橡胶挤出机以及橡胶挤出方法

文档序号:1223727 发布日期:2020-09-08 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 橡胶挤出机以及橡胶挤出方法 (Rubber extruder and rubber extrusion method ) 是由 儿岛良治 河村幸伸 本田慎一郎 于 2020-02-07 设计创作,主要内容包括:提供橡胶挤出机以及橡胶挤出方法,能够兼具高粘度的未硫化橡胶的品质和生产率。该橡胶挤出机(1)包含:筒体(2);投入部(3),其用于将未硫化橡胶(G)投入到筒体(2)的内部;以及螺杆(5),其用于向挤出方向(A)挤出被投入到筒体(2)的内部的未硫化橡胶(G)。在筒体(2)内设置有:截断部(6),其用于将未硫化橡胶(G)截断;搅拌部(7),其用于使被截断的未硫化橡胶(G)局部地搅入;以及加压部(8),其用于朝向挤出方向(A)对被搅入的未硫化橡胶(G)进行加压。加压部(8)构成为使螺杆(5)的螺纹(5b)间的空间容积朝向未硫化橡胶(G)的挤出方向(A)逐渐减小。(Provided are a rubber extruder and a rubber extrusion method, which can combine the quality and productivity of unvulcanized rubber having a high viscosity. The rubber extruder (1) comprises: a cylinder (2); an input unit (3) for inputting unvulcanized rubber (G) into the interior of the cylinder (2); and a screw (5) for extruding the unvulcanized rubber (G) injected into the cylinder (2) in the extrusion direction (A). The cylinder (2) is provided with: a cutting section (6) for cutting the unvulcanized rubber (G); a stirring section (7) for locally stirring in the cut unvulcanized rubber (G); and a pressurizing section (8) for pressurizing the kneaded unvulcanized rubber (G) in the extrusion direction (A). The pressurizing section (8) is configured such that the volume of the space between the flights (5b) of the screw (5) is gradually reduced toward the extrusion direction (A) of the unvulcanized rubber (G).)

橡胶挤出机以及橡胶挤出方法

技术领域

本发明涉及用于对未硫化橡胶进行挤出成型的橡胶挤出机以及橡胶挤出方法。

背景技术

以往已知有包含筒体和配置于筒体的内部的螺杆的橡胶挤出机。例如在下述专利文献1中提出了一种橡胶部件的制造装置,其通过在螺杆轴的中途设置阻挡区域而能够抑制低发热性的橡胶部件的品质降低。

专利文献1:日本特开2015-013414号公报

但是,在专利文献1的橡胶部件的制造装置中,在对粘度高的未硫化橡胶进行挤出成型的情况下有时生产率降低,期望进一步改善。

发明内容

本发明是鉴于以上那样的实际情况而提出的,其主要的目的在于提供能够兼具高粘度的未硫化橡胶的品质和生产率的橡胶挤出机。

本发明是一种橡胶挤出机,其特征在于,所述橡胶挤出机包含:筒体;投入部,其用于将未硫化橡胶投入到所述筒体的内部;以及螺杆,其用于向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,在所述筒体内设置有:截断部,其用于将所述未硫化橡胶截断;搅拌部,其用于使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入;以及加压部,其用于朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压,所述加压部构成为所述螺杆的螺纹间的空间容积朝向所述未硫化橡胶的所述挤出方向逐渐减小。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述加压部的轴向的长度大于所述截断部的轴向的长度。

本发明是一种橡胶挤出机,其特征在于,所述橡胶挤出机包含:筒体;投入部,其用于将未硫化橡胶投入到所述筒体的内部;以及螺杆,其用于向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,在所述筒体内设置有:截断部,其用于将所述未硫化橡胶截断;搅拌部,其用于使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入;以及加压部,其朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压,所述截断部包含设置于所述筒体的多个销部。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述多个销部在所述筒体的轴向上设置于至少三个位置,对于所述销部的轴向的设置间距,所述搅拌部侧的间距小于所述投入部侧的间距。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,在所述搅拌部以及所述加压部未设置销部。

本发明是一种橡胶挤出机,其特征在于,所述橡胶挤出机包含:筒体;投入部,其用于将未硫化橡胶投入到所述筒体的内部;以及螺杆,其用于向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,所述筒体内设置有:截断部,其用于将所述未硫化橡胶截断;搅拌部,其用于使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入;以及加压部,其用于朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压,在所述投入部设置有使所述未硫化橡胶咬入所述螺杆的咬入部。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述投入部包含设置于所述筒体上方的投入口,所述咬入部包含设置于所述投入口的齿轮机构。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述咬入部包含使所述螺杆的螺纹的间距长度增大的扩幅机构。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述咬入部包含使所述螺杆的螺纹的高度局部地减小的低高机构。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述加压部构成为使所述螺杆的螺纹的深度朝向所述未硫化橡胶的所述挤出方向逐渐减小。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述加压部构成为使所述螺杆的螺纹的节距长度朝向所述未硫化橡胶的所述挤出方向逐渐减小。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述搅拌部包含在所述螺杆的螺纹之间延伸的阻挡部。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所述搅拌部包含与所述螺杆呈同心状设置的圆筒状的堤部。

在本发明的橡胶挤出机中优选为,所投入的所述未硫化橡胶的门尼粘度ML1+4(100℃)为90以上。

本发明是一种橡胶挤出方法,其特征在于,所述橡胶挤出方法包含如下的工序:投入工序,将未硫化橡胶投入到橡胶挤出机的筒体的内部;以及挤出工序,通过螺杆向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,所述挤出工序包含如下的工序:将所述未硫化橡胶截断的工序;使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入的工序;以及朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压的工序,所述加压的工序通过构成为使所述螺杆的螺纹间的空间容积朝向所述未硫化橡胶的所述挤出方向逐渐减小来对所述未硫化橡胶进行加压。

本发明是一种橡胶挤出方法,其特征在于,所述橡胶挤出方法包含如下的工序:投入工序,将未硫化橡胶投入到橡胶挤出机的筒体的内部;以及挤出工序,通过螺杆向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,所述挤出工序包含如下的工序:将所述未硫化橡胶截断的工序;使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入的工序;以及朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压的工序,所述截断的工序通过设置于所述筒体的多个销部而将所述未硫化橡胶截断。

本发明是一种橡胶挤出方法,其特征在于,所述橡胶挤出方法包含如下的工序:投入工序,将未硫化橡胶投入到橡胶挤出机的筒体的内部;以及挤出工序,通过螺杆向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,所述挤出工序包含如下的工序:将所述未硫化橡胶截断的工序;使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入的工序;以及朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压的工序,所述投入工序通过所述橡胶挤出机的咬入部来投入所述未硫化橡胶。

本发明的橡胶挤出机包含:筒体;投入部,其用于将未硫化橡胶投入到所述筒体的内部;以及螺杆,其用于向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,在所述筒体内设置有:截断部,其用于将所述未硫化橡胶截断;搅拌部,其用于使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入;以及加压部,其用于朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压。

这样的橡胶挤出机的截断部能够提高未硫化橡胶的流动性,促进未硫化橡胶的发热、增塑化,能够提高挤出成型的生产率。另外,该橡胶挤出机的搅拌部即使在所投入的未硫化橡胶的投入量发生变动的情况下,也能够均质地搅拌未硫化橡胶。另外,该橡胶挤出机的加压部能够不提高被截断的未硫化橡胶的残留应力而使未硫化橡胶一体化。因此,该橡胶挤出机能够将均质地搅拌后的未硫化橡胶稳定地呈期望的形状挤出。

在本发明的橡胶挤出机中,加压部构成为使螺杆的螺纹间的空间容积朝向未硫化橡胶的挤出方向逐渐减小。这样的加压部能够不提高被截断的未硫化橡胶的残留应力而使未硫化橡胶一体化,能够提高所挤出的未硫化橡胶的品质。

在本发明的橡胶挤出机中,截断部包含设置于筒体的多个销部。这样的截断部能够根据未硫化橡胶的粘度而容易地调整销部的突出量,能够进一步提高挤出成型的生产率。

在本发明的橡胶挤出机中,在投入部设置有使未硫化橡胶咬入螺杆的咬入部。这样的投入部能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶可靠地投入到筒体的内部,能够降低由于未硫化橡胶的投入不良所导致的生产损失。

因此,本发明的橡胶挤出机能够兼具高粘度的未硫化橡胶的品质和生产率。

在本发明的橡胶挤出方法中,包含如下的工序:投入工序,将未硫化橡胶投入到橡胶挤出机的筒体的内部;以及挤出工序,通过螺杆向挤出方向挤出被投入到所述筒体的内部的所述未硫化橡胶,所述挤出工序包含如下的工序:将所述未硫化橡胶截断的工序;使被截断的所述未硫化橡胶局部地搅入的工序;以及朝向所述挤出方向对被搅入的所述未硫化橡胶进行加压的工序。

这样的橡胶挤出方法中的截断的工序能够提高未硫化橡胶的流动性,促进未硫化橡胶的发热、增塑化,能够提高挤出成型的生产率。另外,该橡胶挤出方法中的搅入的工序即使在所投入的未硫化橡胶的投入量发生变动的情况下,也能够均质地搅拌未硫化橡胶。另外,该橡胶挤出方法中的加压的工序能够不提高被截断的未硫化橡胶G的残留应力而使未硫化橡胶一体化。因此,该橡胶挤出方法能够将均质地搅拌后的未硫化橡胶稳定地呈期望的形状挤出。

在本发明的橡胶挤出方法中,加压的工序通过构成为使螺杆的螺纹间的空间容积朝向未硫化橡胶的挤出方向逐渐减小来对所述未硫化橡胶进行加压。进行这样的加压的工序能够不提高未硫化橡胶的残留应力而使未硫化橡胶一体化,能够提高所挤出的未硫化橡胶的品质。

在本发明的橡胶挤出方法中,截断的工序通过设置于筒体的多个销部将未硫化橡胶截断。这样的截断的工序能够根据未硫化橡胶的粘度而容易地调整销部的突出量,能够进一步提高挤出成型的生产率。

在本发明的橡胶挤出方法中,投入工序通过橡胶挤出机的咬入部来投入未硫化橡胶。这样的投入工序能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶可靠地投入到筒体的内部,能够降低由于未硫化橡胶的投入不良所导致的生产损失。

因此,本发明的橡胶挤出方法能够兼具高粘度的未硫化橡胶的品质和生产率。

附图说明

图1是示出本发明的橡胶挤出机的一个实施方式的剖视图。

图2是示出本发明的橡胶挤出方法的一个实施方式的流程图。

图3是挤出工序的流程图。

图4是示出第2实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

图5是示出第3实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

图6是示出第4实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

图7是示出第5实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

图8是示出第6实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

标号说明

1:橡胶挤出机;2:筒体;3:投入部;5:螺杆;6:截断部;6a:销部;7:搅拌部;8:加压部。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。

图1是示出本实施方式的橡胶挤出机1的剖视图。如图1所示,本实施方式的橡胶挤出机1包含:筒体2;投入部3,其用于将未硫化橡胶G投入到筒体2的内部;以及排出部4,其排出筒体2的内部的未硫化橡胶G。优选橡胶挤出机1包含螺杆5,该螺杆5用于向从投入部3侧朝向排出部4侧的挤出方向A挤出被投入到筒体2的内部的未硫化橡胶G。

在本实施方式的筒体2内设置有:截断部6,其用于将未硫化橡胶G截断;搅拌部7,其用于使利用截断部6截断的未硫化橡胶G局部地搅入;以及加压部8,其用于朝向挤出方向A对利用搅拌部7搅入的未硫化橡胶G进行加压。

这里,“将未硫化橡胶G截断”是指将作为连续的带状体投入的未硫化橡胶G至少局部地细分化。另外,“使未硫化橡胶G局部地搅入”是指通过使未硫化橡胶G通过局部狭窄的区域而对未硫化橡胶G进行比基于筒体2和螺杆5的搅拌更强的搅拌。

加压部8例如能够以使未硫化橡胶G的压力呈线性慢慢增高的方式进行加压。加压部8例如也可以将未硫化橡胶G的压力分割成多段而使它们呈阶梯状地提高,另外也可以以二次函数的方式提高未硫化橡胶G的压力。这样,优选加压部8朝向挤出方向A慢慢地对未硫化橡胶G进行加压。这样的加压部8例如可以在未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率为0.1MPa/s以下的范围内进行加压。

这样的橡胶挤出机1的截断部6能够提高未硫化橡胶G的流动性,能够促进未硫化橡胶G的发热、增塑化,能够提高挤出成型的生产率。另外,该橡胶挤出机1的搅拌部7即使在所投入的未硫化橡胶G的投入量发生变动的情况下,也能够对未硫化橡胶G进行均质地搅拌。另外,该橡胶挤出机1的加压部8能够不提高被截断的未硫化橡胶G的残留应力而使未硫化橡胶G一体化。因此,本实施方式的橡胶挤出机1能够将均质地搅拌后的未硫化橡胶G稳定地挤出成期望的形状。

作为更优选的方式,所投入的未硫化橡胶G是门尼粘度ML1+4(100℃)为90以上的高粘度的未硫化橡胶G。优选未硫化橡胶G至少包含橡胶成分、氧化硅以及硅烷偶联剂。这样的未硫化橡胶G能够抑制伴随变形的发热,在用于轮胎的情况下能够提高油耗性能。

作为橡胶成分,没有特别限制,例如可以举出二烯系橡胶、丁基系橡胶(IIR)、天然橡胶(NR)等。作为二烯系橡胶,例如可以举出苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IP)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)等。苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)例如除了包含末端改性S-SBR、主链改性S-SBR、氢化SBR以外,还包含由苯乙烯-丁二烯和非共轭烯烃构成的多元共聚物。橡胶成分可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

作为氧化硅,没有特别限制,可以使用在该技术领域中常规使用的氧化硅。作为氧化硅,例如可以举出干式法氧化硅(无水氧化硅)、湿式法氧化硅(含水氧化硅)等。

作为硅烷偶联剂,没有特别限定,例如可以举出硫醚系、巯基系、乙烯基系、氨基系、环氧丙氧基系、硝基系、氯系硅烷偶联剂等。硅烷偶联剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

未硫化橡胶G除了橡胶成分、氧化硅以及硅烷偶联剂以外,例如还可以混配炭黑、填充剂等。

作为炭黑,没有特别限制,可以使用混配至未硫化橡胶G的公知的炭黑。作为炭黑,例如可以举出在该技术领域中通常使用的SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF等。炭黑可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

作为填充剂,没有特别限制,可以包含有机系填充剂和无机系填充剂中的任意填充剂。作为填充剂,例如可以举出碳酸钙、云母、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、粘土、滑石、氧化钛、碳纤维、纤维素纤维、碳纳米管(多层、单层)、石墨烯等。

未硫化橡胶G除了上述的成分以外,还可以适当混配以往在该技术领域中使用的混配剂。作为混配剂,例如可以举出氧化锌、热塑性聚氨酯、硬脂酸、抗老化剂、油、蜡等。

优选筒体2形成为与螺杆5呈同心状设置的中空的大致圆筒形状。筒体2例如在轴向的一侧设置有投入部3,在另一侧设置有排出部4。本实施方式的筒体2调整为120℃以下的温度。这样的筒体2能够抑制在内部的未硫化橡胶G中产生残留应力,能够提高未硫化橡胶G的品质。

投入部3例如包含设置于筒体2的投入口2a。优选在投入部3设置有使未硫化橡胶G咬入螺杆5的咬入部9。这样的投入部3能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部,能够降低由于未硫化橡胶G的投入不良所导致的生产损失。

咬入部9例如包含设置于投入口2a的齿轮机构9A。优选齿轮机构9A通过驱动源(省略图示)使一对齿轮同步地旋转。齿轮机构9A例如可以设置于筒体2的外形附近,也可以设置于筒体2的外形附近和投入口2a的中间位置这两个位置。这样的咬入部9在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下也能够朝向螺杆5送入未硫化橡胶G,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G强制性地投入到筒体2的内部。

对于排出部4没有特别限制,可以使用在该技术领域中常规使用的排出部。虽省略了图示,但排出部4例如可以连结齿轮泵、设置有模具等的头部。

优选螺杆5包含螺杆轴5a和在螺杆轴5a的周围呈螺旋状延伸的螺纹5b。本实施方式的螺纹5b的节距长度P在螺杆5的螺纹长度的整个区域中大致相同。螺杆5例如构成为通过设置于投入部3侧的端部的驱动部M以自由变更旋转速度的方式进行旋转驱动。这样的螺杆5能够根据未硫化橡胶G的粘度来调整旋转速度,因此能够维持未硫化橡胶G的良好的品质。

本实施方式的截断部6包含设置于筒体2的多个销部6A。这样的截断部6能够根据未硫化橡胶G的粘度来容易地调整销部6A的突出量,能够进一步提高挤出成型的生产率。

多个销部6A例如在筒体2的轴向上设置于至少两个位置,在本实施方式中设置于三个位置。本实施方式的销部6A的轴向的设置间距具有大致相同的间距P1。虽省略了图示,但多个销部6A在筒体2的周向上设置于至少两个位置,在本实施方式中设置于三个位置。本实施方式的销部6A的周向的设置间距大致相同。多个销部6A例如也可以呈螺旋状设置于筒体2。

各销部6A例如设置成能够自由地调整从筒体2的内表面突出的突出量。在螺杆5的与销部6A对应的位置,以例如即使销部6A的突出量调整到最大时也不发生干涉的方式设置有螺纹5b的高度H较小或使螺纹5b局部地缺失的部分。这里,“螺纹5b的高度H”是该位置处的螺纹5b的外径与该位置处的螺杆轴5a的直径之差的1/2。即,“螺纹5b的高度H”是该位置处的螺杆轴5a的外表面与螺纹5b的外表面的径向的距离。

搅拌部7例如包含在螺杆5的螺纹5b之间延伸的至少一个(在本实施方式中为一个)阻挡部7A。阻挡部7A例如可以在轴向上设置有多个,也可以在周向上设置有多个。

本实施方式的阻挡部7A设置成相对于螺杆5的轴向具有角度。阻挡部7A例如可以沿着螺杆5的轴向设置。这样的阻挡部7A能够不降低未硫化橡胶G的排出量而使未硫化橡胶G局部地搅入到阻挡部7A与筒体2之间的狭窄的区域。

本实施方式的加压部8构成为螺杆5的螺纹5b间的空间容积朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小。加压部8例如也可以隔着螺纹5b间的空间容积恒定的部分而设置有多个。这样的加压部8能够不提高被截断的未硫化橡胶G的残留应力而使未硫化橡胶G一体化,能够提高所挤出的未硫化橡胶G的品质。另外,也可以在加压部8的挤出方向A的下游侧例如设置使螺纹5b间的空间容积恒定的部分。

加压部8例如构成为使螺杆5的螺纹5b的深度D朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小。这里,“螺纹5b的深度D”是螺纹5b的最大外径与该位置处的螺杆轴5a的直径之差的1/2。即,“螺纹5b的深度D”是该位置处的螺杆轴5a的外表面与螺纹5b的最大外径位置处的外表面的径向的距离。

对于加压部8,加压部8的开始位置处的深度D1与加压部8的结束位置处的深度D2之差相对于加压部8的轴向的长度L1之比(D2-D1)/L1优选为1%~5%。这样的加压部8能够使未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率减小,即使在增加未硫化橡胶G的排出量的情况下,也能够不提高残留应力而使未硫化橡胶G一体化。

优选加压部8的轴向的长度L1比截断部6的轴向的长度L2大。加压部8的轴向的长度L1优选为螺杆5的螺纹长度的10%以上。这样的加压部8能够使未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率减小,在增加未硫化橡胶G的排出量的情况下,也能够不提高残留应力而使未硫化橡胶G一体化。

在本实施方式的搅拌部7和加压部8未设置销部6A。因此,未硫化橡胶G未被搅拌部7和加压部8截断而能够提高所挤出的未硫化橡胶G的品质。

接着,参照图1对用于使用本实施方式的橡胶挤出机1将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法进行说明。

图2是本实施方式的橡胶挤出方法的流程图。如图2所示,在本实施方式的橡胶挤出方法中,首先进行投入工序S1,将未硫化橡胶G投入到橡胶挤出机1的筒体2的内部。优选投入工序S1通过设置于橡胶挤出机1的投入部3的咬入部9来投入未硫化橡胶G。这样的投入工序S1能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部,能够降低由于未硫化橡胶G的投入不良所导致的生产损失。

投入工序S1例如通过设置于橡胶挤出机1的投入口2a的齿轮机构9A来投入未硫化橡胶G。这样的投入工序S1在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下,也能够朝向螺杆5送入未硫化橡胶G,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G强制性地投入到筒体2的内部。

在本实施方式的橡胶挤出方法中,在投入工序S1之后进行挤出工序S2,通过螺杆5向挤出方向A挤出被投入到筒体2的内部的未硫化橡胶G。在后文对挤出工序S2的详细情况进行叙述。在橡胶挤出方法中,优选在挤出工序S2之后进行排出工序S3。排出工序S3可以适当采用在该技术领域中常规的工序,此处省略详细说明。

图3是挤出工序S2的流程图。如图3所示,在本实施方式的挤出工序S2中,首先进行将未硫化橡胶G截断的工序S21。进行这样的截断的工序S21能够提高未硫化橡胶G的流动性,促进未硫化橡胶G的发热、增塑化,能够提高挤出成型的生产率。

优选截断的工序S21通过设置于筒体2的多个销部6A将未硫化橡胶G截断。进行这样的截断的工序S21能够根据未硫化橡胶G的粘度容易地调整销部6A的突出量,能够进一步提高挤出成型的生产率。

本实施方式的挤出工序S2在截断的工序S21之后进行将所截断的未硫化橡胶G局部地搅入的工序S22。进行这样的搅入的工序S22即使在所投入的未硫化橡胶G的投入量发生变动的情况下,也能够均质地搅拌未硫化橡胶G。

进行搅入的工序S22例如通过在螺杆5的螺纹5b之间延伸的阻挡部7A来搅入未硫化橡胶G。进行这样的搅入的工序S22能够不降低未硫化橡胶G的排出量而使未硫化橡胶G局部地搅入到阻挡部7A与筒体2之间的狭窄的区域。

本实施方式的挤出工序S2在搅入的工序S22之后包含朝向挤出方向A对被搅入的未硫化橡胶G进行加压的工序S23。优选进行加压的工序S23通过构成为使螺杆5的螺纹5b间的空间容积朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小来对未硫化橡胶G进行加压。进行这样的加压的工序S23能够不提高未硫化橡胶G的残留应力而使未硫化橡胶G一体化。因此,本实施方式的橡胶挤出方法能够将均质地搅拌后的未硫化橡胶G稳定地呈期望的形状挤出。

进行加压的工序S23例如通过构成为使螺杆5的螺纹5b的深度D朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小来对未硫化橡胶G进行加压。进行这样的加压的工序S23能够使未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率减小,能够不提高未硫化橡胶G的残留应力而对未硫化橡胶G进行加压。

图4是第2实施方式的橡胶挤出机11的剖视图。对具有与上述实施方式相同功能的结构要素标记相同的标号并省略其说明。如图4所示,第2实施方式的橡胶挤出机11与上述橡胶挤出机1同样地包含筒体2、投入部3、排出部4以及螺杆5。另外,优选在筒体2内设置截断部6、搅拌部7以及加压部8。

设置于该实施方式的投入部3的咬入部9例如包含使螺杆5的螺纹5b的节距长度P增大的扩幅机构9B。优选扩幅机构9B的螺纹5b的节距长度P2为扩幅机构9B以外的部分的螺纹5b的节距长度P的110%~150%。这样的咬入部9在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下,也能够使未硫化橡胶G进入到螺纹5b间,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部。

该实施方式的搅拌部7例如包含与螺杆5呈同心状设置的圆筒状的堤部7B。这样的搅拌部7能够使通过堤部7B的全部的未硫化橡胶G局部地强烈搅入到堤部7B与筒体2之间的狭窄的区域。可以在堤部7B例如设置有在轴向上贯通的多个小孔(省略图示)。

优选在堤部7B的挤出方向A的下游侧设置用于吸引筒体2内的空气的排气部10。排气部10例如包含真空泵V。这样的排气部10能够使未硫化橡胶G所包含的空气、挥发成分在堤部7B的挤出方向A的下游侧脱气,能够进一步提高未硫化橡胶G的品质。

用于使用第2实施方式的橡胶挤出机11来将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法如图2和图3示出的流程图所示。即,该实施方式的橡胶挤出方法包含投入工序S1、挤出工序S2以及排出工序S3。优选挤出工序S2包含截断的工序S21、搅入的工序S22以及加压的工序S23。

该实施方式的投入工序S1例如通过使橡胶挤出机1的螺杆5的螺纹5b的节距长度P增大的扩幅机构9B来投入未硫化橡胶G。这样的投入工序S1即使在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下也能够使未硫化橡胶G进入到螺纹5b间,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部。

该实施方式的搅入的工序S22例如通过与螺杆5呈同心状设置的圆筒状的堤部7B来搅入未硫化橡胶G。进行这样的搅入的工序S22能够使通过堤部7B的全部的未硫化橡胶G局部地强烈搅入到堤部7B与筒体2之间的狭窄的区域。

该实施方式的挤出工序S2可以在搅入的工序S22之后进行使未硫化橡胶G所包含的空气、挥发成分脱气的工序(省略图示)。这样的挤出工序S2能够进一步提高未硫化橡胶G的品质。

图5是第3实施方式的橡胶挤出机21的剖视图。对具有与上述实施方式相同功能的结构要素标记相同的标号并省略其说明。如图5所示,第3实施方式的橡胶挤出机21与上述橡胶挤出机1、11同样地包含筒体2、投入部3、排出部4以及螺杆5。另外,优选在筒体2内设置截断部6、搅拌部7以及加压部8。

设置于该实施方式的投入部3的咬入部9例如包含使螺杆5的螺纹5b的高度H部分地减小的低高机构9C。低高机构9C例如可以是螺纹5b局部地缺失的部分。这样的咬入部9即使在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下,也能够使未硫化橡胶G进入到低高机构9C,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部。

该实施方式的截断部6与上述截断部6同样地包含设置于筒体2的多个销部6A。该实施方式的销部6A在筒体2的轴向上设置于至少三个位置。销部6A的轴向的设置间距优选搅拌部7侧的间距P3小于投入部3侧的间距P4。这样的截断部6能够使未硫化橡胶G在挤出方向A的下游侧更细地截断,能够进一步提高未硫化橡胶G的流动性。

该实施方式的搅拌部7例如包含堤部7B和阻挡部7A。优选阻挡部7A位于堤部7B的挤出方向A的下游侧。这样的搅拌部7能够将通过堤部7B搅入的未硫化橡胶G进一步通过阻挡部7A搅入,因此能够更强烈地搅入未硫化橡胶G。

在该实施方式中,优选在堤部7B与阻挡部7A之间设置用于吸引筒体2内的空气的排气部10。这样的排气部10能够使堤部7B与阻挡部7A之间的未硫化橡胶G所包含的空气、挥发成分高效地脱气。

用于使用第3实施方式的橡胶挤出机21来将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法如图2和图3示出的流程图所示。即,该实施方式的橡胶挤出方法包含投入工序S1、挤出工序S2以及排出工序S3。优选挤出工序S2包含截断的工序S21、搅入的工序S22以及加压的工序S23。

该实施方式的投入工序S1例如通过使橡胶挤出机1的螺纹5b的高度H局部地减小的低高机构9C来投入未硫化橡胶G。这样的投入工序S1即使在未硫化橡胶G的投入初期或所投入的未硫化橡胶G中断的情况下也能够使未硫化橡胶G进入到低高机构9C,能够将作为带状体连续地投入的未硫化橡胶G可靠地投入到筒体2的内部。

该实施方式的截断的工序S21例如通过搅拌部7侧的间距P3小于投入部3侧的间距P4的多个销部6A将未硫化橡胶G截断。进行这样的截断的工序S21能够使未硫化橡胶G在挤出方向A的下游侧更细地截断,能够进一步提高挤出成型的生产率。

该实施方式的搅入的工序S22例如通过设置于螺杆5的堤部7B和阻挡部7A来搅入未硫化橡胶G。在该实施方式中,优选在搅入的工序S22中使未硫化橡胶G所包含的空气、挥发成分脱气。进行这样的搅入的工序S22能够更强烈地搅入未硫化橡胶G,能够进一步提高所挤出的未硫化橡胶G的品质。

图6是第4实施方式的橡胶挤出机31的剖视图。对具有与上述实施方式相同功能的结构要素标记相同的标号并省略其说明。如图6所示,第4实施方式的橡胶挤出机31与上述橡胶挤出机1等同样地包含筒体2、投入部3、排出部4以及螺杆5。另外,优选在筒体2内设置截断部6、搅拌部7以及加压部8。

设置于该实施方式的投入部3的咬入部9例如包含:设置于投入口2a的齿轮机构9A;使螺纹5b的节距长度P增大的扩幅机构9B;以及使螺纹5b的高度H局部地减小的低高机构9C。咬入部9例如可以包含齿轮机构9A、扩幅机构9B以及低高机构9C中的两个机构。这样的咬入部9通过多个机构的相互作用,即使是高粘度的未硫化橡胶G,也能够更可靠地投入到筒体2的内部。

该实施方式的截断部6例示出多个销部6A的设置间距大致相同的情况,但截断部6例如也可以是多个销部6A的设置间距不同。另外,该实施方式的搅拌部7例示出阻挡部7A,但搅拌部7例如也可以包含堤部7B。

用于使用第4实施方式的橡胶挤出机31将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法如图2和图3示出的流程图所示。即,该实施方式的橡胶挤出方法包含投入工序S1、挤出工序S2以及排出工序S3。优选挤出工序S2包含截断的工序S21、搅入的工序S22以及加压的工序S23。

该实施方式的投入工序S1例如通过橡胶挤出机1的齿轮机构9A、扩幅机构9B以及低高机构9C来投入未硫化橡胶G。这样的投入工序S1通过多个机构的相互作用,即使是高粘度的未硫化橡胶G,也能够更可靠地投入到筒体2的内部。

图7是第5实施方式的橡胶挤出机41的剖视图。对具有与上述实施方式相同功能的结构要素标记相同的标号并省略其说明。如图7所示,第5实施方式的橡胶挤出机41与上述橡胶挤出机1等同样地包含筒体2、投入部3、排出部4以及螺杆5。另外,优选在筒体2内设置截断部6、搅拌部7以及加压部8。对于该实施方式的螺杆5而言,例如使螺杆轴5a的直径在螺杆5的螺纹长度的整个区域大致相同。

该实施方式的投入部3的咬入部9例示出齿轮机构9A,但咬入部9例如也可以包含扩幅机构9B和低高机构9C中的至少一个。该实施方式的截断部6例示出多个销部6A的设置间距大致相同的情况,但截断部6例如也可以是多个销部6A的设置间距不同。另外,该实施方式的搅拌部7例示出阻挡部7A,但搅拌部7例如也可以包含堤部7B。

该实施方式的加压部8例如构成为使螺杆5的螺纹5b的节距长度P朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小。对于加压部8,加压部8开始位置处的间距长度P5与加压部8结束位置处的节距长度P6之差相对于加压部8的轴向的长度L1之比(P5-P6)/L1优选为3%~8%。这样的加压部8能够使未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率减小,能够不提高未硫化橡胶G的残留应力而使未硫化橡胶G一体化。

用于使用第5实施方式的橡胶挤出机41将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法如图2和图3示出的流程图所示。即,该实施方式的橡胶挤出方法包含投入工序S1、挤出工序S2以及排出工序S3。优选挤出工序S2包含截断的工序S21、搅入的工序S22以及加压的工序S23。

该实施方式的加压的工序S23例如通过构成为使螺杆5的螺纹5b的节距长度P朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小来对未硫化橡胶G进行加压。进行这样的加压的工序S23能够使未硫化橡胶G的压力的每单位时间的上升率减小,能够不提高未硫化橡胶G的残留应力而对未硫化橡胶G进行加压。

图8是第6实施方式的橡胶挤出机51的剖视图。对具有与上述实施方式相同功能的结构要素标记相同的标号并省略其说明。如图8所示,第6实施方式的橡胶挤出机51与上述橡胶挤出机1等同样地包含筒体2、投入部3、排出部4以及螺杆5。另外,优选在筒体2内设置截断部6、搅拌部7以及加压部8。

该实施方式的投入部3的咬入部9例示出齿轮机构9A和低高机构9C,但咬入部9例如也可以包含上述多个机构中的至少一个。该实施方式的截断部6例示出搅拌部7侧的间距P3小于投入部3侧的间距P4的情况,但截断部6例如也可以是多个销部6A的设置间距大致相同。另外,该实施方式的搅拌部7例示出阻挡部7A,但搅拌部7例如也可以包含堤部7B。

该实施方式的加压部8构成为使螺杆5的螺纹5b的深度D朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小并且螺杆5的螺纹5b的节距长度P朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小。这样的加压部8能够使未硫化橡胶G的压力适当地上升,能够使未硫化橡胶G高效地一体化。

用于使用第6实施方式的橡胶挤出机51将未硫化橡胶G挤出成型的橡胶挤出方法如图2和图3示出的流程图所示。即,该实施方式的橡胶挤出方法包含投入工序S1、挤出工序S2以及排出工序S3。优选挤出工序S2包含截断的工序S21、搅入的工序S22以及加压的工序S23。

该实施方式的加压的工序S23例如通过构成为使螺杆5的螺纹5b的深度D和节距长度P朝向未硫化橡胶G的挤出方向A逐渐减小来对未硫化橡胶G进行加压。进行这样的加压的工序S23能够使未硫化橡胶G的压力适当地上升,能够使未硫化橡胶G高效地一体化。

以上,对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明,但本发明不限于上述实施方式,可以变形为各种方式来实施。

实施例

进行如下的实施例:使用图1、图4至图8的橡胶挤出机,利用图2和图3的橡胶挤出方法对未硫化橡胶进行挤出成型。作为比较例,使用不具有咬入部、截断部以及加压部的橡胶挤出机,利用以往的橡胶挤出方法对未硫化橡胶进行挤出成型。测试利用各橡胶挤出方法分别对门尼粘度ML1+4(100℃)为80、95、110、130这四种未硫化橡胶进行挤出成型时的品质和生产率。在该测试中,即使是包含排气部的实施例的橡胶挤出机,也不进行脱气而进行挤出成型。主要的测试方法如下所示。

<品质>

根据未硫化橡胶的表面粗糙度和残留应力来对利用各橡胶挤出方法挤出的未硫化橡胶的品质进行综合评价。利用1~4这四个等级来对结果进行评价,1表示品质优异。各评价的标准如下。

1:优异

2:良好

3:标准

4:不良

<生产率>

使各橡胶挤出机以利用各橡胶挤出方法挤出的未硫化橡胶的品质能够维持标准以上的转速进行旋转,测量包含由于咬入不良等而橡胶挤出机停止的时间在内的生产1小时时的排出量。利用1~4这四个等级来对结果进行评价,1表示生产率优异。各评价的标准如下所示。

1:非常多量

2:多量

3:标准

4:少量

将测试的结果示于表1。

【表1】

测试的结果是,相对于比较例,实施例的橡胶挤出机和橡胶挤出方法的品质良好,并且能够确认到排出量较多,特别是确认到兼具对高粘度的未硫化橡胶进行挤出成型时的品质和生产率。

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