DE69205105T2

DE69205105T2 - Kontinuierlicher Knetapparat.

Info

Publication number: DE69205105T2
Application number: DE69205105T
Authority: DE
Inventors: Kishihiro Yamaoka
Original assignee: B H KOGYO OSAKA YK
Current assignee: B H KOGYO OSAKA YK
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: CN1028968C; JPH0677679B2; DE69205105D1; EP0529333A1; EP0529333B1; JPH0531344A; CN1070842A; US5370456A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Knetapparat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welcher eine Vielzahl von Materialien kneten kann und eine kleine Konstruktion aufweist.
Konventionell sind kontinuierliche Knetapparate mit der folgenden Konstruktion bekannt. Ein Zuführabschnitt und ein Knetabschnitt sind derart gebudet, daß Material, welches durch einen Einführanschluß in einen Zylinder mit darin einer drehbaren gewindeten Welle geführt wird, kontinuierlich geknetet wird, während es gemäß der Drehung der gewindeten Welle geführt wird und dann extrudiert bzw. ausgelassen wird. Weiterhin wurde ein kontinuierlicher Knetapparat mit einer kleinen Konstruktion offenbart, welcher trotzdem einen ausreichenden Knetvorgang durchführen kann. Solch ein kontinuierlicher Knetapparat ist zum Beispiel in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2-92 offenbart. In diesem Apparat liegen feste torusförmige Glieder, welche an einem Zylinder befestigt sind, und drehbare Scheiben, welche auf einer drehbaren Welle montiert sind, alternierend einander gegenüber, und sich in radiale Richtungen erstreckende vorspringende Abschnitte und rückspringende Abschnitte sind auf gegenüberliegende bzw. zusammenwirkende Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheiben und festen torusförmigen Gliedern gebildet. Mit dieser Anordnung wird die Scherkraft auf das Material angewendet, während das Material durch die drehbaren Scheiben und die festen torusförmigen Glieder durchtritt.
In dem letzteren Apparat wird das Material einer Scherkraft ausgesetzt, während es radial nach außen von mittleren Abschnitten der drehbaren Scheibe oder radial nach innen von deren äußeren Abschnitten geführt wird. Dementsprechend ist die Größe der aut das Material wirkenden Scherkraft unterschiedlich in einem Bereich benachbart zu dem mittleren Abschnitt und in einem Bereich entfernt davon, und zwar basierend auf einer Differenz bzw. einem Unterschied in der relativen Geschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeit der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Gliedern in einer umfänglichen Richtung. Somit wird veranlaßt, daß Material lokal verbleibt, und daher weist dieser Apparat das Problem auf, daß eine geeignete Scherkraft nicht auf das ganze Material einwirken bzw. angewendet werden kann. Insbesondere kann die auf das Material wirkende Scher- bzw. Schubbeanspruchung τ (kgf/cm) mit der folgenden Gleichung ausgedrückt werden.
τ = η ν / t
in welcher η die Viskosität (poise) darstellt;
ν die Scherrate (cm/s) bezeichnet; und
t die Dicke der Scherlage darstellt.
In der obigen Gleichung ist die Scherrate ν proportional zu der relativen Geschwindigkeit der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder. Da die Dicke der Scherlage bzw. -schicht normalerweise fest ist, verändert sich die Scherbeanspruchung τ proportional zu der obigen Relativgeschwindigkeit. Dementsprechend kann die geeignete Scherkraft nicht auf das ganze Material angewendet werden.
Die US-A-4 408 887, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, offenbart einen kontinuierlichen Kneter mit einer drehenden Schraubenwelle, und zwar drehbar innerhalb eines Zylinders zum Transportieren eines Fluids axial davon, Drehscheiben, welche auf der Welle montiert sind und derart gebildet sind, daß auf jeder Seitenfläche davon radiale Vorsprünge und Rücksprünge alternierend angeordnet sind, und feste Scheiben, welche auf dem Zylinder bereitgestellt sind und auf entgegengesetzte Seiten von jeder Drehscheibe angeordnet sind, und zwar koaxial damit sowie entgegengesetzt dazu. Ein ähnl;cher Knetapparat ist auch bekannt aus US-A-4 067 553.
In diesen bekannten Knetern wird verursacht, daß das eingeführte Material lokal verbleibt, da die Größe der auf das Material wirkenden Scherkraft unterschiedlich ist in einem Bereich benachbart zu dem mittleren Bereich und in einem Bereich beabstandet davon, und zwar wegen der unterschiedlichen Geschwindigkeit der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder in einer umfänglichen Richtung. Somit weisen die bekannten Apparate das Problem auf, daß eine geeignete Scherkraft nicht auf das ganze Material angewendet werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kontinuierlichen Knetapparat bereitzustellen, welcher kleine Abmessungen aufweist, um ein effizientes Kneten des Materials (Kompression und Scheren) bereitzustellen, und eine geeignete Scherkraft auf das ganze Material anwenden kann, und zwar durch Verhindern, daß Material lokal in dem Knetapparat verbleibt.
Diese und weitere Aufgaben sind gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Knetapparat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Knetapparates sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 beansprucht.
Ein Knetapparat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wendet mittels der relativen Bewegung oder Drehung der drehbaren Scheiben und festen Glieder eine Kraft gleichmäßig auf das ganze Material an, welches zwischen den drehbaren Scheiben und den festen Gliedern positioniert ist, wodurch verhindert wird, daß Material lokal in dem Apparat verbleibt.
Um den Abstand zwischen entgegengesetzten drehbaren Scheiben und festen Gliedern zu erhöhen, können die rückspringenden Abschnitte, welche auf entweder den drehbaren Scheiben oder den festen torusförmigen Gliedern gebildet sind, oder rückspringende Abschnitte, welche sowohl auf den drehbaren Scheiben als auch auf den festen torusförmigen Gliedern gebildet sind, derart gebildet sein, daß deren Tiefe proportional zu dem Abstand von der Achse der drehbaren Welle zunimmt.
Weiterhin können die Grenzlinien zwischen zwei benachbarten vorspringenden Abschnitten und rückspringenden Abschnitten, welche auf einer und der anderen der Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheiben gebildet sind, derart gebildet sein, daß sie sich in Richtungen erstrecken, so daß Material, welches zwischen den Seiten der drehbaren Scheiben und festen Gliedern eingeführt wird, radial nach außen geführt wird und dann radial nach innen geführt wird zwischen den anderen Seiten der drehbaren Scheiben und der nächsten bzw. benachbarten festen Glieder, und zwar durch den Raum zwischen den äußeren Umfangsflächen der drehbaren Scheiben und der inneren Wandung des Zylinders.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und beigefügten Zeichnung verständlich werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht, welche einen mittleren Abschnitt des Knetapparates zeigt, welcher eine Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht, welche eine drehbare Scheibe zeigt;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, welche ein festes torusförmiges Glied zeigt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche eine in Fig. 1 gezeigte Kneteinheit zeigt;
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht, welche einen Knetvorgang zeigt;
Fig. 7 ist eine Teilschnittansicht, welche den in Fig. 6 gezeigten Knetvorgang vergrößert darstellt; und
Fig. 8 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, welche die rückspringenden Abschnitte mit einer veränderten Form darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht, welche einen mittleren Abschnitt eines Knetapparates zeigt, welcher eine Ausführungsform der Erfindung ist. In dieser Figur ist unter 1 ein Zylinder gezeigt. Ein Füll- bzw. Schütttrichter 4 ist mit dem Zylinder 1 verbunden, und zwar mittels eines Zuführanschlusses 1c und eines Mengenmeßzulaufes bzw. -zuleitung bzw. -zuführkanales 1a. In dem Zylinder 1 ist eine drehbare Welle 31 eingesetzt, welche durch eine Antriebeinrichtung 2 gedreht ist. Gewinde bzw. Schraubengewinde sind auf bzw. an der drehbaren Welle 31 gebildet, und zwar fast gänzlich von einem Basisende bis zu einem vorderen Ende davon. Ein an dem Basisendabschnitt der Welle 31 gebildetes Gewinde 3 und ein anderes an dem vorderen Endabschnitt davon gebildetes Gewinde 59 bilden einen Zuführabschnitt F bzw. einen Extrusions- bzw. Pressbzw. Ausstoßabschnitt X. Drehbare Scheiben 6, 9 und 11 sind unter vorbestimmten Intervallen bzw. Abständen zwischen dem Zuführabschnitt F und dem Extrusionsabschnitt X angeordnet. Weiterhin ist eine andere drehbare Scheibe 13 mit einer Breite größer als jene der Scheiben 6, 9 und 11 zwischen der Scheibe 11 und dem Extrusionsabschnitt X angeordnet. Die drehbaren Scheiben 6, 9 und 11 bilden einen Knetabschnitt K1 und die drehbare Scheibe 13 bildet einen Belüftungs- bzw. Auslaßabschnitt V. Gewinde 10 sind an der Welle 31 zwischen diesen drehbaren Scheiben 11 und 13 gebildet.
Zwischen dem hohlen Zylinder 1 bei einem Basisabschnitt und einem Hohlzylinder 30 bei einem vorderen Ende sind vorgesehen: ringförmige Glieder 14, 17 und 20 entsprechend den drehbaren Scheiben 6, 9 und 11, befestigte bzw. feste torusförmige bzw. ringrohrförmige Glieder 16, 18 und 21, welche zwischen den Scheiben 6, 9 und 11 angeordnet sind, ein ringförmiges Glied 22 mit einem Belüftungs- bzw. Auslaßloch 12 und ein befestigtes bzw. festes torusförmiges bzw. ringrohrförmiges Glied 28, welches stromabwärtsliegend von dem Glied 22 angeordnet ist, und zwar bezüglich einer Zuführrichtung des Materials. Diese Glieder sind integral bzw. einstückig verbunden zwischen den hohlen Zylindern 1 und 3 durch eine Haltestrebe bzw. -riegel bzw. Ankerstangen 24, und zwar in der oben beschriebenen Anordnung bzw. Reihenfolge, und bilden einen zusammengesetzten bzw. verbundenen Hohlzylinder. An äußeren Umfangsflächen der Hohlzylinder sind Heizer bzw. Heizeinrichtungen 5 angeordnet. In einem oberen Abschnitt der Innenseite des Hohlzylinders 1 ist eine Nut bzw. ein Rücksprung 8 definiert, und zwar sich kontinuierlich in einer Wellenrichtung erstreckend. Ein flußaufwärtsliegendes Ende der Nut 8 ist mit einem Auslaß- bzw. Belüftungsloch 7 verbunden, welches sich nach außen öffnet, wie in Figur 2 gezeigt.
Wie in den Figuren 3 und 5 gezeigt, sind eine Vielzahl von vorspringenden Abschnitten 32 auf entgegengesetzten Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheiben 6, 9 und 11 gebildet. Auf jeder Seite der Scheiben 6, 9 und 11 erstrecken sich die vorspringenden Abschnitte 32 radial, und zwar von ihren Mitten aus und gleichmäßig und umfänglich beabstandet. Zwischen zwei benachbarten vorspringenden Abschnitten 32 ist ein rückspringender Abschnitt 43 gebildet. Der rückspringende Abschnitt 43 ist derart gebildet, daß dessen Tiefe bei der Mitte flacher wird als bei einem radial äußerem Abschnitt der drehbaren Scheibe. Die radialen äußeren Enden der vorspringenden Abschnitte 32 springen radial nach außen von den äußeren umfänglichen Enden der drehbaren Scheiben 6, 9 und 11 vor und erstrecken sich spiralförmig bzw. helikoidal in Wellenrichtung, wodurch Gewinde an bzw. auf den äußeren Umfangsflächen der Scheiben 6, 9 und 11 gebildet werden. Auf inneren Umfangsflächen der ringförmigen Glieder 14, 17 und 19, und zwar gegenüberliegend von den äußeren Umfangsflächen der drehbaren Scheiben 6, 9 und 11, sind Nuten 23 gebildet, welche sich in Wellenrichtung erstrecken.
Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, sind drei rückspringende Abschnitte 39 auf jeder der Seiten bzw. Seitenflächen der festen torusförmigen Glieder 16, 18 und 21 gebildet, und zwar gegenüberliegend von den jeweiligen drehbaren Scheiben 6, 9 und 11, und gleichförmig und umfänglich voneinander beabstandet. Zwischen zwei benachbarten rückspringenden Abschnitten 39 ist ein vorspringender Abschnitt 29 gebildet. Der rückspringende Abschnitt 39 ist derart gebildet, daß dessen Tiefe bei der Mitte flacher bzw. geringer wird als bei einem radial äußerem Abschnitt des festen torusförmigen Gliedes. Die vorspringenden Abschnitte 32, welche auf den jeweiligen drehbaren Scheiben gebildet sind, erstrecken sich radial nach außen mit einer kleinen Verdrehung bzw. Verkantung bzw. Neigung. Insbesondere erstrecken sich die vorspringenden Abschnitte 32, welche auf der Seitenfläche der drehbaren Scheiben gegenüberliegend von einer Einlaßseite des Knetapparates gebildet sind, in einer Richtung, um bezüglich dessen radialen Richtungen mehr zu kippen bzw. neigen bzw. verkanten bzw. geneigt zu sein als in einer Drehrichtung, und zwar bei radial äußeren Abschnitten. Andererseits erstrecken sich die vorspringenden Abschnitte 32, welche auf der Seite der drehbaren Scheiben gegenüberliegend von einer Auslaßseite des Knetapparates gebildet sind, in eine Richtung, um bezüglich dessen Radialrichtungen sich in eine Richtung mehr zu neigen, welche umgekehrt ist bezüglich der Drehrichtung, und zwar bei radial äußeren Abschnitten. Mit diesen derart geformten drehbaren Scheiben wird in den Knetapparat eingeführtes Material durch den Raum zwischen dem Gewinde 3 und dem hohlen Zylinder 1 und entlang des Einlasses zugeführt, und zwar gegenüberliegend zu der Seite bzw. Seitenfläche der drehbaren Scheibe 6 in einer Richtung radial nach außen. Nachdem es über die äußere Umfangsfläche der drehbaren Scheibe 6 geführt ist, wird das Material weiterhin durch den Raum zwischen dem Auslaß, welcher gegenüberliegend der Seite der drehbaren Scheibe 6 ist, und dem festen torusförmigen Glied 14 geführt, und zwar in einer Richtung radial nach innen. Das Material wird weiterhin zwischen den drehbaren Scheiben 9, 11 und den festen torusförmigen Gliedern 14, 17 in einer ähnlichen Weise geführt. Gegenüberliegende Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheibe 13 und des festen torusförmigen Gliedes 28 sind ähnlich jenen anderer drehbaren Scheiben und festen torusförmigen Gliedern gebildet.
Die drehbaren Scheiben und die festen torusförmigen Glieder Können in solch einer Weise angeordnet werden, daß eine dazwischen definierte Fläche, d.h. eine Flußdurchgangsfläche von Material bei einem flußabwärtsliegenden Abschnitt des Knetapparates kleiner wird. Zu diesem Zweck können die drehbaren Scheiben und die festen torusförmigen Glieder mit einer erhöhten Anzahl an vorspringenden Abschnitten oder flacheren rückspringenden Abschnitten bei einem flußabwärts liegenden Abschnitt des Knetapparates gebildet sein. Weiterhin kann es geeignet sein, eine optimale Anzahl von anzuordnenden drehbaren Scheiben und festen torusförmigen Gliedern zu bestimmen bzw. zu setzen oder die optimale Anzahl von darauf gebildeten vorspringenden Abschnitten und rückspringenden Abschnitten zu bestimmen, und zwar entsprechend dem zu knetenden Material und den Knetzuständen.
Weiterhin ist eine Vielzahl von sich in Wellenrichtung erstreckenden-Nuten 23 auf der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Glieder 14, 17 und 20 gebildet. Die ringförmigen Glieder und die drehbaren Scheiben sind derart angeordnet, daß die inneren Umfangsflächen der ringförmigen Glieder den äußeren Umfangsflächen der drehbaren Scheiben gegenüber liegen bzw. mit diesen zusammen wirken. Dementsprechend liegen die auf den Umfangsflächen der ringförmigen Glieder und drehbaren Scheiben gebildeten vorspringenden Abschnitte und rückspringenden Abschnitte alternierend einander gegenüber bzw. wirken alternierend zusammen, und zwar ähnlich der Anordnung der an den Seiten der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder gebildeten vorspringenden Abschnitte und rückspringenden Abschnitte. Die äußere Umfangsfläche der drehbaren Scheibe 13 und die innere Umfangsfläche des ringförmigen Gliedes 22 sind ähnlich jener der anderen drehbaren Scheiben und ringförmigen Glieder gebildet. Die Querschnitte der rückspringenden Abschnitte 39 und 43 sind verschiedenartig änderbar in der Form, obwohl Figur 7 solche zeigt, welohe mit einem festen Krümmungsradius R gebildet sind. Zum Beispiel, wie in Figur 8 gezeigt, kann es geeignet sein, die rückspringenden Abschnitte 391 und 431 zu bilden, deren Querschnitte mit einer Kombination von einem größeren Krümmungsradius R und einem kleineren Krümmungsradius r gebildet sind. Solche rückspringende Abschnitte können in solch einer Weise gebildet sein, daß deren hintere Wandungen, und zwar bezüglich einer Materialzuführrichtung, einen kleineren Krümmungsradius r aufweisen. Die somit gebildeten rückspringenden Abschnitte dienen dazu, das zugeführte Material stark zu komprimieren.
Als nächstes werden die Vorgänge dieses Knetapparates beschrieben werden. Zuerst wird die drehbare Welle 31 durch die Antriebseinrichtung 2 gedreht und der Mengenmeßzulauf 1a wird betrieben, um Material in dem Fülltrichter 4 in den hohlen Zylinder 1 hinein zu führen, und zwar in einer bestimmten Menge. Da das Innere des hohlen Zylinders 1 durch den Heizer geheizt bzw. erwärmt ist, wird das darin eingeführte Material in Richtung der drehbaren Scheiben 6 geführt, während es getrocknet wird. Gase, welche während dieser Zeit erzeugt werden, werden über die Nut 28 und das Auslaßloch 7 abgelassen. Das Material, welches die drehbare Scheibe 6 erreicht, wird durch den Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche der Scheibe 6 und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Gliedes 14 geführt und wird dann radial nach innen geführt, und zwar durch die Relativbewegung der zusammenwirkenden bzw. gegenüberliegenden Seiten bzw. Seitenflächen der Scheibe 6 und des festen torusförmigen Gliedes 16. Das Material wird dann einer Seite zugeführt, welche weiter stromabwärtsliegend liegt, und zwar durch das Gewinde 10 über den Raum zwischen der inneren Umfangsfläche des festen torusförmigen Gliedes 16 und einer äußeren Umfangsfläche des Gewindes 10 und wird weiterhin radial nach außen geführt, und zwar durch den Raum zwischen entgegengesetzten Seitenflächen der drehbaren Scheibe 9 und des festen torusförmigen Gliedes 16. Nachfolgend wird das Material einer Kompressions- und Scherbewegung bzw. -vorgang bzw. -handlung ausgesetzt, und zwar während es zwischen den drehbaren Scheiben und den festen torusförmigen Gliedern in der gleichen Weise zugeführt wird.
Wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, ist der Durchgang für das Material derart gebildet, daß dessen Breite, d.h. der Abstand zwischen der drehbaren Scheibe und dem festen torusförmigen Glied breit ist in Bereichen, in welchen die rückspringenden Abschnitte 43 gegenüber den rückspringenden Abschnitten 39 liegen, leicht eng in Bereichen ist, in welchen die rückspringenden Abschnitte 43 gegenüber von den vorspringenden Abschnitten 29 liegen, und sehr eng in Bereichen ist, in denen die vorspringenden Abschnitte 29 gegepüber von den vorspringenden Abschnitten 32 liegen. Dementsprechend, wenn die drehbare Scheibe in einer Pfeilrichtung B gedreht wird, nähern sich die hinteren Wandungen 390 und 430 der jeweiligen rückspringenden Abschnitte 39 und 43 zueinander, wodurch der zwischen ihnen definierte Abstand reduziert wird. Demzufolge wird das zwischen den hinteren Wandungen 390 und 430 gehaltene Material einer starken Kompressionsbewegung bzw. Kompression ausgesetzt. Das einer Kompression ausgesetzte Material wird in den Raum zwischen dem rückspringenden Abschnitt und dem vorspringenden Abschnitt 29 herausgedrückt und in den Raum zwischen den vorspringenden Abschnitten 32 und 29 gedrückt, wodurch es einer starken Scherbewegung bzw. Scherung ausgesetzt wird. Diese Bewegungen bzw. Handlungen werden in der gleichen Weise entlang einer umfänglichen Richtung der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder ausgeführt. In anderen Worten wird ein Kompressionsvorgang P und ein Schervorgang S alternierend in der umfänglichen Richtung wiederholt. Die Größe der Kompressions- und Scherungsbewegung ist proportional einer relativen Geschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeit der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder, und zwar in der umfänglichen Richtung, und diese relative Geschwindigkeit ist proportional dem Abstand von einer Rotationsmitte bzw. -achse. Dementsprechend kann das Folgende gesagt werden, vorausgesetzt, daß die Tiefe der rückspringenden Abschnitte fest ist, d.h. das Volumen der rückspringenden Abschnitte fest ist. Je näher zu der Rotationsachse desto kleiner ist die Größe der Kompressions- und der Scherbewegung. Somit ist es wahrscheinlicher, daß das Material in Bereichen näher der Rotationsachse verbleibt. In der obigen Konstruktion nimmt jedoch die Tiefe der an den drehbaren Scheiben und an den festen torusförmigen Gliedern gebildeten vorspringenden Abschnitten proportional zu dem Abstand von der Rotationsachse zu. Dementsprechend ist die Größe der Kompressions- und Scherbewegung über einen Bereich im wesentlichen fest gehalten zwischen dem mittleren Bereich und dem äußeren umfänglichen Bereich der drehbaren Scheiben. Somit ist der Knetapparat gemäß der Erfindung von dem Problem befreit, daß das Material in den Bereichen benachbart zu der Rotationsachse verbleibt, in welchem die relative Geschwindigkeit der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder niedrig bzw. langsam ist.
Bezüglich der radialen Richtungen der drehbaren Scheiben und der festen torusförmigen Glieder erstrecken sich die vorspringenden Abschnitte 32 der drehbaren Scheiben schräg bzw. geneigt bezüglich dessen radialen Richtungen, wie oben beschrieben. Die vorspringenden Abschnitte 32 an einer der Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheiben sind gebildet, um graduell bzw. allmählich gegenüber den vorspringenden Abschnitten 29 zu liegen bzw. mit diesen zusammenzuwirken, wenn sie sich radial nach außen von der Achse der drehbaren Scheiben erstrecken. Dementsprechend, wenn die in der umfänglichen Richtung wirkende bzw. arbeitende Kraft auf das Material angewendet wird, wirkt gleichzeitig die in der radialen Richtung arbeitende Kraft auf das Material, wodurch das Material radial nach außen geführt wird. Die vorspringenden Abschnitte 32 auf der anderen der Seiten der drehbaren Scheiben sind schräg bzw. gene?gt bezüglich deren radialen Richtungen, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt der Neigungsrichtung der vorigen vorspringenden Abschnitte 32, wodurch das Material radial nach innen geführt wird.
Wie vorangehend beschrieben, sind die vorspringenden Abschnitte und die rückspringenden Abschnitte, welche an den drehbaren Scheiben und festen torusförmigen Gliedern gebildet sind, in solch einer Weise gebildet, daß der Abstand des Raumes, welcher zwischen den gegenüberliegenden drehbaren Scheiben und den festen torusförmigen Gliedern definiert ist, und zwar entlang der Erstreckungsrichtung der gewindeten Welle bzw. der Gewindestange, proportional zu dem radialen Abstand von der Mitte der gewindeten Welle zunimmt. Dementsprechend verändert sich die auf das Material wirkende Scherkraft in den Bereichen benachbart zu der gewindeten Welle und davon weg nicht, und zwar in Abhängigkeit von der Differenz in der relativen Geschwindigkeit in der umfänglichen Richtung zwischen den drehbaren Scheiben und den festen torusförmigen Gliedern. Deshalb werden die Kompressions- und Scherbewegungen bzw. -vorgänge gleichmäßig ausgeführt, und zwar insgesamt zwischen den drehbaren Scheiben und den festen torusförmigen Gliedern, wodurch verhindert wird, daß Material lokal in dem Knetapparat verbleibt.
Obwohl in dem Material beinhaltetes Wasser oder dergleichen während des Knetvorganges vergast wird bzw. Gas erzeugt, wird das erzeugte Gas durch das Auslaßloch 12 ausgelassen, und zwar während es die äußeren umfänglichen Abschnitte der drehbaren Scheibe 13 durchsetzt. Das Material, bei welchem das vorkommende Gas komplett extrahiert wurde, während es durch die Scheibe 13 durchgeführt wurde, wird durch den Extrusionsabschnitt X geführt und wird demzufolge von einem vorderen Endabschnitt des Extrusionsabschnittes X extrudiert bzw. ausgelassen. In der vorangegangenen Ausführungsform sind sowohl die rückspringenden Abschnitte auf den drehbaren Scheiben als auch auf den festen torusförmigen Gliedern derart gebildet, daß deren Tiefe proportional zu dem Abstand von der Rotationsachse zunimmt. Es kann jedoch geeignet sein, die Tiefe der rückspringenden Abschnitte an entweder den drehbaren Scheiben oder den festen torusförmigen Gliedern in solch einer Weise zu regeln, daß der zwischen den rückspringenden Abschnitte der entgegengesetzten drehbaren Scheibe und des festen torusförmigen Gliedes definierte Raum proportional zu dem Abstand von der Rotationsachse zunimmt.
Wie vorangehend beschrieben und gemäß der Erfindung sind die vorspringenden Abschnitte und die rückspringenden Abschnitte auf entgegengesetzten Seiten bzw. Seitenflächen der drehbaren Scheiben und festen torusförmigen Gliedern gebildet, wodurch ein effizientes Kneten des Materials in einer kleinen Konstruktion bereitgestellt wird. Weiterhin sind in der obigen Konstruktion die rückspringenden Abschnitte in solch einer Weise gebildet, daß deren Tiefe proportional zu einem Abstand von einer Drehachse zunimmt. Dementsprechend können Kompressions- und Scherbewegung bzw. -kräfte bzw. -vorgänge gleichmäßig und vollständig dem Material gegeben bzw. auf dieses angewandt werden und es kann deshalb zuverlässig verhindert werden, daß das Material lokal in dem Knetapparat verbleibt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beispielsweise beschrieben wurde in Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, ist es verständlich, daß dem zuständigen Fachmann verschiedene Veränderungen und Verbesserungen offensichtlich sind. Deshalb sollten sie als hierin inbegriffen betrachtet werden, es sei denn, solche Veränderungen und Verbesserungen nicht in dem Bereich der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

1. Knetapparat, welcher umfaßt:

einen hohlen Zylinder (1);

eine drehbare Welle (31), welche in dem hohlen Zylinder (1) angeordnet ist, wobei die drehbare Welle (31) ein helikoidales Gewinde (3, 10, 59) aufweist, welches auf einer äußeren Umfangsfläche davon definiert ist, und zwar um fluides Material in einer axialen Richtung davon zu führen;

eine Vielzahl von drehbaren Scheiben (6, 9, 11), welche jeweils auf der drehbaren Welle (31) montiert sind und auf deren entgegengesetzten Seiten gebildete vorspringende Abschnitte (32) und rückspringende Abschnitte (43; 431) aufweisen, wobei die vorspringenden Abschnitte (32) und die rückspringenden Abschnitte (43; 431) sich radial erstrecken und alternierend in einer Umfangsrichtung der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) angeordnet sind;

eine Vielzahl von festen Gliedern (16, 18, 21) in Form eines Torusses bzw. Ringrohres, welche auf einer inneren Wandung des hohlen Zylinders (1) koaxial mit den drehbaren Scheiben (6, 9, 11) montiert sind und alternierend mit den drehbaren Scheiben (6, 9, 11) in der axialen Richtung der drehbaren Welle (31) angeordnet sind, so daß Seiten der festen Glieder (16, 18, 21) gegenüber den entsprechenden Seiten der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) liegen, wobei jedes feste Glied (16, 18, 21) auf dessen entgegengesetzten Seiten gebildete vorspringende Abschnitte (29) und rückspringende Abschnitte (39; 391) aufweist, wobei sich die vorspringenden Abschnitte (29) und die rückspringenden Abschnitte (39; 391) radial erstrecken und alternierend in einer Umfangsrichtung der festen Glieder (16, 18, 21) angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

die rückspringenden Abschnitte (43, 39; 431, 391) der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) und festen Gliedern (16, 18, 21) derart gebildet sind, daß der Abstand zwischen den gegenüberliegenden drehbaren Scheiben (6, 9, 11) und festen Gliedern (16, 18, 21) entlang der axialen Richtung der drehbaren Welle (31) proportional zu dem Abstand von der Achse der drehbaren Welle (31) zunimmt.

2. Knetapparat gemäß Anspruch 1, wobei die rückspringenden Abschnitte (43, 39; 431, 391), welche entweder an den drehbaren Scheiben (6, 9, 11) oder an den festen torusförmigen Gliedern (16, 18, 21) gebildet sind, derart gebildet sind, daß deren Tiefe proportional zu dem Abstand von der Achse der drehbare Welle (31) zunimmt.

3. Knetapparat gemäß Anspruch 1, wobei die an sowohl den drehbaren Scheiben (6, 9, 11) als auch an den festen torusförmigen Gliedern (16, 18, 21) gebildeten rückspringenden Abschnitte (43, 39; 431, 391) derart gebildet sind, daß deren Tiefe proportional zu dem Abstand von der Achse der drehbaren Welle (31) zunimmt.

4. Knetapparat gemäß Anspruch 1, wobei die vorspringenden Abschnitte (32) von einer der Seiten der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) derart gebildet sind, daß sie graduell gegenüber den vorspringenden Abschnitten (29) der festen Glieder (16, 18, 21) liegen bzw. graduell mit diesen zusammenwirken, während sie sich radial nach außen von der Achse der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) erstrecken, und die vorspringenden Abschnitte (32) der anderen der Seiten der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) geneigt sind bezüglich den radialen Richtungen davon, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt der Neigung der vorspringenden Abschnitte (32) der vorangehenden der Seitenflächen der drehbaren Scheiben (6, 9, 11).

5. Knetapparat gemäß Anspruch 1, wobei die an einer Seitenfläche der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) gebildeten Grenzlinien sich schräg bezüglich der radialen Richtung der drehbaren Scheiben (6, 9, 11) erstrecken, und zwar in einer Drehrichtung, wobei auf den anderen Seitenflächen davon gebildete Grenzlinien sich schräg bezüglich der radialen Richtungen davon erstrecken, und zwar in einer umgekehrten Richtung bezüglich der Drehrichtung.