JP3574618B2 - 密閉式混練機 - Google Patents
密閉式混練機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3574618B2 JP3574618B2 JP2000316091A JP2000316091A JP3574618B2 JP 3574618 B2 JP3574618 B2 JP 3574618B2 JP 2000316091 A JP2000316091 A JP 2000316091A JP 2000316091 A JP2000316091 A JP 2000316091A JP 3574618 B2 JP3574618 B2 JP 3574618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- kneading
- rotor
- chamber
- rotor shaft
- radius
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 45
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 3
- 230000000669 biting effect Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
- B29B7/186—Rotors therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
- B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
- B01F27/721—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle
- B01F27/722—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in the same receptacle the helices closely surrounded by a casing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/28—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0418—Geometrical information
- B01F2215/0431—Numerical size values, e.g. diameter of a hole or conduit, area, volume, length, width, or ratios thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0436—Operational information
- B01F2215/0472—Numerical temperature values
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
- B01F27/1144—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections with a plurality of blades following a helical path on a shaft or a blade support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
- B29B7/7495—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック、ゴム等の粘稠材料を混練せしめる密閉式混練機のうち、特にそのロータ軸の形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の密閉式混練機の一例を図４乃至図５に示す。図において密閉式混練機５０は、混練材料を収納する混練槽（以下、「チャンバー３」という）と該チャンバー３の側壁７ａ、７ｂに貫通するロータ駆動軸５４ａ、５４ｂ（以下総称するときは、単に５４という）を両端に備え、チャンバー３内で混練材料を混練せしめるロータ翼５３を形成したロータ軸部５２よりなる対をなすロータ５１、５１と、加圧蓋８よりなり、混練材料の混練に際しては、加圧蓋８を上部に開放した状態で（図４の８ａの位置参照）混練材料を適宜手段でチャンバー３内に投入し、加圧蓋８を下方に下ろし（図４の実線位置参照）ロータ駆動軸５４に連結したモーター等の駆動手段によりロータ５１を回転駆動することにより混練材料の混練を行うものである。
なお、対となるロータ駆動軸５４はギヤ等の連結手段を用いることにより他方を従動軸としても良い。
【０００３】
従来の密閉式混練機を用いた混練においてはチャンバー内面半径Ｒｃ’とロータ軸部半径Ｒｒ’の比（Ｒｒ’／Ｒｃ’、以下同じ）は０．５前後であり、また、ロータ翼５３のランド幅ｗ’とロータ軸部半径Ｒｒ’の比（ｗ’／Ｒｒ’以下同じ）は０．３前後、更に、ロータ軸部外周面とチャンバー壁面との間隙ｍ’はチャンバー内面半径Ｒｃ’の５０％前後であった。このことはロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙が大きく、チャンバー内で、混練される混練材料に厚みを保たせることになる。
【０００４】
混練に際し、混練時の剪断及び分散による内部発熱等で混練材料やチャンバー内、並びにロータ軸の発熱は著しく、このため、チャンバー壁内やロータ軸内に冷却水を循環させるも、混練材料の厚みが大きく熱伝導率の低い混練材料（特にゴム等）の場合、混練速度、つまり発熱する早さに対し混練材料内部まで十分な冷却がなされていない。
【０００５】
ここで、混練容積の小さな混練機においては内部温度の上昇が小さく混練材料内部の冷却が十分行われる場合もあるが、量産設備としては生産性が劣り現実的ではない。
【０００６】
上記密閉式混練機において、一般的な混練工程では、加硫剤系を含まずに混練を行う一次混練と、一次混練によって一定の混練工程の終わった混練材料と加硫剤を混ぜて行う二次混練に分けられるが、加硫剤系を混ぜるためには混練材料の温度がある一定温度（材料によって異なる）以下であることが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した通り、従来の密閉式混練機では混練材料の内部まで十分な冷却が行われないため一次混練の終了時には混練材料の温度は高温であり、一次混練と二次混練の間に冷却時間を設けるか一次混練終了後、冷却の必要性から別の混練機に移して二次混練を行う場合もあり生産性を阻害する要因となっていた。本発明は、かゝる点に鑑み、一次混練終了時における混練材料の温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑え、一次混練終了後直ちに二次混練が行える密閉式混練機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の密閉式混練機は、混練材料を収納するチャンバーと、該チャンバーの上部を閉鎖する加圧蓋と、チャンバー内に取付けられた一対のロータとを備えた密閉式混練機において、前記ロータは、ロータ軸部の両側の端部から他端側に向け、ロータ軸部の略中央までの間に亘って形成したロータ翼をそれぞれ備え、該ロータ翼が対向するロータ間で相互に重ならない接線方式にし、チャンバー内面半径に対しロータ軸半径の比を０．６５以上、ロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙をチャンバー内面半径の３５％以下とするとともに、ロータ軸部半径に対しロータ翼のランド幅の比を０．２５以下としたことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成からなる本発明は、チャンバー内面半径に対するロータ軸部半径の比を０．６５以上としたことにより、従来の混練機より１５％以上大きくなり、混練材料に接するロータ軸部の冷却表面積を拡大することにより混練材料の温度上昇を加硫剤系添加許容温度以下に低減を図ることができる。
また、ロータ軸部半径に対しロータ翼のランド幅の比を従来の混練機より小とすることにより、チャンバー内壁面とロータ翼のランド部で生じる混練材料の発熱を抑えることができると共に、混練材料の噛み込み性と混練性能に関係するロータ翼の傾斜角度の範囲も広くとることが可能となる。
更に、ロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙をチャンバー内面半径の３５％以下とすることにより混練材料の厚みを可及的に小とし、混練材料内部まで十分冷却することを可能とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図３に示す実施例に基づいて説明する。図において密閉式混練機１は、ロータの取付けが接線方式の加圧ニーダーの例である。周知構造と同様（同一構造に関しては同一の符号を付して説明を省略する）に混練材料を収納するチャンバー３と該チャンバー３の側壁７ａ、７ｂに貫通するロータ駆動軸６ａ、６ｂを両端に備え、チャンバー３内で混練材料を混練せしめるロータ翼５を形成したロータ軸部４よりなる対をなすロータ２、２と、加圧蓋８よりなる。
この際、対をなすロータ２、２のロータ翼５、５は図１に示す如く相互に重ならない接線方式とすることが好ましい。
【００１１】
但し、本発明の密閉式混練機１は、上記チャンバー３の内面半径Ｒｃに対しロータ軸部４の半径Ｒｒの比を０．６５以上とし、また、ロータ軸部４の外周面とチャンバー３の内壁面との間隙ｍをチャンバー内面半径Ｒｃの３５％以下としたものである。
【００１２】
これは混練温度の上昇を防止するための実験から決定したもので、その実験結果を図６以下に示す。なお、本実験は混練容量が５５リットルクラスの混練機を使用して行ったものである。
【００１３】
図６は本発明の混練機による一次混練の混練チャートを、図７は従来型の混練機による一次混練の混練チャートを示し、ｘ軸に時間、ｙ軸はＥ、Ｅ’が電力値、Ｔ、Ｔ’は混練材料温度を示す。電力値が途中０となる間隔があるのは、一次混練中にロータの回転を止め混練材料の追加や薬剤の投入を行う必要があるからである。
【００１４】
図７から明らかな通り、従来型の混練機では一次混練中に材料の最高温度は１２０℃を越え、加硫剤系が投入可能な温度である１００乃至１２０℃の範囲から外れ、二次混練を行うためには一定の冷却工程が必要となるも、本発明の混練機では、図６に示す如く、一次混練中に材料の最高温度は１２０℃を越えることはなく、二次混練までの冷却工程が不要とすることができた。
【００１５】
図８は、ロータ軸部半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比と混練温度との関係を示す。ａはアクリルゴム配合材料、ｂはニトリルゴム配合材料、ｃはクロロプレンゴム配合材料をそれぞれ示す。図８から明らかな通り、ロータ軸部の半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比が１に近づくほど、換言するとチャンバー内壁とロータ軸部との間隙ｍが小さくなるほど混練材料の厚みは小となり、混練材料の温度が下がることを示している。
【００１６】
一方、混練材料の温度を下げる効果のある反面、間隙ｍが小となるほど混練できる混練材料の容積も少なくなり量産設備として生産性が劣ることとなる。
【００１７】
本発明者らはこれらの実験の結果、量産設備として十分な生産量を保持すると共に、一次混練終了時に混練材料の最高温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑えることの出来るロータ軸部半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比を０．６５以上（好ましくは０．７以上）、同様の観点からロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙ｍをチャンバー内面半径Ｒｃの３５％以下（好ましくは３０％以下）とした。
【００１８】
更に、ロータ翼５のランド部で生じる発熱の抑制とロータ翼５の傾斜角度の範囲を広くとるためにロータ軸部半径Ｒｒとロータ翼５のランド幅ｗの比を０．２５以下（好ましくは０．２以下）とした。
【００１９】
上記構成において、混練材料の混練に際しては、従来と同様、混練材料投入後、ロータ２を回転駆動することにより混練材料の一次混練に引き続き二次混練を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の如く本発明によるときは、混練中における混練材料の厚みを薄く抑えその冷却を十分に行うことができるから、一次混練終了時における混練材料の温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑えることができ、従って一次混練終了後直ちに二次混練が可能である。
また、ロータ軸部半径とロータ翼のランド幅の比を０．２５以下としたからチャンバー内壁面とロータ翼のランド部で生じる混練材料の発熱を抑えることができると共に、混練材料の噛み込み性と混練性能に関係するロータ翼の傾斜角度の範囲も広くとることが可能となる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉式混練機の正面図である。
【図２】本発明の密閉式混練機の一部断面側面図である。
【図３】本発明の密閉式混練機に用いるロータの正面図である。
【図４】従来例の密閉式混練機の正面図である。
【図５】従来例の密閉式混練機の一部断面側面図である。
【図６】本発明による混練機による一次混練の混練チャート図てある。
【図７】従来型の混練機による一次混練の混練チャート図てある。
【図８】ロータ軸部半径とチャンバー内面半径の比と混練温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 密閉式混練機
２ ロータ
３ チャンバー
４ ロータ軸部
５ ロータ翼
Ｒｃ チャンバー内面半径
Ｒｒ ロータ軸部半径
ｗ ランド幅
ｍ 間隙
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック、ゴム等の粘稠材料を混練せしめる密閉式混練機のうち、特にそのロータ軸の形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の密閉式混練機の一例を図４乃至図５に示す。図において密閉式混練機５０は、混練材料を収納する混練槽（以下、「チャンバー３」という）と該チャンバー３の側壁７ａ、７ｂに貫通するロータ駆動軸５４ａ、５４ｂ（以下総称するときは、単に５４という）を両端に備え、チャンバー３内で混練材料を混練せしめるロータ翼５３を形成したロータ軸部５２よりなる対をなすロータ５１、５１と、加圧蓋８よりなり、混練材料の混練に際しては、加圧蓋８を上部に開放した状態で（図４の８ａの位置参照）混練材料を適宜手段でチャンバー３内に投入し、加圧蓋８を下方に下ろし（図４の実線位置参照）ロータ駆動軸５４に連結したモーター等の駆動手段によりロータ５１を回転駆動することにより混練材料の混練を行うものである。
なお、対となるロータ駆動軸５４はギヤ等の連結手段を用いることにより他方を従動軸としても良い。
【０００３】
従来の密閉式混練機を用いた混練においてはチャンバー内面半径Ｒｃ’とロータ軸部半径Ｒｒ’の比（Ｒｒ’／Ｒｃ’、以下同じ）は０．５前後であり、また、ロータ翼５３のランド幅ｗ’とロータ軸部半径Ｒｒ’の比（ｗ’／Ｒｒ’以下同じ）は０．３前後、更に、ロータ軸部外周面とチャンバー壁面との間隙ｍ’はチャンバー内面半径Ｒｃ’の５０％前後であった。このことはロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙が大きく、チャンバー内で、混練される混練材料に厚みを保たせることになる。
【０００４】
混練に際し、混練時の剪断及び分散による内部発熱等で混練材料やチャンバー内、並びにロータ軸の発熱は著しく、このため、チャンバー壁内やロータ軸内に冷却水を循環させるも、混練材料の厚みが大きく熱伝導率の低い混練材料（特にゴム等）の場合、混練速度、つまり発熱する早さに対し混練材料内部まで十分な冷却がなされていない。
【０００５】
ここで、混練容積の小さな混練機においては内部温度の上昇が小さく混練材料内部の冷却が十分行われる場合もあるが、量産設備としては生産性が劣り現実的ではない。
【０００６】
上記密閉式混練機において、一般的な混練工程では、加硫剤系を含まずに混練を行う一次混練と、一次混練によって一定の混練工程の終わった混練材料と加硫剤を混ぜて行う二次混練に分けられるが、加硫剤系を混ぜるためには混練材料の温度がある一定温度（材料によって異なる）以下であることが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した通り、従来の密閉式混練機では混練材料の内部まで十分な冷却が行われないため一次混練の終了時には混練材料の温度は高温であり、一次混練と二次混練の間に冷却時間を設けるか一次混練終了後、冷却の必要性から別の混練機に移して二次混練を行う場合もあり生産性を阻害する要因となっていた。本発明は、かゝる点に鑑み、一次混練終了時における混練材料の温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑え、一次混練終了後直ちに二次混練が行える密閉式混練機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の密閉式混練機は、混練材料を収納するチャンバーと、該チャンバーの上部を閉鎖する加圧蓋と、チャンバー内に取付けられた一対のロータとを備えた密閉式混練機において、前記ロータは、ロータ軸部の両側の端部から他端側に向け、ロータ軸部の略中央までの間に亘って形成したロータ翼をそれぞれ備え、該ロータ翼が対向するロータ間で相互に重ならない接線方式にし、チャンバー内面半径に対しロータ軸半径の比を０．６５以上、ロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙をチャンバー内面半径の３５％以下とするとともに、ロータ軸部半径に対しロータ翼のランド幅の比を０．２５以下としたことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成からなる本発明は、チャンバー内面半径に対するロータ軸部半径の比を０．６５以上としたことにより、従来の混練機より１５％以上大きくなり、混練材料に接するロータ軸部の冷却表面積を拡大することにより混練材料の温度上昇を加硫剤系添加許容温度以下に低減を図ることができる。
また、ロータ軸部半径に対しロータ翼のランド幅の比を従来の混練機より小とすることにより、チャンバー内壁面とロータ翼のランド部で生じる混練材料の発熱を抑えることができると共に、混練材料の噛み込み性と混練性能に関係するロータ翼の傾斜角度の範囲も広くとることが可能となる。
更に、ロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙をチャンバー内面半径の３５％以下とすることにより混練材料の厚みを可及的に小とし、混練材料内部まで十分冷却することを可能とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図３に示す実施例に基づいて説明する。図において密閉式混練機１は、ロータの取付けが接線方式の加圧ニーダーの例である。周知構造と同様（同一構造に関しては同一の符号を付して説明を省略する）に混練材料を収納するチャンバー３と該チャンバー３の側壁７ａ、７ｂに貫通するロータ駆動軸６ａ、６ｂを両端に備え、チャンバー３内で混練材料を混練せしめるロータ翼５を形成したロータ軸部４よりなる対をなすロータ２、２と、加圧蓋８よりなる。
この際、対をなすロータ２、２のロータ翼５、５は図１に示す如く相互に重ならない接線方式とすることが好ましい。
【００１１】
但し、本発明の密閉式混練機１は、上記チャンバー３の内面半径Ｒｃに対しロータ軸部４の半径Ｒｒの比を０．６５以上とし、また、ロータ軸部４の外周面とチャンバー３の内壁面との間隙ｍをチャンバー内面半径Ｒｃの３５％以下としたものである。
【００１２】
これは混練温度の上昇を防止するための実験から決定したもので、その実験結果を図６以下に示す。なお、本実験は混練容量が５５リットルクラスの混練機を使用して行ったものである。
【００１３】
図６は本発明の混練機による一次混練の混練チャートを、図７は従来型の混練機による一次混練の混練チャートを示し、ｘ軸に時間、ｙ軸はＥ、Ｅ’が電力値、Ｔ、Ｔ’は混練材料温度を示す。電力値が途中０となる間隔があるのは、一次混練中にロータの回転を止め混練材料の追加や薬剤の投入を行う必要があるからである。
【００１４】
図７から明らかな通り、従来型の混練機では一次混練中に材料の最高温度は１２０℃を越え、加硫剤系が投入可能な温度である１００乃至１２０℃の範囲から外れ、二次混練を行うためには一定の冷却工程が必要となるも、本発明の混練機では、図６に示す如く、一次混練中に材料の最高温度は１２０℃を越えることはなく、二次混練までの冷却工程が不要とすることができた。
【００１５】
図８は、ロータ軸部半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比と混練温度との関係を示す。ａはアクリルゴム配合材料、ｂはニトリルゴム配合材料、ｃはクロロプレンゴム配合材料をそれぞれ示す。図８から明らかな通り、ロータ軸部の半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比が１に近づくほど、換言するとチャンバー内壁とロータ軸部との間隙ｍが小さくなるほど混練材料の厚みは小となり、混練材料の温度が下がることを示している。
【００１６】
一方、混練材料の温度を下げる効果のある反面、間隙ｍが小となるほど混練できる混練材料の容積も少なくなり量産設備として生産性が劣ることとなる。
【００１７】
本発明者らはこれらの実験の結果、量産設備として十分な生産量を保持すると共に、一次混練終了時に混練材料の最高温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑えることの出来るロータ軸部半径Ｒｒとチャンバー内面半径Ｒｃの比を０．６５以上（好ましくは０．７以上）、同様の観点からロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙ｍをチャンバー内面半径Ｒｃの３５％以下（好ましくは３０％以下）とした。
【００１８】
更に、ロータ翼５のランド部で生じる発熱の抑制とロータ翼５の傾斜角度の範囲を広くとるためにロータ軸部半径Ｒｒとロータ翼５のランド幅ｗの比を０．２５以下（好ましくは０．２以下）とした。
【００１９】
上記構成において、混練材料の混練に際しては、従来と同様、混練材料投入後、ロータ２を回転駆動することにより混練材料の一次混練に引き続き二次混練を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の如く本発明によるときは、混練中における混練材料の厚みを薄く抑えその冷却を十分に行うことができるから、一次混練終了時における混練材料の温度を加硫剤系添加許容温度以下に抑えることができ、従って一次混練終了後直ちに二次混練が可能である。
また、ロータ軸部半径とロータ翼のランド幅の比を０．２５以下としたからチャンバー内壁面とロータ翼のランド部で生じる混練材料の発熱を抑えることができると共に、混練材料の噛み込み性と混練性能に関係するロータ翼の傾斜角度の範囲も広くとることが可能となる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉式混練機の正面図である。
【図２】本発明の密閉式混練機の一部断面側面図である。
【図３】本発明の密閉式混練機に用いるロータの正面図である。
【図４】従来例の密閉式混練機の正面図である。
【図５】従来例の密閉式混練機の一部断面側面図である。
【図６】本発明による混練機による一次混練の混練チャート図てある。
【図７】従来型の混練機による一次混練の混練チャート図てある。
【図８】ロータ軸部半径とチャンバー内面半径の比と混練温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 密閉式混練機
２ ロータ
３ チャンバー
４ ロータ軸部
５ ロータ翼
Ｒｃ チャンバー内面半径
Ｒｒ ロータ軸部半径
ｗ ランド幅
ｍ 間隙
Claims (1)
- 混練材料を収納するチャンバーと、該チャンバーの上部を閉鎖する加圧蓋と、チャンバー内に取付けられた一対のロータとを備えた密閉式混練機において、前記ロータは、ロータ軸部の両側の端部から他端側に向け、ロータ軸部の略中央までの間に亘って形成したロータ翼をそれぞれ備え、該ロータ翼が対向するロータ間で相互に重ならない接線方式にし、チャンバー内面半径に対しロータ軸半径の比を０．６５以上、ロータ軸部外周面とチャンバー内壁面との間隙をチャンバー内面半径の３５％以下とするとともに、ロータ軸部半径に対しロータ翼のランド幅の比を０．２５以下としたことを特徴とする密閉式混練機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316091A JP3574618B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 密閉式混練機 |
| EP02252404A EP1352725B1 (en) | 2000-10-17 | 2002-04-02 | Closed kneader |
| US10/112,754 US6913379B2 (en) | 2000-10-17 | 2002-04-02 | Closed kneader |
| TW92200890U TW586453U (en) | 2000-10-17 | 2002-04-11 | Closed kneader |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316091A JP3574618B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 密閉式混練機 |
| EP02252404A EP1352725B1 (en) | 2000-10-17 | 2002-04-02 | Closed kneader |
| US10/112,754 US6913379B2 (en) | 2000-10-17 | 2002-04-02 | Closed kneader |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002120221A JP2002120221A (ja) | 2002-04-23 |
| JP3574618B2 true JP3574618B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=30003483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000316091A Expired - Fee Related JP3574618B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 密閉式混練機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6913379B2 (ja) |
| EP (1) | EP1352725B1 (ja) |
| JP (1) | JP3574618B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046543A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材の製造方法 |
| US11446844B2 (en) | 2017-06-06 | 2022-09-20 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Kneading device with a detection unit detecting a dispersion degree |
| US12036523B2 (en) | 2016-11-21 | 2024-07-16 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Kneading state determination system, kneading state determination device, operation screen of kneading state determination system, and kneading state determination assisting system |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3574618B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2004-10-06 | Ｎｏｋ株式会社 | 密閉式混練機 |
| KR100791914B1 (ko) * | 2002-04-17 | 2008-01-04 | 가부시키가이샤 모리야마 | 밀폐식 혼련기 |
| DE102004051063A1 (de) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Thyssenkrupp Elastomertechnik Gmbh | Innenmischer zum Kneten von plastischen Massen |
| JP4781725B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2011-09-28 | 三菱重工業株式会社 | 連続混練装置 |
| US7476017B2 (en) * | 2005-09-29 | 2009-01-13 | Jacques Mortimer | Intermeshing kneader with tilting mixing chamber |
| JP2007130953A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Moriyama:Kk | 密閉式混練機及びゴム材料の混練方法 |
| JP4568785B2 (ja) * | 2009-01-19 | 2010-10-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 混練ロータ |
| JP4542605B1 (ja) * | 2009-04-15 | 2010-09-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 密閉式混練機及び混練ロータ |
| JP5792650B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2015-10-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 混練ロータ、およびそれを備える密閉式混練機 |
| JP5822800B2 (ja) * | 2012-08-21 | 2015-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 混練ロータ及び混練機 |
| 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 |
| JP6947539B2 (ja) * | 2017-06-06 | 2021-10-13 | 日本スピンドル製造株式会社 | 混練装置 |
| CN111516171A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-08-11 | 安徽华猫软包装有限公司 | 一种塑料制品加工用的新型搅拌装置 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE426561B (sv) * | 1975-05-29 | 1983-01-31 | Usm Corp | Genommatande blandare |
| GB1550364A (en) * | 1975-05-29 | 1979-08-15 | Farrel Bridge Ltd | Trough feed mixers suitable for use with plastics and rubbery materials |
| DE2836940C2 (de) * | 1978-08-24 | 1982-04-08 | Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart | Innenmischer zum Kneten von plastischen Massen, insbesondere von Gummi |
| DE3014643A1 (de) * | 1980-04-16 | 1981-10-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Gleichsinnig rotierbare doppelschnecke |
| DE3047314A1 (de) * | 1980-12-16 | 1982-07-29 | Josef A. 7144 Asperg Blach | Vorrichtung zum mischen, dispergieren und homogenisieren von massen mit mindestens einer viskosen komponente |
| US4474475A (en) * | 1982-12-30 | 1984-10-02 | Masao Moriyama | Mixing apparatus |
| DE3412258A1 (de) * | 1984-04-02 | 1985-10-10 | Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart | Gleichdrall-doppelschneckenkneter mit knetscheiben |
| GB8416225D0 (en) * | 1984-06-26 | 1984-08-01 | Shaw Plc Francis | Mixing machine |
| JPS6244409A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Kobe Steel Ltd | 密閉型混練機 |
| FR2632873B1 (fr) * | 1988-06-16 | 1990-09-28 | Michelin & Cie | Melangeur interne a rotors perfectionnes |
| JP2901336B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1999-06-07 | 住友重機械工業株式会社 | 横型二軸混練機 |
| EP0652091B1 (en) * | 1993-04-05 | 1999-07-07 | Kabushiki Kaisha Kobeseikosho | Hermetically sealed kneader |
| JP2803960B2 (ja) * | 1993-04-05 | 1998-09-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 密閉式混練機 |
| US5487602A (en) * | 1994-06-03 | 1996-01-30 | Farrel Corporation | Multi-screw, extrusion-compounding machine with modular mixing elements |
| CA2174284A1 (en) * | 1995-04-17 | 1996-10-18 | Keisaku Yamamoto | Rubber composition |
| JPH10159989A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-16 | Nok Corp | 自動車用ブーツ |
| FI105111B (fi) * | 1998-02-24 | 2000-06-15 | Pom Technology Oy Ab | Menetelmä ja laite juoksevan massan käsittelemiseksi |
| IT1303885B1 (it) * | 1998-11-30 | 2001-03-01 | Techint Spa | Rotore per macchine di mescolazione di elastomeri e simili con angolod'ingresso nella mescola variato lungo lo sviluppo di almeno una delle |
| JP3574618B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2004-10-06 | Ｎｏｋ株式会社 | 密閉式混練機 |
-
2000
- 2000-10-17 JP JP2000316091A patent/JP3574618B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-04-02 US US10/112,754 patent/US6913379B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-02 EP EP02252404A patent/EP1352725B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046543A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材の製造方法 |
| JP2013067753A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Nisshinbo Brake Inc | 摩擦材の製造方法 |
| US12036523B2 (en) | 2016-11-21 | 2024-07-16 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Kneading state determination system, kneading state determination device, operation screen of kneading state determination system, and kneading state determination assisting system |
| US11446844B2 (en) | 2017-06-06 | 2022-09-20 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Kneading device with a detection unit detecting a dispersion degree |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1352725B1 (en) | 2006-11-15 |
| JP2002120221A (ja) | 2002-04-23 |
| US20030185090A1 (en) | 2003-10-02 |
| EP1352725A1 (en) | 2003-10-15 |
| US6913379B2 (en) | 2005-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3574618B2 (ja) | 密閉式混練機 | |
| WO2007036917A2 (en) | Intermeshing kneader | |
| JP4236963B2 (ja) | 密閉式混練機 | |
| JP4256330B2 (ja) | 密閉式混練機およびそれに用いられている混練ロータ | |
| WO1994022649A1 (en) | Hermetically sealed kneader | |
| CN107735235B (zh) | 密闭式混炼机 | |
| JP3665225B2 (ja) | 未加硫ゴム組成物の製造方法 | |
| KR100791914B1 (ko) | 밀폐식 혼련기 | |
| JP2004343857A (ja) | 液冷式モータ | |
| JP3734318B2 (ja) | ゴムの混練方法 | |
| EP0170397B1 (en) | Mixing machine | |
| TW201402295A (zh) | 混煉用轉子及混煉機 | |
| CN209317498U (zh) | 一种高速热搅拌机 | |
| CN218030933U (zh) | 一种混合机内置液压站的冷却装置 | |
| CN218047728U (zh) | 一种具有新型料桶的搅拌机 | |
| CN210362019U (zh) | 一种卸料口密封结构 | |
| JP2001170470A (ja) | 密閉式混練機 | |
| CN215783663U (zh) | 一种不溶性硫磺生产用粉碎装置 | |
| CN221733043U (zh) | 一种洗涤剂加工用混合装置 | |
| CN218485698U (zh) | 一种蜡制品加热搅拌装置 | |
| JP2803960B2 (ja) | 密閉式混練機 | |
| CN211462807U (zh) | 螺杆混拌机 | |
| CN218774707U (zh) | 一种真空均质乳化机搅拌罐 | |
| CN219682758U (zh) | 一种间接冷却装置 | |
| CN215090485U (zh) | 一种热砂冷却机的双盘搅拌装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040511 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040608 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040702 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3574618 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |