[发明专利]混炼用转子、混炼机以及混炼用转子的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对橡胶材料等进行混炼的混炼用转子、混炼机以及混炼用转子的制造方法，特别是涉及其冷却构造。本申请基于2012年1月25日在日本提出的日本特愿2012－013222号而主张优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

以往，在所谓的内搅拌机等橡胶制造用的混炼机中，对橡胶等材料施加强力的剪切力而进行混炼，因此与混炼相伴而发热。若因这种发热而使得橡胶的温度变得过大，则产生橡胶的品质劣化，因而需要充分的冷却能力。并且，在冷却能力不足的情况下，需要在混炼的中途将橡胶排出到外部而进行冷却，在温度降低后再度进行混炼，因此会对生产率产生较大的影响。

在此，在专利文献1中记载了具备将转子轴和叶片部一体地形成的、所谓的单体构造的混炼用转子的混炼机的一例。

专利文献1的混炼机将具有形成了冷却通路的转子轴和混炼用的叶片部的混炼用转子收容于混合室内。

另外，该混炼机中，在形成于转子轴内的冷却通路中所收容的内管中，以冷却通路和叶片部的内侧的空洞部（套管）连通的方式设置支管，使得搬运到冷却通路的冷却介质被切实地导入到叶片部的内侧的空洞部，从而实现叶片部的冷却效果的提高。

专利文献1:日本特公昭52－5395号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1的混炼机中的混炼用转子中，虽然搬运到冷却通路中的冷却介质被切实地导入到叶片部的内侧的空洞部，从而实现叶片部的冷却效果的提高，但是在叶片部的空洞部中，冷却介质的流通路的截面积会变大。因此，存在无法避免流速变慢、热传递率降低从而无法得到充分的冷却效果的可能性。

在此，通常也公知有以下的两零件构造的混炼用转子：将转子轴和叶片部作为不同的元件而制造，在与转子轴相接的叶片部的内表面形成了冷却介质用的流路后，将转子轴和叶片部通过嵌合而结合。通过采用这种混炼用转子，能够实现冷却能力的提高。但是，该情况下，需要嵌合工序所涉及的较多的工序数。因此，即使对于具备这种混炼用转子的混炼机，在成本方面仍然不利。

本发明的目的在于提供能够在抑制成本的同时实现冷却效率提高的混炼用转子、混炼机以及混炼用转子的制造方法。

用于解决问题的方法

根据本发明的第一方式，混炼用转子具备：转子轴，具有管形状；叶片部，设于所述转子轴的外周面；以及填充体，设于所述叶片部内部所形成的凹部，并且所述填充体的材质的热导率比形成所述转子轴以及所述叶片部的材质的热导率高。

根据上述结构，与利用和叶片部相同的材质将叶片部内部形成为实心构造的情况相比，能够降低叶片部的热阻，并能够提高利用基于冷却介质的强制对流热传递对转子轴内表面进行冷却时的冷却效果。此外，与在凹部内不设置填充体而形成为中空构造从而利用基于冷却介质的强制对流热传递对凹部的内表面进行冷却的情况相比，能够防止与由冷却介质向凹部流通时产生的冷却介质的流路截面积增加所引起的流速减小相伴的热传递率的降低。另外，通过仅设置填充体来实现冷却效果的提高，不会引起大幅度的成本升高。

另外，上述混炼用转子也可以具备形成于所述填充体的内周面并向内周侧突出的翅片。

利用与这种叶片部的凹部热接触的填充体的翅片，在利用基于冷却介质的强制对流热传递进行冷却时，传热面积扩大，传热量增大，因此结果能够提高冷却效果。

另外，通过仅在填充体设置翅片，也不会大幅度地增大使冷却介质流通时的压力损失。

此外，根据本发明的第二方式，混炼机具备上述混炼用转子。

根据上述结构，在转子轴的叶片部所具有的凹部内，适用了设置有热导率比形成转子轴的材质的热导率高的高热导率部件的填充体的混炼用转子，从而能够在抑制成本的同时提高冷却效率。

另外，根据本发明的第三方式，混炼用转子的制造方法中，混炼用转子具有呈管状且在外周面设有混炼用的叶片部的转子轴，所述混炼用转子的制造方法包括以下工序：填充体形成工序，将由热导率比所述转子轴和叶片部的材质的热导率高的材质所形成的部件形成为预定的形状；填充体配置工序，在所述转子轴的设置叶片部的位置，在比所述叶片部的外周面靠所述转子轴的径向内侧的位置，将所述填充体形成工序中形成的填充体配置于所述转子轴的铸型内部；以及镶铸工序，在所述填充体配置工序中配置了所述填充体的状态下，向所述铸型中浇注所述转子轴的材料。