[发明专利]捏合机

说明书

【技术领域】

本发明涉及使被捏合材料可塑化而对其进行均匀地捏合并具有排气功能的捏合(混炼)机(包括捏合挤出机)，特别涉及机器中的转动体形状。该被捏合材料是加入了颜料等添加剂、玻璃纤维等加强剂的橡胶、树脂等。

【背景技术】

图12-图15示出了一种公知的捏合机(参照日本专利公报特开平4-28 505号)。

图12中，该捏合机1中备有通过支承腿9横置在底座8上的细长滚筒(外壳)2。在该细长滚筒2的轴向一端，具有被捏合材料(橡胶、树脂等)的供给口13；在轴向的另一端，具有排出口15。在供给口13与排出口15之间，形成轴向的捏合室6、7。转动体插入在该捏合室6、7内，在转动体驱动机构4的驱动下，该转动体绕其轴心旋转自如。

在滚筒2的轴向中间部，设有闸门装置5。在转动体3上形成与该闸门装置5对应的环形阻挡部12，该阻挡部12把捏合室在轴向分为第1级捏合室(第1捏合级)6和第2级捏合室(第2捏合级)7。在闸门装置5附近的滚筒2上，形成有与第2级捏合室7相通的排气口14。

捏合室6、7的横断面形状是眼镜形的，各眼镜部在径向相互连通，左右一对转动体3插入在各眼镜部内，如图15中的箭头所示，转动体3被驱动相互朝内旋转。

在左右一对转动体3的外周面上，在第1捏合室6内，在轴向形成由螺杆梢19构成的进给部10A和由捏合翼构成的捏合部11A；在第2捏合室7内，在轴向形成由螺杆梢19构成的进给部10B和由捏合翼构成的捏合部11B。

第1级捏合室6的进给部10A用于塑化和输送从供给口13投入的被捏合材料；第2级捏合室7的进给部10B用于输送熔融材料。

上述闸门装置5备有上下一对闸门部件16、17，该闸门部件16、17嵌插入形成在滚筒2上下部分形成的滑动导向部16A、17A内，并可自如地接近或背离阻挡部件12。该闸门部件16、17的门部16B、17B如图13所示，是锥形的，在驱动机构18的驱动下，能自如地调节树脂流路21。

如图9所示，转动体3插入在直径为D的捏合室6、7内，该转动体3的第1捏合部11A的外径和第2进给部10B的外径大致相同，位于该两者之间的阻挡部12的外径小于它们的外径。这样，如图15所示，在左右阻挡部12、12之间以及在阻挡部12与滚筒2内面之间分别形成横向的冲撞空间S1、S2、S3。如图14所示，进给部10B的螺杆梢19的断面中，一面是材料输送面19B，另一面是反输送面19C，材料输送面19B和反输送面19C都是从其根部的凹状圆角面20竖起的平面状立面。当旋转转动体3时，由材料输送面19B输送(挤出)被捏合材料。

已往，为了防止短路，可以如日本专利公报特开平4-28505号所记载的那样(图15)，在上下闸门部件16、17处闭塞上述的冲撞空间S1、S2、S3，形成完整的双重圆筒。但是这样一来，从阻挡部12的树脂流路21送到排气部的树脂隆起(排气隆起)，造成排气口14被闭塞的问题。

为了防止这种排气隆起以及尽量避免材料粉化的发生，一种公知的做法是：把左右一对捏合室呈左右不同高度倾斜设置，并设置排气口，使该排气口的下端部仅通向该对捏合室内的上层捏合室(参照日本专利公报特开平3-251405号)。

另外，为了提高输送被捏合材料的能力，如图14所示，使螺杆梢19与滚筒2的捏合室7内面间的最小间隙(留空量)HO在旋转时不与金属接触的范围内尽可能地小，例如为捏合室内径(通常就是滚筒内径)的0.01-0.02倍以下，其螺旋角θ约为20°。

但是，通过阻挡部12送到排气口14的被捏合材料是熔融状态，而且各转动体3高速旋转着，在上述现有技术中，由于排气区域中的螺杆梢19的材料输送面19B为平面状立面，螺杆梢19的齿顶19A起着刀子的作用，切断被捏合材料而产生切屑，这些切屑付着在排气口14的周围，最终会阻塞排气口14，损坏排气功能。这种现象在高粘度材料时尤为显著。

这是由于从树脂流路21流出的形为薄膜的熔融树脂是高粘性的，没有很好的粘性流动性，不能很顺利地流过螺杆的材料输送面19B的缘故。

上述现有技术中的后者，在转动体3低速旋转(200rpm以下)且低粘度材料时，使被捏合材料有连续粘性流动性，可以防止产生切屑。但是，在高速旋转时，不能防止切屑的产生。

另外，由于螺杆梢19的反输送面19C是平面状立面，一边在螺杆槽19D内回流、一边往逆行方向输送的树脂量多，使输送效率降低。