专利名称:混合机的制作方法
本发明是有关混合机。
混合机广泛使用于橡胶和塑料工业中，它把橡胶和塑料化合物和所希望的添加剂，如染料、增塑料、交联剂等混合在一起。大部分通常使用的混合机是根据1935年美国专利申请号2015618所公开的基本设计，其包括两个转动件，每个带有突起表面或螺旋形状木栓。每个转动件上有两个木栓，一个木栓是在转动件整个长度上延伸，另一个在轴向隔成两段，留出一间隙，其间容纳另一转动件整个长度木栓。转动件用其平行轴固定在套子中并以相反方向旋转。当每个转动件转动时，它的木栓冲过套子的内表面并在另一转动件的木栓间延伸至相邻另一转动件表面点。由于转动件和套子表面相对运动，要混合的化合物被混合起来磨碎并进行捏合。为避免混合的化合物过热，混合机用循环水冷却。
在美国专利申请号2015618叙述的通用型式混合机，其长期以来应用在橡胶和塑料工业中，并且它们的特征和设计已是公知的。工业上认为每个木栓径向外表面和套子相对的内表面之间径向间隙是机器的关键尺寸并且通常这个间隙定在大约7mm。又，已经采用的作法力图保持每个木栓径向外表面和另一转动件所对表面，以及一个转动件上木栓尾端后缘和相邻的另一转动件木栓的前缘之间有同样大小间隙。当转动件使用了一段时间后它们会磨损掉，并特别是在每一转动件上表面部份，这部份对着另一转动件木栓的径向表面部份会磨损掉。结果木栓和转动件表面之间的间隙明显加大。为避免替换了磨损了的转动件有所花费，最初用混合机某些操作来控制这种转动件磨损。磨损后的机器功能通常是表示怀疑的。
已知的混合机另一通常认为特性是转动件木栓轴端相邻相对 混合机套子的轴端。一般每个螺旋木栓尾端和前缘延伸到转动轴的轴端，这样当它们横过套子端壁时改进木栓端部的清理作用。另外木栓的尾端的前缘在转动方向上经常被做成曲线状，以改进木栓在端壁的刮擦作用，正如美国专利申请号2015618说明。另外转动件木栓前缘通常尖的外轮廓平行于转动轴的前缘及直的尾端以达到使化合物有力混合并在木栓和套子表面间产生良好的刮擦作用。尽管有这些设计特点，它可能很难清理几批料间混合物。这可能是个非常严重的问题，特别当连续几批操作原料的颜色不同时，即使在一批料中带来很少一点数量原料可能会严重影响后续操作质量。
本发明的目的是避免或减轻上述问题。
根据本发明，有一种混合机包括一个套子，及在套子中用两平行平行的转动轴支撑的两个转动件，及使转动件以相反的方向旋转的装置，每个转动件具有两个一般螺旋状的木栓，一个木栓由单个形状构成，而另一个则包括两个轴向隔开形状，其间另一转动件木栓的单螺旋形状在转动时被容纳进，在此一个转动件每个木栓径向外表和相邻的另一转动件表面之间径向距离基本上大于每个转动件木栓径向外表面和套子内表面间的径向距离。
上述安排能使机器用单位时间重量表示的物料通过量和一般机器相比增加。更多原料能在一批进料中混合而不增加混合时间。
理想的木栓/转动件距离大于2倍的木栓/套子间距，也就是15mm而不是6.5mm，不过3/2比值或7/4比值也是可取的。除开突起木栓，转动件直径是均匀的，但理想的是在转动件表面对着木栓处，在木栓下以“足迹”形式成凹陷。理想的凹陷边缘是平缓轮廓成形。
本发明也提出一种混合机，它包括一套子，两个转动件，它们在套中用它们 平行的转动轴支撑着，及使转动件以相反方向旋转装置，每个转动件带有两个一般螺旋形状木栓，一个木栓具有单一形状而另一个包括两个轴向隔开形状，其间当转动件转动时，另一转动件木栓的单一形状容入之中，其中每个转动件单形木栓尾端和相邻套子的轴端间有一轴向间隙，由此要混合原料可通过此间隙。
这种安排改进原料循环并因此使一批已混合原料更容易由机器中倾卸出来并使其后混合机清理更为容易，这样有可能有效增加物料的通过量。另外似乎这种安排也能使任何一批原料的体积得以增加而不需增加混合时间或降低其质量，而这当然会提高物料通过量。
本发明也提供一种混合机，它有一套子，两个转动件，它们在套子中用它们的平行转动的轴支撑着，及使转动件以相反方向旋转装置，每个转动轴带有两个通常是螺旋形状木栓，一个木栓具有单一形状而另一木栓包括有两个轴向隔开形状，其间转动件转动时，另一转动件的单形木栓容入其中，在任何一转动件木栓尾端和当转动件转动时朝其运动的另一木栓前缘间最小间隙基本上大于木栓径向外表面和套子间的间隙。
这种安排也再次使物料通过量加大。
本发明也提出一种混合机，它包括一套子，两个转动件，它们在套子中用它们的平行转动的轴支撑，以及使转动件以相反方向运动装置，每个转动件带有两个一般螺旋形的木栓，一个木栓具有单一 形状而另一木栓包括有两个轴向隔开形状，其间当转动件转动时另一转动件的单一木栓容入其中，在此相邻于室端的木栓侧面是流线形有助于原料流经它们表面。
这种安排使混合了的原料更容易由机器中倾卸出来并使原料倾卸出来后机器更容易清理。
现将叙述本发明实施，这个举例请参考附图，其中图1和2是一般混合机转动件特点说明，并且图3和4是本发明实例相应特点说明。
参见图1，这是两个转动件1和2一个轴端图，在套壁内，用大约平行轴3和4箭头方向表示其是可转动的，套壁用虚线5表示出来。套子在顶部是启开的以便让原料能进来，通常借助于液压活塞，及一可移动门(未示出)在套子中心处于转动件以下，以便让混合好的原料由机器中倾卸出来。每个转动件带有两个一般螺旋木栓6和7，一个木栓具有在转动件整个轴向长度延伸的单一突起形状，而另一木栓侧由两个轴向隔开形状所形成，当转动件转动时其间另一转动件的木栓6容入其中。
图2表示延伸展平的转动件表面，令人满意的是木栓部分7限定出一个一般螺旋形特点轴向分开部份。每个螺旋木栓在转动件整个轴向长度内伸并且环绕着转动件恰好在一半多路径上环向伸展，线8，9，10和11彼此间径向差90°。
参见图3和4，将看到本发明转动件和一般转动件有四个重要不同之处。
第一个区别点是阴影区12被铣和磨掉以限定处于另一转动件木栓“足迹”之下的凹陷。因此，每个木栓径向外表面和另外转动件表面间的最小径向距离根据凹陷深度而增加，例如由6.5mm至15mm。图3中虚线表示其中一个凹陷一端的横切面。也可注意到凹陷端缘是流线型。
第二个区别是长木栓6的尾端13截断，这样位于其和转动轴端并因此和套子端壁间(未示出)会有一个例如20mm的轴向间隙。
第三个区别是处在木栓相邻端的咬合面14被向后磨削，使它们间缝隙增加，例如由7mm至14mm。
第四个区别是木栓轴端位置15都是流线型以改进原料流经它们时的流动性。
图3和图4所示的这种型式混合机中，每批原料的物料通过量(批重)增加了12%到17%而不需增加混合时间或降低其质量，这与图1和图2所示的那种型式混合机相比基本尺寸是一样的，也就是木栓外径477mm，转动件体直径349mm，套子内径490mm，转动件长635mm。
然而，有时有必要增加转动件速度至5%，以保持与用一般转动件时同样的混合时间。每批料能量损耗也是一样，这样在用较大批量时能量比耗(千瓦/公斤)就可减少。
本发明叙述的是包括套子的一完整混合机。然而，也会令人满意的是，按本发明所改变的转动件可替换混合机中一般转动件而不是整个混合机的组件。
如上所述，为增加木栓和转动件体间的间隙，在转动件上施用局部“足迹”或凹陷。整个转动件体尺寸可能会减小，但却达到了同样效果。然而，使用凹陷理想的是当维持转动件体冷却表面区域时，不会是整个转动体尺寸减小情况。另外，当批料体积主要取决于转动件接受能力或原料流出转动件间隙能力而不是取决于混合室的实际体积时，采用局部凹陷在保持尽可能浅的原料通道同时获之混合原料和转动件工作表面及混合室之间有更大接触面积。
为达到足够的冷却凹陷通道，以及为达到在转动件/轴颈连接处最最大抗拉强度，通常要在转动件套子结构处用两个轴圈。局部“足迹”凹陷应用避免了在其整体上转动件尺寸减少时相应的过量的回路应力。抗粘结的稳定性也就保留下来。
上述改进使木栓相邻端之间产生更大间隙，这就使木栓把材料通过转动件间的间隙拖进混合机能力增加，而这导致批料工作容积增加。
转动件之间木栓端部间隙形成一阻挡层，阻挡层在每旋转180°时出现，并且阻挡层造成基本上更好混合的捏合作用。然而，如木栓端部间隙太紧，那么就会出现混合料的过分压缩并且混合室中混合原料运动受到限制。这就会导致能量损耗增加及对混合不起作用的热的产生。
权利要求
一个混合机有一套子，两个转动件，它们是在套子中用它们平行转动轴支撑的，及使转动件以相反方向运动的装置，每个转动件带有两个一般螺旋形的木栓，一个木栓是单形而另一个木栓是由两个轴向隔开部分组成，当转动件转动时其间另一转动件单形木栓容入其中，在此一个转动件每个木栓径向外表面和另一转动件每个木栓径向间距基本上大于每个转动件木栓径向外表面和套子内表面间的径向距离，和/或在每个转动件单形木栓尾端和套子相邻轴端间有一轴向间隙，由此混合原料能通过此间隙，并/或任何一转动件木栓的尾端和在转动件转动时朝着其运动的另一木栓前缘之间的最小间隙基本上大于木栓径向外表面和套子间的间隙，并/或相邻室端的木栓侧面是流线型以有助于原料穿过其表面流动。
专利摘要
橡胶或塑料混合机中有一套子及套子中两个相对平行转动起支撑作用的转动件。它们各有两个螺旋形木栓，一为单一形状另一为两个空间形状，后者在转动时容纳另一转动件的单形木栓。为提高产量及效率一转动件各木栓径向外表面和相邻的另一转动件表面间径向间距大于各转动件木栓径向外表面和套子内表面间的径向距离，各单形木栓尾端和相邻套子轴端之间有供原料通过用的轴向间隙，相邻于室端的木栓侧面是流线形以便原料流经表面。
文档编号B01F7/02GK85106140SQ85106140
公开日1987年3月4日 申请日期1985年8月15日
发明者弗兰克·约翰逊, 海因茨·罗瑟, 赫尔穆特·霍曼, 冈特·韦克莱 申请人:弗郎西斯-肖有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan