擠出機(jī)用螺桿、擠出機(jī)以及擠出方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供能實(shí)現(xiàn)混煉程度優(yōu)異的混煉物的連續(xù)生產(chǎn)的擠出技術(shù)。對(duì)原料一邊進(jìn)行混煉一邊進(jìn)行搬運(yùn)的擠出機(jī)用螺桿(20)具備螺桿主體(20p)、搬運(yùn)部(42)、屏障部(43)、通路(64)。螺桿主體以軸線(41)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。搬運(yùn)部將原料沿著螺桿主體的在周向上連續(xù)的外周面(36s)在軸向上搬運(yùn)。屏障部限制原料的搬運(yùn)。通路具有入口(65)和出口(67)。搬運(yùn)被屏障部限制的原料流入入口。從入口流入的原料朝向與搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向在通路中流通。出口在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有入口的搬運(yùn)部的位置處在螺桿主體的外周面上開(kāi)口。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
擠出機(jī)用螺桿、擠出機(jī)以及擠出方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于通過(guò)對(duì)連續(xù)地供給的原料進(jìn)行混煉來(lái)生成混煉物、并將該混煉物連續(xù)地?cái)D出的擠出機(jī)用螺桿以及擠出機(jī)和擠出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為對(duì)原料進(jìn)行混煉的技術(shù)，專(zhuān)利文獻(xiàn)I揭示了一種分批式混煉裝置，該分批式混煉裝置不使用添加劑等，能將原料分散為納米級(jí)別而進(jìn)行混煉。分批式混煉裝置具備回饋型螺桿和缸，上述螺桿以能旋轉(zhuǎn)的方式插入上述缸。在該混煉裝置中反復(fù)進(jìn)行循環(huán)處理，也就是將供給至缸內(nèi)的原料從螺桿的后端送至前端的間隙后，再?gòu)脑撻g隙返回至螺桿的后端。
[0003]在循環(huán)處理中，對(duì)原料施加“剪切作用”，并對(duì)原料施加“拉伸作用”，其中，上述“剪切作用”是在將原料從螺桿的后端送至前端的期間由旋轉(zhuǎn)的螺桿與缸內(nèi)表面之間的速度差而產(chǎn)生的，上述“拉伸作用”是在將原料從螺桿前端的間隙沿著螺桿的孔搬運(yùn)的期間在從寬的部位通過(guò)窄的部位時(shí)產(chǎn)生的。
[0004]此時(shí)，在缸內(nèi)，原料處于反復(fù)進(jìn)行剪切流動(dòng)和拉伸流動(dòng)的狀態(tài)。而且，根據(jù)反復(fù)進(jìn)行剪切流動(dòng)和拉伸流動(dòng)的時(shí)間、即循環(huán)時(shí)間，來(lái)生產(chǎn)規(guī)定的混煉物。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2010/061872號(hào)文本

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]可是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的裝置中，如果不是在使恒定量的原料在缸內(nèi)循環(huán)混煉，再將該混煉物從缸全部排出后，就無(wú)法進(jìn)行接下來(lái)的混煉。換言之，在使原料在缸內(nèi)的密閉的空間內(nèi)循環(huán)的期間，無(wú)法將混煉物從該缸中連續(xù)地排出。因此，在提高混煉物的生產(chǎn)率方面，存在一定的局限性。
[0010]在這種情況下，通過(guò)準(zhǔn)備多臺(tái)專(zhuān)利文獻(xiàn)I的裝置，將進(jìn)行循環(huán)處理的時(shí)刻錯(cuò)開(kāi)，在表觀上能獲得與連續(xù)地生產(chǎn)混煉物時(shí)等量的混煉物。但是，另外需要多臺(tái)裝置的設(shè)備投資和確保設(shè)置空間等所需的成本，結(jié)果是無(wú)法提高混煉物的生產(chǎn)率。
[0011]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種擠出技術(shù)，其能使混煉物從缸連續(xù)地排出，從而大幅地提高混煉物的生產(chǎn)率。
[0012]此外，為了獲得分散至納米級(jí)別的混煉物，還需要提高原料的混煉程度。為了實(shí)現(xiàn)該要求，只要增加對(duì)原料施加的剪切作用和拉伸作用的次數(shù)即可。為了增加該次數(shù)，例如只要沿著螺桿的軸向設(shè)置多個(gè)施加剪切作用的部分、多個(gè)施加拉伸作用的部分即可。但是，采用這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致螺桿變長(zhǎng)。
[0013]此外，原料的混煉程度能根據(jù)上述的施加次數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的裝置中，無(wú)法計(jì)測(cè)原料在缸內(nèi)循環(huán)的次數(shù)，所以無(wú)法預(yù)先設(shè)定上述的施加次數(shù)。
[0014]于是，本發(fā)明的另一目的在于提供一種擠出技術(shù)，其能預(yù)先設(shè)定對(duì)原料施加的剪切作用和拉伸作用的次數(shù)，從而在不使螺桿變長(zhǎng)的前提下大幅地提高原料的混煉程度。
[0015]解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0016]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明為一種擠出機(jī)用螺桿，其對(duì)原料一邊進(jìn)行混煉一邊進(jìn)行搬運(yùn)，其中，上述擠出機(jī)用螺桿具備:螺桿主體，該螺桿主體具有沿著原料的搬運(yùn)方向的直線狀的軸線，且以該軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn);多個(gè)搬運(yùn)部，該多個(gè)搬運(yùn)部沿著上述螺桿主體的軸向以彼此存有間隔的方式設(shè)置，且伴隨著上述螺桿主體的旋轉(zhuǎn)將原料沿著上述螺桿主體的在周向上連續(xù)的外周面在軸向上搬運(yùn);多個(gè)屏障部，該多個(gè)屏障部設(shè)置在上述螺桿主體上，且在與上述搬運(yùn)部相鄰的位置處限制原料的搬運(yùn)；以及多個(gè)通路，該多個(gè)通路設(shè)置在上述螺桿主體的內(nèi)部，且具有入口和出口；上述入口在上述搬運(yùn)部中的上述螺桿主體的外周面上開(kāi)口，以使得因搬運(yùn)被上述屏障部限制而壓力升高的原料流入上述入口 ；從上述入口流入上述各通路的原料朝著上述出口朝向與上述搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向流通，并且上述出口在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有上述入口的上述搬運(yùn)部的位置處在上述螺桿主體的外周面上開(kāi)
□O
[0017]本發(fā)明為一種擠出機(jī)，其具備上述的擠出機(jī)用螺桿，使用該螺桿對(duì)原料進(jìn)行混煉，并將混煉物在連續(xù)生成后擠出，其中，上述擠出機(jī)具備:料筒，該料筒具有供上述螺桿以能旋轉(zhuǎn)的方式插入的缸;供給口，該供給口設(shè)置在上述料筒上，且向上述缸內(nèi)供給原料；以及排出口，該排出口設(shè)置在上述料筒上，且將上述混煉物擠出。
[0018]本發(fā)明為一種擠出方法，其使用上述的擠出機(jī)用螺桿對(duì)原料進(jìn)行混煉，并將混煉物在連續(xù)生成后擠出，其中，利用上述螺桿主體的上述搬運(yùn)部在軸向上搬運(yùn)原料;通過(guò)利用上述螺桿主體的上述屏障部來(lái)限制原料的搬運(yùn)，從而提高對(duì)原料施加的壓力；上述壓力升高的原料流入設(shè)置在上述螺桿主體的內(nèi)部的上述通路，并且上述原料在該通路內(nèi)朝向與上述搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向流通;使通過(guò)上述通路后的原料在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有上述入口的上述搬運(yùn)部的位置處返回至上述螺桿主體的外周面。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能使混煉物從缸中連續(xù)地排出，從而能大幅地提高混煉物的生產(chǎn)率。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，能預(yù)先設(shè)定對(duì)原料施加剪切作用和拉伸作用的次數(shù)，從而能在不使螺桿變長(zhǎng)的前提下大幅地提高原料的混煉程度。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明一實(shí)施方式的連續(xù)式高剪切加工裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0023]圖2是第一擠出機(jī)的縱剖圖。
[0024]圖3是簡(jiǎn)略地表示第一擠出機(jī)中所組裝的兩根螺桿的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0025]圖4是第三擠出機(jī)的橫剖圖。
[0026]圖5是示出了擠出機(jī)用螺桿的外部結(jié)構(gòu)的第二擠出機(jī)的橫剖圖。
[0027]圖6是示出了擠出機(jī)用螺桿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的第二擠出機(jī)的橫剖圖。
[0028]圖7是沿圖6的F7-F7線的剖視圖。
[0029]圖8是沿圖6的F8-F8線的剖視圖。
[0030]圖9是對(duì)橫跨三個(gè)筒體而形成的通路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部放大表示的剖視圖。
[0031]圖10示意表示通過(guò)擠出機(jī)用螺桿產(chǎn)生的原料的流動(dòng)狀態(tài)的圖。
[0032]圖11是對(duì)第二擠出機(jī)的缸內(nèi)的原料的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行局部放大表示的剖視圖。
[0033]圖12是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明變形例的第二擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0034]圖13是表示本發(fā)明變形例的擠出機(jī)用螺桿的外部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0035 ]圖14是對(duì)圖13所示的屏障用圓環(huán)狀體進(jìn)行局部放大表示的立體圖。
[0036]圖15是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明的變形例中沿著筒體的內(nèi)周面設(shè)置有通路的擠出機(jī)用螺桿的結(jié)構(gòu)的縱剖圖。
[0037]圖16是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明的變形例中沿著旋轉(zhuǎn)軸的外周面設(shè)置有通路的擠出機(jī)用螺桿的結(jié)構(gòu)的縱剖圖。
[0038]圖17是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明的變形例中沿著鍵的表面設(shè)置有通路的擠出機(jī)用螺桿的結(jié)構(gòu)的縱剖圖。
[0039]圖18是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明的變形例中螺桿主體由一根軸狀構(gòu)件形成的擠出機(jī)用螺桿的結(jié)構(gòu)的縱剖圖。
[0040]圖19(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的入口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖19(B)是沿圖19(A)的F19B-F19B線的剖視圖。
[0041]圖20(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的出口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖20(B)是沿圖20(A)的F20B-F20B線的剖視圖。
[0042]圖21(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的入口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖21(8)是沿圖21(六)的?2184218線的剖視圖。
[0043]圖22(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的出口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖22(B)是沿圖22(A)的F22B-F22B線的剖視圖。
[0044]圖23(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的入口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖23(B)是沿圖23(A)的F23B-F23B線的剖視圖。
[0045]圖24(A)是對(duì)本發(fā)明的變形例中通路的出口部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大表示的剖視圖，圖24(B)是沿圖24(A)的F24B-F24B線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]圖1中示出了本實(shí)施方式的連續(xù)式高剪切加工裝置I的結(jié)構(gòu)。高剪切加工裝置I通過(guò)將第一擠出機(jī)2、第二擠出機(jī)3和第三擠出機(jī)4串聯(lián)連接而構(gòu)成。另外，第三擠出機(jī)4未必是必需的裝置，其可根據(jù)用途而組裝在連續(xù)式高剪切加工裝置I中。
[0048]第一擠出機(jī)2通過(guò)對(duì)材料5進(jìn)行預(yù)混煉而使其熔融，將此時(shí)生成的熔融狀態(tài)的材料5作為原料連續(xù)供給至第二擠出機(jī)3。第二擠出機(jī)3對(duì)從第一擠出機(jī)2連續(xù)供給來(lái)的原料施加剪切作用和拉伸作用，再將該混煉物連續(xù)地?cái)D出。第三擠出機(jī)4將從第二擠出機(jī)3擠出后的混煉物中所含的氣體成分吸引、除去，并將吸引、除去該氣體成分后的混煉物排出到擠出機(jī)外。
[0049]另外，作為由第二擠出機(jī)3進(jìn)行混煉的原料，不限定于聚碳酸酯樹(shù)脂(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂(PMMA)的熔融混合原料，也可采用在熔融狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂中包含碳纖維的原料等各種原料。
[0050][關(guān)于第一擠出機(jī)2]
[0051]如圖2所示，第一擠出機(jī)2作為同向旋轉(zhuǎn)型的雙軸混煉機(jī)而構(gòu)成，其具備彼此嚙合的兩根螺桿6a、6b和以能旋轉(zhuǎn)的方式收納該兩根螺桿6a、6b的料筒7。兩根螺桿6a、6b以平行且筆直地延伸的方式構(gòu)成，能以彼此嚙合的狀態(tài)同向地旋轉(zhuǎn)。料筒7具備:收納部8，該收納部8將彼此處于嚙合狀態(tài)的兩根螺桿6a、6b以能旋轉(zhuǎn)的方式收納;和加熱器(未圖示)，該加熱器用于對(duì)從投入部9(參照?qǐng)D1)投入到收納部8中的材料5加熱而使其熔融。
[0052]如圖3所示，通過(guò)使兩根螺桿6a、6b以彼此嚙合的狀態(tài)進(jìn)行同向旋轉(zhuǎn)，能一邊對(duì)投入后的材料5(參照?qǐng)D1)進(jìn)行搬運(yùn)，一邊對(duì)該材料5進(jìn)行預(yù)混煉。彼此處于嚙合狀態(tài)的兩根螺桿6a、6b由進(jìn)料部1、混煉部11和抽吸部12構(gòu)成。
[0053]進(jìn)料部10、混煉部11和抽吸部12在各自的中央部形成有花鍵孔13?；ㄦI孔13中插入有花鍵軸14，該花鍵軸14與例如電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)裝置(未圖示)連接。通過(guò)使花鍵軸14旋轉(zhuǎn)，能使進(jìn)料部10、混煉部11和抽吸部12旋轉(zhuǎn)。圖2中，作為花鍵孔13的一例，示出了在兩根螺桿6a、6b中的混煉部11的盤(pán)片19上形成的花鍵孔13。
[0054]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)使兩根螺桿6a、6b同向地旋轉(zhuǎn)，從投入部9投入到收納部8中的材料5被進(jìn)料部10搬運(yùn)，在混煉部11中混煉后，被抽吸部12搬運(yùn)，再連續(xù)供給至第二擠出機(jī)3。
[0055]進(jìn)料部10中，在兩根螺桿6a、6b上分別設(shè)置有螺棱15，該螺棱15朝著材料5的搬運(yùn)方向且在與該螺桿6a、6b的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)。雙方的螺棱15以錯(cuò)開(kāi)90°相位的狀態(tài)彼此嚙合，通過(guò)在該狀態(tài)下使兩根螺桿6a、6b旋轉(zhuǎn)，能將投入后的材料5搬運(yùn)至混煉部11。
[0056]抽吸部12中，在兩根螺桿6a、6b上分別設(shè)置有螺棱16，該螺棱16朝著材料5的搬運(yùn)方向且在與該螺桿6a、6b的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)。雙方的螺棱16以錯(cuò)開(kāi)90°相位的狀態(tài)彼此嚙合，通過(guò)在該狀態(tài)下使兩根螺桿6a、6b旋轉(zhuǎn)，能將由混煉部11混煉后的材料5搬運(yùn)。
[0057]混煉部11中，在兩根螺桿6a、6b上分別具備第一盤(pán)片區(qū)域11a、第二盤(pán)片區(qū)域Ilb和第三盤(pán)片區(qū)域11c。在第一盤(pán)片區(qū)域Ila中具備多個(gè)盤(pán)片17，這些盤(pán)片17構(gòu)造成與進(jìn)料部10的螺棱15的螺旋方向一致，且對(duì)相鄰的盤(pán)片17之間賦予相位差。同樣地，在第三盤(pán)片區(qū)域11c中具備多個(gè)盤(pán)片18，這些盤(pán)片18構(gòu)造成與抽吸部12的螺棱16的螺旋方向一致，且對(duì)相鄰的盤(pán)片18之間賦予相位差。相對(duì)于此，第二盤(pán)片區(qū)域Ilb具備多個(gè)盤(pán)片19，這些盤(pán)片19以使相鄰的盤(pán)片19正交的方式構(gòu)成。
[0058]根據(jù)這樣的第一擠出機(jī)2，通過(guò)對(duì)從投入部9投入收納部8中的材料5—邊通過(guò)加熱使其熔融一邊使其混合，能作為具有適合于第二擠出機(jī)3中的混煉的流動(dòng)性的原料而生成。被熔融混合后的原料從該第一擠出機(jī)2被連續(xù)地?cái)D出。
[0059][關(guān)于第二擠出機(jī)3]
[0060]如圖1所示，第二擠出機(jī)3作為單軸擠出機(jī)而構(gòu)成，其具備一根擠出機(jī)用螺桿20和具有缸2Ia(參照?qǐng)D5、圖6)的料筒21，其中，上述缸2Ia中以能旋轉(zhuǎn)的方式插入有上述螺桿20。從第一擠出機(jī)2被連續(xù)擠出的原料經(jīng)由通路部22被連續(xù)供給至第二擠出機(jī)3。第二擠出機(jī)3中，通過(guò)對(duì)原料施加剪切作用和拉伸作用，可連續(xù)生成混煉物。生成的混煉物經(jīng)由通路部23被連續(xù)地供給至第三擠出機(jī)4。另外，具備該螺桿20的第二擠出機(jī)3的具體結(jié)構(gòu)會(huì)在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0061][關(guān)于第三擠出機(jī)4]
[0062]如圖4所示，第三擠出機(jī)4作為單軸擠出機(jī)而構(gòu)成，其具備:筆直地延伸的一根排氣螺桿24;具有收納部25a的料筒25，上述收納部25a以能旋轉(zhuǎn)的方式收納上述排氣螺桿24;以及真空栗26，該真空栗26用于將收納部25a內(nèi)部吸引至負(fù)壓。
[0063]在排氣螺桿24上以螺旋狀設(shè)置有螺棱27，該螺棱27用于將從第二擠出機(jī)3供給來(lái)的混煉物沿著收納部25a搬運(yùn)。螺棱27從排氣螺桿24的基端朝向前端朝著與該排氣螺桿24的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。排氣螺桿24與例如電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)裝置(未圖示)連接。藉此，從第二擠出機(jī)3供給來(lái)的混煉物通過(guò)排氣螺桿24的旋轉(zhuǎn)而在收納部25a中被連續(xù)搬運(yùn)。
[0064]此外，在料筒25上設(shè)置有與真空栗26連接的排氣口(vent-port)28，排氣口 28與連通孔25h連接，該連通孔25h貫穿該料筒25且與收納部25a連通。此外，在料筒25上，在與排氣螺桿24的前端相對(duì)的位置處設(shè)置有堵塞收納部25a的頭部29，頭部29具有排出口 29a，該排出口 29a用于將脫泡后的混煉物排出。
[0065]根據(jù)這樣的第三擠出機(jī)4，從第二擠出機(jī)3供給來(lái)的混煉物在通過(guò)排氣螺桿24在收納部25a內(nèi)朝向頭部29進(jìn)行搬運(yùn)的期間，在與排氣口28相對(duì)的位置處受到真空栗26的真空壓。藉此，可吸引、除去該混煉物中所含的氣體狀物質(zhì)及其它揮發(fā)成分等。實(shí)施了脫氣后的混煉物在從頭部29的排出口 29a被排出后，可加工成與用途相應(yīng)的制品。
[0066]接著，對(duì)本實(shí)施方式的第二擠出機(jī)3的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0067][第二擠出機(jī)3的概況]
[0068]如圖5和圖6所示，在第二擠出機(jī)3中，料筒21被分割成多個(gè)料筒元件30。各料筒元件30具有圓筒狀的通孔30h，擠出機(jī)用螺桿20以能旋轉(zhuǎn)的方式插入上述通孔30h。在這種情況下，通過(guò)以各通孔30h呈同軸狀連續(xù)的方式使多個(gè)料筒元件30—體地結(jié)合，來(lái)構(gòu)成具有一連串的缸21a的料筒21。另外，在附圖中，作為一例，示出了使相鄰的料筒元件30通過(guò)螺栓31相互結(jié)合而成的料筒21。
[0069]在位于料筒21的一端的料筒元件30上設(shè)置有供給口32。供給口 32貫穿該料筒元件30而與缸21a連通。從第一擠出機(jī)2經(jīng)由通路部22而連續(xù)供給的原料經(jīng)由供給口 32而被連續(xù)地供給至缸2 la。
[0070]此外，在位于料筒21的另一端的料筒元件30上設(shè)置有排出口33。排出口 33構(gòu)成在以覆蓋該另一端的料筒元件30的開(kāi)口端的方式結(jié)合的蓋體34上。藉此，在缸21a內(nèi)混煉后的混煉物經(jīng)由排出口 33被連續(xù)地?cái)D出。
[0071]此外，在各料筒元件30上還設(shè)置有供冷卻水流動(dòng)的冷卻水通路35、未圖示的加熱器和溫度傳感器等。在這種情況下，通過(guò)控制加熱器的打開(kāi)/關(guān)閉，對(duì)料筒21進(jìn)行加熱，并將料筒21控制在預(yù)先設(shè)定的溫度，能對(duì)缸21a內(nèi)的原料進(jìn)行加熱。此時(shí)，在料筒21超過(guò)設(shè)定溫度的情況下，通過(guò)使冷卻水在冷卻水通路35中流動(dòng)而對(duì)料筒21進(jìn)行冷卻，將料筒21調(diào)整至預(yù)先設(shè)定的溫度，能對(duì)缸21a內(nèi)的原料進(jìn)行冷卻。
[0072][關(guān)于擠出機(jī)用螺桿20]
[0073]如圖5至圖8所示，擠出機(jī)螺桿20具備螺桿主體20p。螺桿主體20p由多個(gè)圓筒狀的筒體36和支承這些筒體36的一根旋轉(zhuǎn)軸37構(gòu)成。另外，本說(shuō)明書(shū)中，螺桿主體20p(筒體36)的外周面36s是指該螺桿主體20p(筒體36)的不包含長(zhǎng)軸方向的兩端面的沿著周向的外周面。
[0074]旋轉(zhuǎn)軸37從其基端至前端筆直地延伸。另外，在使擠出機(jī)用螺桿20以能旋轉(zhuǎn)的方式插入料筒21的缸21a中的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)軸37的基端被定位于設(shè)置有供給口 32的料筒21的一端側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸37的前端被定位于設(shè)置有排出口 33的料筒21的另一端側(cè)。
[0075]以其它方式理解時(shí)，在使擠出機(jī)用螺桿20以能旋轉(zhuǎn)的方式插入料筒21的缸2Ia中的狀態(tài)下，該擠出機(jī)用螺桿20的基端被定位于設(shè)置有供給口32的料筒21的一端側(cè)，擠出機(jī)用螺桿20的前端被定位于設(shè)置有排出口 33的料筒21的另一端側(cè)。
[0076]在旋轉(zhuǎn)軸37的基端，以彼此呈同軸狀的方式設(shè)置有連接部38和限位部40。連接部38構(gòu)造成通過(guò)未圖示的聯(lián)接器能與例如電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)裝置連接。限位部40構(gòu)造成具有比連接部38的外形輪廓大的外形輪廓。
[0077]在從旋轉(zhuǎn)軸37的前端到限位部40的端面的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有具有圓柱形狀的支承部39(參照?qǐng)D6)。支承部39構(gòu)造成具有比限位部40的外形輪廓小的外形輪廓。支承部39自限位部40的端面起以同軸狀延伸，其全長(zhǎng)具有與料筒21的缸21a的全長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。在來(lái)自未圖示的旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)力傳遞至連接部38時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)軸37以從基端至前端的直線狀的軸線41為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0078]此外，多個(gè)圓筒狀的筒體36以分別被旋轉(zhuǎn)軸37的支承部39支承的方式構(gòu)成。作為該支承結(jié)構(gòu)的一例，在支承部39的外周面上設(shè)置有一對(duì)鍵51。各鍵51嵌入一對(duì)槽部50，上述一對(duì)槽部50形成于沿著支承部39的外周面在周向上錯(cuò)開(kāi)180°的位置。各槽部50是將支承部39的外周面沿軸向局部切除而形成的。
[0079]此外，各筒體36構(gòu)成為沿筒體36的內(nèi)周面能使旋轉(zhuǎn)軸39呈同軸狀貫穿的結(jié)構(gòu)。在各筒體36的內(nèi)周面的沿周向錯(cuò)開(kāi)180°的位置上形成有鍵槽53。上述一對(duì)鍵槽53是將該筒體36的內(nèi)周面沿軸向局部切除而形成的。
[0080]在這種情況下，一邊使各鍵51與各鍵槽53位置對(duì)齊，一邊使旋轉(zhuǎn)軸37的支承部39貫穿所有的筒體36的內(nèi)周面。然后，在支承部39的前端經(jīng)由套環(huán)54擰入固定螺釘55。此時(shí)，所有的筒體36被夾持在前端套環(huán)54與限位部40的基端套環(huán)56之間，通過(guò)該夾持力保持互相無(wú)縫隙地緊貼的狀態(tài)。
[0081 ]根據(jù)上述的支承結(jié)構(gòu)，通過(guò)使所有的筒體36在支承部39上呈同軸狀地結(jié)合，該各筒體36與旋轉(zhuǎn)軸37—體地被組裝。通過(guò)將各筒體36與旋轉(zhuǎn)軸37—體地組裝，可作為從基端到前端沿軸向(長(zhǎng)軸方向)延伸的棒狀構(gòu)件而構(gòu)成螺桿主體20p。
[0082]此時(shí)，能使各筒體36與旋轉(zhuǎn)軸37—起以軸線41為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即能使螺桿主體20p以軸線41為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，螺桿主體20p的基端與旋轉(zhuǎn)軸37的基端一致，并且螺桿主體20p的前端與旋轉(zhuǎn)軸37的前端一致。
[0083]在該狀態(tài)下，各筒體36成為限定螺桿主體20p的外徑Dl(參照?qǐng)D7)的結(jié)構(gòu)要素。即，沿著支承部39呈同軸狀地結(jié)合的各筒體36被設(shè)定為外徑Dl彼此相同。螺桿主體20p(各筒體36)的外徑Dl是通過(guò)作為旋轉(zhuǎn)軸37的旋轉(zhuǎn)中心的軸線41而限定的直徑。
[0084]藉此，構(gòu)成螺桿主體20p(各筒體36)的外徑Dl是恒定值的分段式的螺桿20。分段式的螺桿20中，沿旋轉(zhuǎn)軸37(即支承部39)能將多個(gè)螺桿元件以自由的順序和組合保持。作為螺桿元件，例如可將至少形成有后述的螺棱45、46、48的一部分的筒體36規(guī)定為一個(gè)螺桿元件。
[0085]由此，通過(guò)將螺桿20分段化，例如能大幅提高該螺桿20的規(guī)格的變更、調(diào)整或者維修、維護(hù)時(shí)的方便性。
[0086]另外，在本實(shí)施方式中，作為將多個(gè)筒體36和旋轉(zhuǎn)軸37止轉(zhuǎn)固定的結(jié)構(gòu)，不限定于上述的鍵51與鍵槽53的組合，作為其替代，也可使用例如如圖2所示的花鍵結(jié)構(gòu)。
[0087]此外，分段式的螺桿20以同軸狀收納于料筒21的缸2Ia。具體而言，沿旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)保持有多個(gè)螺桿元件的螺桿主體20p以能旋轉(zhuǎn)的方式收納于缸21a。在該狀態(tài)下，在螺桿主體20p的外周面36s與缸21a的內(nèi)表面21s之間形成有用于搬運(yùn)原料的搬運(yùn)路63。搬運(yùn)路63的沿缸21a的徑向的截面形狀為圓環(huán)形，并且搬運(yùn)路63沿著缸21a在軸向上延伸。
[0088]在本實(shí)施方式中，在螺桿主體20p上設(shè)置有搬運(yùn)原料的多個(gè)搬運(yùn)部42和限制原料流動(dòng)的多個(gè)屏障部43。這些搬運(yùn)部42和屏障部43沿著螺桿主體20p的軸向(長(zhǎng)軸方向)以交替排列的方式配置。
[0089]S卩，在與料筒21的一端對(duì)應(yīng)的螺桿主體20p的基端配置有屏障部43，從該屏障部43朝著螺桿主體20p的前端交替地配置有搬運(yùn)部42和屏障部43。此外，在與料筒21的另一端對(duì)應(yīng)的螺桿主體20p的前端配置有排出用搬運(yùn)部44。排出用搬運(yùn)部44構(gòu)造成將在缸21a內(nèi)混煉后的混煉物朝著與其它搬運(yùn)部42的搬運(yùn)方向相反的方向搬運(yùn)。
[0090][從擠出機(jī)用螺桿20的基端朝著前端將混煉物擠出的結(jié)構(gòu)]
[0091 ]以下的說(shuō)明中，螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向(左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn))是指從該螺桿主體20p的基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向(左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn))。此外，螺棱45、46、48的扭轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)是指從螺桿主體20p的基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺棱45、46、48的扭轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)。
[0092]各搬運(yùn)部42具有呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱45。螺棱45從筒體36的沿周向的外周面36s朝向搬運(yùn)路63伸出。螺棱45朝著與螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向扭轉(zhuǎn)。此外，排出用搬運(yùn)部44具有呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱46。螺棱46從筒體36的沿周向的外周面36s朝向搬運(yùn)路63伸出。螺棱46朝著與螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。
[0093]在此，在使螺桿主體20p向左旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，各搬運(yùn)部42的螺棱45以將原料從螺桿主體20p的前端朝著基端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱45的扭轉(zhuǎn)方向與左旋螺紋相同地設(shè)定為逆時(shí)針。
[0094]此外，在使螺桿主體20p向左旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，排出用搬運(yùn)部44的螺棱46以將原料從螺桿主體20p的基端朝著前端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱46的扭轉(zhuǎn)方向與右旋螺紋相同地設(shè)定為順時(shí)針。
[0095]相對(duì)于此，在使螺桿主體20p向右旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，各搬運(yùn)部42的螺棱45以將原料從螺桿主體20p的前端朝著基端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱45的扭轉(zhuǎn)方向與右旋螺紋相同地設(shè)定為順時(shí)針。
[0096]此外，在使螺桿主體20p向右旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，排出用搬運(yùn)部44的螺棱46以將原料從螺桿主體20p的基端朝著前端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱46的扭轉(zhuǎn)方向與左旋螺紋相同地設(shè)定為逆時(shí)針。
[0097]各屏障部43具有呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱48。螺棱48從筒體36的沿周向的外周面36s朝向搬運(yùn)路63伸出。螺棱48朝著與螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。
[0098]在此，在使螺桿主體20p向左旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，各屏障部43的螺棱48以將原料從螺桿主體20p的基端朝著前端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱48的扭轉(zhuǎn)方向與右旋螺紋相同地設(shè)定為順時(shí)針。
[0099]相對(duì)于此，在使螺桿主體20p向右旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，各屏障部43的螺棱48以將原料從螺桿主體20p的基端朝著前端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。即，螺棱48的扭轉(zhuǎn)方向與左旋螺紋相同地設(shè)定為逆時(shí)針。
[0100]在各屏障部43中，螺棱48的扭轉(zhuǎn)間距設(shè)置成與上述各搬運(yùn)部42、44中的螺棱45、46的扭轉(zhuǎn)間距相等或比它要小。此外，在螺棱45、46、48的頂部與料筒21的缸部21a的內(nèi)表面21s之間確保有微小的間隙。
[0101]在這種情況下，各屏障部43的外徑部43s與缸部21a的內(nèi)表面21s之間的間隙47(參照?qǐng)D11)優(yōu)選設(shè)定在0.1mm以上且2mm以下的范圍內(nèi)。此外，更優(yōu)選將該間隙47設(shè)定在0.1mm以上且0.7mm以下的范圍內(nèi)。藉此，能可靠地限制原料穿過(guò)間隙47而被搬運(yùn)。
[0102]另外，在各屏障部43中，作為設(shè)置螺棱48的替代，也可沿著螺桿主體20p的外周面36s設(shè)置在周向上連續(xù)的屏障用圓環(huán)狀體57 (參照?qǐng)D13、圖14)。屏障用圓環(huán)狀體57具有圓筒面57s，該圓筒面57s以軸線41為中心沿周向呈同心圓狀地連續(xù)。圓筒面57s從缸39的沿周向的外周面36s朝向搬運(yùn)路63伸出。圓筒面57s與缸21a的內(nèi)表面21s之間的間隔設(shè)定在上述間隙47的范圍內(nèi)。
[0103]此外，螺桿主體20p的沿軸向的搬運(yùn)部42、44的長(zhǎng)度可根據(jù)例如原料的種類(lèi)、原料的混煉程度、單位時(shí)間內(nèi)的混煉物的生產(chǎn)量等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。搬運(yùn)部42、44至少是在筒體36的外周面36s形成有螺棱45、46的區(qū)域，但并不限定于螺棱45、46的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的區(qū)域。
[0104]S卩，筒體36的外周面36s中的偏離螺棱45、46的區(qū)域有時(shí)也被視為搬運(yùn)部42、44。例如，在與具有螺棱45、46的筒體36相鄰的位置上配置有圓筒狀的隔板或圓筒狀的套環(huán)的情況下，該隔板或套環(huán)也可包含在搬運(yùn)部42、44內(nèi)。
[0105]此外，螺桿主體20p的沿軸向的屏障部43的長(zhǎng)度可根據(jù)例如原料的種類(lèi)、原料的混煉程度、單位時(shí)間內(nèi)的混煉物的生產(chǎn)量等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。屏障部43起到阻止被搬運(yùn)部42送來(lái)的原料的流動(dòng)的功能。即，屏障部43構(gòu)造成在原料的搬運(yùn)方向的下游側(cè)與搬運(yùn)部42相鄰，并且妨礙被搬運(yùn)部42送來(lái)的原料通過(guò)螺棱48的頂部(外徑部43s)與缸部21a的內(nèi)表面21s之間的間隙。
[0106]上述的螺桿20中，各螺棱45、46、48從彼此具有相同的外徑DI的多個(gè)筒體36的外周面36s朝向搬運(yùn)路63伸出。因此，各筒體36的沿周向的外周面36s對(duì)該螺桿20的小徑進(jìn)行限定。螺桿20的小徑在螺桿20的全長(zhǎng)的范圍內(nèi)保持為恒定值。
[0107]如圖5至圖8所示，螺桿主體20p在其內(nèi)部具有在軸向上延伸的多個(gè)通路64。多個(gè)通路64沿螺桿主體20p的軸向和周向排列。在附圖中，作為一例，不出了將沿著螺桿主體20p的周向以等間隔配置的兩個(gè)通路64以沿著螺桿主體20p的軸向具有90°的相位差的方式排列的結(jié)構(gòu)。
[0108]通路64設(shè)置在相對(duì)于螺桿20的旋轉(zhuǎn)中心即軸線41偏心的位置。即，通路64從軸線41偏離。因此，通路64隨著螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)而繞著軸線41公轉(zhuǎn)。
[0109]關(guān)于通路64的形狀，只要是原料能流通，則其截面形狀能設(shè)定為例如圓形、矩形、橢圓形等。在附圖中，作為一例，示出了截面為圓形狀的孔即通路64。在這種情況下，該孔的內(nèi)徑(口徑)優(yōu)選設(shè)定為Imm以上且小于6mm。更優(yōu)選將該孔的內(nèi)徑(口徑)設(shè)定為Imm以上且小于5mm ο
[0110]在螺桿主體20p的內(nèi)部，搬運(yùn)部42和屏障部43的筒體36具有筒狀的壁面52，該壁面52限定孔即通路64。即，通路64是僅由中空的空間形成的孔。壁面52將中空的通路64在周向上連續(xù)地包圍。藉此，通路64構(gòu)成為僅允許原料流通的中空的空間。換言之，在通路64的內(nèi)部完全不存在構(gòu)成螺桿主體20p的其它要素。在這種情況下，當(dāng)螺桿主體20p旋轉(zhuǎn)時(shí)，壁面52不以軸線41為中心進(jìn)行自轉(zhuǎn)而是繞著軸線41進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
[0111]根據(jù)這樣的通路64，由各搬運(yùn)部42在搬運(yùn)路63中搬運(yùn)的原料在該通路64中流動(dòng)時(shí)，對(duì)于該原料能有效地發(fā)揮從寬的部位(搬運(yùn)路63)通過(guò)窄的部位(通路64)時(shí)產(chǎn)生的“拉伸作用” O
[0112]以下，對(duì)上述通路64的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
[0?13] 如圖6和圖9所不，本實(shí)施方式的擠出機(jī)用螺桿20中，多個(gè)搬運(yùn)部42和多個(gè)屏障部43沿軸向(長(zhǎng)軸方向)交替排列而形成螺桿主體20p，在該螺桿主體20p的內(nèi)部以沿軸向(長(zhǎng)軸方向)彼此存在間隔的方式設(shè)置有多個(gè)通路64。通過(guò)上述螺桿結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)具有螺桿主體20p的螺桿20，上述螺桿主體20p具有對(duì)原料連續(xù)施加剪切作用和拉伸作用的功能。
[0114]在此，在上述的螺桿結(jié)構(gòu)中，若著眼于一個(gè)屏障部43和在該屏障部43的兩側(cè)與之相鄰的兩個(gè)搬運(yùn)部42，則一個(gè)通路64是橫跨屏障部43的筒體36和兩個(gè)搬運(yùn)部42的筒體36而設(shè)置的。上述結(jié)構(gòu)能看作在結(jié)構(gòu)上一體化的一個(gè)單元。
[0115]本實(shí)施方式的螺桿主體20p是在軸向(長(zhǎng)軸方向)上排列多個(gè)該單元而構(gòu)成的。藉此，能實(shí)現(xiàn)在順著特定的原料的流動(dòng)的情況下不會(huì)二次流過(guò)已經(jīng)流過(guò)一次的位置的單向通行型螺桿結(jié)構(gòu)。
[0116]換言之，上述一個(gè)單元能看作在功能上一體化的一個(gè)模塊。作為一個(gè)模塊的功能，例如可想到以下功能:對(duì)原料施加剪切作用的功能，對(duì)原料施加拉伸作用的功能，通過(guò)屏障部43阻止原料搬運(yùn)的功能，將因屏障部43而壓力升高的原料導(dǎo)向通路64的功能，在屏障部43的跟前形成原料填充率為100 %的原料池R的功能等。
[0117]此外，在上述螺桿結(jié)構(gòu)中，通路64還具有入口 65、出口 67以及將入口 65與出口 67之間連通的通路主體66。入口 65和出口 67是在上述一個(gè)單元中從一個(gè)屏障部43的兩側(cè)隔開(kāi)間隔設(shè)置的。即，入口65設(shè)置在通路主體66的一側(cè)(螺桿主體20p的靠近基端的部分)。出口67設(shè)置在通路主體66的另一側(cè)(螺桿主體20p的靠近前端的部分)。
[0118]具體而言，在螺桿主體20p的基端側(cè)與該屏障部43相鄰的搬運(yùn)部42中，入口65在該搬運(yùn)部42的下游端附近的外周面36s上開(kāi)口。另一方面，在螺桿主體20p的前端側(cè)與該屏障部43相鄰的搬運(yùn)部42中，出口 67在該搬運(yùn)部42的上游端附近的外周面36s上開(kāi)口。
[0119]另外，入口65和出口 67的形成位置能在該搬運(yùn)部42的范圍內(nèi)自由地設(shè)定。在附圖中，作為一例，不出了在一個(gè)屏障部43兩側(cè)的離該屏障部43最遠(yuǎn)的一端形成有入口65和出口 67的結(jié)構(gòu)。
[0120]入口 65是從筒體36(螺桿主體20p)的外周面36s沿徑向開(kāi)鑿的孔。入口 65能通過(guò)例如使用鉆頭的機(jī)械加工而形成。其結(jié)果是，入口 65的底部65a形成為被鉆頭的前端削成圓錐狀的傾斜面。換言之，圓錐狀的底部65a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大形狀的傾斜面。
[0121]出口67是從筒體36(螺桿主體20p)的外周面36s沿徑向開(kāi)鑿的孔。出口 67能通過(guò)例如使用鉆頭的機(jī)械加工而形成。其結(jié)果是，出口 67的底部67a形成為被鉆頭的前端削成圓錐狀的傾斜面。換言之，圓錐狀的底部67a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大形狀的傾斜面。
[0122]通路主體66以橫跨一個(gè)屏障部43的筒體36和在該屏障部43的兩側(cè)與之相鄰的兩個(gè)搬運(yùn)部42的筒體36的方式形成。通路主體66由第一部分66a、第二部分66b、第三部分66c構(gòu)成。
[0123]第一部分66a形成于在比屏障部43靠螺桿主體20p的基端側(cè)的位置與屏障部43相鄰的搬運(yùn)部42的筒體36。第一部分66a沿軸線41平行地延伸。第一部分66a的一端(屏障部43一側(cè))在筒體36的端面36a上開(kāi)口。第一部分66a的另一端(與屏障部43相反的一側(cè))被筒體36的端壁36b堵塞。此外，第一部分66a的另一端與上述入口 65以連通的方式連接。
[0124]第二部分66b形成于屏障部43的筒體36。第二部分66b沿軸線41平行地延伸。第二部分66b的兩端在筒體36的兩側(cè)的端面36a上開(kāi)口。
[0125]第三部分66c形成于在比屏障部43靠螺桿主體20p的前端側(cè)的位置與屏障部43相鄰的搬運(yùn)部42的筒體36。第三部分66c沿軸線41平行地延伸。第三部分66c的一端(屏障部43一側(cè))在筒體36的端面36a上開(kāi)口。第三部分66c的另一端(與屏障部43相反的一側(cè))被筒體36的端壁36b堵塞。此外，第三部分66c的另一端與上述出口 67以連通的方式連接。
[0126]通路主體66能通過(guò)下述方式形成:將形成有第一部分66a、第二部分66b和第三部分66c的三個(gè)筒體36沿軸向緊固，且使它們的端面36a彼此相互緊貼。在該狀態(tài)下，通路主體66沿著螺桿主體20p的軸向在中途不分岔地以一直線狀連續(xù)并延伸。此外，該通路主體66的兩側(cè)以與上述入口 65及出口 67連通的方式連接。
[0127]在這種情況下，通路主體66的口徑可設(shè)定得比入口 65和出口 67的口徑小，也可設(shè)定為相同口徑。無(wú)論在哪種情況下，由該通路主體66的口徑限定的通路截面面積都設(shè)定得遠(yuǎn)小于上述圓環(huán)形的搬運(yùn)路63的沿徑向的圓環(huán)截面面積。
[0128]在本實(shí)施方式中，形成有螺棱45、46、48的至少一部分的各筒體36能看作與各搬運(yùn)部42、44及屏障部43對(duì)應(yīng)的螺桿元件。
[0129]如此，螺桿20的螺桿主體20p能通過(guò)在旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)的外周上依次配置作為螺桿元件的多個(gè)筒體36來(lái)構(gòu)成。因此，根據(jù)例如原料的混煉程度，能實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)部42、44及屏障部43的更換和重組，并且能容易地進(jìn)行更換和重組時(shí)的作業(yè)。
[0130]此外，通過(guò)將作為螺桿元件的多個(gè)筒體36沿軸向緊固并使其相互緊貼，可形成各通路64的通路主體66，通過(guò)該通路主體66可使從通路64的入口部65到出口 67—體地連通。因此，在螺桿主體20p中形成通路64時(shí)，只要對(duì)與螺桿主體20p的全長(zhǎng)相比長(zhǎng)度短很多的各筒體36分別實(shí)施用于設(shè)置通路64的加工即可。因此，形成通路64時(shí)的加工和處理變得容易。
[0131]接下來(lái)，對(duì)利用具有上述結(jié)構(gòu)的擠出機(jī)用螺桿20混煉原料的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在該動(dòng)作說(shuō)明中，假定一邊使擠出機(jī)用螺桿20沿逆時(shí)針向左旋轉(zhuǎn)，一邊將混煉物從螺桿主體20p的基端朝著前端擠出的情況。在這種情況下，從第一擠出機(jī)2向具備擠出機(jī)用螺桿20的第二擠出機(jī)3連續(xù)地供給原料。該原料是在第一擠出機(jī)2中通過(guò)對(duì)多種材料進(jìn)行預(yù)混煉而生成的熔融狀態(tài)的原料。
[0132]如圖1O和圖11所示，供給至第二擠出機(jī)3的原料從料筒21的供給口32 (參照?qǐng)D5和圖6)被連續(xù)地供給至螺桿主體20p的外周面36s。通過(guò)搬運(yùn)部42的螺棱45，將被供給來(lái)的原料從螺桿主體20p的前端朝向基端在SI方向上搬運(yùn)。
[0133]在SI方向上被搬運(yùn)期間，原料被施加“剪切作用”，并被施加伴隨螺旋狀的螺棱45自身的旋轉(zhuǎn)的攪拌作用，其中，上述“剪切作用”是因沿著搬運(yùn)路63進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的搬運(yùn)部42的螺棱45與缸21a的內(nèi)表面21s之間的速度差而產(chǎn)生的。藉此，對(duì)該原料的納米分散化得到促進(jìn)。
[0134]在SI方向上被搬運(yùn)的原料的搬運(yùn)受到屏障部43的限制。即，屏障部43的螺棱48起到將原料朝向與SI方向相反的方向從螺桿主體20p的基端朝向前端搬運(yùn)的作用。其結(jié)果是，該原料的流動(dòng)被屏障部43阻止。
[0135]其結(jié)果是，原料在搬運(yùn)部42與屏障部43間的邊界處的壓力增高。具體而言，在圖11中，以漸變色表示搬運(yùn)路63中的與螺桿主體20p的搬運(yùn)部42對(duì)應(yīng)的部位的原料的填充率。即，在該搬運(yùn)路63中，色調(diào)越濃則原料的填充率越高。從圖11可知，在與搬運(yùn)部42對(duì)應(yīng)的搬運(yùn)路63中，隨著靠近屏障部43，原料的填充率變高。在屏障部43的跟前，原料的填充率為100%。
[0136]因此，在屏障部43的跟前形成原料的填充率為100%的“原料池R”。在原料池R中，因?yàn)樵系牧鲃?dòng)被阻止，所以該原料的壓力上升。壓力上升的原料從在搬運(yùn)部42(筒體36)的外周面36s上開(kāi)口的入口65連續(xù)地流入通路主體66，且在該通路主體66內(nèi)朝向與SI方向相反的方向從螺桿主體20p的基端朝著前端在S2方向上逆流。
[0137]如上所述，由通路主體66的口徑限定的通路截面面積遠(yuǎn)小于沿缸21a的徑向的搬運(yùn)路63的圓環(huán)截面面積。以其它方式理解時(shí)，由通路主體66的口徑確定的擴(kuò)展區(qū)域遠(yuǎn)小于圓環(huán)形狀的搬運(yùn)路63的擴(kuò)展區(qū)域。因此，從入口65流入通路主體66時(shí)，原料被急劇節(jié)流，從而對(duì)該原料施加“拉伸作用”。
[0138]此外，因?yàn)橥方孛婷娣e比圓環(huán)截面面積小很多，所以積存于原料池R的原料不會(huì)消失。即，積存于原料池R的原料的一部分連續(xù)地流入入口65。在此期間，通過(guò)搬運(yùn)部42的螺棱45將新原料朝向屏障部43送入。其結(jié)果是，原料池R的在屏障部43跟前的填充率始終維持在100%。此時(shí)，即便螺棱45所搬運(yùn)的原料的搬運(yùn)量發(fā)生稍微變動(dòng)，該變動(dòng)狀態(tài)也會(huì)被殘留在原料池R中的原料吸收。藉此，能將原料連續(xù)且穩(wěn)定地供給至通路主體66。因此，在該通路主體66中，對(duì)原料能不間斷地連續(xù)施加拉伸作用。
[0139]通過(guò)通路主體66后的原料從出口 67向螺桿主體20p的外周面36 s流出。在螺桿主體20p中，上述的搬運(yùn)部42和屏障部43在軸向上交替排列，因此，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述的一系列的剪切動(dòng)作和拉伸動(dòng)作，缸21a內(nèi)的原料在反復(fù)進(jìn)行剪切流動(dòng)和拉伸流動(dòng)的狀態(tài)下，從螺桿主體20p的基端朝向前端被連續(xù)地搬運(yùn)。藉此，原料的混煉程度得到強(qiáng)化。
[0140]此外，被混煉至納米級(jí)別的混煉物從形成于排出用搬運(yùn)部44的出口 67流出。流出的混煉物被排出用搬運(yùn)部44的螺棱46向S3方向搬運(yùn)后，從排出口 3 3 (參照?qǐng)D5和圖6)被連續(xù)地?cái)D出。
[0141]對(duì)于從第二擠出機(jī)3的排出口33擠出的混煉物，在第三擠出機(jī)4中吸引、除去該混煉物中所含的氣體成分后，將該混煉物排出到擠出機(jī)外。將排出后的混煉物浸漬在例如水槽內(nèi)蓄積的冷卻水中，將其強(qiáng)制冷卻。如此，得到所需的樹(shù)脂成型品。
[0142]這里，對(duì)在通過(guò)上述的剪切動(dòng)作和拉伸動(dòng)作對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下其混煉物的高分散確認(rèn)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。
[0143]在試驗(yàn)時(shí)，將聚碳酸酯樹(shù)脂(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂(PMMA)這兩種材料5供給至第一擠出機(jī)2，通過(guò)進(jìn)行預(yù)混煉，生成了熔融狀態(tài)的材料5。接著，將該熔融狀態(tài)的材料5作為第二擠出機(jī)3的原料從第一擠出機(jī)2連續(xù)地供給至第二擠出機(jī)3。
[0144]在該試驗(yàn)中，將擠出機(jī)用螺桿20構(gòu)造成可反復(fù)進(jìn)行十次上述的剪切動(dòng)作和拉伸動(dòng)作。接著，以下述的方式設(shè)定擠出機(jī)用螺桿20的規(guī)格。即，將螺桿直徑設(shè)定為36mm，將螺桿有效長(zhǎng)度(L/D)設(shè)定為25，將螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm，將原料供給量設(shè)定為1.4kg/h，將料筒設(shè)定溫度設(shè)定為260 °C。
[0145]根據(jù)該試驗(yàn)，能連續(xù)地獲得目標(biāo)的透明的混煉物。
[0146]以上，根據(jù)本實(shí)施方式的螺桿20，通過(guò)使剪切作用區(qū)域和拉伸作用區(qū)域在軸向上交替連續(xù)，能一邊對(duì)原料施加剪切作用和拉伸作用，一邊連續(xù)地生成混煉物。在這種情況下，能將原料從第一擠出機(jī)2連續(xù)供給至第二擠出機(jī)3，而不會(huì)使原料滯留。藉此，不是表觀上的連續(xù)生產(chǎn)，而是能實(shí)現(xiàn)混煉物的完全連續(xù)生產(chǎn)。
[0147]其結(jié)果是，能一邊使第一擠出機(jī)2和第二擠出機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相互關(guān)聯(lián)，一邊將各擠出機(jī)設(shè)定為最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。例如，在用第一擠出機(jī)2對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行預(yù)混煉的情況下，能與以往同樣地將螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為10rpm至300rpm。因此，能實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的充分的加熱和熔融以及預(yù)混煉。此時(shí)，在第二擠出機(jī)3中，能使螺桿20以600rpm至3000rpm的高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，對(duì)樹(shù)脂能交替且高效地施加剪切作用和拉伸作用。
[0148]此外，本實(shí)施方式的螺桿20具有在順著特定的原料的流動(dòng)的情況下不會(huì)二次流過(guò)已經(jīng)流過(guò)一次的位置的單向通行型的螺桿結(jié)構(gòu)。因此，在確定螺桿20的結(jié)構(gòu)的階段，能預(yù)先設(shè)定對(duì)原料施加剪切作用和拉伸作用的次數(shù)。藉此，無(wú)需使該螺桿20變長(zhǎng)，能增加對(duì)原料施加剪切作用和拉伸作用的次數(shù)和時(shí)間。其結(jié)果是，能以與目標(biāo)相應(yīng)的混煉程度對(duì)原料進(jìn)行混煉。
[0149]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)槭遣粫?huì)二次流過(guò)已經(jīng)流過(guò)一次的位置的單向通行型的螺桿結(jié)構(gòu)，所以在特定的原料的流動(dòng)中不會(huì)混入位于其前方或后方的混煉狀態(tài)不同的原料的流動(dòng)。因此，能將原料均勻地混煉。
[0150]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)將螺桿主體20p(各筒體36)的外徑Dl設(shè)定為恒定值，換言之，通過(guò)將螺桿20的小徑在該螺桿20的全長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)定為恒定值，能實(shí)現(xiàn)可將多個(gè)螺桿元件按照自由的順序和組合加以保持的分段式螺桿20。通過(guò)將螺桿20分段化，例如能大幅提高該螺桿20的規(guī)格的變更、調(diào)整或者維修、維護(hù)時(shí)的方便性。
[0151]此外，通過(guò)將螺桿20的小徑在該螺桿20的全長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)定為恒定值，用于搬運(yùn)原料的搬運(yùn)路63在螺桿20的全長(zhǎng)范圍內(nèi)為同樣的圓環(huán)形的截面形狀，在對(duì)原料交替施加剪切作用和拉伸作用時(shí)，能依次均勻地施加，并能進(jìn)行均勻的混煉。
[0152]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)將通路64(通路主體66)的截面面積設(shè)定得遠(yuǎn)小于用于搬運(yùn)原料的搬運(yùn)路63的截面面積，能對(duì)通過(guò)該通路64(通路主體66)的原料施加均勻、穩(wěn)定且高效的拉伸作用。
[0153]此外，因?yàn)椴痪哂幸酝膯屋S擠出機(jī)的螺桿所具備的可塑化區(qū)域，而是制成將搬運(yùn)部42、屏障部43和通路64組合配置的螺桿20，所以能容易地操作第二擠出機(jī)3。
[0154]以上，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式，像以下這樣的變形例也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0155][從擠出機(jī)用螺桿20的前端朝著基端將混煉物擠出的結(jié)構(gòu)]
[0156]以下的說(shuō)明中，螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向(左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn))是指從該螺桿主體20p的基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向(左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn))O此外，螺棱60、61、62a、62b的扭轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)是指從螺桿主體20p的基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺棱60、61、62a、62b的扭轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針、逆時(shí)針)。
[0157]圖12中示出了本發(fā)明的變形例的第二擠出機(jī)3以及適用于該第二擠出機(jī)3的本發(fā)明的變形例的擠出機(jī)用螺桿20的結(jié)構(gòu)。
[0158]在本變形例的第二擠出機(jī)3中，供給口32設(shè)置在料筒21的另一端側(cè)，排出口 33設(shè)置在料筒21的一端側(cè)。此外，在擠出機(jī)用螺桿20中，多個(gè)搬運(yùn)部58a、58b和多個(gè)屏障部59a、59b從螺桿主體20p的前端朝向基端交替地配置。
[0159]另外，在將本變形例的擠出機(jī)用螺桿20以能旋轉(zhuǎn)的方式插入料筒21的缸21a的狀態(tài)下，擠出機(jī)用螺桿20和螺桿主體20p的基端定位于設(shè)有排出口 33的料筒21的一端側(cè)，擠出機(jī)用螺桿20和螺桿主體20p的前端定位于設(shè)有供給口 32的料筒21的另一端側(cè)。
[0160]在這種情況下，與排出口33相向的排出用搬運(yùn)部58b構(gòu)造成將在缸21a內(nèi)混煉后的混煉物朝向與其它搬運(yùn)部58a的搬運(yùn)方向SI相反的方向S3搬運(yùn)。此外，在螺桿主體20p的基端所配置的基端屏障部59b構(gòu)造成對(duì)基于排出用搬運(yùn)部58b的混煉物的搬運(yùn)進(jìn)行限制。
[0161]在除排出用搬運(yùn)部58b以外的其它搬運(yùn)部58a上，設(shè)置有沿著螺桿主體20p的外周面36s呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱60，該螺棱60從螺桿主體20p的基端朝著前端朝向與該螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。另一方面，設(shè)置于排出用搬運(yùn)部58b的螺旋狀的排出用螺棱61從螺桿主體20p的基端朝著前端朝向與該螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向扭轉(zhuǎn)。
[0162]圖12中示出了使螺桿主體20p向左旋轉(zhuǎn)以對(duì)原料進(jìn)行混煉時(shí)的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，螺棱60的扭轉(zhuǎn)方向以將原料從螺桿主體20p的基端朝向前端搬運(yùn)的方式與右旋螺紋同樣地設(shè)定為順時(shí)針。
[0163]另一方面，排出用螺棱61的扭轉(zhuǎn)方向以將原料從螺桿主體20p的前端朝向基端搬運(yùn)的方式與左旋螺紋同樣地設(shè)定為逆時(shí)針。另外，在使螺桿主體20p向右旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，只要將各螺棱60、61的扭轉(zhuǎn)方向設(shè)定為與上述向左旋轉(zhuǎn)的情況相反即可。
[0164]此外，在各屏障部59a、59b中，可設(shè)置沿著螺桿主體20p的外周面36s在周向上連續(xù)的屏障用圓環(huán)狀體57(參照?qǐng)D13和圖14)，或者，也可設(shè)置沿著螺桿主體20p的外周面36s呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的屏障用螺棱62a、62b (參照?qǐng)D12)。
[0165]在設(shè)置屏障用螺棱62a、62b的情況下，在螺桿主體20p的基端所配置的基端屏障部59b設(shè)置有屏障用螺棱62b，該屏障用螺棱62b從螺桿主體20p的基端朝向前端朝著與該螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。此外，在除此以外的各屏障部59a中設(shè)置有屏障用螺棱62a，該屏障用螺棱62a從螺桿主體20p的基端朝向前端朝著與該螺桿主體20p的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向扭轉(zhuǎn)。
[0166]這里，在使螺桿主體20p向左旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，基端屏障部59b中的屏障用螺棱62b的扭轉(zhuǎn)方向以從螺桿主體20p的基端朝向前端與右旋螺紋同樣的方式設(shè)定為順時(shí)針。另一方面，除此以外的其它屏障用螺棱62a的扭轉(zhuǎn)方向以從螺桿主體20p的基端朝向前端與左旋螺紋相同的方式設(shè)定為逆時(shí)針。另外，在使螺桿主體20p向右旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)原料進(jìn)行混煉的情況下，只要將各屏障用螺棱62a、62b的扭轉(zhuǎn)方向設(shè)定為與上述向左旋轉(zhuǎn)的情況相反即可。
[0167]此外，除此以外的結(jié)構(gòu)(例如通路64的結(jié)構(gòu))能根據(jù)上述的“從擠出機(jī)用螺桿20的基端朝著前端將混煉物擠出的結(jié)構(gòu)”進(jìn)行設(shè)定，所以省略其說(shuō)明。
[0168]接下來(lái)，對(duì)利用具有上述結(jié)構(gòu)的擠出機(jī)用螺桿20混煉原料的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在該動(dòng)作說(shuō)明中，假定一邊使擠出機(jī)用螺桿20沿逆時(shí)針向左旋轉(zhuǎn)，一邊將混煉物從螺桿主體20p的前端朝著基端擠出的情況。
[0169]如圖12所示，從料筒21的供給口32連續(xù)地供給至螺桿主體20p的外周面36s的原料被搬運(yùn)部58a的螺棱60從螺桿主體20p的基端朝著前端在SI方向上搬運(yùn)。
[0170]在SI方向上被搬運(yùn)期間，原料被施加“剪切作用”，并被施加伴隨螺旋狀的螺棱60自身的旋轉(zhuǎn)的攪拌作用，其中，上述“剪切作用”是因沿著搬運(yùn)路63進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的搬運(yùn)部58a的螺棱60與缸21a的內(nèi)表面21s之間的速度差而產(chǎn)生的。藉此，對(duì)該原料的納米分散化得到促進(jìn)。
[0171]沿著搬運(yùn)路63在SI方向上被搬運(yùn)的原料的搬運(yùn)受到屏障部59a的限制。即，屏障部59a的螺棱62a以將原料朝向與SI方向相反的方向從螺桿主體20p的前端朝向基端搬運(yùn)的方式扭轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，該原料的流動(dòng)被屏障部59a阻止。
[0172]因?yàn)樵系牧鲃?dòng)被阻止，所以施加在該原料上的壓力升高。雖然沒(méi)有特別圖示，但本變形例也與上述的實(shí)施方式同樣，在屏障部59a的跟前，原料的填充率為100%，該原料的壓力升高。壓力升高了的原料從入口 65連續(xù)流入通路主體66，上述原料在該通路主體66內(nèi)朝向與SI方向相反的方向從螺桿主體20p的前端朝向基端在S2方向上逆流。在S2方向上逆流時(shí)，對(duì)原料施加上述的“拉伸作用”。
[0173]通過(guò)通路主體66后的原料從出口 67向螺桿主體20p的外周面36 s流出。在螺桿主體20p中，上述的搬運(yùn)部58a和屏障部59a在軸向上交替排列，因此，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述的一系列的剪切動(dòng)作和拉伸動(dòng)作，缸21a內(nèi)的原料在反復(fù)進(jìn)行剪切流動(dòng)和拉伸流動(dòng)的狀態(tài)下，從螺桿主體20p的前端朝向基端被連續(xù)地搬運(yùn)。藉此，原料的混煉程度得到強(qiáng)化。
[0174]此外，被混煉至納米級(jí)別的混煉物從形成于排出用搬運(yùn)部58b的出口 67流出。流出的混煉物被排出用搬運(yùn)部58b的螺棱61朝向S3方向搬運(yùn)后，該混煉物的搬運(yùn)受到基端屏障部59b的限制，同時(shí)該混煉物從排出口 33被連續(xù)地?cái)D出。
[0175]另外，本變形例的第二擠出機(jī)3以及擠出機(jī)用螺桿20的效果與上述的一實(shí)施方式同樣，所以省略其說(shuō)明。
[0176][其它的變形例]
[0177]在上述的一實(shí)施方式中，假定了將通路64(具體是通路主體66)形成于螺桿主體20p (筒體36)的內(nèi)部的情況，作為其替代，也可在使旋轉(zhuǎn)軸37的支承部39沿著構(gòu)成螺桿主體20p的各筒體36的內(nèi)周面貫穿時(shí)，在各筒體36與旋轉(zhuǎn)軸37間的邊界部分構(gòu)成通路64(通路主體66)。另外，作為本變形例的結(jié)構(gòu)，在圖15至圖18中示出了與圖7對(duì)應(yīng)的部分的結(jié)構(gòu)。
[0178]圖15所示的通路64由壁面52a構(gòu)成，該壁面52a是使筒體36的內(nèi)周面的一部分沿軸向凹陷為凹狀而形成的。在這種情況下，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)貫穿于筒體36的內(nèi)周面，能限定由壁面52a和支承部39的外周面圍成的通路64。
[0179]圖16所示的通路64由壁面52b構(gòu)成，該壁面52b是使旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)的外周面的一部分沿軸向凹陷為凹狀而形成的。在這種情況下，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)貫穿于筒體36的內(nèi)周面，能限定由壁面52b和筒體36的內(nèi)周面圍成的通路64。
[0180]圖17所示的通路64由壁面52c構(gòu)成，該壁面52c是使鍵51的外周面的一部分沿軸向凹陷成凹狀而形成的。在這種情況下，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)軸37(支承部39)貫穿于筒體36的內(nèi)周面， 能限定由壁面52c和鍵槽53的槽底面圍成的通路64。
[0181]在任一通路64中，只要將露出于外部的部分加工成凹狀，就能形成壁面52a、52b、 52c，因此，能容易地進(jìn)行形成作業(yè)。在這種情況下，作為凹狀的壁面52a、52b、52c的形狀，例如能采用半圓形狀、三角形狀、橢圓形狀、矩形等各種形狀。
[0182]此外，在上述的一實(shí)施方式中，由多個(gè)筒體36和旋轉(zhuǎn)軸37構(gòu)成了螺桿主體20p，但是作為其替代，也可如圖18所示，由筆直的一根軸狀構(gòu)件20t來(lái)構(gòu)成螺桿主體20p。在這種情況下，在該堅(jiān)實(shí)的螺桿主體20p的外周面上設(shè)置上述的搬運(yùn)部及屏障部，且在該螺桿主體 20p的內(nèi)部設(shè)置上述的通路64。另外，在附圖中，作為一例，示出了設(shè)置在相對(duì)于軸線41偏心的位置且由筒狀的壁面52d限定的一對(duì)通路64,但是各通路64的配置并不因此而受到限定。
[0183]此外，在上述的一實(shí)施方式中，假定了兩端被完全堵塞的通路64,但作為其替代， 也可采用兩端能開(kāi)放的通路64。該通路64能應(yīng)用如下的形成方法。即，預(yù)先形成通路構(gòu)成部，該通路構(gòu)成部在軸向上貫穿螺桿主體20p。接著，沿著該一系列的通路構(gòu)成部，將多個(gè)堵塞體以彼此存有間隔且能拔出的方式插入。藉此，通過(guò)相鄰的堵塞體來(lái)形成兩端能開(kāi)放的通路構(gòu)成部。接著，通過(guò)使通路構(gòu)成部的兩側(cè)在螺桿主體20p的外周面36s上開(kāi)口，能形成本變形例的通路64。
[0184]在上述的一實(shí)施方式中，作為第二擠出機(jī)3,假定了裝載有一根擠出機(jī)用螺桿20的單軸擠出機(jī)，但是作為其替代，也可將第二擠出機(jī)3構(gòu)造成裝載有兩根擠出機(jī)用螺桿20的雙軸擠出機(jī)。
[0185]另外，在上述的一實(shí)施方式中，在圖5、圖6、圖9中示出了通路主體66的兩側(cè)在偏離入口 65和出口 67的底部65a、67a的位置處與該入口 65和出口 67連接的通路64。但是，通路主體66與入口 65及出口 67之間的連接關(guān)系不限定于上述的一實(shí)施方式，如下所述的連接關(guān)系也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0186]在圖19至圖24中，作為一例，示出了通路主體66的兩側(cè)與入口 65及出口 67的底部 65a、67a連接的通路64。具體而言，通路主體66的一側(cè)即上述第一部分66a的另一端與入口 65的底部65a連接。此外，通路主體66的另一側(cè)即上述第三部分66c的另一端與出口67的底部67a連接。
[0187]在圖19(A)、圖19(B)和圖20(A)、圖20(B)中，示出了第一變形例的通路64。在該通路64中，入口65的底部65a與通路主體66的一側(cè)(第一部分66a的另一端)的端面連接。在底部65a形成有與通路主體66 (第一部分66a)連通的一個(gè)開(kāi)口 65b。另一方面，出口67的底部 67a與通路主體66的另一側(cè)(第三部分66c的另一端)的端面連接。在底部67a形成有與通路主體66 (第三部分66c)連通的一個(gè)開(kāi)口 67a。
[0188]入口 65的一個(gè)開(kāi)口 65b形成于與底部65a相向的區(qū)域，上述底部65a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大的形狀。另一方面，出口 67的一個(gè)開(kāi)口 67b形成于與底部 67a相向的區(qū)域，上述底部67a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大的形狀。
[0189]在這種情況下，流入入口65的原料沿底部65a的斜坡被導(dǎo)向開(kāi)口65b。其結(jié)果為，原料不會(huì)在該入口 65內(nèi)滯留，而是所有原料連續(xù)且順暢地流入通路主體66。通過(guò)通路主體66的原料接著流入出口67。流入出口67的原料沿底部67a的斜坡被導(dǎo)向螺桿主體20p的外周面36s ο其結(jié)果為，原料不會(huì)在該出口 67內(nèi)滯留，而是所有原料連續(xù)且順暢地流向螺桿主體20p的外周面36s。
[0190]藉此，能避免在通路64內(nèi)原料滯留在局部，同時(shí)還能無(wú)遺漏且均勻連續(xù)地對(duì)通過(guò)該通路64的原料施加拉伸作用。
[0191]在圖21(A)、圖21(B)和圖22(A)、圖22(B)中示出了第二變形例的通路64。在該通路64中，入口65的底部65a與通路主體66的一側(cè)(第一部分66a的另一端)的靠近端面66s的部分、即端面66s的跟前的部分連接。在底部65a形成有與通路主體66(第一部分66a)連通的兩個(gè)開(kāi)口65b。另一方面，出口67的底部67a與通路主體66的另一側(cè)(第三部分66c的另一端)的靠近端面66s的部分、即端面66s的跟前的部分連接。在底部67a形成有與通路主體66(第三部分66c)連通的兩個(gè)開(kāi)口 67a。
[0192]入口 65的兩個(gè)開(kāi)口 65b形成于與底部65a相向的區(qū)域，上述底部65a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大的形狀。另一方面，出口 67的兩個(gè)開(kāi)口 67b形成于與底部67a相向的區(qū)域，上述底部67a形成為朝著螺桿主體20p的外周面36s呈末端擴(kuò)大的形狀。另夕卜，因?yàn)榈诙冃卫耐?4的作用及效果與上述第一變形例的通路64相同，所以在此省略其說(shuō)明。
[0193]在上述一實(shí)施方式和變形例中，入口65和出口67的開(kāi)口方向假定為與軸線41正交的方向，但并不限定于此。例如，如圖23(A)、圖23(B)和圖24(A)、圖24(B)所示，也可將入口65和出口 67的開(kāi)口方向設(shè)定為與軸線41交叉的方向(以虛線表示的方向)。在這種情況下，從通路主體的兩側(cè)朝多個(gè)方向開(kāi)口，藉此，也可設(shè)置多個(gè)入口65、65-1和多個(gè)出口67、67-1。
[0194]此外，優(yōu)選將入口65構(gòu)造成相對(duì)于螺桿主體20p的外周面36s凹陷。藉此，能使原料更容易流入入口 65。
[0195]符號(hào)說(shuō)明
[0196]20…擠出機(jī)用螺桿，20p…螺桿主體，36…筒體，37…旋轉(zhuǎn)軸，38…連接部，39…支承部，40...限位部，41...軸線，42...搬運(yùn)部，43...屏障部，44...排出用搬運(yùn)部，45...螺棱，46...螺棱，47…間隙，48…屏障用螺棱，64...通路，65...入口，66…通路主體，67...出P。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種擠出機(jī)用螺桿，其對(duì)原料一邊進(jìn)行混煉一邊進(jìn)行搬運(yùn)，其特征在于，具備: 螺桿主體，該螺桿主體具有沿著原料的搬運(yùn)方向的直線狀的軸線，且以該軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 多個(gè)搬運(yùn)部，該多個(gè)搬運(yùn)部沿著所述螺桿主體的軸向以彼此存有間隔的方式設(shè)置，且伴隨著所述螺桿主體的旋轉(zhuǎn)將原料沿著所述螺桿主體的在周向上連續(xù)的外周面在軸向上搬運(yùn)； 多個(gè)屏障部，該多個(gè)屏障部設(shè)置在所述螺桿主體上，且在與所述搬運(yùn)部相鄰的位置處限制原料的搬運(yùn)；以及 多個(gè)通路，該多個(gè)通路設(shè)置在所述螺桿主體的內(nèi)部，且具有入口和出口； 所述入口在所述搬運(yùn)部中的所述螺桿主體的外周面上開(kāi)口，以使得因搬運(yùn)被所述屏障部限制而壓力升高的原料流入所述入口 ； 從所述入口流入各所述通路的原料朝著所述出口朝向與所述搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向流通， 所述出口在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有所述入口的所述搬運(yùn)部的位置處在所述螺桿主體的外周面上開(kāi)口。2.如權(quán)利要求1所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，各所述通路的口徑設(shè)定得小于或等于該各通路中的所述入口的口徑。3.如權(quán)利要求1所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，各所述通路的口徑設(shè)定為Imm以上且小于6mm。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，所述螺桿主體在從與旋轉(zhuǎn)裝置連接的基端到前端的范圍內(nèi)沿軸向延伸， 在所述搬運(yùn)部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱， 所述螺棱從所述螺桿主體的基端朝向前端朝著與從所述基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺桿主體的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向扭轉(zhuǎn)。5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，所述螺桿主體在從與旋轉(zhuǎn)裝置連接的基端到前端的范圍內(nèi)沿軸向延伸， 在所述搬運(yùn)部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的螺棱， 所述螺棱從所述螺桿主體的基端朝向前端朝著與從所述基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺桿主體的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。6.如權(quán)利要求4所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，在各所述屏障部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面在周向上連續(xù)的屏障用圓環(huán)狀體， 所述屏障用圓環(huán)狀體構(gòu)造成具有圓筒面，該圓筒面以軸線為中心沿周向呈同心圓狀連續(xù)。7.如權(quán)利要求4所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，在各所述屏障部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的屏障用螺棱， 所述屏障用螺棱從所述螺桿主體的基端朝向前端朝著與從所述基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺桿主體的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)。8.如權(quán)利要求5所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，在各所述屏障部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面在周向上連續(xù)的屏障用圓環(huán)狀體， 所述屏障用圓環(huán)狀體構(gòu)造成具有圓筒面，該圓筒面以軸線為中心沿周向呈同心圓狀連續(xù)。9.如權(quán)利要求5所述的擠出機(jī)用螺桿，其特征在于，在各所述屏障部設(shè)置有沿著所述螺桿主體的外周面呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)的屏障用螺棱， 所述屏障用螺棱從所述螺桿主體的基端朝向前端朝著與從所述基端側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)的該螺桿主體的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向扭轉(zhuǎn)。10.—種擠出機(jī)，其具備權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的擠出機(jī)用螺桿，使用該螺桿對(duì)原料進(jìn)行混煉，并將混煉物在連續(xù)生成后擠出，其特征在于，具備: 料筒，該料筒具有供所述螺桿以能旋轉(zhuǎn)的方式插入的缸； 供給口，該供給口設(shè)置在所述料筒上，且向所述缸內(nèi)供給原料；以及 排出口，該排出口設(shè)置在所述料筒上，且將所述混煉物擠出。11.一種擠出方法，其使用權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的擠出機(jī)用螺桿對(duì)原料進(jìn)行混煉，并將混煉物在連續(xù)生成后擠出，其特征在于， 利用所述螺桿主體的所述搬運(yùn)部在軸向上搬運(yùn)原料； 通過(guò)利用所述螺桿主體的所述屏障部來(lái)限制原料的搬運(yùn)，從而提高對(duì)原料施加的壓力； 所述壓力升高的原料流入設(shè)置在所述螺桿主體的內(nèi)部的所述通路，并且所述原料在該通路內(nèi)朝向與所述搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向流通； 使通過(guò)所述通路后的原料在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有所述入口的所述搬運(yùn)部的位置處返回至所述螺桿主體的外周面。12.一種擠出機(jī)用螺桿，其對(duì)原料一邊進(jìn)行混煉一邊進(jìn)行搬運(yùn)，其特征在于， 具有螺桿主體，該螺桿主體具有沿著原料的搬運(yùn)方向的直線狀的軸線，且以該軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 在所述螺桿主體的多個(gè)部位設(shè)置有用于搬運(yùn)原料的搬運(yùn)部、用于限制原料的搬運(yùn)的屏障部和供原料流通的通路； 在其中至少一個(gè)部位中， 所述通路設(shè)置在所述螺桿主體的內(nèi)部，且具有入口和出口； 所述入口在所述搬運(yùn)部中的所述螺桿主體的外周面上開(kāi)口，以使得因搬運(yùn)被所述屏障部限制而壓力升高的原料流入所述入口 ； 所述通路以使從所述入口流入的原料朝著所述出口朝向與所述搬運(yùn)部的搬運(yùn)方向相反的方向流通的方式構(gòu)成， 所述出口在遠(yuǎn)離開(kāi)設(shè)有所述入口的所述搬運(yùn)部的位置處在所述螺桿主體的外周面上開(kāi)口。
【文檔編號(hào)】B29B7/38GK105960318SQ201580007088
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日
【發(fā)明人】小林昭美, 藤井重行, 鮫島孝文, 清水博
【申請(qǐng)人】東芝機(jī)械株式會(huì)社, 株式會(huì)社Hsp技術(shù)