專利名稱：轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及橡膠混煉加工設(shè)備，具體是指轉(zhuǎn)子間板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè) 備。
背景技術(shù)：
隨著高分子材料學(xué)科的不斷發(fā)展，橡膠制品在多方面得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)橡 膠工業(yè)所用的膠料都是分批混煉的，目前工廠主要以密煉機(jī)混煉為主。密煉機(jī)是煉膠機(jī)械 的一項(xiàng)重要成果，至今仍然成為塑煉和混煉中的典型設(shè)備，據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，在橡膠工業(yè)中 有88%的膠料是由密煉機(jī)制造的。在密煉機(jī)加工過程中，膠料主要是由密煉室中轉(zhuǎn)子之間、 轉(zhuǎn)子和室壁之間以及轉(zhuǎn)子與上頂栓和卸料門之間的剪切和混合作用而得到混煉。密煉機(jī)對 膠料的混煉均為間歇式，這些設(shè)備屬于分批混煉機(jī)，即膠料必須在上一批膠料混煉完畢并 清空密煉室才能進(jìn)行下一批混煉加工，密煉機(jī)具有混煉時間短，操作簡易，原料無需特殊處 理等特點(diǎn)。但由于能量平衡、混煉機(jī)內(nèi)的流動特性以及一批與另一批膠料之間的質(zhì)量差異 而使得膠料質(zhì)量提高受到限制，而汽車工業(yè)的發(fā)展對于橡膠配件制品質(zhì)量提出了更高的要 求，如在確保經(jīng)久耐用、光滑的表面質(zhì)量的前提下還需降低成本，同時傳統(tǒng)密煉機(jī)存在生產(chǎn) 效率低下，能耗高、生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量波動大等固有缺陷，所以傳統(tǒng)分批密煉設(shè)備遇 到了發(fā)展的瓶頸，同時也極大的限制了橡膠加工行業(yè)的發(fā)展，橡膠加工行業(yè)亟待技術(shù)上的 新突破。為了降低橡膠密煉能耗，提高密煉制品質(zhì)量，對橡膠密煉加工開始了從工藝到設(shè) 備的優(yōu)化研究，比如對橡膠混煉配方的研究以及對新型橡膠混煉轉(zhuǎn)子或螺桿的研究，這些 研究在一定程度上提高了制品質(zhì)量的均一度，生產(chǎn)效率也得到了一定的提升，但其對物料 的適應(yīng)性較差，同時加工能耗并未明顯降低，很難達(dá)到明顯的高效節(jié)能效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè)備，以解決橡膠 密煉加工過程中物料經(jīng)歷的熱機(jī)械歷程長、能耗高、效率低、對物料適應(yīng)性差等問題。如圖1-5所示，一種轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè)備，由一個或一個以上閘板 式密煉單元組合構(gòu)成，所述間板式密煉單元主要由具有圓柱內(nèi)腔的空心定子1、圓柱形轉(zhuǎn)子 2、擋料盤3、閘板4、擋料盤5構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)子2置于定子1的內(nèi)腔與定子1偏心，轉(zhuǎn)子2外 表面與定子1內(nèi)腔表面相切，布置在定子半徑方向并受定子約束的閘板4置于定子1半徑 方向矩形截面通孔中，并受兩端擋料盤3、5表面環(huán)形凹槽約束隨轉(zhuǎn)子2外表面浮動，擋料盤 3和擋料盤5分別設(shè)于定子1兩側(cè)。轉(zhuǎn)子2與定子1的偏心量e等于定子1半徑與轉(zhuǎn)子2半徑之差。閘板4布置在定子1半徑上，閘板4的高度大于定子1圓柱內(nèi)腔直徑與轉(zhuǎn)子2圓 柱外表直徑之差，轉(zhuǎn)子2偏心旋轉(zhuǎn)時，間板4受定子1兩端擋料板3和擋料板5表面環(huán)形凹 槽約束并與轉(zhuǎn)子2外表面相切，在定子1的徑向矩形截面通孔內(nèi)上下浮動。[0008]受定子1約束而隨轉(zhuǎn)子2表面浮動的閘板4使膠料在轉(zhuǎn)子2與定子1間隙中沿轉(zhuǎn) 子2圓周方向的流動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子2軸向出料缺口 B流出，實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。定子1兩端面上，位于矩形截面通孔相對一側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)料缺口 A和出料缺口 B0多個間板式密煉單元可疊加組合成橡膠連續(xù)密煉擠出機(jī)。 本實(shí)用新型利用偏心轉(zhuǎn)子在定子圓柱內(nèi)腔壁面上滾動碾壓使膠料塑化混合，同時 一受定子約束而隨轉(zhuǎn)子表面浮動的閘板使膠料在轉(zhuǎn)子與定子間隙中沿轉(zhuǎn)子圓周方向的流 動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子軸線方向流動，實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。工作時，隨著轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)動，物料從進(jìn)料缺口被擠入閘板式密煉單元，同時偏心轉(zhuǎn) 子在定子圓柱內(nèi)腔壁面上滾動碾壓作用和定子的外加熱輔助作用下使膠料塑化熔融混合； 而受定子約束而隨轉(zhuǎn)子表面浮動的閘板，使膠料在轉(zhuǎn)子與定子間隙中沿轉(zhuǎn)子圓周方向的流 動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子軸向出料缺口流出，從而實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。本實(shí)用新型采用的轉(zhuǎn)子間板式橡膠連續(xù)密煉輸運(yùn)方法及設(shè)備，與傳統(tǒng)橡膠塑化密 煉技術(shù)及設(shè)備相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、完成混煉輸運(yùn)過程所經(jīng)歷的熱機(jī)械歷程大大縮短，塑化輸運(yùn)能耗降低；2、物料混勻度高度穩(wěn)定，生產(chǎn)效率提升，制品分散混合質(zhì)量提高，可以直接擠出， 壓延。3、混煉輸運(yùn)過程在很短的熱機(jī)械歷程內(nèi)完成，相應(yīng)的塑化輸運(yùn)設(shè)備體積縮小；4、混煉輸運(yùn)能力不依賴于物料的物理特性，塑化輸運(yùn)穩(wěn)定性提高，對物料適應(yīng)性提尚。

圖1是本實(shí)用新型從定子側(cè)面缺口納入物料的閘板式密煉單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為從定子側(cè)面缺口納入物料的閘板式密煉單元的A-A剖視圖；圖3為從定子頂部缺口納入物料的閘板密煉單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為從定子頂部缺口納入物料的閘板密煉單元的B-B剖視圖；圖5為轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參考圖1、圖2，閘板式密煉單元主要由具有圓柱內(nèi)腔的空心定子1、置于定子1內(nèi) 腔中與定子1偏心并與定子1內(nèi)腔相切的圓柱形轉(zhuǎn)子2、布置在定子1的半徑方向矩形截面 通孔中的間板4、布置在轉(zhuǎn)子兩側(cè)的擋料盤3和擋料盤5等組成。轉(zhuǎn)子2偏心安裝在空心定 子1中，并與定子1內(nèi)腔表面相切，閘板4安裝在定子1的半徑方向矩形截面通孔中并受擋 料盤3和擋料盤5表面凹槽約束，并與轉(zhuǎn)子2外表面相切。轉(zhuǎn)子2順時針方向旋轉(zhuǎn)時，由于 閘板4與定子1內(nèi)腔以及轉(zhuǎn)子2外表面及兩側(cè)擋板3、5形成的封閉空間D容積增大，物料 從進(jìn)料缺口 A被擠入間板式密煉單元，同時偏心轉(zhuǎn)子2在定子1圓柱內(nèi)腔壁面上滾動碾壓 作用和定子1的外加熱輔助作用下使膠料塑化熔融混合；而受定子1約束而隨轉(zhuǎn)子2表面 浮動的閘板4，使膠料在轉(zhuǎn)子2與定子1間隙C中沿轉(zhuǎn)子2圓周方向的流動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子2軸向出料缺口 B，通過定子隔盤6與擋料隔盤5的間隙流出，從而實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。參考圖3與圖4，物料從定子1頂部缺口 AA納入物料，定子1圓柱內(nèi)腔壁面上受轉(zhuǎn) 子2滾動碾壓作用被研磨、壓實(shí)，同時在來自定子的外加熱輔助作用下塑化熔融，并由定子 1上的出料缺口 B排出。實(shí)施例2 參考圖5，轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出機(jī)主要由閘板式密煉單元I、II、III和料 斗1、驅(qū)動軸芯2、分流器3、過渡套4等零件組成。閘板式密煉單元I、ΙΙ、ΠΙ串聯(lián)疊加安裝。 驅(qū)動軸芯2與閘板密煉單元I、II、ΙΙΙ定子1同心并與轉(zhuǎn)子2及擋板3、5偏心配合并以花鍵 形式聯(lián)接.。定子隔盤6置于閘板密煉單元I、II、ΙΙΙ之間，并與定子1同心固定連接，擋料 盤3、5置于定子隔盤6內(nèi)腔。閘板密煉單元I的定子1相對于轉(zhuǎn)子2的偏心方向與閘板密 煉單元II的定子1相對于轉(zhuǎn)子2的偏心方向相反，閘板密煉單元III的定子1相對于轉(zhuǎn)子2 的偏心方向與閘板密煉單元II的定子1相對于轉(zhuǎn)子2的偏心方向相反，驅(qū)動軸芯2與定子 1同軸心，但與閘板密煉單元I、II、ΙΙΙ的轉(zhuǎn)子2偏心固定連接，驅(qū)動軸芯3相對于閘板密煉 單元I、ΙΙΙ的轉(zhuǎn)子2偏心方向與驅(qū)動軸芯2相對于閘板密煉單元II的轉(zhuǎn)子2偏心方向相反。 分流器3被置于過渡套4的圓柱內(nèi)腔中并與驅(qū)動軸芯2同軸固定連接。料斗1被固定安裝 在閘板密煉單元I的定子1上。閘板密煉單元I的定子1上的出料缺口 B與閘板密煉單元 II的定子1上的進(jìn)料缺口 A相連通，閘板密煉單元II的定子1上的出料缺口 B與閘板密煉單 元III的定子1上的進(jìn)料缺口 A相連通。驅(qū)動軸芯2驅(qū)動閘板密煉單元I、II、ΙΙΙ的轉(zhuǎn)子2旋 轉(zhuǎn)時，來自料斗1的物料被納入閘板密煉輸運(yùn)單元I，經(jīng)塑化后依次進(jìn)入閘板密煉單元II、 III中被進(jìn)一步塑化和均化，再經(jīng)連接在過渡套4上的模具擠出、冷卻、定型得到制品。
權(quán)利要求一種轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè)備，其特征在于由一個或一個以上閘板式密煉單元組合構(gòu)成，所述閘板式密煉單元主要由具有圓柱內(nèi)腔的空心定子(1)、圓柱形轉(zhuǎn)子(2)、擋料盤(3)、閘板(4)、擋料盤(5)構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)子(2)置于定子(1)的內(nèi)腔與定子(1)偏心，轉(zhuǎn)子(2)外表面與定子(1)內(nèi)腔表面相切，布置在定子半徑方向并受定子約束的閘板(4)置于定子(1)半徑方向矩形截面通孔中，并受兩端擋料盤(3)(5)表面環(huán)形凹槽約束隨轉(zhuǎn)子(2)外表面浮動，擋料盤(3)和擋料盤(5)分別設(shè)于定子(1)兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于轉(zhuǎn)子(2)與定子(1)的偏心量(e)等于定 子(1)半徑與轉(zhuǎn)子(2)半徑之差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于閘板(4)布置在定子(1)半徑上，閘板(4) 的高度大于定子(1)圓柱內(nèi)腔直徑與轉(zhuǎn)子(2)圓柱外表直徑之差，轉(zhuǎn)子(2)偏心旋轉(zhuǎn)時，閘 板(4)受定子(1)兩端擋料板(3)和擋料板(5)表面環(huán)形凹槽約束并與轉(zhuǎn)子(2)外表面相 切，在定子(1)的徑向矩形截面通孔內(nèi)上下浮動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，受定子(1)約束而隨轉(zhuǎn)子(2)表面浮動的閘板(4)使 膠料在轉(zhuǎn)子(2)與定子(1)間隙中沿轉(zhuǎn)子(2)圓周方向的流動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子(2)軸向出 料缺口(B)流出，實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于定子(1)兩端面上，位于矩形截面通孔相對 一側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)料缺口(A)和出料缺口(B)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于多個間板式密煉單元可疊加組合成橡膠連 續(xù)密煉擠出機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)子閘板式橡膠連續(xù)密煉擠出設(shè)備。利用偏心轉(zhuǎn)子在定子圓柱內(nèi)腔壁面上滾動碾壓使膠料塑化混合，同時一受定子約束而隨轉(zhuǎn)子表面浮動的閘板使膠料在轉(zhuǎn)子與定子間隙中沿轉(zhuǎn)子圓周方向的流動被阻隔而沿轉(zhuǎn)子軸線方向流動，實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)密煉擠出。由具有圓柱內(nèi)腔的定子、置于定子內(nèi)腔中的偏心轉(zhuǎn)子、布置在定子半徑方向并受定子約束的閘板、以及置于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的擋料盤組成閘板式密煉單元。多個閘板式密煉單元可組合成橡膠連續(xù)密煉擠出機(jī)，具有膠料受熱機(jī)械作用歷程短、混煉效果好且波動小，設(shè)備的工作能耗低、體積小等特點(diǎn)。
文檔編號B29C47/36GK201760979SQ20102025848
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者何和智, 馮彥洪, 晉剛, 楊智韜, 殷小春, 瞿金平 申請人:華南理工大學(xué);廣州華新科實(shí)業(yè)有限公司