橡胶挤出机及其螺杆的制作方法

本发明涉及用于一边对未硫化橡胶进行搅拌一边挤出该未硫化橡胶的橡胶挤出机及其螺杆。

背景技术：

作为用于一边对未硫化橡胶进行搅拌一边挤出该未硫化橡胶的橡胶挤出机，公知有具有螺杆的橡胶挤出机。现有的具有螺杆的橡胶挤出机一边利用螺杆对从投入口投入的未硫化橡胶进行搅拌一边从排出口排出。

通常在未硫化橡胶内含有挥发成分。如果在未硫化橡胶内残留有大量挥发成分，则存在如下的问题：在从橡胶挤出机排出的未硫化橡胶被硫化成型时，该挥发成分气化，产生大量气泡，成为最终产品的性能不良或破损等的原因。

因此，在下述专利文献1中，提出了如下的橡胶挤出机：在螺杆上设置堤(dam)部，并且该橡胶挤出机包含用于将通过了该堤部的未硫化橡胶内的挥发成分除去的排气孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-161808号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

上述专利文献1的橡胶挤出机通过在堤部将未硫化橡胶拉伸得较薄而使未硫化橡胶内的挥发成分气化，成为容易除去该挥发成分的状态。但是，在专利文献1的橡胶挤出机中，通过堤部来限制未硫化橡胶的挤出量，因此存在其生产性大幅下降的问题。

本发明是鉴于以上那样的实际情况而提出的，其主要目的在于提供橡胶挤出机及其螺杆，能够在不使未硫化橡胶的生产性下降的情况下高效地除去未硫化橡胶内的挥发成分。

用于解决课题的手段

本发明是橡胶挤出机，其用于一边对未硫化橡胶进行搅拌一边挤出该未硫化橡胶，其特征在于，该橡胶挤出机包含：筒体，其具有用于投入所述未硫化橡胶的投入口和用于排出所述未硫化橡胶的排出口；螺杆，其配设在所述筒体内，并且用于挤出所述未硫化橡胶；以及排气孔，其用于吸引所述筒体内的空气，所述螺杆具有：堤部，其局部地限制所述未硫化橡胶的挤出量；从所述投入口到所述堤部的第1螺杆部；以及从所述堤部到所述排出口的第2螺杆部，所述第1螺杆部的有效螺纹长度l1为所述螺杆的全部有效螺纹长度l的50％以上。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第1螺杆部的所述有效螺纹长度l1为所述螺杆的所述全部有效螺纹长度l的60％以下。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第2螺杆部的有效螺纹长度l2为所述螺杆的所述全部有效螺纹长度l的35％以上。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述螺杆的所述全部有效螺纹长度l与所述螺杆的外径d之比l/d为16～24。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第1螺杆部的所述有效螺纹长度l1与所述第1螺杆部的外径d1之比l1/d1为8～12。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第2螺杆部的与至少形成所述排气孔的位置对应的部分由单螺纹螺杆形成。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第2螺杆部的从所述堤部朝向所述排出口的所述第2螺杆部的有效螺纹长度l2的30％～100％的范围由单螺纹螺杆形成。

在本发明的橡胶挤出机中，优选所述第1螺杆部由双螺纹螺杆形成。

本发明是螺杆，用于橡胶挤出机，该橡胶挤出机用于一边对未硫化橡胶进行搅拌一边挤出该未硫化橡胶，其特征在于，该螺杆具有：堤部，其局部地限制所述未硫化橡胶的挤出量；第1螺杆部，其位于比所述堤部靠所述未硫化橡胶的挤出方向的上游侧的位置；以及第2螺杆部，其位于比所述堤部靠所述未硫化橡胶的挤出方向的下游侧的位置，所述第1螺杆部的有效螺纹长度l1为包含所述第1螺杆部、所述堤部以及所述第2螺杆部在内的全部有效螺纹长度l的50％以上。

在本发明的螺杆中，优选所述第2螺杆部的从所述堤部朝向所述下游侧的所述第2螺杆部的有效螺纹长度l2的30％～100％的范围由单螺纹螺杆形成。

发明效果

本发明的橡胶挤出机包含：筒体，其具有用于投入未硫化橡胶的投入口和用于排出未硫化橡胶的排出口；螺杆，其配设在筒体内，并且用于挤出未硫化橡胶；以及排气孔，其用于吸引筒体内的空气。这样的橡胶挤出机能够一边对未硫化橡胶进行搅拌一边挤出该未硫化橡胶，并且能够对筒体内进行减压，从而能够高效地除去未硫化橡胶内的挥发成分。

本发明的橡胶挤出机的螺杆具有：堤部，其局部地限制未硫化橡胶的挤出量；从投入口到堤部的第1螺杆部；以及从堤部到排出口的第2螺杆部。这样的螺杆能够在堤部将未硫化橡胶拉伸得较薄而使未硫化橡胶内的挥发成分气化，从而成为容易除去该挥发成分的状态。

在本发明的橡胶挤出机中，第1螺杆部的有效螺纹长度l1为螺杆的全部有效螺纹长度l的50％以上。这样的螺杆能够提高第1螺杆部的未硫化橡胶的搬运力，其结果是，能够增加堤部的未硫化橡胶的挤出量。因此，本发明的橡胶挤出机能够在不使未硫化橡胶的生产性下降的情况下高效地除去未硫化橡胶内的挥发成分。

本发明的螺杆具有：堤部，其局部地限制未硫化橡胶的挤出量；第1螺杆部，其位于比堤部靠未硫化橡胶的挤出方向的上游侧的位置；以及第2螺杆部，其位于比堤部靠未硫化橡胶的挤出方向的下游侧的位置。这样的螺杆能够在堤部将未硫化橡胶拉伸得较薄而使未硫化橡胶内的挥发成分气化，从而能够成为容易除去该挥发成分的状态。

在本发明的螺杆中，第1螺杆部的有效螺纹长度l1为包含第1螺杆部、堤部以及第2螺杆部在内的全部有效螺纹长度l的50％以上。这样的螺杆能够提高第1螺杆部的未硫化橡胶的搬运力，其结果是，能够提高堤部的未硫化橡胶的挤出量。因此，使用了本发明的螺杆的橡胶挤出机能够通过设置于橡胶挤出机的排气孔来高效地除去未硫化橡胶内的挥发成分，不会使未硫化橡胶的生产性下降。

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是示出其他实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

图3是示出另一个实施方式的橡胶挤出机的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

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1一边对未硫化橡胶g进行搅拌一边从上游侧a朝向下游侧b挤出该未硫化橡胶g。优选橡胶挤出机1包含：大致圆筒状的筒体2；螺杆3，其配设在筒体2内；以及排气孔4，其用于吸引筒体2内的空气。

筒体2例如从未硫化橡胶g的挤出方向的上游侧a朝向下游侧b具有大致恒定的内径d。优选筒体2在上游侧a的圆周部具有用于投入未硫化橡胶g的投入口5。另外，优选筒体2在下游侧b的端部具有用于排出未硫化橡胶g的排出口6。

螺杆3用于挤出筒体2内的未硫化橡胶g。优选螺杆3包含螺杆轴3a和从螺杆轴3a向螺杆3的径向外侧突出的螺旋叶片3b。螺杆轴3a例如通过位于筒体2的上游侧a的驱动装置m来驱动。

本实施方式的螺杆3具有规定的全部有效螺纹长度l和规定的外径d。这里，螺杆3的全部有效螺纹长度l是形成有螺旋叶片3b的范围的从上游侧a的端部到下游侧b的端部的轴向长度。另外，螺杆3的外径d是螺旋叶片3b的最大外径。

优选螺杆3的全部有效螺纹长度l与螺杆3的外径d之比l/d优选为16～24。当比l/d小于16时，无法适当地搬运未硫化橡胶g，未硫化橡胶g有可能从投入口5溢出。相反地，当比l/d大于24时，扭转转矩增大，螺杆3有可能破损。

本实施方式的螺杆3具有：堤部7，其局部地限制未硫化橡胶g的挤出量；比堤部7靠上游侧a的第1螺杆部8；以及比堤部7靠挤出方向的下游侧b的第2螺杆部9。这样的螺杆3在堤部7将未硫化橡胶g拉伸得较薄而使未硫化橡胶g内的挥发成分气化，从而能够成为容易除去该挥发成分的状态。

本实施方式的第1螺杆部8位于从筒体2的投入口5到堤部7的区域。另外，本实施方式的第2螺杆部9位于从堤部7到筒体2的排出口6的区域。

本实施方式的螺杆轴3a将堤部7、第1螺杆部8以及第2螺杆部9一体地连结起来。另外，本实施方式的螺旋叶片3b包含：第1螺旋叶片8a，其位于第1螺杆部8；以及第2螺旋叶片9a，其位于第2螺杆部9。

第1螺旋叶片8a例如具有规定的导程角θ1，其一边在螺杆轴3a的轴向上偏移一边沿周向连续地形成。这样的第1螺旋叶片8a能够一边对筒体2内的未硫化橡胶g进行搅拌一边从投入口5朝向堤部7挤出未硫化橡胶g。

第1螺杆部8的外径d1是第1螺旋叶片8a的外径。在本实施方式中，第1螺杆部8的外径d1与螺杆3的外径d相等。第1螺杆部8的有效螺纹长度l1与第1螺杆部8的外径d1之比l1/d1优选为8～12。当比l1/d1小于8时，无法适当地搬运未硫化橡胶g，未硫化橡胶g有可能从投入口5溢出。相反地，当比l1/d1大于12时，后述的第2螺杆部9的有效螺纹长度l2相对地减小，位于第2螺杆部9附近的排气孔4有可能被未硫化橡胶g堵住。

第1螺杆部8的有效螺纹长度l1是形成有第1螺旋叶片8a的范围的轴向长度、即从堤部7到第1螺旋叶片8a的上游侧a的端部的轴向长度。优选第1螺杆部8的有效螺纹长度l1为螺杆3的全部有效螺纹长度l的50％以上。通过使第1螺杆部8的有效螺纹长度l1为螺杆3的全部有效螺纹长度l的50％以上，能够大幅提高第1螺杆部8的未硫化橡胶g的搬运力，其结果是，能够增加堤部7的未硫化橡胶g的挤出量。因此，橡胶挤出机1有可能使未硫化橡胶g的生产性下降。

另外，优选第1螺杆部8的有效螺纹长度l1为螺杆3的全部有效螺纹长度l的60％以下。通过使第1螺杆部8的有效螺纹长度l1为螺杆3的全部有效螺纹长度l的60％以下，后述的第2螺杆部9的有效螺纹长度l2相对地增大，位于第2螺杆部9附近的排气孔4有可能被未硫化橡胶g堵住。

第2螺旋叶片9a例如具有规定的导程角θ2，其一边在螺杆轴3a的轴向上偏移一边沿周向连续地形成。这样的第2螺旋叶片9a能够一边对筒体2内的未硫化橡胶g进行搅拌一边从堤部7朝向排出口6挤出未硫化橡胶g。

本实施方式的第2螺杆部9的导程角θ2比第1螺杆部8的导程角θ1大。因此，第2螺杆部9能够高效地将通过了堤部7的未硫化橡胶g向排出口6挤出，能够使位于第2螺杆部9附近的排气孔4不容易被未硫化橡胶g堵住。

第2螺杆部9的外径d2是第2螺旋叶片9a的外径。在本实施方式中，第2螺杆部9的外径d2与第1螺杆部8的外径d1相等，并且与螺杆3的外径d相等。

另外，第2螺杆部9的有效螺纹长度l2是形成有第2螺旋叶片9a的范围的轴向长度、即从堤部7到第2螺旋叶片9a的下游侧b的端部的轴向长度。优选第2螺杆部9的有效螺纹长度l2为螺杆3的全部有效螺纹长度l的35％以上。通过使第2螺杆部9的有效螺纹长度l2为螺杆3的全部有效螺纹长度l的35％以上，位于第2螺杆部9附近的排气孔4不会被未硫化橡胶g堵住。

另外，本实施方式的螺杆3的全部有效螺纹长度l是第1螺杆部8的有效螺纹长度l1、第2螺杆部9的有效螺纹长度l2以及堤部7的轴向长度l3之和。

本实施方式的堤部7例示了增大螺杆轴3a的外径的结构。堤部7的方式并不限定于此，只要是局部地限制未硫化橡胶g的挤出量，则可以采用公知的各种方式。

本实施方式的排气孔4包含：排气孔口4a，其形成于筒体2；真空泵4b；以及连接管4c，其连接排气孔口4a和真空泵4b。这样的排气孔4能够使筒体2内为负压，能够吸引筒体2内的空气。

优选排气孔口4a在堤部7的下游侧b与堤部7相邻地设置。包含这样的排气孔口4a的排气孔4能够高效地除去被堤部7拉伸得较薄的未硫化橡胶g的挥发成分。

图2是示出其他实施方式的橡胶挤出机1a的剖视图。对与上述实施方式实际上相同的要素标注相同的标号，并省略其说明。如图2所示，该实施方式的橡胶挤出机1a包含：大致圆筒状的筒体2；螺杆3a，其配设在筒体2内；以及排气孔4，其用于吸引筒体2内的空气。

该实施方式的螺杆3a具有：堤部7，其局部地限制未硫化橡胶g的挤出量；比堤部7靠上游侧a的第1螺杆部8a；以及比堤部7靠挤出方向的下游侧b的第2螺杆部9a。

该实施方式的第1螺杆部8a由双螺纹螺杆形成。优选第1螺杆部8a的有效螺纹长度l1为螺杆3a的全部有效螺纹长度l的50％～60％。这样的第1螺杆部8a能够稳定地将未硫化橡胶g朝向堤部7挤出，能够将未硫化橡胶g在第1螺杆部8a内的压力保持为恒定。

该实施方式的第2螺杆部9a的与至少形成排气孔4的位置对应的部分由单螺纹螺杆形成。这样的第2螺杆部9a能够高效地将未硫化橡胶g朝向排出口6挤出，即使是粘度高的未硫化橡胶g，排气孔4也不会被未硫化橡胶g堵住。

图3是示出另一个实施方式的橡胶挤出机1b的剖视图。对与上述实施方式实际上相同的要素标注相同的标号，并省略其说明。如图3所示，该实施方式的橡胶挤出机1b包含：大致圆筒状的筒体2；螺杆3b，其配设在筒体2内；以及排气孔4，其用于吸引筒体2内的空气。

另外，在图1和图2中，为了容易理解，夸张地示出了螺杆3的外径d方向的尺寸，但在图3中，示出了螺杆3b的全部有效螺纹长度l与螺杆3b的外径d之比l/d为16的情况。

该实施方式的螺杆3b具有：堤部7，其局部地限制未硫化橡胶g的挤出量；比堤部7靠上游侧a的第1螺杆部8b；以及比堤部7靠挤出方向的下游侧b的第2螺杆部9b。

该实施方式的第1螺杆部8b由双螺纹螺杆形成。优选第1螺杆部8b的有效螺纹长度l1为螺杆3b的全部有效螺纹长度l的50％～60％。这样的第1螺杆部8b能够稳定地将未硫化橡胶g朝向堤部7挤出，能够将未硫化橡胶g在第1螺杆部8b内的压力保持为恒定。

该实施方式的第2螺杆部9b的从堤部7朝向位于下游侧b的排出口6的至少一部分的范围由单螺纹螺杆形成。优选形成单螺纹螺杆的范围的从堤部7起的长度l4为第2螺杆部9b的有效螺纹长度l2的30％～100％。这样的第2螺杆部9b能够在排气孔4附近高效地挤出未硫化橡胶g，能够在排出口6附近稳定地挤出未硫化橡胶g。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限于图示的实施方式，可变形为各种方式而实施。

标号说明

1：橡胶挤出机；2：筒体；3：螺杆；4：排气孔；5：投入口；6：排出口；7：堤部；8：第1螺杆部；9：第2螺杆部；g：未硫化橡胶。