DE69834049T2

DE69834049T2 - Kneteinrichtung

Info

Publication number: DE69834049T2
Application number: DE69834049T
Authority: DE
Inventors: Kazuie Yamada
Original assignee: Maeda Corp
Current assignee: Maeda Corp
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: EP1125624B1; DE69834049D1; KR100450546B1; CN1152736C; JP2000070690A; JP3171828B2; CN1309583A; US6332707B1; EP1125624A4; WO2000013778A1; KR20010099618A; EP1125624A1; HK1036770A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kneter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus dem Dokument JP-A-9253467 bekannt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Technologie von Knetern zum Kneten eines verflüssigten Objektmaterials, indem man es durch irreguläre bzw. unregelmäßige Durchgänge hindurchgehen lässt, die unterschiedliche Querschnittsformen besitzen, und betrifft insbesondere die Technologie von Knetern zum Kneten des Materials durch wiederholtes Zusammenführen und Wiederaufteilen des Materials, indem Druckkräfte und Scherkräfte auf das Objektmaterial ausgeübt werden, während die Querschnittsform des Objektmaterials selbst verändert wird.
STAND DER TECHNIK
In vielen Fällen werden die Eigenschaften oder die Charakteristika oder die physikalischen Eigenschaften eines Materials umso besser, je mehr das Material, das ein Kneten bzw. Formen bzw. Mischen benötigt, wie Mörtel, Beton oder gemahlenes Material, geknetet wird. Demgemäß ist es im Falle eines solchen Objektmaterials notwendig, eine hinreichende Knetarbeit durchzuführen.
Bei herkömmlichen Knetverfahren gibt es Mischer (Kneter) wie solche vom Armtyp, vom Manteltyp („shell type") und solche vom Rolltyp, und zwar je nach Knetsystem. Da diese Kneter die Arbeit mechanisch durchführen, kann jeder dieser Typen zum Kneten einer großen Menge von Material geeignet sein.
Obgleich ein herkömmlicher Kneter sicherlich in Abhängigkeit von dem zu knetenden Material wirksam sein kann, ist es jedoch bekannt, dass ein solcher Kneter nicht so effektiv ist, wenn man die Frage der zum Kneten benötigten Energie oder Zeit berücksichtigt.
Da sämtliche der Mischer (Kneter) wie jene vom Armtyp, vom Manteltyp und vom Rolltyp, die bislang häufig verwendet worden sind, gewöhnlich mechanische Teile besitzen, die bewegbar sind, ist es entsprechend wahrscheinlich, dass eine Abnutzung und Beschädigungen auftreten. Ferner ist die Vorrichtung selbst relativ kostenaufwändig. Diese Gesichtspunkte sind insbesondere für den Fall bemerkenswert, wenn als das Objektmaterial auf dem Gebiet des Bauingenieurwesens Mörtel oder Beton verwendet wird, der Partikel wie feine Zuschlagstoffe oder grobe Zuschlagstoffe beinhaltet.
Demzufolge hat der vorliegende Anmelder in Anbetracht dieser Probleme bereits die Erfindung eines Knetverfahrens und einer Knetvorrichtung vorgeschlagen, wie sie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung mit der Nr. 9-253467 beschrieben ist. Dies ist die Technologie zum Kneten eines verflüssigten Objektmaterials, indem man es durch eine Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen mit variierenden Querschnittsformen hindurchgehen lässt.
Wie es in 7 gezeigt ist, wird nämlich bei dieser Technologie ein Kneterkörper 30 verwendet, bei dem sich die Querschnittsformen der unregelmäßigen Durchgänge 1 und 2 kontinuierlich von einem Einlass zu einem Auslass ändern. Dabei wird das Objektmaterial unter Druck gesetzt und aus dem Einlass von jedem unregelmäßigen Durchgang 1, 2 dieses Kneterkörpers 30 zugeführt. Im Ergebnis wird das Objektmaterial in Schichten unterteilt („layered"), und zwar auf eine geschichtete („stratified") Art und Weise. Die Druckkräfte und die Scherkräfte werden dann auf das Material ausgeübt, und dann wird das Material gerollt und in Schichten unterteilt. Dann werden wiederum die Druckkräfte und die Scherkräfte auf das Material ausgeübt, um das Rollen und das in Schichten unterteilen zu wiederholen, um hierdurch das Material zu kneten und zu mischen.
Der hier verwendete Kneterkörper 30 weist eine Vielzahl von Elementen 31, 31 auf, die in Reihe in Richtung der unregelmäßigen Durchgänge 1, 2 miteinander verbunden sind, wobei jedes Element 31 mit einer Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen 1, 2 versehen ist, die parallel zueinander angeordnet sind. Der Einlassport von jedem unregelmäßigem Durchgang 1, 2 befindet sich an einem Ende des Elementes 31, und der Auslassport hiervon befindet sich an dem anderen Ende des Elementes 31. Die benachbarten Elemente 31 sind miteinander derart verbunden, dass der Einlassport des Elementes 31 auf einer Seite den Auslassport des Elementes 31 auf der anderen Seite kreuzt, so dass das Zusammenführen und das Unterteilen des Objektmaterials an dem Verbindungsabschnitt durchgeführt werden kann. Das Zusammenführen und das Unterteilen werden durch Trennwände („partitions") 3, 4 zwischen den unregelmäßigen Durchgängen 1, 2 durchgeführt.
Eine Anzahl von n Elementen 31 sind miteinander derart verbunden, so dass das Objektmaterial an dem Auslass 2ⁿ-fach geschichtet ist, wodurch eine exzellente Kneteffizienz erhalten wird. Wenn dreißig Elemente 31 miteinander verbunden werden, entspricht das Kneten etwa einer Milliarde Knetvorgängen (=2³⁰). Die Verbindung der Elemente 31 erfolgt durch Verwendung eines Flansches F mit Schraubenlöchern f1 an jedem Ende von jedem Element.
Für den Fall, dass eine solche Knettechnologie angewendet wird, ist es möglich, das Objektmaterial effizient zu kneten, indem die Druckkraft und die Scherkraft angewendet werden, während die Querschnittsform des Objektmaterials selbst verändert wird. Auch werden der Zusammenführungsschritt und der Unterteilungsschritt zum Kneten des Objektmaterials wiederholt, wodurch die Effizienz des Knetens stark erhöht werden kann. Es ist zusätzlich möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, dass direkt bewegbare Abschnitte weggelassen werden, wodurch Beschädigungen oder Abnutzung verhindert werden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Studien hinsichtlich weiterer Verbesserungen dieser Knettechnologie durchgeführt, und haben im Ergebnis herausgefunden, dass es hinsichtlich der folgenden Punkte (1) bis (3) noch Probleme gibt.

(1) Bei dem Knetverfahren, bei dem das Objektmaterial unter Druck gesetzt und zugeführt wird, lässt sich ein extrem gutes Ergebnis erhalten, für den Fall jedoch, dass die Idee eines Mischens durch Verwenden der Schwerkraft des Objektmaterials angewendet wird, d.h., wie es in 8(a) gezeigt ist, ein Verfahren, bei dem der Kneterkörper 30 vertikal angeordnet ist und das Objektmaterial zum Mischen durch die Schwerkraft nach unten fällt, besteht ein Problem insbesondere hinsichtlich der Mischeffizienz. Dies liegt an Folgendem. Wenn als das Objektmaterial ein Material für Beton, gemahlenes Material oder dergleichen zugeführt wird, und wenn das Material durch den Kneterkörper 30 hindurchgeführt wird, dann werden das Zusammenführen und das Unterteilen zum Kneten wiederholt, wenn das zugeführte Material von oben nach unten durch die unregelmäßigen Durchgänge 1, 2 von jedem Element 31 hindurchgeführt wird. Wie es in den 8(b) bis 8(e) gezeigt ist, tritt jedoch aufgrund der strukturellen Merkmale der Elemente ein Phänomen auf, dass Material, das durch Plus(+)- und Minus(-)-Regionen hindurchgeführt wird, durch diese Regionen in jedem Fall gerade hindurchgeführt wird. Aus diesem Grund tritt, wie es in 8(f) gezeigt ist, leicht ein Phänomen auf, dass das Material C, nachdem es gemischt worden ist, sich bei Plus(+)- und Minus(-)-Regionen in zwei Haufen konzentriert, und Bestandteile bzw. Abschnitte des Materials mit einem großen Durchmesser rollen nach außen hin zu dem niedrigeren Abschnitt der Haufen.
(2) Es ist herausgefunden worden, dass ein solches Phänomen in ähnlicher Weise selbst für den Fall des Knetens von Beton auftritt. Es ist nämlich herausgefunden worden, dass allein die vertikale Anordnung nicht hinreichend ist, um auf das Objektmaterial die Druckkraft und die Scherkraft auszuüben und das Material effektiv zu kneten. Demzufolge besteht für den Fall, dass die vertikale Anordnung unter Verwendung der Schwerkraft verwendet wird, Raum nach einer Verbesserung der Kneteffizienz.
(3) Indem die Ursachen der oben beschriebenen Punkte (1) und (2) im Detail untersucht worden sind, ist herausgefunden worden, dass sowohl die Mischfunktion als auch die Knetfunktion geringer bzw. schlechter werden als die theoretischen Werte bzw. Funktionen, wenn eine Vielzahl von Elementen miteinander verbunden wird, die jeweils zwei unregelmäßige Durchgänge 1 und 2 aufweisen, wie es in 7 gezeigt ist. Bei einer Anordnung, bei der eine Vielzahl von Elementen, die jeweils drei oder vier oder mehr unregelmäßige Durchgänge besitzen, miteinander verbunden ist, wird in dem Kneterkörper 30 nahezu kein Volldurchgang („through-passage") gebildet, durch den das Objektmaterial gerade hindurchgeführt wird, und die im Wesentlichen theoretischen Funktionen bzw. Werte können erreicht werden. Demgemäß ist es auch in den Fällen, bei denen die Elemente verwendet werden, die jeweils zwei unregelmäßige Durchgänge aufweisen, notwendig, gewisse Maßnahmen zu treffen, um die Funktionen bzw. Werte nicht zu reduzieren. Dies liegt insbesondere daran, dass bei dem Element, das die zwei unregelmäßigen Durchgänge aufweist, die Struktur selbst vergleichsweise einfach ist und die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit gut ist, so dass dieses Element hohe Gebrauchseigenschaften zur Verfügung stellt.

Das Dokument US 3,860,217 A offenbart einen Schermischer zum Mischen von Komponenten eines strömenden Fluids. Die Mischwirkung wird primär durch hohe intern erzeugte Scherkräfte produziert. Der Mischer weist eine Anzahl von Grundelementen auf. Jedes Grundelement ist mit einer Vielzahl von länglichen Kanälen ausgebildet, die jeweils einen elliptischen transversalen Querschnitt besitzen. Die Kanäle sind in einer Schraubenanordnung umeinander herum angeordnet und stehen miteinander durch einen oder mehrere längliche schraubenförmige Schlitze in Verbindung, die in benachbarten Seiten von zwei oder mehr zusammenhängenden Kanälen gebildet sind. Der Mischer kann aus einer Vielzahl derartiger Elemente bestehen, die mit abwechselnd rechts- und links-gerichteten Schraubengruppen angeordnet sind, wobei die transversale Achse der Kanäle der Elemente in einer Schrauben- bzw. Helix-Gruppe winklig in Bezug auf eine entsprechende Achse einer benachbarten Gruppe angeordnet sind.
Ein Fluidextruder ist mit einem Zuführport des Mischers verbunden, und eine Abführdüse ist mit seinem Abführport verbunden.
Es ist anzumerken, dass die Technologie, die in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 53-27024 (Veröffentlichung nach Prüfung) offenbart ist, einen Mischer für Granulatmaterial vorschlägt. Dieser ist auf die Idee gerichtet, den Mischer in vertikaler Richtung anzuordnen und das Mischen durchzuführen, indem das Granulatmaterial durch die Schwerkraft hiervon nach unten fällt. Dieser Mischer weist ebenfalls das Problem auf, dass gerade Volldurchgänge gebildet werden, und dass sich die oben beschriebenen theoretischen Mischeffekte nicht erhalten ließen. Natürlich ist bei der Technologie, die in dieser Publikation offenbart ist, keine Idee vorhanden, das Material unter Druck zuzuführen, um zum Kneten die Druckkraft und die Scherkraft aufzubringen.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kneter zu schaffen, der dazu in der Lage ist, sowohl seine Knet- als auch seine Mischfunktionen zu verbessern, und zwar unabhängig von einer horizontalen oder einer vertikalen Anordnung, bei einer vergleichsweise einfachen Konstruktion, wobei ferner die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit nicht verschlechtert sein soll.
Die obige Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Allgemein ausgedrückt, wird eine Vorrichtung zum Kneten eines Objektmaterials bereitgestellt, indem man es von einem Einlass zu einem Auslass von jedem einer Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen führt, die sich verändernde Querschnittsformen besitzen, gekennzeichnet durch: einen Kneterkörper, der an einem Ende einen Zuführport zum Zuführen des Objektmaterials und an dem anderen Ende einen Abführport aufweist, und der die Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen in Verbindung mit dem Zuführport und dem Abführport aufweist, und mit Materialzuführmitteln zum Zuführen des Objektmaterials zu dem Kneterkörper.
Die Querschnittsform jedes unregelmäßigen Durchganges des Kneterkörpers variiert progressiv von dem Einlass hin zu dem Auslass. Ferner sind Zusammenführ- und Aufteilungsmittel zum Zusammenführen und zum Aufteilen des Objektmaterials, das durch jeden regelmäßigen Durchgang hindurchgeführt wird, zwischen dem Einlass und dem Auslass jedes unregelmäßigen Durchganges vorgesehen.
Es ist ferner so, dass sich eine Richtung jedes unregelmäßigen Durchgangs in Bezug auf einen anderen bzw. folgenden Durchgang ändert, um das Vorhandensein eines geraden Volldurchgangs bzw. Direktdurchgangs zu eliminieren, der sich von dem Einlass zu dem Auslass erstreckt. Dabei wird ein Durchmesser des Abführports des Kneterkörpers auf einen wert kleiner als ein Durchmesser des Zuführports eingestellt.
Mit einer solchen Struktur gibt es keinen Abschnitt, wo das Objektmaterial gerade durch den Kneterkörper hindurchgeführt werden kann, und es ist möglich, die Kneteffizienz zu erzielen, die im Wesentlichen gleich der theoretischen Effizienz ist, um so die Kneteffizienz bemerkenswert zu verbessern. Aufgrund der Struktur zum Ändern der Richtung der unregelmäßigen Durchgänge ist es ferner möglich, die nachteilige Wirkung auf die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit zu vermeiden. Da der Durchmesser des Abführports kleiner als der Durchmesser des Zuführports eingestellt ist, befindet sich der Abführport in einem Drosselzustand. Demzufolge nimmt die Menge des abgeführten Materials ab. Im Ergebnis wird das Material in einem Zustand verflüssigt, bei dem jeder unregelmäßige Durchgang mit dem Material gefüllt ist. Demzufolge kann die Kneteffizienz weiter verbessert werden.
Der Vorrichtungskörper kann so strukturiert sein, dass der Kneterkörper unterschiedliche Arten von ersten und zweiten Elementen aufweist, die abwechselnd in einer Richtung der unregelmäßigen Durchgänge angeschlossen bzw. verbunden sind, wobei jedes Element eine Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen aufweist, die parallel angeordnet sind, und wobei die unregelmäßigen Durchgänge des ersten Elementes und die unregelmäßigen Durchgänge des zweiten Elementes unterschiedlich sind hinsichtlich der Veränderung der Querschnittsformen und der Richtung der unregelmäßigen Durchgänge.
Die zwei unterschiedlichen Arten von Elementen mit den unterschiedlichen Richtungen der unregelmäßigen Durchgänge und den unterschiedlichen Querschnittsformen hiervon werden so verwendet, dass man diese miteinander verbindet, und es ist daher möglich, die geraden Volldurchgänge zu vermeiden, wodurch die Kneteffizienz verbessert wird.
Es ist am meisten bevorzugt, wenn das erste Element und das zweite Element jeweils zwei unregelmäßige Durchgänge aufweisen, wobei jeder unregelmäßige Durchgang des ersten Elementes so konfiguriert ist, dass eine Querschnittsform des Auslasses sich in einem Zustand befindet, bei dem sie um etwa 90 Grad in einer der Axialrichtungen des ersten Elementes gedreht ist, und zwar relativ zu der Querschnittsform des Einlasses, und wobei jeder unregelmäßige Durchgang des zweiten Elementes so konfiguriert ist, dass sich eine Querschnittsform des Auslasses in einem Zustand befindet, bei dem sie um etwa 90 Grad gedreht ist, und zwar in die entgegengesetzte Richtung zu dem ersten Element und relativ zu der Querschnittsform des Einlasses.
Demzufolge ist es durch Verändern der Drehrichtung (Verdrehrichtung bzw. Twist) des Auslasses relativ zu dem Einlass des unregelmäßigen Durchganges zwischen den Elementen möglich, die Bildung des geraden Volldurchganges leicht und vollständig bzw. positiv zu vermeiden.
Die Materialzuführmittel können so strukturiert sein, dass sie eine Funktion besitzen, um das Objektmaterial unter Druck zu setzen und dem Kneterkörper zuzuführen. In diesem Fall können die Materialzuführmittel einen Trichter aufweisen, der mit dem Einlassport verbunden ist, der an dem oberen Ende des Kneterkörpers angeordnet ist, der vertikal ausgerichtet ist, wobei der Abführport am unteren Ende angeordnet ist, und können einen Förderer zum Transportieren des Objektmaterials zu dem Trichter aufweisen.
Mit dieser Struktur wird das Objektmaterial unter Druck gesetzt und durch das Gewicht hiervon zugeführt, um in dem Trichter aufgenommen zu werden.
Ferner kann der Abführport des Kneterkörpers aus einem Drosselglied gebildet sein, das mit dem Auslass des unregelmäßige Durchganges eines ersten oder eines zweiten Elementes verbunden ist, das an dem untersten Ende oder in der hintersten Stufe angeordnet ist.
In diesem Fall ist es am bevorzugtesten, wenn das Drosselglied mit einer zylindrischen Form versehen ist und eine kegelförmige sektionale Fläche bzw. kegelförmig zulaufend ausgebildet ist, und zwar in einer Richtung von einer Öffnung an einem Ende hin zu einer Öffnung an dem anderen Ende hiervon, wobei die Öffnung an dem einen Ende mit der Seite des unregelmäßigen Durchganges des Elementes verbunden ist, das an dem untersten Ende oder der hintersten Stufe angeordnet ist, und wobei die Öffnung an dem anderen Ende geöffnet ist, um den Abführport zu bilden.
Indem das Drosselglied als ein separates und eigenes Element vorgesehen wird, ist es daher möglich, den Abführport mit der Drosselfunktion zu bilden, ohne die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit oder die Struktur der Elemente nachteilig zu beeinflussen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Vorderansicht einer Gesamtstruktur eines Kneters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Teilansicht einer Struktur eines Kneterkörpers eines vertikalen Kneters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine schematische Ansicht von Prozessstufen, die nach der Art eines Modelldiagramms einen sich veränderten Zustand eines Abschnittes eines Objektmaterials in einem Zustand zeigen, bei dem zwei Elemente miteinander verbunden sind;
4 ist eine Draufsicht und zeigt einen Zustand von unregelmäßigen Durchgängen einer unterschiedlichen Art von Element (erstes Element);
5 ist eine Draufsicht und zeigt einen Zustand von unregelmäßigen Durchgängen einer zweiten Art von Element (zweites Element);
6 ist eine Vorderansicht einer Gesamtstruktur eines Kneters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Kneterkörpers in einem Zustand, bei dem zwei herkömmliche Elemente miteinander verbunden sind; und
8 ist ein Diagramm, das die Probleme eines vertikalen Kneters erläutert, wobei (a) eine Vorderansicht des Kneterkörpers ist, wobei (b) bis (e) Schnittansichten entsprechend den Abschnitten ➀ bis ➃ von (a) sind, und wobei (f) eine Draufsicht entsprechend ➄ von (a) ist.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf den 1 bis 6 der beigefügten Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine Struktur eines Kneters beschrieben, der schematisch in 1 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform sind ein Kneterkörper 20 vorgesehen, der vertikal angeordnet ist, ein Trichter H, der mit einem oberen Abschnitt des Kneterkörpers 20 verbunden ist, und ein Riemenförderer K zum Zuführen eines Objektmaterials zu dem Trichter H. Bei dieser Ausführungsform bilden der Trichter H und der Riemenförderer K Materialzuführmittel 10.
Im Folgenden wird dies im Detail beschrieben.
Der Trichter H hat eine große Größe und ist dazu in der Lage, eine große Menge an Objektmaterial aufzunehmen, das veranlasst wird, durch den Kneterkörper 20 nach unten zu fließen bzw. zu strömen. Der Grund hierfür liegt daran, dass das Objektmaterial veranlasst wird, nach unten durch den Kneterkörper 20 zu fließen, und zwar unter einem Druck, indem das Gewicht des Objektmaterials selbst in dem Trichter H verwendet wird. Im Hinblick hierauf ist der Trichter H direkt mit dem oberen Abschnitt des Kneterkörpers 20 verbunden.
Die Verbindungsstruktur zwischen dem Trichter H und dem Kneterkörper 20 ist in 1 nicht im Detail dargestellt. Es kann jedoch ein existierendes Verfahren wie bspw. ein Verbindungsverfahren unter Verwendung von Flanschen verwendet werden, die auf beiden Seiten vorgesehen sind, oder ein Schweißverfahren.
Ferner ist an einem unteren Abschnitt des Kneterkörpers 20 ein Abführport (ein Auslass) 20b vorgesehen. Dieser Abführport 20b ist so gebildet, dass er kleiner ist ein Materialzuführport (ein Einlass) 20a zum Zuführen des Materials zu dem Kneterkörper 20. Dies beinhaltet ein sog. Drosselelement 21S, das an dem Ausgang vorgesehen ist, und das Objektmaterial wird veranlasst, nach unten zu fließen, und zwar in einem solchen Zustand, dass der Kneterkörper 20 mit dem Objektmaterial gefüllt wird.
Dem Grunde nach ist der Vorrichtungskörper 20 derart aufgebaut, dass zwei Arten von insgesamt vier Elementen 21A und 21B abwechselnd in vertikaler Richtung miteinander verbunden sind. Die Anzahl der miteinander zu verbindenden Elemente kann natürlich nach Notwendigkeit erhöht werden. Zur einfacheren Darstellung zeigt 2 einen Zustand, bei dem die zwei Arten von Elementen 21A und 21B abwechselnd miteinander verbunden sind.
Zunächst wird die spezielle Struktur von jedem Element 21A, 21B beschrieben. Zunächst haben beide Enden bei einer Art von Element (erstes Element) 21A jeweils eine quadratische Form. An den Enden sind Flansche F ausgebildet, um die Elemente an den Enden anzuschließen bzw. zu verbinden.
Eine Vielzahl von Schraubenlöchern f1 sind in diesen Flanschen F, F ausgebildet. Die benachbarten Elemente sind an den Enden fest miteinander verbunden, und zwar mittels Schrauben unter Verwendung der Schraubenlöcher f1. Es ist daher bevorzugt, wenn das oben beschriebene Drosselelement 21S unter Verwendung der Flansche F angeschlossen wird. Beispielsweise kann auch an dem oberen Ende des Drosselelementes 21S eine Struktur verwendet werden, die einen Flansch mit Schraubenlöchern aufweist. Natürlich kann auch eine Schweißstruktur verwendet werden.
Die genaue Form des Drosselgliedelementes 21S wird nunmehr in größerer Genauigkeit beschrieben. Das Drosselelement 21S ist insgesamt mit einer kegelförmigen zylindrischen Form ausgebildet, mit der Ausnahme des Verbindungsabschnittes (z. B. Verbindungsflansch) zu dem Element 21B. Denn das Drosselelement 21S ist mit einer Kegelform gebildet, wobei die Querschnittsfläche hiervon allmählich von einer Öffnung an einem Ende (oberes Ende) hin zu einer Öffnung an dem anderen Ende (unteres Ende) abnimmt. Die Öffnung an dem einen Ende ist mit dem Ende des Auslasses des Elementes 21B verbunden, das an dem untersten Ende angeordnet ist, und die Öffnung an dem anderen Ende ist geöffnet, um so den Abführport 20b zu bilden.
Das Element 21A ist mit zwei unregelmäßigen Durchgängen 22, 23 ausgestattet, die parallel in der gleichen Richtung angeordnet sind. In der Mitte von einem Ende des Elementes 21A ist eine Trennwand 24 ausgebildet, so dass auf deren rechter bzw. linker Seite Längsöffnungen gebildet werden.
Die rechte und die linke Längsöffnung dienen als Einlassports 22a, 23a der zwei unregelmäßigen Durchgänge 22 bzw. 23.
Eine Trennwand 25 ist in der Mitte des anderen Endes des Elementes 21A vorgesehen, um die sich horizontal erstreckenden Öffnungen an einer oberen bzw. einer unteren Seite hiervon zu bilden. Die sich horizontal erstreckende obere und untere Öffnung dienen als Auslassports 22b, 23b der zwei unregelmäßigen Durchgänge 22 bzw. 23. Dabei sind die Trennwand 24 an dem Einlassende des Elementes 21A und die Trennwand 25 an dem Auslassende des Elementes 21A in unterschiedlichen Richtungen angeordnet, und zwar um 90 Grad zueinander gedreht.
Demgemäß ist das Anordnungsmuster der zwei Einlassports 22a, 23a der unregelmäßigen Durchgänge 22 und 23 derart, dass die rechteckigen Öffnungen parallel auf einer rechten und einer linken Seite gebildet sind, wohingegen das Anordnungsmuster der zwei Auslassports 22b, 23b derart ist, dass die rechteckigen Öffnungen parallel an einer oberen bzw. unteren Seite ausgebildet sind. Die genaue Form der unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 wird nun beschrieben. Die jeweiligen unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 sind so ausgebildet, dass sich ihre Querschnittsformen kontinuierlich verändern, und zwar ausgehend von den Einlassports 22a, 23a hin zu den Auslassports 22b, 23b.
Betreffend den Zustand dieser Variation ist es so, dass die Größe der Querschnittsfläche jedes unregelmäßigen Durchganges 22, 23 konstant ist, und zwar bei jeder beliebigen Position von den Einlassports 22a, 23a hin zu den Auslassports 22b, 23b, wobei sich jedoch die Form des Querschnittes dabei kontinuierlich ändert. Denn die Einlassports 22a, 23a besitzen eine rechteckige Längsform bzw. längliche Form in einer X-Richtung, wobei die Querschnittsform an einem Zwischenabschnitt zwischen den Einlassports 22a, 23a und den Auslassports 22b, 23b eine quadratische Form annimmt, und die Auslassports 22b, 23b besitzen eine rechteckige Längsform bzw. längliche Form in einer Y-Richtung, und zwar senkrecht zu der X-Richtung (siehe 2). Dabei ist die Länge der unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 die gleiche.
Folglich wird veranlasst, dass das Objektmaterial, das durch die jeweiligen unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 hindurchgeführt wird, seine Querschnittsform graduell bzw. allmählich von der rechteckigen Längsform in X-Richtung in die quadratische Form ändert, und ferner dann in die rechteckige Längsform in Y-Richtung. In diesem Element 21A, wie es in 2 gezeigt ist, sind der Einlassport 22a, der auf der linken Seite angeordnet ist, und der Auslassport 22b, der auf der oberen Seite angeordnet ist, über den unregelmäßigen Durchgang 22 miteinander in Verbindung, wohingegen der Einlassport 23a, der auf der rechten Seite angeordnet ist, und der Auslassport 23b, der auf der unteren Seite angeordnet ist, über den unregelmäßigen Durchgang 23 miteinander in Verbindung stehen.
Des Weiteren hat die andere Art von Elementen (zweite Elemente) 21B grundsätzlich die gleiche Struktur wie das oben beschriebene Element 21A. Bei diesem Element 21B, wie es in 2 gezeigt ist, stehen jedoch ein Einlassport 26a, der auf der linken Seite angeordnet ist, und ein Auslassport 26b, der auf der unteren Seite angeordnet ist, miteinander über einen unregelmäßigen Durchgang 26 in Verbindung, wohingegen ein Einlassport 27a, der auf der rechten Seite angeordnet ist, und ein Auslassport 27b, der auf der oberen Seite angeordnet ist, über einen unregelmäßigen Durchgang 27 miteinander in Verbindung stehen. Denn dieses Element 21B besitzt einen unterschiedlichen Verbindungszustand zwischen dem Einlassport und dem Auslassport jedes unregelmäßigen Kanals, und zwar im Vergleich zum Element 21A.
Dieser Verbindungszustand bzw. Kommunikationszustand wird im Folgenden genauer beschrieben. Der Zustand der Veränderung der Richtung und der Querschnittsform der unregelmäßigen Durchgänge 26, 27 des Elementes 21B unterscheiden sich von jenen des Elementes 21A. In dieser Hinsicht ergibt es sich aus 2, dass die unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 des Elementes 21A in einer Richtung verdreht sind, bei der sie von ihrem Einlassport in Richtung hin zu dem Auslassport in Uhrzeigerrichtung um 90 Grad verdreht werden, wohingegen die unregelmäßigen Durchgänge des Elementes 21B in einer Richtung verdreht sind, bei der sie um 90 Grad in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht sind. Da die Verdrehrichtungen der unregelmäßigen Durchgänge folglich unterschiedlich sind, ist der die variierende Querschnittsform der unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 unterschiedlich von der variierenden Querschnittsform der unregelmäßigen Durchgänge 26, 27.
2 zeigt den Zustand, bei dem solche zwei Arten von Elementen 21A und 21B abwechselnd miteinander verbunden sind. Denn bei den oben beschriebenen zwei Arten von Elementen 21A und 21B ist das Einlassende des einen Elementes 21B mit dem Auslassende des anderen Elementes 21A verbunden, wobei sich die Flansche F in engen Kontakt zueinander befinden, und zwar mittels der Schrauben.
Folglich ist an dem Verbindungsabschnitt zwischen den zwei Arten von Elementen 21A und 21B der Auslassport 22b des unregelmäßigen Durchganges 22 des einen Elementes 21A in Verbindung mit der Hälfte des Einlassports 26a des unregelmäßigen Durchganges 26 des anderen Elementes 21B und mit der Hälfte des Einlassports 27a des anderen unregelmäßigen Durchganges 27, wohingegen der Auslassport 23b des unregelmäßigen Durchgangs 23 des einen Elementes 21A in Verbindung steht mit der restlichen Hälfte des Einlassports 26a des unregelmäßigen Durchgangs 26 des anderen Elementes 21B und mit der restlichen Hälfte des Einlassports 27a des anderen unregelmäßigen Durchganges 27.
Aus diesem Grund wird jede Hälfte des Objektmaterials, das durch einen jeweiligen unregelmäßigen Durchgang 22, 23 in dem einen Element 21A hindurchgegangen ist, jeweils in einen unregelmäßigen Durchgang 26, 27 des anderen Elementes 21B eingeführt, wobei diese Hälften im Wesentlichen zusammengeführt werden. In Bezug auf das Objektmaterial, das durch einen unregelmäßigen Durchgang hindurchgegangen ist, ist es jedoch so, dass dieses an dem Verbindungsabschnitt der zwei Elemente jeweils hälftig aufgeteilt wird.
Demzufolge bilden jeder Auslassport und jeder Einlassport von jedem unregelmäßigen Durchgang, die an dem Auslassende und dem Einlassende gebildet sind, die den Verbindungsabschnitt zwischen den zwei Elementen 21A, 21B bilden, die Zusammenführ- und Aufteilungsmittel für das Objektmaterial. Wie es in 1 gezeigt ist, wenn solche Elemente 21A und 21B abwechselnd in Reihe miteinander verbunden werden, sind die Zusammenführ- und Aufteilungsmittel für das Objektmaterial in jedem Verbindungsabschnitt gebildet.
Der Betrieb des so konstruierten Kneters wird nunmehr beschrieben.
Das Objektmaterial, bspw. ein Zuschlagstoff und Mörtel, die mittels des Riemenförderers K herantransportiert werden, werden kontinuierlich in den Trichter H eingeführt, und zwar von dem Abführende. Der Zuschlagstoff und der Mörtel werden grob geknetet, wenn sie von dem Förderer K in den Trichter H fallen, und sie werden in jenem Zustand in jeden unregelmäßigen Kanal 22, 23 eingeführt, und zwar über die Einlassports 22a, 23a des ersten Elementes 21A des Kneterkörpers 20. Dann werden sie geknetet, während sie fallen (nach unten fließen bzw. strömen), und zwar aufgrund der Schwerkraft durch den Kneterkörper 20 hindurch.
Der Knetprozess des Objektmaterials (Zuschlagstoff und Mörtel), das durch den Kneterkörper 20 nach unten fließt, wird nunmehr unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, das ein Prozessdiagramm zeigt. Die Ansichten des Prozessdiagramms zeigen auf modellartige Weise den sich verändernden Zustand des Objektmaterials, des Zuschlagstoffes und des Mörtels, in den Regionen des Einlassendes, eines Zwischenabschnittes und des Auslassendes von jedem Element 21A, 21B, und zwar für den Fall, wo die zwei Elemente 21A, 21B miteinander verbunden sind (in zwei Stufen).
Wie es sich aus 3 ergibt, wird das Objektmaterial, das in den Trichter H zugeführt ist, in die zwei unregelmäßigen Durchgänge 22, 23 an dem Einlassende des Erststufenelementes 21A eingeführt, und im Ergebnis wird dessen Strömung in zwei Teile unterteilt, Teil A und Teil B. Die Querschnittsform von jedem Strom des verflüssigten bzw. fluidisierten Objektmaterials, das so unterteilt ist, befindet sich in der Form einer rechteckigen Längsform in X-Richtung.
Darauffolgend, an dem Zwischenabschnitt der ersten Stufe, sind die Querschnittsformen der verflüssigten Objektmaterialien A, B jeweils in eine quadratische Form verändert. Ferner sind die Formen an dem Auslassende jeweils wieder in eine rechteckige Form geändert, und zwar in Längsrichtung in Y-Richtung, und folglich um 90 Grad unterschiedlich gegenüber der Längsrichtung X an dem Einlassende der ersten Stufe. Demzufolge verändert sich die Querschnittsf orm von jedem der verflüssigten Objektmaterialien A, B von der länglichen Rechteckform in X-Richtung in die quadratische Form und dann in die längliche Rechteckform in Y-Richtung.
Während dieses Veränderungsprozesses bzw. variierenden Prozesses wird das Material einer kontinuierlichen Druckwirkung (Kompressionskraft und Scherkraft) unterzogen, und zwar durch die innere Wandoberfläche der jeweiligen unregelmäßigen Durchgänge 22, 23. Im Ergebnis tritt ein Phänomen einer kontinuierlichen Konvektion insbesondere in einer radialen Richtung des Abschnittes der Strömung des verflüssigten Objektmateriales auf, wodurch das primäre Kneten durchgeführt wird.
Als Nächstes werden aufgrund der Tatsache, dass eine Trennwand 28 an dem Einlassende des Zweitstufenelementes 21B die Trennwand 25 an dem Auslassende des Erststufenelementes senkrecht kreuzt, wie es in 3 gezeigt ist, die Objektmaterialen A und B aus dem Auslassende des Erststufenelementes 21A zugeführt und in eine rechte und eine linke Hälfte unterteilt, d.h. unterteilt in A/B und A/B.
Dann werden die Objektmaterialien A/B veranlasst, dass sie durch die jeweiligen unregelmäßigen Durchgänge 26 und 27 fließen. Denn an dem Einlassende des Zweitstufenelementes 21B werden Teile der Objektmaterialien A, B zusammengeführt und fließen in die jeweiligen unregelmäßigen Durchgänge 26, 27, und die Querschnittsform des verflüssigten Objektmaterials innerhalb jedes Durchganges wird zunächst in eine längliche Rechteckform gebildet, und zwar in X-Richtung.
Darauffolgend, an dem Zwischenabschnitt der zweiten Stufe, werden die Querschnittsformen der verflüssigten Objektmaterialien A/B insgesamt in die quadratische Form verändert, und diese Form wird an dem Auslassende in die längliche Rechteckform in Y-Richtung geändert. Demzufolge wird in der zweiten Stufe die Form des Objektmaterials A/B von der rechteckigen Längsform in X-Richtung zunächst in die quadratische Form und dann in die rechteckige Längsform in Y-Richtung verändert.
Dabei wird das Material während des Veränderungsprozesses einer kontinuierlichen Kompressionswirkung (Kompressionskraft und Scherkraft) unterzogen, und zwar durch die innere Wandoberfläche jedes unregelmäßigen Durchganges 26, 27. Demzufolge tritt ein Phänomen einer kontinuierlichen Konvektion auf, ins besondere in einer radialen Richtung des Abschnittes des verflüssigten Objektmaterials, wodurch der sekundäre Knetvorgang durchgeführt wird.
In Bezug auf eine dritte Stufe, obgleich dies nicht im Einzelnen gezeigt ist, wird an dem Einlassende einer dritten Stufe das finale Objektmaterial an dem Auslassende der zweiten Stufe, das in 3 gezeigt ist, in eine rechte und eine linke Seite unterteilt und in A/B/A/B zusammengeführt, wie es durch eine hinzugefügte Phantomlinie X1 gezeigt ist. Hiernach wird das Objektmaterial auf die gleiche Weise geknetet, wie in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe.
Demzufolge wird eine Kompressionskraft und eine Scherkraft auf das Objektmaterial angewendet, und das Material wird durch diese Kräfte gerollt und geschichtet, und die Kompressionskraft und die Scherkraft werden auf dieses Material angewendet, und das Rollen und Schichten des Materials werden zum Zwecke des Knetens wiederholt.
Bei einem derartigen Knetprozess wird das Objektmaterial geknetet, während es aufgrund der Schwerkraft durch den Kneterkörper 20 fällt. In diesem Fall fällt das Objektmaterial innerhalb des Kneterkörpers 20 in einem unter Druck gesetzten Zustand hindurch, und zwar durch einen Druckeffekt auf der Grundlage des Gewichtes des Objektmaterials, das innerhalb des Trichters H aufgenommen ist, und aufgrund der Tatsache, dass der Abführport 20b gedrosselt ist. Demzufolge fällt das Objektmaterial nach unten, während der Kneterkörper 20 mit dem Objektmaterial gefüllt wird. Im Ergebnis werden die oben be schriebene Kompressionskraft und Scherkraft effektiv auf das Objektmaterial angewendet.
In diesem Zusammenhang ist Folgendes anzumerken. wie es in dem obigen Abschnitt zum Stand der Technik beschrieben ist, ist es bei dem Knetverfahren gemäß dem Stand der Technik, bei dem das Material veranlasst wird, einfach durch den Kneterkörper 30 hindurchzufallen, aufgrund der Tatsache, dass das Objektmaterial in einem Zustand fällt, bei dem der Kneterkörper nicht mit dem Objektmaterial gefüllt ist, schwierig, die zum Kneten notwendige Kompressionskraft oder Scherkraft aufzubringen. Demzufolge ist das Knetverfahren des Standes der Technik eher zum Mischen geeignet als zum Kneten. Im Gegensatz hierzu ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, derartige Probleme zu lösen, wodurch die Technologie als geeignet zum Kneten betrachtet werden kann. Natürlich kann die Technologie für einen Fall verwendet werden, bei dem Granulatmaterial oder das verflüssigte Material zu mischen sind. In einem solchen Fall kann ein effektiveres Mischen durchgeführt werden.
Es ist anzumerken, dass bei dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben, zwei unterschiedliche Arten von Elementen 21A und 21B abwechselnd miteinander verbunden sind. Der Grund hierfür wird nunmehr beschrieben. Jeder Abschnitt eines unregelmäßigen Durchganges des Elementes 21A, wie es in 2 gezeigt ist, wird, betrachtet von einem Ende, mit der Ausnahme der schraffierten Regionen, die in 4 gezeigt sind, als ein Volldurchgang, d.h. als ein gerader Durchgang betrachtet.
Da der Einlassport 22a auf der linken Seite des Einlassendes in Verbindung steht mit dem oberen Auslassport 22b des Auslassendes, und da der Einlassport 23a auf der rechten Seite des Einlassendes in Verbindung steht mit dem unteren Auslassport 23b des Auslassendes, wie oben beschrieben, ist es natürlich, dass die Regionen, wo diese Abschnitte einander teilweise überlappen, von dem Einlassport zu dem Auslassport direkt zu sehen sind.
In Bezug auf den Durchgangsabschnitt, der in den Regionen vorhanden ist, wo sich die Einlassports 22a, 23a und die Auslassports 22b, 23b teilweise einander überlappen, wenn man in Längsrichtung des Elementes 21A sieht, wird das verflüssigte Objektmaterial, solange es einfach aufgrund seiner Schwerkraft nach unten fällt, ohne den Durchgangsabschnitt zu füllen, veranlasst, nahezu ohne Änderung seiner Form hindurchzugehen. Selbst wenn die Vielzahl von Elementen 21A mit der gleichen Form miteinander verbunden sind, ist der Zustand des unregelmäßigen Durchgangs, betrachtet von dem Ende aus, nicht unterschiedlich von dem in 4 gezeigten Zustand, und zwar in keiner Weise. Demgemäß lässt sich vorhersagen, dass eine Knetwirkung nicht erhalten werden kann, indem einfach die Vielzahl von Elementen mit der gleichen Form miteinander verbunden werden.
In Bezug auf das Element 21B ist es andererseits so, dass aus dem gleichen Grund, wie oben für das Element 21A beschrieben, die Region, bei der sich die Einlassports 26a, 27a und die Auslassports 26b, 27b, einander überlappen, der betreffende Abschnitt ist, jedoch ausschließlich der gestrichelten Abschnitte, wie es in 5 gezeigt ist. Dies ergibt sich, da anders als bei dem Element 21A der Einlassport 26a auf der linken Seite des Einlassendes in Verbindung steht mit dem unte ren Auslassport 26b des Auslassendes und da der Einlassport 27a auf der rechten Seite des Einlassendes in Verbindung steht mit dem oberen Auslassport 27b des Auslassendes.
Wenn man daher annimmt, dass diese zwei Arten von Elementen 21A, 21B miteinander verbunden werden, wie es in 2 gezeigt ist, und wenn die unregelmäßigen Durchgänge von dem Einlassende aus betrachtet werden, wäre der beobachtete Zustand so, als würden sich die 4 und 5 überlappen. Im Ergebnis ist es unmöglich, direkt von dem Einlassport zu dem Auslassport zu sehen. Dies bedeutet, dass das Objektmaterial, das über den Einlassport zugeführt worden ist, nicht auf sog. gerade Art und Weise zu dem Auslassport fließen würde. Im Ergebnis ist es möglich, den Kneteffekt weiter zu verbessern. Dieser Effekt wird wirksam angewendet, und zwar insbesondere zum Zeitpunkt des Herabfließens aufgrund Schwerkraft zum Beginn des Knetens, und zwar in dem Zustand, bei dem die Durchgänge noch nicht mit dem Objektmaterial gefüllt sind.
Es ist anzumerken, dass die in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendeten Elemente jeweils mit den zwei unregelmäßigen Durchgängen 22, 23 oder 26, 27 vorgesehen sind. Der Kneterkörper kann jedoch auch so aufgebaut werden, dass Elemente miteinander verbunden werden, die jeweils drei oder mehr unregelmäßige Durchgänge besitzt.
(Zweite Ausführungsform)
6 ist ein schematisches strukturelles Diagramm eines Kneters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Kneterkörper 20 in horizontaler Richtung angeordnet, und das Objektmaterial wird in den Kneterkörper 20 zugeführt, indem unter Druck setzende Zuführmittel zum Zuführen des Objektmaterials zum Zwecke des Knetens verwendet werden.
Genauer gesagt, ist der Kneter S mit Materialzuführmitteln ausgestattet, mit Zuführmitteln zum Unterdrucksetzen des Materials, und mit Materialknet- und -mischmitteln. Die Materialzuführmittel weisen einen Trichter H1 zum Aufnehmen des Materials auf, wobei das Material so eingestellt worden ist, dass es eine geeignete Verflüssigungseigenschaft besitzt, und zwar durch temporäres Vorabmischen, je nach Notwendigkeit, ob das Objektmaterial Beton oder Mörtel ist, und das Material wird dann in die Zuführmittel zum Unterdrucksetzen des Materials zugeführt. Die Zuführmittel zum Unterdrucksetzen beinhalten bspw. eine unter Druck setzende Zuführpumpe P1 für Beton oder dergleichen, um das Objektmaterial unter Druck zu setzen und den Materialknet- und -mischmitteln (Kneterkörper 20) über ein Verbindungsrohr P2 zuzuführen.
Der Kneterkörper 20 ist auf die gleiche Art und Weise wie in dem Fall des Kneterkörpers 20, der in Bezug auf die erste Ausführungsform gezeigt ist, so strukturiert, dass zwei Arten von Elementen 21A, 21B, mit unregelmäßigen Durchgängen, die in unterschiedliche Richtungen verdreht sind, abwechselnd in Reihe miteinander verbunden sind (siehe 2). Aus Gründen einer einfacheren Darstellung zeigt 1 die Struktur, bei der die zwei Elemente 21A und 21B miteinander verbunden sind.
Das Objektmaterial wird geknetet, indem es durch die Elemente 21A, 21B des Kneterkörpers 20 kontinuierlich hindurchge führt wird, und wird über einen Abführport 20b abgeführt. Ein Durchmesser des Abführports 20b ist so eingestellt, dass er etwas geringer ist als ein Durchmesser des Einlassports 20a des Kneterkörpers 20.
Für den Fall, dass der Kneter S strukturiert ist, wie oben beschrieben, wird insbesondere, da das Objektmaterial durch die unter Druck setzende Zuführpumpe unter Druck gesetzt wird und in den Kneterkörper 20 zugeführt wird, das Objektmaterial der Kompressionskraft und der Scherkraft entsprechend dem Druck in dem Kneterkörper 20 unterzogen. Ferner wirkt die Drosselwirkung aufgrund des Vorhandenseins des Abführports 20b mit dem kleineren Durchmesser.
Demgemäß wird veranlasst, dass das Objektmaterial in Richtung hin zu dem Abführport 20b in dem Zustand fließt, dass der Kneterkörper 20 mit dem Objektmaterial gefüllt ist. In dem Verflüssigungsprozess wird das Material geschichtet, und die Kompressionskraft und die Scherkraft werden auf das Material angewendet. Das Material wird durch solche Kräfte gerollt und in Schichten unterteilt. Wiederum werden die Kompressionskraft und die Scherkraft auf das Material ausgeübt, um das Objektmaterial zu kneten und zu mischen, indem das Rollen und das In-Schichten-Versetzen wiederholt werden. Es ist demzufolge möglich, das Material so zu kneten, dass die theoretischen werte exakt erfüllt werden, und so möglich, einen extrem effektiven Kneter bereitzustellen.
Es ist anzumerken, dass bei der vorstehenden Ausführungsform hauptsächlich die Technologie des Knetens beschrieben worden ist. Die Knettechnologie kann jedoch auf die gleiche Art und Weise wie bei einer Knetvorrichtung auch auf eine Mischvorrichtung angewendet werden. Auch in diesem Fall kann die gleiche Wirkung gewährleistet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Zusammenführ- und Aufteilungsmittel für das Objektmaterial, das durch jeden unregelmäßigen Durchgang hindurchgeht, zwischen dem Einlassport und dem Auslassport jedes unregelmäßigen Durchganges vorgesehen. Ferner verändert sich die Richtung jedes unregelmäßigen Durchganges wechselseitig, so dass ein gerader Volldurchgang von dem Einlassport zu dem Auslassport jedes unregelmäßigen Durchganges nicht vorhanden ist. Der Durchmesser des Abführports des Kneterkörpers ist auf einen Wert kleiner eingestellt als der Durchmesser des Zuführports. Demzufolge gibt es keinen Abschnitt, bei dem Objektmaterial direkt durch den Kneterkörper hindurchfällt. Zusätzlich hierzu wird das Objektmaterial unter dem Zustand verflüssigt, bei dem der Kneterkörper mit dem Objektmaterial gefüllt ist, wodurch im Wesentlichen die gleiche Kneteffizienz erzielt wird wie die theoretische Kneteffizienz. Demzufolge kann die Kneteffizienz bemerkenswert verbessert werden. Da es hinreichend ist, einfach die Richtungen der unregelmäßigen Durchgänge zu verändern, ist es ferner so, dass eine nachteilige Wirkung auf die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit vermieden werden kann. Es ist demzufolge möglich, sowohl die Knet- als auch die Mischfunktionen zu verbessern, und zwar unabhängig von der horizontalen Anordnung oder der vertikalen Anordnung, und zwar mit einer vergleichsweise einfachen Konstruktion, die die Bearbeitbarkeit bzw. Herstellbarkeit nicht verschlechtert.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf einen Mischer zum Herstellen von Beton oder Mörtel angewendet werden, oder zum Mischen oder Kneten von zwei oder mehr Arten von Materialien, die eine Verflüssigungseigenschaft oder Plastizität besitzen. Da die gesamte Vorrichtung hinsichtlich ihrer Struktur einfach ist im Vergleich mit einem herkömmlichen Mischer oder dergleichen ist die vorliegende Erfindung für die Massenproduktion geeignet.

Claims

Kneter (S) zum Kneten eines Objektmaterials, indem man es von einem Einlassport (22a, 23a, 26a, 27a) zu einem Auslassport (22b, 23b, 26b, 27b) von jedem einer Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen (22, 23, 26, 27) führt, die jeweils eine abgewandelte Querschnittsform besitzen, mit: einem Kneterkörper (20), der einen Zuführport (20a) zum Zuführen des Objektmaterials an einem Ende und einen Abführport (20b) an dem anderen Ende aufweist und der die Vielzahl von unregelmäßigen Durchgängen (22, 23, 26, 27) in Verbindung mit dem Zuführport (20a) und dem Abführport (20b) aufweist, und Materialzuführmitteln (10; H1, P1, P2) zum Zuführen des Objektmaterials zu dem Kneterkörper (20), wobei sich die unregelmäßigen Durchgänge (22, 23, 26, 27) des Kneterkörpers (20) jeweils in ihrer Querschnittsform progressiv von dem Einlassport (22a, 23a, 26a, 27a) hin zu dem Auslassport (22b, 23b, 26b, 27b) verändern, und Zusammenführ- und Aufteilungsmitteln zum Zusammenführen und Aufteilen des Objektmaterials, das durch jeden unregelmäßigen Durchgang (22, 23, 26, 27) hindurchgeführt wird, vorgesehen zwischen dem Einlassport (22a, 23a, 26a, 27a) und dem Auslassport (22b, 23b, 26b, 27b) von jedem unregelmäßigen Durchgang (22, 23, 26, 27), dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung jedes unregelmäßigen Durchgangs (22, 23, 26, 27) sich in Bezug auf den anderen unregelmäßigen Durchgang (22, 23, 26, 27) ändert, um so das Vorhandensein eines geraden Durchlassdurchgangs von dem Einlassport zu dem Auslassport zu eliminieren, und dass ein Durchmesser des Abführports (20b) des Kneterkörpers (20) auf einen Wert kleiner als ein Durchmesser des Zuführports (20a) eingestellt ist.
Kneter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kneterkörper (20) unterschiedliche Arten eines ersten und eines zweiten Elements (21A, 21B) aufweist, die abwechselnd in einer Richtung der unregelmäßigen Durchgänge (22, 23, 26, 27) angeschlossen sind, wobei jedes Element (21A, 21B) eine Vielzahl von parallel angeordneten unregelmäßigen Durchgängen (22, 23, 26, 27) aufweist, und dass die unregelmäßigen Durchgänge (22, 23) des ersten Elementes (21A) und die unregelmäßigen Durchgänge (26, 27) des zweiten Elementes (21B) unterschiedlich sind im sich abwandelnden Zustand der Querschnittsform und Richtung der unregelmäßigen Durchgänge (22, 23, 26, 27).
Kneter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (21A) und das zweite Element (21B) jeweils zwei unregelmäßige Durchgänge (22, 23 und 26, 27) aufweisen, wobei jeder unregelmäßige Durchgang (22, 23) des ersten Elementes (21A) sich in einem Zustand befindet, so dass eine Querschnittsform des Auslassports (22b, 23b) um etwa 90° zu den Axialrichtungen des ersten Elements (21A) gedreht ist, und zwar relativ zu der Querschnittsform des Einlassports (22a, 23a), und dass jeder unregelmäßige Durchgang (26, 27) des zweiten Elementes (21B) sich in einem Zustand befindet, so dass eine Querschnittsform des Auslassports (26b, 27b) um etwa 90° in die entgegengesetzte Richtung zu dem ersten Element (21A) gedreht ist, und zwar in Bezug auf die Querschnittsform des Einlassports (26a, 27a).
Kneter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuführmittel (10, H1, P1, P2) die Funktion besitzen, das Objektmaterial unter Druck zu setzen und dem Kneterkörper (20) zuzuführen.
Kneter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuführmittel (10) einen Trichter (H) aufweisen, der mit dem Zuführport (20a) des Kneterkörpers (20) verbunden ist, der vertikal angeordnet ist, wobei der Zuführport (20a) oben und der Abführport (20b) unten angeordnet ist, und einen Förderer (K) zum Transportieren des Objektmaterials zu dem Trichter (H) aufweisen.
Kneter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abführport (20b) des Kneterkörpers (20) ein Drosselglied (21S) aufweist, das mit dem Auslass der unregelmäßigen Durchgänge (22, 23, 26, 27) von dem ersten oder dem zweiten Element (21A, 21B) verbunden ist, und zwar das, das am untersten Ende oder der hintersten Stufe angeordnet ist.
Kneter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselglied (21S) eine zylindrische Form aufweist und eine Querschnittsfläche in einer Richtung von einer Öffnung an einem Ende hiervon zu einer Öffnung an dem anderen Ende hiervon in kegelförmig zulaufender Form besitzt, wobei die Öffnung an dem einen Ende mit dem Auslass (22b, 23b, 26b, 27b) des unregelmäßigen Durchgangs (22, 23, 26, 27) des Elementes verbunden ist, das an dem untersten Ende oder der hintersten Stufe angeordnet ist, und wobei die Öffnung an dem anderen Ende geöffnet ist, und zwar unter Bildung des Abführports (20b).