Rotor de amasado para amasadora cerrada.

Un rotor de amasado (1, 5) del tipo de engrane para uso en una amasadora cerrada (80) que tiene una caja (70) dentro de la que se ha dispuesto una cámara (70s),

incluyendo una sección de rotor (10) adaptada para disponerse en la cámara (70s), donde;

la sección de rotor (10) tiene un cuerpo principal de sección de rotor (15) de una forma cilíndrica redonda, y una cuchilla larga (20) y dos cuchillas cortas (30, 40) dispuestas en una superficie del cuerpo principal de sección de rotor (15);

las dos cuchillas cortas (30, 40) están dispuestas de tal manera que, en el caso donde un par de las secciones de rotor (10) estén dispuestas mutuamente en paralelo dentro de la cámara (70s) de la amasadora cerrada (80) y se giren en direcciones mutuamente opuestas, las dos cuchillas cortas (30, 40) de una de las secciones de rotor (10) repiten alternativamente una acción de aproximación y una acción de separación, en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), con respecto a la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10), y en el estado de aproximación, la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10) está intercalada entre las dos cuchillas cortas (30, 40) de una de las secciones de rotor (10) en la dirección axial, y la cuchilla larga (20) está dispuesta de tal manera que, en el caso donde un par de las secciones de rotor (10) están dispuestas mutuamente en paralelo dentro de la cámara (70s) de la amasadora cerrada (80) y se giran en direcciones mutuamente opuestas, una sección de extremo (22) en el lado trasero en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), de la cuchilla larga (20) de una de las secciones de rotor (10), y una sección de extremo (23) en el lado delantero en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), de la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10), repiten alternativamente mutuamente una acción de aproximación y una acción de separación, caracterizado porque en el estado de aproximación, la sección de extremo (23) en el lado delantero y la sección de extremo (22) en el lado trasero están una enfrente de otra en la dirección de rotación de las secciones de rotor (10) en una línea que enlaza los respectivos ejes centrales del par de secciones de rotor (10), en una sección transversal perpendicular a la dirección axial,

la longitud L4 de la cuchilla larga (20) en una dirección de rotación de la sección de rotor (10) es mayor que la mitad de la longitud total L5 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección de rotación, la relación (L1/L2) entre la longitud L1 de la cuchilla larga (20) en una dirección axial de la sección de rotor (10) y la longitud total L2 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección axial es igual o mayor que 0,6, y menor que 1; y

la relación (a/L2) entre la distancia a en la dirección axial desde un extremo de la cuchilla larga (20) a un extremo del cuerpo principal de sección de rotor (15) y la longitud total L2 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección axial es mayor que 0, e igual o menor que 0,2.

Rotor de amasado para amasadora cerrada Campo técnico

La presente invención se refiere a una amasadora cerrada y un rotor de amasado para la misma.

Antecedentes de la invención

El documento de Patente JP 6 285 349 A describe un rotor de amasado del tipo de engrane convencional según el preámbulo de la reivindicación 1. En el rotor de amasado descrito en este documento de Patente, la relación l/L entre la longitud I de la cuchilla larga del rotor y la longitud L del rotor en la dirección axial se especifica como 0,6 o más, y además, la relación a/L entre la longitud a en la dirección axial de la porción del rotor entre el extremo de la cuchilla larga y el extremo del rotor en la dirección axial, y dicha longitud L se especifica como 0,2 o menos. Por lo tanto, es posible amasar eficientemente un material por medio de la cuchilla larga. Además, dado que se puede hacer que el flujo de material se bifurque de ambos extremos de la cuchilla larga, se eliminan las no uniformidades de amasado del material.

En una amasadora cerrada, las propiedades de fluidez del material (rendimiento de la distribución) y las propiedades de cizalladura del material (rendimiento de la dispersión) son factores importantes. Sin embargo, en un rotor de amasado convencional, si se incrementa el ángulo helicoidal de la cuchilla larga, entonces aunque se elevan las propiedades de fluidez (rendimiento de la distribución), las propiedades de cizalladura (rendimiento de la dispersión) disminuyen.

Descripción de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar una amasadora cerrada y un rotor de amasado que resuelve los problemas descritos anteriormente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una amasadora cerrada y un rotor de amasado que tiene tanto excelentes propiedades de fluidez como excelentes propiedades de cizalladura.

Según la presente invención, el objeto anterior se logra con un rotor de amasado que tiene las características de la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] La figura 1 es un dibujo esquemático en sección transversal de una amasadora cerrada con relación a una realización de la presente invención.

[Figura 2] La figura 2 es un diagrama derecho de un rotor de amasado.

[Figura 3] La figura 3 es un diagrama frontal de un rotor de amasado (un diagrama en la dirección de la flecha A del rotor de amasado representado en la figura 2).

[Figura 4] La figura 4 es un diagrama trasero de un rotor de amasado (un diagrama en la dirección de la flecha B del rotor de amasado representado en la figura 2).

[Figura 5] La figura 5 es un diagrama de plano proyectado de secciones de amasado de un rotor de amasado.

[Figura 6] La figura 6 es un diagrama de plano proyectado de secciones de amasado de un primer rotor de amasado.

[Figura 7] La figura 7 es un diagrama de plano proyectado de secciones de amasado de un segundo rotor de amasado.

[Figura 8] La figura 8 es un diagrama proyectado superpuesto de secciones de amasado de un primer rotor de amasado y secciones de amasado de un segundo rotor de amasado.

[Figura 9] La figura 9 es un diagrama derecho de un primer rotor de amasado.

[Figura 10] La figura 10 es un diagrama derecho de un segundo rotor de amasado.

[Figura 11 ] La figura 11 es un diagrama derecho de un primer rotor de amasado y un segundo rotor de amasado en un estado donde las respectivas cuchillas largas están en un estado de aproximación.

[Figura 12] La figura 12 es un diagrama frontal del primer rotor de amasado y el segundo rotor de amasado representados en la figura 11.

[Figura 13] La figura 13 es un diagrama trasero del primer rotor de amasado y el segundo rotor de amasado representados en la figura 11.

[Figura 14] La figura 14 es un diagrama esquemático en sección transversal en la posición G-G' en la figura 8 de los dos rotores de amasado en un estado inmediatamente antes de la aproximación mutuo de las cuchillas largas.

[Figura 15] La figura 15 es un diagrama esquemático en sección transversal que representa un estado donde la rotación de los rotores de amasado ha avanzado desde el estado de la figura 14.

[Figura 16] La figura 16 es un diagrama esquemático en sección transversal que representa un estado donde la rotación de los rotores de amasado ha avanzado más desde el estado en la figura 15.

[Figura 17] La figura 17 es un diagrama esquemático en sección transversal que representa un estado donde la rotación de los rotores de amasado ha avanzado más desde el estado de la figura 16.

[Figura 18] La figura 18 es un diagrama expandido de un diagrama esquemático en sección transversal de un estado de aproximación de las cuchillas largas de los dos rotores de amasado representados en la figura 15.

[Figura 19] La figura 19 es un gráfico que representa la correlación entre la temperatura de salida del material de amasado y el valor AG según la presente realización.

[Figura 20] La figura 20 es un gráfico que representa la correlación entre el ángulo helicoidal de la cuchilla del rotor de amasado y la salida extrusionada de material amasado según la presente realización.

[Figura 21] La figura 21 es un gráfico que representa las propiedades de mezcla con respecto al ángulo helicoidal de cuchilla, investigado por una prueba de perlas.

[Figura 22] La figura 22 es un diagrama proyectado superpuesto de las secciones de amasado de un par de rotores de amasado con relación a un ejemplo modificado.

[Figura 23] La figura 23 es un diagrama proyectado superpuesto de las secciones de amasado de un par de rotores de amasado con relación a un ejemplo comparativo.

Modo de llevar a la práctica la invención

(Composición general)

A continuación se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.

Una amasadora cerrada 80 es una mezcladora biaxial por lotes, que se usa para amasar material inicial de caucho, por ejemplo. La amasadora cerrada 80 incluye una caja 70, una puerta abatible 73, un par de rotores de amasado (un primer rotor de amasado 1 y un segundo rotor de amasado 5), un tubo de suministro de material 77, un cilindro de presión neumática 78, y un lastre flotante 74.

La caja 70 es una sección de cuerpo principal de la amasadora cerrada 80 y se hace de metal. La caja 70 es soportada por una plataforma metálica de soporte. Dos cámaras (cámaras de amasado) 70s están formadas dentro de la caja 70. Las respectivas cámaras 70s están formadas en una forma hueca que tiene una sección transversal aproximadamente circular.

Un orificio de suministro de material 71 para suministrar material a amasar al interior de las cámaras 70s está dispuesto en la porción superior de la caja 70, y un orificio de descarga de material 72 para descargar material que ha sido amasado dentro de las cámaras 70s está dispuesto en la porción inferior de la caja 70. El orificio de descarga de material 72 se ha formado de manera que se extienda a lo largo de la dirección axial D del rotor de amasado (una dirección perpendicular al plano del dibujo en la figura 1, y la dirección indicada por la flecha D en otros dibujos). Dentro de la caja 70, el orificio de suministro de material 71, las dos cámaras 70s y el orificio de descarga de material 72 están conectados entre sí.

Un par de rotores de amasado hechos de material metálico están alojados en las dos cámaras 70s. El par de rotores de amasado se giran respectivamente en direcciones mutuamente opuestas (véase las direcciones de las flechas F, F' en la figura 1) aplicando una fuerza de accionamiento de un motor (no ilustrado).

La puerta abatible 73 se hace de metal y funciona como un elemento de tapa para cerrar el orificio de descarga de

material 72 de la caja 70. La puerta abatlble 73 se ha dispuesto de manera que sea móvil en la dirección hacia arriba/hacia abajo. La puerta abatible 73 se baja cuando se ha de abrir el orificio de descarga de material 72, y la puerta abatible 73 se sube cuando se ha de cerrar el orificio de descarga de material 72.

El tubo de suministro de material 77 se extiende en la dirección hacia arriba/hacia abajo encima de la caja 70, y el espacio interno del tubo de suministro de material 77 está conectado al orificio de suministro de material 71. Además, una tolva 76 está dispuesta en el tubo de suministro de material 77. El lastre flotante 74 está dispuesto dentro del tubo de suministro de material 77. El lastre flotante 74 está fijado al extremo inferior de un vástago de pistón 75 y se puede mover en la dirección hacia arriba/hacia abajo conjuntamente con el vástago de pistón 75.

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1. Un rotor de amasado (1, 5) del tipo de engrane para uso en una amasadora cerrada (80) que tiene una caja (70) dentro de la que se ha dispuesto una cámara (70s), incluyendo una sección de rotor (10) adaptada para disponerse en la cámara (70s), donde;

la sección de rotor (10) tiene un cuerpo principal de sección de rotor (15) de una forma cilindrica redonda, y una cuchilla larga (20) y dos cuchillas cortas (30, 40) dispuestas en una superficie del cuerpo principal de sección de rotor (15);

las dos cuchillas cortas (30, 40) están dispuestas de tal manera que, en el caso donde un par de las secciones de rotor (10) estén dispuestas mutuamente en paralelo dentro de la cámara (70s) de la amasadora cerrada (80) y se giren en direcciones mutuamente opuestas, las dos cuchillas cortas (30, 40) de una de las secciones de rotor (10) repiten alternativamente una acción de aproximación y una acción de separación, en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), con respecto a la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10), y en el estado de aproximación, la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10) está intercalada entre las dos cuchillas cortas (30, 40) de una de las secciones de rotor (10) en la dirección axial, y la cuchilla larga (20) está dispuesta de tal manera que, en el caso donde un par de las secciones de rotor (10) están dispuestas mutuamente en paralelo dentro de la cámara (70s) de la amasadora cerrada (80) y se giran en direcciones mutuamente opuestas, una sección de extremo (22) en el lado trasero en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), de la cuchilla larga (20) de una de las secciones de rotor (10), y una sección de extremo (23) en el lado delantero en la dirección de rotación de la sección de rotor (10), de la cuchilla larga (20) de la otra de las secciones de rotor (10), repiten alternativamente mutuamente una acción de aproximación y una acción de separación, caracterizado porque

en el estado de aproximación, la sección de extremo (23) en el lado delantero y la sección de extremo (22) en el lado trasero están una enfrente de otra en la dirección de rotación de las secciones de rotor (10) en una linea que enlaza los respectivos ejes centrales del par de secciones de rotor (10), en una sección transversal perpendicular a la dirección axial,

la longitud L4 de la cuchilla larga (20) en una dirección de rotación de la sección de rotor (10) es mayor que la mitad de la longitud total L5 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección de rotación,

la relación (L1/L2) entre la longitud L1 de la cuchilla larga (20) en una dirección axial de la sección de rotor (10) y la longitud total L2 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección axial es igual o mayor que 0,6, y menor que 1; y

la relación (a/L2) entre la distancia a en la dirección axial desde un extremo de la cuchilla larga (20) a un extremo del cuerpo principal de sección de rotor (15) y la longitud total L2 del cuerpo principal de sección de rotor (15) en la dirección axial es mayor que 0, e igual o menor que 0,2.

2. El rotor de amasado (1, 5) según la reivindicación 1, donde la cuchilla larga (20) tiene un ángulo helicoidal (01) igual o mayor que 45 grados, e igual o menor que 61 grados con respecto a la dirección axial.

3. El rotor de amasado (1, 5) según la reivindicación 2, donde la cuchilla larga (20) tiene un ángulo helicoidal (01) igual o mayor que 50 grados, e igual o menor que 57 grados con respecto a la dirección axial.

4. Una amasadora cerrada (80), incluyendo:

una caja (70) en la que se ha dispuesto una cámara (70s), un orificio de suministro de material (71) está dispuesto en una posición encima de la cámara (70s), un orificio de descarga de material (72) está dispuesto en una posición debajo de la cámara (70s), y la cámara (70s) se sella herméticamente cerrando el orificio de suministro de material (71) y el orificio de descarga de material (72); y

un par de rotores de amasado (1, 5) de un tipo de engrane según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 alojados en la cámara (70s) y dispuestos mutuamente en paralelo.