混煉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于通過轉(zhuǎn)子在混煉腔室內(nèi)混煉被混煉材料的混煉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 混煉裝置已被用于混煉被混煉材料，例如橡膠和塑料?；鞜捬b置通常包括一對(duì)在 混煉腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，并且通過一對(duì)轉(zhuǎn)子將被混煉材料混煉至預(yù)定狀態(tài)。至于混煉裝置 的轉(zhuǎn)子，例如，由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的圍繞每個(gè)轉(zhuǎn)子的被混煉材料流被檢查，并且轉(zhuǎn)子的形狀被 設(shè)置為使得攪拌、分散和塑化得到平衡。與此相關(guān)，在轉(zhuǎn)子上形成有多個(gè)混煉葉片的分批式 混煉裝置已為人們所知（參見專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 專利文獻(xiàn)1中所描述的現(xiàn)有技術(shù)的混煉裝置中，被混煉材料流動(dòng)的同時(shí)利用由兩 個(gè)長葉片和兩個(gè)短葉片構(gòu)成的混煉葉片對(duì)被混煉材料進(jìn)行混煉。然而，由于被混煉材料主 要圍繞每個(gè)轉(zhuǎn)子流動(dòng)，很難通過有效地利用混煉腔室的整個(gè)空間對(duì)被混煉材料進(jìn)行混煉。 而且，存在被混煉材料的平滑流動(dòng)被在彼此不同的方向上傾斜的混煉葉片攪亂的顧慮。為 了通過解決全部這些問題而均勻地對(duì)被混煉材料進(jìn)行混煉，應(yīng)當(dāng)延長混煉時(shí)間，但是隨著 混煉時(shí)間被延長，帶來的問題是用于混煉的能量增加。因此，關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的混煉裝置，從 混煉被混煉材料的效率和速度來看，存在改進(jìn)的余地。
[0004] 而且，例如，當(dāng)橡膠與填料（碳、二氧化硅等）混煉在一起時(shí)，需要均勻地混煉很難 與橡膠混合在一起的填料。此外，例如，在要求二氧化硅與它的偶聯(lián)劑之間發(fā)生反應(yīng)的混煉 中，更可取的是，被混煉材料在被混煉材料的溫度達(dá)到偶聯(lián)劑開始偶聯(lián)反應(yīng)的溫度（例如， 140°C)之前完成混煉。然而，現(xiàn)有技術(shù)的混煉裝置很難快速地對(duì)被混煉材料進(jìn)行混煉。特 別是在用于輪胎的橡膠中，二氧化硅的添加量近幾年已經(jīng)增加，而且均勻的混煉已變得困 難。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公開No. 2010-162511

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的問題提出，并且目的是利用混煉裝置均勻地混煉被混 煉材料，同時(shí)高效并且快速地混煉被混煉材料。
[0010] 解決問題的方案
[0011] 在權(quán)利要求1所描述的混煉裝置中，當(dāng)轉(zhuǎn)子展開成平面狀態(tài)時(shí)，在每個(gè)轉(zhuǎn)子中的 多個(gè)混煉葉片只由相對(duì)于轉(zhuǎn)子的軸向向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上的同一方向傾斜的傾斜葉片構(gòu) 成。而且，轉(zhuǎn)子在多個(gè)混煉葉片中具有彎曲葉片，彎曲葉片在彎曲部彎曲，以改變它的相對(duì) 于轉(zhuǎn)子的軸向的傾斜角。這樣，高效并快速地進(jìn)行被混煉材料的混煉，并且均勻地混煉被混 煉材料。
[0012] 在權(quán)利要求2所描述的混煉裝置中，由于從轉(zhuǎn)子的一端部到另一端部形成彎曲葉 片，因此被混煉材料的流動(dòng)、攪拌和混煉利用在轉(zhuǎn)子軸向上的整個(gè)轉(zhuǎn)子可靠地執(zhí)行。
[0013] 在權(quán)利要求3所描述的混煉裝置中，通過在與轉(zhuǎn)子的端部相隔的位置形成彎曲葉 片的端部來調(diào)節(jié)被混煉材料的流動(dòng)路徑。
[0014] 在權(quán)利要求4所描述的混煉裝置中，轉(zhuǎn)子具有長彎曲葉片和短彎曲葉片，長彎曲 葉片為從轉(zhuǎn)子的一端部到另一端部形成的彎曲葉片，短彎曲葉片為在轉(zhuǎn)子的軸向上的長度 小于長彎曲葉片的在轉(zhuǎn)子的軸向上的長度的彎曲葉片。這樣，被混煉材料的流動(dòng)、攪拌和混 煉利用在轉(zhuǎn)子軸向上的整個(gè)轉(zhuǎn)子可靠地執(zhí)行。而且，調(diào)節(jié)被混煉材料的流動(dòng)路徑。
[0015] 在權(quán)利要求5所描述的混煉裝置中，彎曲葉片具有前傾斜部和后傾斜部，前傾斜 部相對(duì)于彎曲部位于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上的前側(cè)，后傾斜部相對(duì)于彎曲部位于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方 向上的后側(cè)。而且，前傾斜部的傾斜角大于后傾斜部的傾斜角。結(jié)果，在被混煉材料活躍地 流動(dòng)的同時(shí)，被混煉材料均勻地被混煉。
[0016] 在權(quán)利要求6所描述的混煉裝置中，由于彎曲葉片的后傾斜部的傾斜角大于等于 10°，并且小于等于30°，因此避免了被混煉材料的不必要的積聚，并且保證了在后傾斜部 中被混煉材料的通過量。而且，由于被混煉材料積聚在后傾斜部中，因此能夠在混煉葉片之 間更可靠地傳遞被混煉材料。
[0017] 在權(quán)利要求7所描述的混煉裝置中，由于彎曲葉片的前傾斜部的傾斜角大于等于 52°，并且小于等于72°，因此被混煉材料由前傾斜部更可靠并更快速地被移動(dòng)。
[0018] 在權(quán)利要求8所描述的混煉裝置中，假設(shè)在轉(zhuǎn)子的軸向上轉(zhuǎn)子的長度為M，那么 彎曲葉片的彎曲部形成在與在前傾斜部側(cè)的轉(zhuǎn)子的端部相隔大于等于M/4,并且小于等于 M/2的距離的位置。結(jié)果，平衡被混煉材料利用前傾斜部進(jìn)行的移動(dòng)和被混煉材料利用后傾 斜部進(jìn)行的混煉。
[0019] 在權(quán)利要求9所描述的混煉裝置中，假設(shè)彎曲葉片的后傾斜部和混煉腔室的內(nèi)表 面之間的間距為D，并且后傾斜部的末端表面的寬度為L，那么L/D大于等于4,并且小于等 于7。結(jié)果，強(qiáng)力地混煉了被混煉材料，并且可靠地促進(jìn)了混煉腔室內(nèi)被混煉材料的流動(dòng)。
[0020] 發(fā)明的有益效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，能夠利用混煉裝置均勻地混煉被混煉材料，同時(shí)高效并且快速地混 煉被混煉材料。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的混煉裝置的截面圖。
[0023] 圖2為將一對(duì)轉(zhuǎn)子的外周展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖。
[0024] 圖3A和圖3B為示出轉(zhuǎn)子之一的一部分的平面圖。
[0025] 圖4為圖1中W部分的放大截面圖。
[0026] 圖5A和圖5B為示出兩類短彎曲葉片的平面圖。
[0027] 圖6A和圖6B為將轉(zhuǎn)子之一展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖。
[0028] 圖7A和圖7B為將轉(zhuǎn)子之一展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖。
[0029] 圖8A和圖8B為將轉(zhuǎn)子之一展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖。
[0030]圖9A和圖9B為將轉(zhuǎn)子之一展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面參照附圖描述本發(fā)明的混煉裝置的實(shí)施例。
[0032] 在該實(shí)施例中，使用混煉橡膠的橡膠混煉裝置作為示例來描述混煉裝置。因此，被 混煉材料的主要成份為橡膠，并且橡膠與填料和添加劑混煉在一起。而且，該實(shí)施例的混煉 裝置為非嚙合混煉裝置，其中一對(duì)轉(zhuǎn)子彼此不嚙合地旋轉(zhuǎn)，并且該實(shí)施例的混煉裝置為密 封的混煉裝置。
[0033]圖1為該實(shí)施例的混煉裝置1的截面圖，并且示出了當(dāng)從轉(zhuǎn)子10的軸向觀察時(shí)的 混煉裝置1的主要部件。而且，在圖1中，以正交于轉(zhuǎn)子10的軸向的截面示出混煉裝置1。
[0034] 如圖所示，混煉裝置1設(shè)有殼體2、形成在殼體2內(nèi)的混煉腔室3和一對(duì)容納在混 煉腔室3內(nèi)的轉(zhuǎn)子10。
[0035] 被混煉材料（未示出）通過輸入管4從設(shè)置在混煉裝置1的上部的料斗（未示 出）被投入混煉腔室3,并且容納在混煉腔室3中。混煉腔室3由兩個(gè)分別容納轉(zhuǎn)子10的 柱狀空間構(gòu)成，并且成形為兩個(gè)空間的部分相交的形狀。混煉腔室3的開口 3A將被在輸入 管4內(nèi)移動(dòng)的浮動(dòng)式重物（未示出）封閉，并且在混煉腔室3內(nèi)的被混煉材料將被浮動(dòng)式 重物按壓。
[0036] 該對(duì)轉(zhuǎn)子10以軸心平行設(shè)置的狀態(tài)并列布置在混煉腔室3內(nèi)并且由殼體2可旋 轉(zhuǎn)地支撐。而且在轉(zhuǎn)子10和混煉腔室3的內(nèi)表面（內(nèi)壁）3B之間設(shè)有間隙?；鞜捬b置1 設(shè)有使該對(duì)轉(zhuǎn)子10繞該對(duì)轉(zhuǎn)子10的軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置（未示出），并且利用由馬達(dá)等構(gòu) 成的旋轉(zhuǎn)裝置使該對(duì)轉(zhuǎn)子10在彼此相反的方向（旋轉(zhuǎn)方向R)上旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，該對(duì)轉(zhuǎn)子10 彼此不接觸并且不與混煉腔室3的內(nèi)表面3B接觸地旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)的該對(duì)轉(zhuǎn)子10混煉混 煉腔室3內(nèi)的被混煉材料?；鞜捴蟮谋换鞜挷牧贤ㄟ^設(shè)置在殼體2下部的開/關(guān)型的升 降門（dropdoor)(未示出）從混煉腔室3排出。
[0037] 轉(zhuǎn)子10具有柱狀軸部11和多個(gè)形成在軸部11外周上的混煉葉片20(圖1只示 出一個(gè)混煉葉片20)?；鞜捜~片20為在轉(zhuǎn)子10的徑向上向外突出的肋，并且形成在它的 軸向上的整個(gè)轉(zhuǎn)子10上或形成在它的軸向上的轉(zhuǎn)子10的預(yù)定區(qū)域上。而且，混煉葉片20 在轉(zhuǎn)子10的軸向上傾斜地延伸，并在轉(zhuǎn)子10的外周上螺旋形地形成。該對(duì)轉(zhuǎn)子10在混煉 腔室3內(nèi)以混煉葉片20彼此不嚙合的狀態(tài)（不接觸的狀態(tài)）旋轉(zhuǎn)，并且利用多個(gè)混煉葉片 20對(duì)被混煉材料進(jìn)行混煉。此外，混煉葉片20彼此不嚙合的狀態(tài)為該對(duì)轉(zhuǎn)子10的混煉葉 片20的移動(dòng)范圍不重疊的狀態(tài)。
[0038] 圖2為將該對(duì)轉(zhuǎn)子10的外周展開成平面狀態(tài)獲得的平面圖，并且示出了側(cè)向地并 列設(shè)置的每個(gè)轉(zhuǎn)子10的圓周的平面圖。在實(shí)際的轉(zhuǎn)子10中，每個(gè)平面圖的左和右邊是相 連的。
[0039] 如圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子10繞著軸心展開成平面狀態(tài)時(shí)，在轉(zhuǎn)子10外周上的每個(gè)部件 (軸部11、混煉葉片20)被示出在同一平面上。而且該對(duì)轉(zhuǎn)子10以圍繞中心點(diǎn)C彼此方向 改變180°地布置。于是，在圖2所示的狀態(tài)，該對(duì)轉(zhuǎn)子10的混煉葉片20相對(duì)于該對(duì)轉(zhuǎn)子 10的中心點(diǎn)C點(diǎn)對(duì)稱地布置。