專利名稱：混合擠壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于混合擠壓成形裝置，更詳細(xì)講是關(guān)于將肥皂的原料—肥皂片和各種油脂等化學(xué)材料進(jìn)行混合，并擠壓成規(guī)定形狀的混合擠壓成形裝置。
在制造肥皂等的過程中，材料的溫度對(duì)其加工性和最終制品的性質(zhì)有很大的影響。特別是，在混合擠壓過程中，特別重要的是調(diào)節(jié)由肥皂坯料(被處理物)的壓縮和混合而產(chǎn)生的摩擦熱，將被處理物保持在適當(dāng)溫度下進(jìn)行制造。
在過去的混合擠壓成形裝置中，內(nèi)裝有擠壓螺旋軸的筒體的外側(cè)，設(shè)有和它同芯的冷卻用水路，在該水路中通以冷卻水，當(dāng)擠壓螺旋軸混合和移送被處理物時(shí)，在和冷卻筒體內(nèi)面之間進(jìn)行熱交換，以進(jìn)行被處理物的溫度控制。
通過這樣的操作可以很好地利用擠壓螺旋來進(jìn)行移送，從而避免了該螺旋和被處理物的共同旋轉(zhuǎn)。
然而，被處理物受到混合處理時(shí)，在機(jī)構(gòu)內(nèi)部很容易產(chǎn)生摩擦混合，為積極控制在這些部位處的被處理物的溫度，被處理物的溫度上升必須有個(gè)界限。
再者，過去的結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)只是在筒體的外側(cè)冷卻，被混合移送的被處理物，也僅僅限于和上述筒體內(nèi)側(cè)面相接觸的部分(被處理物外側(cè)部位)受到冷卻，而在靠近擠壓螺旋部位的被處理物內(nèi)，這些被混合移送的被處理物不能直接受到這些冷卻水的冷卻，從而引起被處理物內(nèi)部溫度上升。
也就是，當(dāng)觀察沿筒體橫截面的移送物時(shí)，靠近筒體內(nèi)側(cè)面的被處理物，由冷卻水維持在比較低的溫度，而靠近螺旋的被處理物卻很容易升溫，筒體內(nèi)被處理物的溫度沿半徑方向上不同的位置而異，這就成為最終制品質(zhì)量產(chǎn)生偏差的原因。
根據(jù)肥皂的種類，不僅需要抑制溫度上升，而且也需要將被處理物-肥皂材料保持在常溫以上所規(guī)定的溫度下，如40-45℃，進(jìn)行制造。這時(shí)，與上述實(shí)例相反，必須將被處理物保持在規(guī)定的溫度下，取代上述的冷卻水，利用通入溫水以維持規(guī)定的溫度，來保持被處理物的溫度處于所期望的高溫狀態(tài)。同樣，這種情況下，雖然比較好地控制位于筒體內(nèi)側(cè)面處被處理物的溫度，但是，造近移送螺肇的被處理物，其溫度仍難以控制。
鑒于上述過去的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種混合擠壓成形裝置，將肥皂坯料等被處理物，于規(guī)定的溫度下，在筒體內(nèi)進(jìn)行處理時(shí)，可以很好地進(jìn)行控制靠近磨擦混合機(jī)構(gòu)處的被處理物的溫度，同時(shí)，也能減少在被處理物徑方向上的溫度不均勻，從而可得到質(zhì)量均勻的制品。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明中混合擠壓成形裝置的結(jié)構(gòu)特征如下。
即，混合擠壓成形裝置，其構(gòu)成是內(nèi)裝由軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓移送被處理物的螺旋的筒體，和在這個(gè)筒體縱向特定部位配置的，將上述被處理物進(jìn)行混合的磨擦混合機(jī)構(gòu)，上述磨擦混合機(jī)構(gòu)備有，和上述螺旋一體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤，和固定在上述筒體內(nèi)的固定圓盤，并列設(shè)置在上述螺旋的軸芯方向上，同時(shí)，在上述旋轉(zhuǎn)圓盤和上述固定圓盤上，備有很多個(gè)上述被處理物在軸芯方向上可通過的通孔，在上述被處理物的移動(dòng)路徑內(nèi)，在上述固定圓盤和上述旋轉(zhuǎn)圓盤之間，設(shè)有規(guī)定溫度的流體可流過其內(nèi)部的流路部件，在上述流路部件內(nèi)，伴隨著流量控制供應(yīng)規(guī)定溫度的流體，同時(shí)，還備有供給從上述流路部件內(nèi)排出的流體進(jìn)行排出的裝置。
在這種混合擠壓成形裝置內(nèi)，利用螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊將被處理物在筒體內(nèi)沿軸芯方向上移動(dòng)，一邊進(jìn)行混合。同樣，在磨擦混合機(jī)構(gòu)內(nèi)，在通過設(shè)置在作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤上的通孔時(shí)，由于圓盤相互間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而受到壓縮、細(xì)斷和剪斷的作用，同時(shí)受到以磨擦混合為主體的混合。進(jìn)而，相對(duì)于筒體內(nèi)被處理物的移動(dòng)橫截面，在圓盤內(nèi)形成的通孔，所具有的總通過截面積，很小，所以引起移動(dòng)路徑的變化，移動(dòng)速度的變化等，受到充分的混合處理。
那末，在本申請(qǐng)的混合擠壓成形裝置中，通過流體供給排出裝置供應(yīng)到流路部件內(nèi)，在流過其中的規(guī)定溫度流體和在該流路部件外面移動(dòng)的被處理物之間，產(chǎn)生熱交換。因此，可在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)控制被處理物的溫度。
關(guān)于在磨擦混合機(jī)構(gòu)中冷卻的情況，舉一例進(jìn)行說明。
即，伴隨著這種磨擦混合處理，被處理物受到混合時(shí)，被處理物產(chǎn)生發(fā)熱。然而，本申請(qǐng)中，是將所謂冷卻水送入流路部件內(nèi)，使在流路部件內(nèi)流動(dòng)的冷卻水和在部件外流動(dòng)的被處理物之間產(chǎn)生熱交換，這可得到適宜的冷卻。此時(shí)，發(fā)熱量多時(shí)可多供冷卻水，發(fā)熱量少時(shí)可適量供應(yīng)冷卻水。因此，伴隨著供應(yīng)量的控制，向流路部件內(nèi)供應(yīng)規(guī)定溫度的流體，可準(zhǔn)確地控制被處理物的溫度。
而且，本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，由于采用了流路部件直接與被處理物接觸的結(jié)構(gòu)，例如，可以以單管配置結(jié)構(gòu)，從而可有效地進(jìn)行控制被處理物的溫度。
再者，本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，是將流路部件貫通安裝在固定圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤之間，所以，在被處理物最易受到溫度變化(溫度最容易上升的)的部位，得到溫度控制，從而能保持制品的高質(zhì)量。
進(jìn)而，作為本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)，上述流路部件處于上述被處理物的移送路徑內(nèi)，可以將移送路徑軸芯側(cè)的內(nèi)側(cè)流路和外側(cè)的外徑流路同時(shí)備置。
采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，流過溫度控制流體的流路部件備置有內(nèi)側(cè)流路和外側(cè)流路，處于移動(dòng)狀態(tài)的被處理物，在其流路內(nèi)，位于軸芯一側(cè)的被處理物，溫度控制取決于在內(nèi)側(cè)流路內(nèi)流動(dòng)的流體，而位于外側(cè)的被處理物，溫度控制取決于在外側(cè)流路內(nèi)流動(dòng)的流體。因此，被處理物的溫度狀況，在移動(dòng)路徑內(nèi)，從徑向方向看時(shí)，溫度可以得到良好控制，在徑向方向上，溫度可以大致處于均勻狀態(tài)。
結(jié)果，過去成為問題的被處理物的溫度在徑向上不均勻的問題得到了解決，從而可以獲得質(zhì)量均勻的制品。
進(jìn)而，作為本申請(qǐng)的混合擠壓成形裝置的結(jié)構(gòu)，在上述被處理物的移送方向上，可從上流一側(cè)開始順序配置上述流路部件和上述固定圓盤。
本申請(qǐng)作為對(duì)象的被處理物，由于是肥皂片混合品和各種油脂等，大多數(shù)粘度都比較高。因此，該流路部件，是從被處理物移送方向，即軸芯方向的上流一側(cè)，向著下流一側(cè)安裝，將受到來自被處理物的壓力，在承受這種壓力時(shí)，即使流路部件向下流一側(cè)傾斜，也不會(huì)產(chǎn)生與固定盤一側(cè)應(yīng)當(dāng)相接觸的狀態(tài)，這時(shí)的結(jié)構(gòu)，流路部件應(yīng)從固定圓盤一側(cè)支撐。因此，如流路部件接觸到旋轉(zhuǎn)圓盤，也不會(huì)產(chǎn)生損壞等問題。
再者，上述筒體的外部呈封閉狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部備置了流體可循環(huán)水路的筒體，最好具有這種結(jié)構(gòu)時(shí)，通過筒體外部溫度控制裝置可以進(jìn)行移送至向體內(nèi)部摩擦混合外部溫度控制裝置。另一方面，在磨擦混合機(jī)構(gòu)內(nèi)，與磨擦混合機(jī)構(gòu)同時(shí)設(shè)置流路部件，可以利用控制流過流路部件內(nèi)的流體溫度，以進(jìn)行控制被處理物的溫度。
因此，伴隨著比較緩慢的混合的處于螺旋移送狀態(tài)的被處理物的溫度控制，利用來自外部的熱交換，可得到良好的溫度控制。伴隨著比較的強(qiáng)烈混合，在磨擦混合機(jī)構(gòu)中，不僅筒體內(nèi)部，而且被處理物的內(nèi)部，溫度控制都能很好地進(jìn)行。
再有，本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，由于在磨擦混合機(jī)的下流一側(cè)，也備置了由筒體和螺旋構(gòu)成的混合部件，在磨擦混合機(jī)構(gòu)內(nèi)，照樣能遵守整體均勻的徑向溫度分布，當(dāng)然，不同于進(jìn)行的混合，一邊將被處理物溫度控制在一定范圍內(nèi)，一邊充分混合，從而可對(duì)其溫度控制。
其結(jié)果，有可能獲得更多的其它效果，被處理物的處理溫度被維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，可大大提高被處理物的加工性能和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的混合擠壓成形裝置的更好結(jié)構(gòu)，也可以為如下結(jié)構(gòu)。
即，備置有內(nèi)裝利用軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)將被處理物進(jìn)行擠壓輸送的螺旋軸的筒體，和在上述筒體縱向端部配置了對(duì)上述被處理物進(jìn)行磨擦混合的磨擦混合機(jī)構(gòu)，在上述被處理物的移送路徑中，備有對(duì)槽內(nèi)空間進(jìn)行排氣處理的脫氣槽，在向上述被處理物的上述脫氣槽的導(dǎo)入部位，設(shè)置有備有磨擦混合機(jī)構(gòu)的混合擠壓成形裝置時(shí)，在上述磨擦混合機(jī)構(gòu)中，上述螺旋軸的軸芯方向上并列設(shè)置和螺旋軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤和固定在筒體上的固定圓盤，同時(shí)在旋轉(zhuǎn)圓盤和固定圓盤上備置有數(shù)個(gè)被處理物在軸芯方向上可通過的通孔，在上述固定圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤的輸送路徑的下流一側(cè)，面向上述脫氣槽的槽內(nèi)空間，備置有被處理物可通過的通孔，而且，設(shè)有規(guī)定溫度的流體在內(nèi)部可流通的端面流路部件，在上述端面流路部件中，伴隨著流量控制供應(yīng)規(guī)定溫度的流體，同時(shí)備置有提供流體從端面流路部件內(nèi)排出的裝置。
在這種混合擠壓成形裝置中，和先前說明的狀況一樣，利用螺旋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊將被處理物在筒體內(nèi)沿其軸芯方向移動(dòng)，一邊進(jìn)行混合。而且，在磨擦混合機(jī)構(gòu)中，通過設(shè)置在作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤上通孔時(shí)，由于圓盤之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而受到壓縮、細(xì)斷和剪斷的作用，同時(shí)受到以磨擦混合為主體的混合。進(jìn)而，在筒體內(nèi)，相對(duì)于被處理物的移動(dòng)斷面，在圓盤上所形成的通孔，總的通過斷面積由于很小，從而引起被處理物的移動(dòng)路徑變化，移動(dòng)速度的變化等，受到充分的混合處理。
在本申請(qǐng)的混合擠壓成形裝置中，利用流體的供排裝置提供到端面流路部件內(nèi)，在其中流過的規(guī)定溫度的流體和在端面流路部件外側(cè)移動(dòng)的被處理物之間產(chǎn)生熱交換。因此，可以將被處理物的溫度控制在規(guī)定的溫度區(qū)域內(nèi)。
然而，由于采用的結(jié)構(gòu)是該端面流路部件直接與被處理物接觸的結(jié)構(gòu)，所以對(duì)被處理物能進(jìn)行有效的溫度控制。
在這種混合擠壓成形裝置中的磨擦混合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在被處理物的移送路徑方向上，進(jìn)行被處理物溫度控制的端面流路部件面對(duì)脫氣槽的槽內(nèi)空間進(jìn)行設(shè)置。因此，將受到由固定圓盤、旋圓圓盤等產(chǎn)生磨擦混合作用等，而產(chǎn)生溫度變化的被處理物投入到脫氣槽內(nèi)，在此階段能夠適當(dāng)?shù)乜刂茰囟取６?，這種結(jié)構(gòu)由于備有開放空間部位，如利用這個(gè)空間，能很容易地進(jìn)行端面流路部件的維持管理。
再有，上述結(jié)構(gòu)中，上述端面流路部件，在被處理物的移動(dòng)路徑內(nèi)，在其橫斷方向上備有配合設(shè)置的板件，并在該板件上設(shè)有溝槽，同時(shí)，相對(duì)于板件橫向上裝嵌，使之備有復(fù)蓋溝槽的蓋體，上述規(guī)定溫度的流體在其內(nèi)部可流通的流路，最好在上述板件和上述蓋體之間形成的間隙作為空間。
如上面說明的那樣，在被處理物的移送路徑中，在面向其開口部位處配合設(shè)置端面流路部件時(shí)，必須保持一定強(qiáng)度而不變形，同時(shí)，為了不向移送路徑上流一側(cè)付與移送負(fù)荷，最好為設(shè)置大的被處理物的通過孔。
這種情況下，部件是由板件構(gòu)成，在其內(nèi)部穿過溝槽，并利用蓋體復(fù)蓋住該溝槽，最好將內(nèi)部板件和蓋體之間形成的空間作為調(diào)整溫度用流體流動(dòng)的流路，即，將使通孔的專有空間很大，而且仍能有效地構(gòu)成形狀比較復(fù)雜的流路。因此，該端面流路部件采用這樣的結(jié)構(gòu)。
其結(jié)果，能確保對(duì)被處理物進(jìn)行良好的溫度控制，而且能得到不大增加移送負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。


圖1為混合擠壓成形裝置的總體側(cè)視圖。
圖2為混合擠壓成形裝置的總體平面圖。
圖3為混合擠壓成形裝置的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖4為混合移送裝置的磨擦混合機(jī)構(gòu)放大斷面圖。
圖5為磨擦混合機(jī)構(gòu)的軸向部分?jǐn)嗝鎴D。
圖6為混合擠壓成形裝置的另一實(shí)例部分說明圖。
圖7為溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和溫度控制裝置說明圖。
圖8為溫度控制裝置的反饋控制狀態(tài)的方塊圖。
圖9為磨擦混合機(jī)構(gòu)另一實(shí)施形式示意圖。
圖10為圖9中另一實(shí)施形式的磨擦混合機(jī)構(gòu)，從脫氣槽一側(cè)觀看視圖。
以下根據(jù)圖面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形式。
首先，關(guān)于本發(fā)明混合擠壓成形裝置進(jìn)行說明。該裝置結(jié)構(gòu)包括圖1-圖5中所示的對(duì)數(shù)種被處理物進(jìn)行個(gè)別的，而且連續(xù)進(jìn)行計(jì)量的計(jì)量裝置1、接收來自計(jì)量裝置1供應(yīng)的被處理物60的接收容器2、對(duì)被處理物60進(jìn)行脫氣的脫氣槽3、移送被處理物60的混合移送裝置4，和將被處理物60進(jìn)行成形并取出的成形機(jī)構(gòu)5。在該混合擠壓成形裝置的最終工序末端，作為成形制品的后處理裝置，連續(xù)設(shè)置自動(dòng)細(xì)斷機(jī)6和自動(dòng)打印機(jī)7。
上述計(jì)量裝置1，在投入被處理物60的接受槽2的被處理物60的供給方向的上流側(cè)設(shè)置計(jì)量原料耐進(jìn)行供給的第1計(jì)量計(jì)8和，計(jì)量香料非色素等而供給的第2計(jì)量計(jì)9而構(gòu)成的。
上述接收容器2的構(gòu)成包括混合攪拌上述被處理物60的混合區(qū)域，并備有接收用的料斗10，在該料10中，在其底部以前后貫通狀態(tài)設(shè)置橫置型的移送螺旋11，并對(duì)投入的被處理物60進(jìn)行攪拌，而且，從底部送出口強(qiáng)制送出。
該移送螺旋11的構(gòu)成是，在被處理物60移送方向的上流一側(cè)端部設(shè)置輸入動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12，在另一端設(shè)置磨擦混合機(jī)構(gòu)16，它和設(shè)置在后面所講的混合移送裝置4中的磨擦混合機(jī)構(gòu)16一樣。且，利用移送螺旋11的強(qiáng)制輸送，將被處理物60送往下流一側(cè)，并通過上述磨擦混合機(jī)構(gòu)16。
從接收容器2送出被處理物60的量，和利用計(jì)量裝置1送出被處理物60的量，與在接收容器2內(nèi)接收料斗10中所存在的被處理物60的規(guī)定量，設(shè)定在彼此相等的程度。即，在接收料斗10內(nèi)設(shè)置一對(duì)料面?zhèn)鞲衅?3，以檢測(cè)被處理物60的上限水平和下限水平，使被處理物60的上面水平位置于在上下限水平之間，即上述計(jì)量裝置1的送出量，利用圖外控制裝置進(jìn)行控制。
上述脫氣槽3，備有在將混合后的被處理物60送往混合移送裝置4的途中進(jìn)行減壓，以形成為減少被處理物60中的空氣的脫氣區(qū)域的空室15，而，上述真空室15與圖外的真空泵連通。而且，由于從接收料斗10至移送螺旋11出口的路徑，存有被處理物60。而成為閉塞狀態(tài)，所以可以將該真空室15內(nèi)部作為減壓用的空間。將此空間維持在減壓狀態(tài)，從而能對(duì)被處理物60進(jìn)行脫氣。
上述真空室15內(nèi)，位于移送螺旋11的螺旋軸延長(zhǎng)線上設(shè)有開口15a和將該開口15a自由開關(guān)的蓋14一起設(shè)置。通過該蓋14的啟開，很容進(jìn)行螺旋的螺旋軸的拆裝，或軸端磨擦混合機(jī)構(gòu)16的拆裝等，通過開口15a也很容易進(jìn)行維修保養(yǎng)。
上述混合移送裝置4，如圖1-圖4所示其構(gòu)成是由以下組合構(gòu)成，即，由設(shè)在移送上流一側(cè)的第1移送螺旋17和設(shè)在移送下流一側(cè)的第2移送螺旋18形成的一對(duì)移送螺旋，和配置在這兩個(gè)移送螺旋17，18之間的磨擦混合機(jī)構(gòu)16。與上述脫氣槽3下的真空室15連通相接，在真空泵的作用下，混合移送裝置4內(nèi)也維持在減壓狀態(tài)下。因此此，由兩個(gè)移送螺旋17，18移送的被處理物60處在減壓狀態(tài)下連接移送，受到磨擦混合作用。上述第1移送螺旋17和第2移送螺旋18，分別由內(nèi)裝移送螺旋軸17A、18A和另一移送螺旋軸17A、18A的筒體17B、18B所構(gòu)成。在移送方向上流一側(cè)配置的第1螺旋軸17A和下流一側(cè)配置的第2螺旋軸18A之間，和內(nèi)裝第1，第2各螺旋軸17A，18A的筒體17B、18B之間，備置上述磨擦混合機(jī)構(gòu)16。
如圖3所示，在上述筒體17B的外周形成冷卻被移送處理物的冷卻水路170。該冷卻水路170，由圖符號(hào)171所示入口供應(yīng)冷卻水，由圖符號(hào)172所示出口排出冷卻水。即，上述冷卻水路170形成狀態(tài)是以螺旋狀包復(fù)在筒體17B的外周，由入口171送入的冷卻水在筒體17B的外側(cè)以螺旋狀循環(huán)，對(duì)上述筒體17B進(jìn)行冷卻，這個(gè)被冷卻的筒體17B和在其內(nèi)部被移送的高溫狀態(tài)的移送物(被處理物60)之間進(jìn)行熱交換，從而上述被處理物60得到冷卻。
同樣，在上述筒體18A的外周也形成同樣的冷卻機(jī)構(gòu)，即，供應(yīng)冷卻水的入口181，所供冷卻水可循環(huán)的冷卻水路180，及冷卻水路180循環(huán)結(jié)束排出冷卻水的出口182。
為了運(yùn)作該冷卻機(jī)構(gòu)，在上述入口171和181處設(shè)置供應(yīng)冷卻水的泵，貯存由上述出口172和182排出冷卻水的貯罐，及在圖2、圖3中所示混合擠壓成形裝置的外部設(shè)置控制上述冷卻水流速的流量控制裝置。這些部件圖中省略掉，但統(tǒng)稱為冷卻機(jī)構(gòu)，以下稱筒體外部溫度控制裝置。
這些移送螺旋17、18，位于比上流一側(cè)的螺旋軸17A的螺旋的螺距還要下流一側(cè)螺旋軸18A的螺旋的螺距稍大地形成，據(jù)此，將圖中所示電機(jī)19作動(dòng)力源，通過適當(dāng)?shù)臏p速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以5-30rpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
上述磨擦混合機(jī)構(gòu)16的結(jié)構(gòu)如下。
上述磨擦混合機(jī)構(gòu)16是由多個(gè)組單個(gè)混合機(jī)構(gòu)20，在被處理物60的移送方向上，并列設(shè)置。
如圖3和圖4所示，上述單個(gè)磨擦混合機(jī)構(gòu)20分別連接在第1螺旋軸17A的移送終端上，和這個(gè)第1螺旋軸17A一起旋轉(zhuǎn)。而且，在螺旋軸方向上，形成多個(gè)貫通通孔22a的旋轉(zhuǎn)盤22和，這個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤22和后段的單個(gè)磨擦混合機(jī)構(gòu)20之間，在螺旋軸方向上形成多個(gè)貫通的通孔21a，而且以與上述旋轉(zhuǎn)圓盤22相對(duì)向的狀態(tài)備置固定安裝的固定圓盤21。這樣，在這些圓盤對(duì)之間，設(shè)置后面所講的過濾器23和螺環(huán)70。
單個(gè)磨擦混合機(jī)構(gòu)20，本實(shí)施例中備置2組，在圖示例中，從移送方向上流一側(cè)，依次配置旋轉(zhuǎn)圓盤22A、固定圓盤21A、旋轉(zhuǎn)圓盤22B和固定圓盤21B，在上述上流一側(cè)的固定圓盤21A和下流一側(cè)固定圓盤21B之間，裝有中間環(huán)50和螺環(huán)70。
因此，通過這種結(jié)構(gòu)，被處理物60，在上述固定圓盤21和與此相對(duì)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圓盤22之間，強(qiáng)制地通過時(shí)，受到強(qiáng)有力的磨擦作用而被混合。
在旋轉(zhuǎn)圓盤22和固定圓盤21上，分別以開口率約50％，形成被處理物60的通過孔22a、21a，位于第1移送螺旋17內(nèi)的被處理物60，通過這個(gè)通過孔22a、21a時(shí)的速度，變?yōu)槭艿缴鲜龅?移送螺旋17的擠壓時(shí)的移動(dòng)速度的約2倍。這樣，受到壓力而擠入，通過移動(dòng)速度急速增加，被處理物60因自身塑性變形，加以混合作用。
進(jìn)而，在兩個(gè)圓盤21、22之間，由于設(shè)置了過濾器23，形成比這些通孔21a、22a口徑更小的通孔，所以，被處理物60在磨擦混合過程中被分散得更細(xì)，由此受到混合作用。通過這些種種混合的疊加作用，可更好地進(jìn)行高精度磨擦混合。
如圖4所示，上述第1螺旋軸17A和第2螺旋軸18，分別是作一體旋轉(zhuǎn)的鎖定(キ-)式或鍵式連接，第1螺旋軸17和移送上流一側(cè)的旋轉(zhuǎn)圓盤22A也是鎖定(キ-)式連接。
這樣，移送下流一側(cè)的旋轉(zhuǎn)圓盤22B，對(duì)于第1旋轉(zhuǎn)軸17，通過多個(gè)可拆卸的螺栓24進(jìn)行固定連接。上述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤22A，22B相互之間，設(shè)置可插通拆卸螺栓24，并且有貫通孔的襯套25，外嵌在螺旋軸17A上。即，第1螺旋軸17A、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤22和襯套25三者，通過拆卸螺栓24連接固定成自由旋轉(zhuǎn)的整體。
上述固定圓盤21，通過內(nèi)裝第1螺旋軸17A的第1筒體17B和內(nèi)裝第2螺旋軸18A的第2筒體18B的連接部位，固定在磨擦混合機(jī)構(gòu)16的混合箱體26上。
這個(gè)固定圓盤21，通過外嵌保持在上述襯套外側(cè)的樹脂制軸承27，可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著第1螺旋軸17A。
上述過濾器23，如圖5所示，由為過濾原料所必須的網(wǎng)眼狀的圓盤網(wǎng)28，和具有很多個(gè)比兩圓盤21，22的通孔21a，22a更小開孔的穿孔板29組合而構(gòu)成的。這樣，如圖5、圖4所示，上述過濾器23安裝在固定圓盤21和旋轉(zhuǎn)圓盤22相互之間。因此，固定圓盤21和筒體成為一體，上述通孔21a，22a的形狀，不僅可以是圖示的水平方向的圓筒狀，也可以是厘形直狀的，或者是面向進(jìn)行的螺旋狀。
這個(gè)過濾器23，使圓盤網(wǎng)28位于被處理物60移送方向的上流一側(cè)，使穿孔板29位于圓盤網(wǎng)28的背面，將固定圓盤21上的通孔21a制作稍大些，使其難以產(chǎn)生網(wǎng)眼堵塞，這種情況，可對(duì)上述圓盤網(wǎng)28的強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償。
該過濾器23配置在固定圓盤23和螺環(huán)70的前側(cè)，和上流一側(cè)的旋轉(zhuǎn)圓盤之間具有約0.5-3mm的間隙。圓盤網(wǎng)28由金屬材料(例如，不銹鋼JIS SUS 304等)制成，最好用20-50目的網(wǎng)制成，以適合肥皂原料的混合。另外，穿孔板29也用同樣的金屬材料(如不銹鋼JIS SUS 304等)制成，其厚度約0.8-2.0mm，孔徑約0.5-2.0mm，開口率約25-50％。這些穿孔板29和圓盤網(wǎng)28的周邊，用焊接等辦法接合在一起。
上述的圓盤網(wǎng)28的網(wǎng)眼，及穿孔板29的板厚、孔徑、開口率，以及和旋轉(zhuǎn)圓盤22的間隙，都以確定，所以用肥皂原料作被處理物60時(shí)，在其肥皂原料中的ω系結(jié)晶和β系結(jié)晶的比例，很容易獲得適用肥皂的范圍。即，確定了比上述范圍大而不符的網(wǎng)眼和孔徑，開口率或間隙的設(shè)定值時(shí)，有可能產(chǎn)生因被處理物60的混合不好，帶來β結(jié)晶比例不夠，混合過度，ω結(jié)晶比例不夠等問題。作為肥皂的性質(zhì)，含很多的ω結(jié)晶的肥皂難以溶解，含β結(jié)晶多時(shí)，肥皂起泡很好，因此無論看重哪種結(jié)晶的比例，最好在上述范圍內(nèi)選擇各種設(shè)定值。在予先準(zhǔn)備數(shù)個(gè)確定了各種設(shè)定值的過濾器23時(shí)，最好根據(jù)兩種結(jié)晶的比例要求有選擇地更換使用。
圖4中的符號(hào)30是固定連接在第1螺旋軸17A上的切割刀具，以面向最后的固定圓盤21移送方向下流的側(cè)面配置。
下面，說明磨擦混合機(jī)構(gòu)16的溫度控制系統(tǒng)200。
該磨擦混合機(jī)構(gòu)16的溫度控制系統(tǒng)200，如圖7和圖8所示，位于上流一側(cè)和下流一側(cè)，備置在固定圓盤21A、21B的各個(gè)上流側(cè)所設(shè)置的螺環(huán)70A、70B內(nèi)。在該螺環(huán)70A、70B內(nèi)備置由作為流路部件的配管71構(gòu)成的流路210(以下稱第1流路)、211(以下稱第2流路)，在這些螺環(huán)70A，70B和中間環(huán)50中，由于這些第1流路210和第2流路211呈連通狀態(tài)，在水平上延伸設(shè)置流路212a，212b，213a，213b，214a，214b，以在上述筒體17B的大致方向上延伸設(shè)置流路210a、201a′，210b，211a，211b。
進(jìn)而，在上述流路中供應(yīng)冷卻水，同時(shí)，為排出冷卻水，設(shè)置供排裝置泵110，針對(duì)該泵設(shè)置控制閥100，設(shè)置導(dǎo)管101，將由上述泵110供應(yīng)的冷卻水導(dǎo)入上述流路210a，以及導(dǎo)管102，將在上述中間環(huán)50內(nèi)形成流路中的循環(huán)冷卻水排出。
下面說明冷卻水的循環(huán)路徑。
首先，由泵110供出冷卻水，通過導(dǎo)管101，送入設(shè)在上流一側(cè)的固定圓盤21A上流側(cè)的螺環(huán)70A的流路210a入口。這樣，在第1流路210內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，直接冷卻被處理物60，隨后，通過流路210b、212b及在中間環(huán)50內(nèi)形成的流路213b、設(shè)在相對(duì)于下流側(cè)固定圓盤21B上流一側(cè)的螺環(huán)70B的流路214b、211b流入第2流路211。隨后，冷卻水在第2流路211內(nèi)循環(huán)，再次直接冷卻被處理物60，這樣，通過上述流路211a，214a，在上述中間環(huán)50內(nèi)形成的流路213a，及上述流路212a，210a′流入排出導(dǎo)管102，排入貯水罐內(nèi)(圖中未示出)。
上述第1流路210由以下流路形成，即，在被處理物60的移送路徑內(nèi)，在外徑側(cè)沿圓周方向設(shè)置作的外徑側(cè)流路的外側(cè)環(huán)2100、在上述外側(cè)環(huán)的內(nèi)徑側(cè)沿圓周方向設(shè)置作為內(nèi)徑側(cè)流路和內(nèi)側(cè)環(huán)210I，將上述外側(cè)環(huán)2100和上述內(nèi)側(cè)環(huán)210工作成連通狀的2個(gè)連接流路210s，210s。這樣，被處理物60可以從內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)進(jìn)行冷卻。
從圖7可知，上述第2流路211也形成與第1流路210形狀相類似的流路。
下面，根據(jù)圖8說明控制冷卻水溫度的溫度控制裝置300。
上述溫度控制裝置300的構(gòu)成如下為測(cè)定固定圓板21的溫度，在上述固定圓盤21內(nèi)裝有溫度敏感器301、設(shè)定上述固定圓盤21的溫度的溫度設(shè)定裝置302，以及對(duì)由溫度敏感器301測(cè)定的溫度和溫度設(shè)定裝置302所設(shè)定的溫度進(jìn)行比較演算的比較演算裝置303，根據(jù)上述比較演算裝置303所比較的溫度差，操作上述控制閥100的開合度，由指令裝置304發(fā)出控制冷卻水流速的指令。在此，上述指令裝置304的構(gòu)成是，上述固定圓盤21的測(cè)定溫度和設(shè)定溫度相差很大時(shí)，由泵110增加冷卻水的供應(yīng)流量，以提高在第1和第2流路210、211內(nèi)循環(huán)流體的流速。并操作控制閥100。
另外，上述流體的供排裝置包括泵110，和控制開合度的控制閥100。進(jìn)而上述泵110也可以是內(nèi)裝上述控制閥100的泵。
上述成形機(jī)構(gòu)5，如圖3所示，其組合結(jié)構(gòu)是，在上述第2筒體18B的終端，設(shè)有由上下軸芯旋轉(zhuǎn)自由開合樞軸連接的錐形筒體31，和在該錐形筒體31前方設(shè)置帶有很多小孔的整流板32，及在錐形筒體31后方設(shè)置成形用的模具33組合而構(gòu)成的。
在上述混合移送裝置4的下方，如圖1-圖3所示，在裝卸下流側(cè)第2移送螺旋18時(shí)，設(shè)有支撐第2移送螺旋18，并能前后左右改變位置的移動(dòng)裝置35。
該移動(dòng)裝置35是，由固定臺(tái)36、在與固定臺(tái)36相對(duì)上述第2移送螺旋18的縱方向上作相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)37，將上述移動(dòng)臺(tái)37在上述移送螺旋的縱方向上進(jìn)行移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置—空氣壓驅(qū)動(dòng)式的伸縮筒體38，在上述固定臺(tái)36上，將移動(dòng)臺(tái)37沿上述第2移送螺旋18的縱方向進(jìn)行導(dǎo)引的第一導(dǎo)軌39和，進(jìn)而在與上述第1導(dǎo)軌39成垂直方向上移動(dòng)移動(dòng)臺(tái)37的第2導(dǎo)軌40而構(gòu)成的。另外，在該移動(dòng)裝置35內(nèi)，為了將移動(dòng)臺(tái)37上的第2移送螺旋18在與上述方向成垂直的方向上移動(dòng)，利用手動(dòng)操作，從側(cè)方按壓，可在橫向的第2導(dǎo)軌40上移動(dòng)。
上述自動(dòng)細(xì)斷裝置6，其構(gòu)成是，在位于多段式真空擠壓成形裝置的被處理物送出方向的下流側(cè)，通過設(shè)置公知的切割裝置，將從成形模具33中擠壓出的棒狀被處理物，切割成規(guī)定的大小尺寸。
上述自動(dòng)打印機(jī)7，其構(gòu)成是，在上述自動(dòng)細(xì)斷裝置6的移送方向下側(cè)，用公知的刻印裝置，在送入的被處理物60上，打印上規(guī)定的商標(biāo)和商品名等。
在以上的說明中，關(guān)于在被處理物60的移送路徑中間部位配置的磨擦混合機(jī)構(gòu)16，做了主要說明。如前面所說的那樣，在本申請(qǐng)的混合成形裝置中，備置了脫氣槽3，同樣，在脫氣槽3的導(dǎo)入部位，也備置了磨擦混合機(jī)構(gòu)16。
作為該磨擦混合機(jī)構(gòu)，除了前面所講的結(jié)構(gòu)外，也可以采用如圖9、圖10所示的結(jié)構(gòu)。其中，圖9是從脫氣槽3一側(cè)觀看對(duì)應(yīng)圖4的磨擦混合機(jī)構(gòu)160的詳細(xì)結(jié)構(gòu)斷面圖，圖10是從脫氣槽3一側(cè)觀看該磨擦混合機(jī)構(gòu)160的斷面圖(端面流路部件710的斷面)。
在該例中，和前面所講的一樣，將旋轉(zhuǎn)圓盤22和固定圓盤21作為一對(duì)，備置2組。同樣，在這些圓盤21，22的下流側(cè)，備置有面向脫氣槽3的槽內(nèi)空間400的端面流路部件710，進(jìn)而在下流一側(cè)備置切割刀具30。
上述旋轉(zhuǎn)圓盤22和切割刀具30，采用和移送螺旋11的螺旋軸11A一起旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。固定圓盤21固定在內(nèi)裝上述螺旋軸11A的筒體11B上。
該端面流路結(jié)構(gòu)部件710和到此說明的流路結(jié)構(gòu)部件71相同，備置有被處理物60可通過的通孔711，而且，備有規(guī)定溫度的流體在其內(nèi)部可流通的結(jié)構(gòu)。于是，對(duì)于該端面流路部件也備有，伴隨流量控制供應(yīng)規(guī)定溫度的流體，同時(shí)從端面流路部件710內(nèi)排出流體的流體供排裝置。
下面關(guān)于該端面流路部件710做更詳細(xì)地說明。
如圖所示，前面所講的端面流路部件710，在被處理物60的移送路徑內(nèi)，在其橫斷方向上備置板狀部件712，在上述板狀部件712上備置橫向的溝槽713，同時(shí)，備有相對(duì)上述板狀件712橫向嵌合復(fù)蓋住溝槽713的蓋體714。同樣，作為上述板狀件712和上述蓋體714之間形成的空間，形成了規(guī)定溫度流體在其內(nèi)部可流通的流路740。
如圖所示，在該例中，板狀件712備置一對(duì)，同時(shí)，在面向脫氣槽3的槽內(nèi)空間400的板狀件712a上備置蓋體714。進(jìn)而，脫氣槽3一側(cè)的板狀件712a對(duì)于移送方向上流一側(cè)的板狀件712b，也作為蓋體起到了作用。在各個(gè)板狀件712，可單獨(dú)形成供應(yīng)控制溫度的流體，對(duì)于各個(gè)流體供應(yīng)配管750，和圖7一樣備有控制閥751，泵752等，可以進(jìn)行流體的供應(yīng)和排出。即，備有流體供排裝置。
也可以使用這種結(jié)構(gòu)的端面流路部件710代替前面所講的流路部件71。
下面關(guān)于其它實(shí)施例進(jìn)行說明。
(1)在上述實(shí)施例中，雖然示出，并列設(shè)置2個(gè)單獨(dú)的磨擦混合機(jī)構(gòu)20的磨擦混合，也可以采用單獨(dú)的磨擦混合機(jī)構(gòu)，或3個(gè)以上的單個(gè)磨擦混合機(jī)構(gòu)20并列設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
(2)在上述實(shí)施例中，作為采用溫度控制系統(tǒng)的混合移送裝置，如圖5所示，講解了單螺旋型的實(shí)施狀況，但如圖6所示，也可以采用左右并列設(shè)置數(shù)個(gè)移送螺旋17、18，在采用2個(gè)以上路徑并行處理由脫氣槽3送出的被處理物60中，數(shù)列設(shè)置的雙螺旋型的結(jié)構(gòu)。
這時(shí)，如圖5所示，上述過濾器23也可以采用，將在一個(gè)路徑中處理被處理物60的單螺旋型的數(shù)個(gè)，在其邊緣連接成一體，成雙螺旋型的結(jié)構(gòu)。
(3)在上述實(shí)施例中，雖然公開的形式是在磨擦混合機(jī)構(gòu)中設(shè)置的溫度控制系統(tǒng)，和在上述筒體外圍形成的，在該筒體軸方向上以螺旋狀形成的冷卻水路(上述筒體外部溫度控制裝置)同時(shí)使用，但是也可以省去筒體外部的溫度控制裝置。
(4)由于肥皂應(yīng)維持在高溫態(tài)，所以上述實(shí)施例中定義的流體，并不只限于冷卻水，也包含溫水介質(zhì)。另外，作為冷卻水，也可以使用乙二醇(不凍液)等。
(5)本發(fā)明所適用的混合擠壓成形裝置，除肥皂原料外，也可以應(yīng)用于油脂、食料品、藥品等。
權(quán)利要求
1.一種混合擠壓成形裝置，包括筒體(17B)(18B)內(nèi)裝通過軸芯的旋轉(zhuǎn)將被處理物(60)擠壓移送的螺旋軸(17A)(18A)磨擦混合機(jī)構(gòu)(16)配置在上述筒體(17B)(18B)的縱向特定部位，磨擦混合上述被處理物(60)，同時(shí)，在上述螺旋軸(17A)(18A)的軸芯方向上，并列設(shè)置和上述螺旋軸(17A)(18A)一體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤(22)，及固定在上述筒體(17B)(18B)上的固定圓盤(21)多個(gè)通孔(21a)(22a)設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)圓盤(22)和上述固定圓盤(21)雙方上，使上述被處理物可在軸芯方向上通過其特征在于流路部件(71)在上述被處理物(60)的移送路徑內(nèi)，上述固定圓盤(21)和上述旋轉(zhuǎn)圓盤(22)之間，成為規(guī)定溫度流體在其內(nèi)部可以流通，在其內(nèi)部，伴隨著流量控制供應(yīng)所規(guī)定溫度的流體流體供排裝置從上述流路部件(71)內(nèi)排出流體。
2.權(quán)利要求1的混合擠壓成形裝置，其特征在于上述流路部件(71)，在上述被處理物(60)的移送路徑內(nèi)，同時(shí)備置移送路徑軸芯側(cè)的內(nèi)徑側(cè)流路(210I)和外周側(cè)的外徑流路(2100)。
3.權(quán)利要求2的混合擠壓成形裝置，其特征在于在被處理物(60)的移送方向上，從上流一側(cè)，依次配置流路部件(71)和固定圓盤(21)。
4.權(quán)利要求1-3的任何一項(xiàng)的混合擠壓成形裝置，其特征在于上述筒體(17B)(18B)的外周呈包覆狀，并具有在其內(nèi)部備置流體可循環(huán)的水路(170)(180)的筒體外部溫度控制裝置。
5.一種混合擠壓成形裝置，包括筒體內(nèi)裝由軸芯旋轉(zhuǎn)擠壓移送初處理物(60)的螺旋軸磨擦混合機(jī)構(gòu)(160)配置在上述筒體縱向端部，磨擦混合上述被處理物(60)在上述螺旋軸的軸芯方向上并設(shè)與螺旋軸作一體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤(22)和固定在上述筒體上的固定圓盤(21)多個(gè)通孔(21a)(22a)設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)圓盤(22)和固定圓盤(21)雙方上，使被處理物(60)可在軸芯方向上通過其特征在于脫氣槽(3)設(shè)置在被處理物(60)的移送路徑中，對(duì)槽內(nèi)容間進(jìn)行排氣處理，同時(shí)，在導(dǎo)入被處理物(60)的部位，備置磨擦混合機(jī)構(gòu)通孔(711)在上述固定圓盤(21)和旋轉(zhuǎn)圓盤(22)的移送路徑的下流側(cè)，面向脫氣槽(3)的槽內(nèi)空間(400)設(shè)置，使被處理物(60)可以通過端面流路部件(710)在上述固定圓盤(21)和上述旋轉(zhuǎn)圓盤(22)的移送路徑下流側(cè)，面向上述脫氣槽(3)的槽內(nèi)空間(400)設(shè)置，使規(guī)定溫度的流體可在內(nèi)部流通流體供排裝置在上述端面流路部件(710)內(nèi)，伴隨著流量控制供應(yīng)規(guī)定溫度的流體，同時(shí)，排出來自上述端面流路部件(710)內(nèi)的流體
6.權(quán)利要求5的混合擠壓成形裝置，其特征在于上述端面流路部件(710)，在被處理物(60)的移送路徑內(nèi)，于橫斷方向上備置板狀件(712)，并在該板狀件(712)上設(shè)置溝槽(713)，同時(shí)對(duì)于上述板狀件(712)，在橫向上嵌合備置復(fù)蓋溝槽(713)的蓋體(714)，上述規(guī)定溫度的流體在其內(nèi)部可流通的流路(740)，由板狀件(712)和蓋體(714)之間形成的空間所構(gòu)成。
7.權(quán)利要求6的混合擠壓成形裝置，其特征在于上述板狀件(712)備置一對(duì)，同時(shí)，在面向上述脫氣槽(3)的槽內(nèi)空間(400)的板狀件(712a)上備置蓋體(714)，脫氣槽(3)側(cè)的板狀件(712a)對(duì)于移送方向上流側(cè)的板狀件(712b)起到蓋體作用。
8.權(quán)利要求7的混合擠壓成形裝置，其特征在于上述板狀部件(712)，每個(gè)都能單獨(dú)地供應(yīng)進(jìn)行溫度控制用的流體。
全文摘要
一種混合擠壓成型裝置，對(duì)被處理物進(jìn)行摩擦混合，備置有和螺旋軸作一體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤和固定在筒體上的固定圓盤，及在旋轉(zhuǎn)軸的軸芯方向上并設(shè)的摩擦混合機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)圓盤和固定圓盤雙方上設(shè)多個(gè)通孔，可使被處理物在軸芯方向上通過，在被處理物的移送路徑內(nèi)，固定圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤之間，使規(guī)定溫度的流體可在其內(nèi)部流通，同時(shí)，備置件隨其內(nèi)部流量控制，供應(yīng)規(guī)定溫度流體的流路部件和從流路部件內(nèi)進(jìn)行排出流體的泵。
文檔編號(hào)B29C47/80GK1157774SQ9611030
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月23日
發(fā)明者佐藤也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社佐藤鐵工所