开闭橡胶混炼机的排出口的门的制作方法

文档序号:15280129发布日期:2018-08-28 23:26阅读:141来源:国知局
本发明涉及一种设置于在橡胶混炼机的腔室的底部形成的排出口且对该排出口进行开闭的门。
背景技术
:作为这种门,例如具有专利文献1、2所记载的门。专利文献1所记载的门(排出门)具有如以下那样确定的形状。在连结密闭混合室的排出口与排出门的接点(d)、(e)和混炼用转子的旋转中心(a)、(b)的线(l1)、(l2)上分别设置半径(s)的中心(q)。以该中心(q)为支点分别描绘通过接点(d)、(e)的圆弧。将该圆弧的交点设为排出门的前端(p)。将排出门的前端形状形成为,当以排出门的回转中心(o)为支点描绘半径(r)的圆弧时,前端(p)不与所述接点(d)以及正在旋转的混炼用转子的前端发生干涉,并且使所述中心(q)尽可能地接近混炼用转子的旋转中心(a)、(b)。在专利文献1中记载了如下内容:利用上述形状的排出门,能够在密闭混合室内有效地进行复合物的混炼,并且,即便对容易密接的复合物进行混炼,也不会在复合物的排放时未排出全部而使其夹在排出口的周缘部与排出门之间或者附着于排出口的周缘部与排出门的间隙,能够简单且有效地进行复合物的排出。专利文献2所记载的门(吊门(dropdoor))具有如以下那样确定的形状。将吊门的高度h与腔室的半径r之比α(=h/r)设为0.6≤α≤0.8。在专利文献2中记载了如下内容:利用上述形状的吊门,能够提高混炼室内的混合、分散作用,在短时间内获得均匀的混炼物。另外,由吊门上部与转子形成的空间也变小,因此,配合剂、被混炼物的滞留、固着等也减少。在先技术文献专利文献专利文献1:专利第2562396号公报专利文献2:日本特开平8-332630号公报技术实现要素:发明要解决的课题存在作为被混炼材料而将片状的橡胶(橡胶片)投入橡胶混炼机进行混炼的情况。橡胶片在向腔室的投入初期的固体状态时(片状时)有时卷入转子(混炼转子)进行卷绕。对于专利文献1、2所记载的门,在任一个门中,均将与橡胶相接的混炼室侧的斜面全部设为平滑连续的曲面。需要说明的是,对于专利文献2所记载的门,将其顶部的少量部分设为沿着水平方向延伸的直线。在这样的形状的门的情况下,能够抑制橡胶向该门的附着。但是,在被混炼材料为橡胶片的情况下,在门部分难以滞留橡胶。因此,容易产生橡胶向转子的卷入。本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够抑制作为混炼对象的橡胶向转子卷入且对橡胶混炼机的排出口进行开闭的门。用于解决课题的方案本发明提供一种开闭橡胶混炼机的排出口的门,其对在橡胶混炼机的腔室的底部形成的排出口进行开闭,且插入所述腔室的一侧被设为左右对称的山形状,其中,在与长边方向正交的剖视下,所述山形状的外形由在与所述排出口的内方侧开口端相接的门下端角部和在铅垂方向上最高的门顶部之间以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的多条直线构成。发明效果根据上述结构的门,能够在腔室内的门附近一定程度地滞留橡胶,由此,能够抑制橡胶向转子的卷入。附图说明图1是具备本发明的一实施方式所涉及的门的橡胶混炼机的剖视图。图2是示出包括图1所示的门的多个实施方式所涉及的门的山形状部分的外形(主要是仅单侧)的图。图3是示出本发明的实施方式的形状的门相对于现有形状的门的cv值比的图表。图4是用于对0.75l≤x≤l的范围的门外形(直线)的制图方法进行说明的图。图5是用于对能够进一步提高橡胶的分配混合的0.75l≤x≤l的范围的门外形(直线)的制图方法进行说明的图。图6是本发明的一实施方式的门的长边方向的中央部的剖视图。图7是本发明的一实施方式的门的沿着长边方向的方向上的剖视图。附图标记说明1~9外形1a~9a直线1b~9b直线1c~9c直线31腔室32门32a门下端角部32b门顶部37排出口38凹部40温度计100橡胶混炼机具体实施方式以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。(橡胶混炼机的结构)参照图1对具备本发明的一实施方式所涉及的门32的橡胶混炼机100的结构进行说明。需要说明的是,作为具备本发明的门的橡胶混炼机的混炼对象的橡胶并不限定于形状为片状的橡胶(橡胶片)。橡胶混炼机100是进行作为被混炼材料的橡胶的混炼的装置,具备供给部20以及混炼部30。供给部20是朝混炼部30供给被混炼材料的部分,具备料斗21、材料供给筒22以及气缸装置23。从橡胶混炼机100的外部朝料斗21投入混炼对象的橡胶(被混炼材料)。材料供给筒22是能够供被混炼材料通过的筒。材料供给筒22的上部与料斗21连通。气缸装置23是从材料供给筒22朝混炼部30(后述的混炼室33)压入被混炼材料的装置。气缸装置23例如是气压式的致动器。气缸装置23具备气缸24、活塞25、活塞杆26以及浮动配重27。与活塞杆26的下端部连结的浮动配重27是将从料斗21投入的被混炼材料压入混炼室33的构件。混炼部30是对被混炼材料进行混炼的部分,具备腔室31、对形成于腔室31的底部的排出口37进行开闭(打开以及关闭)的门32、以及一对转子34、35(混炼转子)。腔室31是在内部形成混炼室33的部分,在其上部设置有被混炼材料的供给口36。使浮动配重27从该供给口36的上方朝向该供给口36部分下降。混炼室33是供被混炼材料混炼的空间。混炼室33的纵剖面形状为眉毛形。该纵剖面形状是从转子34、35的轴向观察时的混炼室33的剖面形状。门32由致动器驱动而对腔室31的排出口37进行开闭。腔室31的排出口37在被混炼材料的混炼中由门32关闭,当将混炼结束的橡胶(混炼物)从腔室31排出时打开门32。驱动门32的致动器例如是旋转式致动器(回转式致动器)。门32(门的形状)对在腔室31内(混炼室33内)由转子34、35混炼的橡胶的混炼度造成的影响大。转子34、35是对被混炼材料进行混炼的构件,配置在腔室31内(混炼室33内)。转子34、35绕其中心轴旋转。在图1中示出转子34、35的旋转中心c。转子34、35以对置的部分朝下方移动的方式彼此朝不同方向旋转。(门的形状)对门32进行详细叙述。门32的插入腔室31的一侧形成为山形状。需要说明的是,该山形状在与该门32的长边方向正交的剖视下为左右对称的形状。例如参照图1中的门32部分以及图2中的外形4。本发明的实施方式的门32在与长边方向正交的剖视下,上述山形状的外形4由在与排出口37的内方侧开口端相接的门下端角部32a和在铅垂方向上最高的门顶部32b之间以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的三条直线4a~4c构成。需要说明的是,图2是在与长边方向正交的门的剖视下示出该门的山形状部分的外形(主要仅是单侧)的图。另外,图2中的单点划线为中心线。在图2中示出本发明的实施方式所涉及的从外形1到外形9的合计九个门的形状。如图2所示,外形1~9为,门下端角部32a与门顶部之间从门下端角部32a朝向门顶部依次由直线1a~9a、直线1b~9b以及直线1c~9c这样的、以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的三条直线分别构成。需要说明的是,图2中标记为“现有技术”的虚线所示的门(偏心门)的外形是除了门顶部之外全部平滑地连续的曲面。需要说明的是,该现有技术的门顶部的少量部分为沿着水平方向延伸的直线。本发明人针对图2所示的外形1~9的合计九个门、图2所示的现有技术形状的门,对橡胶向转子34、35的卷入、对橡胶的混炼度造成的影响、以及橡胶向门的附着性进行了评价。在表1中示出评价结果。需要说明的是,将作为被混炼材料的橡胶设为初始形态(投入时的形态)为片状的橡胶(橡胶片)。【表1】门卷入对混炼度的影响附着现有技术×-○外形1○×δ外形2oo○外形3○◎○外形4o◎○外形5○◎○外形6○◎○外形7○×δ外形8○○○外形9○○○[表1的说明]卷入○:有卷入抑制效果×:无卷入抑制效果混炼度◎:非常好○:良好×:差附着○:无附着×:根据配合而有附着[关于橡胶的卷入]在现有技术中,将与橡胶相接的混炼室33侧的斜面全部设为平滑地连续的曲面。与此相对,在本发明的门中,如图2所示的外形1~9那样,与橡胶相接的混炼室33侧的斜面从门下端角部32a朝向门顶部依次仅由直线1a~9a、直线1b~9b以及直线1c~9c这样的、以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的三条直线构成。由此,能够在腔室31内(混炼室33内)的门附近一定程度地滞留橡胶,能够抑制橡胶向转子34、35的卷入。外形1~9的合计九个门全部具有橡胶的卷入抑制效果,与此相对,现有技术形状的门不具有橡胶的卷入抑制效果。在表1中用○、×表示该评价。[关于对混炼度的影响]图3是示出图2所示的本发明的实施方式的外形1~9的门相对于图2所示的现有形状的门的cv值比的图表。此处,cv值是值越小越能够判断为橡胶的分配混合进展的指标。另外,cv值比是将图2所示的现有技术形状的门的cv值设为1时的各门的cv值(cv值的比)。cv值比表示其值越小越可以进一步改善橡胶的分配混合。在图3的图表中示出对包括现有技术在内的合计十个门进行流动分析时的、转子34、35旋转10圈后的cv值比。从图3可知,与现有技术形状的门(偏心门)相比cv值改善了10%以上的门为外形3、外形4以及外形5以及外形6这四个门。另外,cv值改善不到10%的门为外形2、外形8以及外形9这三个门。需要说明的是,外形1以及外形7这两个门与现有技术形状的门相比cv值稍微恶化。在表1中用◎、○、×表示这些结果。[关于橡胶的附着性]通过对包括现有技术在内的合计十个门进行流动分析,对橡胶向各门的附着性进行评价。如表1所示,就现有技术形状的门、本发明的实施方式的外形2~6、8、9的各门而言,未发现橡胶的附着,但就本发明的实施方式的外形1、7的各门而言,根据橡胶的配合而发现了橡胶的附着。[关于更优选的门形状]关于门的形状,如上所述,在与长边方向正交的剖视下,山形状的外形1由在门下端角部32a与在铅垂方向上最高的门顶部之间以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的三条直线构成,由此,能够在腔室31内(混炼室33内)的门附近一定程度地滞留橡胶,由此,能够抑制橡胶向转子34、35的卷入。<1.能够在橡胶的卷入抑制的基础上抑制橡胶向门的附着且提高橡胶的分配混合的门>参照图2、4、5对更优选的门形状进行说明。此处,在与长边方向正交的剖视下,将门下端角部32a设为原点o,水平方向设为x轴(参照图4、5),水平方向上的从门下端角部32a朝门顶部的方向设为x轴的正(参照图4、5中的x轴的箭头)。另外,将铅垂方向设为y轴(参照图4、5),铅垂方向上的从门下端角部32a朝门顶部的方向设为y轴的正(参照图4、5中的y轴的箭头),原点o与门顶部之间的水平方向上的距离设为l。外形1~9分别将0≤x≤0.5l的范围设为直线1a~9a,将0.5l≤x≤0.75l的范围设为直线1b~9b,且将0.75l≤x≤l的范围设为直线1c~9c。关于橡胶向门的附着,在水平方向上从门下端角部32a起0.75l(0≤x≤0.75l)的范围是与门顶部侧相比容易附着橡胶的区域。根据表1所示的评价结果,将门的0≤x≤0.5l的范围内的能够抑制橡胶向门的附着的门的外形设为通过满足如下的式(1)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。tan(θ+10)×x≤y≤tan(θ+31)×x·····式(1)θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5)需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,式(1)之中的左侧的直线式表示外形9的直线9a(参照图2),式(1)之中的右侧的直线式表示外形6、8的直线6a、8a(参照图2)。接着,将门的0.5l≤x≤0.75l的范围内的能够抑制橡胶向门的附着的门的外形设为通过满足如下的式(2)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5)需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,式(2)之中的左侧的直线式表示外形9的直线9b(参照图2),式(2)之中的右侧的直线式表示外形6、8的直线6b、8b(参照图2)。在橡胶的分配混合(混炼)中,门的门顶部侧的形状的影响大。因此,门的0.75l≤x≤l的范围的山形状区域是橡胶的分配混合提高的区域。将门的0.75l≤x≤l的范围内的与现有相比能够提高橡胶的分配混合的门的外形设为通过满足如下的式(3)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。tan(θ+41)×x+b2≤y≤tan(θ+45)×x+b1····式(3)θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5)b1:通过以转子的旋转中心c为中心的半径r1为0.97r的圆与通过门顶部的直线x=l的两个交点中的下方的点p1且斜率为tan(θ+45)的直线的截距(截距的y坐标)(参照图4)b2:通过以转子的旋转中心c为中心的半径r2为1.05r的圆与通过门顶部的直线x=l的两个交点中的下方的点p2且斜率为tan(θ+41)的直线的截距(截距的y坐标)(参照图4)需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,上述的通过门顶部的直线x=l也是连结两个转子34、35的中心的线段的垂直二等分线。另外,式(3)中的左侧的直线式表示外形9的直线9c(参照图2),式(3)中的右侧的直线式表示外形8的直线8c(参照图2)。关于在抑制橡胶向转子34、35的卷入的基础上,既能够抑制橡胶向门的附着又能够提高橡胶的分配混合的门形状,当对所述记载进行汇总时,在门的形状中,关于该门的山形状部分,将0≤x≤0.5l的范围的外形设为通过满足上述式(1)的区域且相对于水平方向倾斜的直线,将0.5l≤x≤0.75l的范围的外形设为通过满足上述式(2)的区域且相对于水平方向倾斜的直线,并且将0.75l≤x≤l的范围的外形设为通过满足上述式(3)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。其中,上述三条直线相对于水平方向的倾斜角度互不相同。<2.与所述的门相比能够进一步提高橡胶的分配混合的门形状>根据表1所示的评价结果,对于在橡胶的卷入抑制的基础上,既能够抑制橡胶向门的附着又能够进一步提高橡胶的分配混合(cv值改善10%以上)的门的山形状部分的外形,将0≤x≤0.5l的范围的所述外形进一步设为通过满足如下的式(4)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。tan(θ+16)×x≤y≤tan(θ+26)×x·····式(4)θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5)。需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,式(4)中的左侧的直线式表示外形3的直线3a(参照图2),式(4)中的右侧的直线式表示外形5的直线5a(参照图2)。接着,关于在橡胶的卷入抑制的基础上,既能够抑制橡胶向门的附着又能够进一步提高橡胶的分配混合(cv值改善10%以上改善)的门的山形状部分的外形,将0.5l≤x≤0.75l的范围的所述外形进一步设为通过满足如下的式(5)的区域且相对于水平方向倾斜的直线。θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5)。需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,式(5)中的左侧的直线式表示外形3的直线3b(参照图2),式(5)中的右侧的直线式表示外形5的直线5b(参照图2)。另外,关于在橡胶的卷入抑制的基础上,既能够抑制橡胶向门的附着又能够进一步提高橡胶的分配混合(cv值改善10%以上)的门的山形状部分的外形,将0.75l≤x≤l的范围的所述外形进一步设为通过满足如下的式(6)的区域且相对于水平方向倾斜的直线tan(θ+48)×x+b4≤y≤tan(θ+39)×x+b3……式(6)θ:以橡胶混炼机100的转子的旋转中心c为中心且通过原点o的半径r的圆的原点o处的切线相对于水平方向的倾斜角(参照图4、5);b3:通过以转子的旋转中心c为中心的半径r3为1.01r的圆与通过门顶部的直线x=l的两个交点中的下方的点p3且斜率为tan(θ+39)的直线的截距(截距的y坐标)(参照图5);b4:通过以转子的旋转中心c为中心的半径r3为1.01r的圆与通过门顶部的直线x=l的两个交点中的下方的点p3且斜率为tan(θ+48)的直线的截距(截距的y坐标)(参照图5)。需要说明的是,半径r是腔室31的内壁面的圆形状部的半径(参照图1)。另外,上述的通过门顶部的直线x=l也是连结两个转子34、35的中心的线段的垂直二等分线。另外,式(6)中的左侧的直线式表示外形3的直线3c(参照图2),式(6)中的右侧的直线式表示外形5的直线5c(参照图2)。(关于向门的温度计安装)参照图6、7对朝门32安装温度计40进行说明。如图6、7所示,门顶部32b的长边方向的中央部被设为凹部38。在该凹部38部分开设有孔39,在该孔39中插入并固定(设置)温度计40。该凹部38部分如图6所示形成为曲面。在与长边方向正交的剖视下,除了凹部38之外的部分的、门32的山形状的外形4为,遍及门32的长边方向的全长由左右对称的三条直线3a、3b、3c形成。温度计40被设置成不会比门顶部32b朝上方突出。根据上述结构,能够防止橡胶附着在门32的设置温度计40的附近。(变形例)所述的实施方式的门的山形状部分的外形设为,在门下端角部32a与门顶部之间以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的三条直线,但也可以设为以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的两条直线。进而,也可以设为以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的四条以上的直线。即,门的山形状部分的外形只要在门下端角部32a与门顶部之间不包括圆弧等曲线以及沿着水平方向延伸的直线而仅由以互不相同的角度相对于水平方向倾斜的多条直线构成即可,与斜面全部被设为平滑地连续的曲面的现有形状的门相比,能够在腔室31内(混炼室33内)的门附近一定程度地滞留橡胶,由此,能够抑制橡胶向转子34、35的卷入。从图2可知,在所述的实施方式的门中,在水平方向上的从门下端角部32a向门顶部的0.5l的位置以及0.75l的位置处,其外形的直线的斜率变化,但直线的斜率变化的位置并不限定于0.5l的位置以及0.75l的位置。也可以在相比0.5l的位置靠门下端角部32a侧使直线的斜率变化,也可以在相比0.5l的位置靠门顶部侧使直线的斜率变化。同样地,也可以在相比0.75l的位置靠门下端角部32a侧使直线的斜率变化,也可以在相比0.75l的位置靠门顶部侧使直线的斜率变化。当前第1页12
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