[发明专利]分批式混合器和用于其中的混合转子

说明书

本发明涉及一种用来混合诸如塑料和橡胶一类的聚合物材料的混合转子，以及备有这种转子的混合器。

作为这种类型的混合器实例，以往如日本专利公报第58-4567号所公开的一种适合于捏合橡胶的封闭型分批式混合器。这种混合器设计用于增强诸如塑料或橡胶之类物质及其混合材料的可塑性和可熔性，它是利用安装在混合室里以不同方向旋转的一对左、右转子(转刀)增强对混合材料的剪切作用来实现的。通过将各种填充物和添加剂更有效地混合和分散到被混合材料中，能够生产出各种优质的橡胶制品。

图4A～4C是用在上述混合器中的混合转子的示意图。每个混合转子4，在其外部周围表面设置有较长的刀片22和较短的刀片23，以便使混合材料能够通过由刀片22,23的尖端和混合室的内部表面之间所形成的尖端空隙，从而向该材料施加一种剪断力。

为了在混合室内产生轴向的材料流动24,24′从而提高被混合材料混合度，较长的刀片22和较短的刀片23在轴向上是被互相分离地设置在位于圆周方向上的错开的位置上，并以互相相反的方向旋转。

在上述这种以往的混合转子4中，当把此混合转子4沿轴向展开在一平面时，各刀片22,23可展开成线性状态，而刀片的螺旋角度θ都是相同的。也就是说，每一个刀片22,23的螺旋角度θ，从起始点P至终点Q的范围内是一个常数。在图4中，符号r表示混合转子的旋转方向。同样，在下述的实施例的图示中，符号r也表示混合转子的旋转方向。

通过加大上述刀片22,23相对轴方向的螺旋角度θ，则可以改善轴向的供给能力，从而加强被混合材料的混合度。相反，如果减小螺旋线的角度θ，则通过上述尖端空隙的被混合材料的通过量(以下称之为材料通过量)就会增加，从而可以加强被混合材料的分散程度。

然而，由于在从起始点P至终点Q的范围内，每一个刀征22,23的螺旋线的角度总是保持不变的，所以很难均衡被混合材料的混合度和分散度。因此，这就难以实现对被混合材料的混合和分散进行适当的控制和均衡。

例如，对于图4所示的分批式混合器的混合转子，在较长和较短的刀片22,23保持在展开成线性状态下，如果加大螺旋角θ，则被混合材料的轴向流动24,24′就会变大，因而可以提高混合度。但是在这种情况下，通过各刀片22,23的尖端空隙的材料通过量会减小，从而导致分散度的降低。

相反，如果在较长和较短的刀片保持在展开成线性状态下，减小螺旋角θ，则通过各刀片22,23的尖端空隙的材料通过量就会增加，从而可以提高分散度。但是在这种情况下，被混合材料的轴向流动24,24′会变小，从而导致混合度的降低。

本发明的目的在于提供一种能够解决上述以往技术存在的问题的分批式混合器和混合转子。

本发明的另一个目的还在于、提供一种通过利用混合转子有效地均衡材料的混合和分散，来同时实现被混合材料的充分地混合和充分地分散的适当的混合控制装置。

根据本发明的观点，分批式混合器在其混合室里装备有可以自由旋转的混合转子。该混合转子具有多个混合刀片，所述的每个混合刀片在该混合刀片的尖端和混合室的内侧表面之间形成一个尖端空隙，混合转子被旋转地设置在混合室内，以便向通过上述尖端空隙的被混合材料施加剪断力。其中所述的多个混合刀片包括一个非线性刀片和其它的多个线性刀片，其中非线性刀片在混合转子轴向展开成一种平面的展开状态下，从起始点至终点实质上为非直线，而其他的多个线性刀片在展开状态下为直线。而且，所述的多个混合刀片也包括一对朝着使材料向混合转子的轴向中央侧流动的方向弯转的长刀片，该一对长刀片包括一个从混合转子的轴向一端向其中央侧延伸的线性的第1长刀片，和从混合转子的轴向另一侧向其中央侧延伸的非线性的第2长刀片，此第2长刀片的螺旋角是朝着轴向另一端逐渐地增大。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细地说明，通过本说明将使本发明的目的，特征和优点变得更为显而易见。

图1是本发明实施例的分批式混合器的左右一对混合转子的平面示意图。

图2(A)和(B)分别是左侧和右侧的混合转子的轴向展开的示意图。

图3是本发明实施例的分批式混合器的前剖面图。

图4(A)是以往的分批式混合器的左右一对混合转子的平面图。(B)和(C)分别是以往分批式混合器的右侧和左侧的混合转子的轴向展开的示意图。