專利名稱：：行星攪拌機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對(duì)油墨、涂料、陶瓷、藥品、食品、電子材料以及其它各種工業(yè)材料的從低粘度到高粘度(3000Pa*s)的材料或半固體狀的材料進(jìn)行分散、攪拌、混煉、捏和等的捏和型分散混煉機(jī)，特別是使攪拌葉片在攪拌槽(攪拌罐)內(nèi)進(jìn)行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)而進(jìn)行處理的行星攪拌機(jī)。
背景技術(shù)：
：過(guò)去，作為捏和型分散混煉機(jī)，一種具有在攪拌罐內(nèi)進(jìn)行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)(行星運(yùn)動(dòng))的3個(gè)攪拌葉片，該公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较蛞詫?duì)被處理材料施加強(qiáng)有力的剪切力，可進(jìn)行分散、攪拌、混煉、捏和等的行星攪拌機(jī)得到廣泛使用(例如可參照專利文獻(xiàn)1)。但是，過(guò)去的行星攪拌機(jī)是以剪切為主進(jìn)行處理的，因而有時(shí)會(huì)發(fā)生無(wú)法處理到應(yīng)該滿足的狀態(tài)的情況。例如，遇到較大顆粒與較小顆?；旌显谝黄鸬幕旌戏鄣?，容易發(fā)生凝集，動(dòng)力方面也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。再有，眾所周知，會(huì)出現(xiàn)充分的混煉(硬煉)不足、處理時(shí)間長(zhǎng)、未分散層殘留和附著在攪拌罐的內(nèi)壁和底部上的問(wèn)題。專利文獻(xiàn):日本特開(kāi)2006-192385號(hào)公報(bào)(段落0011，圖2)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供這樣一種行星攪拌機(jī)，S卩，在進(jìn)行上述分散、攪拌、混煉等時(shí)，通過(guò)進(jìn)行高粘度或半固體狀的混煉(硬煉)，能夠?qū)崿F(xiàn)在攪拌罐的內(nèi)壁和底面上沒(méi)有附著殘留物的質(zhì)地均勻的混煉，即便是粉末顆粒的凝聚團(tuán)也能打散，還能夠縮短混煉、捏和時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，對(duì)現(xiàn)有的具有在攪拌罐內(nèi)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较虻目蛐螖嚢枞~片的行星攪拌機(jī)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按照現(xiàn)有的攪拌葉片，被處理材料在切線方向上的移動(dòng)量小，混煉效果不夠充分。以往作為行星攪拌機(jī)的框形攪拌葉片使用的葉片已知有兩端被呈直線狀的縱邊部連接起來(lái)而上邊部與下邊部的角度為0度的平直框形攪拌葉片、以及、縱邊部呈在圓周方向上扭曲的形狀從而使得上邊部與下邊部為在圓周方向上錯(cuò)開(kāi)45度或90度的狀態(tài)的框形扭轉(zhuǎn)攪拌葉片。該縱邊部的截面形狀多為具有從基準(zhǔn)邊的兩側(cè)向外并行著延伸的側(cè)邊、從該側(cè)邊的前端傾斜著延伸的斜邊、以及、將該斜邊的前端連接起來(lái)的端邊的大致六邊形。此外可知，由于從該縱邊部的基準(zhǔn)邊到端邊的寬度(平面單側(cè)截面的寬度)d以相對(duì)于框形攪拌葉片的直徑D的比例為0.090.144的較窄的寬度形成，所以被處理材料的移動(dòng)量小。另一方面，若寬度d相對(duì)于上述直徑D的比例達(dá)到0.25以上特別是0.3以上，則材料在切線方向上的移動(dòng)量將增大，會(huì)發(fā)生共轉(zhuǎn)現(xiàn)象，難以切實(shí)發(fā)揮攪拌混煉作用，出現(xiàn)處理時(shí)間增加的傾向。為此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種行星攪拌機(jī)，具有多個(gè)直徑為D的框形攪拌葉片，所述框形攪拌葉片將與驅(qū)動(dòng)軸相連的上邊部和下邊部的兩端用縱邊部連接起來(lái)，該框形攪拌葉片在攪拌槽也就是攪拌罐內(nèi)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较蚨M(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)被3處理材料進(jìn)行攪拌、混煉，其特征是，所述框形攪拌葉片的縱邊部的截面形狀為大致六邊形，該大致六邊形具有從基準(zhǔn)邊的兩側(cè)向外并行著延伸的側(cè)邊、從該側(cè)邊的前端傾斜著延伸的斜邊、以及將該斜邊的前端連接起來(lái)的端邊，從該縱邊部的基準(zhǔn)邊到端邊的寬度也就是平面單側(cè)截面的寬度d，以相對(duì)于攪拌葉片的所述直徑D的比例為O.1450.3的寬度形成，優(yōu)選以0.150.25的寬度形成，由此完成上述任務(wù)。此外，若所述攪拌葉片的縱邊部的平面單側(cè)截面形狀并非如上所述的六邊形而是如圖6所示的四邊形，則縱邊部的主要功能是使材料移動(dòng)，無(wú)法指望發(fā)揮將材料送入縱邊部與攪拌罐表面之間的作用。另外，要想更好地將材料巻入，就需要增大攪拌葉片與攪拌罐內(nèi)表面之間的壁間間隙，但這樣構(gòu)成將導(dǎo)致剪切(剪斷)作用不夠充分，其結(jié)果將降低混煉效果。此外，作為具有截面呈六邊形的攪拌葉片的所述行星攪拌機(jī)，若最接近于攪拌槽(攪拌罐)內(nèi)表面的所述框形攪拌葉片的端邊的寬度b為所述基準(zhǔn)邊的厚度(攪拌葉片的厚度)W的4X以下，則在端邊最接近于攪拌槽(攪拌罐)內(nèi)表面時(shí)，將處于接近于線接觸的狀態(tài)，材料在流動(dòng)方向上的壓縮*膨脹作用幾乎看不到，要達(dá)到質(zhì)地均勻的混煉就需要更多的時(shí)間，因而是不優(yōu)選的。而若寬度b為16X以上，則雖然與攪拌罐內(nèi)表面之間相接近的面積大，剪切(剪斷)應(yīng)力也大，但發(fā)熱和負(fù)荷動(dòng)力的能量也大，混煉效果不佳。為此，根據(jù)本發(fā)明，所提供的所述行星攪拌機(jī)中，與攪拌槽(攪拌罐)內(nèi)表面最接近的所述框形攪拌葉片的端邊的寬度b，根據(jù)機(jī)械容量設(shè)定為基準(zhǔn)邊的厚度(攪拌葉片的厚度)W的415%，優(yōu)選是612%的厚度，由此實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)。按照這種構(gòu)成，材料能夠被很好地巻入端部與攪拌罐內(nèi)表面之間，可謀求縮短混煉時(shí)間，因壓縮具有消除氣泡的效果，因而材料的密度提高。此外，所述斜邊的前方角度(材料巻入角度)和后方角度(負(fù)壓角度)以及該斜邊之間的夾角(端角)也要考慮，若該端角小于80。，則使被處理材料移動(dòng)成為主要功能，與攪拌罐壁面之間所產(chǎn)生的剪切(剪斷)作用將減小。而若在100°以上，則被處理材料向攪拌罐壁面之間的巻入會(huì)減少，因而混煉稀釋時(shí)間將延長(zhǎng)，因而是不希望的。為此，根據(jù)本發(fā)明，所提供的所述行星攪拌機(jī)中，形成攪拌葉片的縱邊部(平面單側(cè)截面)的端部的斜邊與攪拌罐內(nèi)表面之間的前方角度(材料巻入角度)以及后方角度(負(fù)壓角度)為4050°，同時(shí)，該斜邊之間的夾角(端角)為80100°，優(yōu)選是8590°，由此實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)。當(dāng)端角以這樣的角度形成時(shí)，能夠?qū)⒈惶幚聿牧细咝实厝嗳攵诉吪c攪拌罐內(nèi)表面之間，在材料流動(dòng)方向上反復(fù)有效地發(fā)生壓縮，膨脹，可在短時(shí)間內(nèi)完成處理。過(guò)去，在材料為高粘度材料或膨脹性材料時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行攪拌、混煉處理時(shí)攪拌葉片彼此之間發(fā)生接觸或攪拌葉片與攪拌槽(攪拌罐)的內(nèi)壁之間發(fā)生接觸，與此相對(duì)應(yīng)地，是使材料為含有有機(jī)溶劑等的危險(xiǎn)品被處理材料，攪拌葉片也形成為強(qiáng)度提高的結(jié)構(gòu)。例如這樣的結(jié)構(gòu)已經(jīng)公知，即，為了提高剛性而將上邊部與下邊部側(cè)的縱邊部做成錐形或者改變截面形狀以防止發(fā)生接觸。過(guò)去，在上述場(chǎng)合，所述基準(zhǔn)邊的厚度(攪拌葉片的厚度)W以相對(duì)于攪拌葉片的直徑D的比例為O.12±0.03(0.1170.123)的厚度形成，但仍然可以發(fā)現(xiàn)攪拌葉片彼此之間的接觸和攪拌葉片與攪拌槽(攪拌罐)內(nèi)壁之間的接觸。對(duì)應(yīng)于這種場(chǎng)合，根據(jù)本發(fā)明，提供的所述行星攪拌機(jī)中，攪拌葉片的厚度(基準(zhǔn)4邊的厚度)W相對(duì)于攪拌葉片的直徑D為0.2±0.05的厚度，由此實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)。由于本發(fā)明如上構(gòu)成，框形攪拌葉片的單側(cè)截面的寬度，即從縱邊部的基準(zhǔn)邊到端邊的寬度d以相對(duì)于攪拌葉片的直徑D的比例為0.1450.3的寬度、優(yōu)選是0.150.25的寬度形成，因此，能夠在不發(fā)生共轉(zhuǎn)現(xiàn)象的情況下使被處理材料在切線方向上的移動(dòng)量增加，而且能夠?qū)⒉牧蠅喝霐嚢枞~片與攪拌罐之間進(jìn)行壓縮，并且在攪拌罐中央部借助在攪拌葉片之間產(chǎn)生的壓縮作用，有效地進(jìn)行攪拌黏度高的蕎麥粉那樣的揉揣攪拌，與過(guò)去相比，處理時(shí)間可縮短至約1/2以下。此外，由于本發(fā)明的所述行星攪拌機(jī)如上構(gòu)成，與攪拌槽(攪拌罐)的內(nèi)表面最接近的所述框形攪拌葉片的端邊的寬度b，根據(jù)機(jī)械容量設(shè)定為基準(zhǔn)邊的厚度W的415%、優(yōu)選是612%，因此，材料能夠被很好地巻入攪拌葉片與攪拌罐內(nèi)表面之間，可謀求混煉時(shí)間的縮短，通過(guò)壓縮可得到消除氣泡的效果，因而提高了材料密度。此外，在所述行星攪拌機(jī)中，攪拌槽(攪拌罐)為圓形，因此，若從細(xì)節(jié)上使攪拌葉片的斜邊的前方角度和后方角度為45。，使端角為80100。、優(yōu)選是8590°，則在旋轉(zhuǎn)體(旋轉(zhuǎn)箱)的旋轉(zhuǎn)與攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)比大約為1:3時(shí)的軌跡，揉揣攪拌能夠達(dá)到像攪拌黏度高的蕎麥粉那樣良好的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)如上設(shè)計(jì)框形攪拌葉片的截面形狀，能夠?qū)?液類被處理材料進(jìn)行高粘度或半固體狀的混煉(硬煉)，利用攪拌葉片的前方角度(材料巻入角度)以及后方角度(負(fù)壓)的壓縮，膨脹作用，能夠以少量的液狀成分將粉末，顆粒的表面包覆，使稀釋變得容易，因而混煉，稀釋的效果好，縮短了處理時(shí)間。此外，根據(jù)本發(fā)明，如上所述使所述基準(zhǔn)邊的厚度(攪拌葉片的厚度)W相對(duì)于攪拌葉片的直徑D為0.2±0.05(0.150.25)的厚度，因此，強(qiáng)度得到提高，攪拌葉片彼此之間不會(huì)發(fā)生接觸，避免了伴隨接觸而產(chǎn)生的污染，得到了良好的混煉捏和結(jié)果。圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，是局部剖視主視圖。圖2是對(duì)攪拌葉片與攪拌罐的關(guān)系進(jìn)行展示的說(shuō)明圖。圖3是攪拌葉片的俯視圖。圖4是攪拌葉片的主視圖以及縱邊部的剖視圖。圖5是對(duì)端部與攪拌罐內(nèi)表面的關(guān)系進(jìn)行展示的說(shuō)明圖。圖6是對(duì)攪拌葉片的平面單側(cè)截面的形狀為四邊形時(shí)的端部與攪拌罐內(nèi)表面的關(guān)系進(jìn)行展示的假想?yún)⒖紙D。具體實(shí)施例方式本發(fā)明可用于油墨、涂料、陶瓷、藥品、食品、電子材料以及其它各種產(chǎn)品的制造工序中，雖然作為框形攪拌葉片，還可適用上邊部與下邊部無(wú)角度錯(cuò)開(kāi)的、將兩側(cè)連接起來(lái)的縱邊部呈直線狀的平直框形攪拌葉片，但圖示的實(shí)施例中所展示的是縱邊部在圓周方向上扭轉(zhuǎn)了的框形扭轉(zhuǎn)攪拌葉片。如圖1所示，行星攪拌機(jī)的本體1具有插入攪拌槽(攪拌罐)2內(nèi)的3根攪拌葉片(攪拌槳葉)，各攪拌葉片如公知的那樣通過(guò)馬達(dá)4和行星齒輪機(jī)構(gòu)在攪拌罐內(nèi)以公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较虻姆绞竭M(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)。所述攪拌葉片3呈直徑為D的框形扭轉(zhuǎn)形狀形成，與驅(qū)動(dòng)軸5相連的上邊部6和位于下方的下邊部7的兩側(cè)被在圓周方向上扭轉(zhuǎn)的縱邊部8連接起來(lái)，縱邊部8在圓周方向上扭轉(zhuǎn)，使得所述上邊部6和下邊部7的位置錯(cuò)開(kāi)45度或90度。此外，該攪拌葉片的平面單側(cè)截面的形狀、即所述縱邊部8的截面形狀形成為大致六邊形，該大致六邊形具有從基準(zhǔn)邊9的兩側(cè)向外并行著延伸的側(cè)邊10、從該側(cè)邊10的前端傾斜著延伸的斜邊11、以及、將該斜邊11的前端連接起來(lái)的端邊12。從該縱邊部的基準(zhǔn)邊9到端邊12的寬度(平面單側(cè)截面的寬度)d以相對(duì)于攪拌葉片的所述直徑D的比例為0.1450.3的寬度、優(yōu)選是O.150.25的寬度形成。此外，所述端邊12的寬度b以所述基準(zhǔn)邊9的厚度(攪拌葉片的厚度)W的415%、優(yōu)選是612%的寬度形成。如圖5所示，所述斜邊11的夾角(端角)9為80100°、優(yōu)選是859(T;如圖5所示，前方角度(材料巻入角度)ei及后方角度(負(fù)壓角度)92為4050°。另外，所述基準(zhǔn)邊9的厚度(攪拌葉片的厚度)W以相對(duì)于攪拌葉片3的直徑D的比例為0.2±0.05的厚度形成。制造出截面形狀對(duì)應(yīng)于上述數(shù)值范圍的攪拌葉片(實(shí)施例1，2)并與截面形狀不在該范圍的攪拌葉片(比較例13)進(jìn)行比較，得到了下面的結(jié)果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如上所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在攪拌罐內(nèi)表面上沒(méi)有附著殘留物，可均勻地進(jìn)行攪拌混煉，在比以往更短的時(shí)間內(nèi)得到了良好的結(jié)果。權(quán)利要求一種行星攪拌機(jī)，具有多個(gè)直徑為D的框形攪拌葉片，所述框形攪拌葉片將與驅(qū)動(dòng)軸相連的上邊部和下邊部的兩端用縱邊部連接起來(lái)，該框形攪拌葉片在攪拌槽也就是攪拌罐內(nèi)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较蚨M(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)被處理材料進(jìn)行攪拌、混煉，其特征是，所述框形攪拌葉片的縱邊部的截面形狀為大致六邊形，該大致六邊形具有從基準(zhǔn)邊的兩側(cè)向外并行著延伸的側(cè)邊、從該側(cè)邊的前端傾斜著延伸的斜邊、以及將該斜邊的前端連接起來(lái)的端邊，從該縱邊部的基準(zhǔn)邊到端邊的寬度也就是平面單側(cè)截面的寬度d，以相對(duì)于攪拌葉片的所述直徑D的比例為0.145～0.3的寬度形成。2.—種行星攪拌機(jī)，具有多個(gè)直徑為D的框形攪拌葉片，所述框形攪拌葉片將與驅(qū)動(dòng)軸相連的上邊部和下邊部的兩端用縱邊部連接起來(lái)，該框形攪拌葉片在攪拌槽也就是攪拌罐內(nèi)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较蚨M(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)被處理材料進(jìn)行攪拌、混煉，其特征是，所述框形攪拌葉片的縱邊部的截面形狀為大致六邊形，該大致六邊形具有從基準(zhǔn)邊的兩側(cè)向外并行著延伸的側(cè)邊、從該側(cè)邊的前端傾斜著延伸的斜邊、以及將該斜邊的前端連接起來(lái)的端邊，從上述縱邊部的基準(zhǔn)邊到端邊的寬度也就是平面單側(cè)截面的寬度d，以相對(duì)于攪拌葉片的所述直徑D的比例為0.150.25的寬度形成。3.如權(quán)利要求1或2所述的行星攪拌機(jī)，其特征是，最接近于攪拌槽也就是攪拌罐的內(nèi)表面的所述端邊的寬度b為所述基準(zhǔn)邊的厚度也就是攪拌葉片的厚度W的415%。4.如權(quán)利要求1或2所述的行星攪拌機(jī)，其特征是，最接近于攪拌槽也就是攪拌罐的內(nèi)表面的所述端邊的寬度b為所述基準(zhǔn)邊的厚度也就是攪拌葉片的厚度W的612%。5.如權(quán)利要求1至4之任一權(quán)利要求所述的行星攪拌機(jī)，其特征是，所述斜邊與攪拌槽也就是攪拌罐的內(nèi)表面之間的前方角度也就是材料巻入角度以及后方角度也就是負(fù)壓角度為4050°，該斜邊之間的夾角也就是端角為80100°。6.如權(quán)利要求1至4之任一權(quán)利要求所述的行星攪拌機(jī)，其特征是，所述斜邊與攪拌槽也就是攪拌罐的內(nèi)表面之間的前方角度也就是材料巻入角度以及后方角度也就是負(fù)壓角度為4050°，該斜邊之間的夾角也就是端角為8590。。7.如權(quán)利要求1至6之任一權(quán)利要求所述的行星攪拌機(jī)，其特征是，所述基準(zhǔn)邊的的厚度也就是攪拌葉片的厚度W相對(duì)于攪拌葉片的直徑D的比例為0.2±0.05。全文摘要本發(fā)明提供一種在油墨、涂料、陶瓷、藥品、食品、電子材料以及其它各種產(chǎn)品的制造工序中被處理材料不會(huì)殘留附著在攪拌罐內(nèi)表面上而能夠縮短處理時(shí)間、良好地進(jìn)行攪拌·混煉的行星攪拌機(jī)。設(shè)置有在攪拌罐(2)內(nèi)的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较蚨M(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)的多個(gè)框形攪拌葉片(3)。該攪拌葉片的平面單側(cè)截面呈大致六邊形形成，平面單側(cè)截面的寬度d以相對(duì)于攪拌葉片的直徑D的比例為0.145～0.3、優(yōu)選是0.15～0.25的寬度形成。此外，攪拌葉片的平面單側(cè)截面的端部的寬度b為攪拌葉片的平面單側(cè)截面的厚度W的4～15％、優(yōu)選是6～12％，攪拌葉片的厚度W以相對(duì)于攪拌葉片的直徑D的比例為0.2±0.05的厚度形成。文檔編號(hào)B01F7/30GK101721940SQ200910127759公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2009年3月25日優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日發(fā)明者井上芳隆,是石芳輝申請(qǐng)人:株式會(huì)社井上制作所