JP2001150428A - Sealed kneader - Google Patents

Sealed kneader

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JP2001150428A
JP2001150428A JP33555599A JP33555599A JP2001150428A JP 2001150428 A JP2001150428 A JP 2001150428A JP 33555599 A JP33555599 A JP 33555599A JP 33555599 A JP33555599 A JP 33555599A JP 2001150428 A JP2001150428 A JP 2001150428A
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JP
Japan
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wing
rotor
kneading
closed
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP33555599A
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Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Hara
雅史 原
Toshikazu Shojima
敏和 庄島
Takashi Moribe
高司 森部
Kazuhito Takahashi
和仁 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • 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
    • 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
    • B29B7/826—Apparatus therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealed kneader unnecessary in thermoplastic kneading and capable of obtaining a good kneaded material by advancing dispersing and mixing of a compounding ingredient in a short time. SOLUTION: The sealed kneader comprises a rotor 20 having a first blade 21 of a long blade at a center, a second blade 12, and a third blade 13 of short blades at both sides of the blade 21 in such a manner that the twisting angle of the blade 21 to the axial horizontal direction at the rotor 21 is formed at 35 deg. to 55 deg..

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は密閉式混練機に関
し、特にゴム状物質及び熱可塑性プラスチック等を混練
する場合に用いて有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】図７は密閉式混練機を示す縦断面図であ
る。同図に示すように、ケーシング１内には混練室２が
形成されており、この混練室２内に同一形状の一対のロ
ータ５、６が平行に配置されている。一対のロータ５、
６は逆方向に回転する。フローティングウェイト３は混
練室２の上方に昇降可能に形成されており、ホッパ７の
投入口を介して投入された混練材料を混練室２内に圧入
するようになっている。ドロップドア４は混練室２の底
部に開閉可能に形成されている。流体ジャケット８はケ
ーシング１の内壁内で冷却又は加熱用の流体を流通させ
るよう混練室２の周辺に設けてある。流体ジャケット９
はロータ５、６内に冷却又は加熱用の流体を流通させる
ようロータ５、６内に設けてある。 【０００３】かかる密閉式混練機においては、混練材料
はホッパ７の投入口から投入し、フローティングウエイ
ト３を下降させることで混練室２内へ圧入し、押さえ込
んだ状態で混練する。混練が終了すると混練室２の下部
のドロップドア４を開放し、被混練物を外部へ排出す
る。 【０００４】ここで、一般に、ゴムを混練する際には多
量の熱を発生するため、流通ジャケット８、９に冷却水
を通水し、冷却しながら混練する。一方、熱可塑性プラ
スチック混練の際には、プラスチックの融点近傍まで温
度を上昇させる必要があるため、耐熱構造とした流通ジ
ャケット８、９にスチーム又は温水を通して混練してい
る。 【０００５】図８は上記密閉式混練機に用いる従来技術
に係るロータ５、６を抽出し、これを展開して示す展開
図である。同図において、図中の左右方向が軸方向であ
る。図８に示すように当該ロータ５、６は、中央部に配
設された長翼である第１翼１１、第１翼１１の両側に配
設された短翼である第２翼１２及び第３翼１３の３枚の
翼を有するいわゆる噛合式のロータである。ここで、第
１翼１１は軸水平方向に対して捩じれ角θ1 を有すると
ともに、両ロータ５、６の軸端から離れており、翼端か
ら軸端までの長さは両端共に均等で、ロータ５、６に巻
きつくようについている。第２翼１２及び第３翼１３
は、その各翼の始点が互いに異なる軸端であり、軸水平
方向を基準として角度を持たせて付けられている。 【０００６】かかるロータ５、６は互いに１８０°の位
相差をもって配置されており、ロータ５、６の回転時に
は周期的に第１翼１１が相対向するロータ６、５の第２
翼１２及び第３翼１３の間を噛み合うように通過してい
く構造となっている。なお、図中の１４は被混練物の軸
方向推進流れ方向、１５はロータ５、６の回転方向をそ
れぞれ示す。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上述の如き密閉式混練
機に要求される性能は、生産性、混練品質等の向上であ
る。これらの要求性能を向上させるためには、被混練物
に対するマクロ及びミクロ分散が重要である。マクロ分
散機能（混合作用）はロータ翼の捩じれ角による材料の
軸方向推進流れに主として依存し、ミクロ分散機能（剪
断分散作用）はロータ翼先端とケーシング内壁間で受け
る強い剪断作用に依存することが知られている。 【０００８】従来技術に係る混練機においては、剪断力
が小さく、被混練物の分散性、混合性が十分に満足の行
くものではなかったため、回転数を増加させることで分
散性、混合性の向上を試みたが、局部発熱が起きる等の
問題が生じた。そこで、局部発熱を起こさないよう剪断
力を増加し被混練物の分散性、混合性を向上させる必要
がある。 【０００９】また、従来技術に係る混練機においては、
剪断力が小さいことから熱可塑性プラスチックを混練す
るには、耐熱仕様とした流通ジャケット８、９に熱媒を
通して加熱する必要があった。噛合式混練機の混練品質
は極めて良好ではあるが、接線式混練機と比較して構造
上実混練容量を大きくとれないため、可能な限り容積を
拡大し、また被混練物の良好な物性を達成しつつ混練時
間の短縮により生産性を向上させる必要がある。 【００１０】本願発明は、上記従来技術に鑑み、短時間
で配合剤の分散及び混合が進み、良好な混練物を得るこ
とができ、熱可塑性プラスチック混練においては加熱不
要な密閉式混練機を提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【００１２】１） 被混練物が供給される密閉された混
練室内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する
２つのロータを有する密閉式混練機において、各ロータ
は少なくとも１枚以上の翼を有し、翼の軸水平方向に対
する捩じれ角が３５°〜５５°となっていること。 【００１３】２） 被混練物が供給される密閉された混
練室内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する
２つのロータを有する密閉式混練機において、長翼であ
る第１翼は、両ロータ軸端から離れており、翼端から軸
端までの長さは両端共に均等に形成されるとともに、そ
の軸水平方向に対する捩じれ角が３５°〜５５°に形成
されており、さらに短翼である２枚の第２翼及び第３翼
を有しており、各翼の始点が互いに異なる軸端であり、
且つ軸水平方向に対して角度をもたせて形成したロータ
を有すること。 【００１４】３） 被混練物が供給される密閉された混
練室内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する
２つのロータを有する密閉式混練機において、各ロータ
は少なくとも１枚以上の長短翼を有するとともに、長翼
が端部に切欠きを有し、且つ短翼がロータの回転方向に
関して前記切欠きの後方に配置されており、さらに前記
長翼及び短翼の軸水平方向に対する捩じれ角が３５°〜
５５°となっていること。 【００１５】４） 被混練物が供給される密閉された混
練室内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する
２つのロータを有する密閉式混練機において、各ロータ
は、両ロータ軸端から離れた中央部に位置することによ
り切欠きを有するとともに軸水平方向に対する捩じれ角
が３５°〜５５°となっている長翼である第１翼と、各
翼の始点が互いに異なる軸端であり且つ短翼である２枚
の第２及び第３翼とを有しており、短翼の内の一つがロ
ータの回転方向に関して前記切欠きの後方に配置される
とともに、この短翼の軸水平方向に対する捩じれ角が前
記長翼と同様の３５°〜５５°となる一方、短翼の内の
残りを第１翼が第２翼と第３翼との間を通過する際に接
触しないような配置としたこと。 【００１６】５） 上記１）乃至上記４）の何れか一つ
の密閉式混練機において、混練用のロータが噛合式ロー
タであること。 【００１７】６） 上記１）乃至上記５）の何れか一つ
の密閉式混練機を用いて熱可塑性プラスチックを、加熱
操作を加えることなく混練すること。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１９】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密
閉式混練機のロータを展開して示す展開図である。この
ロータ２０は従来技術に係るロータ５、６に対し第１翼
２１の捩じれ角θ2 を変えたもので、他の構成はロータ
５、６と同様である。すなわち、ロータ２０は２個が対
となってロータ５、６と同様の態様で図７に示す密閉式
混練機に装着される。さらに詳言すると、第１翼２１
は、両ロータ軸端から離れており、翼端から軸端までの
長さは両端共に均等でロータ２０に巻き付くようについ
ている。また、ロータ軸に対してθ2 ＝３５°〜５５°
の捩じれ角を有している。第２翼１０及び第３翼１１
は、従来技術に係るロータ５、６と同様に、その翼の始
点が互いに異なる軸端であり軸水平方向を基準として角
度をもたせて付けられている。 【００２０】図２は上記実施の形態に係る密閉式混練機
の作用を確認するための実験結果を示すグラフで、第１
翼２１の捩じれ角θ2 に対する軸方向圧力勾配を調べた
ものである。これは、実機を模擬した混練機にＣＭＣ
（カルボキシ・メチル・セルロース）水溶液を充填する
一方、第１翼２１が通過する位置に対応するケーシング
１の底面の軸方向に計３点、圧力センサを配置し、各圧
力センサで取得した圧力データから軸方向圧力勾配を求
めたものである。なお、ＣＭＣ水溶液を使用した理由
は、ゴムと同様に擬塑性流体の性状を呈するからであ
る。図２において、横軸に第１翼２１の捩じれ角θ
2 を、縦軸に軸方向圧力勾配を採ってある。 【００２１】図２を参照すれば、捩じれ角θ2 が４５°
のとき最大の圧力勾配が得られ、したがってこのときに
被混練物の軸方向流れが最も良好であり、配合剤の混合
及び分散性も最も良好であることが分かる。そして、捩
じれ角θ2 ＝３５°〜５５°では十分良好な軸方向流動
性が確保されている。 【００２２】図３、図４は長翼の捩じれ角をθ3 ＝０、
θ4 ＝９０°としたロータ３０、４０の展開図である。
両図において、３１、４１は長翼、１５はロータの回転
方向を表す。捩じれ角θ3 ＝０°（図３参照。）とした
ときに剪断力は最大となり、θ4 ＝９０°（図４参
照。）にしたときに最小となることが容易に推察され
る。したがって、従来のロータ５、６と比較してロータ
の捩じれ角θ2 が減少したことで剪断力向上に伴う発熱
量増加に加えて良好な軸方向流動によって被混練物がよ
り迅速に、しかも局所的に発熱せずに均一に加熱され
る。したがって、上記第１の実施の形態によれば、加熱
手段及び加熱操作なしに熱可塑性プラスチックの混練が
可能となる。 【００２３】図５は本発明の第２の実施の形態に係る密
閉式混練機のロータを展開して示す展開図である。同図
に示すようにロータ５０は、長翼である第１翼５１と、
各翼の始点が互いに異なる軸端であり且つ短翼である２
枚の第２及び第３翼５２、５３とを有している。ここ
で、第１翼５１はロータ５０の軸端から離れた中央部に
位置することにより切欠きを有するとともに軸水平方向
に対する捩じれ角θ5 が３５°〜５５°となっている。
すなわち、上記第１の実施の形態に係る第１翼２１の捩
じれ角θ2 と同一である。また、第２翼５２はロータ５
０の回転方向１５に関して前記切欠きの後方に配置され
るとともに、その軸水平方向に対する捩じれ角θ6 が前
記第１翼５１と同様の３５°〜５５°となっている。残
りの短翼である第３翼５３は一方のロータ５０の第１翼
５１が相対向する他方のロータ５０の第２翼５２と第３
翼５３との間を通過する際に接触しないような配置とし
てある。 【００２４】図６は上記実施の形態に係る密閉式混練機
の作用を確認するための実験結果を示すグラフで、均一
混合に要した積算回転数を調べたものである。これは、
実機を模擬した混練機にＣＭＣ（カルボキシル・メチル
・セルロース）水溶液を充填する一方、着色ガラスビー
ズを被混練物として投入し、その混合度を計測するよう
にした。図６において、横軸に捩じれ角θ5 、θ6 を、
縦軸に均一混合に要した積算回転数をそれぞれ採った。
ここで、積算回転数が小さい程、混練が短時間で終了す
ることを意味するが、図６を参照すれば捩じれ角θ5 、
θ6 が４５．０°近傍の値で小さくなっていることが分
かる。この場合、ロータ容積が若干減少し、混練容積が
増加する。したがって、端部に切欠きを有する長翼であ
る第１翼５１の切欠きの後に短翼である第２翼５２を配
置し、長短翼の捩じれ角θ5 、θ 6 を３５°〜５５°と
することで容積効率、空隙容積が増加する。この結果、
装置の軽量化が可能になり、それに伴い生産性及び混練
性が向上する。 【００２５】上記第２の実施の形態に係る密閉式混練機
においては、第１翼５１の捩じれ角θ5 が第１の実施の
形態に係る密閉式混練機の第１翼２１の捩じれ角θ2 と
同様であるので、当該第２の実施の形態に係る密閉式混
練機では、第１の実施の形態にかかる密閉式混練機と同
様の軸方向流動性も確保することができる。また、加熱
手段及び加熱操作なしに熱可塑性プラスチックを混練す
ることも可能になる。 【００２６】なお、上記実施の形態においては、長翼が
１枚で短翼が２枚の場合について説明したが、翼の枚数
はこれらに限定されるものではない。第１の実施の形態
では１枚以上、第２の実施の形態では切欠きを有する長
翼と短翼とを最低限有していれば良い。 【００２７】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、〔請求項１〕に記載する発明は、被混練物が供給
される密閉された混練室内に、軸平行に配設されて互い
に逆方向に回転する２つのロータを有する密閉式混練機
において、各ロータは少なくとも１枚以上の長短翼を有
し、長翼の軸水平方向に対する捩じれ角が３５°〜５５
°となっており、また〔請求項２〕に記載する発明は、
被混練物が供給される密閉された混練室内に、軸平行に
配設されて互いに逆方向に回転する２つのロータを有す
る密閉式混練機において、長翼である第１翼は、両ロー
タ軸端から離れており、翼端から軸端までの長さは両端
共に均等に形成されるとともに、その軸水平方向に対す
る捩じれ角が３５°〜５５°に形成されており、さらに
短翼である２枚の第２翼及び第３翼を有しており、各翼
の始点が互いに異なる軸端であり、且つ軸水平方向に対
して角度をもたせて形成したロータを有するので、ホッ
パから投入されるゴム及び配合剤に対する剪断力が増加
し、混練室内での配合剤の混合及び分散性を向上させる
ことができ、従来混練できなかった配合でも短時間で分
散性の良好な混練物が得られる。また、熱可塑性プラス
チック混練においては、流通ジャケットに熱媒を通し、
加熱することが不要となる。 【００２８】〔請求項３〕に記載する発明は、被混練物
が供給される密閉された混練室内に、軸平行に配設され
て互いに逆方向に回転する２つのロータを有する密閉式
混練機において、各ロータは少なくとも１枚以上の長短
翼を有するとともに、長翼が端部に切欠きを有し、且つ
短翼がロータの回転方向に関して前記切欠きの後方に配
置されており、さらに前記長翼及び短翼の軸水平方向に
対する捩じれ角が３５°〜５５°となっている。また、
〔請求項４〕に記載する発明は、被混練物が供給される
密閉された混練室内に、軸平行に配設されて互いに逆方
向に回転する２つのロータを有する密閉式混練機におい
て、各ロータは、両ロータ軸端から離れた中央部に位置
することにより切欠きを有するとともに軸水平方向に対
する捩じれ角が３５°〜５５°となっている長翼である
第１翼と、各翼の始点が互いに異なる軸端であり且つ短
翼である２枚の第２及び第３翼とを有しており、短翼の
内の一つがロータの回転方向に関して前記切欠きの後方
に配置されるとともに、この短翼の軸水平方向に対する
捩じれ角が前記長翼と同様の３５°〜５５°となる一
方、短翼の内の残りを第１翼が第２翼と第３翼との間を
通過する際に接触しないような配置とした。この結果、
〔請求項１〕及び〔請求項２〕に記載する発明の効果に
加えて、容積効率、空隙容積を増加させることもでき、
装置の軽量化が可能となり、生産性及び混練性が向上す
るという効果も奏する。 【００２９】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項４〕の何れか一つの密閉式混練機にお
いて、混練用のロータが噛合式ロータであるので、上述
の各効果が特に顕著なものとなる。 【００３０】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つの密閉式混練機を用
いて熱可塑性プラスチックを、加熱操作を加えることな
く混練するようにしたので、混練機の構造を簡単にする
ことができるという効果を奏する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] TECHNICAL FIELD The present invention relates to an internal mixer.
And especially kneading rubber-like substances and thermoplastics
It is useful when used. [0002] 2. Description of the Related Art FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an internal mixer.
You. As shown in the figure, a kneading chamber 2 is provided in a casing 1.
The kneading chamber 2 is provided with a pair of rollers having the same shape.
The motors 5 and 6 are arranged in parallel. A pair of rotors 5,
6 rotates in the opposite direction. Floating weight 3 is mixed
The hopper 7 is formed so as to be able to move up and down above the kneading chamber 2.
The kneading material charged through the charging port is pressed into the kneading chamber 2
It is supposed to. Drop door 4 is at the bottom of kneading chamber 2
The part is formed to be openable and closable. Fluid jacket 8
A cooling or heating fluid through the inner wall of the casing 1
It is provided around the kneading chamber 2. Fluid jacket 9
Distributes a cooling or heating fluid through the rotors 5 and 6
And are provided in the rotors 5 and 6. [0003] In such a closed kneader, kneading materials are used.
Is inserted from the input port of the hopper 7 and the floating way
And press down into the kneading chamber 2 by pressing down
Knead in a kneaded state. When kneading is completed, the lower part of kneading chamber 2
Open the drop door 4 and discharge the material to be kneaded to the outside
You. [0004] Here, generally, when kneading rubber, there are many cases.
In order to generate the amount of heat, the cooling water
Water is passed and kneaded while cooling. On the other hand, thermoplastic plastic
During stick kneading, warm to near the melting point of the plastic.
Temperature, it is necessary to increase the temperature.
Kneading the jackets 8 and 9 with steam or hot water
You. FIG. 8 shows a prior art used in the above-mentioned closed kneader.
Extraction of the rotors 5 and 6 according to
FIG. In the figure, the horizontal direction in the figure is the axial direction.
You. As shown in FIG. 8, the rotors 5 and 6 are arranged at the center.
The first wing 11, which is a long wing provided, is disposed on both sides of the first wing 11.
The three short wings, the second wing 12 and the third wing 13,
This is a so-called mesh type rotor having wings. Where
One wing 11 has a twist angle θ with respect to the axis horizontal direction.1Having
Both are separated from the shaft ends of both rotors 5, 6 and
The length from the shaft end to the shaft end is equal at both ends and wound around rotors 5 and 6.
It's tight. Second wing 12 and third wing 13
Means that the starting point of each wing is different from the shaft end,
It is attached with an angle based on the direction. [0006] The rotors 5 and 6 are arranged at an angle of 180 ° from each other.
Are arranged with a phase difference, and when the rotors 5 and 6 rotate,
Is the second of the rotors 6 and 5 whose first blades 11 periodically face each other.
It passes between the wing 12 and the third wing 13 so as to mesh with each other.
It has a good structure. In the figure, 14 is the axis of the material to be kneaded.
15 indicates the direction of rotation of the rotors 5, 6
Shown respectively. [0007] The closed kneading as described above.
The performance required of the machine is to improve productivity, kneading quality, etc.
You. In order to improve these required performances,
The macro and micro dispersion for is important. Macro
The scattering function (mixing action) depends on the torsion angle of the rotor blade.
The microdispersion function (shear) mainly depends on the axial propulsion flow.
(Dispersion and dispersing action) between the rotor blade tip and the casing inner wall.
It is known to rely on strong shearing action. In a kneader according to the prior art, a shear force
Is small and the dispersibility and mixability of the material to be kneaded are sufficiently satisfactory.
Because it was not a spider, increasing the number of revolutions
Attempted to improve the dispersibility and mixing properties,
A problem arose. Therefore, shear to prevent local heat generation
It is necessary to increase the force to improve the dispersibility and mixability of the material to be kneaded
There is. Further, in the kneading machine according to the prior art,
Kneading thermoplastics due to low shear force
To do this, heat the heat into the heat-resistant distribution jackets 8 and 9
And heating was required. Kneading quality of the intermeshing kneader
Is very good, but the structure is
Since the kneading capacity cannot be increased, the volume should be as small as possible.
During kneading while expanding and achieving good physical properties of the material to be kneaded
It is necessary to improve productivity by shortening the time. [0010] In view of the above prior art, the present invention has been developed in a short time.
The dispersing and mixing of the compounding agent proceed to obtain a good kneaded material.
Heating is not possible in thermoplastics kneading.
It is an object of the present invention to provide a necessary closed kneader. [0011] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
The configuration of Ming is characterized by the following points. 1) Closed mixing to which the material to be kneaded is supplied
In a kneading chamber, they are arranged parallel to each other and rotate in opposite directions.
In an internal mixer with two rotors, each rotor
Has at least one or more wings, and the wings are
The torsion angle is 35 ° to 55 °. 2) Closed mixing to which the material to be kneaded is supplied
In a kneading chamber, they are arranged parallel to each other and rotate in opposite directions.
In a closed kneader with two rotors,
The first wing is separated from both rotor shaft ends, and is
The length to the end is formed equally at both ends, and
Angle of 35 ° to 55 ° with respect to the horizontal direction
Two short wings, the second and third wings
And the starting point of each wing is a different shaft end,
And a rotor formed at an angle to the axis horizontal direction
Having 3) Closed mixing to which the material to be kneaded is supplied
In a kneading chamber, they are arranged parallel to each other and rotate in opposite directions.
In an internal mixer with two rotors, each rotor
Has at least one long wing and at least one long wing
Has a notch at the end, and the short wings
With respect to the notch,
The twist angle of the long wing and short wing with respect to the axial horizontal direction is 35 ° ~
55 °. 4) Closed mixing to which the material to be kneaded is supplied
In a kneading chamber, they are arranged parallel to each other and rotate in opposite directions.
In an internal mixer with two rotors, each rotor
Is located in the center part away from both rotor shaft ends.
With a notch and twist angle to the horizontal axis
And the first wing, which is a long wing having an angle of 35 ° to 55 °,
Two blades whose starting points are different shaft ends and short wings
Second and third wings, one of which is a short wing.
Located behind the notch in the direction of rotation of the motor
At the same time, the twist angle of this short wing with respect to the axial
While it becomes 35 ° to 55 ° like the long wing,
The remainder is contacted when the first wing passes between the second and third wings.
Arrangement not to touch. 5) Any one of the above 1) to 4)
The kneading rotor in the closed kneader of
That 6) Any one of the above 1) to 5)
Heating thermoplastics using a closed kneader
Kneading without additional operations. [0018] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
It will be described in detail based on FIG. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
It is a development view which expands and shows the rotor of a closed type kneader. this
The rotor 20 has a first blade compared to the rotors 5 and 6 according to the prior art.
Twist angle of 21TwoThe other configuration is the rotor
Same as 5 and 6. That is, two rotors 20 are paired.
7 in the same manner as the rotors 5 and 6 as shown in FIG.
Attached to the kneading machine. More specifically, the first wing 21
Is separated from both rotor shaft ends, and
The length is equal at both ends so that it is wound around the rotor 20.
ing. Also, θ with respect to the rotor axisTwo= 35 ° to 55 °
Has a twist angle of Second wing 10 and third wing 11
As with the rotors 5 and 6 according to the prior art,
The points are different shaft ends, and the angle is based on the horizontal axis.
It is attached with emphasis. FIG. 2 shows a closed kneader according to the above embodiment.
Is a graph showing experimental results for confirming the action of
Torsion angle θ of wing 21TwoThe axial pressure gradient against
Things. This is a kneading machine that simulates the actual machine
Filling (carboxy methyl cellulose) aqueous solution
On the other hand, the casing corresponding to the position where the first wing 21 passes
A total of three pressure sensors are arranged in the axial direction on the bottom of
Calculate axial pressure gradient from pressure data acquired by force sensor
It is something. Reason for using CMC aqueous solution
Exhibits the properties of a pseudoplastic fluid like rubber.
You. In FIG. 2, the horizontal axis represents the torsion angle θ of the first wing 21.
TwoAnd the vertical axis represents the axial pressure gradient. Referring to FIG. 2, the twist angle θTwoIs 45 °
The maximum pressure gradient is obtained when
The best axial flow of the material to be kneaded,
It can also be seen that the dispersibility is also the best. And the screw
Deflection angle θTwo= Good axial flow at 35 ° to 55 °
Is ensured. 3 and 4 show the torsion angle of the long wing as θ.Three= 0,
θFourFIG. 10 is a development view of the rotors 30 and 40 when = 90 °.
In both figures, 31 and 41 are long blades, and 15 is rotation of a rotor.
Indicates the direction. Torsion angle θThree= 0 ° (see FIG. 3).
Sometimes the shear force is at a maximum and θFour= 90 ° (see Fig. 4)
Teru. ), It is easily assumed that
You. Therefore, compared to the conventional rotors 5 and 6, the rotor
Torsion angle θTwoGenerated due to increased shear force due to reduced
In addition to the increase in volume, good kneading
Heating quickly and uniformly without local heating
You. Therefore, according to the first embodiment, the heating
Kneading of thermoplastics without means and heating operation
It becomes possible. FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
It is a development view which expands and shows the rotor of a closed type kneader. Same figure
As shown in the figure, the rotor 50 has a first wing 51 which is a long wing,
The starting point of each wing is a different shaft end and a short wing 2
And second and third wings 52 and 53. here
The first wing 51 is located at the center of the rotor 50 away from the shaft end.
Has a notch due to positioning and horizontal axis
Torsion angle θ with respect toFiveIs 35 ° to 55 °.
That is, the screw of the first wing 21 according to the first embodiment is screwed.
Deflection angle θTwoIs the same as The second wing 52 is connected to the rotor 5.
With respect to the rotation direction 15 of 0
And the torsion angle θ with respect to the axis horizontal direction.6Before
The angle is 35 ° to 55 ° similar to that of the first wing 51. Remaining
The third wing 53, which is a short wing, is the first wing of one rotor 50.
The second wing 52 of the other rotor 50 and the third
Arrange so that it does not touch when passing between the wings 53
It is. FIG. 6 shows a closed kneader according to the above embodiment.
Graph showing the experimental results to confirm the effect of
This is a result of examining the accumulated number of revolutions required for mixing. this is,
CMC (carboxyl methyl)
・ Cellulose) Filled with aqueous solution and colored glass beads
To be kneaded, and measure the degree of mixing.
I made it. In FIG. 6, the torsion angle θ is plotted on the horizontal axis.Five, Θ6To
The ordinate represents the integrated rotation speed required for uniform mixing.
Here, the kneading is completed in a shorter time as the integrated rotation speed is smaller.
However, referring to FIG. 6, the torsion angle θFive,
θ6Is smaller around 45.0 °.
Call In this case, the rotor volume decreases slightly, and the kneading volume decreases.
To increase. Therefore, a long wing with a notch at the end
After the notch of the first wing 51, the second wing 52, which is a short wing, is arranged.
And the torsion angle θ of the long and short wingsFive, Θ 6Between 35 ° and 55 °
By doing so, the volume efficiency and the void volume increase. As a result,
The equipment can be reduced in weight, resulting in productivity and kneading
The performance is improved. The internal mixer according to the second embodiment.
, The torsion angle θ of the first wing 51FiveIs the first implementation
Angle θ of the first wing 21 of the internal mixer according to the embodimentTwoWhen
The same applies to the closed-type mixing according to the second embodiment.
The kneading machine is the same as the kneading machine according to the first embodiment.
The same axial fluidity can be ensured. Also heating
Kneading thermoplastics without means and heating operation
It is also possible to do. In the above embodiment, the long wing is
The case where one sheet has two short wings has been described.
Is not limited to these. First embodiment
In the second embodiment, at least one sheet has a notch.
What is necessary is to have at least a wing and a short wing. [0027] The present invention has been described in detail with the embodiments.
As described above, in the invention described in [Claim 1], the material to be kneaded is supplied.
Are arranged parallel to each other in a closed kneading chamber
Kneader having two rotors rotating in opposite directions to each other
, Each rotor has at least one long and short blade
And the torsion angle of the long wing with respect to the axial horizontal direction is 35 ° to 55 °.
°, and the invention described in [Claim 2]
In the closed kneading chamber where the material to be kneaded is supplied,
Has two rotors arranged and rotating in opposite directions
In a closed kneader, the first wing, which is the long wing,
Away from the shaft end, and the length from the blade tip to the shaft end is
Both are formed evenly, and their axes
The torsion angle is formed between 35 ° and 55 °.
It has two short wings, a second wing and a third wing.
Start points of the shafts are different from each other, and
The rotor formed at an angle
Increased shearing force on rubber and compounding agents injected
And improve the mixing and dispersibility of the compounding agents in the kneading chamber.
Can be mixed in a short time
A kneaded material having good dispersibility can be obtained. In addition, thermoplastic plus
In tic kneading, a heat medium is passed through the distribution jacket,
Heating becomes unnecessary. [0028] The invention described in [Claim 3] relates to an object to be kneaded.
Is installed in a closed kneading chamber,
Closed type with two rotors rotating in opposite directions to each other
In a kneader, each rotor has at least one long or short rotor
Having long wings, the long wing has a notch at the end, and
Short wings are arranged behind said notches in the direction of rotor rotation.
And furthermore, in the horizontal direction of the axis of the long wing and the short wing.
The torsional angle is 35 ° to 55 °. Also,
In the invention described in claim 4, the material to be kneaded is supplied.
In a closed kneading chamber, they are arranged parallel to each other and
In a closed kneader with two rotors rotating in opposite directions
And each rotor is located in the center part away from both rotor shaft ends.
The notch has a notch and
Is a long wing with a twist angle of 35 ° to 55 °
The first wing and the starting point of each wing are different shaft ends and short
It has two second and third wings that are wings,
One of which is behind the notch in the direction of rotation of the rotor
And the short wing with respect to the axis
The torsion angle is 35 ° to 55 ° which is the same as that of the long wing.
On the other hand, the first wing passes the rest of the short wings between the second and third wings.
The arrangement was such that they did not come into contact when passing through. As a result,
The effect of the invention described in [Claim 1] and [Claim 2]
In addition, it can increase volumetric efficiency, void volume,
Equipment weight can be reduced, and productivity and kneading properties can be improved.
It also has the effect of The invention described in [Claim 5] is based on [Claim 5]
1] to [Claim 4].
Since the kneading rotor is a meshing rotor,
Are particularly remarkable. The invention described in [Claim 6] is based on [Claim 6
(1) using the internal mixer of any one of (5)
Without the need for heating operations.
Simplifies the structure of the kneading machine
It has the effect of being able to do so.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施の形態に係る密閉式混練機
のロータを展開して示す展開図である。 【図２】図１に示す第１の実施の形態に係る密閉式混練
機の作用を確認するための実験結果を示すグラフであ
る。 【図３】長翼の捩じれ角を０°とした場合のロータの展
開図である。 【図４】長翼の捩じれ角を９０°とした場合のロータの
展開図である。 【図５】本発明の第２の実施の形態に係る密閉式混練機
のロータを展開して示す展開図である。 【図６】図５に示す第２の実施の形態に係る密閉式混練
機の作用を確認するための実験結果を示すグラフであ
る。 【図７】密閉式混練機を示す縦断面図である。 【図８】従来技術に係るロータを展開して示す展開図で
ある。 【符号の説明】 １ ケーシング ２ 混練室 １２ 第２翼 １３ 第３翼 ２０ ロータ ２１ 第１翼 ５０ ロータ ５１ 第１翼 ５２ 第２翼 ５３ 第３翼BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a developed view showing a rotor of a closed kneader according to a first embodiment of the present invention in a developed manner. FIG. 2 is a graph showing experimental results for confirming the operation of the internal mixer according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a development view of the rotor when the twist angle of the long blade is set to 0 °. FIG. 4 is a development view of the rotor when the twist angle of the long blade is 90 °. FIG. 5 is a developed view showing a rotor of a closed kneader according to a second embodiment of the present invention in a developed manner. FIG. 6 is a graph showing experimental results for confirming the operation of the closed kneader according to the second embodiment shown in FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the internal mixer. FIG. 8 is a developed view showing a rotor according to the related art in an unfolded state. [Description of Signs] 1 Casing 2 Kneading chamber 12 Second blade 13 Third blade 20 Rotor 21 First blade 50 Rotor 51 First blade 52 Second blade 53 Third blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森部 高司 長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 高橋 和仁 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 4F201 AA45 AB11 BA01 BC02 BK01 BK14 BK26 BK54 4G078 AA02 AA04 AB06 AB07 BA01 BA07 DA09    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Takashi Moribe             5-717-1 Fukabori-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki 3             Hisashi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Kazuhito Takahashi             No. 1-1 Akunouracho, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Mitsubishi Heavy Industries             In Nagasaki Shipyard Co., Ltd. F term (reference) 4F201 AA45 AB11 BA01 BC02 BK01                       BK14 BK26 BK54                 4G078 AA02 AA04 AB06 AB07 BA01                       BA07 DA09

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 被混練物が供給される密閉された混練室
内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する２つ
のロータを有する密閉式混練機において、 各ロータは少なくとも１枚以上の翼を有し、その翼の軸
水平方向に対する捩じれ角が３５°〜５５°となってい
ることを特徴とする密閉式混練機。 【請求項２】 被混練物が供給される密閉された混練室
内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する２つ
のロータを有する密閉式混練機において、 長翼である第１翼は、両ロータ軸端から離れており、翼
端から軸端までの長さは両端共に均等に形成されるとと
もに、その軸水平方向に対する捩じれ角が３５°〜５５
°に形成されており、さらに短翼である２枚の第２翼及
び第３翼を有しており、各翼の始点が互いに異なる軸端
であり、且つ軸水平方向に対して角度をもたせて形成し
たロータを有することを特徴とする密閉式混練機。 【請求項３】 被混練物が供給される密閉された混練室
内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する２つ
のロータを有する密閉式混練機において、 各ロータは少なくとも１枚以上の長短翼を有するととも
に、長翼が端部に切欠きを有し、且つ短翼がロータの回
転方向に関して前記切欠きの後方に配置されており、さ
らに前記長翼及び短翼の軸水平方向に対する捩じれ角が
３５°〜５５°となっていることを特徴とする密閉式混
練機。 【請求項４】 被混練物が供給される密閉された混練室
内に、軸平行に配設されて互いに逆方向に回転する２つ
のロータを有する密閉式混練機において、 各ロータは、両ロータ軸端から離れた中央部に位置する
ことにより切欠きを有するとともに軸水平方向に対する
捩じれ角が３５°〜５５°となっている長翼である第１
翼と、各翼の始点が互いに異なる軸端であり且つ短翼で
ある２枚の第２及び第３翼とを有しており、短翼の内の
一つがロータの回転方向に関して前記切欠きの後方に配
置されるとともに、この短翼の軸水平方向に対する捩じ
れ角が前記長翼と同様の３５°〜５５°となる一方、短
翼の内の残りを第１翼が第２翼と第３翼との間を通過す
る際に接触しないような配置としたことを特徴とする密
閉式混練機。 【請求項５】 〔請求項１〕乃至〔請求項４〕の何れか
一つの密閉式混練機において、混練用のロータが噛合式
ロータであることを特徴とする密閉式混練機。 【請求項６】 〔請求項１〕乃至〔請求項５〕の何れか
一つの密閉式混練機を用いて熱可塑性プラスチックを、
加熱操作を加えることなく混練することを特徴とする混
練方法。Claims: 1. An enclosed kneader having two rotors arranged in parallel with each other and rotating in opposite directions to each other in a closed kneading chamber to which an object to be kneaded is supplied. A hermetic kneader, wherein the rotor has at least one blade, and the blade has a twist angle of 35 ° to 55 ° with respect to the axial horizontal direction. 2. A closed kneading machine having two rotors arranged in parallel with each other and rotating in opposite directions to each other in a closed kneading chamber to which a material to be kneaded is supplied, wherein a first blade as a long blade is provided. Are separated from both rotor shaft ends, the length from the blade tip to the shaft end is formed equally at both ends, and the twist angle with respect to the shaft horizontal direction is 35 ° to 55 °.
And two short wings, a second wing and a third wing. The starting points of the wings are different from each other at the shaft ends, and are inclined at an angle with respect to the axis horizontal direction. A closed kneader comprising a rotor formed by the above method. 3. A closed kneader having two rotors arranged in parallel to each other and rotating in opposite directions to each other in a closed kneading chamber to which a material to be kneaded is supplied, wherein each rotor is at least one or more. The long wing has a notch at the end, and the short wing is arranged behind the notch with respect to the rotation direction of the rotor. Wherein the torsional angle is 35 ° to 55 °. 4. A closed kneading machine having two rotors arranged in parallel to each other and rotating in opposite directions to each other in a closed kneading chamber to which a material to be kneaded is supplied. A first wing having a notch due to being located at a central portion away from the end and having a twist angle of 35 ° to 55 ° with respect to the horizontal axis direction;
A wing and two second and third wings, each of which has a different starting shaft end and a short wing, wherein one of the short wings is the notch with respect to the rotational direction of the rotor. And the twist angle of the short wing with respect to the axial horizontal direction is 35 ° to 55 °, which is the same as that of the long wing, while the first wing is the second wing and the second wing is the rest of the short wing. A closed kneader characterized in that it is arranged so as not to contact when passing between the three blades. 5. A closed kneader according to any one of [1] to [4], wherein the kneading rotor is a meshing rotor. 6. The thermoplastic plastic is produced by using the internal mixer according to any one of claims 1 to 5,
A kneading method comprising kneading without adding a heating operation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006341489A (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Continuous kneader

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006341489A (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Continuous kneader

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