螺杆式挤出机制造技术

本发明专利技术提供一种能够提高材料的分散混合性的结构的螺杆式挤出机。螺杆式挤出机(1)具备：螺杆(2、3)；以及壳体(4)，其收容螺杆(2、3)，在上游侧设置有材料的投入口(11)。关于螺棱部(7)的顶部(12)与壳体(4)的内壁面之间的间隙，螺杆(2、3)的螺棱部(7)的下游侧端处的间隙(C2)比投入口(11)的下游侧端(11a)处的间隙(C1)大，且在投入口(11)的下游侧端(11a)与螺棱部(7)的下游侧端之间，不存在间隙从上游侧朝向下游侧而缩小的区域。

Screw extruder

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺杆式挤出机
本专利技术涉及进行混炼物的挤出的螺杆式挤出机，特别是涉及适合用于在挤出混炼物的同时形成为片状的螺杆式挤出机。
技术介绍
在机动车用轮胎的制造工艺中，使用设置于作为轮胎原料的橡胶的混炼机之下，将从混炼机投入的橡胶(混炼物)连续地挤出并成形为片状的挤出成形机。作为与这种挤出成形机相关的技术，例如有下述专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的片材成形装置具备：材料供给部，其挤出并供给材料；材料贮存部，其将挤出并供给的材料暂时贮存；材料按压部，其对所贮存的材料施加按压力；材料压延部，其将所贮存的材料成形为片状并送出；以及控制部，其控制运转。上述材料供给部具备双轴锥形螺杆，双轴锥形螺杆收容于壳体。根据专利文献1的图7等，上述锥形螺杆的螺旋状的螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙(空隙尺寸)从上游侧到下游侧为恒定。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011－73428号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，低油耗轮胎的需要不断增加。在作为低油耗轮胎的原料的橡胶中以高比例配混二氧化硅的情况较多。以高比例配混二氧化硅而成的橡胶(混炼物)存在在挤出成形机中难以成形为片状的问题。因此，不仅在上游侧工艺的混炼机中，在挤出成形机中也期望提高橡胶(混炼物)的分散混合性。然而，在专利文献1所记载的片材成形装置中，如上所述，锥形螺杆的螺旋状的螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙(空隙尺寸)从上游侧到下游侧为恒定，因此在材料供给部中材料没有特别混炼。即，在专利文献1所记载的片材成形装置中，不能提高材料的分散混合性。本专利技术是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够提高材料的分散混合性的结构的螺杆式挤出机。用于解决课题的方案本专利技术的螺杆式挤出机具备：螺杆；以及壳体，其收容所述螺杆，在上游侧设置有材料的投入口的壳体，所述螺杆式挤出机进行混炼物的挤出。所述螺杆式挤出机的特征在于，所述螺杆具有轴部和设置于该轴部的外周面的螺旋状的螺棱部。关于所述螺棱部的顶部与所述壳体的内壁面之间的间隙，所述螺棱部的下游侧端处的所述间隙比所述投入口的下游侧端处的所述间隙大，且在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，不存在所述间隙从上游侧朝向下游侧而缩小的区域。根据该结构，在材料的投入口的下游侧端与螺杆的螺棱部的下游侧端之间的下游侧，不仅能够输送材料，还能够进行混炼。即，根据本专利技术的螺杆式挤出机，能够提高材料的分散混合性。在本专利技术中，优选的是，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间的上游部及下游部中的至少任一方存在所述间隙恒定的区域。上述上游部是发挥材料的输送功能的部分，上述下游部是发挥混炼材料的混炼功能的部分。根据该结构，能够使材料的输送功能及/或混炼功能稳定。另外，在材料的投入口的下游侧端与螺杆的螺棱部的下游侧端之间，与间隙在全长上连续变化的情况相比，螺杆的螺棱部的制作或壳体的制作容易。另外，在本专利技术中，优选的是，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间的、上游部及下游部分别存在所述间隙恒定的区域。根据该结构，能够使材料的输送功能及混炼功能的双方稳定。另外，螺杆的螺棱部的制作或壳体的制作更容易。进而，在本专利技术中，优选的是，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，存在所述间隙从上游侧朝向下游侧而呈阶梯状扩大的间隙台阶部，且该间隙台阶部的上游侧及下游侧的所述间隙分别为恒定。根据该结构，与间隙连续变化的情况相比，螺杆的螺棱部的制作或壳体的制作容易。进而，在本专利技术中，优选的是，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，存在所述间隙从上游侧朝向下游侧而呈直线性扩大的间隙扩大部，且该间隙扩大部的上游侧及下游侧的所述间隙分别为恒定。根据该结构，能够防止材料在间隙变化的位置的滞留。进而，在本专利技术中，优选的是，在设所述轴部的轴向上的所述螺棱部的下游侧端与所述投入口的下游侧端之间的距离为L、所述轴部的轴向上的所述螺棱部的下游侧端与所述间隙台阶部之间的距离为Lm时，满足0.25＜Lm/L。根据该结构，通过间隙部的材料的量增加，能够促进材料的均匀混炼。在上述本专利技术中，优选的是，满足0.25＜Lm/L≤0.4。根据该结构，能够将升压能力(输送能力)维持得较高，并且增加通过间隙部的材料的量，促进材料的均匀混炼。进而，在本专利技术中，优选的是，在设所述轴部的轴向上的所述螺棱部的下游侧端与所述投入口的下游侧端之间的距离为L、所述轴部的轴向上的所述螺棱部的下游侧端与所述间隙扩大部的轴向中心位置之间的距离为Lm时，满足0.25＜Lm/L。根据该结构，通过间隙部的材料的量增加，能够促进材料的均匀混炼。在上述本专利技术中，优选的是，满足0.25＜Lm/L≤0.4。根据该结构，能够将升压能力(输送能力)维持得较高，并且增加通过间隙部的材料的量，促进材料的均匀混炼。进而，在本专利技术中，优选的是，根据所述螺棱部的顶部的外径使所述间隙变化。根据该结构，与根据壳体的形状、尺寸使间隙变化的情况相比，能够防止材料在间隙变化部的滞留。另外，根据螺棱部的顶部的外径使间隙变化时，螺杆式挤出机的制作容易。进而，在本专利技术中，优选的是，具有压力传感器，所述压力传感器对所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间的靠下游侧的所述间隙恒定的区域的所述壳体的内部的压力进行测量，根据由所述压力传感器测量出的压力来控制所述螺杆的转速。根据该结构，能够容易控制材料的混炼。专利技术效果根据本专利技术的螺杆式挤出机，能够在该螺杆式挤出机中提高所供给的材料的分散混合性。附图说明图1是作为本专利技术的螺杆式挤出机的一个实施方式的带辊模的挤出机的俯视剖视图。图2是图1的A－A剖视图，是本专利技术的一个实施方式的带辊模的挤出机的纵剖视图。图3是示意性地表示图1、图2所示的带辊模的挤出机的螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙的螺杆轴向的变化的图。图4是表示在图1、图2所示的带辊模的挤出机中，通过流动解析调查螺棱部的混合部比率(大小的间隙的比率)与在间隙部分材料向相反方向泄漏的量的关系的结果的曲线图。图5是表示在图1、图2所示的带辊模的挤出机中，通过流动解析调查螺棱部的混合部比率(大小的间隙的比率)与升压能力的关系的结果的曲线图。图6是表示螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙的第二实施方式的与图3对应的图。图7是表示螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙的第一变形例的与图3对应的图。图8是表示螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙的第二变形例的与图3对应的图。图9是表示螺棱部的顶部与壳体的内壁面之间的间隙的第三变形例的与图3对应的图。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。以下的实施方式所示的螺杆式挤出机是将橡胶等高分子材料的混炼物以片状的形式挤出成形的带辊模的螺杆挤出机(以下称为“带辊模的挤出机”)。需要说明的是，本专利技术的螺杆式挤出机也可以用于将高分子材料的混炼物从具有许多圆形孔的模具挤出之后切断成形为圆筒状的颗粒的被称为造粒机的机械。(第一实施方式)参照图1～图3，对本专利技术的一个实施方式的带辊模的挤出机1进行说明。带辊模的挤出机1具有进行混炼物的挤出的左右一对共计两根螺杆2、3和收容螺杆2、3的壳体4。在壳体4的前方配置有上下一对共计两个辊8、9。壳体4与辊8、9之间的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺杆式挤出机，其具备：螺杆；以及壳体，其收容所述螺杆，在上游侧设置有材料的投入口，所述螺杆式挤出机进行混炼物的挤出，所述螺杆式挤出机的特征在于，所述螺杆具有：轴部；以及螺旋状的螺棱部，其设置于该轴部的外周面，关于所述螺棱部的顶部与所述壳体的内壁面之间的间隙，所述螺棱部的下游侧端处的所述间隙比所述投入口的下游侧端处的所述间隙大，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，不存在所述间隙从上游侧朝向下游侧而缩小的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 JP 2017-0153041.一种螺杆式挤出机，其具备：螺杆；以及壳体，其收容所述螺杆，在上游侧设置有材料的投入口，所述螺杆式挤出机进行混炼物的挤出，所述螺杆式挤出机的特征在于，所述螺杆具有：轴部；以及螺旋状的螺棱部，其设置于该轴部的外周面，关于所述螺棱部的顶部与所述壳体的内壁面之间的间隙，所述螺棱部的下游侧端处的所述间隙比所述投入口的下游侧端处的所述间隙大，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，不存在所述间隙从上游侧朝向下游侧而缩小的区域。2.根据权利要求1所述的螺杆式挤出机，其特征在于，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间的上游部及下游部中的至少任一方存在所述间隙恒定的区域。3.根据权利要求2所述的螺杆式挤出机，其特征在于，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间的上游部及下游部分别存在所述间隙恒定的区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺杆式挤出机，其特征在于，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱部的下游侧端之间，具有所述间隙从上游侧朝向下游侧而呈阶梯状扩大的间隙台阶部，该间隙台阶部的上游侧及下游侧的所述间隙分别为恒定。5.根据权利要求1至3中任一项所述的螺杆式挤出机，其特征在于，在所述投入口的下游侧端与所述螺棱...

【专利技术属性】
技术研发人员：福谷和久，东孝祐，
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