Rotor de amasado, amasadora discontinua, y método de amasado de material.

Un rotor (4, 5) de amasado insertado de manera giratoria en una cámara (2) de amasado de una cámara

(3) de una amasadora (1) discontinua, que comprende:

una parte (20) de rotor, que tiene una pluralidad de palas (13 a 16) de amasado en su superficie periférica, está dispuesta en la cámara (2) de amasado con el fin de formar un huelgo radial entre los vértices de las palas (13 a 16) de amasado y una superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, y aplica una fuerza de corte, mediante el uso de las palas (13 a 16) de amasado, en los materiales que deben amasarse que pasan a través del huelgo radial,

donde la pluralidad de palas (13 a 16) de amasado incluyen una primera pala (13) larga y una segunda pala (14) larga que tienen una longitud que es mayor que la mitad de la longitud (W) de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de dicha parte (20) de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y en una dirección que permite que los materiales se amasen para fluir hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de acuerdo con la rotación axial de la parte (20) de rotor, y una primera pala (15) corta y una segunda pala (16) corta que tienen una longitud que es menor que la mitad de la longitud de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de dicha parte (20) de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y en una dirección que permite que los materiales se amasen para fluir hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de acuerdo con la rotación axial de la parte (20) de rotor,

donde la primera pala (15) corta es una pala lineal que está dispuesta detrás de la primera pala (13) larga en la dirección de rotación de la parte (20) de rotor, y tiene una forma desarrollada que se extiende desde un lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial hacia la parte central de dicha parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial en una forma desarrollada de la parte (20) de rotor en un caso donde la parte (20) de rotor se desarrolla en un estado plano alrededor de su eje, donde la segunda pala (16) corta es una pala lineal que está dispuesta detrás de la segunda pala (14) larga en la dirección de rotación de la parte (20) de rotor, y tiene una forma desarrollada que se extiende desde el otro lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial hacia la parte central de dicha parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial en la forma desarrollada de la parte (20) de rotor,

la primera pala (13) larga tiene un vértice para formar, con la superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, huelgos radiales a tres niveles de diferentes tamaños configurados a partir de una combinación de un huelgo radial grande, un huelgo radial mediano que es más pequeño que el huelgo radial grande, y un huelgo radial pequeño que es más pequeño que el huelgo radial mediano con el fin de disponerse en la dirección longitudinal de la primera pala (13) larga, donde cada segunda pala (14) larga, primera pala (15) corta y segunda pala (16) corta tiene un vértice para formar, con la superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, un huelgo radial de un tamaño que es mayor que, o igual a, el huelgo radial pequeño y menor que, o igual a, el huelgo radial grande.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/050267.

Solicitante: KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-26 Wakinohama-cho 2-chome Chuo-ku Kobe-shi Hyogo 651-8585 JAPON.

Inventor/es: UEMURA, MASAAKI, Fukutani,Kazuhisa, YOSHIDA,NORIFUMI, HAGIWARA,KATSUNOBU, INOUE,KIMIO, NAKANO,HIROMI, NISHIDA,MIKA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > PREPARACION O PRETRATAMIENTO DE MATERIAS A CONFORMAR;... > Mezcla; Amasado (en general B01F; en combinación... > B29B7/18 (con más de un eje de transmisión)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla... > Mezcladores con agitadores giratorios en recipientes... > B01F7/08 (de tornillos sin fin)

PDF original: ES-2455243_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Rotor de amasado, amasadora discontinua, y método de amasado de material

Campo técnico La presente invención se refiere a un rotor de amasado y una amasadora discontinua para amasar materiales poliméricos tales como plástico y caucho, así como a un método de amasado de dichos materiales.

Antecedentes de la técnica Una amasadora discontinua es una amasadora para producir un valor discontinuo de materiales amasados realizando una serie de operaciones que incluyen las etapas de amasar materiales poliméricos (materiales que deben amasarse) , tales como caucho y plástico que se colocan en una cámara de amasado a través de una unidad

de tolva y se sellan dentro de dicha cámara de amasado a una presión prescrita usando un par rotores de amasado proporcionados en la cámara de amasado, y, posteriormente, descargar externamente los materiales amasados en un estado de amasado previsto. En este caso, entre las partes que configuran la amasadora discontinua, el rotor de amasado es una pieza clave para amasar los materiales que deben amasarse. De manera convencional, se han propuesto, por ejemplo, los siguientes tipos de tecnologías relativas a un rotor de amasado.

El solicitante ha propuesto anteriormente un rotor de amasado que comprende una pala no lineal en la que la forma desarrollada desde el punto de partida hasta el punto final se convierte en no lineal cuando se desarrolla en un estado plano alrededor de un eje (consúltese, por ejemplo, el documento 1 de patente que divulga un rotor de amasado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1) .

El rotor de amasado descrito en el documento 1 de patente es un rotor de cuatro palas que comprende un total de cuatro palas; específicamente, dos palas largas y dos palas cortas. Una pala de entre las cuatro palas de este rotor de amasado es la pala no lineal anterior (pala larga) , y las tres palas restantes son palas lineales en las que la forma desarrollada de las mismas se convierte en lineal. Con el rotor de amasado descrito en el documento 1 de patente, la mezcla y la dispersión de los materiales que deben amasarse pueden equilibrarse de manera eficaz como resultado de la existencia de la pala no lineal y, en consecuencia, el amasado puede controlarse adecuadamente de manera que puede realizarse simultáneamente la mezcla de los materiales que deben amasarse y la dispersión de los materiales prescritos en los materiales que deben amasarse.

Además, un solicitante distinto ha propuesto un rotor de amasado que comprende un total de cuatro palas; específicamente, dos palas largas que son, ambas, palas lineales que tienen un ángulo de torsión diferente y dos palas cortas que son, ambas, palas lineales que tienen un ángulo de torsión diferente (consúltese, por ejemplo, el documento 2 de patente) . De acuerdo con el rotor de amasado del documento 2 de patente, los materiales que deben amasarse pueden someterse a una mezcla distributiva y dispersiva favorable y, en consecuencia, la temperatura de descarga de los materiales amasados puede controlarse para que sea una temperatura más baja, y que sea posible obtener un material amasado más homogéneo.

Sin embargo, si el rotor de amasado descrito en el documento 1 de patente se usa para amasar materiales que deben amasarse a los que, por ejemplo, se añaden (se mezclan) grandes cantidades de sílice, el valor ΔG’ como el 45 índice de dispersión de sílice no se convierte en un valor favorable. En este caso, el valor ΔG’ es, entre los módulos elásticos de almacenamiento obtenidos a partir de las propiedades viscoelásticas de la composición de caucho sin vulcanizar, la diferencia entre el valor en el momento de la composición de caucho generada por una pequeña tensión y el valor en el momento de la composición de caucho generada por una gran tensión, y es un índice que se usa para determinar la calidad de los materiales amasados. Cuanto menor sea el valor ΔG’, mejor será la calidad de los materiales amasados. Cuando se amasan los materiales que deben amasarse que están compuestos de sílice, el agente de acoplamiento de silano que está compuesto para unir sílice y caucho reaccionará con la sílice, cuando la temperatura de los materiales amasados esté en el intervalo de, por ejemplo, 140 ºC a 160 ºC. Por lo tanto, con el fin de provocar una reacción favorable, es necesario amasar suficiente y uniformemente la sílice y el agente de acoplamiento de silano en un intervalo de temperatura de aproximadamente 140 ºC a 160 ºC. El amasado que se 55 realiza en un intervalo de temperatura de aproximadamente 140 ºC a 160 ºC se corresponde con el amasado de una composición en base a caucho en un estado de alta temperatura.

La característica clave del rotor de amasado descrito en el documento 2 de patente es que los ángulos de torsión de las dos palas largas son diferentes entre sí. Sin embargo, incluso con el rotor de amasado que comprende la pala no lineal descrita en el documento 1 de patente, los ángulos de torsión en la mayor parte de las dos palas largas son diferentes entre sí. Específicamente, el rotor de amasado descrito en el documento 2 de patente es similar al rotor de amasado descrito en el documento 1 de patente en términos de la configuración y la disposición de las palas. Por lo tanto, incluso si se usa el rotor de amasado descrito en el documento 2 de patente, difícilmente podría decirse que pueden obtenerse materiales amasados favorables como resultado del amasado de los materiales que deben 65 amasarse, a los que se han añadido grandes cantidades de sílice, en un estado de alta temperatura.

Documento 1 de patente: patente japonesa Nº 3980841

Documento 2 de patente: solicitud de patente japonesa no examinada Nº 2004 -530546

También se hace referencia al documento 3 de patente: documento JP 11048239. 5

Sumario de la invención Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un rotor de amasado, una amasadora discontinua, y un método de amasado de materiales capaces de superar los problemas anteriores.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un rotor de amasado, una amasadora discontinua, y un método de amasado de materiales capaces de obtener materiales amasados con una mayor calidad en comparación con los materiales amasados convencionales, incluso cuando los materiales que deben amasarse se amasan en un estado de alta temperatura.

Un rotor de amasado de acuerdo con un aspecto de la presente invención es un rotor de amasado insertado de manera giratoria en una cámara de amasado de una cámara de una amasadora discontinua, y comprende una parte de rotor que tiene una pluralidad de palas de amasado en su superficie periférica, está dispuesta en la cámara de amasado con el fin de formar un huelgo radial entre los vértices de las palas de amasado y una superficie interna de la cámara que forma la cámara de amasado, y aplica una fuerza de corte, mediante el uso de las palas de amasado, a los materiales que deben amasarse que pasan a través del huelgo radial. Con este rotor de amasado, la pluralidad de palas de amasado incluyen una primera pala larga y una segunda pala larga que tienen una longitud que es mayor que la mitad de la longitud de la parte de rotor en la dirección axial de dicha parte de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y en una dirección que permite que los materiales que deben amasarse fluyan hacia la parte central de la parte de rotor en la dirección axial de acuerdo con la rotación axial de la parte de rotor, y una primera pala corta y una segunda pala corta que tienen una longitud que es menor que la mitad de la longitud de la parte de rotor en la dirección axial de dicha parte de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un rotor (4, 5) de amasado insertado de manera giratoria en una cámara (2) de amasado de una cámara (3) de una amasadora (1) discontinua, que comprende:

una parte (20) de rotor, que tiene una pluralidad de palas (13 a 16) de amasado en su superficie periférica, está dispuesta en la cámara (2) de amasado con el fin de formar un huelgo radial entre los vértices de las palas (13 a 16) de amasado y una superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, y aplica una fuerza de corte, mediante el uso de las palas (13 a 16) de amasado, en los materiales que deben amasarse que pasan a través del huelgo radial, donde la pluralidad de palas (13 a 16) de amasado incluyen una primera pala (13) larga y una segunda pala (14) larga que tienen una longitud que es mayor que la mitad de la longitud (W) de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de dicha parte (20) de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y en una dirección que permite que los materiales se amasen para fluir hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de acuerdo con la rotación axial de la parte (20) de rotor, y una primera pala (15) corta y una segunda pala (16) corta que tienen una longitud que es menor que la mitad de la longitud de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de dicha parte (20) de rotor y se tuercen en unas direcciones opuestas entre sí y en una dirección que permite que los materiales se amasen para fluir hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial de acuerdo con la rotación axial de la parte (20) de rotor,

donde la primera pala (15) corta es una pala lineal que está dispuesta detrás de la primera pala (13) larga en la dirección de rotación de la parte (20) de rotor, y tiene una forma desarrollada que se extiende desde un lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial hacia la parte central de dicha parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial en una forma desarrollada de la parte (20) de rotor en un caso donde la parte (20) de rotor se desarrolla en un estado plano alrededor de su eje, donde la segunda pala (16) corta es una pala lineal que está

dispuesta detrás de la segunda pala (14) larga en la dirección de rotación de la parte (20) de rotor, y tiene una forma desarrollada que se extiende desde el otro lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial hacia la parte central de dicha parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial en la forma desarrollada de la parte (20) de rotor, la primera pala (13) larga tiene un vértice para formar, con la superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, huelgos radiales a tres niveles de diferentes tamaños configurados a partir de una combinación de un huelgo radial grande, un huelgo radial mediano que es más pequeño que el huelgo radial grande, y un huelgo radial pequeño que es más pequeño que el huelgo radial mediano con el fin de disponerse en la dirección longitudinal de la primera pala (13) larga, donde cada segunda pala (14) larga, primera pala (15) corta y segunda pala (16) corta tiene un vértice para formar, con la superficie interna de la cámara que forma la cámara (2) de amasado, un huelgo radial de un tamaño que es mayor que, o igual a, el huelgo radial pequeño y menor que, o igual a, el huelgo radial grande.

2. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1,

donde el vértice de la primera pala (13) larga forma un huelgo radial que es más grande que el huelgo radial 40 pequeño entre los huelgos radiales a tres niveles, en una posición que está más cerca de un extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial.

3. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el vértice de la primera pala (13) larga forma un huelgo radial que es más pequeño que el huelgo radial

grande entre los huelgos radiales a tres niveles, en una posición que está más cerca del centro de la parte (20) de rotor en la dirección axial.

4. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el vértice de la primera pala (13) larga forma huelgos radiales de manera secuencial en el orden del huelgo

radial grande, el huelgo radial mediano, y el huelgo radial pequeño desde un lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección axial hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial.

5. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1,

donde la segunda pala (14) larga se forma de manera que el ángulo de torsión en un borde de dicha segunda pala 55 (14) larga colocada en el otro lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección axial es de 45 grados o más.

6. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la longitud de la primera pala (15) corta en la dirección (Z) axial de la parte (20) de rotor es mayor que, o igual a, la longitud, en la dirección (Z) axial de la parte (20) de rotor, de una parte del vértice de la primera pala (13) larga 60 que forma un huelgo radial que está colocado más cerca de un extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial entre los huelgos radiales a tres niveles, y donde el vértice de la primera pala (15) corta forma, con la superficie interna de la cámara (3) , un huelgo radial de un tamaño que es menor que, o igual a, un huelgo radial que se forma más cerca de un extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial por la primera pala (13) larga.

7. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la segunda pala (14) larga se forma como una pala no lineal que tiene una forma desarrollada en la que el ángulo de torsión disminuye gradualmente desde el otro lado de extremo de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial hacia la parte central de la parte (20) de rotor en la dirección (Z) axial en la forma desarrollada de la parte (20)

de rotor, y donde la primera pala (13) larga, la primera pala (15) corta y la segunda pala (16) corta se forman, respectivamente, de manera que los ángulos de torsión de las mismas son de 15 grados o más y de 35 grados o menos.

8. El rotor (4, 5) de amasado de acuerdo con la reivindicación 1,

donde el vértice de al menos una pala de amasado de entre la segunda pala (14) larga, la primera pala (15) corta y la segunda pala (16) corta forma huelgos radiales a múltiples niveles de diferentes tamaños que incluyen el huelgo radial grande, el huelgo radial mediano, y el huelgo radial pequeño con el fin de disponerse en la dirección longitudinal de la pala (20) de amasado.

9. Una amasadora (1) discontinua de no acoplamiento, que comprende un par de los rotores (4, 5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde ambos rotores (4, 5) de amasado están dispuestos de manera que no se acoplen entre sí.

10. Un método de amasado de materiales, que usa la amasadora (1) discontinua de acuerdo con la reivindicación 9 20 para amasar materiales que deben amasarse que contienen sílice y un agente de acoplamiento de silano.