CN101412267B - 捏合装置 - Google Patents

Abstract

提供一种可以抑制螺杆以及筒体的制造工序变烦杂，同时可以减轻螺杆和筒体的磨损的捏合装置。该捏合装置通过使一对螺杆(4、4)绕轴旋转而对导入到筒体(6)内的捏合空间(6a)中的捏合对象物进行捏合，其中，各螺杆(4)具有在捏合对象物的捏合时在与一对螺杆(4、4)的轴的排列方向垂直的规定方向产生振动的形状，捏合空间(6a)具有分别收容各螺杆(4、4)的一对收容空间(6b、6b)相互在径向的一部分重叠连接的形状，各收容空间(6b)形成为各螺杆(4)产生振动的所述规定方向上的直径大于其他方向的直径。

Description

捏合装置

技术领域

本发明涉及一种对树脂等捏合对象物进行捏合的捏合装置。

背景技术

目前，公知有用于对树脂等捏合对象物进行捏合的双轴压出式的捏合装置。这样的捏合装置具备相互平行设置的一对螺杆，以及内部具有收容该两螺杆的捏合空间的筒体。而且，所述筒体的捏合空间具有如下形状：分别收容所述各螺杆的大致圆形截面的一对收容空间相互在径向的一部分上重合连接。而且在该捏合装置中，通过使所述一对螺杆分别绕轴向旋转，利用在两螺杆间以及各螺杆和内壁面之间产生的剪断力对导入到所述捏合空间中的捏合对象物进行捏合。

但是，在这样的捏合装置中，在捏合对象物的捏合时各螺杆从捏合对象物受到压力。而且，由于该压力各螺杆在与其轴向正交的特定方向上承受偏负荷，有时会产生振动。当在螺杆上产生振动时，螺杆的最外径部与筒体的内壁面接触，存在螺杆和筒体一起磨损的顾虑。而且，由于这样的磨损而产生螺杆以及筒体的寿命变短的问题，或由于磨损产生的金属粉作为异物混入到捏合物中，产生捏合物的品质下降的问题。

因此，为了解决这样的问题点，在下述的专利文献1和专利文献2中提出有如下这样的技术。

在专利文献1中公开了如下技术，通过使螺杆的旋转方向前面的角度与通常的螺杆相比形成为卧倒的角度，从而将螺杆形成为从捏合对象物承受的压力难以增大的形状，降低因所述压力产生的螺杆的振动。由此，减轻因螺杆和筒体的内壁面的接触引起的磨损。

另外，在专利文献2中公开了如下技术，对螺杆的表面和筒体的内壁面实施用于提高耐磨损性的表面处理，减轻因螺杆和筒体的内壁面的接触引起的磨损。

专利文献1：日本特开2004-262177号公报

专利文献2：日本特开平9-85739号公报

但是，在上述专利文献1公开的技术中，螺杆是三维形状，非常复杂，存在螺杆的加工烦杂的问题。

另外在上述专利文献2公开的技术中，增加了对螺杆的表面和筒体的内壁面实施表面处理的烦杂的工序，存在螺杆和筒体的制造工序变得烦杂的问题点。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种抑制螺杆以及筒体的制造工序变烦杂，同时可以降低螺杆和筒体的磨损的捏合装置。

为了达成上述目的，本发明的捏合装置具有：相互平行设置的一对螺杆；在内部具有收容该一对螺杆的捏合空间的筒体；使所述一对螺杆绕各自的轴旋转的驱动部，通过使所述各螺杆绕轴旋转来对被导入到所述捏合空间中的捏合对象物进行捏合，其中，将所述各螺杆的形状设置成在对所述捏合对象物进行捏合时在与各螺杆的轴向正交的特定方向上产生振动，将所述捏合空间的形状设置成分别收容所述各螺杆的一对收容空间能够以径向的一部分相互重叠的方式连接，所述各收容空间在轴向的至少一部分上含有扩径部，该扩径部形成为产生振动的方向上的直径大于其他方向的直径，将所述各螺杆的形状设置成在对所述捏合对象物进行捏合时在与所述一对螺杆的轴排列方向铅直的方向上产生振动，包围所述扩径部的所述筒体的内壁面具有在所述各螺杆产生振动的所述铅直的方向延伸的平面部。

在该捏合装置中，由于构成筒体内的捏合空间的收容空间在产生螺杆振动的特定方向上包括具有比其他方向大的直径的扩径部，所以即使在捏合对象物的捏合时产生了所述特定方向的螺杆的振动，也可以由所述扩径部降低螺杆和筒体的内壁面的接触。由此，可以减轻螺杆和筒体的磨损。

但是，若收容空间的直径变大，则在收容空间内使螺杆旋转而对捏合对象物进行捏合时施加于捏合对象物上的作用力变小，存在捏合对象物的捏合变得不充分的顾虑。但是，在该捏合装置中，在收容空间的扩径部只是螺杆产生振动的特定方向的直径变得比其他方向的直径大，与收容空间的全周的直径增大的情况相比，可以抑制捏合时对捏合对象物施加的作用力的下降，可以充分对捏合对象物进行捏合。

进而，在该捏合装置中，不同于现有技术那样将螺杆形成为从捏合对象物承受的压力难以增大的形状的情况，即使不将螺杆加工成复杂的三维形状也可，所以可以防止螺杆的加工变得烦杂。

另外，在该捏合装置中，不同于现有技术那样对螺杆表面和筒体的内壁面进行用于提高耐磨损性的表面处理的情况，可以防止增加烦杂的表面处理工序，所以可以抑制螺杆和筒体的制造工序变得烦杂。因此，在该捏合装置中，在抑制螺杆和筒体的制造工序变得烦杂的同时，减轻螺杆和筒体的磨损，并且可以对捏合对象物进行充分捏合。

在捏合对象物的捏合时，各螺杆即使在与一对螺杆轴的排列方向垂直的方向上产生振动的情况下，由于在该方向上收容空间的扩径部具有比其他方向大的直径，所以可以有效降低各螺杆和筒体的内壁面的接触。

作为此时的具体结构，还可以是所述一对螺杆形成为相同的形状，并且被配置成在旋转时其最外径部通过的轨迹相交，所述驱动部一边保持所述一对螺杆的相位差以避免该对螺杆之间产生干涉，一边使这些螺杆向相同方向旋转。

在上述捏合装置中，优选包围所述扩径部的所述筒体的内壁面具有在所述各螺杆产生振动的所述铅直的方向延伸的平面部，所述铅直的方向上的所述平面部的长度L与间隙C之比L/C为1以上且4以下，其中，所述间隙C是所述螺杆的最外径部和包围收容了该螺杆的所述扩径部的所述筒体的内壁面的平面部之间的间隙。

本申请发明人积极讨论的结果是，若设定包围所述扩径部的筒体的内壁面的所述平面部的长度L使得所述比L/C在1以上，则可以将各螺杆从捏合对象物承受的压力降低到有效范围内，并且可以降低各螺杆的振动，可以减少各螺杆和筒体的内壁面的接触。而且，所述平面部的长度L越大，即，所述比L/C越大，则所述特定方向上的所述扩径部的直径越变大，各螺杆与筒体的内壁面的接触进一步降低，但此时，存在施加于捏合对象物的作用力过于下降，捏合对象物的捏合不充分的顾虑。因此，本申请发明人积极研究的结果是，通过设定所述平面部的长度L使得所述比L/C在4以下，由此可以得到捏合对象物充分的捏合。因此，如此将所述比L/C设定为1以上且4以下，可以同时达成螺杆和筒体的内壁面的接触的降低以及捏合对象物的充分的捏合。

在上述捏合装置中，所述各螺杆具有在其轴向分开配置并用于对所述捏合对象物进行捏合的多个捏合部，所述筒体具有用于向其内部的所述捏合空间导入所述捏合对象物的导入口，所述扩径部被设置成至少收容所述多个捏合部中的最靠近所述导入口设置的捏合部。

捏合对象物在从导入口被导入之后，由于捏合时产生的热而熔融，同时被捏合，并且通过螺杆的旋转被送向下游侧，但在所述多个捏合部之中最接近导入口配置的捏合部中，由于是对仍然含有较多未熔融部分的捏合对象物进行捏合，所以与配置在该捏合部下游侧的捏合部相比，从捏合对象物承受更大的压力。因此，在最接近所述导入口配置的捏合部中，在捏合对象物捏合时容易产生大的振动。但是，在该结构中，由于设有所述扩径部，其收容该容易产生大振动的捏合部，所以可以有效降低最接近导入口配置的捏合部的大的振动引起的该捏合部和筒体的内壁面的接触。

在上述捏合装置中，优选所述筒体具有多个筒体构件，所述多个筒体构件通过在所述筒体的轴向上连接而形成所述捏合空间，所述多个筒体构件之中的至少一个具有所述扩径部。

根据这样的结构，通过根据需要替换具有扩径部的筒体构件的位置，可以将扩径部配置在筒体的轴向的任意位置上，所以与筒体由在该轴向连续的单一部件构成的情况相比，可以将设置扩径部的位置容易配合变更到在螺杆中产生大的振动的部位。另外，在该结构中，由于只是多个筒体构件之中的一部分的筒体构件构成为具有扩径部，所以与所有的筒体构件具有扩径部的结构相比，可以减少加工花费工夫的具有扩径部的筒体构件的数量。

此时，优选所述各螺杆具有在其轴向分开配置并用于对所述捏合对象物进行捏合的多个捏合部，所述筒体具有用于向其内部的所述捏合空间导入所述捏合对象物的导入口，所述多个筒体构件之中的收容最接近所述导入口配置的所述捏合部的筒体构件具有所述扩径部。

根据该结构，与上述扩径部设置成收容多个捏合部之中至少最接近导入口配置的捏合部的结构同样，可以有效降低最接近导入口配置的捏合部的大的振动引起的该捏合部和筒体的内壁面的接触，同时可以减少多个筒体构件之中加工花费工夫的具有扩径部的筒体构件的数量。

发明效果

如以上说明，根据本发明，可以抑制螺杆以及筒体的制造工序变烦杂，同时可以减轻螺杆和筒体的磨损。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的捏合装置的纵剖面图；

图2是表示构成图1的捏合装置的螺杆的第一～第三搬运部的全螺纹螺杆(full flight screw)的立体图；

图3是表示构成图1的捏合装置的螺杆的第一以及第二捏合部的转子的立体图；

图4是表示构成图1的捏合装置的螺杆的第一以及第二搬运阻力部的捏和盘的立体图；

图5是表示与螺杆轴向垂直的剖面上的图3的转子以及包围该转子的筒体的形状的剖面图；

图6是用于说明筒体的内壁面的形状及其内壁面和螺杆的位置关系的剖面图；

图7是表示各螺杆的旋转相位和在一对螺杆轴的排列方向上各螺杆承受的作用力以及在与所述轴的排列方向垂直的方向上各螺杆承受的作用力之间的关系的相关图；

图8是表示与一对螺杆轴的排列方向垂直方向上的筒体的内壁面的平面部的长度L与螺杆的最外径部和包围收容该螺杆的收容空间的筒体的内壁面的平面部之间的间隙C之比L/C，以及螺杆从捏合对象物承受的作用力的变动幅度比F/F0之间的关系的相关图；

图9是表示与一对螺杆轴的排列方向垂直方向上的筒体的内壁面的平面部的长度L与螺杆的最外径部和包围收容该螺杆的收容空间的筒体的内壁面的平面部之间的间隙C之比L/C，以及螺杆4的平均转矩比T/T0之间的关系的相关图。

图中：

2-驱动部；

4-螺杆；

6-筒体；

6a-捏合空间；

6b-收容空间；

6f-筒体构件；

6h-平面部；

12-第一捏合部；

18-第二捏合部

具体实施方式

以下，参考附图说明本发明的实施方式。

图1是本发明的一实施方式的捏合装置的纵剖面图。图2是构成图1的捏合装置的螺杆4的第一～第三搬运部10、16、22的全螺纹螺杆24的立体图，图3是构成图1的捏合装置的螺杆4的第一以及第二捏合部12、18的转子26的立体图，图4是构成图1的捏合装置的螺杆4的第一以及第二搬运阻力部14、20的捏和盘28的立体图，图5是表示与螺杆4轴向垂直的剖面上的图3的转子26以及包围该转子26的筒体6f的形状的剖面图。图6是用于说明筒体6的内壁面6g的形状以及该内壁面6g和螺杆4的位置关系的剖面图。首先，参考图1～图6，对于本发明的一实施方式的捏合装置的结构进行说明。

本实施方式的捏合装置，是将橡胶或各种树脂等捏合对象物送向下游侧并同时捏合的双轴压出式的捏合装置。该捏合装置具有驱动部2，一对螺杆4、4，筒体6。

所述驱动部2与所述一对的螺杆4、4的基端侧连接，使该各螺杆4分别绕轴旋转。该驱动部2将所述一对螺杆4、4保持为这些螺杆4、4不相互干涉的相位差(在本实施方式中为90°)，同时以相等旋转速度向同方向旋转。

所述一对螺杆4、4分别绕轴旋转，将捏合对象物送向下游侧同时进行捏合，该两螺杆4、4相互平行且在水平方向上延伸设置。另外，各螺杆4分别配置在所述筒体6内的后述的捏合空间6a的各收容空间6b、6b。而且，各螺杆4如图1所示，具有第一搬运部10、第一捏合部12、第一搬运阻力部14、第二搬运部16、第二捏合部18、第二搬运阻力部20、第三搬运部22，这各个部分按该顺序从螺杆4的基端一侧朝向前端侧配置。

所述第一搬运部10是用于将捏合对象物送向下游侧的部分。该第一搬运部10由图2所示的全螺纹螺杆24构成。各螺杆4在其轴向延伸并与所述驱动部2连接，具有从该驱动部2施加旋转的旋转轴4a，所述全螺纹螺杆24被外插固定于该旋转轴4a。全螺纹螺杆24具有相互以180°的相位配置的两条螺旋翼24a、24a。

两螺杆4、4的第一搬运部10被配置成在旋转时其最外径部、即径向的所述螺旋翼24a的端缘通过的轨迹相交。但是，两螺杆4、4的第一搬运部10由于相互之间保持相位差同时旋转，所以在其旋转时不会相互干涉。各螺杆4的第一搬运部10伴随着螺杆4的旋转绕轴朝同方向旋转，伴随于此，从所述筒体6的后述的导入口6c被导入到捏合空间6a内的粉状的捏合对象物被压出向下游侧。

所述第一捏合部12是在捏合从所述第一搬运部10送来的捏合对象物的同时将其送向下游侧的部分。

具体地说，该第一捏合部12通过图3所示的转子26在轴向上多个连接而构成。该各转子26被外插固定于所述旋转轴4a。另外，第一捏合部12的转子26具有与所述第一搬运部10的全螺纹螺杆24同样的与轴向垂直的剖面形状，第一搬运部10的下游侧的端面和第一捏合部12的上游侧的端面相互不错开地重合。

第一捏合部12的转子26具有以一定扭转角形成的两条螺旋翼26a、26a。这些螺旋翼26a、26a相互以180°的相位配置。两螺杆4、4的各第一捏合部12被配置成在旋转时其最外径部、即径向上的所述螺旋翼26a的端缘通过的轨迹相交。但是，两螺杆4、4的第一捏合部12在相互之间保持相位差的同时旋转，所以其旋转时不会相互干涉。

而且，各螺杆4的第一捏合部12伴随着螺杆4的旋转绕轴朝同方向旋转，伴随于此，对从所述第一搬运部10送来的粉状的捏合对象物进行捏合，同时将其送向下游侧。在该捏合时产生热，利用该热使捏合对象物熔融，并且熔融了的捏合对象物进一步被第一捏合部12捏合。因此，在该第一捏合部12中被捏合了的捏合对象物含有仍然没有熔融的粉状的部分，在其捏合时第一捏合部12从捏合对象物承受大的压力。

所述第一搬运阻力部14通过对从所述第一捏合部12送来的捏合对象物进行捏合，同时对该捏合对象物施加搬运阻力，由此加长在上游侧的第一捏合部12的捏合时间，可充分进行该第一捏合部12对捏合对象物的捏合。该第一搬运阻力部14通过图4所示的捏和盘28在轴向上多个连接而构成。该各捏和盘28被外插固定于所述旋转轴4a。另外，捏和盘28具有与所述第一捏合部12的转子26同样的在轴向上垂直的剖面形状，第一捏合部12的下游侧的端面和第一搬运阻力部14的上游侧的端面相互不错开地重合。

各捏和盘28构成为轴向上长度小的板状，相互以180°的相位配置，并且具有与轴平行配置的两条捏合翼28a、28a。而且，轴向相邻的各捏和盘28绕轴各以规定角度错开相位配置。由此，与第一搬运阻力部14的轴向垂直的截面形状构成为沿着其轴向不连续变化。在两螺杆4、4的各第一搬运阻力部14中相互对应的捏和盘28被配置成在旋转时其最外径部即径向的所述捏合翼28a的端缘通过的轨迹相互相交。但是，两螺杆4、4的第一搬运阻力部14由于在相互间保持相位差的同时旋转，所以在其旋转时互不干涉。

所述第二搬运部16是将从所述第一搬运阻力部14送来的捏合对象物送向下游侧的部分。该第二搬运部16与所述第一搬运部10同样构成。

所述第二捏合部18是对从所述第二搬运部16送来的捏合对象物进行捏合，同时将其送向下游侧的部分，第二捏合部18与所述第一捏合部12同样构成。但是，在该第二捏合部18捏合的捏合对象物已经变成熔融状态，与对含有粉状部分的捏合对象物进行捏合的所述第一捏合部12相比，从捏合对象物承受的压力变小。

所述第二搬运阻力部20是对从所述第二捏合部18送来的捏合对象物进行捏合，同时对该捏合对象物施加搬运阻力，由此，延长在上游侧的第二捏合部18的捏合时间，从而用于充分进行该第二捏合部18的捏合对象物的捏合的部分。该第二搬运阻力部20与所述第一搬运阻力部14同样构成。

所述第三搬运部22是将从所述第二搬运阻力部20送来的捏合对象物送向下游侧，通过所述筒体6的后述的导出口6d将捏合后的捏合对象物送出的部分。该第三搬运部22与所述第一搬运部10同样构成。

而且，上述那样构成的各螺杆4具有绕轴旋转而对捏合对象物进行捏合时在与一对螺杆4、4的轴的排列方向垂直的方向、即铅直方向上产生振动的形状。该振动起因于捏合时从捏合对象物承受的压力产生的偏负荷施加于各螺杆4而产生的。而且，如上所述，由于螺杆4的第一捏合部12从捏合对象物承受大的压力，所以在该第一捏合部12产生的所述振动大。

所述筒体6在内部具有所述一对螺杆4、4旋转而对捏合对象物进行捏合用的捏合空间6a。该筒体6的捏合空间6a由分别收容所述各个螺杆4的一对收容空间6b、6b构成，这些两收容空间6b、6b具有相互在径向的一部分上重合连接的形状。各收容空间6b在所述各螺杆4的轴向上延伸。而且，在筒体6的轴向的一端侧的上部、换言之在所述螺杆4的与第一搬运部10对应的部分的上部，设有用于将捏合对象物导入所述捏合空间6a之中的导入口6c，另一方面，在另一端侧，设有用于将捏合后的捏合对象物送出的导出口6d。另外，在筒体6上，在其轴向的多处设有用于进行脱气或观察等的开口部6e。

所述各收容空间6b在所述各螺杆4在捏合对象物的捏合时产生振动的铅直方向上的直径比其他方向的直径大。即，在本实施方式中，各收容空间6b的轴向的整体在本发明中形成扩径部。由此，在捏合对象物的捏合时在各螺杆4上产生振动时，减轻了各螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触。

具体地说，包围所述收容空间6b的筒体6的内壁面6g，如图5所示，包括在所述各螺杆4产生振动的铅直方向上延伸的平面部6h，和在该平面部6h的上下分别连续的圆弧状的曲面部6i、6i。由于所述平面部6f的存在，收容空间6b的直径在各螺杆4产生振动的铅直方向上被扩大，该方向上的收容空间6b的直径变得大于其他方向上的直径。在本实施方式中，各螺杆4产生振动的铅直方向上的所述平面部6h的长度L(参考图6)，按照与所述螺杆4的最外径部和包围收容该螺杆4的收容空间6b的筒体6的内壁面6g的平面部6h之间的间隙C(参考图6)之比L/C在1以上4以下的方式，设定所述平面部6h的长度L和所述间隙C。

另外，筒体6由通过在轴向上连接而形成所述捏合空间6a的多个筒体构件6f构成。即，各筒体构件6f在内部具有所述收容空间6b、6b构成的捏合空间6a的轴向的一部分。

下面，对利用本实施方式的捏合装置对捏合对象物进行捏合时的动作进行说明。

首先，通过驱动部2使所述各螺杆4绕其轴以相等的旋转速度向同方向旋转。此后，通过筒体6的导入口6c将粉状的捏合对象物导入到筒体6内的捏合空间6a。该捏合对象物被导入到与两螺杆4、4的第一搬运部10对应的空间中。然后，两螺杆4、4的第一搬运部10通过其旋转而将捏合对象物送向下游侧的第一捏合部12。

第一捏合部12将送来的粉状的捏合对象物进行捏合，同时将其送向下游侧的第一搬运阻力部14。通过该第一捏合部12在捏合时产生热，利用该热使捏合对象物熔融并进一步被捏合。在该第一捏合部12，由于直到捏合对象物熔融为止对粉状的对象物进行捏合，所以从捏合对象物承受大的压力。而且，由于该大的压力引起的偏负荷施加于第一捏合部12，在螺杆4上产生振动。

然后，第一搬运阻力部14对从第一捏合部12送来的捏合对象物进行捏合，同时将其送向下游侧的第二搬运部16。但是，在该第一搬运阻力部14由于对捏合对象物施加大的搬运阻力，所以从该第一搬运阻力部14向下游侧的捏合对象物的传送速度变慢。因此，上游侧的所述第一捏合部12的捏合时间变长，在所述第一捏合部12充分进行捏合对象物的捏合。

接着，第二搬运部16将从所述第一搬运阻力部14送来的捏合对象物与所述第一搬运部10同样送向下游侧的第二捏合部18。

第二捏合部18将该送来的捏合对象物与所述第一捏合部12同样进行捏合，并且将其送向下游侧的第二搬运阻力部20。但是，送到该第二捏合部18的捏合对象物已经变成熔融状态，所以该第二捏合部18从捏合对象物承受的压力变得小于所述第一捏合部12从捏合对象物承受的压力。

第二搬运阻力部20与所述第一搬运阻力部14同样对从第二捏合部18送来的捏合对象物进行捏合，同时将其送向下游侧的第三搬运部22。此时，第二搬运阻力部20与所述第一搬运阻力部14同样，通过对捏合对象物施加大的搬运阻力，延长上游侧的所述第二捏合部18的捏合时间，由此在该第二捏合部18充分进行捏合对象物的捏合。

第三搬运部22与所述第一搬运部10同样将从第二搬运阻力部20送来的捏合对象物送向下游侧，从筒体6的导出口6d送出到外部。如此进行本实施方式的捏合装置对捏合对象物的捏合。

但是，在上述这样的捏合对象物的捏合过程中，对于各螺杆4施加由于从捏合对象物承受的压力引起的偏负荷，由于该偏负荷在各螺杆4上产生振动。尤其，在第一捏合部12，承受用于捏合含有较多粉状部分的捏合对象物的大的压力，产生大的振动。

图7表示对于在两螺杆4、4的轴的排列方向上各螺杆4承受的作用力和在垂直于所述轴的排列方向的方向(铅直方向)上各螺杆4承受的作用力分别使各螺杆4的旋转相位变化来进行解析的结果。

从该图7的结果判断出，各螺杆4相比于两螺杆4、4的轴的排列方向，在垂直于其轴的排列方向的方向(铅直方向)上从捏合对象物受到更大的压力，在该方向容易产生振动。而且，这样的螺杆4的振动是螺杆4和筒体6的内壁面6g接触的原因。

因此，在本实施方式中，如上所述，在各螺杆4产生振动的铅直方向上将筒体6的收容空间6b构成为具有比其他方向大的直径，由此限制由于螺杆4的所述振动引起的螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触。

进而，筒体6的内壁面6g构成为，各螺杆4产生振动的铅直方向上的所述平面部6h的长度L(参考图6)和所述各螺杆4的最外径部与筒体6的内壁面6g之间的间隙C(参考图6)之比L/C在1以上且4以下，由此，同时可实现螺杆4和筒体6的内壁面6g之间的接触的降低和捏合对象物的充分的捏合。

图8表示在使所述比L/C变化的同时对螺杆4从捏合对象物承受的作用力进行测量的结果，图9表示在使所述比L/C变化的同时对螺杆4的平均转矩进行测量的结果。其中，在图8中，作用力变动幅度比F/F0表示的是：在所述比L/C为0时、即在所述平面部6h的长度L为0时，螺杆4从捏合对象物承受的作用力F0设为100％，相对于该作用力F0的所述比L/C为各值时的螺杆4承受的作用力F的比。另外，图9中，平均转矩比T/T0表示的是：在所述比L/C为0时、即在所述平面部6h的长度L为0时的螺杆4的转矩T0设为100％，相对于该转矩T0的所述比L/C为各值时的螺杆4的转矩T的比。

从图8的结果可判断出，随着所述比L/C的值变大，即随着所述平面部6h的长度L变大，螺杆4从捏合对象物承受的作用力下降。这认为是随着所述平面部6h的长度L变大，各螺杆4产生振动的铅直方向上的所述收容空间6b的直径变大，从捏合对象物作用于各螺杆4的压力下降。而且，若将所述比L/C设定在1以上，则可以判断出：能够将螺杆4从捏合对象物承受的作用力降低到螺杆4在所述平面部6h的长度L为0时、即在所述收容空间6b具有均匀直径的圆弧状截面时承受的作用力F0的大约90％以下。

即，通过将所述比L/C设定为1以上，判断为：能够有效地降低螺杆4从捏合对象物承受的作用力，能够有效地降低因该作用力引起的螺杆4的振动，并且能够降低因该螺杆4的振动引起的螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触。

另一方面，从图9的结果可知，随着所述比L/C的值变大，即随着所述平面部6h的长度L变大，判断出螺杆4的转矩减小。这认为是由于随着所述平面部6h的长度L变大，从捏合对象物作用于各螺杆4的压力降低，对应于此螺杆4的转矩减少。

但是，在该螺杆4的转矩和捏合对象物的捏合程度之间存在相关性。即，在螺杆4的转矩大的情况下，对捏合对象物施加的压力大，充分进行捏合对象物的捏合，另一方面，在螺杆4的转矩小的情况下，施加于捏合对象物的压力小，存在捏合对象物的捏合不充分的顾虑。从所述图8的结果判断出，随着增大所述平面部6h的长度L，抑制螺杆4的振动，能够降低螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触，但另一方面，从图9的结果判断出，由于增大所述平面部6h的长度L，对捏合对象物施加的压力变得过小，存在捏合对象物的捏合变得不充分的顾虑。

在此，如果根据图9将所述比L/C设定在4以下，则判断出可以将螺杆4的转矩维持在所述平面部6h的长度L为0时、即所述收容空间6h具有均匀直径的圆弧状截面时的螺杆4的转矩T0的大约80％以上。即，通过将所述比L/C设定在4以下，判断出可以将施加于捏合对象物的压力的减少限制在有效的范围内，可得到捏合对象物的充分捏合。

因此，如果根据以上的结果将所述比L/C设定为1以上且4以下，则判断出可以同时实现螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触的降低以及捏合对象物的充分的捏合。

如以上说明，在本实施方式中，由于构成筒体6内的捏合空间6a的收容空间6b在螺杆4产生振动的铅直方向上具有比其他方向大的直径，所以在捏合对象物的捏合时，即使产生螺杆4的振动，也能够降低该螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触。由此，可以减轻螺杆4和筒体6的磨损。

另外，在本实施方式中，由于只是筒体6的收容空间6b的在所述螺杆4产生振动的铅直方向上的直径比其他的方向的直径大，所以与增大收容空间6b的全周的直径的情况相比，可以抑制在捏合时施加于捏合对象物上的作用力的降低，可以充分进行捏合对象物的捏合。

进而，在本实施方式中，与现有技术那样将螺杆形成为从捏合对象物承受的压力难以增大的形状的情况不同，即使不将螺杆4加工成复杂的三维形状的形状也可，所以可以防止螺杆4的加工变得繁琐。

另外，在本实施方式中，与现有技术那样对螺杆的表面和筒体的内壁面进行用于提高耐磨损性的表面处理的情况不同，可以防止烦杂的表面处理工序增加，所以可以抑制螺杆4和筒体6的制造工序变得烦杂。因此，在本实施方式中，在抑制了螺杆4以及筒体6的制造工序变烦杂的同时，可以减轻螺杆4和筒体6的磨损，并且可以对捏合对象物充分进行捏合。

另外，在本实施方式中，包围收容空间6b的筒体6的内壁面6g具有在螺杆4产生振动的铅直方向上延伸的平面部6h，螺杆4产生振动的铅直方向上的所述平面部6h的长度L与螺杆4的最外径部和包围收容该螺杆4的收容空间6b的筒体6的内壁面6g的平面部6h之间的间隙C之比L/C被设定为1以上且4以下。通过设定所述平面部6h的长度L使得所述比L/C在1以上，由此可以将各螺杆4从捏合对象物承受的压力降低到有效范围内，并且可以降低各螺杆4的振动，可以减少各螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触。另一方面，通过设定所述平面部6h的长度L使得所述比L/C在4以下，由此可以得到捏合对象物充分的捏合。因此，在本实施方式中，可以同时达成螺杆4和筒体6的内壁面6g的接触的降低以及捏合对象物的充分的捏合。

另外，在本实施方式中，第一捏合部12和第二捏合部18之中收容与筒体6的导入口6c接近的第一捏合部12的筒体构件6f的收容空间6b在螺杆4产生振动的铅直方向上具有比其他方向大的直径。在第一捏合部12，由于对仍然含有较多没有熔融部分的捏合对象物进行捏合，所以与第二捏合部18相比，从捏合对象物承受更大的压力，容易产生更大的振动。但是，在本实施方式中，由于收容该第一捏合部12的筒体构件6f的收容空间6b在第一捏合部12产生振动的方向上具有比其他方向大的直径，所以能够有效地降低因第一捏合部12的大的振动引起的该第一捏合部12和筒体6的内壁面6g的接触。

而且，本次公开的实施方式，应当认为并不限定于所有例示出的点、本发明的范围并不限于上述实施方式的说明，而由权利要求书表示，另外，还包含与权利要求书均等意义以及范围内的所有变更。

例如，在上述实施方式中，说明了两螺杆4、4绕轴向相同方向旋转的例子，但对于各螺杆4绕轴相互向相反方向旋转的情况也同样适用本发明。

另外，构成螺杆4的第一捏合部12以及第二捏合部18的转子26并不限于有两条螺旋翼26a，还可以是具有3条螺旋翼。

另外，筒体构件6f的内壁面6g并不限定于由平面部6h和曲面部6i、6i构成的形状。即，筒体构件6f的内壁面6g的形状只要是在捏合对象物的捏合时螺杆4产生振动的方向上的收容空间6b的直径比其他方向的直径变大的形状，还可以是由所述平面部6h和所述曲面部6i、6i构成的形状以外的形状。

例如，将所述平面部6h置换为曲面部，构成所述内壁面6g使得收容空间6b成为在螺杆4产生振动的铅直方向上具有长径的椭圆也可。另外，在捏合对象物的捏合时螺杆4产生振动的方向从与所述螺杆4、4的轴的排列方向垂直的方向(铅直方向)错开的情况下，构成所述内壁面6g使得配合于该螺杆4产生振动的方向收容空间6b的直径变大也可。

另外，在上述实施方式中，虽然筒体6由在轴向上连接的多个筒体构件6f构成，但筒体6也可以由在轴向上连续的单一的部件构成。此时，还可以在该筒体6内的收容空间6b的轴向的一部分上设置以所述螺杆4产生振动方向的直径大于其他方向的直径的方式形成的扩径部。而且，该扩径部优选设置成至少收容所述第一捏合部12。

另外，在上述实施方式中，对于构成筒体6的所有的筒体构件6f，构成为收容空间6b的所述螺杆4产生振动的铅直方向上的直径大于其他方向的直径。即，将所有的筒体构件6f的收容空间6b设为本发明中的扩径部，但也可以只将这些所有的筒体构件6f中的一部分的筒体构件6f的收容空间6b构成为在所述螺杆4产生振动的铅直方向上具有比其他方向大的直径的扩径部。

如此筒体6由在轴向上连接的多个筒体构件6f构成，在这些筒体构件6f的一部分为具有所述扩径部的筒体构件6f的情况下，通过根据需要替换具有所述扩径部的筒体构件6f的位置，由此可以将所述扩径部配置在筒体6的轴向的任意的位置上，所以与筒体6由在其轴向上连续的单一部件构成的情况相比，可以将设置扩径部的位置容易配合变更到在螺杆4中产生大的振动的部位。另外，在该结构中，由于只是所有的筒体构件6f之中的一部分的筒体构件6f的收容空间6b是所述扩径部，所以与如上述实施方式那样所有的筒体构件6f的收容空间6b成为所述扩径部的结构相比，可以减少加工花费工夫的具有扩径部的筒体构件6f的数量。

进而，还可以只将收容在螺杆4中产生大振动的第一捏合部12的筒体构件6f的收容空间6b设为螺杆4产生振动的铅直方向的直径比其他方向的直径大的扩径部，剩下的筒体构件6f的收容空间6b构成为具有均匀直径的圆弧状。

根据这样的结构，有效降低了第一捏合部12的大的振动引起的该第一捏合部12和筒体6的内壁面6g的接触，同时可以减少所有的筒体构件6f之中加工花费工夫的具有扩径部的筒体构件6f的数量。

Claims (5)

1.一种捏合装置，其具有：相互平行设置的一对螺杆；在内部具有收容该一对螺杆的捏合空间的筒体；使所述一对螺杆绕各自的轴旋转的驱动部，通过使所述各螺杆绕轴旋转来对被导入到所述捏合空间中的捏合对象物进行捏合，其中，

将所述各螺杆的形状设置成在对所述捏合对象物进行捏合时在与各螺杆的轴向正交的特定方向上产生振动，

将所述捏合空间的形状设置成分别收容所述各螺杆的一对收容空间能够以径向的一部分相互重叠的方式连接，

所述各收容空间在轴向的至少一部分上含有扩径部，该扩径部形成为产生振动的方向上的直径大于其他方向的直径，

将所述各螺杆的形状设置成在对所述捏合对象物进行捏合时在与所述一对螺杆的轴排列方向铅直的方向上产生振动，

包围所述扩径部的所述筒体的内壁面具有在所述各螺杆产生振动的所述铅直的方向延伸的平面部，所述铅直的方向上的所述平面部的长度L与间隙C之比L/C为1以上且4以下，其中所述间隙C是所述螺杆的最外径部和包围收容了该螺杆的所述扩径部的所述筒体内壁面的平面部之间的间隙。

2.如权利要求1所述的捏合装置，其中，

所述一对螺杆形成为相同的形状，并且被配置成在旋转时其最外径部通过的轨迹相交，

所述驱动部一边保持所述一对螺杆的相位差以避免该对螺杆之间产生干涉，一边使这些螺杆向相同方向旋转。

3.如权利要求1所述的捏合装置，其中，

所述各螺杆具有在其轴向分开配置并用于对所述捏合对象物进行捏合的多个捏合部，

所述筒体具有用于向其内部的所述捏合空间导入所述捏合对象物的导入口，

所述扩径部被设置成至少收容所述多个捏合部中的最靠近所述导入口设置的捏合部。

4.如权利要求1所述的捏合装置，其中，

所述筒体具有多个筒体构件，所述多个筒体构件通过在所述筒体的轴向上连接而形成所述捏合空间，

所述多个筒体构件之中的至少一个具有所述扩径部。

5.如权利要求4所述的捏合装置，其中，

所述各螺杆具有在其轴向分开配置并用于对所述捏合对象物进行捏合的多个捏合部，

所述筒体具有用于向其内部的所述捏合空间导入所述捏合对象物的导入口，

所述多个筒体构件之中的收容最接近所述导入口配置的所述捏合部的筒体构件具有所述扩径部。

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