專利名稱：制造層狀結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種制造層狀結(jié)構(gòu)的方法。更為具體地說是使呈現(xiàn)流動(dòng)性或可塑性的準(zhǔn)備成形的材料進(jìn)入多條具有變化截面構(gòu)形的不規(guī)則通道而被制成一種層狀結(jié)構(gòu)(重疊結(jié)構(gòu))的方法。
迄今已有各種不同的層狀結(jié)構(gòu)其中的多層是相互重疊的。例如，可以有各種受歡迎食品的給定材料，如餡餅面團(tuán)(pie dough)、糕餅、布丁、巴伐利亞乳脂，冰淇淋或面食的乳制品，除了上述之外，還有揉捏制品和另外的通過擠壓模制出的樹脂模制品。
順便地一說，制造這種層狀結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)方法可粗略地分為完全用人工的方法和機(jī)械方法。人工的方法在制造最后階段的層狀結(jié)構(gòu)時(shí)工作量很大，如人所共知的餡餅面團(tuán)，因此效率很低。
在另一方面，根據(jù)機(jī)械方法，設(shè)備本身很復(fù)雜，制造一個(gè)多層結(jié)構(gòu)成本會(huì)增加，并且如餡餅面團(tuán)的薄的多層結(jié)構(gòu)中從面團(tuán)的粘滯性?？伤苄院土鲃?dòng)性方面來看難直接同時(shí)間制造。另外，還可以考慮一種通過將材料擠壓經(jīng)由在一個(gè)模具內(nèi)形成的隙縫而使壓多種或一種材料成形，在模具內(nèi)多條隙縫以極小的間距平行地形成。然而，這種方法如果每一個(gè)層都是極端的薄，例如不到1mm，則將有困難，而且除此而外，如果該設(shè)備本身容易堵塞等等就更會(huì)有各種的問題發(fā)生。
另外還有，可能有這樣一種情況，其中的層狀結(jié)構(gòu)是由同一種材料構(gòu)成或者要求由不同種類的材料構(gòu)成。當(dāng)由不同種類的材料構(gòu)成時(shí)，例如，一塊多層的餅，則最好這是用簡單的機(jī)械方法達(dá)成的。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，這種方法能夠通過重復(fù)多個(gè)層的匯合和分岐而容易地連續(xù)制造出由這多個(gè)層重疊而成的層狀結(jié)構(gòu)，而且是由簡單的機(jī)械方法達(dá)成的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，這種方法通過在制造層狀結(jié)構(gòu)時(shí)使用不同的準(zhǔn)備成形的材料容易地連續(xù)制造出層狀結(jié)構(gòu)，其中相互鄰近的各層是由彼此不同的成形材料構(gòu)成的。
為了避免上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法是如下設(shè)想的。具體說來，制造層狀結(jié)構(gòu)的方法包括一個(gè)從不規(guī)則通道的入口將準(zhǔn)備成形的材料喂入的喂入步驟，該材料呈現(xiàn)出具有流動(dòng)性或可塑性，所用的成形設(shè)備包括多條在同一方向上并排設(shè)置的不規(guī)則通道，其中不規(guī)則通道的截面構(gòu)形從其入口朝著其出口是連續(xù)變化的，不規(guī)則通道在其出口處是相互重疊的，一個(gè)通過連續(xù)地改變成形材料的截面構(gòu)形而使準(zhǔn)備成形的材料成形的成形步驟，和一個(gè)使在成形步驟的過程中在不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料匯合和分歧的匯合/分岐步驟。
在這里，其相鄰各層系由相互不同的成形材料構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)是通過將相互不同的成形材料喂入所述不規(guī)則通道的入口和通過將材料形成多個(gè)層次來制成的。
另外，匯合還可以在成形步驟過程中當(dāng)在不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料相互匯合時(shí)通過將時(shí)間交錯(cuò)排開而予以控制。
還有，匯合的控制還可以通過將不規(guī)則通道本身的長度加以改變或者通過設(shè)置支道而改變不規(guī)則通道的實(shí)際長度的辦法來實(shí)行。
再有，一部分準(zhǔn)備混合在成形材料中的材料也可以喂入到其中至少一個(gè)不規(guī)則通道中而且在該不規(guī)則通道的中部喂入。
本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點(diǎn)通過下面結(jié)合附圖的討論將十分明顯。附圖中

圖1是使用本發(fā)明制造層狀結(jié)構(gòu)方法的成形設(shè)備構(gòu)造概略的示意圖；圖2是說明部分地構(gòu)成圖1中所示成形設(shè)備的設(shè)備體的一個(gè)元件的透視圖；圖3是說明兩個(gè)圖2中所示的元件串接起來的透視圖；圖4是顯示當(dāng)使用圖2中所示元件制造層狀結(jié)構(gòu)時(shí)其成形材料的截面構(gòu)形變化的狀態(tài)的步驟圖；圖5是構(gòu)成用于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備設(shè)備體的另一個(gè)元件例子的透視圖；圖6是顯示兩個(gè)圖5中所示元件串連起來設(shè)備體的透視圖；圖7是顯示當(dāng)使用圖5中所示元件制造層狀結(jié)構(gòu)時(shí)其成形材料的截面構(gòu)形變化的狀態(tài)的步驟圖；圖8是說明用于本發(fā)明的層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備另一種實(shí)施例的構(gòu)造的示意圖；圖9是說明用于本發(fā)明制造層狀結(jié)構(gòu)方法的成形設(shè)備又一種實(shí)施例的示意圖；圖10是說明構(gòu)成圖9中所示成形設(shè)備的設(shè)備體一部分的一個(gè)元件的透視圖；圖11是說明用于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備再一種實(shí)施例的示意圖；圖12是顯示成形材料從用于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備的設(shè)備體中第一階段元件擠壓成層狀形式狀態(tài)的透視圖；和圖13是說明成形材料從用于本發(fā)明的層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備的設(shè)備體中第二階段元件擠壓成層狀形式狀態(tài)的透視圖。
圖1是適合用于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備的構(gòu)造概略的視圖。圖2是顯示這成形設(shè)備的設(shè)備體的一個(gè)元件的透視圖。圖3是說明各個(gè)元個(gè)相互串連起來的透視圖。
首先將描述圖1中所示成形設(shè)備S的構(gòu)造概略。此成形設(shè)備S由一個(gè)材料饋入單元、一個(gè)材料強(qiáng)制喂入單元和一個(gè)材料成形單元所構(gòu)成。由一個(gè)所謂漏斗10組成的材料饋入單元預(yù)先將所需的材料混合好，如果準(zhǔn)備成形的材料是一種食物的活，例如餡餅面團(tuán)，并保持所準(zhǔn)備好材料具有適當(dāng)?shù)恼硿曰蚩伤苄曰蛄鲃?dòng)性。材料饋入單元于是將材料供應(yīng)給材料強(qiáng)制喂入單元。由一個(gè)壓力泵20構(gòu)成的材料強(qiáng)制喂入單元將成形材料以壓力喂入材料成形單元(一個(gè)設(shè)備體30)中。
被稱作此材料成形單元的設(shè)備體30是由三個(gè)元件31構(gòu)成，各具有同樣的構(gòu)形并串聯(lián)起來。于是，成形材料連續(xù)地穿過設(shè)備體30的相應(yīng)元件31并從一個(gè)排出口34被排出。
用于相互連接元件31的凸緣F，如圖2和3中所示，設(shè)備在相應(yīng)的元件31的邊緣外。這些元件31是通過將多個(gè)螺栓擰緊在多個(gè)形成在凸緣F上的螺栓孔f1中將凸緣F相互固定而串聯(lián)起來的。
每個(gè)元件31包括兩個(gè)不規(guī)則通道1，2并排地設(shè)置在同一方向上。如圖3中所示，形成不規(guī)則通道1，2的出口的一個(gè)元件31的邊緣部分與形成入口的另一個(gè)元件31的邊緣部分相連接。于是，在設(shè)備體內(nèi)一個(gè)中間部分處用于成形材料的一個(gè)匯合/分岐單元由相應(yīng)的不規(guī)則通道的出口和入口所組成，該單元形成在兩個(gè)元件31之間充作連接部分的出口側(cè)邊緣部分和入口側(cè)邊緣部分處。
更為具體地，參看圖2，從這元件31的邊緣表面觀察，元件的一個(gè)邊緣部分和另一個(gè)邊緣部分處的方形開孔各形成有兩個(gè)入口和兩個(gè)出口由間隔壁5，6在它們的中心處予以分隔開。然而，在元件入口側(cè)邊緣部分處的間隔壁5和在元件出口側(cè)邊緣部分處的間隔壁6設(shè)置在彼此相差90度的方向上。
因此，不規(guī)則通道1，2的兩個(gè)入口的排列方式是這樣的，即并排的關(guān)系中兩個(gè)長方形的開孔形成一左一右，而其兩個(gè)出口的排列方式是在并排的關(guān)系中的兩個(gè)長方形開孔形成一上一下。所要求數(shù)目的這種元件31串聯(lián)起來使用，從而使用于成形材料的匯合/分岐單元形成在每個(gè)連接部分處。
下面將描述不規(guī)則通道1，2的特有構(gòu)形。每個(gè)不規(guī)則通道1，2的截面構(gòu)形當(dāng)其從入口朝著出口延伸時(shí)連續(xù)地變化。根據(jù)其一個(gè)變異體形式。在入口至出口的任意位置處的一個(gè)截面面積是始終不變的而只有截面的構(gòu)形在連續(xù)地變化。具體地說，入口呈現(xiàn)出一個(gè)豎向的長方形形狀；在入口和出口之間的中間部分其截面構(gòu)形是方形的；而出口則呈現(xiàn)一個(gè)橫向的長方形形狀。
因此，穿過相應(yīng)不規(guī)則通道1，2的成形材料，它們的截面構(gòu)形是變化的，因此豎向的長方形逐漸形成方形并且又逐漸地從其再形成為橫向的長方形。于是，如上所述，出口被以這樣的方式設(shè)置在出口側(cè)邊緣部分處，使兩個(gè)橫向長方形在并排的關(guān)系中被設(shè)置成一上一下。因此從元件31出口側(cè)邊緣部分出來的成形材料在隨后的下一個(gè)元件31的進(jìn)口側(cè)邊緣部分處又平分為一左一右。成形材料的這種變化狀態(tài)相當(dāng)于根據(jù)本發(fā)明概念中的匯合和分岐。
如圖1和圖2中所示，不規(guī)則通道1和2在它們的長度上是不同的。也就是，不規(guī)則通道1是向上彎曲的，而不規(guī)則通道2基本上是直線延伸的。結(jié)果是不規(guī)則通道1要比不規(guī)則通道2長得多。因此，穿過不規(guī)則通道1流動(dòng)的成形材料到達(dá)元件31的出口晚于穿過不規(guī)則通道2流動(dòng)的成形材料，其結(jié)果是這兩股成形材料以錯(cuò)開的時(shí)間相匯合。
請(qǐng)注意，根據(jù)所制造的層狀結(jié)構(gòu)的類型，也可以使用具有相同長度的不規(guī)則通道1，2的元件31，而且在某種情況下使用如此構(gòu)造的元件可能更為有利。
一種使用如此構(gòu)造的成形設(shè)備S以制造層狀結(jié)構(gòu)的方法將在這里參照顯示其成形步驟的圖4予以說明。請(qǐng)注意這幅步驟圖典型地顯示出當(dāng)兩件(兩個(gè)階段)的元件31相連時(shí)成形材料在相應(yīng)元件31的入口側(cè)邊緣部分、中間部分和出口側(cè)邊緣部分的面積方面的截面變化形式。
如從圖4中可以清楚地意識(shí)到，開始時(shí)由壓力泵20強(qiáng)制喂入的成形材料在入口側(cè)邊緣部分處由第一階段元件31平分成A和B。如此平分的成形材料的每個(gè)截面構(gòu)形是豎向的長方形。
下一步，在第一階段中間部分處，每一股的成形材料A，B在截面構(gòu)形上重新定形成方形，隨后在第一階段出口側(cè)邊緣部分又重新定形成橫向的長方形。因此，每一股的成形材料A，B都像這樣的重新定形。
豎向長方形→方形→橫向長方形。在這些變化的過程中，穿過不規(guī)則通道1，2的成形材料在它們的截面構(gòu)形方面在經(jīng)歷了相應(yīng)的不規(guī)則通道1，2的內(nèi)壁表面連續(xù)的壓實(shí)作用時(shí)又重新定形。
請(qǐng)注意在此時(shí)不規(guī)則通道1，2在它們的長度上是不同的，因而流經(jīng)該兩條不規(guī)則通道1，2的成形材料在下游匯合的時(shí)間是錯(cuò)開的。也就是說，匯合是相互交錯(cuò)的。因此，成形材料在它們股流的前后方向上的匯合是錯(cuò)開的。
下一步，在第二階段元件31的入口側(cè)邊緣部分處的間隔壁5將第一階段元件的出口側(cè)邊緣部分處的間隔壁6垂直地橫斷開，因此，從第一階段元件的出口側(cè)邊緣部分?jǐn)D壓出的垂直分層的成形材料A，B被左右轉(zhuǎn)向成一個(gè)A/B層狀股體和另一個(gè)A/B層狀股體，如圖4中所示。然后，A/B層狀股體的成形材料流經(jīng)相應(yīng)的不規(guī)則通道1，2。也就是，在第二階段元件31的進(jìn)口側(cè)邊緣部分處，一些成形材料A，B在相應(yīng)的不規(guī)則通道1，2內(nèi)成為上下匯合，而在每個(gè)通道內(nèi)的層狀股體呈現(xiàn)出豎向長方形的截面構(gòu)形。
隨后，在第二階段中間部分處，每個(gè)A/B層狀股體的成形材料的截面構(gòu)形整體上重新定形成方形，并且在出口側(cè)邊緣部分處又重新定形成橫向長方形。在這第二階段處同樣，A/B層狀股體的成形材料作這樣的變化。
豎向長方向→方形→橫向長方形于是，在這種變化的過程中，A/B層狀股體的成形材料在經(jīng)歷了各個(gè)不規(guī)則通道1，2的內(nèi)壁表面連續(xù)的壓實(shí)作用時(shí)在截面構(gòu)形上又重新定形。
當(dāng)然，在第二階段也是同樣，第二階段元件31的不規(guī)則通道1，2在它們的長度上是不同的，因而，在兩條不規(guī)則通道1，2內(nèi)流動(dòng)的成形材料在元件31的出口側(cè)邊緣部分處相互匯合的時(shí)間是錯(cuò)開的。因此，由此可以得出成形材料在第二階段元件31內(nèi)會(huì)在截面方向上轉(zhuǎn)向，此外，在流向上，也就是，在前后方向上是相互錯(cuò)開的。請(qǐng)注意如果不規(guī)則通道1，2具有相同的長度，則當(dāng)然上面所述的轉(zhuǎn)向和錯(cuò)開就都不會(huì)發(fā)生了。
雖然第三階段沒有具體地描述，但是在第三階段入口側(cè)邊緣部分處，成形材料被分為左和右如一條另加的虛擬線XI所示和成為上下匯合如A/B/A/B。那些成形材料是在圖4中所示的第二階段出口側(cè)邊緣部分處在最后的層狀股體上分層的。在這階段之后，成形材料逐步地被分層得很薄如在第一和第二階段那樣。
因此，當(dāng)兩條不規(guī)則通道1，2形成在第個(gè)元件31中時(shí)，成形材料被作為4層的股體從第二階段出口側(cè)邊緣部分中擠壓出來。然后，成形材料被作為8層的股體從第三階段出口側(cè)邊緣部分中擠壓出來，16層股體從第四階段出口側(cè)邊緣部分，和32層股體從第五階段出口側(cè)邊緣部分被擠壓出來。因此，在制造餡餅面團(tuán)的情況中，可以預(yù)先定出生產(chǎn)該面團(tuán)所需要的階段數(shù)。
圖5顯示出用于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)制造方法的成形設(shè)備設(shè)備體另一例子。此元件41包括四個(gè)基于前述實(shí)施例同一機(jī)理的不規(guī)則通道1，2，3，4。元件41在邊緣部分處有一個(gè)大體上也是方形的開孔并包括有一個(gè)連接凸緣F。
然而，各個(gè)不規(guī)則通道1，2，3，4的入口被形成窄的長方形，其中在元件41的入口側(cè)邊緣部分處的方形開孔被三個(gè)豎向延伸的間隔壁42，43，44豎向地分成四個(gè)開孔部分。另外，相應(yīng)的出口被橫向延伸的間隔壁45，46，47分成橫向的窄長方形。如圖5中所示，不規(guī)則通道1的入口與從上面數(shù)為第二個(gè)的出口相通。不規(guī)則通道2的入口與最上面的出口相通，而不規(guī)則通道3的入口與最下面的出口相通。不規(guī)則通道4的入口與從上面數(shù)為第三個(gè)的出口相通。
每條不規(guī)則通道1，2，3，4在它們縱向上的截面構(gòu)形的變化基本上與前面的實(shí)施例所示元件31的相同。然而，元件41的整個(gè)剖面是不同的因?yàn)樗哂兴臈l不規(guī)則通道。另外，在這個(gè)元件41中，不規(guī)則通道1，2，3，4的長度全都不同。具體地說，不規(guī)則通道2最長，其次順著這次序是不規(guī)則通道1，3；而不規(guī)則通道4則是最短。
當(dāng)然，在這種元件41的情況也是同樣，根據(jù)準(zhǔn)備制造的層狀結(jié)構(gòu)而定，包括有相同長度不規(guī)則通道1，2，3，4的元件也同樣可以使用，根據(jù)情況也可能使用這樣構(gòu)造的元件更為有利。
用于將元件41相互連接的凸緣F，如圖5和6中所示，是沿著元件41的邊緣部分設(shè)置的。這些相應(yīng)的元件41是通過將螺栓擰緊在形成在凸緣F上的多個(gè)螺栓孔中使凸緣F互相緊固而被串聯(lián)起來的。也就是，如圖6中所示，各個(gè)不規(guī)則通道1，2，3，4的形成出口的一個(gè)元件的邊緣部分與形成入口的另一個(gè)元件41的邊緣部分相連接。于是，在設(shè)備體內(nèi)的中間部分處為成形材料所用的匯合/分岐單元由各個(gè)不規(guī)則通道的出口和入口構(gòu)成，它們形成在作為兩個(gè)元件41之間連接部分的出口側(cè)邊緣部分和入口側(cè)邊緣部分上。
圖7是一幅步驟圖顯示出層狀結(jié)構(gòu)在成形設(shè)備中成形的各個(gè)步驟，該成形設(shè)備包括通過連接兩個(gè)元件41而構(gòu)成的設(shè)備體。因此，每個(gè)相當(dāng)于第一和第二階段的元件41的入口側(cè)邊緣部分處的開孔被分隔成四個(gè)并排地設(shè)置的豎向長方形。進(jìn)入第一元件41的成形材料在那里被分成A，B，C和D，而各股成形材料在第二階段元件41的出口側(cè)邊緣部分處匯合成16個(gè)橫向薄片層。這里，一條虛擬線X3表示在下一個(gè)第三階段的分割線。從前述中可以明顯地看出，成形材料在第三階段被疊合成64層，而隨后是256層，1024層……，這樣順序地使層狀結(jié)構(gòu)成形，其中材料是四倍地被層疊。
從上述實(shí)施例可以意識(shí)到在不規(guī)則通道的數(shù)目和疊合層的數(shù)目之間的關(guān)系中間隔壁越多則效率越大。因此，在如餡餅面團(tuán)的準(zhǔn)備制作的層狀結(jié)構(gòu)中薄的多層結(jié)構(gòu)可以通過使用帶有大量開孔間隔壁或多個(gè)連接元件的成形設(shè)備來達(dá)成。
然而，取決于成形材料的流動(dòng)性程度或顆粒的大小，入口部分根據(jù)情況最好不要太細(xì)分。因此，不規(guī)則通道的數(shù)目和截面面積的大小最好要根據(jù)成形材料的粘滯性或可塑性或流動(dòng)性來設(shè)定。
另外，關(guān)于成形材料的截面構(gòu)形的變化可以從下文中領(lǐng)會(huì)。在出口處的高度大小與在入口處的高度大小的比值始終是以1/間隔壁數(shù)目的比率變化的。另外，在出口處的寬度大小與在入口處的寬度大小的比值始終是以與間隔壁的同樣數(shù)目成倍地變化的。
順便一說，層際間的錯(cuò)開不僅是在截面方向上造成而且也在所謂的前后方向上通過如前所述當(dāng)在相應(yīng)的不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)成形材料進(jìn)行匯合的時(shí)間(執(zhí)行匯合控制步驟)上的交錯(cuò)而造成。從這觀點(diǎn)來看，可以考慮改變每條不規(guī)則通道的厚度和在改變各條不規(guī)則通道的長度之外另加支道的辦法，如前面所給的例子所示。
圖8是一幅在概念上顯示涉及匯合控制的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法的視圖。下文中，該用于制造層狀結(jié)構(gòu)的方法的成形設(shè)備將予描述。在包括多個(gè)串聯(lián)的元件51的成形設(shè)備S上設(shè)置了支道52，53。第一階段元件51的不規(guī)則通道其中一條經(jīng)由支道52與第三階段不規(guī)則通道中之一相連通。第二和第四階段不規(guī)則通道則經(jīng)由支道53相互連通。
因此，當(dāng)成形材料由一個(gè)泵54通過加壓喂入第一階段元件51時(shí)，在連接在支道52上的某一不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料在穿過第一階段元件51的相應(yīng)通道期間流入了第三階段元件51的不規(guī)則通道內(nèi)。此外，穿過第二階段元件51流動(dòng)的成形材料經(jīng)由支道53流入第四階段元件51的不規(guī)則通道。結(jié)果是穿過各個(gè)元件51的相應(yīng)不規(guī)則通道流動(dòng)的成形材料滯后地進(jìn)行匯合或分岐，從而連續(xù)地進(jìn)行匯合控制。
在另一方面，當(dāng)考察一種將成形材料饋入成形設(shè)備的方法時(shí)，也可以考慮這樣一種情況，即將一種添加的材料從入口側(cè)邊緣部分以外的部分饋入可能比僅從第一階段元件51的入口側(cè)邊緣部分饋入來得更好。這種情況例如有，如果是食物的情況，各種添加材料，調(diào)味材料和著色材料加入到成形材料中。
圖9概念上地顯示出適合于體現(xiàn)上述概念的成形設(shè)備。圖10是說明其中所用元件的一個(gè)例子的透視圖。如從圖9和10中可以意識(shí)到，本實(shí)施例中的成形設(shè)備S構(gòu)造成在多個(gè)串聯(lián)的元件61中至少有一個(gè)元件包括有一根在外的饋入管62。于是，一個(gè)用于將材料通過一個(gè)壓力泵從一個(gè)材料饋入漏斗63利用壓力喂入的材料強(qiáng)制喂入單元被連接在在外饋入管62上。當(dāng)然，設(shè)備體30是構(gòu)造成能使主要的混合材料通過壓力泵20利用壓力從帶有一個(gè)漏斗10的材料饋入單元被喂入。
在元件61上設(shè)置外饋入管62的合意位置根據(jù)制造方式可以是朝上設(shè)在不規(guī)則通道2的外面，如圖10中所示。另外，它的一個(gè)較好的安裝結(jié)構(gòu)是外饋入管62可以這樣構(gòu)造，即通過在兩個(gè)邊緣裝有凸緣62a，62b，而使其可以連接和拆開。請(qǐng)注意圖10中所示的元件61具有四個(gè)不規(guī)則通道1，2，3，4。因此，在本實(shí)施例中裝有一個(gè)外饋入管，通過該管材料被饋入不規(guī)則通道2內(nèi)。
附帶說一說，可以這樣認(rèn)為，如果這里所用的元件61被安排成包括多條不規(guī)則通道，就不必受到特別的限制，例如不規(guī)則通道之間的長度和深度上的不同或者包括支道。此外，至于饋入的材料，可以是同種類的材料作為主要成形材料，或者如果需要也可以饋入不同種類的材料。
圖11說明了當(dāng)制作層狀結(jié)構(gòu)時(shí)適用于通過將互相不同的成形材料喂入相應(yīng)的不規(guī)則通道內(nèi)以便成形的成形設(shè)備S的構(gòu)造概況，這種設(shè)備包括使用具有四條不規(guī)則通道的元件41。另外，圖12和13顯示出從中制出的層狀結(jié)構(gòu)的節(jié)段。圖12顯示出從第一階段元件41的出口側(cè)邊緣部分?jǐn)D壓出的層狀結(jié)構(gòu)M。圖13顯示出從第二階段元件41的出口側(cè)邊緣部分?jǐn)D壓出的層狀結(jié)構(gòu)M1。
在圖11中所示的成形設(shè)備S中具有漏斗10的材料饋入單元和具有壓力泵20的材料強(qiáng)制喂入單元各自獨(dú)立地連接在第一階段元件41的不規(guī)則通道1，2，3，4的相應(yīng)入口上。不同種類的成形材料可以同時(shí)饋入到第一階段元件41的相應(yīng)不規(guī)則通道內(nèi)。因此，這種方法適用于制作所謂的不均勻材料，在其中層狀結(jié)構(gòu)的每一層材料都是不同的。這里可以有各種各樣的材料，例如使用不同材料并在每一層中具有一定特性和滋味的多層糕餅，布丁，巴伐利亞乳脂，如冰淇淋或面食的乳制品，除了上述之外，還有用于揉捏制品的材料和另外的通過擠壓模制出的樹脂模制品。
當(dāng)利用上述的方法時(shí)，如果面團(tuán)是例如一塊4層的糕餅，如圖12中所示，就設(shè)置一個(gè)階段的元件41，而層狀材料M就從其出口側(cè)邊緣部分被擠壓出來。在這有效之后就可以通過以兩個(gè)階段連接元件41從而制出一個(gè)16層的結(jié)構(gòu)。
附帶說一下，在某些情況中，根據(jù)所要生產(chǎn)的層狀結(jié)構(gòu)，對(duì)用于層狀結(jié)構(gòu)的成形材料不用太大的壓力或者幾乎不用壓力來喂入成形材料可能會(huì)更好一些。在這種層狀結(jié)構(gòu)的情況中，最好使用一種能產(chǎn)生較小壓力的機(jī)械或人力操作的擠壓設(shè)備以代替壓力喂入泵。
此外，用于相互連接元件的單元，除了凸緣連接系統(tǒng)之外，還可以采用一種一碰即合的連接系統(tǒng)，這種系統(tǒng)對(duì)于諸如維修檢查、內(nèi)部清洗和分解等工作很容易完成。
請(qǐng)注意上面所討論的各個(gè)實(shí)施例中所舉的都是設(shè)置三個(gè)階段(圖1中的三個(gè)元年)或是五個(gè)階段的元件，然而，理所當(dāng)然，如有需要更多階段的元件也同樣可以被連接。在這種情況中，一系列的連接元件可以這樣連接起來使連接部分成為彎曲狀，從而在整體上形成一個(gè)蜿蜒曲折的形狀。如果以這種方式連接就可以相對(duì)地設(shè)計(jì)成具有更短的長度。
還有，根據(jù)該實(shí)施例，多個(gè)各具有相同構(gòu)造的元件被連接起來。然而，各具有不同構(gòu)造的兩種元件也可以交錯(cuò)地連接，或者三種或更多種元件也同樣可以串聯(lián)起來使用。
另外還有，在實(shí)施例中，設(shè)備體30是由多個(gè)元件相互連接而構(gòu)成的，但是也可以一開始就作成一個(gè)聯(lián)合體。而且，成形材料除了上述的之外還適合于很多種材料只要這些材料呈現(xiàn)出適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，通過在重新定形成形材料本身的截面構(gòu)形的期間重復(fù)匯合和分岐，并且除此之外還用簡單的機(jī)械方法來實(shí)行就完全有可能很容易地連續(xù)制造出由多層組成的層狀結(jié)構(gòu)。
另外，相互之間不相同的成形材料從相應(yīng)的不規(guī)則通道的入口喂入從而使其可能形成多層。結(jié)果是相互不同成形材料的層狀結(jié)構(gòu)可以很容易地連續(xù)形成相互鄰接的各層還有，在不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料進(jìn)行匯合的時(shí)間在成形操作的過程中是相錯(cuò)開的，這樣就控制了它們的匯合。在相鄰的各層間具有差異的層狀結(jié)構(gòu)的各種不同式樣可以容易地形成。
此外，匯合是通過改變不規(guī)則通道本身的長度來予以控制的或者通過從其延伸出支道以改變不規(guī)則通道的實(shí)際長度予以控制。因此就有可能在含有不同種類材料的各層布置的半途中加以變化并且很容易地制造出這樣形式的各種不同層狀結(jié)構(gòu)，其不同種類的材料是在其間的中部插入的。
另外還有，某些準(zhǔn)備混合在成形材料中的材料是喂入到不規(guī)則通道的至少一條中的而且在其中部喂入，這樣，需要成形的各層層狀材料的材料，特性，性質(zhì)，品種，滋味和色彩都可以容易地改變或是彼此不相同的。結(jié)果是，不同的層狀結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要很快地產(chǎn)生出。
很明顯在本發(fā)明中，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以基于本發(fā)明形成大范圍的各種不同方式。本發(fā)明并不受其具體的方式所限制，而是受其權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，它包括一個(gè)喂入步驟，該步驟從所述不規(guī)則通道的入口將準(zhǔn)備成形的材料喂入，該材料呈現(xiàn)出具有流動(dòng)性或可塑性，所用的成形設(shè)備包括多條在同一方向上并排設(shè)置的不規(guī)則通道，其中所述不規(guī)則通道的截面構(gòu)形從其入口朝著出口連續(xù)地變化，所述不規(guī)則通道在其出口處是相互重疊的；一個(gè)成形步驟，該步驟通過連續(xù)地改變成形材料的截面構(gòu)形而使準(zhǔn)備成形的材料成形；和一個(gè)匯合/分岐步驟，該步驟使在所述成形步驟的過程中在所述不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料匯合和分岐。
2.一種如權(quán)利要求1中的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中其相鄰層系由彼此不同的成形材料組成的層狀結(jié)構(gòu)是通過將彼此不同的成形材料喂入到所述不規(guī)則通道的入口內(nèi)并使該材料形成多層次而制成的。
3.一種如權(quán)利要求1或2中的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該方法還包括一個(gè)當(dāng)在所述不規(guī)則通道內(nèi)流動(dòng)的成形材料在所述成形步驟的過程中相互匯合時(shí)對(duì)錯(cuò)開時(shí)間的匯合加以控制的步驟。
4.一種如權(quán)利要求3中的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中所述匯合控制步驟是通過改變所述不規(guī)則通道本身的長度或者通過設(shè)置支道以改變所述不規(guī)則通道的實(shí)際長度來實(shí)現(xiàn)的。
5.一種如權(quán)利要求1，2，3和4中任一項(xiàng)的制造層狀結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中一部分的準(zhǔn)備混合在成形材料中的材料是在所述不規(guī)則通道的中部喂入到所述不規(guī)則通道中至少一條內(nèi)的。
全文摘要
一種用同種或不同種類的材料容易地連續(xù)制造疊合成多層的層狀結(jié)構(gòu)的方法,使用一種獨(dú)特構(gòu)造的成型設(shè)備,包括多條不規(guī)則通道并排排列在同一方向,通道截面構(gòu)形從入口朝出口連續(xù)變化,通道相互疊合在出口處。作為成型設(shè)備主要部分的設(shè)備體可由多個(gè)元件串聯(lián)而成,其內(nèi)形成多條不規(guī)則通道。呈現(xiàn)出流動(dòng)性或可塑性的材料被喂入到成型設(shè)備中通道的入口內(nèi)并流向出口而同時(shí)其截面構(gòu)形連續(xù)地變化,在此過程中在通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)進(jìn)行匯合和分歧。
文檔編號(hào)B29C47/06GK1170544SQ9711079
公開日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1997年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月20日
發(fā)明者前田又兵衛(wèi), 山田一宇, 內(nèi)田明, 宮田雅章, 井川慎一, 唐澤英人 申請(qǐng)人:前田建設(shè)工業(yè)株式會(huì)社