專利名稱：連續(xù)捏和機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可對構(gòu)成壓制品的各種材料進行混勻的連續(xù)捏和機。
以前，作為連續(xù)捏和機，眾所周知的是由進料部、攪拌部、擠出部構(gòu)成，以便使缸體內(nèi)的螺桿軸旋轉(zhuǎn)，在由螺桿將從材料投入口所供給的材料送入期間進行連續(xù)攪拌后擠出。另外，為了在壓制品的構(gòu)成中能進行充分的攪拌，例如由日本特許公開平2-92號公報所說明的那樣，建議這樣的結(jié)構(gòu)，即使裝在缸體上的固定圓板與裝在旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)圓板交替相對安裝，在兩圓板相對的側(cè)面上形成放射狀的突起與凹部，使材料從兩圓板之間通過，而使處于其間的材料受到剪切力。
在上述后者構(gòu)造中，因為材料受到從旋轉(zhuǎn)圓板中心部位向外，再由外向中心部位運送時的剪切力，由于靠近中心部位與遠離中心部位處的兩圓板間的沿圓周方向的相對速度不同而使作用在材料上的剪切力也不同，因此材料形成局部滯留，而出現(xiàn)不能使所有材料都受到合適的剪切力的問題。于是，作用在材料上的剪切應(yīng)力τ(kgf/cm2)表示成下式。
τ＝ηv/tη粘度(油)v線速度(cm/s)t剪切層厚度(cm)
在上式中，線速度v與旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板間的相對速度成比例，而因為剪切層的厚度t通常是一定的，因此剪切應(yīng)力τ隨上述的相對速度成比例地變化。從而，不能在所有材料上形成合適的剪切力。
本發(fā)明的目的是為了克服上述的缺點，提供一種能在壓制品的構(gòu)成中進行有效的攪拌(壓縮，剪切作用)，同時能防止材料局部滯留，對所有材料產(chǎn)生合適剪切力的連續(xù)捏和機。
本發(fā)明在缸體內(nèi)相對在其外周部形成螺桿的旋轉(zhuǎn)軸安裝多個旋轉(zhuǎn)圓板，以便使流體在缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)并沿著其軸的方向移送，在各個旋轉(zhuǎn)圓板的兩側(cè)面上沿圓周方向交替地形成放射狀延伸的突起與凹部，使兩側(cè)面對置并在缸體上設(shè)置同軸的圓環(huán)狀固定圓板，該固定圓板同樣也在圓周方向交替地形成呈放射狀延伸的突起與凹部，由于所說的突起與凹部的邊界線是以放射方向傾斜地形成，所以從旋轉(zhuǎn)軸與缸體內(nèi)面之間送入到旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板之間的材料，通過旋轉(zhuǎn)圓板的外周面與缸體內(nèi)周面之間傳送至相對側(cè)的旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間的中心側(cè)，所說突起與凹部的形成使得上述旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間所形成的空間的沿螺桿軸向尺寸按從旋轉(zhuǎn)軸中心的距離成比例的增大。
也可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，使上述的旋轉(zhuǎn)圓板或固定圓板的至少其中一個凹部的深度隨與螺桿軸中心的距離成比例增大，或是使上述旋轉(zhuǎn)圓板及固定圓板凹部的深度各自按距螺桿軸中心的距離成比例增大。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于在旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板的相對面上形成凹部與突起，使得在壓制品構(gòu)成對材料能夠獲得有效的壓縮與剪切作用，而且在上述結(jié)構(gòu)中，由于上述凹部的深度隨著距旋轉(zhuǎn)中心深度成比例增大，因此所有的材料都能受到均勻的壓縮、剪切作用。


圖1是表示本發(fā)明實施例裝置的中央縱斷面圖。
圖2是圖1沿Ⅱ-Ⅱ線的斷面圖。
圖3是旋轉(zhuǎn)圓板的正視圖。
圖4是固定圓板的正視圖。
圖5是圖1中攪拌部的擴大斷面圖。
圖6是表示攪拌過程的斷面說明圖。
圖7是圖6中擴大斷面說明圖。
圖8是表示凹部形狀的另一例子的斷面說明圖。
圖中，3為螺桿，4、30為缸體，6、9、11、13為旋轉(zhuǎn)圓板，14、17、20是環(huán)狀部件，16、18、21為固定圓板，29、32是突起，39、43、是凹部。
圖1中，缸體1通過材料供給口1C和定量送料器1a與料斗4連接。在缸體1內(nèi)插入由驅(qū)動裝置2驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸31，在該旋轉(zhuǎn)軸31上直至其前端部形成螺桿，由底端部的螺桿3形成進料部F，由前端部的螺桿59形成壓出部X。另外，在它們之間以一定間隔裝有旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11，而且在其前端一側(cè)還配置有寬的旋轉(zhuǎn)圓板13。由旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11形成攪拌部K1，而由旋轉(zhuǎn)圓板13形成出口部V，在這些旋圍圓板間的軸上形成桿10。
在根部的缸體1與前端部的缸體30之間，使對應(yīng)于為旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11的環(huán)狀部件14、17、20，和配置在它們之間的固定圓板16、18、21，和有出口孔12的環(huán)狀部件22與下方的固定圓板28重疊，缸體1與30由拉桿24連接。另外，在缸體外周面上配置著加熱器5。在缸體1內(nèi)部上方沿軸方向形成連續(xù)的溝8，如圖2所示，其端部與向外開口的出口孔7連通。
旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11如圖3與圖5所示，在側(cè)面上沿圓周方向形成多條由中心成放射狀延伸的突起32，在它們之間則形成著凹部43。該凹部43越靠近旋轉(zhuǎn)中心，其溝的深度越淺。在上述旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11的相反側(cè)面上也有這種相同的結(jié)構(gòu)。突起32的外周端從旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11的外周面突出，而且螺旋狀的沿軸方向延伸并在上述旋轉(zhuǎn)圓板的外周面上形成著螺桿。在環(huán)狀部件14、17、20的內(nèi)周面上形成有與其相對的軸方向的溝槽23。
在上述各旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11相對的固定圓板16、18、21的側(cè)面上，如圖4和圖5所示，形成周方向的3個凹部39以及處在它們之間的突起29。該凹部39越靠近旋轉(zhuǎn)中心，其溝的深度越淺。各旋轉(zhuǎn)圓板的突起32稍微傾斜于放射方向，其傾斜的方向在裝置的入口側(cè)像外周方向那樣對著旋轉(zhuǎn)方向并在相位滯后的方向上傾斜，而在出口側(cè)則朝相反方向傾斜，由此使內(nèi)部材料從缸體與螺桿之間的間隙通過旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間輸送到外周方向，在通過旋轉(zhuǎn)圓板的外周面上之后，再送到旋轉(zhuǎn)圓板相反側(cè)的一面與固定圓板之間的中心方向上。同樣，旋轉(zhuǎn)圓板13的兩側(cè)面以及與其相對的固定圓板21、28的側(cè)面上也有上述相同的構(gòu)造。
上述旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間所形成的容積(流路面積)也可以朝下游方向慢慢縮小，因此使下游側(cè)突起的數(shù)量增加，或者也可以使下游處凹部的深度減少。另外，旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板的設(shè)置數(shù)量，或在那里形成的突起和凹陷的數(shù)目與形狀，最好是根據(jù)材料與攪拌條件等進行最合適的設(shè)定。
另外，在環(huán)狀部件14、17、20的內(nèi)周面上，沿圓周方向形成了多條沿軸方向延伸的溝23，由于它與旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11的外周表面相對，與上述旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板的關(guān)系相同地那樣，突起與凹部互相交替地對置。旋轉(zhuǎn)圓板13的外周面與環(huán)狀部件22的內(nèi)周面之間也有同樣的構(gòu)造。上述凹部39、43的斷面形狀，表示在圖7以一定曲率半徑R形成的實施例中，但是其形狀可能有各種各樣的變化，例如圖8所示，凹部391、431的斷面形狀也可以是由大的曲率半徑R與小的曲率半徑r組合的形狀，凹部的后側(cè)壁部分采用小的曲率半徑r對于增強壓縮作用也有良好的效果。
以下對本裝置的作用進行說明。首先，在用驅(qū)動裝置2轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸31的同時，驅(qū)動定量給料器1a將料斗4中的材料按一定數(shù)量供給到缸體1中。在缸體1中利用加熱器5加熱以便使所供給的材料一方面進行干燥，一方面向旋轉(zhuǎn)圓板6的方向傳送。在這期間所產(chǎn)生的氣體從溝槽8通過出氣孔7排出。到達旋轉(zhuǎn)圓板6根部的的材料，通過旋轉(zhuǎn)圓板6的外周面與環(huán)狀部件14之間利用旋轉(zhuǎn)圓板6的側(cè)面與固定圓板16側(cè)面的相對著的面的相對運動被送到中心方向處，然后由螺桿10朝下游側(cè)送到固定圓板16的內(nèi)側(cè)，再沿外周方向送到旋轉(zhuǎn)圓板9的側(cè)面與固定圓板16側(cè)面的相對向的面之間，以下以相同方式一方面朝旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間供送，一方面施加壓縮用和剪切作用。
上述材料的流動線路，如圖6和圖7所示，凹部39與43的對向部分較寬，凹部43與突起29的對向部分較狹，而突起29與突起32的對向部分形成極窄的間隙。因而，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓板沿箭頭B方向移動時，各個凹部39與43的后側(cè)壁390與430相對向并互相靠近，它們之間距離縮短的結(jié)果使這部分的材料受到強大的壓縮作用。受到這種壓縮作用的材料在凹部43與突起29之間被擠出，然后被壓入到突起32與突起29之間，在這里受到強大的剪切力作用。這樣的作用在圓周方向也同樣地進行，也就是說，壓縮過程P與剪切過程S在圓周方向上交替重復(fù)著。而且，這種作用與旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板沿圓周方向的相對速度成比例，而該相對速度與距轉(zhuǎn)動中心的距離成比例。因此，如果凹部的深度(凹部的容積)保持不變，則越靠近轉(zhuǎn)動中心處，壓縮、剪切作用就越小，就容易產(chǎn)生材料的滯留，但是，由于在上述構(gòu)造中旋轉(zhuǎn)圓板和固定圓板凹部的深度隨距轉(zhuǎn)動中心距離成比例的增大，所以從中心部附近至外周部附近之間的壓縮和剪切作用基本上保持一定，因而就不會產(chǎn)生在相對速度小的中心部分材料滯留的問題。
另一方面，就圓板的放射方向看，轉(zhuǎn)動圓板的突起32由放射方向傾斜，由于在一側(cè)面上從中心向外周慢慢地突起的29與32對置著，因此在將沿圓周的力加到材料上的同時也將放射方向的力加到材料上，使材料朝外周方向送出。而在另一側(cè)面，突起32朝相反方向傾斜，因此使材料從外周向中心傳送。
如上所述，由于將旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間所形成的空間的沿螺桿軸方向的尺寸，隨距軸中心的距離成比例增大，以此形成突起與凹部，所以使得在靠近中心的部分與遠離中心的部分不會因兩圓板間的圓周方向的相對速度不同而對材料產(chǎn)生不同作用的剪切力，能給全部材料產(chǎn)生均勻的壓縮和剪切作用，也能防止材料局部地滯留。
在上述攪拌作用中，包含在材料中的水分等也變成氣體，這些氣體通過旋轉(zhuǎn)圓板13外周部時從排出孔口排出。通過旋轉(zhuǎn)圓板13將氣體完全抽出后的材料由壓出部X從前端部被壓出。在上述實施例中，使旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板兩者的凹部隨距旋轉(zhuǎn)中心的距離成比例地增大，但是只對一方的凹部的深度進行調(diào)整而使兩凹部的空間隨距旋轉(zhuǎn)中心的距離成比例地增大也是可以的。
正如以上所說明的那樣，如果采用本發(fā)明，由于在旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板的相對面上形成了凹部與突起，使得構(gòu)成壓制品的材料受到有效的攪拌。而且在上述構(gòu)造中，所述凹部的深度因為隨距轉(zhuǎn)動中心的距離成比例增大，所以全體材料都能受到均勻的壓縮和剪切作用，能夠確實地防止材料的局部滯留。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)捏和機，其特征是對于在外周部形成螺桿的旋轉(zhuǎn)軸安裝上多個旋轉(zhuǎn)圓板以便在缸體內(nèi)旋轉(zhuǎn)并使流體沿軸方向移送，在各個旋轉(zhuǎn)圓板的兩側(cè)面形成沿圓周方向交替的成放射狀延伸的突起與凹部，缸體上裝設(shè)有與該兩側(cè)面相對的同軸的環(huán)狀固定圓板，固定圓板上也形成沿圓周方向交替的成放射狀延伸的突起與凹部，由于上述突起與凹部的邊界線由放射方向傾斜而形成使從旋轉(zhuǎn)軸與缸體內(nèi)面之間送入旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間的材料，通過旋轉(zhuǎn)圓板外周面與缸體內(nèi)周面之間被送至相對側(cè)的旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間的中心側(cè)，上述突起與凹部的形成使得上述旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板之間所形成空間的沿螺桿軸方向的尺寸隨與旋轉(zhuǎn)軸中心的距離成比例地增大。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)捏和機，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)圓板或固定圓板中至少一個的凹部深度隨與螺桿軸中心之距離成比例的增大。
3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)捏和機，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板的凹部的深度各自按與螺桿軸中心之距離成比例的增大。
全文摘要
一種連續(xù)捏和機，在缸體內(nèi)的螺桿上交替設(shè)置著的旋轉(zhuǎn)圓板6、9、11與固定圓板16、18、21，在相對面上交替形成放射狀突起29、32與凹部39、43，以便邊傳送邊施加剪切力使材料通過它們之間的通道，而且使旋轉(zhuǎn)圓板與固定圓板的凹部深度隨著距旋轉(zhuǎn)軸中心的距離成比例的增大。該捏和機在更有效的對壓制品成分進行攪拌的同時，防止材料局部滯留，對所有材料施加合適的剪切力。
文檔編號B29B7/42GK1070842SQ9210889
公開日1993年4月14日 申請日期1992年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月29日
發(fā)明者山岡岸泰 申請人:B-H工業(yè)有限會社