WO2014030598A1 - 混練ロータ及び混練機 - Google Patents

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WO2014030598A1
WO2014030598A1 PCT/JP2013/072017 JP2013072017W WO2014030598A1 WO 2014030598 A1 WO2014030598 A1 WO 2014030598A1 JP 2013072017 W JP2013072017 W JP 2013072017W WO 2014030598 A1 WO2014030598 A1 WO 2014030598A1
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kneading
rotor
kneading rotor
flight
diameter
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PCT/JP2013/072017
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紗矢香 山田
山口　和郎
二志 福井
好則 黒田
剛也 宇田
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to a kneading rotor and a kneading machine capable of kneading while suppressing a temperature rise of a material.
  • a kneader such as a continuous kneader or an extruder
  • materials such as polymer resin pellets and powder additives are supplied into a barrel and a pair of kneading rotors inserted into the barrel are rotated.
  • the material in the barrel is kneaded.
  • the kneading rotor is provided with a plurality of kneading flights for kneading materials, and when the kneading rotor is rotated, the material in the barrel is sheared so as to be torn by the kneading flights. Therefore, a kneading flight having a cross-sectional shape suitable for shearing a material is generally provided in a kneading rotor of a kneading machine.
  • FIG. 4 of Patent Document 1 discloses a kneading rotor having a kneading flight suitable for shearing material.
  • a kneading rotor having substantially the same shape as the kneading rotor shown in FIG. 4 of Patent Document 1 is shown as a conventional example 1 in FIG.
  • the kneading rotor of Patent Document 1 (conventional example 1) has three kneading flights around the axis oriented in the horizontal direction, and each kneading flight is on the outside of the diameter. It has a triangular cross-sectional shape that protrudes toward it.
  • the tip of the kneading flight is a portion called a tip portion, and is located near the inner peripheral surface of the barrel.
  • a narrow gap is provided between the tip portion and the inner peripheral surface of the barrel.
  • the kneading flight has a surface inclined so as to be continuously connected to the side of the tip portion.
  • the surface facing the material when the kneading rotor rotates is the attack surface.
  • This convex attack surface is not so inclined with respect to the inner wall surface of the barrel, and the distance from the surface of the kneading flight to the inner wall surface of the barrel is relatively short.
  • a shear flow is predominantly generated in the material in the barrel, and a great shear force is applied to the material. It will be. Therefore, an increase in material temperature cannot be avoided.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a kneading rotor and a kneading machine that can reliably suppress a temperature rise and a local temperature variation in the material.
  • the kneading rotor of the present invention employs the following technical means. That is, the kneading rotor of the present invention is a kneading rotor that is rotatably arranged around an axis that faces in the horizontal direction and includes at least two kneading flights that knead the material around the axis. A cross-section perpendicular to the axis of the kneading rotor is provided with a facing surface facing the material when the kneading rotor is rotated, and a part of the facing surface is provided on the receiving surface of the kneading flight. A concave portion that is recessed toward the inside of the diameter is formed.
  • the convex portion in which a part of the surface of the kneading flight protrudes radially outward between the kneading flights adjacent to each other in the circumferential direction. It is good to have formed the said recessed part between the chip
  • the outer peripheral surface of the said convex part is good to be formed in the cylindrical surface shape which makes the centerline the axial center of the said kneading rotor.
  • the diameter from the axis of the kneading rotor to the top of the convex portion is 0.6 times or more than the diameter from the axis of the kneading rotor to the tip of the kneading flight. It is good that the convex part is formed.
  • the kneading machine of the present invention is characterized by including the above-described kneading rotor and a barrel having a through hole through which the kneading rotor can be inserted.
  • the kneading rotor and the kneading machine of the present invention it is possible to reliably suppress the temperature rise with respect to the material and the local temperature variation within the material.
  • the value of dr / db is 0.85 for both. It is a figure which shows the cross-sectional shape of the kneading
  • the value of dr / db is 0.98 for all. It is the figure which compared the influence which it has on the temperature rise per rotation with an Example and a prior art example, (a) is the value of dr / db when the value of dr / db is 0.85, (b) is the value of dr / db. The result when 0.98 is shown.
  • FIG. 1 shows a kneading machine 2 (kneading machine 2 of the first embodiment) provided with the kneading rotor 1 of the first embodiment.
  • the kneader 2 of the first embodiment kneads materials such as polymer resin pellets and powder additives, and includes a kneading rotor 1 for kneading the materials.
  • the kneading machine 2 of the present invention is described by taking, as an example, a bi-directional rotating kneading machine having two kneading rotors 1 rotating in different directions.
  • a bi-axial continuous kneader of the same direction rotation type in addition to the bi-directional continuous kneader of the opposite direction rotation type, a bi-axial continuous kneader of the same direction rotation type, a biaxial extruder, a batch type kneader, etc. Can also be used.
  • the kneading machine 2 includes a barrel 3 having a hollow inside, and a pair of left and right kneading rotors 1 and 1 accommodated in the barrel 3. Inside the barrel 3, two circular holes 4 capable of accommodating the kneading rotor 1 are drilled in parallel. The two circular holes 4, 4 are configured such that part of their inner wall surfaces overlap each other, and the material can be moved from one circular hole 4 to the other. One kneading rotor 1 is inserted through each of the two circular holes 4 and 4.
  • the kneading machine 2 is a two-shaft type having a total of two kneading rotors 1.
  • the left side of the paper surface of FIG. 1 is referred to as the upstream side when describing the kneading rotor 1 and the kneading machine 2, and the right side of the paper surface is referred to as the downstream side.
  • the left-right direction of the paper surface of FIG. 1 is called an axial direction when the kneading rotor 1 and the kneading machine 2 are described, and a direction perpendicular to the axial direction is called an axial vertical direction.
  • the direction away from the axis with reference to the axis is referred to as the radially outer side
  • the direction approaching the axis is referred to as the radially inner side.
  • the barrel 3 is formed in the long cylinder shape along the horizontal direction.
  • the two circular holes 4 and 4 are formed in parallel so as to face from upstream to downstream (axial direction).
  • a hopper 5 for supplying material into the barrel 3 is provided on the middle side in the axial direction of the barrel 3.
  • the circular hole 4 is a substantially cylindrical lateral hole formed by hollowing out the inside of the barrel 3 in the horizontal direction, and the cross section along the direction perpendicular to the axis is substantially circular.
  • a pair of right and left circular holes 4 are provided in parallel in the horizontal direction, and have a so-called “glass hole shape” in which part of the inner wall surfaces overlap each other.
  • the kneading rotor 1 kneads the material supplied into the barrel 3 and is formed in an elongated shape along the axial direction.
  • the kneading rotor 1 is provided in a pair of left and right, and is inserted through the pair of circular holes 4 described above.
  • the left kneading rotor 1 rotates clockwise when viewed from the upstream side, and the right kneading rotor 1 rotates counterclockwise.
  • the kneading rotor 1 is formed by combining various types of segments in the axial direction, and a plurality of rotor segments 6 (kneading segments) are provided in the middle of the axial direction.
  • the rotor segment 6 is particularly suitable for kneading among various types of segments.
  • the rotor segment 6 is formed in a triangular shape having a distorted cross section along the direction perpendicular to the axis, and has three kneading flights 7 having a pointed tip toward the radially outer side around the axis. These kneading flights 7 have a tip portion 8 facing the inner wall surface of the barrel 3 at a sharp tip.
  • each kneading flight 7 rotates so as to squeeze the inner wall surface of the barrel 3, and the material adhering to the inner wall surface of the barrel 3 can be scraped off without leaving any material. ing.
  • each kneading flight 7 of the kneading rotor 1 described above is provided with a receiving surface 9 inclined so as to face the material when the kneading rotor 1 rotates.
  • the attacking surface 9 is formed to be continuous in the circumferential direction with respect to the tip portion 8 of the kneading flight 7, and in the case of the kneading rotor 1 on the left side of FIGS. 2 (a) to 2 (c), the tip is formed. It is provided adjacent to the clockwise direction (rotation direction) when viewed from the portion 8.
  • the attacking surface 9 can have various shapes and inclination angles as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c).
  • the attacking surface 109 is a surface inclined with respect to the inner wall surface of the barrel through-hole 104 at the position indicated by a circle in the drawing. Is formed.
  • the attacking surface 109 of the conventional example 1 is formed in a convex shape curved so as to protrude outward (outer peripheral side), and has a very large inclination angle with respect to the inner wall surface of the through hole 104 of the barrel. I do not have. That is, the attacking surface 109 has an inclination angle along the inner wall surface of the circular hole 104 of the barrel.
  • the amount of the contact surface 109 and the barrel circular hole 104 is increased by the amount of the convex surface 109 protruding toward the inner wall surface (outer diameter) of the barrel circular hole 104.
  • the distance between the inner wall surface is small.
  • the attacking surface 209 is a surface inclined with respect to the inner wall surface of the barrel through-hole 204 at the position indicated by a circle in the drawing. Is formed.
  • the point of difference between the attacking surface 209 of Conventional Example 2 and Conventional Example 1 is that the attacking surface 209 of Conventional Example 2 is a flat surface that connects the tip portions 208 of two kneading flights 207 adjacent in the circumferential direction in the shortest distance. It is the point formed in the shape.
  • the attack surface 209 of the conventional example 2 does not protrude outward in the radial direction as in the conventional example 1, and has a large inclination angle with respect to the inner wall surface of the through hole 204 of the barrel.
  • the portion where the distance between the inner wall surface of the barrel circular hole 204 and the surface of the kneading flight 207 becomes smaller than that of the conventional example 1 by the amount that the attacking surface 209 has a large inclination angle is reduced to the material.
  • the shearing force applied is also smaller than that in Conventional Example 1. Therefore, when the kneading rotor 201 of Conventional Example 2 is used, an increase in material temperature can be suppressed.
  • the rotor gap L2 formed between the left and right kneading rotors 201 is the same as that of the conventional example because the attacking surface 109 does not protrude outward in the diameter. It becomes larger than the rotor gap L1 formed between the left and right kneading rotors 101.
  • the shearing force applied to the material greatly fluctuates, and local temperature variations within the material also increase.
  • a concave portion 10 is formed on the attacking surface 9 of the kneading flight 7 so that a part of the attacking surface 9 is recessed toward the radially inner side. Yes. If such a concave portion 10 is formed on the attacking surface 9, the distance between the inner wall surface of the circular hole 4 of the barrel 3 and the surface of the kneading flight 7 is increased by the amount of the concave portion 10 provided to the material. The shearing force that is generated can be reduced to suppress an increase in material temperature.
  • the surface of the kneading flight 7 other than the place where the concave portion 10 is formed can be protruded to the outside of the diameter, the rotor gap formed between the left and right kneading rotors 1 can be reduced. It is also possible to suppress local temperature variations.
  • the kneading rotor 1 of the first embodiment includes a kneading flight 7 between the kneading flights 7 and 7 adjacent to each other in the circumferential direction in a cross section perpendicular to the axis of the kneading rotor 1.
  • a convex portion 11 is formed in which a part of the surface of the kneading flight 7 protrudes toward the outside of the diameter. And by providing this convex part 11, the space
  • the attack surface 9, the convex part 11, and the concave part 10 formed in the kneading flight 7 of the kneading rotor 1 of the first embodiment will be described in more detail.
  • the attacking surface 9 is a surface inclined so as to face the material when the kneading rotor 1 rotates, and is adjacent to the tip portion 8 in a circumferential direction (adjacent to the tip portion 8). Position).
  • the attacking surface 9 is formed so as to be inclined with respect to the circumferential direction, and the material in the barrel 3 comes into contact with the kneading rotor 1 as it rotates.
  • the convex portion 11 is a part of the surface of the kneading flight 7 protruding outward in the radial direction, and its outer peripheral surface is formed in a cylindrical surface shape with the axial center of the kneading rotor 1 as the center line.
  • the convex portion 11 has an arc shape with the axis of the kneading rotor 1 as the center of curvature, and has a diameter larger than a straight line connecting the tip portions 8 adjacent in the circumferential direction. It bulges so as to project outward.
  • the concave portion 10 is formed in a concave shape by forming the convex portion 11 described above.
  • the recessed portion 10 is recessed toward the inside of the diameter from a reference line S (a straight line indicated by a one-dot chain line in the drawing) connecting the tip portion 8 of the kneading flight 7 and the top portion 11 ′ (tip) of the protruding portion 11 described above. It is like that.
  • a reference line S a straight line indicated by a one-dot chain line in the drawing
  • the convex portion 11 has a diameter from the axial center of the kneading rotor 1 to the top portion 11 ′ of the convex portion 11 that is 0.6 times or more the diameter from the axial center of the kneading rotor 1 to the tip portion 8 of the kneading flight 7. It is preferable to be formed so that
  • the amount of protrusion of the protrusion 11 in other words, the diameter from the axial center of the kneading rotor 1 to the top 11 ′ of the protrusion 11
  • the inner diameter of the barrel 3 that is, the diameter of the inner wall surface of the circular hole 4 of the barrel 3 is defined as db.
  • dr is the maximum outer diameter of the kneading rotor 1, that is, twice the distance from the axial center of the kneading rotor 1 to the tip portion 8 (the top of the flight).
  • the ds / dr in the conventional example 1 is 0.55 ⁇ 0.6 ⁇ 0.
  • the temperature rise in the example remains small as 0.5 ° C. to 0.6 ° C. even if ds / dr increases from 0.55 ⁇ 0.6 ⁇ 0.72. It does not become as great as the temperature rise in Conventional Example 1.
  • ds indicates the radius of a circle inscribed in the outline of the kneading rotor 14.
  • the variation in the temperature of the conventional example 1 exceeds 0.11 degrees, whereas the variation in the conventional example 1 is ds / As dr increases from 0.55 to 0.6 to 0.72, the variation decreases from 0.09 ° C. to 0.10 ° C. in all cases.
  • the temperature variation when ds / dr is 0.55, the temperature variation is as large as 0.11 ° C., but when ds / dr is 0.6 or 0.72, the temperature variation is 0.085 ° C. The temperature variation is smaller than that of the conventional example 1.
  • the kneading rotor 1 of the example can suppress the temperature rise with respect to the material and the temperature variation in the material than the result of the conventional example 2. From the above, it is determined that the use of the kneading rotor 1 of the first embodiment can surely suppress the temperature rise of the material and the local temperature variation in the material.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the kneading rotor of the second embodiment.
  • the cross-sectional shape of the attacking surface 9 is wavy, unlike the simple concave receiving surface 9 as in the first embodiment.
  • the attacking surface 9 is formed so as to have such complicated irregularities. That is, the first convex portion 11a provided on the side close to the tip portion 8 and the second convex portion 11b provided on the side far from the tip portion 8 are provided on the receiving surface 9 of the kneading flight 7 of the second embodiment. There is.
  • a concave portion 10 is formed between the first convex portion 11a and the second convex portion 11b.
  • the attacking surface 9 of the kneading flight 7 of the second embodiment has a reference line P (one point in the figure) that connects the tip portions 8 adjacent to each other in the circumferential direction in a cross section perpendicular to the axis of the kneading rotor 1. It is curved in the vicinity of the tip portion 8 so as to protrude outward from the chain line. The portion curved toward the outside of the diameter is the first convex portion 11a. On the side of the first convex portion 11a, a second convex portion 11b is formed that protrudes greatly outward in diameter from the first convex portion 11a, and the first convex portion 11a and the second convex portion are formed. A portion that is gently recessed toward the inside of the diameter provided between 11 b and 11 b is a recess 10.

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Abstract

　本発明の混練ロータ１は、水平方向を向く軸心回りに回転自在に配備されると共に、材料を混練する混練フライト７を、軸心回りに少なくとも２本以上備える。混練ロータ１の軸心と垂直な断面において、混練フライト７は、混練ロータ１が回転した際に材料に対して向かい合う迎え面９を備えている。混練フライト７の迎え面９には、迎え面９の一部が径内側に向かって凹んだ凹部１０が形成されている。

Description

混練ロータ及び混練機
　本発明は、材料の温度上昇を抑制しつつ混練を行うことのできる混練ロータ及び混練機に関する。
　一般に、連続混練機や押出機などの混練機では、バレル内に高分子樹脂のペレットや粉状の添加物などの材料を供給し、バレル内に挿通された一対の混練ロータを回転させることで、バレル内の材料の混練が行われる。
　この混練ロータには材料を混練する混練フライトが軸心回りに複数本設けられており、混練ロータを回転させると、バレル内の材料が混練フライトで引き裂かれるようにせん断される。それゆえ、混練機の混練ロータには、材料をせん断するのに適した断面形状を有する混練フライトが一般に設けられている。
　例えば、特許文献１の第４図には、材料をせん断するのに適した混練フライトを有する混練ロータが開示されている。なお、理解を容易にするために、特許文献１の第４図に示す混練ロータと略同じ形状を有する混練ロータを、本明細書の図２（ｂ）に従来例１として図示する。
　図２（ｂ）に示すように、特許文献１（従来例１）の混練ロータは、水平方向を向く軸心回りに３本の混練フライトを有しており、それぞれの混練フライトは径外側に向かって突出するような三角形状の断面形状を有する。この混練フライトの突端はチップ部と呼ばれる部分であり、バレルの内周面の近くに位置している。そして、このチップ部とバレルの内周面との間には狭い隙間が設けられており、この隙間に材料を導き入れることで、材料にせん断力を付与する機構となっている。
　また、混練ロータの軸心と垂直な断面において、混練フライトはチップ部の側方に連続して繋がるように傾斜した面を備えている。この傾斜した面のうち混練ロータが回転した際に材料に対して向かい合う面が迎え面となっている。
日本国特公平６－４１１３５号公報（第４図参照）
　ところで、上述した特許文献１の混練フライトを用いて材料を混練する場合に、材料に付与されるせん断力が大きくなりすぎると、材料の温度が必要以上に上昇してしまうことがある。この材料温度の上昇は、上述した迎え面の傾斜角度や形状に大きな影響を受ける。
　例えば、特許文献１の第４図に示される混練ロータ、言い換えれば本明細書の図２（ｂ）に示すような断面形状を備える混練ロータでは、迎え面は、図中に丸印で示されるように径外方向に向かって凸状となっている。この凸状の迎え面は、バレルの内壁面に対してあまり傾斜しておらず、混練フライトの表面からバレルの内壁面までの距離が比較的短い。このようなバレルの内壁面までの距離が小さくなるような箇所が多い混練フライトを用いた場合、バレル内の材料にはせん断流が支配的に発生し、材料に多大なせん断力が付与されることになる。したがって、材料温度の上昇を避けることができなくなる。
　なお、材料温度の上昇を抑制するために、この混練ロータの迎え面を平坦にした場合には、左右の混練ロータが離れすぎて材料の混練が不十分となり、材料内での局部的な温度のバラツキが大きくなってしまうという問題が新たに発生する。
　本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、材料に対する温度上昇及び材料内での局部的な温度のバラツキを確実に抑制することができる混練ロータ及び混練機を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の混練ロータは以下の技術的手段を講じている。
　即ち、本発明の混練ロータは、　水平方向を向く軸心回りに回転自在に配備され、材料を混練する混練フライトを前記軸心回りに少なくとも２本以上備える混練ロータであって、前記混練フライトは、前記混練ロータの前記軸心と垂直な断面において、前記混練ロータが回転した際に材料に対して向かい合う迎え面を備えており、前記混練フライトの迎え面には、前記迎え面の一部が径内側に向かって凹んだ凹部が形成されていることを特徴とする。
　なお、好ましくは、前記混練ロータの軸心と垂直な断面において、互いに周方向に隣り合う混練フライト同士の間には、前記混練フライトの表面の一部が径外側に向かって突出した凸部が形成されており、前記混練フライトのチップ部と前記凸部の頂部との間が前記凹部とされているとよい。
　なお、好ましくは、前記凸部の外周面は、前記混練ロータの軸心を中心線とする円筒面状に形成されているとよい。
　なお、好ましくは、前記混練ロータの軸心から前記凸部の頂部までの径が、前記混練ロータの軸心から前記混練フライトのチップ部までの径の０．６倍以上となるように、前記凸部が形成されているとよい。
　一方、本発明の混練機は、上述した混練ロータと、この混練ロータを挿通可能な円通孔を貫通状に有するバレルと、を備えていることを特徴とする。
　本発明の混練ロータ及び混練機によれば、材料に対する温度上昇及び材料内での局部的な温度のバラツキを確実に抑制することができる。
本発明に係る混練機の正面断面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態の混練ロータの断面図であり、（ｂ）は従来例１の混練ロータの断面図であり、（ｃ）は従来例２の混練ロータの断面図である。 第１実施形態の混練ロータの拡大断面図である。 ｄｓ／ｄｒの値が、それぞれ、（ａ）０．７２、（ｂ）０．６０、（ｃ）０．５５であるときの混練ロータの断面形状を示す図である。なお、ｄｒ／ｄｂの値はいずれも０．８５である。 ｄｓ／ｄｒの値を（ａ）０．６０、（ｂ）０．５５と変化させた際の混練ロータの断面形状を示す図である。なお、ｄｒ／ｄｂの値はいずれも０．９８である。 一回転あたりの上昇温度に及ぼす影響を、実施例と従来例とで比較した図であり、（ａ）はｄｒ／ｄｂの値が０．８５のとき、（ｂ）はｄｒ／ｄｂの値が０．９８のときの結果を示す。 材料温度の標準偏差に及ぼす影響を、実施例と従来例とで比較した図であり、（ａ）はｄｒ／ｄｂの値が０．８５のとき、（ｂ）はｄｒ／ｄｂの値が０．９８のときの結果を示す。 第２実施形態の混練ロータの断面図である。
　以下、本発明に係る混練ロータ１及びこの混練ロータ１が設けられた混練機２の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態の混練ロータ１が設けられた混練機２（第１実施形態の混練機２）を示している。
　図１に示すように、第１実施形態の混練機２は、高分子樹脂のペレットや粉状の添加物などの材料を混練するものであり、材料を混練する混練ロータ１を備えている。第１実施形態では、互いに異方向に回転する混練ロータ１を２軸備えた異方向回転型の２軸の連続混練機を例に挙げて、本発明の混練機２を説明している。なお、本発明の混練機２としては、異方向回転型の２軸連続混練機以外にも、同方向回転型の２軸連続混練機や、２軸の押出機、あるいはバッチ式の混練機などを用いることもできる。
　混練機２は、内部が空洞とされたバレル３と、このバレル３の内部に収容される左右１組の混練ロータ１、１とを有している。このバレル３の内部には、混練ロータ１を収容可能な円通孔４が平行に並んで２つ穿孔されている。２つの円通孔４、４は、その内壁面の一部同士が互いに重なり合うようになっており、一方の円通孔４から他方へと材料を移動可能となっている。これら２つの円通孔４、４のそれぞれには混練ロータ１が１本ずつ挿通されている。この混練機２は混練ロータ１を合計で２軸有する２軸タイプである。
　なお、以降の説明において、図１の紙面の左側を混練ロータ１及び混練機２を説明する際の上流側と呼び、紙面の右側を下流側と呼ぶ。また、図１の紙面の左右方向を混練ロータ１及び混練機２を説明する際の軸方向と呼び、さらに、軸方向に対して垂直な方向を軸垂直方向と呼ぶ。さらに、軸心を基準として、軸心から遠ざかる方向を径外側と呼び、また軸心に近づく方向を径内側と呼ぶ。
　図１及び図２（ａ）に示すように、バレル３は、水平方向に沿って長い筒状に形成されている。バレル３の内部には上述したように２つの円通孔４、４が平行に並んで上流から下流（軸方向）を向くように形成されている。バレル３の軸方向の中途側には、バレル３内に材料を供給するホッパ５が設けられている。
　円通孔４は、バレル３の内部を水平方向に向かってくり抜くことにより形成された略円筒状の横穴であり、その軸垂直方向に沿った断面は略円形とされている。円通孔４は、水平方向に平行に並んで左右一対設けられており、その内壁面の一部が互いに重なり合うような、いわゆる「めがね孔状」となっている。
　混練ロータ１は、バレル３内に供給された材料を混練するものであり、軸方向に沿って長尺状に形成されている。混練ロータ１は左右一対で設けられており、上述した一対の円通孔４にそれぞれ挿通されるようになっている。これら一対の混練ロータ１のうち、左側の混練ロータ１は上流側から見た際に時計回りに回転しており、また右側の混練ロータ１は反時計回りに回転している。
　混練ロータ１は、さまざまな種類のセグメントを軸方向に組み合わすことにより形成されており、軸方向の中途部分には複数のロータセグメント６（混練用セグメント）が設けられている。
　ロータセグメント６は、さまざまな種類のセグメントの中でも特に混練に適したものである。ロータセグメント６は、軸垂直方向に沿った断面が歪んだ三角形のような形状に形成されており、径外側に向かって先端が尖った混練フライト７を軸心回りに３本有している。これらの混練フライト７は、尖った先端にバレル３の内壁面と対向するチップ部８を有している。混練ロータ１が回転すると、各混練フライト７のチップ部８がバレル３の内壁面をかすめるように回転し、バレル３の内壁面に付着した材料を残さず掻き取って材料を混練できるようになっている。
　ところで、上述した混練ロータ１の各混練フライト７には、混練ロータ１が回転した際に材料に向かい合うように傾斜した迎え面９が設けられている。迎え面９は、混練フライト７のチップ部８に対して周方向に連続するように形成されており、図２（ａ）～図２（ｃ）の左側の混練ロータ１の場合であればチップ部８から見て時計回り方向（回転方向）に隣接して設けられている。この迎え面９は、図２（ａ）～図２（ｃ）に示すようにさまざまな形状や傾斜角度を備えることができる。
　例えば、図２（ｂ）に示す従来例１の混練ロータ１０１において、迎え面１０９は、図中に丸印で示される位置に、バレルの円通孔１０４の内壁面に対して傾斜した面として形成されている。この従来例１の迎え面１０９は、径外側（外周側）に向かって張り出すように湾曲した凸面状に形成されており、バレルの円通孔１０４の内壁面に対してあまり大きな傾斜角度を備えていない。すなわち、迎え面１０９は、バレルの円通孔１０４の内壁面に沿うような傾斜角度となっている。それゆえ、従来例１の混練ロータ１０１では、迎え面１０９がバレルの円通孔１０４の内壁面側（径外側）に向かってせり出している分だけ、迎え面１０９とバレルの円通孔１０４の内壁面との間の距離は小さくなっている。
　このようにバレルの円通孔１０４と混練フライト１０７の表面との距離が小さくなるような箇所では、バレル内で混練される材料にせん断力が働きやすくなることが知られている。つまり、従来例１の混練ロータ１０１を用いた場合には、混練フライト１０７によりせん断流が支配的に生起されるようになり、混練が進むに伴って混練材料の温度上昇が大きくなってしまう。
　一方、図２（ｃ）に示す従来例２の混練ロータ２０１において、迎え面２０９は、図中に丸印で示される位置に、バレルの円通孔２０４の内壁面に対して傾斜した面として形成されている。従来例２の迎え面２０９が従来例１と異なっている点は、従来例２の迎え面２０９が周方向に隣接する２つの混練フライト２０７のチップ部２０８間を最短で繋ぐような平坦な面状に形成されている点である。つまり、従来例２の迎え面２０９は従来例１のように径外側に向かって張り出すことがなく、バレルの円通孔２０４の内壁面に対して大きな傾斜角度を備えている。このように、迎え面２０９が大きな傾斜角度を備える分だけ、バレルの円通孔２０４の内壁面と混練フライト２０７の表面との距離が小さくなるような箇所は従来例１より減少し、材料に対して与えられるせん断力も従来例１より小さくなる。そこで、従来例２の混練ロータ２０１を用いた場合には、材料温度の上昇を抑制することができる。
　しかしながら、従来例２の混練ロータ２０１を用いた場合には、左右の混練ロータ２０１間に形成されるロータ隙間Ｌ２が、迎え面１０９が径外側に向かって張り出すことがない分だけ、従来例１の左右の混練ロータ１０１間に形成されるロータ隙間Ｌ１に比べて大きくなる。このように左右の混練ロータ間に形成されるロータ隙間が広くなると、材料に付与されるせん断力が大きく変動し、材料内での局部的な温度のバラツキも大きくなってしまう。
　そこで、本発明の混練ロータ１では、図２（ａ）に示すように、混練フライト７の迎え面９に、この迎え面９の一部が径内側に向かって凹んだ凹部１０が形成されている。このような凹部１０を迎え面９に形成すれば、凹部１０が設けられている分だけバレル３の円通孔４の内壁面と混練フライト７の表面との距離が離れ、材料に対して与えられるせん断力を小さくして、材料温度の上昇を抑制することができる。また、凹部１０が形成された場所以外の混練フライト７の表面を径外側に突出させることもできるので、左右の混練ロータ１間に形成されるロータ隙間を小さくすることにでき、材料内での局部的な温度のバラツキを抑制することも可能となる。
　具体的には、図３に示すように、第１実施形態の混練ロータ１には、混練ロータ１の軸心と垂直な断面において、互いに周方向に隣り合う混練フライト７、７同士の間に、混練フライト７の表面の一部が径外側に向かって突出した凸部１１が形成されている。そして、この凸部１１を設けることで、凸部１１とは逆に凹むことになる混練フライト７のチップ部８とこの凸部１１の頂部１１’との間が、上述した凹部１０となっている。
　次に、第１実施形態の混練ロータ１の混練フライト７に形成される迎え面９、凸部１１及び凹部１０について、さらに詳しく説明する。
　迎え面９は、図３に丸印で示されるように、混練ロータ１が回転した際に材料に向かい合うように傾斜した面であり、チップ部８に対して周方向に連続した位置（隣接した位置）に形成されている。この迎え面９は、周方向に対して傾斜するように形成されていて、混練ロータ１が回転するとバレル３内の材料が接触するようになっている。
　凸部１１は、上述したように混練フライト７の表面の一部を径外側に向かって突出させたものであり、その外周面は混練ロータ１の軸心を中心線とする円柱面状に形成されている。つまり、混練ロータ１の軸心と垂直な断面において、凸部１１は混練ロータ１の軸心を曲率中心とする円弧状であり、周方向に隣り合うチップ部８同士の間を結ぶ直線より径外側に向かって張り出すように膨出している。
　凹部１０は、上述した凸部１１を形成することにより、凹んだ形状に形成されている。凹部１０は、混練フライト７のチップ部８と、上述した凸部１１の頂部１１’（先端）とを結ぶ基準線Ｓ（図中に１点鎖線で示す直線）より、径内側に向かって凹むようになっている。
　ところで、上述したようにチップ部８の間に凸部１１を形成することで、凸になっていない部分を凹部１０とするにしても、形成する凸部１１の突出量が小さすぎては十分に凹んだ凹部１０は得られなくなる。それゆえ、凸部１１は、混練ロータ１の軸心から凸部１１の頂部１１’までの径が、混練ロータ１の軸心から混練フライト７のチップ部８までの径の０．６倍以上となるように形成されることが好ましい。
　次に、凸部１１の突出量、言い換えれば混練ロータ１の軸心から凸部１１の頂部１１’までの径について説明する。
　例えば、バレル３の内径、つまりバレル３の円通孔４の内壁面の直径をｄｂとする。また、混練ロータ１の最大外径、つまり混練ロータ１の軸心からチップ部８（フライトの頂部）までの距離の２倍をｄｒとする。そして、これらのｄｂとｄｒとの比（ｄｒ／ｄｂ）が０．８５となるような混練ロータ１を、図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように３種類考える。
　図４（ａ）に示すように、凸部１１の外径ｄｓが混練ロータ１の最大外径ｄｒの０．７２倍である場合（ｄｓ／ｄｒ＝０．７２の場合）は、凸部１１とチップ部８の間の外形線は明らかに径内側に向かってＬの字状に屈曲しており、明瞭に凹んだ凹部１０が確認される。
　ところが、図４（ｂ）に示すように、凸部１１の外径ｄｓが混練ロータ１の最大外径ｄｒの０．６倍（ｄｓ／ｄｒ＝０．６）になると、凸部１１とチップ部８の間に形成される凹部１０は非常に浅く、はっきりとした凹状と言いにくい状態となる。
　そして、図４（ｃ）に示すように、凸部１１の外径ｄｓが混練ロータ１の最大外径ｄｒの０．５５倍（ｄｓ／ｄｒ＝０．５５）になると、凸部１１とチップ部８の間の外形線は直線的となり、凹部１０は殆ど確認できなくなる。
　上述した図４（ａ）～図４（ｃ）に示すような凸部１１の外径ｄｓと凹部１０との対応関係は、混練フライト７のチップ部８とバレル３の内壁面との間の距離がより小さくなっても、言い換えればｄｂとｄｒとの比（ｄｒ／ｄｂ）が０．９８となるような混練ロータ１に関しても成立する。
　例えば、図５（ａ）に示すように、ｄｂとｄｒとの比（ｄｒ／ｄｂ）が０．９８となるような混練ロータ１であっても、凸部１１の外径ｄｓが混練ロータ１の最大外径ｄｒの０．６倍である場合（ｄｓ／ｄｒ＝０．６の場合）は、凸部１１とチップ部８の間に明らかに凹状な箇所がある。すなわち、明瞭な凹部１０が確認される。
　ところが、図５（ｂ）に示すように、凸部１１の外径ｄｓが混練ロータ１の最大外径ｄｒの０．５５倍（ｄｓ／ｄｒ＝０．５５）になると、凸部１１とチップ部８の間に確認される形状が凹状とは言えなくなる。すなわち、凹部１０が確認できなくなる。
　次に、上述した図４（ａ）～図４（ｃ）及び図５（ａ）（ｂ）の混練ロータ１を用いて混練を行った際に、材料の温度がどの程度上昇するか、及び、材料温度がバレル３内でどの程度のバラツキを有しているかを、実験により確認した。
　図６（ａ）（ｂ）は、従来例１、２及び実施例の混練ロータ１を１回転させた際に、１回転当たりに材料がどの程度温度上昇するかを計測した結果を示す。また、図７（ａ）（ｂ）は、材料温度のバレル３内でのバラツキを、計測温度の標準偏差として計測した結果を示す。なお、図６（ａ）図７（ａ）は、比（ｄｒ／ｄｂ）が０．８５の結果であり、図６（ｂ）図７（ｂ）は、比（ｄｒ／ｄｂ）が０．９８の結果である。
　図６（ａ）を見ると、従来例２の温度上昇が０．５℃をわずかに超える程度であるのに比べて、従来例１ではｄｓ／ｄｒが０．５５→０．６→０．７２と大きくなるに連れて、温度上昇が０．６℃～０．７℃といずれも大きくなっている。これに比べて、実施例の温度上昇は、ｄｓ／ｄｒが０．５５→０．６→０．７２と大きくなっても、温度上昇は０．５℃～０．６℃と小さいままであり、従来例１の温度上昇ほど大きくはならない。なお、この従来例１におけるｄｓは、混練ロータ１４の外形線に内接する円の半径を示したものである。
　また、図７（ａ）を見ると、従来例２の材料中での温度のバラツキ（計測温度の標準偏差）が０．１１度を超えるのに比べて、従来例１のバラツキは、ｄｓ／ｄｒが０．５５→０．６→０．７２と大きくなるに連れてバラツキが０．０９℃～０．１０℃といずれも小さくなっている。これに比べて、実施例は、ｄｓ／ｄｒが０．５５では温度のバラツキが０．１１℃と大きいが、ｄｓ/ｄｒが０．６や０．７２では、温度のバラツキが０．０８５℃～０．１０℃となっており、従来例１より温度のバラツキが小さくなっている。
　これらの図６（ａ）及び図７（ａ）の結果から、実施例の混練ロータ１では、材料に対する温度上昇と材料中での温度のバラツキとを、双方とも抑制できると判断できる。また、実施例の中でも、ｄｓ／ｄｒ＝０．５５の結果に比べて、ｄｓ／ｄｒが０．６や０．７２の方が温度上昇も温度のバラツキも小さくなっている。このことから、ｄｓ／ｄｒとしては、０．６倍以上とする方がよいと判断することもできる。
　さらに、上述した比（ｄｒ／ｄｂ）が０．８５の結果と同様に、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示す比（ｄｒ／ｄｂ）が０．９８の結果でも、従来例１や従来例２の結果より実施例の混練ロータ１の方が、材料に対する温度上昇や材料中での温度のバラツキを抑制できている。
　以上のことから、第１実施形態の混練ロータ１を用いることで、材料に対する温度上昇及び材料内での局部的な温度のバラツキを確実に抑制することができると判断される。
（第２実施形態）
　次に、第２実施形態の混練ロータ１及びこの混練ロータ１が設けられた混練機２について説明する。
　図８は、第２実施形態の混練ロータの断面図を示す。第２実施形態の混練ロータ１では、混練ロータ１の軸心と垂直な断面において、第１実施形態のような単純な凹状の迎え面９とは異なり、迎え面９の断面形状が波状になるような複雑な凹凸を備えるように迎え面９が形成される。つまり、第２実施形態の混練フライト７の迎え面９には、チップ部８に近い側に設けられる第１の凸部１１ａと、チップ部８から遠い側に設けられる第２の凸部１１ｂと、がある。これらの第１の凸部１１ａと第２の凸部１１ｂとの間が凹部１０とされている。
　つまり、第２実施形態の混練フライト７の迎え面９は、混練ロータ１の軸心と垂直な断面において、周方向に互いに隣り合うチップ部８の間を結ぶ基準線Ｐ（図中の１点鎖線）より径外側に向かって張り出すようにチップ部８の近傍で湾曲している。この径外側に向かって湾曲した部分が、第１の凸部１１ａである。この第１の凸部１１ａの側方には、第１の凸部１１ａより径外側に大きく突出した第２の凸部１１ｂが形成されており、第１の凸部１１ａと第２の凸部１１ｂとの間に設けられる径内側に向かって緩やかに凹んだ部分が凹部１０とされている。
　このように迎え面９を複雑に湾曲した曲面状に形成した場合にも、迎え面９に径内側に向かって凹むような凹部１０があれば、材料に対する温度上昇及び材料内での局部的な温度のバラツキを抑制することが可能となる。
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば容易に想定することが可能な値が採用されている。
　本出願は２０１２年８月２１日出願の日本特許出願（特願２０１２－１８２６７６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１　混練ロータ
２　混練機
３　バレル
４　円通孔
５　ホッパ
６　ロータセグメント
７　混練フライト
８　チップ部
９　迎え面
１０　凹部
１１　凸部
１１’　凸部の頂部
Ｓ　基準線
Ｐ　基準線
１１ａ　第１の凸部
１１ｂ　第２の凸部

Claims (6)

  1. 　水平方向を向く軸心回りに回転自在に配備され、材料を混練する混練フライトを前記軸心回りに少なくとも２本以上備える混練ロータであって、
    　前記混練フライトは、前記混練ロータの前記軸心と垂直な断面において、前記混練ロータが回転した際に材料に対して向かい合う迎え面を備えており、
    　前記混練フライトの迎え面には、前記迎え面の一部が径内側に向かって凹んだ凹部が形成されていることを特徴とする混練ロータ。
  2. 　前記混練ロータの軸心と垂直な断面において、互いに周方向に隣り合う混練フライト同士の間には、前記混練フライトの表面の一部が径外側に向かって突出した凸部が形成されており、
    　前記混練フライトのチップ部と前記凸部の頂部との間が前記凹部とされていることを特徴とする請求項１に記載の混練ロータ。
  3. 　前記凸部の外周面は、前記混練ロータの軸心を中心線とする円筒面状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の混練ロータ。
  4. 　前記混練ロータの軸心から前記凸部の頂部までの径が、前記混練ロータの軸心から前記混練フライトのチップ部までの径の０．６倍以上となるように、前記凸部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の混練ロータ。
  5. 　前記混練ロータの軸心から前記凸部の頂部までの径が、前記混練ロータの軸心から前記混練フライトのチップ部までの径の０．６倍以上となるように、前記凸部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の混練ロータ。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の混練ロータと、前記混練ロータを挿通可能な円通孔を貫通状に有するバレルと、を備えていることを特徴とする混練機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170062797A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kneader and manufacturing method of electrode body including electrode active material using the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6430902B2 (ja) * 2015-07-06 2018-11-28 日本スピンドル製造株式会社 密閉式混練機
CN106393471A (zh) * 2016-11-16 2017-02-15 哈尔滨理工大学 新型混炼式转矩流变仪转子
JP7002343B2 (ja) * 2017-01-26 2022-01-20 株式会社神戸製鋼所 ゴム混練機の排出口を開閉するドア
EP3845302A4 (en) * 2018-08-30 2022-10-26 Kyocera Corporation ROTARY ELEMENT, ELEMENT FOR A KNEADER, KNEADER SO, BEARING AND STORAGE UNIT SO

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147629A (ja) * 1983-02-12 1984-08-24 Masao Moriyama 連続混練装置
JPH0572806A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
JPH0641135B2 (ja) 1989-04-04 1994-06-01 株式会社神戸製鋼所 連続混練機の混練制御装置
JPH10244531A (ja) * 1997-03-06 1998-09-14 Kobe Steel Ltd 連続混練機とその材料排出方法及び連続混練機のロータ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3184790A (en) * 1962-09-15 1965-05-25 Toyo Tire & Rubber Co Screw for the cold feed extruder of the compounded rubber
US3403894A (en) * 1967-08-03 1968-10-01 Stewart Bolling & Co Inc Rotor and mixer
SE426561B (sv) * 1975-05-29 1983-01-31 Usm Corp Genommatande blandare
KR910005193B1 (ko) * 1982-12-30 1991-07-23 모리야마 마사오 혼련장치 (混練裝置)
US4474475A (en) * 1982-12-30 1984-10-02 Masao Moriyama Mixing apparatus
JPS59123520A (ja) * 1982-12-30 1984-07-17 Masao Moriyama 連続混練装置
US4556324A (en) * 1984-05-01 1985-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus for forming films of constant thickness
DE3519349A1 (de) * 1985-05-30 1986-12-04 IKA-Maschinenbau Janke & Kunkel GmbH & Co KG, 7812 Bad Krozingen Knetmaschine
JPH0677680B2 (ja) * 1991-08-16 1994-10-05 ビーエイチ工業有限会社 連続捏和機
JPH0641135A (ja) 1992-07-21 1994-02-15 Nippon Soda Co Ltd イミダゾプテリジン誘導体及びその製造方法
JP2905418B2 (ja) * 1994-04-18 1999-06-14 株式会社神戸製鋼所 混練機
KR100199639B1 (ko) * 1995-04-24 1999-06-15 토요다 히로시 밀폐형혼련장치
JP2601645B2 (ja) * 1995-06-06 1997-04-16 株式会社神戸製鋼所 連続混練機の混練制御装置
DE19617606A1 (de) * 1996-05-02 1997-11-06 Wacker Chemie Gmbh Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Organopolysiloxanzusammensetzungen
JP3499414B2 (ja) * 1996-12-24 2004-02-23 株式会社神戸製鋼所 ２軸混練機
US6136246A (en) * 1997-11-07 2000-10-24 Rauwendaal Extrusion Engineering Screw extruder with improved dispersive mixing elements
JP3574618B2 (ja) * 2000-10-17 2004-10-06 Ｎｏｋ株式会社 密閉式混練機
JP4236963B2 (ja) * 2003-03-12 2009-03-11 株式会社神戸製鋼所 密閉式混練機
JP3854298B1 (ja) * 2005-07-11 2006-12-06 株式会社神戸製鋼所 噛合型２軸押出機の混練度調整装置
JP4568785B2 (ja) * 2009-01-19 2010-10-27 株式会社神戸製鋼所 混練ロータ
JP5832172B2 (ja) * 2010-08-05 2015-12-16 株式会社神戸製鋼所 連続混練装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147629A (ja) * 1983-02-12 1984-08-24 Masao Moriyama 連続混練装置
JPH0641135B2 (ja) 1989-04-04 1994-06-01 株式会社神戸製鋼所 連続混練機の混練制御装置
JPH0572806A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
JPH10244531A (ja) * 1997-03-06 1998-09-14 Kobe Steel Ltd 連続混練機とその材料排出方法及び連続混練機のロータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2889081A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170062797A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kneader and manufacturing method of electrode body including electrode active material using the same
US10497926B2 (en) * 2015-08-28 2019-12-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kneader and manufacturing method of electrode body including electrode active material using the same

Also Published As

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