Stegs 91 entlang der Umfangsrichtung des Förderelements 9 jeweils um 180° zueinander ver- setzt. Auch hier wird durch die Verbindungsöffnungen 91 a, 91 b, 91 c, 91 d und 91 e so- wohl ein Stoffaustausch entlang der Längsrichtung A zwischen dem Gang 94 und dem Gang 96 des Förderelements 9 als auch zwischen dem ersten Prozessraum 1 (unter- halb der Zeichenebene) und dem zweiten Prozessraum 2 (oberhalb der Zeichenebene) ermöglicht.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Schnittebene V-V von Fig. 4. Fig. 5 entspricht im we- sentlichen Fig. 3, wobei lediglich die zweigängigen Förderelemente 6 (ohne Kappung) und 7 (mit Kappung) durch dreigängige Förderelemente 8 (ohne Kappung) bzw. 9 (mit Kappung) ersetzt sind. Sämtliche weiteren Bezugsziffern bzw. Elemente der Fig. 5 ent- sprechen denselben Bezugsziffern bzw. Elementen der Fig. 3.

Um bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 4 und 5) ebenfalls einen Stoffaustausch zwischen allen Gängen 94,95 und 96 entlang der Längsrichtung A zu ermöglichen, müsste man zusätzlich zum Steg 91 auch noch den Steg 92 oder Steg 93 zumindest in einem Teilbereich kappen.

Je nach den Eigenschaften der zu behandelnden viskosen oder viskoelastischen Masse können die gekappten Bereiche 71a, 71b, 71c, 71d und 71e des ersten Stegs 71 des zweigängigen Förderelements 7 sich auch über einen grösseren Bereich entlang der Umfangsrichtung erstrecken.

Dasselbe gilt auch für die gekappten Bereiche 91 a, 91 b, 91 c, 91 d und 91 e des ersten Stegs 91 der dreigängigen Förderelemente 9 des zweiten Ausführungsbeispiels (Fig. 4 und 5). Auch hier können sich die gekappten Bereiche des ersten Stegs 91 über einen grösseren Umfangsbereich des dreigängigen Förderelements 9 erstrecken. Im Extrem- fall kann auch z. B. der erste Steg 91 des dreigängigen Förderelements 9 vollständig entfernt sein.

Sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Ausführungsbeispiel mit zweigängigen bzw. dreigängigen Förderelementen ist es nicht unbedingt notwendig, dass jeweils ge- kappte Förderelemente 7 bzw. 9 abwechselnd mit nicht-gekappten Förderelementen 6 bzw. 8 aufeinanderfolgen. So könnten z. B. sämtliche Förderelemente teilweise gekappt sein oder aber nur jedes dritte oder gar jedes vierte etc. Förderelement der nebenein- ander angeordneten Wellen gekappt sein.

In den Figuren lässt sich die Radiusdifferenz AR bzw. der Radius R des Förderelemen- tes formal als Funktion R (cep, x) vom Umfangswinkel (p entlang der Umfangsrichtung des Förderelementes und vom axialen Ort x entlang der axialen Längsrichtung des Förder- elementes beschreiben.

Bezugszeichenliste 1 äusserer Prozessraum 2 innerer Prozessraum 3 Gehäuse 4 Kern 5 Wellendorn 6 zweigängiges Förderelement ohne Kappung 7 zweigängiges Förderelement mit Kappung 8 dreigängiges Förderelement ohne Kappung 9 dreigängiges Förderelement mit Kappung 10 äussere Blume 11 innere Blume 71 erster Steg 72 zweiter Steg 73 erster Gang 74 zweiter Gang 71 a gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 71 b gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 71 c gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 71 d gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 71 e gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 91 erster Steg 92 zweiter Steg 93 dritter Steg 94 erster Gang 95 zweiter Gang 96 dritter Gang 91 a gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 91 b gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 91 c gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 91 d gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich 91 e gekappter Teilbereich des ersten Stegs/Durchlass-Teilbereich A Längsachse der Wellen/Förder-bzw. Längsrichtung