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[Technischer Anwendungsbereich]
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Knetreaktor.
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[Stand der Technik]
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Im Allgemeinen bezieht sich ein Knetreaktor auf eine Vorrichtung, die ein flüssiges Material mit einem anderen flüssigen Material mischt, oder Feinpulver mit einem viskosen Material mischt und herzustellendes Rohmaterial homogenisiert. Der Knetreaktor weist auf: ein zylindrisches Gehäuse, das mit einer Einlassöffnung vorgesehen ist, in die das Rohmaterial eingeleitet wird, und eine Auslassöffnung, über die ein durch die Reaktion des Rohmaterials erzeugtes Produkt ausgegeben wird; eine Vielzahl von Schaufeln, die im zylindrischen Gehäuse von der Einlassseite in Richtung der Seite der Auslassöffnung angeordnet sind; und eine Rotationswelle, an der die Schaufeln befestigt sind. Wenn die Schaufeln mit der Rotationswelle gedreht werden, wird das Rohmaterial im Knetreaktor gemischt und das resultierende Produkt wird über die Auslassöffnung ausgegeben.
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In letzter Zeit hat sich aufgrund der Entwicklung neuer Materialien und Ähnlichem die Anzahl der Typen der Materialien erhöht, und ein Bedarf an der Verbesserung der Mischfähigkeit im Knetreaktor ist gestiegen.
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Die im herkömmlichen Knetreaktor verwendeten Schaufeln haben jedoch ein großes Belegungsvolumen im Knetreaktor aufgrund dessen, dass die Schaufeln in einer Bogenform ausgebildete Kanten haben. Darüber hinaus drehen sich die Schaufeln exzentrisch, sodass sie an einem Kontaktpunkt in Kontakt mit dem Rohmaterial kommen, um die Reaktion zu erleichtern. Daher erfolgt die Reaktion des Rohmaterials über eine lange Zeitspanne.
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[Übersicht über die Erfindung]
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[Von der Erfindung zu lösendes Problem]
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Ein Ziel der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist einen Knetreaktor vorzusehen, der dazu geeignet ist, eine große Menge an Rohmaterial einzuleiten.
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Darüber hinaus ist es ein weiteres Ziel der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Knetreaktor vorzusehen, der eine Reaktionszeit des Rohmaterials senken kann.
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Weiterhin ist ein weiteres Ziel von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Knetreaktor vorzusehen, in dem eine große Menge an Rohmaterial reagiert werden kann.
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Das von der Erfindung gelöste technische Problem ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ziele beschränkt, und andere technische Probleme, die oben nicht beschrieben wurden, sind für Fachleute aus der folgenden Beschreibung klar ersichtlich.
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[Mittel zum Lösen der Probleme]
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Um die oben beschriebenen Ziele zu verwirklichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Knetreaktor vorgesehen, der aufweist: eine Kammer mit einem darin ausgebauten Raum, um mit einem Rohmaterial zu reagieren; wenigstens eine Rotationswelle, die drehbar in der Kammer angebracht ist; und eine Vielzahl von Schaufeln, die am Außenumfang der Rotationswelle befestigt sind, um damit gedreht zu werden, und in einer Längsrichtung der Rotationswelle angeordnet sind, wobei wenigstens ein Teil der Vielzahl der Schaufeln aufweist: einen Körper, der in einer Form ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Scheitelpunkten hat; eine Durchgangsöffnung, die an einem Mittelpunkt des Körpers ausgebildet ist, in den die Rotationswelle eingesetzt wird; und Vorsprünge, die von den Scheitelpunkten hervorstehen und in einer Form ausgebildet sind, bei der wenigstens eine Kante mit einer Rotationsbahn der Rotationswelle zusammenfällt.
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Der Schaufelkörper kann in einer gleichseitigen Dreiecksform ausgebildet sein.
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Der Vorsprung kann in einer asymmetrischen Form mit einer dickeren Dicke als die des Körpers ausgebildet sein, um so die jeweiligen Scheitelpunkte zu umgeben.
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Die Kammer kann aufweisen: einen ersten Raum, der benachbart zu einer Einlassöffnung ausgebildet ist, in die das Rohmaterial eingeleitet wird; einen zweiten Raum, der benachbart zum ersten Raum ausgebildet ist; und einen dritten Raum, der zwischen dem zweiten Raum und einer Auslassöffnung ausgebildet ist, über die ein durch die Reaktion des Rohmaterials erzeugtes Produkt ausgegeben wird.
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Die Vielzahl der Schaufeln, die im ersten Raum und im dritten Raum angeordnet sind, können mit einem bestimmten Winkelabstand voneinander angeordnet sein.
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Die im dritten Raum angeordneten Schaufeln können mit dem Winkelabstand in einer Richtung entgegensetzt zu den im ersten Raum angeordneten Schaufeln angeordnet sein.
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Der bestimmte Winkelabstand kann 15° sein.
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Die Rotationswelle kann aufweisen: eine erste Rotationswelle; und eine zweite Rotationswelle, die sich in wenigstens einer Richtung von der gleichen Richtung und der entgegengesetzten Richtung zur Rotationsrichtung der ersten Rotationswelle drehen, wobei die Vielzahl der an der ersten Rotationswelle und an der zweiten Rotationswelle befestigten Schaufeln abwechselnd in einer Längsrichtung davon angeordnet sein können.
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Das Rohmaterial kann ein Lactam-enthaltendes Pyrrolidon sein.
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[Vorteilhafte Wirkungen]
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Schaufeln in einer gleichseitigen Dreiecksform mit Kanten ausgebildet, die in einer geradlinigen Form ausgebildet sind, sodass die Schaufeln ein verringertes Belegungsvolumen in der Kammer haben, und daher kann eine große Menge an Rohmaterial eingeleitet werden.
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Weiterhin kann gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Reaktionszeit mit dem Rohmaterial verringert werden, da die Schaufel eine Vielzahl an Kontaktpunkten aufweist, die mit dem Rohmaterial in Kontakt kommen können.
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Da gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Reaktionszeit mit dem Rohmaterial gesenkt werden kann, kann eine große Menge an Rohmaterial in der Kammer reagiert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht, die einen Knetreaktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form einer Schaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 3 ist eine Querschnittsansicht der Schaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Draufsicht, die einen ersten Raum bis einen dritten Raum einer Kammer gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 5A ist eine Tabelle, die die Ergebnisse des Vergleichs einer Reaktionszeit des Knetreaktors und einer Menge an Rohmaterial, das die Kammer belegt, in Abhängigkeit von der Form der Schaufel gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 5B ist ein Graph, der einen Stromwert bezüglich der Reaktionszeit des Knetreaktors in Abhängigkeit von der Form der Schaufel gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 6 ist eine Querschnittsansicht einer Schaufel mit einer anderen Form zum Vergleich mit der Schaufel gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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[Modus zur Verwirklichung der Erfindung]
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Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben. Dies sind jedoch nur veranschaulichende Beispiele und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
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In Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden öffentlich bekannte Techniken, von denen angenommen wird, dass sie den Zweck der vorliegenden Erfindung in unnötiger Weise verschleiern können, nicht im Detail beschrieben. Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnen ähnliche Bezugsziffern über die mehreren Ansichten ähnliche oder entsprechende Teile. Darüber hinaus sind die Begriffe gemäß der Verwendung im vorliegenden Dokument dadurch definiert, dass die Funktionen für die vorliegende Offenlegung berücksichtigt werden und sie gemäß dem Usus oder der Intention von Benutzern oder Bedienern geändert werden können. Daher sollen Definitionen der Begriffe gemäß der hier dargelegten gesamten Offenlegung getroffen werden.
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Es versteht sich, dass der technische Geist und der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche im Anhang definiert werden, und die folgenden Ausführungsformen nur vorgenommen werden, um die vorliegende Erfindung in effizienter Weise für Fachleute zu beschreiben, die ein übliches Wissen in dem technischen Gebiet haben, zu dem die vorliegende Erfindung gehört.
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1 ist eine Draufsicht, die einen Knetreaktor 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Mit Bezugnahme auf 1 kann der Knetreaktor 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kammer 200, eine Rotationswelle 300 und Schaufeln 400 aufweisen.
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Zuerst kann der Knetreaktor 100 eine Vorrichtung sein, die eine Reaktion von Rohmaterial durchführt, um ein Produkt herzustellen. Hier kann das Rohmaterial ein Lactam-enthaltendes Pyrrolidon sein, und das durch die Reaktion dieser Substanzen erzeugte Produkt kann ein Bio-Nylon sein. Der Knetreaktor 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung sein, die zum Herstellen des Bio-Nylons verwendet wird. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Die Kammer 200 kann ein Raum sein, der im Knetreaktor ausgebildet ist, um mit dem Rohmaterial zu reagieren. Die Kammer 200 kann in einer Längszylinderform in einer horizontalen Richtung ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Kammer 200 eine Einlassöffnung 210 aufweisen, in die das Rohmaterial eingeleitet wird, und eine Auslassöffnung 220, durch die ein durch die Reaktion des Rohmaterials erzeugtes Produkt ausgegeben wird. Weiterhin kann der Knetreaktor 100 wenigstens eine Schraube (nicht dargestellt) aufweisen, um das Rohmaterial in die Kammer 200 zuzuführen und das resultierende Produkt auszugeben.
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Darüber hinaus kann die Kammer 200 aufweisen: einen ersten Raum S1, der benachbart zur Einlassöffnung 210 ausgebildet ist, in die Rohmaterial eingeleitet wird; einen zweiten Raum S2, der benachbart zum ersten Raum S1 ausgebildet ist, und einen dritten Raum S3, der zwischen dem zweiten Raum S2 und der Auslassöffnung 220 ausgebildet ist, durch die ein von der Reaktion des Rohmaterials erzeugtes Produkt ausgegeben wird, was ausführlicher im Folgenden beschrieben wird.
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Die Kammer 200 kann wenigstens eine Rotationswelle 300 aufweisen, die rotierbar darin installiert ist. Die Rotationswelle 300 kann eine Vielzahl von Schaufeln 400 aufweisen, die an einem Außenumfang davon befestigt sind, die in einer Längsrichtung der Kammer 200 angeordnet ist, um so damit gedreht zu werden. Darüber hinaus können zwei Rotationswellen 300 in der Kammer 200 installiert sein. Das heißt, die Rotationswelle 300 kann eine erste Rotationswelle 300a und eine zweite Rotationswelle 300b aufweisen, die sich in wenigstens einer Richtung von der gleichen Richtung und der Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der ersten Rotationswelle 300a dreht. Hier können sich die erste Rotationswelle 300a und die zweite Rotationswelle 300b in einer Richtung im Uhrzeigersinn drehen, und die erste Rotationswelle 300a und die zweite Rotationswelle 300b können sich in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn drehen, dies ist aber nicht darauf beschränkt. Wenn sich die erste Rotationswelle 300a in der Richtung im Uhrzeigersinn dreht, kann sich die zweite Rotationswelle 300b in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn drehen. Das heißt, die Richtungen, in die sich die erste Rotationswelle 300a und die zweite Rotationswelle 300b drehen, können gleich sein oder voneinander verschieden sein. In der vorliegenden Erfindung werden die Schaufeln 400 von der ersten Rotationswelle 300a und der zweiten Rotationswelle 300b in der gleichen Richtung gedreht, wodurch das Produkt in effizienter Weise durch die Reaktion des Rohmaterials hergestellt werden kann. Weiterhin kann der Knetreaktor eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) aufweisen, die mit der Rotationswelle 300 gekoppelt ist, um der Rotationswelle 300 Leistung zuzuführen.
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Die Schaufel 400 ist mit der Rotationswelle 300 gekoppelt, um so damit gedreht zu werden. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Schaufeln an der Rotationswelle in der Längsrichtung davon angeordnet sein.
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Die Vielzahl der Schaufeln 400 kann am Außenumfang der Rotationswelle 300 befestigt sein. Die Vielzahl der Schaufeln 400 können in einem bestimmten Intervall angeordnet sein. Hierbei kann die Vielzahl der an der ersten Rotationswelle 300a befestigten und an der zweiten Rotationswelle 300b befestigten Schaufeln 400 abwechselnd in einer Längsrichtung angeordnet sein. Das heißt, die Vielzahl der an der ersten Rotationswelle 300a befestigten Schaufeln und die Vielzahl der an der zweiten Rotationswelle 300b befestigten Schaufeln 400 können abwechselnd in der Längsrichtung angeordnet sein.
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Wenn sich die Rotationswelle 300 dreht, kann die Vielzahl der Schaufeln 400 in Kontakt mit dem Rohmaterial in der Kammer 200 kommen, während es sich damit dreht. Im Besonderen, da die Schaufel 400 eine Vielzahl von Vorsprüngen 430 hat, kommt das Rohmaterial mit den Vorsprüngen in Kontakt, wodurch eine Reaktion des Rohmaterials erleichtert wird, um ein Produkt herzustellen. Das heißt, die Schaufeln 400 können fortlaufend in Kontakt mit dem Rohmaterial kommen, wodurch ein Produkt hergestellt wird, indem die Reaktion des Rohmaterials erleichtert wird.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form der Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 3 ist eine Querschnittsansicht der Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezugnahme auf 2 und 3 kann wenigstens ein Teil der Vielzahl der Schaufeln 400 einen Körper 410, eine Durchgangsöffnung 420 und Vorsprünge 430 aufweisen.
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Der Körper 410 kann in einer Form ausgebildet sein, die eine Vielzahl von Scheitelpunkten aufweist. Zum Beispiel kann der Körper 410 in einer axialen Richtung betrachtet in einer gleichseitigen Dreiecksform ausgebildet sein. Der Körper 410 ist aus einer gleichseitigen Dreiecksform ausgebildet, sodass er eine Vielzahl an Scheitelpunkten haben kann, das heißt, drei Scheitelpunkte. Dadurch kann, wenn sich die Schaufel 400 mit der Rotationswelle 300 dreht, fortlaufend eine Kontaktreaktion über eine große Fläche an einer Schnittstelle zwischen den drei Scheitelpunkten und dem Rohmaterial auftreten.
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Weiterhin ist der Körper 410 als eine Kante ausgebildet, die eine gerade Linienform hat, sodass eine größere Menge an Rohmaterial in die Kammer 200 eingeleitet werden kann. Herkömmlicherweise wird der Körper als eine Kante mit einer Bogenform ausgebildet, wodurch in der Kammer 200 ein relativ großes Volumen belegt wird. Dadurch kann eine relativ kleine Menge an Rohmaterial in die Kammer 200 eingeleitet werden.
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Jedoch kann die Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine Kante mit einer geraden Linienform ausgebildet sein, wodurch ein relativ kleines Volumen in der Kammer 200 belegt wird. Daher kann eine relativ große Menge an Rohmaterial in die Kammer 200 eingeleitet werden. Daher kann die Menge des Rohmaterials, das in der Kammer 200 reagiert, erhöht werden, und demgemäß kann die Menge des resultierenden Produkts erhöht werden.
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Die Durchgangsöffnung 420 kann an einem Mittelpunkt des Körpers 410 ausgebildet sein, sodass die Rotationswelle 300 darin eingesetzt wird. Die Durchgangsöffnung 420 ist an einem Mittelpunkt des Körpers 410 ausgebildet, sodass sich die Schaufel 400 konzentrisch mit der Rotationswelle 300 am Mittelpunkt davon drehen kann. Demgemäß dreht sich die Schaufel 400 konzentrisch mit der Rotationswelle 300 an deren Mittelpunkt, und die Scheitelpunkte der Schaufel 400, d. h. die drei Scheitelpunkte des Körpers 410 und das Rohmaterial in der Kammer 200 können miteinander in Kontakt kommen, um die Reaktion zu vereinfachen.
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Der Vorsprung 430 kann in einer Form ausgebildet sein, die von der Vielzahl der Scheitelpunkte des Körpers 410 hervorsteht, und weist wenigstens eine Kante auf, die mit einer Rotationsbahn der Rotationswelle 300 zusammenfällt. Das heißt, der Vorsprung 430 kann in einer asymmetrischen Form mit einer dickeren Dicke als die des Körpers 410 ausgebildet sein, um so die Scheitelpunkte zu umgeben. Hier können sich im Falle des Vorsprungs 430 eine mit der Rotationsbahn der Rotationswelle zusammenfallende Kante und eine jeden Scheitelpunkt umgebende Kante voneinander unterscheiden.
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Der Vorsprung 430 kann ein Kontaktpunkt sein, der in Kontakt mit dem Rohmaterial kommt. Der Vorsprung 430 ist in einer dickeren Dicke ausgebildet als die des Körpers 410 an jedem Scheitelpunkt, sodass die Kontaktfläche mit dem Rohmaterial erhöht werden kann. Dadurch können die Vorsprünge 430 dazu dienen, das Rohmaterial zu vermischen, sodass die Reaktion davon über eine große Fläche erfolgen kann, um die Reaktion zu vereinfachen.
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Darüber hinaus weist der Vorsprung 430, wie in 3 dargestellt, eine Kante auf, die so ausgebildet ist, dass sie mit der Rotationsbahn der Rotationswelle 300 zusammenfällt. Somit kann zum Beispiel, wenn ein Feststoffprodukt durch die Reaktion hergestellt wird, das Rohmaterial durch die Reaktion immer weiter verfestigt werden. Demgemäß kann aufgrund eines Gewichts des Produkts (Feststoff) die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationswelle verringert werden. Somit kann der Vorsprung 430 wenigstens teilweise mit der Rotationsbahn der Rotationswelle 300 zusammenfallen, sodass verhindert werden kann, dass eine auf das Produkt einwirkende Kraft stark verringert wird. Das heißt, der Vorsprung 430 kann verhindern, dass eine Rotationskraft der Rotationswelle 300 zum Drehen der Schaufeln 400 durch die auf das Produkt (Feststoff) einwirkende Kraft verringert wird, wodurch das Rohmaterial stabil reagiert werden kann.
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4 ist eine Draufsicht, die einen ersten Raum S1 bis einen dritten Raum S3 einer Kammer 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Mit Bezugnahme auf 4 können wenigstens zwei Schaufeln 400 aus der Vielzahl der Schaufeln 400 mit einem bestimmten Winkelabstand angeordnet sein. Im Besonderen kann die Vielzahl der Schaufeln 400, die im ersten Raum S1 und im dritten Raum S3 angeordnet sind, mit einem bestimmten Winkelabstand voneinander angeordnet sein. Das heißt, die im dritten Raum S3 angeordneten Schaufeln 400 können mit dem Winkelabstand in einer Richtung gegenüberliegend zu den im ersten Raum S1 angeordneten Schaufeln 400 angeordnet sein.
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Zum Beispiel kann eine Phasendifferenz an den Scheitelpunkten zwischen der Schaufel 400, die benachbart zum zweiten Raum S2 angeordnet ist, und der Schaufel 400, die benachbart zur Einlassöffnung 210 angeordnet ist, aus der Vielzahl der im ersten Raum S1 angeordneten Schaufeln 400 auftreten. Zum Beispiel wird die benachbart zum zweiten Raum S2 angeordnete Schaufel als eine erste Schaufel 400a bezeichnet, und die benachbart zur Einlassöffnung 210 angeordnete Schaufel wird als zweite Schaufel 400b bezeichnet. Die erste Schaufel 400a und die zweite Schaufel 400b können mit einem bestimmten Winkelabstand angeordnet sein.
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Darüber hinaus kann eine Phasendifferenz an den Scheitelpunkten zwischen der Schaufel 400, die angrenzend zum zweiten Raum S2 angeordnet ist, und der Schaufel 400, die angrenzend zur Auslassöffnung 220 angeordnet ist, aus der Vielzahl der im dritten Raum S3 angeordneten Schaufeln 400 auftreten. Zum Beispiel wird die benachbart zum zweiten Raum S2 angeordnete Schaufel als eine dritte Schaufel 400c bezeichnet, und die benachbart zur Auslassöffnung 220 angeordnete Schaufel wird als vierte Schaufel 400d bezeichnet. Die dritte Schaufel 400c und die vierte Schaufel 400d können mit einem bestimmten Winkelabstand angeordnet sein.
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Hier kann der bestimmte Winkelabstand 15° sein. Das heißt, die Vielzahl der Schaufeln 400, die im ersten Raum S1 und im dritten Raum S3 angeordnet sind, können mit 15° Differenz zueinander angeordnet sein. Demgemäß können die im ersten Raum S1 angeordneten Schaufeln 400 in einem Winkelabstand von 15° gemäß der Anzahl der Schaufeln 400 angeordnet sein. Darüber hinaus können die im dritten Raum S3 angeordneten Schaufeln 400 in einem Winkelabstand von 15° gemäß der Anzahl der Schaufeln 400 angeordnet sein. Anders ausgedrückt, können die zweiten Schaufeln 400b in einem Winkelabstand von 15° zu den ersten Schaufeln 400a angeordnet sein, und die vierten Schaufeln 400d können in einem Winkelabstand von 15° zu den dritten Schaufeln 400c angeordnet sein.
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Weiterhin können die dritte Schaufel 400c und die vierte Schaufel 400d mit dem Winkelabstand in der Richtung gegenüberliegend zur ersten Schaufel 400a und zur zweiten Schaufel 400b angeordnet sein. Das heißt, die Vielzahl der Schaufeln 400, die im dritten Raum S3 angeordnet sind, ist mit dem Winkelabstand in der Richtung gegenüberliegend zum ersten Raum S1 angeordnet, wodurch das Rohmaterial, das der Reaktion unterzogen wird, während es in Kontakt mit den Vorsprüngen steht, zur Seite des zweiten Raums S2 bewegt wird. Das heißt, der dritte Raum S3 kann das nicht reagierte Rohmaterial zur Seite des zweiten Raums S2 bewegen, um somit die Reaktion abzuschließen.
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5A ist eine Tabelle, die die Ergebnisse des Vergleichs einer Reaktionszeit des Knetreaktors 100 und einer Menge an Rohmaterial, das die Kammer belegt, in Abhängigkeit von der Form der Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 5B ist ein Graph, der einen Stromwert bezüglich der Reaktionszeit des Knetreaktors 100 in Abhängigkeit von der Form der Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. und 6 ist eine Querschnittsansicht einer Schaufel 1 mit einer anderen Form zum Vergleich mit der Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Als Erstes wird für eine einfachere Beschreibung die in 6 dargestellte Schaufel 1 (eine herkömmlich verwendete Schaufel) im Folgenden als Schaufel A bezeichnet, und die Schaufel 400 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden als Schaufel B bezeichnet. Darüber hinaus wird der Knetreaktor, der eine Vielzahl von Schaufeln A enthält, als Knetreaktor A bezeichnet, und der Knetreaktor, der die Schaufel B als wenigstens einen Teil der Vielzahl der Schaufeln enthält, wird als Knetreaktor B bezeichnet.
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Wie in 6 dargestellt, weist die Schaufel A eine Vielzahl von Scheitelpunkten auf, deren Kanten in einer Bogenform ausgebildet sein können, und eine exzentrisch darin ausgebildete Öffnung, in die die Rotationswelle eingesetzt wird, um die Schaufel A zu drehen. Weiterhin weist die Schaufel A eine Vielzahl von Vorsprüngen auf, die aus der Vielzahl der Scheitelpunkte hervorstehen.
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Wie oben beschrieben, kann die Schaufel B, die die Schaufel gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in einer gleichseitigen Dreiecksform mit einer Vielzahl von Scheitelpunkten ausgebildet sein. Darüber hinaus ist die Durchgangsöffnung, in die die Rotationswelle 300 eingesetzt wird, um die Schaufel B zu drehen, am Mittelpunkt davon ausgebildet. Die Vorsprünge, die von der Vielzahl der Scheitelpunkte hervorstehen, weisen wenigstens eine Kante auf, die mit einer Rotationsbahn der Rotationswelle 300 zusammenfällt.
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Die Ergebnisse des Vergleichs der Reaktionszeit im Knetreaktor A und dem Knetreaktor B und die Menge des Rohmaterials in der Kammer werden in 5A veranschaulicht. Hierbei sind die Reaktionsbedingungen (zum Beispiel, die Größe der Kammer, die Menge des einzufüllenden Rohmaterials usw.) des Knetreaktors A und des Knetreaktors B jeweils gleich.
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Mit Bezugnahme auf 5A beträgt eine Zeit, in der die Reaktion durch die Reaktion im Knetreaktor A abgeschlossen wird, 330 Minuten. Dem gegenüber beträgt eine Zeit, in der die Reaktion durch die Reaktion im Knetreaktor B abgeschlossen wird, 220 Minuten. Daher wird im Knetreaktor A, da die Vielzahl der Schaufeln exzentrisch rotiert werden, ein Kontaktpunkt mit dem Rohmaterial ausgebildet, um die Reaktion (Polymerisation) zu vereinfachen. Dem gegenüber sind im Knetreaktor B, da die Vielzahl der Schaufeln konzentrisch um den Mittelpunkt der Rotationswelle 300 gedreht werden, drei Kontaktpunkte mit dem Rohmaterial ausgebildet, um die Reaktion (Polymerisation) weiter zu vereinfachen. Dadurch weist der Knetreaktor B eine Vielzahl von Kontaktpunkten mehr als der Knetreaktor A auf, sodass die Reaktions-(Polymerisations-)Zeit verringert werden kann.
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Weiterhin sind im Knetreaktor A und im Knetreaktor B die Anteile des Rohmaterials, das die Kammer in der gleichen Größe belegt, jeweils 50 % und 60 %. Das heißt, das Volumen der Schaufel A, das die Kammer belegt, ist größer als das der Schaufel B. Dies führt zu einer Differenz in der Menge des Rohmaterials, das die Kammer belegt, im Verhältnis zur Differenz in dem Volumen zwischen der Schaufel A und der Schaufel B. Diese Differenz steht in direktem Bezug zu der Menge des resultierenden Produkts. Der Knetreaktor B kann somit ein Produkt herstellen, indem im Vergleich zum Knetreaktor A die Reaktion des Rohmaterials über eine relativ große Fläche vereinfacht wird.
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5B ist ein Graph, der Stromwerte in Abhängigkeit von der Reaktionszeit zwischen dem Knetreaktor A, der die Vielzahl der Schaufeln A aufweist, und dem Knetreaktor B, der die Schaufel B als wenigstens ein Teil der Vielzahl der Schaufeln aufweist, veranschaulicht.
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Mit Bezugnahme auf 5B wird auf der X-Achse die Reaktionszeit dargestellt und auf der Y-Achse der Stromwert.
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Beim Vergleich des Knetreaktors A mit dem Knetreaktor B ist ersichtlich, dass der Stromwert des Knetreaktors A schnell ansteigt, nachdem eine gewisse Zeitspanne verstrichen ist. Daher befindet sich der Knetreaktor A aufgrund des Gewichts des Produkts (Feststoff) nach der Reaktion in einem überladenen Zustand und benötigt daher viel Kraft (Drehmoment) zur Rotation. In der Folge kann der Stromwert, der zum Betreiben des Knetreaktors A erforderlich ist, rapide ansteigen.
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Dem gegenüber ist der erhöhte Stromwert des Knetreaktors B niedriger als der des Knetreaktors A, nachdem eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Der Grund liegt darin, dass der Knetreaktor B die Vorsprünge aufweist, bei denen wenigstens eine Kante mit der Rotationsbahn der Schaufel B zusammenfällt, um das aus der Reaktion resultierende Produkt (Feststoff) zu drehen. Das heißt, die Vorsprünge können die für die Schaufel B erforderliche Kraft verteilen, um das Produkt (Feststoff) zu drehen, sodass der Knetreaktor B eine relativ kleine Kraft (Drehmoment) zum Drehen der Rotationswelle benötigt.
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Der Knetreaktor 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Reaktion des Rohmaterials mittels der Kontaktierung der Vielzahl von Schaufeln 400 vereinfachen. Darüber hinaus, da bei einer jeden der Vielzahl der Schaufeln 400 der Körper 410 in einer gleichseitigen Dreiecksform ausgebildet ist, ist das in der Kammer 200 belegte Volumen gering. Daher kann eine relativ große Menge an Rohmaterial in die Kammer 200 eingeleitet werden.
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Weiterhin weist die Schaufel 400 die Vorsprünge 430 auf, die von der Vielzahl der Scheitelpunkte hervorstehen, und die Vorsprünge 430 können das Rohmaterial rühren, um so gut gemischt zu werden.
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Weiterhin, da der Vorsprung 430 wenigstens eine Kante aufweist, die mit der Rotationsbahn der Rotationswelle 300 zusammenfällt, kann verhindert werden, dass die Rotationskraft zum Drehen der Schaufel 400 verringert wird, und dadurch kann die Reaktion des Rohmaterials in stabiler Weise durchgeführt werden.
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Demgemäß kann der Knetreaktor 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Reaktionszeit des Rohmaterials verringern und die Menge des resultierenden Produkts erhöhen.
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Wenngleich die repräsentativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, versteht es sich für Fachleute mit einem üblichen Wissen im technischen Gebiet, an die die vorliegende Erfindung gerichtet ist, dass verschiedene Modifikationen und Variationen hier vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß soll der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern durch die Ansprüche im Anhang und deren Entsprechungen definiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100:
- Knetreaktor
- 200:
- Kammer
- 210:
- Einlassöffnung
- 220:
- Auslassöffnung
- 300:
- Rotationswelle
- 400:
- Schaufel
- 410:
- Körper
- 420:
- Durchgangsöffnung
- 430:
- Vorsprung
