混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法
【專(zhuān)利摘要】該混煉用轉(zhuǎn)子具備：轉(zhuǎn)子軸（27），具有管形狀；葉片部（22），設(shè)于所述轉(zhuǎn)子軸（27）的外周面；以及填充體（36），設(shè)于所述葉片部（22）內(nèi)部所形成的凹部（28），并且所述填充體（36）的材質(zhì)的導(dǎo)熱率比形成所述轉(zhuǎn)子軸（27）和所述葉片部（22）的材質(zhì)的導(dǎo)熱率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)橡膠材料等進(jìn)行混煉的混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，特別是涉及其冷卻構(gòu)造。本申請(qǐng)基于2012年I月25日在日本提出的日本特愿2012 —013222號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在所謂的內(nèi)攪拌機(jī)等橡膠制造用的混煉機(jī)中，對(duì)橡膠等材料施加強(qiáng)力的剪切力而進(jìn)行混煉，因此與混煉相伴而發(fā)熱。若因這種發(fā)熱而使得橡膠的溫度變得過(guò)大，則產(chǎn)生橡膠的品質(zhì)劣化，因而需要充分的冷卻能力。并且，在冷卻能力不足的情況下，需要在混煉的中途將橡膠排出到外部而進(jìn)行冷卻，在溫度降低后再度進(jìn)行混煉，因此會(huì)對(duì)生產(chǎn)率產(chǎn)生較大的影響。
[0003]在此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載了具備將轉(zhuǎn)子軸和葉片部一體地形成的、所謂的單體構(gòu)造的混煉用轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)的一例。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)I的混煉機(jī)將具有形成了冷卻通路的轉(zhuǎn)子軸和混煉用的葉片部的混煉用轉(zhuǎn)子收容于混合室內(nèi)。
[0005]另外，該混煉機(jī)中，在形成于轉(zhuǎn)子軸內(nèi)的冷卻通路中所收容的內(nèi)管中，以冷卻通路和葉片部的內(nèi)側(cè)的空洞部(套管)連通的方式設(shè)置支管，使得搬運(yùn)到冷卻通路的冷卻介質(zhì)被切實(shí)地導(dǎo)入到葉片部的內(nèi)側(cè)的空洞部，從而實(shí)現(xiàn)葉片部的冷卻效果的提高。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特公昭52 - 5395號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)I的混煉機(jī)中的混煉用轉(zhuǎn)子中，雖然搬運(yùn)到冷卻通路中的冷卻介質(zhì)被切實(shí)地導(dǎo)入到葉片部的內(nèi)側(cè)的空洞部，從而實(shí)現(xiàn)葉片部的冷卻效果的提高，但是在葉片部的空洞部中，冷卻介質(zhì)的流通路的截面積會(huì)變大。因此，存在無(wú)法避免流速變慢、熱傳遞率降低從而無(wú)法得到充分的冷卻效果的可能性。
[0009]在此，通常也公知有以下的兩零件構(gòu)造的混煉用轉(zhuǎn)子:將轉(zhuǎn)子軸和葉片部作為不同的元件而制造，在與轉(zhuǎn)子軸相接的葉片部的內(nèi)表面形成了冷卻介質(zhì)用的流路后，將轉(zhuǎn)子軸和葉片部通過(guò)嵌合而結(jié)合。通過(guò)采用這種混煉用轉(zhuǎn)子，能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻能力的提高。但是，該情況下，需要嵌合工序所涉及的較多的工序數(shù)。因此，即使對(duì)于具備這種混煉用轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)，在成本方面仍然不利。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供能夠在抑制成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻效率提高的混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法。
[0011]用于解決問(wèn)題的方法
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，混煉用轉(zhuǎn)子具備:轉(zhuǎn)子軸，具有管形狀；葉片部，設(shè)于所述轉(zhuǎn)子軸的外周面；以及填充體，設(shè)于所述葉片部?jī)?nèi)部所形成的凹部，并且所述填充體的材質(zhì)的熱導(dǎo)率比形成所述轉(zhuǎn)子軸以及所述葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與利用和葉片部相同的材質(zhì)將葉片部?jī)?nèi)部形成為實(shí)心構(gòu)造的情況相比，能夠降低葉片部的熱阻，并能夠提高利用基于冷卻介質(zhì)的強(qiáng)制對(duì)流熱傳遞對(duì)轉(zhuǎn)子軸內(nèi)表面進(jìn)行冷卻時(shí)的冷卻效果。此外，與在凹部?jī)?nèi)不設(shè)置填充體而形成為中空構(gòu)造從而利用基于冷卻介質(zhì)的強(qiáng)制對(duì)流熱傳遞對(duì)凹部的內(nèi)表面進(jìn)行冷卻的情況相比，能夠防止與由冷卻介質(zhì)向凹部流通時(shí)產(chǎn)生的冷卻介質(zhì)的流路截面積增加所引起的流速減小相伴的熱傳遞率的降低。另外，通過(guò)僅設(shè)置填充體來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻效果的提高，不會(huì)引起大幅度的成本升高。
[0014]另外，上述混煉用轉(zhuǎn)子也可以具備形成于所述填充體的內(nèi)周面并向內(nèi)周側(cè)突出的翅片。
[0015]利用與這種葉片部的凹部熱接觸的填充體的翅片，在利用基于冷卻介質(zhì)的強(qiáng)制對(duì)流熱傳遞進(jìn)行冷卻時(shí)，傳熱面積擴(kuò)大，傳熱量增大，因此結(jié)果能夠提高冷卻效果。
[0016]另外，通過(guò)僅在填充體設(shè)置翅片，也不會(huì)大幅度地增大使冷卻介質(zhì)流通時(shí)的壓力損失。
[0017]此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方式，混煉機(jī)具備上述混煉用轉(zhuǎn)子。
[0018]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子軸的葉片部所具有的凹部?jī)?nèi)，適用了設(shè)置有熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體的混煉用轉(zhuǎn)子，從而能夠在抑制成本的同時(shí)提高冷卻效率。
[0019]另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方式，混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法中，混煉用轉(zhuǎn)子具有呈管狀且在外周面設(shè)有混煉用的葉片部的轉(zhuǎn)子軸，所述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下工序:填充體形成工序，將由熱導(dǎo)率比所述轉(zhuǎn)子軸和葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)所形成的部件形成為預(yù)定的形狀；填充體配置工序，在所述轉(zhuǎn)子軸的設(shè)置葉片部的位置，在比所述葉片部的外周面靠所述轉(zhuǎn)子軸的徑向內(nèi)側(cè)的位置，將所述填充體形成工序中形成的填充體配置于所述轉(zhuǎn)子軸的鑄型內(nèi)部；以及鑲鑄工序，在所述填充體配置工序中配置了所述填充體的狀態(tài)下，向所述鑄型中澆注所述轉(zhuǎn)子軸的材料。
[0020]根據(jù)上述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，在預(yù)先形成了填充體的狀態(tài)下，能夠使用向轉(zhuǎn)子軸的葉片部的徑向內(nèi)側(cè)鑄入填充體的方法即鑲鑄來(lái)制造混煉用轉(zhuǎn)子。因此，無(wú)需實(shí)施復(fù)雜的制造工序就能夠制造在抑制了成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷卻效率提高的混煉用轉(zhuǎn)子。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法中，所述混煉用轉(zhuǎn)子具有呈管狀且在外周面設(shè)有混煉用的葉片部的轉(zhuǎn)子軸，所述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下工序:轉(zhuǎn)子軸制造工序，在設(shè)有所述葉片部的位置，以在所述轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)側(cè)形成凹部的方式制造所述轉(zhuǎn)子軸；以及填充工序，將由熱導(dǎo)率比所述轉(zhuǎn)子軸以及所述葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)所形成的填充材料從所述轉(zhuǎn)子軸的外側(cè)填充到所述凹部而設(shè)置填充體。
[0022]根據(jù)上述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，通過(guò)從轉(zhuǎn)子軸的外側(cè)向凹部澆注填充材料，能夠利用填充材料的自重切實(shí)地將填充材料填充到凹部而設(shè)置填充體。因此，無(wú)需實(shí)施復(fù)雜的制造工序就能夠制造在抑制了成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷卻效率提高的混煉用轉(zhuǎn)子。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)上述混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，通過(guò)在葉片部的凹部設(shè)置填充體，能夠在抑制成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻效率提高?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是具備本發(fā)明所涉及的第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)的縱向剖視圖。
[0026]圖2是本發(fā)明所涉及的第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子的縱向剖視圖。
[0027]圖3是本發(fā)明所涉及的第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子的主要部分縱向剖視圖。
[0028]圖4是圖3所示的混煉用轉(zhuǎn)子的A — A剖視圖。
[0029]圖5是本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第一例中的第一工序的縱向剖視圖。
[0030]圖6是圖5所示的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第一例中的第三工序的縱向剖視圖。
[0031]圖7是本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第二例中的第一工序的縱向剖視圖。
[0032]圖8是圖7所示的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第二例中的第二工序的縱向剖視圖。
[0033]圖9是本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第三例中的第一工序的縱向剖視圖。
[0034]圖10是圖9所示的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第三例中的第二工序的縱向剖視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0035]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的多個(gè)實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0036](第一實(shí)施方式)
[0037]如圖1所示，具備本發(fā)明所涉及的第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子20、21的混煉機(jī)10在殼體11的內(nèi)部形成有混煉室12。
[0038]混煉機(jī)10是在混煉室12的內(nèi)部平行地配置有一對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子20、21的、所謂的密閉式的混煉機(jī)。
[0039]一對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子20、21利用未圖示的電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源而彼此沿相反方向旋轉(zhuǎn)，在各自的外表面形成有分別向外側(cè)伸出的葉片部22、23。
[0040]葉片部22、23相對(duì)于混煉用轉(zhuǎn)子20、21的軸線24、25扭曲成螺旋狀而形成。這些葉片部22、23以利用混煉用轉(zhuǎn)子20、21的旋轉(zhuǎn)而相互嚙合的方式配置。
[0041]此外，在混煉機(jī)10的上部設(shè)有:與混煉室12連通而供橡膠原料等混煉材料投入的料斗13 ;及將投入到該料斗13的混煉材料向混煉室12壓入的浮動(dòng)錘14。
[0042]另外，在混煉機(jī)10的底部，可開(kāi)閉地安裝有用于將混煉后的材料取出到外部的卸料門(mén)15。
[0043]混煉機(jī)10利用浮動(dòng)錘14將經(jīng)由料斗13而投入的混煉材料壓入到混煉室12內(nèi)。
[0044]接下來(lái)，利用彼此沿相反方向旋轉(zhuǎn)的混煉用轉(zhuǎn)子20、21的嚙合作用以及在混煉用轉(zhuǎn)子20、21和混煉室12的內(nèi)表面之間產(chǎn)生的剪切作用而對(duì)混煉材料進(jìn)行混煉。
[0045]并且，混煉機(jī)10通過(guò)將設(shè)于混煉室12的底部的卸料門(mén)15打開(kāi)而將混煉后的材料從混煉室12向外部取出，從而向其它工序搬運(yùn)。
[0046]接下來(lái)，對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子20、21的詳細(xì)構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]另外，一對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子20、21都是相同構(gòu)造，因此，在此僅僅對(duì)一方的混煉用轉(zhuǎn)子20進(jìn)行說(shuō)明，另一方的混煉用轉(zhuǎn)子21的說(shuō)明省略。[0048]如圖2所示，混煉用轉(zhuǎn)子20具有在內(nèi)側(cè)形成有空洞的管狀的轉(zhuǎn)子軸27和向轉(zhuǎn)子軸27的外表面伸出的螺旋狀的葉片部22。
[0049]在轉(zhuǎn)子軸27的內(nèi)表面，在葉片部22的里側(cè)形成有沿軸線24形成為螺旋狀的凹部28。
[0050]在此，混煉用轉(zhuǎn)子20以利用鑄造等而一體地形成了具有凹部28的葉片部22和轉(zhuǎn)子軸27的、所謂的金屬制單體構(gòu)造而形成。
[0051]另外，混煉用轉(zhuǎn)子20具有:封閉部29，設(shè)于軸線24方向的一端部并將所述一端部封閉；以及導(dǎo)管收容部31，設(shè)于軸線24方向的另一端部并具有與轉(zhuǎn)子軸內(nèi)側(cè)的空洞連通的開(kāi)口部30。
[0052]此外，混煉用轉(zhuǎn)子20在導(dǎo)管收容部31收容有插入部件32。
[0053]插入部件32以在隔著間隙而遠(yuǎn)離封閉部29的位置配置前端開(kāi)口部33的方式收容于導(dǎo)管收容部31內(nèi)。
[0054]因此，從插入部件32的基端部所具有的冷卻介質(zhì)入口 34導(dǎo)入的冷卻介質(zhì)C從前端開(kāi)口部33向與封閉部29之間流通，從前端開(kāi)口部33與導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面接觸并且向冷卻介質(zhì)出口 35流通。
[0055]混煉用轉(zhuǎn)子20具備填充體36，所述填充體36填充于轉(zhuǎn)子軸27的葉片部22所具有的凹部28中，并由熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸27的材質(zhì)(例如鑄鐵等)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)形成。
[0056]填充體36例如由熱導(dǎo)率為50W/m.K左右的碳素鋼、170W/m.K的碳化硅、272W/m.K的氧化鈹、237W/m.K的鋁等高熱導(dǎo)率部件形成。
[0057]另外，不言而喻，填充體36能夠適當(dāng)適用這些以外的優(yōu)選的材質(zhì)。
[0058]填充體36在其內(nèi)周面具有與冷卻介質(zhì)C相接的冷卻介質(zhì)接觸面37，在其外周面具有與葉片部22的凹部28相接的葉片部接觸面38。
[0059]接下來(lái)，對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子20的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]利用彼此沿相反方向旋轉(zhuǎn)的混煉用轉(zhuǎn)子20 (21)的嚙合作用以及在混煉用轉(zhuǎn)子20
(21)和混煉室12的內(nèi)表面之間產(chǎn)生的剪切作用對(duì)混煉材料進(jìn)行混煉。
[0061]此時(shí)，插入部件32與混煉用轉(zhuǎn)子20 —起旋轉(zhuǎn)，從冷卻介質(zhì)入口 34導(dǎo)入的冷卻介質(zhì)C從前端開(kāi)口部33與導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面接觸并且向冷卻介質(zhì)出口 35流通。
[0062]并且，冷卻介質(zhì)C與混煉用轉(zhuǎn)子20的導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面接觸并且與填充體36的冷卻介質(zhì)接觸面37接觸。
[0063]如此，冷卻介質(zhì)C對(duì)保持從混煉用轉(zhuǎn)子20的導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面以及葉片部22的凹部28傳遞的熱的填充體36進(jìn)行基于強(qiáng)制對(duì)流熱傳遞的冷卻。
[0064]以上，如所說(shuō)明的那樣，根據(jù)第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子20，在轉(zhuǎn)子軸27的葉片部22所具有的凹部28內(nèi)，設(shè)置熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸27的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體36。因此，根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子20，與未設(shè)置凹部28的狀態(tài)即利用與葉片部22相同材質(zhì)的部件將葉片部22形成為實(shí)心構(gòu)造的情況相比，能夠降低葉片部22的熱阻。并且，通過(guò)利用冷卻介質(zhì)C以強(qiáng)制對(duì)流對(duì)填充體36的冷卻介質(zhì)接觸面37進(jìn)行冷卻，從而能夠提高冷卻效果。
[0065]此外，與在凹部28內(nèi)不設(shè)置填充體36而形成為中空構(gòu)造從而利用基于冷卻介質(zhì)C的強(qiáng)制對(duì)流熱傳遞對(duì)凹部28進(jìn)行冷卻的情況相比，在冷卻介質(zhì)C向凹部28流通時(shí)，能夠防止因流路的截面積增大而產(chǎn)生的冷卻介質(zhì)C的流速減小。在該方面中也能夠提高冷卻效
果O
[0066]根據(jù)第一實(shí)施方式的混煉機(jī)10，適用了以下的混煉用轉(zhuǎn)子20:在轉(zhuǎn)子軸27的葉片部22所具有的凹部28內(nèi)設(shè)置了熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸27的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體36。因此，能夠在抑制成本的同時(shí)提高冷卻效率。
[0067](第二實(shí)施方式)
[0068]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明所涉及的第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子50以及混煉機(jī)40進(jìn)行說(shuō)明。
[0069]另外，在以下的各實(shí)施方式中，對(duì)與上述的第一實(shí)施方式重復(fù)的結(jié)構(gòu)要素、功能性同樣的結(jié)構(gòu)要素，在附圖中標(biāo)注相同附圖標(biāo)記或相當(dāng)附圖標(biāo)記而將說(shuō)明簡(jiǎn)化或省略。
[0070]如圖3所示，本發(fā)明所涉及的第二實(shí)施方式的混煉機(jī)40所裝備的混煉用轉(zhuǎn)子50在填充體51的內(nèi)周面具有向轉(zhuǎn)子50的軸中心突出的多個(gè)翅片52。該多個(gè)翅片52與填充體51 —體地形成。
[0071]如圖4所示，多個(gè)翅片52呈平板狀，與軸線24方向相互平行地排列延伸。由此，具有擴(kuò)大填充體51的表面積的功能。
[0072]多個(gè)翅片52也設(shè)于填充體51，從而使得與冷卻介質(zhì)C接觸的填充體51的表面積(傳熱面積)擴(kuò)大，在填充體51和冷卻介質(zhì)C之間的傳熱量增大，因此，結(jié)果是基于冷卻介質(zhì)C的冷卻效率提高。
[0073]另外，作為多個(gè)翅片52的形狀，除了圖示那樣的與軸線24方向平行的平板翅片夕卜，還列舉出相對(duì)于軸線24方向保持角度的平板翅片、針狀翅片等。
[0074]接下來(lái)，對(duì)混煉用轉(zhuǎn)子50的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0075]混煉用轉(zhuǎn)子50與旋轉(zhuǎn)相伴，利用在與混煉室12的內(nèi)表面之間產(chǎn)生的剪切作用，對(duì)混煉材料進(jìn)行混煉，并從插入部件32的冷卻介質(zhì)入口 34導(dǎo)入冷卻介質(zhì)C。
[0076]冷卻介質(zhì)C從前端開(kāi)口部33與導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面熱連接并且向冷卻介質(zhì)出口 35流通。
[0077]并且，冷卻介質(zhì)C與混煉用轉(zhuǎn)子50的導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面接觸并且與和葉片部22的凹部28熱連接的填充體51的多個(gè)翅片52接觸。
[0078]此時(shí)，由于橡膠材料因剪切而在葉片部22發(fā)熱，以及導(dǎo)熱的熱阻(基于厚度)較高，若沿軸長(zhǎng)度方向觀察，則葉片部22的局部溫度比沒(méi)有葉片部22的轉(zhuǎn)子軸27的溫度高。
[0079]因此，冷卻介質(zhì)C利用與葉片部22的凹部28熱接觸的填充體51的多個(gè)翅片52而使得傳熱面積擴(kuò)大，傳熱量增大，因此結(jié)果能夠提高冷卻效果，能夠增加冷卻量。
[0080]根據(jù)第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子50，能夠利用與葉片部22的凹部28熱接觸的填充體51的多個(gè)翅片52來(lái)提高冷卻效果。因此，根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子50，能夠高效地進(jìn)行冷卻。
[0081]以上，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是具體的結(jié)構(gòu)不限于該實(shí)施方式。例如，葉片部22也可以形成為沿轉(zhuǎn)子軸27的軸線24方向隔開(kāi)一定的間隔，并向轉(zhuǎn)子軸27的外表面伸出。
[0082]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0083]另外，混煉用轉(zhuǎn)子60為與第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子20、21大致相同的結(jié)構(gòu)，使用鑄型進(jìn)行鑄造。[0084]如圖5所示，在混煉用轉(zhuǎn)子60的制造方法的第一例中的第一工序(填充體形成工序)中，將由熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸63的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)所形成的填充體65形成為與凹部62相同的形狀。另外,該填充材料的熔點(diǎn)需要比形成轉(zhuǎn)子軸63的材質(zhì)的熔點(diǎn)高，例如，能夠使用碳化硅、氧化鈹?shù)取?br> [0085]接下來(lái)，在第二工序(填充體配置工序)中，在轉(zhuǎn)子軸63的外周面設(shè)置葉片部61的位置，在比所述葉片部61的外周面靠轉(zhuǎn)子軸63的徑向內(nèi)側(cè)的位置、即以收容于葉片部61的內(nèi)周面所形成的凹部62的方式向轉(zhuǎn)子軸63的上述鑄型中的與凹部62對(duì)應(yīng)的位置配置填充體65。
[0086]并且，如圖6所示，將在第一工序中預(yù)先形成且在第二工序中配置于上述鑄型的填充體65在第三工序(鑲鑄工序)中鑄入到凹部62。S卩，向上述鑄型中澆注轉(zhuǎn)子軸63的材料，將填充體65鑲鑄于凹部62。
[0087]如此，能夠得到如下的混煉用轉(zhuǎn)子60:在轉(zhuǎn)子軸63的葉片部61所具有的凹部62內(nèi)設(shè)置有熱導(dǎo)率比形成轉(zhuǎn)子軸63的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體65。
[0088]根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子60的制造方法的第一例，在預(yù)先形成了填充體65的狀態(tài)下，能夠使用向轉(zhuǎn)子軸63的葉片部61的凹部62鑄入填充體65的方法即鑲鑄來(lái)進(jìn)行制造。因此，無(wú)需實(shí)施復(fù)雜的制造工序，也能夠使用既存的鑄型，從而能夠在抑制成本的同時(shí)制造混煉用轉(zhuǎn)子。
[0089]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第二例進(jìn)行說(shuō)明。
[0090]另外，混煉用轉(zhuǎn)子70為與第一實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子20、21大致相同的結(jié)構(gòu)。
[0091]如圖7所示，在混煉用轉(zhuǎn)子70的制造方法的第二例中的第一工序(轉(zhuǎn)子軸制造工序)中，利用鑄造等制造作為管狀部件的轉(zhuǎn)子軸73。在轉(zhuǎn)子軸73設(shè)置向轉(zhuǎn)子軸73的外表面伸出的葉片部71。在轉(zhuǎn)子軸73的內(nèi)表面，在葉片部71的里側(cè)形成有凹部72。
[0092]此時(shí)，在與葉片部71相向的位置即轉(zhuǎn)子軸73的徑向上的與葉片部71相反的一偵牝同時(shí)形成將外部和凹部72連通并能夠填充填充體75的填充孔76。
[0093]接下來(lái)，如圖8所示，在第二工序(填充工序)中，從填充孔76向凹部72澆注熱導(dǎo)率比形成葉片部71和轉(zhuǎn)子軸73的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)的填充材料。另外,該填充材料的熔點(diǎn)需要比形成轉(zhuǎn)子軸73的材質(zhì)的熔點(diǎn)低，例如，能夠使用鋁等。
[0094]此時(shí)，將一方的填充孔76配置于上方，在從一方的填充孔76向配置于下方的一方的凹部72澆注填充材料后，利用一方的塞子77將一方的填充孔76焊接而將一方的填充孔76封閉。
[0095]接下來(lái)，將另一方的填充孔76配置于上方，在從另一方的填充孔76向配置于下方的另一方的凹部72澆注填充材料后，利用另一方的塞子77將另一方的填充孔76焊接而將另一方的填充孔76封閉。
[0096]利用該第二工序，能夠得到如下的混煉用轉(zhuǎn)子70:在葉片部71的凹部72內(nèi)設(shè)置了熱導(dǎo)率比形成葉片部71和轉(zhuǎn)子軸73的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體75。
[0097]根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子70的制造方法的第二例，在預(yù)定位置預(yù)先形成空洞狀的凹部72，在與葉片部71相向的位置形成填充孔76。并且，從填充孔76澆注填充材料，從而將填充體75設(shè)置于凹部72。
[0098]在澆注填充材料時(shí)，從配置于上方的填充孔76向下方的凹部72澆注填充材料，從而能夠利用填充材料的自重切實(shí)地將填充材料填充到凹部72而設(shè)置填充體75。因此，無(wú)需實(shí)施復(fù)雜的制造工序就能夠制造在抑制了成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷卻效率提高的混煉用轉(zhuǎn)子70。
[0099]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明所涉及的混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第三例進(jìn)行說(shuō)明。
[0100]另外，混煉用轉(zhuǎn)子80為與第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子50大致相同的結(jié)構(gòu)。
[0101]如圖9所示，在混煉用轉(zhuǎn)子80的制造方法的第三例中的第一工序(轉(zhuǎn)子軸制造工序)中，利用鑄造等制造作為管狀部件的轉(zhuǎn)子軸83。在轉(zhuǎn)子軸83設(shè)置向轉(zhuǎn)子軸83的外表面伸出的葉片部81。在轉(zhuǎn)子軸83的內(nèi)表面，在葉片部81的里側(cè)形成有凹部82。[0102]此時(shí)，在葉片部81的一部分同時(shí)形成用于填充填充體84的填充孔85，在導(dǎo)管收容部31內(nèi)收容圓柱形狀的型芯87。填充孔85從葉片部81的外部與凹部82的內(nèi)部連通。
[0103]接下來(lái)，如圖10所示，在第二工序(填充工序)中，從填充孔85向凹部82澆注熱導(dǎo)率比形成葉片部81和轉(zhuǎn)子軸83的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)的填充材料。
[0104]此時(shí)，將一方的填充孔85配置于上方，在從一方的填充孔85向配置于上方的一方的凹部82澆注了填充材料后，利用一方的塞子88將一方的填充孔85焊接從而將一方的填充孔85封閉。
[0105]接下來(lái)，將另一方的填充孔85配置于上方，在從另一方的填充孔85向配置于上方的另一方的凹部82澆注了填充材料后，利用另一方的塞子88將另一方的填充孔85焊接從而將另一方的填充孔85封閉，除去型芯87。
[0106]利用該第二工序，能夠得到如下的混煉用轉(zhuǎn)子80:在轉(zhuǎn)子軸83的葉片部81所具有的凹部82內(nèi)設(shè)置了熱導(dǎo)率比形成葉片部81和轉(zhuǎn)子軸83的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的高熱導(dǎo)率部件的填充體84。
[0107]根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子80的制造方法的第三例，在預(yù)定位置預(yù)先形成空洞狀的凹部82，在葉片部81形成填充孔85，在導(dǎo)管收容部31內(nèi)收容型芯87。并且，從填充孔85澆注填充材料，從而將填充體84設(shè)置于凹部82，其后，將型芯87除去。
[0108]因此，根據(jù)混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法的第三例，能夠利用填充材料的自重將填充材料切實(shí)地填充到凹部82而設(shè)置填充體84。因此，無(wú)需實(shí)施復(fù)雜的制造工序就能夠制造在抑制了成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷卻效率提高的混煉用轉(zhuǎn)子80。
[0109]另外，本發(fā)明的混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法不限于上述的各實(shí)施方式，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃巍⒏牧嫉取?br> [0110]例如,在利用第一例的制造方法制造第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子50時(shí),在填充體51預(yù)先形成有多個(gè)翅片52的狀態(tài)下，執(zhí)行第三工序。
[0111]另外，在利用第二例以及第三例的制造方法制造第二實(shí)施方式的混煉用轉(zhuǎn)子50時(shí)，以從導(dǎo)管收容部31的內(nèi)表面向內(nèi)周側(cè)伸出的方式較多地填充填充材料。其后，通過(guò)機(jī)械加工等對(duì)該伸出了的量的填充材料的形狀進(jìn)行修整而形成多個(gè)翅片52。
[0112]工業(yè)實(shí)用性
[0113]根據(jù)該混煉用轉(zhuǎn)子、混煉機(jī)以及混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，通過(guò)在葉片部的凹部設(shè)置填充體，能夠在抑制成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻效率提高。
[0114]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0115]10、40…混煉機(jī)[0116]20、21、50、60、70、80 …混煉用轉(zhuǎn)子
[0117]22、23、61、71、81 …葉片部
[0118]27、63、73、83 …轉(zhuǎn)子軸
[0119]28、62、72、82 …凹部
[0120]36、51、65、75、84 …填充體[0121 ] 52…翅片
【權(quán)利要求】
1.一種混煉用轉(zhuǎn)子，具備: 轉(zhuǎn)子軸，具有管形狀； 葉片部，設(shè)于所述轉(zhuǎn)子軸的外周面；以及 填充體，設(shè)于所述葉片部?jī)?nèi)部所形成的凹部，并且所述填充體的材質(zhì)的熱導(dǎo)率比形成所述轉(zhuǎn)子軸和所述葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混煉用轉(zhuǎn)子，具備形成于所述填充體的內(nèi)周面并向內(nèi)周側(cè)突出的翅片。
3.一種混煉機(jī)，具備權(quán)利要求1或2所述的混煉用轉(zhuǎn)子。
4.一種混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，所述混煉用轉(zhuǎn)子具有呈管狀且在外周面設(shè)有混煉用的葉片部的轉(zhuǎn)子軸，所述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下工序: 填充體形成工序，將由熱導(dǎo)率比所述轉(zhuǎn)子軸和所述葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)所形成的部件形成為預(yù)定的形狀； 填充體配置工序，在所述轉(zhuǎn)子軸的設(shè)置葉片部的位置，在比所述葉片部的外周面靠所述轉(zhuǎn)子軸的徑向內(nèi)側(cè)的位置，將所述填充體形成工序中形成的填充體配置于所述轉(zhuǎn)子軸的鑄型內(nèi)部；以及 鑲鑄工序，在所述填充體配置工序中配置了所述填充體的狀態(tài)下，向所述鑄型中澆注所述轉(zhuǎn)子軸的材料。
5.一種混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法，所述混煉用轉(zhuǎn)子具有呈管狀且在外周面設(shè)有混煉用的葉片部的轉(zhuǎn)子軸，所述混煉用轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下工序: 轉(zhuǎn)子軸制造工序，在設(shè)有所述葉片部的位置，以在所述轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)周面形成凹部的方式制造所述轉(zhuǎn)子軸；以及 填充工序，將由熱導(dǎo)率比所述轉(zhuǎn)子軸和所述葉片部的材質(zhì)的熱導(dǎo)率高的材質(zhì)所形成的填充材料從所述轉(zhuǎn)子軸的外周側(cè)填充于所述凹部而設(shè)置填充體。
【文檔編號(hào)】B29B7/22GK103842064SQ201380003244
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月25日
【發(fā)明者】森龍?zhí)? 田中一成, 森部高司 申請(qǐng)人:三菱重工機(jī)械科技株式會(huì)社