專利名稱：連續(xù)混煉裝置和使用該裝置的混煉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)混煉(milling)裝置和使用該裝置的混煉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
間歇式混煉機(jī)主要公知為一種用來混煉待混煉材料如橡膠的設(shè)備。在例如混煉橡膠時，作為起始材料的橡膠和混合成分等裝入間歇式混煉機(jī)中并且混煉。如果由于混煉作用而釋放的熱量太多，則會導(dǎo)致橡膠質(zhì)量變差。
因而，在目前的混煉操作中，在混煉期間要監(jiān)測待混煉材料的溫度。在該溫度升高到待混煉材料變差之前的預(yù)定溫度時(例如，在橡膠的情況下，大約為150℃)，待混煉材料從混煉機(jī)中排出。在待混煉材料冷卻之后，待混煉材料再次被裝入混煉機(jī)中。該過程要重復(fù)合適的次數(shù)。
這種重復(fù)操作的混煉步驟稱之為再混煉步驟。該步驟需要過長的時間，并且因而成為降低產(chǎn)品如輪胎生產(chǎn)率的一種因素。因此，需要一種混煉設(shè)備，其中待混煉材料釋放的熱量較小并且仍然能夠滿足混煉性能和滿足分散性能。
另一方面，在下面示出的專利文獻(xiàn)1中描述的技術(shù)涉及一種雙軸混煉擠壓機(jī)，該擠壓機(jī)可以連續(xù)混煉待混煉材料，例如樹脂或高粘性橡膠。
雙軸混煉擠壓機(jī)是這樣一種裝置，其具有滾珠螺桿和多個固定在兩個旋轉(zhuǎn)軸的每一個外周之上的元件，該元件具有盤狀的轉(zhuǎn)子橫截面并且布置成Z字形。這些滾珠螺桿和元件被旋轉(zhuǎn)以彼此嚙合成管狀室，從而連續(xù)饋送的待混煉材料例如橡膠或樹脂被傳輸和混煉。
當(dāng)利用該雙軸混煉擠壓機(jī)執(zhí)行橡膠等的混煉時，包括橡膠或包括橡膠和各種混在其中的混合成分的待混煉材料被饋送到雙軸混煉擠壓機(jī)的饋送段。在饋送段中，待混煉材料被加熱并且朝向沿軸線方向位于下游側(cè)的混煉段擠壓。
然后，在混煉段中，通過混煉盤施加剪切力以混煉待混煉材料。每個混煉盤在其外表面上都具有突起的刀片部分，并且在刀片部分的末梢和所述室的內(nèi)壁之間限定的間隙或所謂的齒頂間隙中向待混煉材料施加強剪切力。
在傳統(tǒng)的一般連續(xù)混煉機(jī)中，齒頂間隙被設(shè)置的非常小。因而，在利用該裝置執(zhí)行混煉操作時，待混煉材料釋放的熱量很多，從而產(chǎn)生了導(dǎo)致質(zhì)量變差的問題。另一方面，在專利文獻(xiàn)1中描述的雙軸混煉擠壓機(jī)通過形成寬的齒頂間隙和窄的齒頂間隙而在所述室內(nèi)操縱待混煉材料的流動特性從而產(chǎn)生了抑制熱量產(chǎn)生的效果。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請待審公開No.2003-245534發(fā)明內(nèi)容發(fā)明解決的技術(shù)問題然而，在上述的連續(xù)混煉設(shè)備中，齒頂間隙沒有充分優(yōu)化，并且因而，待混煉材料的熱釋放的抑制不夠。備選地，設(shè)置太寬的齒頂間隙，潛在地降低了混煉性能。
一般，當(dāng)待混煉材料不均勻地分布在室內(nèi)時，混煉盤很難均勻保持在室內(nèi)。因而，室內(nèi)壁表面和混煉盤的刀片部分接觸，導(dǎo)致磨損等，并且潛在地產(chǎn)生了例如縮短了設(shè)備壽命之類的問題。
考慮到上述情況做出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種在混煉期間可抑制待混煉材料熱釋放和變差同時減少混煉性能降低并且進(jìn)一步提高設(shè)備壽命的連續(xù)混煉系統(tǒng)；和使用該連續(xù)混煉設(shè)備的混煉系統(tǒng)。
解決問題的手段意在解決上述問題的根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混煉設(shè)備是這樣一種連續(xù)混煉設(shè)備，其包括螺桿組，其在旋轉(zhuǎn)軸的外表面上布置有刀片部分；和桶，其具有螺桿組設(shè)置在其中的管狀室，和其特征在于h/D比率為0.01或更高，其中h為刀片部分的末梢和室內(nèi)壁表面之間限定的間隙，D為室的內(nèi)徑。
所述連續(xù)混煉設(shè)備的特征在于其為雙軸混煉擠壓機(jī)。
所述連續(xù)混煉設(shè)備的特征在于其具有這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸外表面上的刀片部分在兩個軸之間彼此嚙合。
所述連續(xù)混煉設(shè)備的特征在于其具有這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，刀片部分在兩個軸之間在旋轉(zhuǎn)軸的整個長度或部分長度上彼此嚙合。
所述連續(xù)混煉設(shè)備的特征在于其為單軸混煉擠壓機(jī)。
所述連續(xù)混煉設(shè)備的特征在于其混煉橡膠或橡膠基的合成物。
意在解決上述問題的根據(jù)本發(fā)明的混煉系統(tǒng)，其特征在于包括用于母料(masterbatching)混合的混煉機(jī)；和設(shè)置在混煉機(jī)下游的連續(xù)混煉設(shè)備，和其中連續(xù)混煉設(shè)備為上述特征的連續(xù)混煉設(shè)備。
一種混煉系統(tǒng)，其特征在于包括用于母料混合的混煉機(jī)；設(shè)置在混煉機(jī)下游并且用于再混煉的第一連續(xù)混煉設(shè)備；和設(shè)置在第一連續(xù)混煉設(shè)備下游并且用于最終混煉的第二連續(xù)混煉設(shè)備，和其中第一或第二連續(xù)混煉設(shè)備是上述特征的連續(xù)混煉設(shè)備。
一種混煉系統(tǒng)，其特征在于包括用于母料混合的混煉機(jī)；設(shè)置在混煉機(jī)下游的不足混合器(undermixer)和冷卻裝置；設(shè)置在冷卻裝置下游的連續(xù)混煉設(shè)備，和其中連續(xù)混煉設(shè)備是上述特征的連續(xù)混煉設(shè)備。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混煉設(shè)備是這樣一種連續(xù)混煉設(shè)備，其包括螺桿組，其在旋轉(zhuǎn)軸的外表面上布置有刀片部分；和桶，其具有螺桿組設(shè)置在其中的管狀室，和其特征在于h/D比率為0.01或更高，其中h為刀片部分的末梢和室內(nèi)壁表面之間限定的間隙，D為室的內(nèi)徑。因而，可抑制待混煉材料的熱釋放和變差，而不會顯著降低傳統(tǒng)的混煉性能。此外，齒頂間隙h設(shè)置得相對較大。因而，即使待混煉材料不均勻分布在室內(nèi)，并且混煉盤困難地均勻保持在室內(nèi)，也可以防止室內(nèi)壁表面和混煉盤刀片部分之間的接觸磨損從而延長設(shè)備壽命。
因此，連續(xù)混煉設(shè)備最適宜用于雙軸或單軸混煉擠壓機(jī)。特別是對于高粘性的待混煉材料，例如橡膠或橡膠基的合成物，該連續(xù)混煉設(shè)備可進(jìn)一步抑制熱釋放和質(zhì)量變差。此外，由于可使待混煉材料的熱釋放減小，所以可簡化冷卻功能。
此外，根據(jù)本發(fā)明的混煉系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的一般橡膠混煉方法的間歇式混煉相比，成本和制造時間具有顯著的優(yōu)點，并且可提高生產(chǎn)率。


圖1是示意性剖視構(gòu)造圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的實質(zhì)部分。
圖2是雙軸混煉擠壓機(jī)的示意性內(nèi)平面圖，其中該雙軸混煉擠壓機(jī)是根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備。
圖3是曲線，示出了根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的混煉段中的h/D和剪切力比、熱釋放率比之間的關(guān)系。
圖4是示意性剖視構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第二實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的實質(zhì)部分。
圖5是單軸混煉擠壓機(jī)的示意性內(nèi)平面圖，其中該單軸混煉擠壓機(jī)是根據(jù)第三實施例的連續(xù)混煉設(shè)備。
圖6是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第四實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)和應(yīng)用于再混煉和最終混煉的單個雙軸混煉擠壓機(jī)。
圖7是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第五實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)和分別應(yīng)用于再混煉和最終混煉的一對雙軸混煉擠壓機(jī)。
圖8是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第六實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)、應(yīng)用于再混煉和最終混煉的單個雙軸混煉擠壓機(jī)以及設(shè)置在間歇式混煉機(jī)下游用來執(zhí)行再混煉的不足混合器和冷卻器。
圖9是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第七實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)、和分別應(yīng)用于再混煉和最終混煉的一對雙軸混煉擠壓機(jī)，并且其通過用來再混煉的雙軸混煉擠壓機(jī)執(zhí)行再混煉。
附圖標(biāo)記說明1 雙軸混煉擠壓機(jī)2 桶3 室4 螺桿組5 旋轉(zhuǎn)軸6 混煉盤7 刀片部分9 冷卻水通道h 齒頂間隙D 室內(nèi)徑11 擠壓段12 混煉段
13 擠壓段14 螺旋翼片15 螺旋翼片20 單軸混煉擠壓機(jī)21 桶30 混煉機(jī)31 不足混合器(undermixer)32 雙軸混煉擠壓機(jī)32a 雙軸混煉擠壓機(jī)32b 雙軸混煉擠壓機(jī)33 成型機(jī)34 冷卻裝置具體實施方式
<第一實施例>
現(xiàn)在，本發(fā)明的實施例將基于附圖為了示例性的目的而進(jìn)行說明。圖1是示意性剖視構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的實質(zhì)部分。圖2是雙軸混煉擠壓機(jī)的示意性內(nèi)平面圖，其中該雙軸混煉擠壓機(jī)是根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備。
如圖2所示，根據(jù)本實施例的雙軸混煉擠壓機(jī)1具有一對在桶2內(nèi)側(cè)平行的螺桿組4。一般，螺桿組由設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸外周的諸如混煉盤或捏和盤之類的部分和諸如螺桿之類的部分或多個這樣的部分的組合而構(gòu)成的。
當(dāng)從待混煉材料的饋送方向觀察時，本實施例中的每個螺桿組4包括在旋轉(zhuǎn)軸5的外表面上具有螺旋翼片14的擠壓段11(一端部)、在旋轉(zhuǎn)軸5的外表面上具有混煉刀片部分的混煉段12(中間部分)和在旋轉(zhuǎn)軸5的外表面上具有螺旋翼片15的擠壓段13(另一端部)。
在圖2所示的雙軸混煉擠壓機(jī)中，擠壓段11的對置的螺旋翼片14沿下游方向傳輸已經(jīng)從加料斗(未示出)裝入的待混煉材料從而供給到混煉段12。在混煉段12中，通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸5外表面上的多個混煉刀片部分之間的嚙合和通過混煉刀片部分的末梢和桶2內(nèi)壁表面之間產(chǎn)生的剪切力混煉待混煉材料。然后，在位于混煉段12下游的擠壓段12中，通過對置的螺旋翼片15將混煉材料輸送到下一個步驟。
接下來，將基于圖1詳細(xì)說明位于圖2所示雙軸混煉擠壓機(jī)1中間區(qū)域的混煉段12，其中圖1是擠壓機(jī)1的剖視圖。如圖1所示，一對螺桿組4設(shè)置在形成在桶2之內(nèi)的管狀室3(該室具有的形狀為兩個管的融和，因為擠壓機(jī)1是雙軸型的)中。兩個螺桿組4平行布置并且通過驅(qū)動裝置(未示出)沿彼此相反的方向等速或不等速地旋轉(zhuǎn)。兩個螺桿組4可以沿相同方向旋轉(zhuǎn)。
螺桿組4包括旋轉(zhuǎn)軸5、通過諸如冷縮配合之類的手段配合在旋轉(zhuǎn)軸5周圍并且固定在旋轉(zhuǎn)軸5外周的混煉盤6?；鞜挶P6包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸5配合的中心孔部和多個設(shè)置在孔部外表面上的刀片部分7。
混煉盤6外表面經(jīng)過諸如鍍鉻之類的處理，以增強耐磨損性和耐腐蝕性。備選地，在覆蓋鎢鉻鈷合金之后，可以在外表面應(yīng)用諸如鍍鉻之類的處理?；鞜挶P6可以整體形成在旋轉(zhuǎn)軸5的外表面上。
接下來，將說明混煉段12中的螺桿組4的作用。已經(jīng)到達(dá)室3的待混煉材料，例如，初始橡膠和混合成分(碳黑、硅石、油、化學(xué)制品)通過螺桿組4的混煉盤6的嚙合作用和混煉盤6和室3內(nèi)壁表面之間產(chǎn)生的剪切力進(jìn)行混煉。
在混煉期間，加壓的冷卻介質(zhì)例如水流過設(shè)置在桶2內(nèi)的冷卻通道9，并且相同的冷卻介質(zhì)被饋送到螺桿組4中以控制混煉期間的熱釋放。
在本實施例中，齒頂間隙h，其為混煉盤6的最接近室3內(nèi)壁表面的部分，即設(shè)置在混煉盤6中的刀片部分7的末梢，與室3內(nèi)壁表面之間限定的間隙，被設(shè)置得相對較大。
圖3是曲線，示出了根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的混煉段中的h/D和剪切力比、熱釋放率比之間的關(guān)系。該圖示出了在混煉盤6的轉(zhuǎn)速設(shè)置為三級，即，高速、中速和低速時發(fā)現(xiàn)的該關(guān)系。符號h是齒頂間隙的尺寸，D表示室3的內(nèi)徑。
如用來導(dǎo)出圖中所示關(guān)系的實驗，傳統(tǒng)的混煉設(shè)備(混煉段的h/D＝0.002)低速(50rpm)旋轉(zhuǎn)，并且測量待混煉的材料在混煉期間的剪切力τ0和熱釋放率Q0。然后，在相同的條件下(低速旋轉(zhuǎn)、待混煉材料、內(nèi)徑D)增加齒頂間隙h，并且考察在增加的h/D情況下的剪切力τL和熱釋放率QL的變化。另外，考察在中速旋轉(zhuǎn)和高速(200rmp)旋轉(zhuǎn)情況下的剪切力τM、τH和熱釋放率QM、QH的變化。
基于這些實驗，計算剪切力τ和熱釋放率Q與剪切力τ0和熱釋放率Q0的比率作為基準(zhǔn)(即，τ/τ0、Q/Q0)，并且h/D和混煉設(shè)備的混煉段中的剪切力比以及熱釋放率比之間的關(guān)系在曲線中示出。
如圖所示，可以看出，在任何轉(zhuǎn)速下，在h/D增加時，即，當(dāng)齒頂間隙h增加時，剪切力τ和熱釋放率Q降低。而且，剪切力τ的降低率和熱釋放率Q的降低率之間的對比表明在h/D增加時，剪切力輕微降低并且在大約50％(為傳統(tǒng)剪切力一半的剪切力)處變成常數(shù)，而熱釋放率急速降低，降低到大約10％或更低。
還可以看出，當(dāng)保持恒定的剪切力τ時，轉(zhuǎn)速越高，h/D越高。這是因為利用相同的齒頂間隙，在轉(zhuǎn)速增加時，剪切力變高，并且熱釋放率增加，因此當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，需要增加h/D以降低剪切力和降低熱釋放率。
基于上述發(fā)現(xiàn)，可通過增加h/D抑制待混煉材料的熱釋放。然而，通過增加h/D還會降低代表混煉性能的剪切力τ。
因此，為了抑制待混煉材料的熱釋放，推薦將h/D設(shè)為0.01或更高，優(yōu)選地為0.02或更高，更優(yōu)選地為0.04或更高。當(dāng)與傳統(tǒng)混煉設(shè)備具有的混煉性能相比時，為了減小本實施例的混煉性能的降低，可取的是，將h/D設(shè)為0.12或更低，優(yōu)選地為0.1或更低，更優(yōu)選地為0.08或更低。
通過將h/D設(shè)為上述范圍的值，顯著地抑制了熱釋放，同時剪切力τ的降低可保持較小。
此外，在本實施例中，齒頂間隙h設(shè)置得相對較大。因而，即使待混煉材料不均勻地分布在室3中，混煉盤6也可以最小限度地均勻保持在室3中，并且可以防止由于室3內(nèi)壁表面和混煉盤6的刀片部分7之間的接觸導(dǎo)致的磨損，并且可延長設(shè)備的壽命。
在本實施例中，示出了控制混煉段12的齒頂間隙的實例。然而，控制不限于混煉段12，并且相似的控制可以對擠壓段11和13中的螺旋翼片14和15起作用。
<第二實施例>
圖4是示意性剖視構(gòu)造圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的實質(zhì)部分。
本實施例意在通過如此設(shè)置混煉盤使得第一實施例的兩個軸(旋轉(zhuǎn)軸5、5)上的刀片部分7彼此嚙合，即，使得兩個旋轉(zhuǎn)刀片部分的軌跡在主視圖中重疊而改善混煉性能。由于其他特征與第一實施例相同，所以與圖1相同的部件和位置用與圖1相同的數(shù)字和符號表示，并且省略了重復(fù)地說明。
優(yōu)選地，各部件如此布置以致兩個軸之間的嚙合不僅在混煉段12中的刀片部分7處可以實現(xiàn)，而且在擠壓段11、13中的螺旋翼片(廣義上的刀片部分)14、15處實現(xiàn)，即，在旋轉(zhuǎn)軸5、5的整個長度上實現(xiàn)嚙合。
<第三實施例>
圖5是單軸混煉擠壓機(jī)的示意性內(nèi)平面圖，其中該單軸混煉擠壓機(jī)是根據(jù)第三實施例的連續(xù)混煉設(shè)備。該圖示出的單軸混煉擠壓機(jī)20和圖2示出的雙軸混煉擠壓機(jī)1具有可比較的特征，除了它們在軸的數(shù)量和管狀桶2的形狀不同之外。因而，兩個擠壓機(jī)的對應(yīng)特征用同樣的數(shù)字表示。
在該單軸混煉擠壓機(jī)20的混煉段12中，待混煉材料通過混煉盤末梢部分(刀片部分)和桶21內(nèi)壁表面之間產(chǎn)生的剪切力混煉。而且在本實施例中，采用了第一實施例范圍的h/D，從而可顯著地抑制熱釋放，并且剪切力τ的降低可保持較小。還延長了設(shè)備的壽命。
而且在本實施例中，可相似地對擠壓段11、13中的螺旋翼片14、15進(jìn)行齒頂間隙的控制。
<第四實施例>
圖6是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第四實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)和應(yīng)用于再混煉和最終混煉的單個雙軸混煉擠壓機(jī)。該圖中示出的雙軸混煉擠壓機(jī)32具有根據(jù)第一實施例的連續(xù)混煉設(shè)備的兩個混煉段，其中對應(yīng)于再混煉的混煉在第一混煉段(上游側(cè))進(jìn)行，對應(yīng)于最終混煉的混煉在第二混煉段(下游側(cè))進(jìn)行。
在該混煉系統(tǒng)中，初始橡膠和混合成分利用間歇式混煉機(jī)30混煉(母料混合)。在間歇式混煉機(jī)30中，待混煉材料在橡膠和混合成分被結(jié)合的BIT(碳黑結(jié)合時間)到達(dá)時排出。
已經(jīng)排出的待混煉材料裝入雙軸混煉擠壓機(jī)32，在其上游區(qū)域，執(zhí)行對應(yīng)于再混煉的混煉。在該混煉步驟中，如第一實施例所示，齒頂間隙h增加，并且h/D設(shè)為預(yù)定值。因而，能夠以與傳統(tǒng)的混煉性能接近的可比較的性能執(zhí)行混煉，同時顯著抑制待混煉材料的熱釋放。因此，不需要多次執(zhí)行再混煉步驟，并且穿過混煉段的單個通道能夠使得該過程連續(xù)進(jìn)行到后續(xù)的最終混煉。
然后，添加固化劑，此后在雙軸混煉擠壓機(jī)32的下游區(qū)域執(zhí)行對應(yīng)于最終混煉的混煉。而且在該混煉步驟中，也可以得到上面提到的效果；即，能夠以與傳統(tǒng)的混煉性能接近的可比較的性能執(zhí)行混煉，同時顯著抑制待混煉材料的熱釋放。在完成最終混煉之后從雙軸混煉擠壓機(jī)32排出的橡膠材料通過成型機(jī)33成型，并且用作橡膠制品如輪胎的材料。
例如，通過加熱固化劑產(chǎn)生固化反應(yīng)的固化步驟可以設(shè)置在成型機(jī)33下游。如果雙軸混煉擠壓機(jī)32本身具有成型功能，則可省去成型機(jī)33。
如上所述，根據(jù)該混煉系統(tǒng)，再混煉步驟可執(zhí)行一次即可完成。因而，該過程可連續(xù)進(jìn)行到最終混煉，因此工作所需的時間可縮短，并且生產(chǎn)率可增加。
<第五實施例>
圖7是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第五實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)和分別應(yīng)用于再混煉和最終混煉的一對雙軸混煉擠壓機(jī)。該圖所示的一對雙軸混煉擠壓機(jī)32a、32b是根據(jù)第一實施例(見圖1和2)的混煉設(shè)備，其中，再混煉在雙軸混煉擠壓機(jī)32a(上游側(cè))進(jìn)行，最終混煉在雙軸混煉擠壓機(jī)32b(下游側(cè))進(jìn)行。
在根據(jù)本實施例的混煉系統(tǒng)中，通過間歇式混煉機(jī)30執(zhí)行母料混合。在母料混合完成之后的待混煉材料被裝入到雙軸混煉擠壓機(jī)32a中，在該處進(jìn)行再混煉。在該再混煉步驟中，如第一實施例所示，齒頂間隙h被增加，并且h/D被設(shè)為預(yù)定值。因而，能夠以與傳統(tǒng)的混煉性能接近的可比較的性能執(zhí)行混煉，同時顯著抑制待混煉材料的熱釋放。因此，不需要多次執(zhí)行再混煉步驟，并且穿過雙軸混煉擠壓機(jī)32a的單個通道能夠使得該過程連續(xù)進(jìn)行到后續(xù)的最終混煉。
然后，添加固化劑，此后在雙軸混煉擠壓機(jī)32b執(zhí)行最終混煉。而且在該最終混煉步驟中，也可以得到上面提到的效果；即，能夠以與傳統(tǒng)的混煉性能接近的可比較的性能執(zhí)行混煉，同時顯著抑制待混煉材料的熱釋放。在完成最終混煉之后從雙軸混煉擠壓機(jī)32b排出的橡膠材料通過成型機(jī)33成型，并且用作橡膠制品如輪胎的材料。
在本實施例中，待混煉材料在再混煉之后一次排出到外部。因而，可設(shè)計多條最終混煉線，從而可改變待添加的添加劑的類型和數(shù)量，或者可以設(shè)計多種成型形狀，因此可擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
<第六實施例>
圖8是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第六實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)、應(yīng)用于再混煉和最終混煉的單個雙軸混煉擠壓機(jī)以及設(shè)置在間歇式混煉機(jī)下游用來執(zhí)行再混煉的不足混合器和冷卻器。
根據(jù)本實施例的混煉系統(tǒng)是根據(jù)第四實施例的混煉系統(tǒng)的變體，其中不足混合器31和冷卻裝置34安裝在混煉機(jī)30和雙軸混煉擠壓機(jī)32之間。
在本實施例中，已經(jīng)從混煉機(jī)30排出的待混煉材料通過不足混合器31成型為片，并且通過冷卻裝置34冷卻。然后，該材料再次回到混煉機(jī)30中，在該處，材料被母料混合。該再混煉步驟被執(zhí)行一次或多次。然后，混煉材料被裝入雙軸混煉擠壓機(jī)32中，并且通過成型機(jī)33成型。
根據(jù)本實施例的混煉系統(tǒng)適于混煉在待混煉材料如初始橡膠中分散混合成分較難的情況。
<第七實施例>
圖9是示意性構(gòu)造圖，示出了根據(jù)第七實施例的混煉系統(tǒng)，其具有應(yīng)用于母料混合的間歇式混煉機(jī)、和分別應(yīng)用于再混煉和最終混煉的一對雙軸混煉擠壓機(jī)，并且其通過用來再混煉的雙軸混煉擠壓機(jī)執(zhí)行再混煉。
根據(jù)本實施例的混煉系統(tǒng)是根據(jù)第五實施例的混煉系統(tǒng)的變體。在本實施例中，已經(jīng)從雙軸混煉擠壓機(jī)32a排出的待混煉材料被再次返回到雙軸混煉擠壓機(jī)32a。在第五實施例中，在雙軸混煉擠壓機(jī)32a中的再混煉步驟僅執(zhí)行一次。另一方面，在本實施例中，再混煉步驟執(zhí)行多次。然后，再混煉的材料被裝入雙軸混煉擠壓機(jī)32b中，并且通過成型機(jī)33成型。
圖9所示的再混煉步驟通過將待混煉材料僅循環(huán)通過雙軸混煉擠壓機(jī)32a執(zhí)行。然而，再混煉步驟可以是這樣的，使得已經(jīng)從雙軸混煉擠壓機(jī)32a排出的待混煉材料返回到混煉機(jī)30，并且穿過雙軸混煉擠壓機(jī)32a和混煉機(jī)30循環(huán)。備選地，再混煉步驟可以是這樣的，即，使得待混煉材料僅穿過混煉機(jī)30循環(huán)，如圖8所示。
根據(jù)本實施例的混煉系統(tǒng)適于混煉在待混煉材料如初始橡膠中分散混合成分較難的情況。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混煉設(shè)備和使用該連續(xù)混煉設(shè)備的混煉系統(tǒng)不僅可應(yīng)用于包括橡膠或包括橡膠和各種混在其中的混合成分的待混煉材料，而且可應(yīng)用于包括樹脂等的待混煉材料。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)混煉設(shè)備，包括螺桿組，其在旋轉(zhuǎn)軸的外表面上布置有刀片部分；和桶，其具有螺桿組設(shè)置在其中的管狀室，和其特征在于h/D比率為0.01或更高，其中h為刀片部分的末梢和室內(nèi)壁表面之間限定的間隙，D為室的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)混煉設(shè)備，其特征在于其為雙軸混煉擠壓機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)混煉設(shè)備，其特征在于具有這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸外表面上的刀片部分在兩個軸之間彼此嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)混煉設(shè)備，其特征在于具有這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，刀片部分在兩個軸之間在旋轉(zhuǎn)軸的整個長度或部分長度上彼此嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)混煉設(shè)備，其特征在于其為單軸混煉擠壓機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的連續(xù)混煉設(shè)備，其特征在于其混煉橡膠或橡膠基的合成物。
7.一種混煉系統(tǒng)，包括用于母料混合的混煉機(jī)；和設(shè)置在混煉機(jī)下游的連續(xù)混煉設(shè)備，和其中連續(xù)混煉設(shè)備為根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的連續(xù)混煉設(shè)備。
8.一種混煉系統(tǒng)，包括用于母料混合的混煉機(jī)；和設(shè)置在混煉機(jī)下游并且用于再混煉的第一連續(xù)混煉設(shè)備；和設(shè)置在第一連續(xù)混煉設(shè)備下游并且用于最終混煉的第二連續(xù)混煉設(shè)備，和其中第一或第二連續(xù)混煉設(shè)備是根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的連續(xù)混煉設(shè)備。
9.一種混煉系統(tǒng)，包括用于母料混合的混煉機(jī)；和設(shè)置在混煉機(jī)下游的不足混合器和冷卻裝置；和設(shè)置在冷卻裝置下游的連續(xù)混煉設(shè)備，和其中連續(xù)混煉設(shè)備是根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的連續(xù)混煉設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可抑制待混煉材料熱釋放和變差并且具有改進(jìn)的設(shè)備壽命的連續(xù)混煉設(shè)備。其是一種雙軸混煉設(shè)備(1)，該設(shè)備具有兩個螺桿組(4)，每個螺桿組在旋轉(zhuǎn)軸(5)的外表面上布置有刀片部分(7)，和桶(2)，其具有螺桿組(4)設(shè)置在其中的管狀室(3)，和其中h/D比率為0.01或更高，其中h為刀片部分(7)的末梢和室(3)內(nèi)壁表面之間限定的間隙，D為室(3)的內(nèi)徑。
文檔編號B29K21/00GK1956827SQ200580016690
公開日2007年5月2日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者新谷幸司, 森部高司 申請人:三菱重工業(yè)株式會社