材料混煉設(shè)備和材料混煉方法
【專(zhuān)利摘要】一種材料混煉設(shè)備，包括：螺桿（3），該螺桿被插入穿過(guò)內(nèi)部要被裝載材料的缸體（2），并且該螺桿在缸體（2）的上游側(cè)和下游側(cè)的相反端部處或者在缸體（2）的上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；混煉元件（521），其包括被螺旋地設(shè)置在螺桿（3）上以通過(guò)螺桿（3）的旋轉(zhuǎn)將材料傳送到下游側(cè)的多個(gè)傳送葉片（32A、32B）；和混煉元件（522），其包括返回葉片（33），返回葉片（33）被形成為在螺桿（3）上螺旋以通過(guò)旋轉(zhuǎn)將已被混煉元件（521）傳送到下游側(cè)的材料返回到上游側(cè)，返回葉片的數(shù)目比傳送葉片的數(shù)目少。
【專(zhuān)利說(shuō)明】材料混煉設(shè)備和材料混煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用螺桿機(jī)構(gòu)連續(xù)地混煉例如塑料的被混煉材料的材料混煉設(shè)備和 材料混煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過(guò)去，已知雙螺桿擠壓機(jī)作為對(duì)例如塑料的被混煉材料連續(xù)混煉的材料混煉設(shè)備。
[0003]雙螺桿擠壓機(jī)具有圓筒狀缸體和兩個(gè)螺桿，該兩個(gè)螺桿插入到缸體中，以與缸體 的軸向方向平行且相互平行。每個(gè)螺桿在缸體中在上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處被可旋轉(zhuǎn) 地支承，且螺旋地形成有輸送被混煉材料的混煉葉片。馬達(dá)經(jīng)由減速器連接到每個(gè)螺桿的 上游側(cè)端部。每個(gè)螺桿由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，螺桿然后使混煉葉片旋轉(zhuǎn)。通過(guò)此旋轉(zhuǎn)，已裝載到缸體 內(nèi)的被混煉材料從上游側(cè)向下游側(cè)輸送，由此被混煉，然后在隨后的階段被送出到?；O(shè) 備。
[0004]雙螺桿擠壓機(jī)從上游側(cè)向下游側(cè)構(gòu)造有輸送部、熔融混煉部、揮發(fā)部和排出部。熔 融混煉部具有:混煉元件，其中在螺桿上形成有發(fā)送葉片，該發(fā)送葉片是向下游側(cè)發(fā)送被混 煉材料的混煉葉片；和另一混煉元件，其設(shè)置在相對(duì)于前述混煉元件的下游側(cè)，并且其中在 螺桿上形成有返回葉片，該返回葉片是將被混煉的材料向上游側(cè)返回的混煉葉片。在下文 中，將簡(jiǎn)要地解釋雙螺桿擠壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0005]首先，在雙螺桿擠壓機(jī)中，馬達(dá)基于來(lái)自使用者的輸入等被驅(qū)動(dòng)。通過(guò)馬達(dá)的驅(qū) 動(dòng)，雙螺桿擠壓機(jī)使螺桿在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)，因此使設(shè)置在相應(yīng)螺桿上的混煉葉片 旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這些旋轉(zhuǎn)，在輸送部中，已從設(shè)置在缸體中的材料投入口裝載的被混煉材料被發(fā) 送出到熔融混煉部。在熔融混煉部中，已從傳送部輸送出的被混煉材料被熔融，并且由旋轉(zhuǎn) 的發(fā)送葉片和返回葉片混煉，然后被發(fā)送到揮發(fā)部。在揮發(fā)部中，執(zhí)行所謂的氣體揮發(fā)等， 其中在被混煉材料被熔融和混煉時(shí)產(chǎn)生的氣體等從設(shè)置在缸體中的通風(fēng)口排出。另外，已 熔融和混煉的被混煉材料(在下文中稱(chēng)為熔融材料)被輸送出到排出部。接著，在排出部中， 熔融材料從設(shè)置在缸體中的材料排出口排出。
[0006]順便提及的是，作為相關(guān)技術(shù)，已知如下的專(zhuān)利文獻(xiàn)等。
[0007]引用列表
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]PTLl:JP-A-5-228921
[0010]PTL2:JP-A-2001-009830

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問(wèn)題
[0012]如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的雙螺桿擠壓機(jī)通過(guò)將被混煉材料盡可能長(zhǎng)地保持在熔融混 煉部?jī)?nèi)而允許完全地熔融被混煉材料。因此，由于對(duì)被混煉材料的處理能力(例如,每單位時(shí)間的被混煉材料的生產(chǎn)量:kg/h)降低，所以從熔融混煉部提供到被混煉材料的混煉能量 變得過(guò)多，這可能導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和熔融材料變差的問(wèn)題。作為應(yīng)對(duì)措施，存在這樣的方 法:將熔融混煉部的沿缸體軸向方向的長(zhǎng)度縮短，由此縮短了熔融混煉部?jī)?nèi)的填充有被混 煉材料的長(zhǎng)度。另外，如在PTL2中所提出的，存在這樣的方法:使得將被混煉材料向上游側(cè) 返回的返回葉片部的相對(duì)于螺桿旋轉(zhuǎn)方向的扭轉(zhuǎn)角度大于將被混煉材料向下游側(cè)發(fā)送的 發(fā)送葉片部的相對(duì)于螺桿旋轉(zhuǎn)方向的扭轉(zhuǎn)角度，由此縮短了熔融混煉部?jī)?nèi)的被填充有被混 煉材料的長(zhǎng)度，且縮短了被混煉材料的保持時(shí)間。然而，存在的問(wèn)題在于，當(dāng)試圖通過(guò)使用 這些方法而增大對(duì)于被混煉材料的處理能力時(shí)(例如，當(dāng)被混煉材料的量增加時(shí))，從熔融 混煉部提供的混煉能量變得不足，因?yàn)樘畛溆斜换鞜挷牧系拈L(zhǎng)度以及保持時(shí)間被縮短。當(dāng) 混煉能量變得不足時(shí)，變得難于完全地熔融被混煉材料，這導(dǎo)致熔融材料的增加的失效等。 因此，最終使得處理能力被降低。
[0013]給出本發(fā)明，以解決上述問(wèn)題，且本發(fā)明的任務(wù)是提供一種材料混煉設(shè)備和材料 混煉方法，所述材料混煉設(shè)備和材料混煉方法能夠緩和被混煉材料的處理能力降低時(shí)的混 煉能量升高，以及被混煉材料處理能力升高時(shí)的混煉能量減少。
[0014]問(wèn)題的解決
[0015]上述的本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)如下構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。
[0016]材料混煉設(shè)備，包括:
[0017]螺桿，所述螺桿被插入到缸體中，所述缸體的內(nèi)部裝載材料，所述螺桿在缸體中在 上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部被可旋轉(zhuǎn)地支承；
[0018]包括多個(gè)第一葉片的第一混煉葉片，所述第一混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿上， 且構(gòu)造為隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)將材料向下游側(cè)輸送；和
[0019]包括第二葉片的第二混煉葉片，所述第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿上，且構(gòu) 造為將已被第一混煉葉片向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，第二葉片的葉片數(shù)比所述第 一葉片的葉片數(shù)少。
[0020](2)根據(jù)以上的(I)的材料混煉設(shè)備，
[0021]其中多個(gè)第二葉片設(shè)置在螺桿上，
[0022]其中第二葉片的上游側(cè)開(kāi)始端與第三葉片的下游側(cè)終止端接合，第三葉片是第一 葉片中的任一第一葉片，并且
[0023]其中第二葉片的上游側(cè)開(kāi)始端與第四葉片的下游側(cè)終止端接合，第四葉片是第一 葉片中的任一第一葉片。
[0024](3)根據(jù)以上的(I)或(2)的材料混煉設(shè)備，其中螺桿包括多組第一混煉葉片和第 二混煉葉片。
[0025](4)根據(jù)以上的(I)的材料混煉設(shè)備，其中第一混煉葉片和第二混煉葉片在缸體的 軸向方向上具有相同的長(zhǎng)度。
[0026]( 5) 一種混煉材料的方法，包括:
[0027]使螺桿旋轉(zhuǎn)，其中螺桿被插入內(nèi)部裝載有材料的缸體中，且螺桿在缸體中在上游 側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；和
[0028]使用第一混煉葉片將裝載的材料向下游側(cè)輸送，第一混煉葉片包括多個(gè)第一葉 片，并且第一混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿上，并且被構(gòu)造為隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)將材料向下游側(cè)輸送；以及使用第二混煉葉片將已被向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，第二混煉葉 片包括第二葉片，第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿上，并且被構(gòu)造為將已被第一混煉葉 片向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，其中第二葉片的葉片數(shù)比第一葉片的葉片數(shù)少。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)的簡(jiǎn)化平面圖。
[0030]圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。
[0031]圖3是沿圖2中的箭頭方向II1-1II截取的橫截面圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 方式的雙螺桿擠壓機(jī)的構(gòu)造。
[0032]圖4是沿圖3中的箭頭方向IV-1V截取的橫截面圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 式的雙螺桿擠壓機(jī)的構(gòu)造。
[0033]圖5是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的混煉元件的示意圖。
[0034]圖6是示意性地圖示與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的混煉元件不同的混煉元件的示 意圖。
[0035]圖7是圖示實(shí)施例1和比較例I的測(cè)量結(jié)果的曲線圖。
[0036]圖8是圖示實(shí)施例2和比較例2的測(cè)量結(jié)果的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]在下文中，將參考附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0038]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)I的簡(jiǎn)化平面圖。圖2是圖 示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)I的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。圖3是沿圖2中的箭頭方向 II1-1II截取的橫截面圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)I的構(gòu)造。圖4是 沿圖3中的箭頭方向IV-1V截取的橫截面圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的雙螺桿擠壓 機(jī)I的構(gòu)造。如在圖1至圖4中所示，雙螺桿擠壓機(jī)I具有筒狀缸體2，在缸體2內(nèi)設(shè)有用 作被混煉材料的流路的螺桿孔21。缸體2的上表面在從上游側(cè)向下游側(cè)的方向上設(shè)有材料 投入口 22和通風(fēng)口 23，使得開(kāi)口 22、23與螺桿孔21連通，其中被混煉材料通過(guò)所述材料 投入口 22被裝載，在被混煉材料熔融時(shí)生成的氣體等通過(guò)所述通風(fēng)口 23排出。另外，如在 圖2和圖3中所示，熔融材料從中排出的材料排出口 24設(shè)置在相對(duì)于通風(fēng)口 23的下游側(cè) 的缸體2的側(cè)表面上，以與螺桿孔21連通。
[0039]此外，雙螺桿擠壓機(jī)I具有螺桿3A和3B,螺桿3A和3B插入到螺桿孔21中，以與 缸體2的軸向方向平行，如在圖3和圖4中圖示。從現(xiàn)在起，當(dāng)解釋螺桿時(shí)，螺桿3A和3B 被無(wú)區(qū)分地稱(chēng)為螺桿3。螺桿3由設(shè)置在缸體2的上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部中的軸承部 4A和軸承部4B可旋轉(zhuǎn)地支承。將被混煉材料向下游側(cè)輸送的為雙葉片類(lèi)型的形式的輸送 葉片31被螺旋地設(shè)置在螺桿3的相應(yīng)的外周上，但除后述的混煉元件521之外。另外，螺 桿3的上游側(cè)端部經(jīng)由減速器(未示出)連接到馬達(dá)。當(dāng)螺桿3由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，已裝載到缸 體2內(nèi)的被混煉材料可向下游側(cè)輸送出。順便提及地，在此實(shí)施方式中，因?yàn)槁輻U3A和螺 桿3B沿彼此不同的方向旋轉(zhuǎn)，所以螺桿3A和螺桿3B的螺旋纏繞方向也彼此不同。
[0040]另外，如在圖4中所示，雙螺桿擠壓機(jī)I在從上游側(cè)到下游側(cè)的方向上具有輸送部 51、熔融混煉部52、揮發(fā)部53、混煉部54和排出部55。在輸送部51內(nèi)，已被裝載的被混煉材料隨著螺桿3的旋轉(zhuǎn)被輸送出到熔融混煉部52。在熔融混煉部52內(nèi)，被混煉材料被熔融 和混煉，并且被輸送出到揮發(fā)部53。熔融混煉部52具有混煉元件521和混煉元件522。被 混煉材料可以由混煉元件521和混煉元件522混煉?；鞜捲?21和混煉元件522的細(xì)節(jié) 稍后解釋。在揮發(fā)部53中，被混煉材料在熔融混煉部52內(nèi)熔融時(shí)所生成的氣體等揮發(fā)，且 從通風(fēng)口 23排放。此時(shí)，氣體等已從其揮發(fā)的被混煉材料被輸送出到混煉部54，且在混煉 部54中被再次混煉。此后，熔融材料被輸送出到排出部55。在排出部55中，熔融材料從材 料排出口 24排出。
[0041]另外，在缸體2的縱向方向(缸體2的軸向方向)上的中間位置，即位于熔融混煉部 52和揮發(fā)部53之間的部分，混煉調(diào)整機(jī)構(gòu)6被設(shè)置為與其內(nèi)壁的上下位置相對(duì)?；鞜捳{(diào) 整機(jī)構(gòu)6通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)度而改變被混煉材料從中通過(guò)的流路的面積(螺桿孔21的橫截面積)。 雙螺桿擠壓機(jī)I可使用混煉調(diào)整機(jī)構(gòu)6通過(guò)調(diào)整開(kāi)度來(lái)調(diào)整被混煉材料在熔融混煉部52 內(nèi)的保持時(shí)間和填充率?；鞜捳{(diào)整機(jī)構(gòu)6例如是旋轉(zhuǎn)槽桿，其插入到缸體內(nèi)的部分通過(guò)使 被加工成具有比定位到位的螺桿的外徑略大的直徑的閘桿旋轉(zhuǎn)，而將開(kāi)度從完全關(guān)閉狀態(tài) 調(diào)整到完全打開(kāi)狀態(tài)，其中在完全關(guān)閉狀態(tài)，相對(duì)于螺桿外徑的間隙減?。欢谕耆蜷_(kāi)狀 態(tài)，間隙變得與缸體內(nèi)徑大致相同。
[0042]順便提及地，通過(guò)排出部55從材料排出口 24排出的熔融材料由未圖示的齒輪泵 輸送到粒化設(shè)備。異物清除設(shè)備(篩網(wǎng)更換器)布置在齒輪泵和?；O(shè)備之間。另外，其他 的加工設(shè)備可布置在?；O(shè)備的下游側(cè)。
[0043]接下來(lái)，參考圖3至圖5詳細(xì)解釋上述的混煉元件521和混煉元件522。
[0044]如在圖3和圖4中所示，將被混煉材料向下游側(cè)發(fā)送的發(fā)送葉片32A和發(fā)送葉片 32B被螺旋地設(shè)置在混煉元件521中。另一方面，混煉元件522設(shè)置在相對(duì)于混煉元件521 的下游側(cè)。將被混煉材料向上游側(cè)返回的返回葉片33被螺旋地設(shè)置在混煉元件522中。
[0045]圖5是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的混煉元件521和混煉元件522的示意 圖。如在圖5中所示，螺桿3中的每個(gè)混煉元件521具有為雙葉片類(lèi)型的形式的發(fā)送葉片 32A和為雙葉片類(lèi)型的形式的發(fā)送葉片32B，由此具有總計(jì)四個(gè)葉片。每個(gè)混煉元件522具 有為雙葉片類(lèi)型的形式的返回葉片33。因此，每個(gè)混煉元件521所具有的發(fā)送葉片32A和 發(fā)送葉片32B中的葉片總數(shù)(條數(shù))大于每個(gè)混煉元件522所具有的返回葉片33中的葉片 數(shù)。換言之，混煉元件522具有的返回葉片33的葉片數(shù)小于發(fā)送葉片32A和發(fā)送葉片32B 中的葉片總數(shù)?；鞜捲?21和混煉元件522在缸體2的軸向方向上的長(zhǎng)度為1.0D。D表 示缸體2的內(nèi)徑。
[0046]發(fā)送葉片32A設(shè)置為所謂的端面聯(lián)接類(lèi)型，其中葉片的終止端(發(fā)送葉片32A的下 游側(cè)端部)與返回葉片33的相應(yīng)開(kāi)始端(返回葉片33上的上游側(cè)端部)重合。換言之，發(fā) 送葉片32A的終止端與返回葉片33的相應(yīng)開(kāi)始端接合。圖5中的附圖標(biāo)號(hào)7指示接合部 分。在螺桿3中，發(fā)送葉片32A和返回葉片33被連續(xù)地設(shè)置，使得在作為邊界的接合部分 7中螺旋纏繞方向變得彼此不同。另一方面，發(fā)送葉片32B設(shè)置成使其終止端不與返回葉 片33的開(kāi)始端端面聯(lián)接。換言之，發(fā)送葉片32B的終止端和返回葉片33的開(kāi)始端彼此分 開(kāi)。以此構(gòu)造，在被混煉材料的處理能力減少而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，難以用被混煉材料填充混煉 元件521。另一方面，在被混煉材料的處理能力增強(qiáng)而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，由于混煉元件521填 充有被混煉材料，發(fā)送葉片32A和發(fā)送葉片32B有助于熔融混煉部52內(nèi)的被混煉材料的混煉。根據(jù)此實(shí)施方式的雙螺桿擠壓機(jī)I具有如上所述的構(gòu)造。
[0047]然后，解釋在雙螺桿擠壓機(jī)I中的被混煉材料的混煉方法。
[0048]首先，在雙螺桿擠壓機(jī)I中，基于使用者的輸入等來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。通過(guò)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)， 雙螺桿擠壓機(jī)I使螺桿3A和螺桿3B在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)，因此使輸送葉片31在彼此 相反的方向上旋轉(zhuǎn)。在螺桿3旋轉(zhuǎn)后，被混煉材料從材料投入口 22被裝載到缸體2內(nèi)。在 裝載后，在輸送部51中，已被裝載到缸體2內(nèi)的被混煉材料通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)被發(fā)送出到熔融 混煉部52。在已從輸送部51被發(fā)送出之后，被混煉材料在熔融混煉部52中被熔融，且通過(guò) 發(fā)送葉片32B和返回葉片33的旋轉(zhuǎn)被混煉，然后被發(fā)送出到揮發(fā)部53。此熔融混煉利用缸 體2的內(nèi)壁表面、發(fā)送葉片32A、發(fā)送葉片32B和返回葉片33施加到被混煉材料的強(qiáng)剪力來(lái) 執(zhí)行。
[0049]在已被熔融且混煉的熔融材料被輸送出之后，在揮發(fā)部53內(nèi)氣體從熔融材料揮 發(fā)，且將熔融材料向下游側(cè)輸送的輸送葉片31將熔融材料輸送出到混煉部54。熔融材料被 再次混煉，發(fā)送出到排出部55，然后從材料排出口 24排出。
[0050]根據(jù)此實(shí)施方式，在嘗試降低熔融混煉部52中的被混煉材料的填充率及對(duì)被混 煉材料的處理能力減少而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，被混煉材料在熔融混煉部52內(nèi)的填充長(zhǎng)度和保 持時(shí)間能夠由終止端與返回葉片33的開(kāi)始端分離的發(fā)送葉片32B而降低。因此，在對(duì)被混 煉材料的處理能力降低而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況中，從熔融混煉部52施加到被混煉材料的混煉能量 可減少。另外，在嘗試提高填充率及對(duì)被混煉材料的處理能力增強(qiáng)而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況中，熔融混 煉部52被填充被混煉材料。當(dāng)填充有被混煉材料時(shí)，從熔融混煉部52施加到被混煉材料的 混煉能量可升高，因此即使在處理能力增強(qiáng)而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況中，被混煉材料也被完全地熔融。
[0051]以類(lèi)似的方式，當(dāng)流路的面積由混煉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6擴(kuò)大以由此降低填充率和保持時(shí) 間時(shí)，由于發(fā)送葉片32B的輸送能力起作用，從熔融混煉部52施加到被混煉材料的混煉能 量可降低。相反，當(dāng)流路的面積由混煉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6降低以因此增加填充率和保持時(shí)間時(shí)，由 于發(fā)送葉片32B的混煉能力起作用，從熔融混煉部52施加到被混煉材料的混煉能量可升 高。因此，能夠擴(kuò)展混煉能量的控制范圍(通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)度施加到被混煉材料的混煉能量)。
[0052]順便提及地，在此實(shí)施方式中，一組混煉元件521和混煉元件522從上游側(cè)以混煉 元件521和混煉元件522的次序設(shè)置在雙螺桿擠壓機(jī)I中。然而，可以為螺桿3設(shè)置多組 混煉元件521和混煉元件522。
[0053]另外，在此實(shí)施方式中，雖然如圖3和圖4中所示使用非接合反方向類(lèi)型的螺桿， 但本發(fā)明不局限于此類(lèi)型，而是可應(yīng)用于接合類(lèi)型或者同方向類(lèi)型的螺桿擠壓機(jī)。另外， 螺桿3可在它們的上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處被支承，或者在它們的上游側(cè)端部處被支承。
[0054]另外，已解釋了輸送葉片31、發(fā)送葉片32A、發(fā)送葉片32B和返回葉片33被分別以 雙葉片類(lèi)型的形式形成在螺桿3處。然而，本發(fā)明不局限于此類(lèi)型，而是發(fā)送葉片32A和發(fā) 送葉片32B可以至少形成為單葉片類(lèi)型，且發(fā)送葉片32A和發(fā)送葉片32B的葉片總數(shù)可以 大于返回葉片33的葉片數(shù)。
[0055]雖然在此實(shí)施方式中，通風(fēng)口 23在揮發(fā)部53中設(shè)置在缸體2的壁表面處，但本發(fā) 明不限制于此。并不是必須要設(shè)置通風(fēng)口 23，并且也不是必須要為螺桿3形成混煉部54。
[0056]實(shí)施例[0057]研究了在熔融混煉部52中施加到被混煉材料的比能量(消耗動(dòng)力/處理能力)，以 及在具有混煉元件523的熔融混煉部中施加到被混煉材料的比能量，如圖6所示，后一熔融 混煉部具有未形成發(fā)送葉片32B的混煉元件523以替代混煉元件521 (在后文中稱(chēng)為熔融 混煉部X)。在此研究中，使用如下的設(shè)備和材料。
[0058]雙螺桿擠壓機(jī):CIM90,由The Japan Steel Works, LTD (株式會(huì)社日本制鋼所)制造。
[0059]被混煉材料:HDPE (高密度聚乙烯)(MI=0.2/5kg載荷)
[0060](實(shí)施例1)
[0061]將螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為280rpm，并且將混煉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6的開(kāi)度設(shè)為恒定，測(cè)量在熔融 混煉部52中在處理能力為210kg/h時(shí)施加到被混煉材料的比能量，以及在輸送部51的能 力極限(處理能力極限)時(shí)測(cè)量熔融混煉部52中的比能量。測(cè)量結(jié)果在圖7中圖示。
[0062](比較例I)
[0063]在與實(shí)施例1相同的條件下，測(cè)量在熔融混煉部X中施加的比能量。測(cè)量結(jié)果在 圖7中圖示。
[0064]如在圖7中所圖示，與熔融混煉部X相比，熔融混煉部52可在處理能力降低時(shí)減 少比能量，且在處理能力增加時(shí)增大比能量。以此，已確認(rèn)根據(jù)實(shí)施例1，緩和了被混煉材料 的處理能力降低時(shí)的混煉能量增加以及被混煉材料的處理能力增大時(shí)的混煉能量減少。
[0065](實(shí)施例2)
[0066]將螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為400rpm，并且將處理能力設(shè)定為300kg/h，測(cè)量在熔融混煉部 52中施加到被混煉材料的比能量，同時(shí)通過(guò)混煉調(diào)整機(jī)構(gòu)6調(diào)整流路面積。測(cè)量結(jié)果在圖 8中圖示。
[0067](比較例2)
[0068]在與實(shí)施例2相同的條件下，測(cè)量在熔融混煉部X中施加到被混煉材料的比能量。 測(cè)量結(jié)果在圖8中圖示。
[0069]如在圖8中所圖示，與熔融混煉部X相比，熔融混煉部52在使用混煉調(diào)整機(jī)構(gòu)6 時(shí)可將運(yùn)轉(zhuǎn)范圍擴(kuò)大大約22%。
[0070]順便提及的是，權(quán)利要求中記載的材料混煉設(shè)備例如是前述實(shí)施例中的雙螺桿擠 壓機(jī)I。缸體是例如缸體2 ;螺桿是例如螺桿3。第一混煉葉片是例如混煉元件521 ;而第二 混煉葉片是例如混煉元件522。第一葉片是例如發(fā)送葉片32A和發(fā)送葉片32B ;而第二葉片 是例如返回葉片33。第三葉片是例如發(fā)送葉片32A ;而第四葉片是例如發(fā)送葉片32B。
[0071]本發(fā)明不限制于上述的實(shí)施例，而是可任意地變化或改進(jìn)。另外，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本 發(fā)明，每個(gè)構(gòu)造元件的材料、形狀、尺寸、形式、數(shù)量、布置位置是任選的，并且不受限制。
[0072]雖然已經(jīng)詳細(xì)地且參考具體實(shí)施例解釋了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員顯 然的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本發(fā)明可以變化或修改。
[0073]本發(fā)明基于2011年5月30日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(JP2011-19941 )，該申請(qǐng)的內(nèi) 容在此通過(guò)引用并入本文。
[0074]在此，根據(jù)本發(fā)明的材料混煉設(shè)備和材料混煉方法的實(shí)施方式的特征在如下[I] 至[5]中簡(jiǎn)要描述。
[0075][ I] 一種材料混煉設(shè)備(I)，包括:[0076]螺桿(3)，其插入到缸體(2)中，缸體(2)的內(nèi)部裝載材料，并且在缸體(2)中在上 游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；
[0077]包括多個(gè)第一葉片(32A、32B)的第一混煉葉片(521)，所述第一混煉葉片被螺旋 地設(shè)置在螺桿(3)上，并且被構(gòu)造為隨著螺桿(3)的旋轉(zhuǎn)將材料向下游側(cè)輸送；和
[0078]包括第二葉片的第二混煉葉片(522)，所述第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿 (3)上，并且被構(gòu)造為將已被第一混煉葉片(521)向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，第二 葉片的葉片數(shù)比第一葉片的葉片數(shù)少。
[0079][2]根據(jù)以上[I]的材料混煉設(shè)備(I )，
[0080]其中多個(gè)第二葉片(33)設(shè)置在螺桿(3)上，
[0081]其中第二葉片(33)的上游側(cè)開(kāi)始端與第三葉片(32A)的下游側(cè)終止端接合，第三 葉片是第一葉片(32A、32B)中的任一第一葉片，并且
[0082]其中第二葉片(33)的上游側(cè)開(kāi)始端與第四葉片(32B)的下游側(cè)終止端接合，第四 葉片是第一葉片中的任一第一葉片。
[0083][3]根據(jù)以上[I]或[2]的材料混煉設(shè)備(1)，其中螺桿(3)包括多組第一混煉葉 片(521)和第二混煉葉片(522)。
[0084][4]根據(jù)以上[I]的材料混煉設(shè)備(1)，其中第一混煉葉片(521)和第二混煉葉片 (522)在缸體(2)的軸向方向上具有相同的長(zhǎng)度。
[0085][5] 一種混煉材料的方法，包括:
[0086]使螺桿(3)旋轉(zhuǎn)，其中螺桿被插入內(nèi)部裝載有材料的缸體(2)中，且螺桿在缸體中 在上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；和
[0087]使用第一混煉葉片(521)將裝載的材料向下游側(cè)輸送，第一混煉葉片包括多個(gè)第 一葉片，并且第一混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿(3)上，且構(gòu)造為隨著螺桿(3)的旋轉(zhuǎn)將材 料向下游側(cè)輸送；以及使用第二混煉葉片(522)將已向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回， 第二混煉葉片包括第二葉片，第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在螺桿(3)上，且構(gòu)造為將已被第 一混煉葉片(521)向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，其中第二葉片的葉片數(shù)比第一葉片 的葉片數(shù)少。
[0088]工業(yè)可應(yīng)用性
[0089]根據(jù)本發(fā)明，緩和了被混煉材料的處理能力降低時(shí)的混煉能量增加，以及被混煉 材料的處理能力增大時(shí)的混煉能量降低。
[0090]附圖標(biāo)號(hào)列表
[0091]I 雙螺桿擠壓機(jī)
[0092]2 缸體
[0093]3、3A、3B 螺桿
[0094]4A、4B 軸承部
[0095]6 混煉調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0096]7 接合部分
[0097]21螺桿孔
[0098]22材料投入口
[0099]23 通風(fēng) 口[0100]24材料排出口
[0101]31輸送葉片
[0102]32A、32B 發(fā)送葉片
[0103]33返回葉片
[0104]51輸送部
[0105]52熔融混煉部
[0106]53揮發(fā)部
[0107]54混煉部
[0108]55排出部
[0109]521、522混煉元件`
【權(quán)利要求】
1.一種材料混煉設(shè)備，包括:螺桿，所述螺桿被插入到缸體中，所述缸體的內(nèi)部裝載材料，并且所述螺桿在所述缸體 中在上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；包括多個(gè)第一葉片的第一混煉葉片，所述第一混煉葉片被螺旋地設(shè)置所述螺桿上，并 且被構(gòu)造為隨著所述螺桿的旋轉(zhuǎn)將所述材料向下游側(cè)輸送；和包括第二葉片的第二混煉葉片，所述第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在所述螺桿上，并且 被構(gòu)造為將已被所述第一混煉葉片向下游側(cè)輸送的所述材料向上游側(cè)返回，所述第二葉片 的葉片數(shù)比所述第一葉片的葉片數(shù)少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料混煉設(shè)備，其中多個(gè)所述第二葉片被設(shè)置在所述螺桿上，其中所述第二葉片的上游側(cè)開(kāi)始端與第三葉片的下游側(cè)終止端接合，所述第三葉片是 所述第一葉片中的任一個(gè)，并且其中所述第二葉片的所述上游側(cè)開(kāi)始端與第四葉片的下游側(cè)終止端分離，所述第四葉 片是所述第一葉片中的任一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料混煉設(shè)備，其中所述螺桿包括多組所述第一混煉葉 片和所述第二混煉葉片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料混煉設(shè)備，其中所述第一混煉葉片和所述第二混煉葉片 在所述缸體的軸向方向上具有相同的長(zhǎng)度。
5.—種混煉材料的方法,包括:使螺桿旋轉(zhuǎn)，其中所述螺桿被插入內(nèi)部裝載有材料的缸體中，并且所述螺桿在所述缸 體中在上游側(cè)和下游側(cè)的兩個(gè)端部處或者在上游側(cè)的端部處被可旋轉(zhuǎn)地支承；和使用第一混煉葉片將裝載的所述材料向下游側(cè)輸送，所述第一混煉葉片包括多個(gè)第一 葉片，并且所述第一混煉葉片被螺旋地設(shè)置在所述螺桿上，并且被構(gòu)造為隨著所述螺桿的 旋轉(zhuǎn)而將所述材料向下游側(cè)輸送；以及使用第二混煉葉片將已被向下游側(cè)輸送的所述材料 向上游側(cè)返回，所述第二混煉葉片包括第二葉片，所述第二混煉葉片被螺旋地設(shè)置在所述 螺桿上，并且被構(gòu)造為將已被所述第一混煉葉片向下游側(cè)輸送的材料向上游側(cè)返回，其中 所述第二葉片的葉片數(shù)比所述第一葉片的葉片數(shù)少。
【文檔編號(hào)】B29B7/38GK103561924SQ201280026596
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月30日
【發(fā)明者】池谷學(xué), 石川誠(chéng), 藤田玲生, 高本誠(chéng)二, 井上茂樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本制鋼所