CN103987503A - 混炼用部件 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的混炼用部件(1A)分别设置于一对混炼螺旋部,该一对混炼螺旋部旋转自如地收容于在内部具有空洞的滚筒(2),混炼用部件(1A)与混炼螺旋部一并向相同方向旋转以对向滚筒(2)内供给的材料进行混炼,其中,混炼用部件(1A)至少具有两个朝向径向外侧突出的混炼刮板(11A),齿根径与滚筒(2)的空洞的曲率半径之比为0.6以下。根据本发明,获得增大伸长程度高的流动的混炼用部件。

Description

混炼用部件
技术领域
本发明涉及一种在挤出机、连续混炼机等中使用的混炼用部件,尤其是涉及对分散混炼有效的混炼用部件。
背景技术
一般来讲,在挤出机、连续混炼机等混炼设备中,向滚筒内供给高分子树脂的颗粒、粉状的添加物等材料。所供给的材料一边利用贯穿滚筒内的一对混炼螺旋部进行混炼,一边向下游侧输送。
混炼螺旋部具备多个不同种类的部件,各部件固定在贯穿部件的中心的花键轴上。例如在旋转部件、揉盘部件等混炼用部件中组合螺旋部件,由此能够与产品用途匹配地混炼各种材料。
然而,近年来,被混炼的材料的种类繁多,并且由混炼机制造的产品的种类也增加。与此相伴,多个材料被均匀地混炼至何种程度这样的对产品的均质性的要求也逐渐提高。
在专利文献1中公开有用于满足上述要求的双轴挤出机的螺旋部。该双轴挤出机螺旋部是从基部到前端地由送料部、混炼部、及泵出部构成的同向啮合型双轴挤出机螺旋部。在此,组合有如下的混炼用螺旋部:当螺旋齿根径与对象螺旋部的外径之间的啮合间隙ΔS为恒定时,螺旋外径d0与螺旋齿根径di之比d0/di为1.65~1.85以及1.45~1.63。
在专利文献1中记载有如下内容:根据上述的同向啮合型双轴挤出机螺旋部,自我洗涤作用得以确保,能够实现无局部发热的适当温度下的混炼挤出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-284195号公报
发明概要
发明要解决的课题
一般来讲,混炼分为分散混合(分散混炼)和分配混合(分配混炼)。分散混炼是指研碎填装物的凝结块等的混炼,分配混炼是指使材料均匀化的混炼。其中,对于分散混炼而言,比起材料的剪切流动,对于伸长流动更有优势,因此可以说,在滚筒内,伸长流动强的流体体积比例越高、越能够有效地进行分散混炼。
然而,专利文献1所公开的同向啮合型双轴挤出机螺旋部对上述的分散混炼、分配混炼的区别并没有特别的认识。其中,各部件为了获得擦掉对象螺旋部的附着树脂的自我洗涤作用的能力(自我洗涤性)而形成为使部件间的间隙(=轴间-(部件外径+部件齿根径))恒定。
但是,若必须使部件间的间隙恒定,则难以确保滚筒与部件之间的空间而提高流体体积比例。因此,难以在有效地促进伸长流动的同时进行分散混炼。
发明内容
因此,本发明鉴于上述问题点,其目的在于提供一种使伸长程度高的流动增大的混炼用部件。
解决方案
为了解决上述课题,本发明的混炼用部件采用以下的技术手段。
本发明的混炼用部件分别设置于一对混炼螺旋部(混炼转子),该一对混炼螺旋部旋转自如地收容于在内部具有空洞的滚筒,所述混炼用部件与所述混炼螺旋部一并向相同方向旋转,从而对向所述滚筒的所述空洞内供给的材料进行混炼,其特征在于,所述混炼用部件至少具有两个朝向径向外侧突出的混炼刮板,齿根径与所述滚筒的所述空洞的曲率半径之比为0.6以下。
优选的是,将所述混炼刮板间连接起来的外表面从一方的混炼刮板侧朝向另一方的混炼刮板侧而由凸面和凹面构成,所述凸面朝向所述混炼用部件的旋转方向。
另外,优选的是,所述混炼刮板沿着所述混炼螺旋部的轴向连续地形成为螺旋状,与所述混炼螺旋部的轴向垂直的剖面的形状是恒定的。
此外,优选的是,在与所述混炼螺旋部的轴向垂直的剖面中,将所述混炼刮板间连接起来的外表面的凸面与凹面进行连续。
发明效果
根据本发明,能够提供增大伸长程度高的流动的混炼用部件。
附图说明
图1中,(a)是基于本发明的第一实施方式的双轴挤出机的概略图,(b)是双轴挤出机的轴垂直方向上的滚筒的剖视图。
图2是表示基于本发明的第一实施方式的混炼用部件的结构的剖视图。
图3是表示基于本发明的第二实施方式的混炼用部件的结构的剖视图。
图4是表示针对基于本发明的第一实施方式以及第二实施方式的混炼用部件而言的、表示齿根径相对于滚筒半径之比与FN>0.7体积比例之间的关系的图表的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,结合附图对基于本发明的第一实施方式的混炼用部件10A以及双轴挤出机1进行详细说明。
如图1(a)以及图1(b)所示,本发明的双轴挤出机1具有内部成为空洞的滚筒2、收容于滚筒2内部的空洞的混炼转子(混炼螺旋部)3。在滚筒2的内部,可收容混炼转子3的圆通孔4以平行地排列两个的方式被穿孔,由此形成有空洞。两个圆通孔4、4的内壁面彼此局部重合,材料能够从一方的圆通孔4向另一方的圆通孔4移动。向这两个圆通孔4、4各自穿插混炼转子3。如此,该挤出机成为合计具有双轴的混炼转子3的双轴挤出机。
接下来,对基于本实施方式的双轴挤出机1的结构进行详细说明。
需要说明的是,在以下的说明中,将图1(a)的纸面的左侧称作对双轴挤出机1进行说明时的上游侧,将纸面的右侧称作下游侧。另外,将图1(a)的纸面的左右方向称作对双轴挤出机1进行说明时的轴向,此外,将与轴向垂直的方向称作轴垂直方向。
如图1(a)所示,滚筒2沿着轴向而形成为长筒状。如上所述,在滚筒2的内部,两个圆通孔4、4平行排列且从上游向下游地形成。在滚筒2的轴向的上游侧设有向滚筒2内供给材料的料斗5。另外,在滚筒2的内部具备有电加热器、使用加热过的油的加热装置(省略图示)。
如图1(b)所示,圆通孔4是在滚筒2的内部朝着轴向而水平挖掘所获得的大致圆筒状的横孔。将滚筒2沿着轴垂直方向剖开时的剖面具有与圆通孔4、4对应的开口。圆通孔4沿着轴向水平且在图1(b)的纸面垂直方向上平行排列地设有一对,其内壁面的一部分相互重合。因此,将滚筒2沿着轴垂直方向剖开时的剖面形状成为所谓的“眼镜孔状”,在两圆通孔4、4之间能够实现材料的流通(往来)。
因而,两个圆通孔4、4的中心轴彼此的轴间距离L比圆通孔4的内径R小。如图1(b)所示,该轴间距离L设定得比圆通孔4的内径R小,由此在从圆通孔4的中心轴观察内壁面而上下60°左右的范围内,内壁面彼此重合。反言之,以使在上下60°左右的范围中内壁面彼此重合的方式设定轴间距离L。
混炼转子3以穿过圆通孔4各自的方式在图1(b)的纸面垂直方向上设有一对。一对混炼转子3、3在内部具备沿着轴向配置的花键轴6,利用该花键轴6,多个部件呈串状地固定。需要说明的是,图例的双轴挤出机1是一对混炼转子3、3在各个圆通孔4之中朝向彼此相同的旋转方向(在图1(b)的例子中皆朝向纸面而绕顺时针方向)旋转的同向旋转型双轴挤出机。
如图1(a)所示,混炼转子3构成为沿着轴向组合不同种类的部件,与组合的部件的种类对应地分为多个零件。图例的混炼转子3沿着轴向而由输送部8、混炼部7、以及挤出部9这三个零件构成。混炼部7是对材料进行混炼的零件。输送部8是配备在比混炼部7靠上游侧的位置而向该混炼部7输送材料的零件。挤出部9是配备在比混炼部7靠下游侧的位置而将由混炼部7混炼后的材料向下游侧的造粒机等输送的零件。
三个零件中,混炼部7是位于混炼转子3的中央的零件,由沿着轴向连续配备的多个混炼用部件10A构成。在本实施方式中,混炼用部件10A为旋转部件,使该旋转部件10A沿着轴向连续,通过例如排列配备六个该旋转部件来构成混炼部7。混炼用部件10A在沿着轴垂直方向剖开时具有大致椭圆形状的剖面,在沿着椭圆的长径的两端侧具有两个混炼刮板11A。当混炼转子3旋转时,这些混炼刮板11A、11A以混炼刮板11A的顶面(前端)擦过滚筒2的圆通孔4的内周面的方式进行旋转。由此,混炼刮板11A、11A不使附着于滚筒2的材料残留地将其刮掉,从而对材料进行混炼。
参照图2,对本实施方式所涉及的旋转部件10A的结构进行说明。图2是表示一对混炼转子3、3所具备的、相邻的旋转部件10A、10A的剖视图。图2的剖视图与图1(b)相同地,表示将滚筒2以及相邻的旋转部件10A、10A沿着轴垂直方向剖开时的剖面。需要说明的是,为了便于说明,省略剖面线。
如图2所示,旋转部件10A为柱状的构件,在固定于花键轴6的状态下,以使沿着轴垂直方向剖开时的剖面呈大致椭圆形状(橄榄球形状(prolate spheroid)的剖面形状)的方式形成。因而,旋转部件10A的外观形状构成为凸面。
在旋转部件10A的该剖面中的中央,沿着轴向形成有可供花键轴6穿过的插通孔(未图示)。
在图2所示的大致椭圆形状的剖面中,将大致椭圆形状的长轴的长度作为长径时的长径的一半由附图标记c表示,并将其称作旋转部件10A的外径。另外,将大致椭圆形状的短轴的长度作为短径时的短径的一半由附图标记a表示,并将其称作旋转部件10A的齿根径。长轴与短轴的交点由附图标记d表示,其是旋转部件10A的轴心,并且也是花键轴6的轴心。将旋转部件10A的齿根径a延长至滚筒2的圆通孔4的内壁面时的距离,即,齿根径a的延长线上的从旋转部件10A的表面到圆通孔4的内壁面为止的距离由附图标记b表示。当将滚筒2的圆通孔4的半径(曲率半径)由附图标记r表示时,半径r由齿根径a与距离b之和(r=a+b)表示。
在此,滚筒2的圆通孔4的半径r比旋转部件10A的外径c略大,(r>c)的关系成立。此时,半径r与外径c之差(r-c)为滚筒2与混炼刮板11A的间隙。另外,两个圆通孔4、4的中心轴彼此的轴间距离L比旋转部件10A的齿根径a与外径c之和略大,(L>a+c)的关系成立。此时,轴间距离L与齿根径a以及外径c的和(a+c)之差为部件间的间隙。
根据上述形状,旋转部件10A至少具有两个沿着外径方向而朝向径向外侧突出的混炼刮板11A。
旋转部件10A是具有上述的剖面形状的柱状的构件,因此在沿着轴向的任意位置处沿着轴垂直方向剖开时的剖面也是与上述说明过的剖面相同的形状。但是,在旋转部件10A的表面,两个混炼刮板11A、11A如钻头那样形成为螺旋状。换句话说,两个混炼刮板11A、11A沿着轴向连续地扭转而形成为螺旋状,因此旋转部件10A具有钻头那样的外观形状。但是,在一个旋转部件10A的表面形成的混炼刮板11A与钻头不同,不是沿着轴向而以轴心d为中心扭转例如360°、720°。混炼刮板11A的扭转为例如0°~180°左右。
基于本实施方式的旋转部件10A的特征在于,在上述那样的剖面形状中,齿根径a与作为滚筒2的空洞的圆通孔4的曲率半径r之比(a/r)为0.6以下(a/r≤0.6)。
在此,旋转部件10A的外径c与圆通孔4的半径r相比,短出滚筒2与混炼刮板11A的间隙量,该间隙相对于半径r而言非常小。因而,若外径c与半径r大致相等,则旋转部件10A的特征在于,在上述那样的剖面形状中,齿根径a相对于外径c之比(a/c)为0.6以下(a/c≤0.6)。
需要说明的是,当将穿过旋转部件10A的花键轴6的半径设为D时,旋转部件10A的齿根径a需要满足a>D的关系。因此,齿根径a与圆通孔4的曲率半径r之比为(a/r)>(D/r)。
如此,基于本实施方式的旋转部件10A的特征之一在于,齿根径a相对于滚筒2的圆通孔4的曲率半径r以及旋转部件10A的外径c的大小被限制在规定值以下。齿根径a相对于半径r、外径c的比例小于规定的大小,因此能够增大滚筒2与旋转部件10A的谷部之间的空间。由此,能够在混炼的材料中增大伸长程度高的流动。
在本实施方式中,通过将上述那样的结构的旋转部件10A沿着花键轴6的轴向连续地例如排列六个而构成混炼转子3的混炼部7。六个旋转部件10A一边改变绕轴心的安装角度一边安装于花键轴6,各个螺旋状的混炼刮板11A、11A从上游侧的旋转部件10A到下游侧的旋转部件10A连续。由此,从上游侧的旋转部件10A到下游侧的旋转部件10A如钻头那样形成以轴心d为中心而扭转了例如360°、720°的混炼刮板11A,从而形成混炼部7。
当将具有该混炼部7的一对混炼转子3、3分别穿过圆通孔4、4时,为了不使一对混炼转子3、3彼此接触,必须使输送部8、混炼部7、以及挤出部9啮合。
如图2所示,一对混炼转子3、3的混炼部7、7各自以沿着轴垂直方向剖开时的旋转部件10A、10A各自的剖面中的各长径彼此大致垂直的方式进行啮合。由此,一对混炼转子3、3只要绕顺时针以相同的速度旋转,旋转部件10A、10A的各长径始终彼此大致垂直。
参照图4,对使用基于本实施方式的旋转部件10A的情况下的效果进行说明。图4是表示“FN>0.7体积比例(%)”与齿根径a相对于滚筒2的圆通孔4的半径r之比(a/r)的图表。
在此,“FN>0.7体积比例(%)”是表示引起FN(流数)超过0.7那样的伸长流动的材料的、所有材料中的体积比例的值。需要说明的是,FN(流数)是表示流动场合的伸长程度的指标,由下述式(1)定义。
FN=(|相当变形速度|)/(|相当变形速度|+|涡量|)···(1)
根据式(1)的定义,FN=0为纯旋转,FN=1为纯伸长,FN=0.5为纯剪切。因而,FN>0.7的体积比例高表示在所有材料中引起伸长程度高的流动。
在此,返回图4,圆圈M1表示使用(a/r>0.6)的现有型旋转部件时的实验数据。使用该现有型旋转部件(a/r≒0.638)时的“FN>0.7体积比例(%)”为大约8.00%。另外,图4根据白圆圈而表示对于(a/r≒0.65)左右的旋转部件而言、“FN>0.7体积比例(%)”仅为大约8.00%左右。
以基于上述现有型旋转部件的“FN>0.7体积比例(%)”(大约8.00%)为基准,参考基于本实施方式的橄榄球形状的旋转部件10A的实验数据。
图4将使用基于本实施方式的(a/r≒0.567)的旋转部件10A时的实验数据由白圆圈M2表示。根据圆圈M2而表示“FN>0.7体积比例(%)”超过8.50%的值,从而获得比现有型旋转部件高的“FN>0.7体积比例(%)”。因而,当使用基于本实施方式的(a/r≒0.567)的旋转部件10A时,示出引起伸长程度比现有型旋转部件高的流动的情况。
此外,图4将使用基于本实施方式的(a/r≒0.537)的旋转部件10A时的实验数据由白圆圈M3表示。根据白圆圈M3,表示“FN>0.7体积比例(%)”超出9.00%的值。因而,当使用基于本实施方式的(a/r≒0.537)的旋转部件10A时,示出引起伸长程度更高的流动的情况。
如上所述,若使用满足条件(a/r≤0.6)、条件(a/c≤0.6)的本实施方式的旋转部件10A,与以往相比,能够在混炼材料中增大伸长程度高的流动。
(第二实施方式)
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于,使用与混炼用部件10A不同的结构的混炼用部件10B。本实施方式的其他结构与第一实施方式相同。以下,对基于本实施方式的混炼用部件10B的结构进行说明。
图3是表示一对混炼转子3、3所具备的、相邻的旋转部件10B、10B的剖视图。图3的剖视图与第一实施方式中的图2相同地,表示将滚筒2以及相邻的旋转部件10B、10B沿着轴垂直方向剖开时的剖面。需要说明的是,为了便于说明,省略剖面线。
如图3所示,旋转部件10B是在固定于花键轴6的状态下、以沿着轴垂直方向剖开时的剖面呈大致S字状的方式形成的柱状的构件。图3所示的旋转部件10B的剖面具有将图2所示的大致椭圆形状的旋转部件10A的剖面的一部分切除而成的形状,具有大致椭圆形状中的长轴以及短轴。基于本实施方式的混炼用部件10B与基于第一实施方式的混炼用部件10A相同地,在沿着长轴的两端侧具有两个混炼刮板11B、11B。
图3所示的旋转部件10B的剖面形状可以说是具有关于花键轴6对称的轮廓。换句话说,该剖面形状具有关于花键轴6对称地两个相同形状的轮廓。各轮廓由凸部和凹部构成。旋转部件10B朝向图3的纸面而绕顺时针旋转,凸部朝向旋转方向侧且凹部朝向旋转方向侧的相反侧。在此,凸部与凹部顺畅地连续,从凸部向凹部的转变区域不会因阶梯差等而变得不连续。换言之,可以说由形成凸部的凸状曲线与形成凹部的凹状曲线构成的该轮廓具有拐点。
在旋转部件10B的外观形状中,上述凸部构成凸面,凹部构成凹面。在此基础上,再次参照图3,混炼刮板11B的旋转方向侧由凸面构成,旋转方向侧的相反侧由凹面构成。换句话说,将两个混炼刮板11B、11B间连结起来的外表面从一方的混炼刮板11B侧向另一方的混炼刮板11B侧地由凸面和凹面构成。
需要说明的是,在旋转部件10B的该剖面中的中央沿着轴向形成有能够供花键轴6穿过的插通孔(未图示)。
在图3所示的旋转部件10B的剖面中,将长轴的长度设为长径时的长径的一半由附图标记c表示,并将其称作旋转部件10B的外径。另外,将短轴的长度设为短径时的短径的一半由附图标记a表示,并将其称作旋转部件10B的齿根径。长轴与短轴的交点由附图标记d表示,其是旋转部件10B的轴心,并且也是花键轴6的轴心。将旋转部件10B的齿根径a延长至滚筒2的圆通孔4的内壁面时的距离,即,齿根径a的延长线上的从旋转部件10B的表面到圆通孔4的内壁面为止的距离由附图标记b表示,滚筒2的圆通孔4的半径(曲率半径)由附图标记r表示。此时,半径r由齿根径a与距离b之和(r=a+b)表示。
在此,滚筒2的圆通孔4的半径r比旋转部件10B的外径c略大,(r>c)的关系成立。此时,半径r与外径c之差(r-c)为滚筒2与混炼刮板11B的间隙。另外,两个圆通孔4、4的中心轴彼此的轴间距离L比旋转部件10B的齿根径a与外径c之和略大,(L>a+c)的关系成立。此时,轴间距离L与齿根径a以及外径c的和(a+c)之差为部件间间隙。
根据上述形状,旋转部件10B具有至少两个沿着外径方向而朝向径向外侧突出的混炼刮板11B。
旋转部件10B为具有上述的剖面形状的柱状的构件,因此在沿着轴向的任意位置处沿着轴垂直方向剖开的剖面也呈现与以上说明过的剖面相同的大致S字状。但是,在旋转部件10B的表面,两个混炼刮板11B、11B如钻头那样形成为螺旋状。换句话说,两个混炼刮板11B、11B沿着轴向连续地扭转而形成为螺旋状,因此旋转部件10B具有钻头那样的外观形状。但是,在一个旋转部件10B的表面形成的混炼刮板11B与钻头不同,不是沿着轴向而以轴心d为中心扭转例如360°、720°。混炼刮板11B的扭转为例如0°~180°左右。
基于本实施方式的旋转部件10B的特征在于,在上述那样的剖面形状中,齿根径a与作为滚筒2的空洞的圆通孔4的曲率半径r之比(a/r)为0.6以下(a/r≤0.6)。
在此,与第一实施方式相同地,若外径c与半径r几乎相等,则旋转部件10B的特征在于,在上述那样的剖面形状中,齿根径a相对于外径c之比(a/c)为0.6以下(a/c≤0.6)。
需要说明的是,当将穿过旋转部件10B的花键轴6的半径设为D时,旋转部件10B的齿根径a需要满足a>D的关系。因此,齿根径a与圆通孔4的曲率半径r之比为(a/r)>(D/r)。
如此,基于本实施方式的旋转部件10B的特征之一在于,齿根径a相对于滚筒2的圆通孔4的曲率半径r以及旋转部件10B的外径c的大小被限制。另外,在该特征的基础上,其特征在于,由顺畅地连续的凸面和凹面构成旋转部件10B的外径形状,由此使混炼刮板11B的旋转方向侧由凸面构成,旋转方向侧的相反侧由凹面构成。
通过使旋转方向侧的相反侧由凹面构成,能够在混炼刮板11B的旋转方向侧的相反侧在滚筒2与旋转部件10B之间确保较大的空间,能够将较多的混炼材料包含于该空间。此外,通过使齿根径a相对于半径r、外径c的值小于规定的大小,能够在该空间包含更多的混炼材料。由此,能够增大混炼时间,能够增大流体通过伸长程度高的部分的概率。
参照图4,对使用基于本实施方式的旋转部件10B的情况下的效果进行说明。图4像第一实施方式所说明的那样是表示“FN>0.7体积比例(%)”的图表。
图4将使用基于本实施方式的(a/r≒0.567)的旋转部件10B时的三个实验数据由三个菱形的方块标记M4表示。这三个方块标记M4表示使滚筒2与混炼刮板11B的间隙发生3次变化而进行实验的结果。在任一方块标记M4中,“FN>0.7体积比例(%)”为9.00%左右。在关于现有型旋转部件(a/r=0.650)而由菱形的方块标记表示的实验数据中,“FN>0.7体积比例(%)”为大约8.00%,本实施方式的“FN>0.7体积比例(%)”更高。因而,当使用基于本实施方式的(a/r≒0.567)的旋转部件10B时,示出引起伸长程度比现有型旋转部件高的流动的情况。
此外,图4将使用基于本实施方式的(a/r≒0.537)的旋转部件10B时的三个实验数据由三个菱形的方块标记M5表示。这三个方块标记M5也表示使滚筒2与混炼刮板11B的间隙发生3次变化而进行实验的结果。任一方块标记M5中,“FN>0.7体积比例(%)”为9.00%~9.50%左右,示出引起伸长程度更高的流动的情况。
如上所述,若使用满足(a/r≤0.6)、(a/c≤0.6)且具有由凸面和凹面构成的混炼刮板11B的本实施方式的旋转部件10B,则与以往相比,能够在混炼材料中大幅度地增大伸长程度高的流动。
需要说明的是,本次公开的实施方式中全部点皆为示例,应认为并不对本发明的技术方案进行限制。尤其是在本次公开的实施方式中,未明确公开的事项、例如运转条件、操作条件、各种参数、结构物的尺寸、重量、体积等不脱离本领域技术人员通常实施的范围,采用只要是普通的本领域技术人员就能够容易想到的值。
例如,基于第一实施方式的旋转部件10A以及第二实施方式旋转部件10B的剖面形状为上下左右地对称、或者旋转对称。但是,剖面形状不一定局限于对称形状,也可以形成为两个混炼刮板呈彼此不同的形状。尤其是基于第二实施方式的旋转部件10B的两个混炼刮板11B中的各凹面也可以形成为彼此不同的曲率。
另外,在第一实施方式以及第二实施方式中,一对旋转部件10A以及旋转部件10B以成为部件间的间隙恒定的完全啮合的方式构成。然而,也可以通过使旋转部件10A以及旋转部件10B的凸面的曲率、齿根径任意地变化,从而使部件间的间隙变化为所希望的大小。换句话说,一对旋转部件10A以及旋转部件10B不一定需要完全啮合。
以上,虽然对本发明的各实施方式进行了说明,但本发明并不局限于上述的实施方式,只要在权利要求书中进行记载,能够加以各种变更而实施。本申请基于在2011年12月14日申请的日本专利申请(日本特愿2011-273488),并在此援引其内容。
附图标记说明:
1 双轴挤出机
2 滚筒
3 混炼转子
4 圆通孔
5 料斗
6 花键轴
7 混炼部
8 输送部
9 挤出部
10A、10B 混炼用部件
11A、11B 混炼刮板

Claims (4)

1.一种混炼用部件,其特征在于,
该混炼用部件分别设置于一对混炼螺旋部,该一对混炼螺旋部旋转自如地收容于在内部具有空洞的滚筒,所述混炼用部件与所述混炼螺旋部一起向相同方向旋转,从而对向所述滚筒的所述空洞内供给的材料进行混炼,
所述混炼用部件至少具有两个朝向径向外侧突出的混炼刮板,齿根径与所述滚筒的所述空洞的曲率半径之比为0.6以下。
2.根据权利要求1所述的混炼用部件,其特征在于,
将所述混炼刮板间连接起来的外表面从一方的混炼刮板侧朝向另一方的混炼刮板侧而由凸面和凹面构成,
所述凸面朝向所述混炼用部件的旋转方向。
3.根据权利要求1所述的混炼用部件,其特征在于,
所述混炼刮板沿着所述混炼螺旋部的轴向连续地形成为螺旋状,
所述混炼刮板的与所述混炼螺旋部的轴向垂直的剖面的形状是恒定的。
4.根据权利要求1所述的混炼用部件,其特征在于,
在与所述混炼螺旋部的轴向垂直的剖面中,将所述混炼刮板间连接起来的外表面的凸面与凹面连续。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114521170A (zh) * 2019-10-16 2022-05-20 株式会社瑞光 旋转挤出机

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308907B2 (ja) * 2013-08-13 2018-04-11 株式会社神戸製鋼所 連続混練機
JP5761871B2 (ja) * 2013-08-23 2015-08-12 株式会社日本製鋼所 繊維強化樹脂組成物の製造に使用される二軸押出機及び繊維強化樹脂組成物の製造方法
JP6242232B2 (ja) * 2014-02-13 2017-12-06 株式会社神戸製鋼所 連続混練装置
JP6550253B2 (ja) 2014-04-24 2019-07-24 東芝機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP6527742B2 (ja) 2014-04-24 2019-06-05 東芝機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP6639800B2 (ja) 2014-05-08 2020-02-05 東芝機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP6639798B2 (ja) 2014-05-08 2020-02-05 東芝機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP6639799B2 (ja) 2014-05-08 2020-02-05 東芝機械株式会社 混練装置および混練方法
JP6464025B2 (ja) 2015-04-28 2019-02-06 東芝機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法
JP6746278B2 (ja) 2015-04-28 2020-08-26 芝浦機械株式会社 押出機用スクリュ並びに押出機および押出方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136246A (en) * 1997-11-07 2000-10-24 Rauwendaal Extrusion Engineering Screw extruder with improved dispersive mixing elements
US20050024986A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-03 Mattingly Joseph E. Kneading element and related articles
US20050152214A1 (en) * 2002-02-20 2005-07-14 Blach Josef A. Device for dispersing and melting flowable materials
JP2007007864A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Toshiba Mach Co Ltd オンラインブレンド射出成形機の可塑化装置
CN201950743U (zh) * 2011-01-14 2011-08-31 杨艺林 一种双转子连续混炼装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2813256B2 (ja) * 1991-08-28 1998-10-22 株式会社神戸製鋼所 連続混練機の混練度制御装置
JP2004284195A (ja) 2003-03-24 2004-10-14 Toshiba Mach Co Ltd 二軸押出機のスクリュ
BRPI0823108A2 (pt) * 2008-09-29 2015-06-16 Steer Engineering Private Ltd Metodo de operacao de extrusor
JP5175822B2 (ja) * 2009-10-22 2013-04-03 株式会社神戸製鋼所 混練装置
DE202013009015U1 (de) * 2013-10-11 2014-01-27 Extricom Gmbh SideFeeder mit Rückwärtsentlüftung und Schneckensteigung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136246A (en) * 1997-11-07 2000-10-24 Rauwendaal Extrusion Engineering Screw extruder with improved dispersive mixing elements
US20050152214A1 (en) * 2002-02-20 2005-07-14 Blach Josef A. Device for dispersing and melting flowable materials
US20050024986A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-03 Mattingly Joseph E. Kneading element and related articles
JP2007007864A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Toshiba Mach Co Ltd オンラインブレンド射出成形機の可塑化装置
CN201950743U (zh) * 2011-01-14 2011-08-31 杨艺林 一种双转子连续混炼装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘西文: "《塑料成型设备》", 31 July 2009 *
耿孝正: "《双螺杆挤出机及其应用》", 31 January 2003 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114521170A (zh) * 2019-10-16 2022-05-20 株式会社瑞光 旋转挤出机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013123841A (ja) 2013-06-24
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