混合搅拌转子和密闭式混合搅拌机制造技术

一种混合搅拌转子包括：转子轴部，在内部形成有冷却流路；和混合搅拌叶片部，设置在上述转子轴部的外周部，上述混合搅拌叶片部的各长叶片具有朝向上述混合搅拌转子的径向外侧的作为该长叶片的端面的齿刃部，上述轴向上的上述各长叶片的长度设定为上述轴向上的上述混合搅拌叶片部的长度的0.6倍以上的长度，上述各长叶片的切入角度设定为31度以下的角度，与上述轴向正交的上述各长叶片的截面中的与上述齿刃部的宽度即齿刃宽度对应的中心角度设定为7度以上的角度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对塑料和橡胶等高分子材料进行混合搅拌的混合搅拌转子和密闭式混合搅拌机。
技术介绍
在现有的密闭式混合搅拌机中，在为了提高混合搅拌物的生产率而想要将混合搅拌容量保持得尽可能大的情况下，而采用切线式的转子（混合搅拌转子）（例如参照专利文献1）。在采用该切线式的转子的现有的密闭式混合搅拌机中，由于难以在短时间内对被混合搅拌材料施加较大的比能（被混合搅拌材料的每单位重量的混合搅拌能量），所以为了使被混合搅拌材料成为所希望的混合搅拌状态的混合搅拌物，而采用加长混合搅拌时间的方法。但是，在加长混合搅拌时间的方法中，随着混合搅拌时间的经过，被混合搅拌材料的温度升高。另一方面，存在不使被混合搅拌材料劣化的温度及被混合搅拌材料的预定的反应温度等温度的限制。因为这样的情况，所以在使用现有的切线式转子的密闭式混合搅拌机中，为了防止被混合搅拌材料的温度超过温度限制，有时如果混合搅拌时间达到某个时间则然后需要使转子转速下降。如上所述，在现有技术中，发生混合搅拌时间的延长及转子转速的下降，存在由于其影响而不能如愿地提高生产率的问题。还开发了这样的混合搅拌转子：精心设计叶片的形状及配置等，与专利文献1所记载的转子相比，能够实现被混合搅拌材料的低温混合搅拌及混合搅拌质量的提高（例如参照专利文献2）。但是，在该混合搅拌转子中，在混合搅拌物的生产率方面有改善的余地。具体而言，在现有的切线式的密闭式混合搅拌机中，对于被混合搅拌材料的每单位重量为了增加对被混合搅拌材料施加的混合搅拌能量的量，即使减小向腔室内投入的被混合搅拌材料的重量而想要在短时间内对被混合搅拌材料施加更大的比能，也由于腔室内部的被混合搅拌材料的填充率下降影响，反而难以对被混合搅拌材料作用混合搅拌能量。因此，不仅不能那么缩短混合搅拌时间，而且加上每个批次投入的被混合搅拌材料的重量的减少，使得不能如愿地提高混合搅拌物的生产率。此外，在这样的切线式的密闭式混合搅拌机中，为了迅速提高腔室内的被混合搅拌材料的均质性而缩短混合搅拌时间，为了使转子轴向上的被混合搅拌材料的流动变得活跃，还采用了使叶片相对于转子轴线的扭转角度增大的方法。但是，如果使扭转角度增大，则越过叶片的顶部（也称为齿顶部或齿刃部）向叶片的背面侧流动的被混合搅拌材料增加，所以虽然能看到使转子轴向上的被混合搅拌材料的流动改善的效果，但其效果较小。即，转子轴向上的被混合搅拌材料的流动没有那么增大。结果，在这样的方法中，没有看到混合搅拌时间的大幅改善。专利文献1：日本特公昭58－4567号公报专利文献2：日本特开2002－11336号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够不降低混合搅拌物的混合搅拌质量地比现有提高混合搅拌物的生产率的混合搅拌转子和密闭式混合搅拌机。根据本专利技术的一个方面的混合搅拌转子是在密闭式混合搅拌机中使用的混合搅拌转子，包括：转子轴部，在内部形成有冷却流路；和混合搅拌叶片部，设置在上述转子轴部的外周部，上述混合搅拌叶片部具有在上述转子轴部的轴向上具有预定长度的短叶片、和具有比上述轴向上的上述短叶片的长度大的上述轴向的长度的至少两个长叶片，上述各长叶片具有朝向上述混合搅拌转子的径向外侧的作为该长叶片的端面的齿刃部，上述轴向上的上述各长叶片的长度设定为上述轴向上的上述混合搅拌叶片部的长度的0.6倍以上的长度，上述各长叶片的切入角度设定为31度以下的角度，与上述轴向正交的上述各长叶片的截面中的与上述齿刃部的宽度即齿刃宽度对应的中心角度设定为7度以上的角度。根据本专利技术的另一方面的密闭式混合搅拌机，包括一对根据上述一个方面的混合搅拌转子，并且包括腔室，所述腔室以在一对混合搅拌转子旋转时该各混合搅拌转子的径向最外侧的部分所描绘的轨迹相互不交叉的状态，在内部收纳所述一对混合搅拌转子。附图说明图1是表示包括本专利技术的实施方式的混合搅拌转子的密闭式混合搅拌机的正面剖视图。图2是本专利技术的实施方式的混合搅拌转子的说明图。图3是图2所示的混合搅拌转子的混合搅拌叶片部的绕轴心的展开图。图4是表示图2所示的混合搅拌转子的混合搅拌叶片部中的设置有长叶片的部分的与混合搅拌转子的轴向正交的截面的剖视图。图5是表示被混合搅拌材料向叶片的背面侧的泄漏量与齿刃中心角度的关系的曲线图。图6是表示ΔG’值与混合搅拌时间的关系的曲线图。图7是表示CV值与混合搅拌时间的关系的曲线图。图8是关于齿刃中心角度和切入角度这两个参数与现有技术比较而总结了能够在防止被混合搅拌材料过度升温的同时对被混合搅拌材料施加高比能并且能够获得更高的生产率的混合搅拌转子的形状的图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1所示的本专利技术的实施方式的密闭式混合搅拌机也被称为批次式混合搅拌机。在图1中，示意地图示了本实施方式的混合搅拌转子。另外，本实施方式的混合搅拌转子和密闭式混合搅拌机适合于在混合搅拌过程中发生反应的配合的橡胶的混合搅拌，特别适合于以高比例配合有硅石的橡胶的混合搅拌。（密闭式混合搅拌机的构成）如图1所示，密闭式混合搅拌机1包括在内部具有混合搅拌室2的腔室3、左右一对的混合搅拌转子4、5、设置有料斗6的材料供给筒7和浮动配重8。混合搅拌室2形成为纵截面为茧型形状。腔室3具有设置在其上部的上方开口部。该上方开口部内的空间与混合搅拌室2连通。左右一对的混合搅拌转子4、5以绕各自的轴旋转自如的方式贯穿插入在混合搅拌室2内。这一对混合搅拌转子4、5形成为对称形状。材料供给筒7立设在腔室3的上方开口部上。浮动配重8以上下运动自如的方式收纳在材料供给筒7内。在材料供给筒7的上部连结有气压缸9。另外，也可以代替气压缸9而将利用空气以外的流体的压力的流体压力缸连结在材料供给筒7的上部。在气压缸9内收纳有活塞10，该活塞10经由活塞杆11与浮动配重8连结。活塞杆11以保持气压缸9内的气密的方式贯穿气压缸9的下盖。通过这样的构成，通过对气压缸9内的上部空间加压而使活塞10下降，能够使浮动配重8下降，由此，能够利用该下降的浮动配重8，将从料斗6供给的材料供给筒7内的被混合搅拌材料推入到腔室3内。另一方面，在腔室3的底部设置有排出口，该排出口被升降门12封闭。该升降门12能够通过旋转致动器动作来开闭排出口。通过使封闭排出口的升降门12动作而将该排出口开放，能够将在混合搅拌室2内被混合搅拌了预定时间的混合搅拌物（混合搅拌完成的被混合搅拌材料）向密闭式混合搅拌机1的外部排出。另外，密闭式混合搅拌机1是左右一对混合搅拌转子4、5不相互啮合的非啮合型的混合搅拌机。即，该密闭式混合搅拌机1的一对混合搅拌转子4、5的轴心间的距离S（以下称为转子轴心间距离S）比各混合搅拌转子4、5的旋转外径Dr（参照图4）大。换言之，在一对混合搅拌转子4、5旋转时，各混合搅拌转子4、5的径向最外侧的部分所描绘的旋转轨迹不会相互交叉。（第1实施方式的混合搅拌转子）参照图1～图4，对本专利技术的第1实施方式的混合搅拌转子4、5进行说明。另外，图2是混合搅拌转子4的说明用的俯视图。各混合搅拌转子4、5包括在内部形成有冷却流路22的转子轴部20、和设置在转子轴部20的外周部的混合搅拌叶片部21。各混合搅拌转子4、5的混合搅拌叶片部21在该混合搅拌转子4、5的轴向Z（以下称为转子轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合搅拌转子，在密闭式混合搅拌机中使用，其特征在于，该混合搅拌转子包括：转子轴部，在内部形成有冷却流路；和混合搅拌叶片部，设置在上述转子轴部的外周部，上述混合搅拌叶片部具有在上述转子轴部的轴向上具有预定长度的短叶片、和具有比上述轴向上的上述短叶片的长度大的上述轴向的长度的至少两个长叶片，上述各长叶片具有朝向上述混合搅拌转子的径向外侧的作为该长叶片的端面的齿刃部，上述轴向上的上述各长叶片的长度设定为上述轴向上的上述混合搅拌叶片部的长度的0.6倍以上的长度，上述各长叶片的切入角度设定为31度以下的角度，与上述轴向正交的上述各长叶片的截面中的与上述齿刃部的宽度即齿刃宽度对应的中心角度设定为7度以上的角度。

【技术特征摘要】
2012.01.31 JP 2012-0185561.一种混合搅拌转子，在密闭式混合搅拌机中使用，其特征在于，该混合搅拌转子包括：转子轴部，在内部形成有冷却流路；和混合搅拌叶片部，设置在上述转子轴部的外周部，上述混合搅拌叶片部具有在上述转子轴部的轴向上具有预定长度的短叶片、和具有比上述轴向上的上述短叶片的长度大的上述轴向的长度的至少两个长叶片，上述各长叶片具有朝向上述混合搅拌转子的径向外侧的作为该长叶片的端面的齿刃部，上述轴向上的上述各长叶片的长度设定为上述轴向上的上述混合搅拌叶片部的长度的0.6倍以上的长度，上述各长叶片的切入角度设定为31度以下的角度，与上述轴向正交的上述各长叶片的截面中的与上述齿刃部的宽度即齿刃宽度对应的中心角度设定为7度以上的角度。2.如权利要求1所述的混合搅拌转子，其特征在于，上述各长叶片具有该长叶片中的作为朝向上述混合搅拌转子的旋转方向的前侧的面的作用面、和由上述齿刃部和上述作用面形成的它们之间的边界部，上述齿刃部在与上述轴向正交的截面中在上述混合搅拌转子旋转时描绘圆形的轨迹，上述各长叶片的切入角度是上述圆形的轨迹在上述边界部处的切线和与上述轴向正交的截面中的上述作用面在上述边界部处的切线之间的角度。3.如权利要求1所述的混合搅拌转子，其特征在于，上述各长叶片的上述切入角度设定为10度以上21度以下的角度。4.如权利要求1所述的混合搅拌转子，其特征在于，上述各长叶片相对于上述转子轴部的轴线具有40度以上的扭转角度。5.如权利要求4所述的混合搅拌转子，其特征在于，上述各长叶片的上述扭转角度设定为50度以上65度以下的角度。6.如权利要求1所述的混合搅拌转子，其特征在于，在设生产率指数为P、能量指数为E、上述切入角度为x、与上述齿刃宽度对应的上述中心角...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中雄介，山田则文，山根泰明，植村正昭，福谷和久，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP