JP2001194283A - レオメータ - Google Patents

レオメータ

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JP2001194283A JP2000351017A JP2000351017A JP2001194283A JP 2001194283 A JP2001194283 A JP 2001194283A JP 2000351017 A JP2000351017 A JP 2000351017A JP 2000351017 A JP2000351017 A JP 2000351017A JP 2001194283 A JP2001194283 A JP 2001194283A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レオメータにおいて、反復性を改善せしめる
幾何学的形状を有するブレードを提供すること。 【解決手段】 レオメータは、回転軸線２のまわりを回
転するように取り付けられたブレード１を包含する。ブ
レード１はねじれた形状であって、第１及び第２の領域
を有する。実質的に回転軸線２のところであるブレード
１の第１の領域４は、回転軸線２に垂直な面に関してそ
の表面により形成した第１の角度を有して、この第１の
領域のブレード表面が回転軸線２に対して実質的に平行
に延びている。また、回転軸線２から間隔を置いている
ブレード１の第２の領域は、回転軸線２に垂直な前記面
に関してその表面により形成して前記第１の角度と異な
る第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、回転軸線のまわりを回転するよ
うに取り付けられたブレードを包含するレオメータに関
する。
【０００２】レオメータはよく知られており、例えば粉
末、液体、ペーストのような半固体、ゲル、軟こう及び
これらに類似する物などの材料の例えば流れ特性のよう
な特性を査定するために、化学及び材料処理産業の広い
さまざまな分野で使用されている。
【０００３】ひとつの特別のレオメータがＷＯ−Ａ−９
７３６１６２に記載されており、このレオメータにおい
ては、ブレードが回転軸から実質的に半径方向に延びて
いると共に軸の回転軸線に関して角度を付けて配置され
ている。ブレードはねじれた形状に形成されるけれど
も、しかし、このブレードは軸の回転軸線に関してその
全体長さにわたって角度が付けられている。
【０００４】本出願人は、この従来技術の構成は大体に
おいて満足するものであるけれども、異なるかさ比重及
び流動性の材料を検査するとき、特に、異なる大きさの
ブレードから得られたデータを比較するときに、成し遂
げられる反復性に関して欠点が生じることを見つけ出し
た。
【０００５】したがって、本発明の目的は、上述した欠
点を除去し又は少なくとも改善するブレードを包含する
レオメータを提供することにある。
【０００６】本発明によれば、回転軸線のまわりを回転
するように取り付けられたブレードを包含するレオメー
タにおいて、前記ブレードがねじれた形状であって、実
質的に前記回転軸線のところである前記ブレードの第１
の領域が前記回転軸線に垂直な面に関してその表面によ
り形成した第１の角度を有して、この第１の領域のブレ
ード表面が前記回転軸線に対して実質的に平行に延びて
おり、また、前記回転軸線から間隔を置いている前記ブ
レードの第２の領域が前記回転軸線に垂直な前記面に関
してその表面により形成して前記第１の角度と異なる第
２の角度を有していることを特徴とするレオメータが提
供される。
【０００７】前記ブレードは、前記回転軸線に対して実
質的に直角に、好適には実質的に水平に延びることがで
きる。
【０００８】前記第２の角度は、前記回転軸線からの距
離と共に変化することができる。例えば、前記第２の角
度は前記回転軸線からの距離が増加すると共に徐々に減
少することができる。
【０００９】前記第２の角度は、前記回転軸線からの距
離に逆比例する自然接線を有することができる。
【００１０】レオメータは、使用により、前記ブレード
の１回転の間に前記ブレードを前記回転軸線に沿って所
定のリード距離だけ移動可能にする装置を包含し、前記
第２の角度は前記所定のリード距離を前記回転軸線から
の地点の距離により割ったものと定義された自然接線を
有することができる。
【００１１】前記ねじれブレードの高さは、前記ブレー
ドリード距離に数学的に比例し、前記ブレードリード距
離は前記ブレードの１回転の間に前記回転軸線に沿う前
記ブレードの移動距離と定義されることができる。
【００１２】選択的に、前記ねじれブレードの高さはブ
レード直径に数学的に比例することができる。
【００１３】更に他の選択として、前記ねじれブレード
の高さは前記ブレードリード距離とブレード直径との比
に数学的に比例し、前記ブレードリード距離は前記ブレ
ードの１回転の間に前記回転軸線に沿う前記ブレードの
移動距離と定義されることができる。
【００１４】前記ブレードは、ねじられる前に、前記回
転軸線からの距離の増加と共に徐々に増加する幅を有
し、これにより、ブレードはねじられると実質的に一定
の高さを得ることができる。
【００１５】本発明を良く理解し、また本発明が実際に
どのようにして実施されるかを明確に示すために、以下
添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
【００１６】図１を参照するに、レオメータ用ブレード
１は軸３の回転軸線２のまわりを回転するようにレオメ
ータに取り付けられる。ブレード１は実質的に回転軸線
２のところである領域４を有し、この領域４のブレード
表面は回転軸線２に対して実質的に平行である。これ
は、ブレード１が軸３に接続されている場所に回転軸線
２及び軸３に整列されている領域４の大きな表面を有す
ることを意味する。
【００１７】領域４から外方に延びているブレード１
は、ねじられた形状であり、かつ半径方向に、すなわ
ち、回転軸線２に対して実質的に直角に延びており、こ
の方向は好適にはレオメータの作動のときに水平であ
る。図２に示されるように、これは、ブレードエッジに
対して垂直であるブレード表面を横切って引いたブレー
ドの、直線パス５に沿う位置Ａ，Ｂ，Ｃのいずれもが回
転軸線２に対して平行になることを意味する。
【００１８】図３に示されるように、参照符号６は、回
転軸線２に整列された、ブレード１を通るまたブレード
１に沿う面を示す。説明として、回転軸線２を通るこの
面６は実際上紙面の外に延びる。ブレードのねじれ形状
は、面６に関してブレードに沿って変化するブレード表
面７の角度を生じせしめる。このような角度Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３は、回転軸線２からブレードに沿う距離の増加
と共に徐々に増加する。これに対応して、ブレードのね
じれ形状は、回転軸線２に垂直な面に関して徐々に減少
するブレード表面７の角度を生じせしめる。
【００１９】ブレード１がレオメータで使用されると
き、ブレードの各回転すなわち１回転の間に、ブレード
は回転軸線２に沿って所定距離だけ移動可能である。こ
のような所定距離は、以下“リード（ｌｅａｄ）距離”
と称される。図４に示されるように、ブレード１の長さ
に沿う任意の地点Ａ，Ｂ，Ｃにおけるねじれブレード１
は、回転軸線２に垂直な面に関してその表面により形成
した角度Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を有する。このような角度Ｙ
１，Ｙ２，Ｙ３は、回転軸線からのそれぞれの地点Ａ，
Ｂ，Ｃの距離に逆比例する自然接線、特に、リード距離
を距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３により割ったものとして定義さ
れる自然接線を有する。このように定義された角度Ｙ
１，Ｙ２，Ｙ３は、回転軸線２からの距離Ｄ１，Ｄ２，
Ｄ３の増加と共に徐々に減少する。
【００２０】ブレード１は、最初は平らな矩形の形状か
らそのねじられた形状に作ることができるけれども、最
初の平らな形状は、完成されたときのねじれブレードの
回転軸線からの距離の増加と共に徐々に増加する幅を有
することが好ましい。このための理由は図５の（Ａ）及
び（Ｂ）に示されており、これらの図はそれぞれ軸３に
取り付けられたブレード１の平面図及び側面図を示す。
もしブレード１が最初は平らな矩形の形状から形成され
る場合には、得られるねじれブレードの高さＨは、ブレ
ードの長さに沿って一定ではなく、参照符号８により示
されるように、軸３からブレードの長さに沿って減少す
る。しかしながら、もしブレードの、その最初の平らな
形状が軸３からの距離が増加すると共に徐々に増加する
幅を有するように設計された場合には、得られるねじれ
ブレードの高さＨは、参照符号９により示されるよう
に、ブレードの長さに沿って実質的に一定に作ることが
できる。
【００２１】ねじれブレードの高さＨは、ブレードのリ
ード距離に、又はブレード直径に、若しくはこれらパラ
メータの比に数学的に、すなわち厳密に比例するように
して作ることができる。リード距離は、前述で定義した
ように、ブレードの１回転の間にその回転軸線に沿って
ブレードが移動する距離である。
【００２２】本発明のブレードは、異なるかさ比重及び
流動性の材料を検査するために使用されたときに、レオ
メータの最適な性能及び改善された反復性を成し遂げる
ことを可能にする優れた設計幾何学形状を有するもので
ある。本発明による特定の設計標準は、異なる直径のブ
レードに適用することができ、したがって、異なるブレ
ードから得られたデータを確実に比較することができ
る。
【００２３】標準ブレード形状は、例えば粉末のような
試験材料を収容すると共にブレードが挿入されて作動さ
せられる容器の直径に適合するように総ブレード直径を
調節することによって、採用することができる。
【００２４】試験容器及び異なる直径のブレード組立体
を使用するときには、リード距離と回転軸線からブレー
ド端までの距離との一定比を採用し、これにより試験結
果は有意義に関連させることができる。
【００２５】本発明の単一のブレード１、又は複数個の
このようなブレードは、周知の形式のレオメータに使用
することができる。このようなレオメータは、例えばＷ
Ｏ−Ａ−９７３６１６２に記載されている。図６は、本
発明のブレードが設けられているレオメータの一実施例
を示す。このレオメータは、査定しようとする例えば粉
末のような材料１１を収容するためのほぼ円筒形の容器
１０を包含する。図１に詳細に示したようなブレード１
は、回転するように軸３に支持されて、容器１０内にク
ローズフィット（ｃｌｏｓｅ ｆｉｔ）として配置され
る。ブレードは、例えばサーボモータのような可変速装
置及び歯車箱装置１３により、時計方向又は半時計方向
に可変速度で回転されるように設けられている。
【００２６】容器１０は、トルク及び力測定テーブル１
４上に支持されている。ブレードは、直線案内装置１５
の手段により容器の軸線方向に昇降することができる。
案内装置１５は、複合可変速・可逆駆動及び歯車箱装置
１７の手段により可変速度で作動可能である。したがっ
て、ブレード１は、材料１１を収容している容器１０に
関して、軸３の回転軸線に沿う相対的な移動をなすこと
ができる。
【００２７】ブレードと容器との結合動きは、ブレード
が容器１０内に収容されている材料１１を通してらせん
通路に沿って動くことを生じさせる。
【００２８】力及びトルク変換装置１８は、材料１１が
動かされたときに材料に課される軸方向力を測定すると
共に、材料に課されるトルクを測定する。
【００２９】レオメータは、コンピュータ（図示せず）
により公知の方法で制御される。
【００３０】選択的な構成として、ブレード１が固定さ
れ、容器１０がブレードのまわりを昇降するように設け
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレオメータのためのブレードの斜
視図である。
【図２】図１のブレードの側面図であって、ねじれブレ
ードの構造を示す。
【図３】図１のブレードの端面図であって、同じくねじ
れブレードの構造を示す。
【図４】図１のブレードの角度ねじれ構造をブレードの
リード距離及び回転軸線からの距離を関数として示す図
である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１のブレードの
ブレード幅幾何学的形状の結果を示す平面図及び側面図
である。
【図６】図１のブレードを包含する本発明によるレオメ
ータの一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ブレード ２ 回転軸線 ３ 軸 ４ 領域 ５ 直線パス ６ 面 ７ 表面 ８ 減少高さ ９ 一定高さ １０ 容器 １１ 材料 １３ 歯車箱装置 １４ トルク及び力測定テーブル １５ 直線案内装置 １７ 複合可変速・可逆駆動及び歯車箱装置 １８ 力及びトルク変換装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500531118 ＶＩＥＮＮＡ ＣＯＵＲＴ， ＬＡＭＭＡ Ｓ ＲＯＡＤ， ＧＯＤＡＬＭＩＮＧ， ＳＵＲＲＥＹ ＧＵ７ １ＹＬ， ＵＮＩ ＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ (72)発明者 イアン デービッド ベートソン イギリス国 サリー ジーユー27・３ピー エル ハゼルメアー ハインドヘッド・ロ ード スプリングメアー (72)発明者 ジェームス アルフレッド ウォーカー イギリス国 サリー ジーユー27・３エル エル ハゼルメアー キングスレイ・グリ ーン

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転軸線（２）のまわりを回転するように
    取り付けられたブレード（１）を包含するレオメータに
    おいて、前記ブレード（１）がねじれた形状であって、 実質的に前記回転軸線（２）のところである前記ブレー
    ド（１）の第１の領域（４）が前記回転軸線に垂直な面
    に関してその表面により形成した第１の角度を有して、
    この第１の領域のブレード表面が前記回転軸線に対して
    実質的に平行に延びており、 また、前記回転軸線（２）から間隔を置いている前記ブ
    レード（１）の第２の領域が前記回転軸線に垂直な前記
    面に関してその表面により形成して前記第１の角度と異
    なる第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）を有している、 ことを特徴とするレオメータ。
  2. 【請求項２】請求項１記載のレオメータにおいて、前記
    ブレード（１）が前記回転軸線（２）に対して実質的に
    直角に延びていることを特徴とするレオメータ。
  3. 【請求項３】請求項２記載のレオメータにおいて、前記
    ブレード（１）が実質的に水平に延びていることを特徴
    とするレオメータ。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載のレオ
    メータにおいて、前記第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）
    が前記回転軸線（２）からの距離（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）
    と共に変化することを特徴とするレオメータ。
  5. 【請求項５】請求項４記載のレオメータにおいて、前記
    第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）が前記回転軸線（２）
    からの距離（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）が増加すると共に徐々
    に減少することを特徴とするレオメータ。
  6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項に記載のレオ
    メータにおいて、前記第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）
    が前記回転軸線（２）からの距離（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）
    に逆比例する自然接線を有することを特徴とするレオメ
    ータ。
  7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか一項に記載のレオ
    メータにおいて、使用により、前記ブレード（１）の１
    回転の間に前記ブレード（１）を前記回転軸線（２）に
    沿って所定のリード距離だけ移動可能とする装置が設け
    られ、前記第２の角度（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）が前記所定
    のリード距離を前記回転軸線からの地点の距離により割
    ったものと定義された自然接線を有することを特徴とす
    るレオメータ。
  8. 【請求項８】請求項７記載のレオメータにおいて、前記
    ねじれブレード（１）の高さ（Ｈ）が前記ブレードリー
    ド距離に数学的に比例し、前記ブレードリード距離が前
    記ブレード（１）の１回転の間に前記回転軸線（２）に
    沿う前記ブレードの移動距離と定義されていること特徴
    とするレオメータ。
  9. 【請求項９】請求項７記載のレオメータにおいて、前記
    ねじれブレード（１）の高さ（Ｈ）がブレード直径に数
    学的に比例することを特徴とするレオメータ。
  10. 【請求項１０】請求項７記載のレオメータにおいて、前
    記ねじれブレード（１）の高さ（Ｈ）が前記ブレードリ
    ード距離とブレード直径との比に数学的に比例し、前記
    ブレードリード距離が前記ブレードの１回転の間に前記
    回転軸線（２）に沿う前記ブレードの移動距離と定義さ
    れていることを特徴とするレオメータ。
  11. 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか一項に記載の
    レオメータにおいて、前記ブレード（１）が、ねじられ
    る前に、前記回転軸線（２）からの距離の増加と共に徐
    々に増加する幅を有し、これにより、ブレードがねじら
    れると実質的に一定の高さ（Ｈ）が得られることを特徴
    とするレオメータ。
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