CN105960318A - 挤出机用螺杆、挤出机以及挤出方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能实现混炼程度优异的混炼物的连续生产的挤出技术。对原料一边进行混炼一边进行搬运的挤出机用螺杆(20)具备螺杆主体(20p)、搬运部(42)、屏障部(43)、通路(64)。螺杆主体以轴线(41)为中心进行旋转。搬运部将原料沿着螺杆主体的在周向上连续的外周面(36s)在轴向上搬运。屏障部限制原料的搬运。通路具有入口(65)和出口(67)。搬运被屏障部限制的原料流入入口。从入口流入的原料朝向与搬运部的搬运方向相反的方向在通路中流通。出口在远离开设有入口的搬运部的位置处在螺杆主体的外周面上开口。

Description

挤出机用螺杆、挤出机以及挤出方法

技术领域

本发明涉及用于通过对连续地供给的原料进行混炼来生成混炼物、并将该混炼物连续地挤出的挤出机用螺杆以及挤出机和挤出方法。

背景技术

作为对原料进行混炼的技术，专利文献1揭示了一种分批式混炼装置，该分批式混炼装置不使用添加剂等，能将原料分散为纳米级别而进行混炼。分批式混炼装置具备回馈型螺杆和缸，上述螺杆以能旋转的方式插入上述缸。在该混炼装置中反复进行循环处理，也就是将供给至缸内的原料从螺杆的后端送至前端的间隙后，再从该间隙返回至螺杆的后端。

在循环处理中，对原料施加“剪切作用”，并对原料施加“拉伸作用”，其中，上述“剪切作用”是在将原料从螺杆的后端送至前端的期间由旋转的螺杆与缸内表面之间的速度差而产生的，上述“拉伸作用”是在将原料从螺杆前端的间隙沿着螺杆的孔搬运的期间在从宽的部位通过窄的部位时产生的。

此时，在缸内，原料处于反复进行剪切流动和拉伸流动的状态。而且，根据反复进行剪切流动和拉伸流动的时间、即循环时间，来生产规定的混炼物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/061872号文本

发明内容

发明所要解决的技术问题

可是，在专利文献1的装置中，如果不是在使恒定量的原料在缸内循环混炼，再将该混炼物从缸全部排出后，就无法进行接下来的混炼。换言之，在使原料在缸内的密闭的空间内循环的期间，无法将混炼物从该缸中连续地排出。因此，在提高混炼物的生产率方面，存在一定的局限性。

在这种情况下，通过准备多台专利文献1的装置，将进行循环处理的时刻错开，在表观上能获得与连续地生产混炼物时等量的混炼物。但是，另外需要多台装置的设备投资和确保设置空间等所需的成本，结果是无法提高混炼物的生产率。

于是，本发明的目的在于提供一种挤出技术，其能使混炼物从缸连续地排出，从而大幅地提高混炼物的生产率。

此外，为了获得分散至纳米级别的混炼物，还需要提高原料的混炼程度。为了实现该要求，只要增加对原料施加的剪切作用和拉伸作用的次数即可。为了增加该次数，例如只要沿着螺杆的轴向设置多个施加剪切作用的部分、多个施加拉伸作用的部分即可。但是，采用这样的结构会导致螺杆变长。

此外，原料的混炼程度能根据上述的施加次数进行预先设定。但是，在专利文献1的装置中，无法计测原料在缸内循环的次数，所以无法预先设定上述的施加次数。

于是，本发明的另一目的在于提供一种挤出技术，其能预先设定对原料施加的剪切作用和拉伸作用的次数，从而在不使螺杆变长的前提下大幅地提高原料的混炼程度。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达到上述目的，本发明为一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其中，上述挤出机用螺杆具备：螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；多个搬运部，该多个搬运部沿着上述螺杆主体的轴向以彼此存有间隔的方式设置，且伴随着上述螺杆主体的旋转将原料沿着上述螺杆主体的在周向上连续的外周面在轴向上搬运；多个屏障部，该多个屏障部设置在上述螺杆主体上，且在与上述搬运部相邻的位置处限制原料的搬运；以及多个通路，该多个通路设置在上述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；上述入口在上述搬运部中的上述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被上述屏障部限制而压力升高的原料流入上述入口；从上述入口流入上述各通路的原料朝着上述出口朝向与上述搬运部的搬运方向相反的方向流通，并且上述出口在远离开设有上述入口的上述搬运部的位置处在上述螺杆主体的外周面上开口。

本发明为一种挤出机，其具备上述的挤出机用螺杆，使用该螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其中，上述挤出机具备：料筒，该料筒具有供上述螺杆以能旋转的方式插入的缸；供给口，该供给口设置在上述料筒上，且向上述缸内供给原料；以及排出口，该排出口设置在上述料筒上，且将上述混炼物挤出。

本发明为一种挤出方法，其使用上述的挤出机用螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其中，利用上述螺杆主体的上述搬运部在轴向上搬运原料；通过利用上述螺杆主体的上述屏障部来限制原料的搬运，从而提高对原料施加的压力；上述压力升高的原料流入设置在上述螺杆主体的内部的上述通路，并且上述原料在该通路内朝向与上述搬运部的搬运方向相反的方向流通；使通过上述通路后的原料在远离开设有上述入口的上述搬运部的位置处返回至上述螺杆主体的外周面。

发明效果

根据本发明，能使混炼物从缸中连续地排出，从而能大幅地提高混炼物的生产率。

根据本发明，能预先设定对原料施加剪切作用和拉伸作用的次数，从而能在不使螺杆变长的前提下大幅地提高原料的混炼程度。

附图说明

图1是简略地表示本发明一实施方式的连续式高剪切加工装置的整体结构的立体图。

图2是第一挤出机的纵剖图。

图3是简略地表示第一挤出机中所组装的两根螺杆的结构的立体图。

图4是第三挤出机的横剖图。

图5是示出了挤出机用螺杆的外部结构的第二挤出机的横剖图。

图6是示出了挤出机用螺杆的内部结构的第二挤出机的横剖图。

图7是沿图6的F7-F7线的剖视图。

图8是沿图6的F8-F8线的剖视图。

图9是对横跨三个筒体而形成的通路的结构进行局部放大表示的剖视图。

图10示意表示通过挤出机用螺杆产生的原料的流动状态的图。

图11是对第二挤出机的缸内的原料的流动状态进行局部放大表示的剖视图。

图12是简略地表示本发明变形例的第二挤出机的结构的剖视图。

图13是表示本发明变形例的挤出机用螺杆的外部结构的剖视图。

图14是对图13所示的屏障用圆环状体进行局部放大表示的立体图。

图15是简略地表示本发明的变形例中沿着筒体的内周面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。

图16是简略地表示本发明的变形例中沿着旋转轴的外周面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。

图17是简略地表示本发明的变形例中沿着键的表面设置有通路的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。

图18是简略地表示本发明的变形例中螺杆主体由一根轴状构件形成的挤出机用螺杆的结构的纵剖图。

图19(A)是对本发明的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图19(B)是沿图19(A)的F19B-F19B线的剖视图。

图20(A)是对本发明的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图20(B)是沿图20(A)的F20B-F20B线的剖视图。

图21(A)是对本发明的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图21(B)是沿图21(A)的F21B-F21B线的剖视图。

图22(A)是对本发明的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图22(B)是沿图22(A)的F22B-F22B线的剖视图。

图23(A)是对本发明的变形例中通路的入口部分的结构进行放大表示的剖视图，图23(B)是沿图23(A)的F23B-F23B线的剖视图。

图24(A)是对本发明的变形例中通路的出口部分的结构进行放大表示的剖视图，图24(B)是沿图24(A)的F24B-F24B线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1中示出了本实施方式的连续式高剪切加工装置1的结构。高剪切加工装置1通过将第一挤出机2、第二挤出机3和第三挤出机4串联连接而构成。另外，第三挤出机4未必是必需的装置，其可根据用途而组装在连续式高剪切加工装置1中。

第一挤出机2通过对材料5进行预混炼而使其熔融，将此时生成的熔融状态的材料5作为原料连续供给至第二挤出机3。第二挤出机3对从第一挤出机2连续供给来的原料施加剪切作用和拉伸作用，再将该混炼物连续地挤出。第三挤出机4将从第二挤出机3挤出后的混炼物中所含的气体成分吸引、除去，并将吸引、除去该气体成分后的混炼物排出到挤出机外。

另外，作为由第二挤出机3进行混炼的原料，不限定于聚碳酸酯树脂(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)的熔融混合原料，也可采用在熔融状态的热塑性树脂中包含碳纤维的原料等各种原料。

[关于第一挤出机2]

如图2所示，第一挤出机2作为同向旋转型的双轴混炼机而构成，其具备彼此啮合的两根螺杆6a、6b和以能旋转的方式收纳该两根螺杆6a、6b的料筒7。两根螺杆6a、6b以平行且笔直地延伸的方式构成，能以彼此啮合的状态同向地旋转。料筒7具备：收纳部8，该收纳部8将彼此处于啮合状态的两根螺杆6a、6b以能旋转的方式收纳；和加热器(未图示)，该加热器用于对从投入部9(参照图1)投入到收纳部8中的材料5加热而使其熔融。

如图3所示，通过使两根螺杆6a、6b以彼此啮合的状态进行同向旋转，能一边对投入后的材料5(参照图1)进行搬运，一边对该材料5进行预混炼。彼此处于啮合状态的两根螺杆6a、6b由进料部10、混炼部11和抽吸部12构成。

进料部10、混炼部11和抽吸部12在各自的中央部形成有花键孔13。花键孔13中插入有花键轴14，该花键轴14与例如电动机等旋转装置(未图示)连接。通过使花键轴14旋转，能使进料部10、混炼部11和抽吸部12旋转。图2中，作为花键孔13的一例，示出了在两根螺杆6a、6b中的混炼部11的盘片19上形成的花键孔13。

根据这样的结构，通过使两根螺杆6a、6b同向地旋转，从投入部9投入到收纳部8中的材料5被进料部10搬运，在混炼部11中混炼后，被抽吸部12搬运，再连续供给至第二挤出机3。

进料部10中，在两根螺杆6a、6b上分别设置有螺棱15，该螺棱15朝着材料5的搬运方向且在与该螺杆6a、6b的旋转方向相反的方向上呈螺旋状扭转。双方的螺棱15以错开90°相位的状态彼此啮合，通过在该状态下使两根螺杆6a、6b旋转，能将投入后的材料5搬运至混炼部11。

抽吸部12中，在两根螺杆6a、6b上分别设置有螺棱16，该螺棱16朝着材料5的搬运方向且在与该螺杆6a、6b的旋转方向相反的方向上呈螺旋状扭转。双方的螺棱16以错开90°相位的状态彼此啮合，通过在该状态下使两根螺杆6a、6b旋转，能将由混炼部11混炼后的材料5搬运。

混炼部11中，在两根螺杆6a、6b上分别具备第一盘片区域11a、第二盘片区域11b和第三盘片区域11c。在第一盘片区域11a中具备多个盘片17，这些盘片17构造成与进料部10的螺棱15的螺旋方向一致，且对相邻的盘片17之间赋予相位差。同样地，在第三盘片区域11c中具备多个盘片18，这些盘片18构造成与抽吸部12的螺棱16的螺旋方向一致，且对相邻的盘片18之间赋予相位差。相对于此，第二盘片区域11b具备多个盘片19，这些盘片19以使相邻的盘片19正交的方式构成。

根据这样的第一挤出机2，通过对从投入部9投入收纳部8中的材料5一边通过加热使其熔融一边使其混合，能作为具有适合于第二挤出机3中的混炼的流动性的原料而生成。被熔融混合后的原料从该第一挤出机2被连续地挤出。

[关于第二挤出机3]

如图1所示，第二挤出机3作为单轴挤出机而构成，其具备一根挤出机用螺杆20和具有缸21a(参照图5、图6)的料筒21，其中，上述缸21a中以能旋转的方式插入有上述螺杆20。从第一挤出机2被连续挤出的原料经由通路部22被连续供给至第二挤出机3。第二挤出机3中，通过对原料施加剪切作用和拉伸作用，可连续生成混炼物。生成的混炼物经由通路部23被连续地供给至第三挤出机4。另外，具备该螺杆20的第二挤出机3的具体结构会在后面进行说明。

[关于第三挤出机4]

如图4所示，第三挤出机4作为单轴挤出机而构成，其具备：笔直地延伸的一根排气螺杆24；具有收纳部25a的料筒25，上述收纳部25a以能旋转的方式收纳上述排气螺杆24；以及真空泵26，该真空泵26用于将收纳部25a内部吸引至负压。

在排气螺杆24上以螺旋状设置有螺棱27，该螺棱27用于将从第二挤出机3供给来的混炼物沿着收纳部25a搬运。螺棱27从排气螺杆24的基端朝向前端朝着与该排气螺杆24的旋转方向相反的方向扭转。排气螺杆24与例如电动机等旋转装置(未图示)连接。藉此，从第二挤出机3供给来的混炼物通过排气螺杆24的旋转而在收纳部25a中被连续搬运。

此外，在料筒25上设置有与真空泵26连接的排气口(vent-port)28，排气口28与连通孔25h连接，该连通孔25h贯穿该料筒25且与收纳部25a连通。此外，在料筒25上，在与排气螺杆24的前端相对的位置处设置有堵塞收纳部25a的头部29，头部29具有排出口29a，该排出口29a用于将脱泡后的混炼物排出。

根据这样的第三挤出机4，从第二挤出机3供给来的混炼物在通过排气螺杆24在收纳部25a内朝向头部29进行搬运的期间，在与排气口28相对的位置处受到真空泵26的真空压。藉此，可吸引、除去该混炼物中所含的气体状物质及其它挥发成分等。实施了脱气后的混炼物在从头部29的排出口29a被排出后，可加工成与用途相应的制品。

接着，对本实施方式的第二挤出机3的具体结构进行说明。

[第二挤出机3的概况]

如图5和图6所示，在第二挤出机3中，料筒21被分割成多个料筒元件30。各料筒元件30具有圆筒状的通孔30h，挤出机用螺杆20以能旋转的方式插入上述通孔30h。在这种情况下，通过以各通孔30h呈同轴状连续的方式使多个料筒元件30一体地结合，来构成具有一连串的缸21a的料筒21。另外，在附图中，作为一例，示出了使相邻的料筒元件30通过螺栓31相互结合而成的料筒21。

在位于料筒21的一端的料筒元件30上设置有供给口32。供给口32贯穿该料筒元件30而与缸21a连通。从第一挤出机2经由通路部22而连续供给的原料经由供给口32而被连续地供给至缸21a。

此外，在位于料筒21的另一端的料筒元件30上设置有排出口33。排出口33构成在以覆盖该另一端的料筒元件30的开口端的方式结合的盖体34上。藉此，在缸21a内混炼后的混炼物经由排出口33被连续地挤出。

此外，在各料筒元件30上还设置有供冷却水流动的冷却水通路35、未图示的加热器和温度传感器等。在这种情况下，通过控制加热器的打开/关闭，对料筒21进行加热，并将料筒21控制在预先设定的温度，能对缸21a内的原料进行加热。此时，在料筒21超过设定温度的情况下，通过使冷却水在冷却水通路35中流动而对料筒21进行冷却，将料筒21调整至预先设定的温度，能对缸21a内的原料进行冷却。

[关于挤出机用螺杆20]

如图5至图8所示，挤出机螺杆20具备螺杆主体20p。螺杆主体20p由多个圆筒状的筒体36和支承这些筒体36的一根旋转轴37构成。另外，本说明书中，螺杆主体20p(筒体36)的外周面36s是指该螺杆主体20p(筒体36)的不包含长轴方向的两端面的沿着周向的外周面。

旋转轴37从其基端至前端笔直地延伸。另外，在使挤出机用螺杆20以能旋转的方式插入料筒21的缸21a中的状态下，旋转轴37的基端被定位于设置有供给口32的料筒21的一端侧，旋转轴37的前端被定位于设置有排出口33的料筒21的另一端侧。

以其它方式理解时，在使挤出机用螺杆20以能旋转的方式插入料筒21的缸21a中的状态下，该挤出机用螺杆20的基端被定位于设置有供给口32的料筒21的一端侧，挤出机用螺杆20的前端被定位于设置有排出口33的料筒21的另一端侧。

在旋转轴37的基端，以彼此呈同轴状的方式设置有连接部38和限位部40。连接部38构造成通过未图示的联接器能与例如电动机等旋转装置连接。限位部40构造成具有比连接部38的外形轮廓大的外形轮廓。

在从旋转轴37的前端到限位部40的端面的区域内设置有具有圆柱形状的支承部39(参照图6)。支承部39构造成具有比限位部40的外形轮廓小的外形轮廓。支承部39自限位部40的端面起以同轴状延伸，其全长具有与料筒21的缸21a的全长对应的长度。在来自未图示的旋转装置的旋转力传递至连接部38时，上述旋转轴37以从基端至前端的直线状的轴线41为中心进行旋转。

此外，多个圆筒状的筒体36以分别被旋转轴37的支承部39支承的方式构成。作为该支承结构的一例，在支承部39的外周面上设置有一对键51。各键51嵌入一对槽部50，上述一对槽部50形成于沿着支承部39的外周面在周向上错开180°的位置。各槽部50是将支承部39的外周面沿轴向局部切除而形成的。

此外，各筒体36构成为沿筒体36的内周面能使旋转轴39呈同轴状贯穿的结构。在各筒体36的内周面的沿周向错开180°的位置上形成有键槽53。上述一对键槽53是将该筒体36的内周面沿轴向局部切除而形成的。

在这种情况下，一边使各键51与各键槽53位置对齐，一边使旋转轴37的支承部39贯穿所有的筒体36的内周面。然后，在支承部39的前端经由套环54拧入固定螺钉55。此时，所有的筒体36被夹持在前端套环54与限位部40的基端套环56之间，通过该夹持力保持互相无缝隙地紧贴的状态。

根据上述的支承结构，通过使所有的筒体36在支承部39上呈同轴状地结合，该各筒体36与旋转轴37一体地被组装。通过将各筒体36与旋转轴37一体地组装，可作为从基端到前端沿轴向(长轴方向)延伸的棒状构件而构成螺杆主体20p。

此时，能使各筒体36与旋转轴37一起以轴线41为中心进行旋转，即能使螺杆主体20p以轴线41为中心进行旋转。此外，螺杆主体20p的基端与旋转轴37的基端一致，并且螺杆主体20p的前端与旋转轴37的前端一致。

在该状态下，各筒体36成为限定螺杆主体20p的外径D1(参照图7)的结构要素。即，沿着支承部39呈同轴状地结合的各筒体36被设定为外径D1彼此相同。螺杆主体20p(各筒体36)的外径D1是通过作为旋转轴37的旋转中心的轴线41而限定的直径。

藉此，构成螺杆主体20p(各筒体36)的外径D1是恒定值的分段式的螺杆20。分段式的螺杆20中，沿旋转轴37(即支承部39)能将多个螺杆元件以自由的顺序和组合保持。作为螺杆元件，例如可将至少形成有后述的螺棱45、46、48的一部分的筒体36规定为一个螺杆元件。

由此，通过将螺杆20分段化，例如能大幅提高该螺杆20的规格的变更、调整或者维修、维护时的方便性。

另外，在本实施方式中，作为将多个筒体36和旋转轴37止转固定的结构，不限定于上述的键51与键槽53的组合，作为其替代，也可使用例如如图2所示的花键结构。

此外，分段式的螺杆20以同轴状收纳于料筒21的缸21a。具体而言，沿旋转轴37(支承部39)保持有多个螺杆元件的螺杆主体20p以能旋转的方式收纳于缸21a。在该状态下，在螺杆主体20p的外周面36s与缸21a的内表面21s之间形成有用于搬运原料的搬运路63。搬运路63的沿缸21a的径向的截面形状为圆环形，并且搬运路63沿着缸21a在轴向上延伸。

在本实施方式中，在螺杆主体20p上设置有搬运原料的多个搬运部42和限制原料流动的多个屏障部43。这些搬运部42和屏障部43沿着螺杆主体20p的轴向(长轴方向)以交替排列的方式配置。

即，在与料筒21的一端对应的螺杆主体20p的基端配置有屏障部43，从该屏障部43朝着螺杆主体20p的前端交替地配置有搬运部42和屏障部43。此外，在与料筒21的另一端对应的螺杆主体20p的前端配置有排出用搬运部44。排出用搬运部44构造成将在缸21a内混炼后的混炼物朝着与其它搬运部42的搬运方向相反的方向搬运。

[从挤出机用螺杆20的基端朝着前端将混炼物挤出的结构]

以下的说明中，螺杆主体20p的旋转方向(左旋转、右旋转)是指从该螺杆主体20p的基端侧进行观察时的旋转方向(左旋转、右旋转)。此外，螺棱45、46、48的扭转方向(顺时针、逆时针)是指从螺杆主体20p的基端侧进行观察时的该螺棱45、46、48的扭转方向(顺时针、逆时针)。

各搬运部42具有呈螺旋状扭转的螺棱45。螺棱45从筒体36的沿周向的外周面36s朝向搬运路63伸出。螺棱45朝着与螺杆主体20p的旋转方向相同的方向扭转。此外，排出用搬运部44具有呈螺旋状扭转的螺棱46。螺棱46从筒体36的沿周向的外周面36s朝向搬运路63伸出。螺棱46朝着与螺杆主体20p的旋转方向相反的方向扭转。

在此，在使螺杆主体20p向左旋转来对原料进行混炼的情况下，各搬运部42的螺棱45以将原料从螺杆主体20p的前端朝着基端搬运的方式扭转。即，螺棱45的扭转方向与左旋螺纹相同地设定为逆时针。

此外，在使螺杆主体20p向左旋转来对原料进行混炼的情况下，排出用搬运部44的螺棱46以将原料从螺杆主体20p的基端朝着前端搬运的方式扭转。即，螺棱46的扭转方向与右旋螺纹相同地设定为顺时针。

相对于此，在使螺杆主体20p向右旋转来对原料进行混炼的情况下，各搬运部42的螺棱45以将原料从螺杆主体20p的前端朝着基端搬运的方式扭转。即，螺棱45的扭转方向与右旋螺纹相同地设定为顺时针。

此外，在使螺杆主体20p向右旋转来对原料进行混炼的情况下，排出用搬运部44的螺棱46以将原料从螺杆主体20p的基端朝着前端搬运的方式扭转。即，螺棱46的扭转方向与左旋螺纹相同地设定为逆时针。

各屏障部43具有呈螺旋状扭转的螺棱48。螺棱48从筒体36的沿周向的外周面36s朝向搬运路63伸出。螺棱48朝着与螺杆主体20p的旋转方向相反的方向扭转。

在此，在使螺杆主体20p向左旋转来对原料进行混炼的情况下，各屏障部43的螺棱48以将原料从螺杆主体20p的基端朝着前端搬运的方式扭转。即，螺棱48的扭转方向与右旋螺纹相同地设定为顺时针。

相对于此，在使螺杆主体20p向右旋转来对原料进行混炼的情况下，各屏障部43的螺棱48以将原料从螺杆主体20p的基端朝着前端搬运的方式扭转。即，螺棱48的扭转方向与左旋螺纹相同地设定为逆时针。

在各屏障部43中，螺棱48的扭转间距设置成与上述各搬运部42、44中的螺棱45、46的扭转间距相等或比它要小。此外，在螺棱45、46、48的顶部与料筒21的缸部21a的内表面21s之间确保有微小的间隙。

在这种情况下，各屏障部43的外径部43s与缸部21a的内表面21s之间的间隙47(参照图11)优选设定在0.1mm以上且2mm以下的范围内。此外，更优选将该间隙47设定在0.1mm以上且0.7mm以下的范围内。藉此，能可靠地限制原料穿过间隙47而被搬运。

另外，在各屏障部43中，作为设置螺棱48的替代，也可沿着螺杆主体20p的外周面36s设置在周向上连续的屏障用圆环状体57(参照图13、图14)。屏障用圆环状体57具有圆筒面57s，该圆筒面57s以轴线41为中心沿周向呈同心圆状地连续。圆筒面57s从缸39的沿周向的外周面36s朝向搬运路63伸出。圆筒面57s与缸21a的内表面21s之间的间隔设定在上述间隙47的范围内。

此外，螺杆主体20p的沿轴向的搬运部42、44的长度可根据例如原料的种类、原料的混炼程度、单位时间内的混炼物的生产量等进行适当设定。搬运部42、44至少是在筒体36的外周面36s形成有螺棱45、46的区域，但并不限定于螺棱45、46的起点与终点之间的区域。

即，筒体36的外周面36s中的偏离螺棱45、46的区域有时也被视为搬运部42、44。例如，在与具有螺棱45、46的筒体36相邻的位置上配置有圆筒状的隔板或圆筒状的套环的情况下，该隔板或套环也可包含在搬运部42、44内。

此外，螺杆主体20p的沿轴向的屏障部43的长度可根据例如原料的种类、原料的混炼程度、单位时间内的混炼物的生产量等进行适当设定。屏障部43起到阻止被搬运部42送来的原料的流动的功能。即，屏障部43构造成在原料的搬运方向的下游侧与搬运部42相邻，并且妨碍被搬运部42送来的原料通过螺棱48的顶部(外径部43s)与缸部21a的内表面21s之间的间隙。

上述的螺杆20中，各螺棱45、46、48从彼此具有相同的外径D1的多个筒体36的外周面36s朝向搬运路63伸出。因此，各筒体36的沿周向的外周面36s对该螺杆20的小径进行限定。螺杆20的小径在螺杆20的全长的范围内保持为恒定值。

如图5至图8所示，螺杆主体20p在其内部具有在轴向上延伸的多个通路64。多个通路64沿螺杆主体20p的轴向和周向排列。在附图中，作为一例，示出了将沿着螺杆主体20p的周向以等间隔配置的两个通路64以沿着螺杆主体20p的轴向具有90°的相位差的方式排列的结构。

通路64设置在相对于螺杆20的旋转中心即轴线41偏心的位置。即，通路64从轴线41偏离。因此，通路64随着螺杆主体20p的旋转而绕着轴线41公转。

关于通路64的形状，只要是原料能流通，则其截面形状能设定为例如圆形、矩形、椭圆形等。在附图中，作为一例，示出了截面为圆形状的孔即通路64。在这种情况下，该孔的内径(口径)优选设定为1mm以上且小于6mm。更优选将该孔的内径(口径)设定为1mm以上且小于5mm。

在螺杆主体20p的内部，搬运部42和屏障部43的筒体36具有筒状的壁面52，该壁面52限定孔即通路64。即，通路64是仅由中空的空间形成的孔。壁面52将中空的通路64在周向上连续地包围。藉此，通路64构成为仅允许原料流通的中空的空间。换言之，在通路64的内部完全不存在构成螺杆主体20p的其它要素。在这种情况下，当螺杆主体20p旋转时，壁面52不以轴线41为中心进行自转而是绕着轴线41进行公转。

根据这样的通路64，由各搬运部42在搬运路63中搬运的原料在该通路64中流动时，对于该原料能有效地发挥从宽的部位(搬运路63)通过窄的部位(通路64)时产生的“拉伸作用”。

以下，对上述通路64的具体结构进行描述。

如图6和图9所示，本实施方式的挤出机用螺杆20中，多个搬运部42和多个屏障部43沿轴向(长轴方向)交替排列而形成螺杆主体20p，在该螺杆主体20p的内部以沿轴向(长轴方向)彼此存在间隔的方式设置有多个通路64。通过上述螺杆结构可实现具有螺杆主体20p的螺杆20，上述螺杆主体20p具有对原料连续施加剪切作用和拉伸作用的功能。

在此，在上述的螺杆结构中，若着眼于一个屏障部43和在该屏障部43的两侧与之相邻的两个搬运部42，则一个通路64是横跨屏障部43的筒体36和两个搬运部42的筒体36而设置的。上述结构能看作在结构上一体化的一个单元。

本实施方式的螺杆主体20p是在轴向(长轴方向)上排列多个该单元而构成的。藉此，能实现在顺着特定的原料的流动的情况下不会二次流过已经流过一次的位置的单向通行型螺杆结构。

换言之，上述一个单元能看作在功能上一体化的一个模块。作为一个模块的功能，例如可想到以下功能：对原料施加剪切作用的功能，对原料施加拉伸作用的功能，通过屏障部43阻止原料搬运的功能，将因屏障部43而压力升高的原料导向通路64的功能，在屏障部43的跟前形成原料填充率为100％的原料池R的功能等。

此外，在上述螺杆结构中，通路64还具有入口65、出口67以及将入口65与出口67之间连通的通路主体66。入口65和出口67是在上述一个单元中从一个屏障部43的两侧隔开间隔设置的。即，入口65设置在通路主体66的一侧(螺杆主体20p的靠近基端的部分)。出口67设置在通路主体66的另一侧(螺杆主体20p的靠近前端的部分)。

具体而言，在螺杆主体20p的基端侧与该屏障部43相邻的搬运部42中，入口65在该搬运部42的下游端附近的外周面36s上开口。另一方面，在螺杆主体20p的前端侧与该屏障部43相邻的搬运部42中，出口67在该搬运部42的上游端附近的外周面36s上开口。

另外，入口65和出口67的形成位置能在该搬运部42的范围内自由地设定。在附图中，作为一例，示出了在一个屏障部43两侧的离该屏障部43最远的一端形成有入口65和出口67的结构。

入口65是从筒体36(螺杆主体20p)的外周面36s沿径向开凿的孔。入口65能通过例如使用钻头的机械加工而形成。其结果是，入口65的底部65a形成为被钻头的前端削成圆锥状的倾斜面。换言之，圆锥状的底部65a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大形状的倾斜面。

出口67是从筒体36(螺杆主体20p)的外周面36s沿径向开凿的孔。出口67能通过例如使用钻头的机械加工而形成。其结果是，出口67的底部67a形成为被钻头的前端削成圆锥状的倾斜面。换言之，圆锥状的底部67a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大形状的倾斜面。

通路主体66以横跨一个屏障部43的筒体36和在该屏障部43的两侧与之相邻的两个搬运部42的筒体36的方式形成。通路主体66由第一部分66a、第二部分66b、第三部分66c构成。

第一部分66a形成于在比屏障部43靠螺杆主体20p的基端侧的位置与屏障部43相邻的搬运部42的筒体36。第一部分66a沿轴线41平行地延伸。第一部分66a的一端(屏障部43一侧)在筒体36的端面36a上开口。第一部分66a的另一端(与屏障部43相反的一侧)被筒体36的端壁36b堵塞。此外，第一部分66a的另一端与上述入口65以连通的方式连接。

第二部分66b形成于屏障部43的筒体36。第二部分66b沿轴线41平行地延伸。第二部分66b的两端在筒体36的两侧的端面36a上开口。

第三部分66c形成于在比屏障部43靠螺杆主体20p的前端侧的位置与屏障部43相邻的搬运部42的筒体36。第三部分66c沿轴线41平行地延伸。第三部分66c的一端(屏障部43一侧)在筒体36的端面36a上开口。第三部分66c的另一端(与屏障部43相反的一侧)被筒体36的端壁36b堵塞。此外，第三部分66c的另一端与上述出口67以连通的方式连接。

通路主体66能通过下述方式形成：将形成有第一部分66a、第二部分66b和第三部分66c的三个筒体36沿轴向紧固，且使它们的端面36a彼此相互紧贴。在该状态下，通路主体66沿着螺杆主体20p的轴向在中途不分岔地以一直线状连续并延伸。此外，该通路主体66的两侧以与上述入口65及出口67连通的方式连接。

在这种情况下，通路主体66的口径可设定得比入口65和出口67的口径小，也可设定为相同口径。无论在哪种情况下，由该通路主体66的口径限定的通路截面面积都设定得远小于上述圆环形的搬运路63的沿径向的圆环截面面积。

在本实施方式中，形成有螺棱45、46、48的至少一部分的各筒体36能看作与各搬运部42、44及屏障部43对应的螺杆元件。

如此，螺杆20的螺杆主体20p能通过在旋转轴37(支承部39)的外周上依次配置作为螺杆元件的多个筒体36来构成。因此，根据例如原料的混炼程度，能实现搬运部42、44及屏障部43的更换和重组，并且能容易地进行更换和重组时的作业。

此外，通过将作为螺杆元件的多个筒体36沿轴向紧固并使其相互紧贴，可形成各通路64的通路主体66，通过该通路主体66可使从通路64的入口部65到出口67一体地连通。因此，在螺杆主体20p中形成通路64时，只要对与螺杆主体20p的全长相比长度短很多的各筒体36分别实施用于设置通路64的加工即可。因此，形成通路64时的加工和处理变得容易。

接下来，对利用具有上述结构的挤出机用螺杆20混炼原料的动作进行说明。在该动作说明中，假定一边使挤出机用螺杆20沿逆时针向左旋转，一边将混炼物从螺杆主体20p的基端朝着前端挤出的情况。在这种情况下，从第一挤出机2向具备挤出机用螺杆20的第二挤出机3连续地供给原料。该原料是在第一挤出机2中通过对多种材料进行预混炼而生成的熔融状态的原料。

如图10和图11所示，供给至第二挤出机3的原料从料筒21的供给口32(参照图5和图6)被连续地供给至螺杆主体20p的外周面36s。通过搬运部42的螺棱45，将被供给来的原料从螺杆主体20p的前端朝向基端在S1方向上搬运。

在S1方向上被搬运期间，原料被施加“剪切作用”，并被施加伴随螺旋状的螺棱45自身的旋转的搅拌作用，其中，上述“剪切作用”是因沿着搬运路63进行旋转的搬运部42的螺棱45与缸21a的内表面21s之间的速度差而产生的。藉此，对该原料的纳米分散化得到促进。

在S1方向上被搬运的原料的搬运受到屏障部43的限制。即，屏障部43的螺棱48起到将原料朝向与S1方向相反的方向从螺杆主体20p的基端朝向前端搬运的作用。其结果是，该原料的流动被屏障部43阻止。

其结果是，原料在搬运部42与屏障部43间的边界处的压力增高。具体而言，在图11中，以渐变色表示搬运路63中的与螺杆主体20p的搬运部42对应的部位的原料的填充率。即，在该搬运路63中，色调越浓则原料的填充率越高。从图11可知，在与搬运部42对应的搬运路63中，随着靠近屏障部43，原料的填充率变高。在屏障部43的跟前，原料的填充率为100％。

因此，在屏障部43的跟前形成原料的填充率为100％的“原料池R”。在原料池R中，因为原料的流动被阻止，所以该原料的压力上升。压力上升的原料从在搬运部42(筒体36)的外周面36s上开口的入口65连续地流入通路主体66，且在该通路主体66内朝向与S1方向相反的方向从螺杆主体20p的基端朝着前端在S2方向上逆流。

如上所述，由通路主体66的口径限定的通路截面面积远小于沿缸21a的径向的搬运路63的圆环截面面积。以其它方式理解时，由通路主体66的口径确定的扩展区域远小于圆环形状的搬运路63的扩展区域。因此，从入口65流入通路主体66时，原料被急剧节流，从而对该原料施加“拉伸作用”。

此外，因为通路截面面积比圆环截面面积小很多，所以积存于原料池R的原料不会消失。即，积存于原料池R的原料的一部分连续地流入入口65。在此期间，通过搬运部42的螺棱45将新原料朝向屏障部43送入。其结果是，原料池R的在屏障部43跟前的填充率始终维持在100％。此时，即便螺棱45所搬运的原料的搬运量发生稍微变动，该变动状态也会被残留在原料池R中的原料吸收。藉此，能将原料连续且稳定地供给至通路主体66。因此，在该通路主体66中，对原料能不间断地连续施加拉伸作用。

通过通路主体66后的原料从出口67向螺杆主体20p的外周面36s流出。在螺杆主体20p中，上述的搬运部42和屏障部43在轴向上交替排列，因此，通过反复进行上述的一系列的剪切动作和拉伸动作，缸21a内的原料在反复进行剪切流动和拉伸流动的状态下，从螺杆主体20p的基端朝向前端被连续地搬运。藉此，原料的混炼程度得到强化。

此外，被混炼至纳米级别的混炼物从形成于排出用搬运部44的出口67流出。流出的混炼物被排出用搬运部44的螺棱46向S3方向搬运后，从排出口33(参照图5和图6)被连续地挤出。

对于从第二挤出机3的排出口33挤出的混炼物，在第三挤出机4中吸引、除去该混炼物中所含的气体成分后，将该混炼物排出到挤出机外。将排出后的混炼物浸渍在例如水槽内蓄积的冷却水中，将其强制冷却。如此，得到所需的树脂成型品。

这里，对在通过上述的剪切动作和拉伸动作对原料进行混炼的情况下其混炼物的高分散确认试验的结果进行说明。

在试验时，将聚碳酸酯树脂(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)这两种材料5供给至第一挤出机2，通过进行预混炼，生成了熔融状态的材料5。接着，将该熔融状态的材料5作为第二挤出机3的原料从第一挤出机2连续地供给至第二挤出机3。

在该试验中，将挤出机用螺杆20构造成可反复进行十次上述的剪切动作和拉伸动作。接着，以下述的方式设定挤出机用螺杆20的规格。即，将螺杆直径设定为36mm，将螺杆有效长度(L/D)设定为25，将螺杆转速设定为1400rpm，将原料供给量设定为1.4kg/h，将料筒设定温度设定为260℃。

根据该试验，能连续地获得目标的透明的混炼物。

以上，根据本实施方式的螺杆20，通过使剪切作用区域和拉伸作用区域在轴向上交替连续，能一边对原料施加剪切作用和拉伸作用，一边连续地生成混炼物。在这种情况下，能将原料从第一挤出机2连续供给至第二挤出机3，而不会使原料滞留。藉此，不是表观上的连续生产，而是能实现混炼物的完全连续生产。

其结果是，能一边使第一挤出机2和第二挤出机3的运转条件相互关联，一边将各挤出机设定为最佳的运转条件。例如，在用第一挤出机2对树脂进行预混炼的情况下，能与以往同样地将螺杆转速设定为100rpm至300rpm。因此，能实现树脂的充分的加热和熔融以及预混炼。此时，在第二挤出机3中，能使螺杆20以600rpm至3000rpm的高速进行旋转。因此，对树脂能交替且高效地施加剪切作用和拉伸作用。

此外，本实施方式的螺杆20具有在顺着特定的原料的流动的情况下不会二次流过已经流过一次的位置的单向通行型的螺杆结构。因此，在确定螺杆20的结构的阶段，能预先设定对原料施加剪切作用和拉伸作用的次数。藉此，无需使该螺杆20变长，能增加对原料施加剪切作用和拉伸作用的次数和时间。其结果是，能以与目标相应的混炼程度对原料进行混炼。

此外，根据本实施方式，因为是不会二次流过已经流过一次的位置的单向通行型的螺杆结构，所以在特定的原料的流动中不会混入位于其前方或后方的混炼状态不同的原料的流动。因此，能将原料均匀地混炼。

此外，根据本实施方式，通过将螺杆主体20p(各筒体36)的外径D1设定为恒定值，换言之，通过将螺杆20的小径在该螺杆20的全长范围内设定为恒定值，能实现可将多个螺杆元件按照自由的顺序和组合加以保持的分段式螺杆20。通过将螺杆20分段化，例如能大幅提高该螺杆20的规格的变更、调整或者维修、维护时的方便性。

此外，通过将螺杆20的小径在该螺杆20的全长范围内设定为恒定值，用于搬运原料的搬运路63在螺杆20的全长范围内为同样的圆环形的截面形状，在对原料交替施加剪切作用和拉伸作用时，能依次均匀地施加，并能进行均匀的混炼。

此外，根据本实施方式，通过将通路64(通路主体66)的截面面积设定得远小于用于搬运原料的搬运路63的截面面积，能对通过该通路64(通路主体66)的原料施加均匀、稳定且高效的拉伸作用。

此外，因为不具有以往的单轴挤出机的螺杆所具备的可塑化区域，而是制成将搬运部42、屏障部43和通路64组合配置的螺杆20，所以能容易地操作第二挤出机3。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限定于该实施方式，像以下这样的变形例也包含于本发明的技术范围。

[从挤出机用螺杆20的前端朝着基端将混炼物挤出的结构]

以下的说明中，螺杆主体20p的旋转方向(左旋转、右旋转)是指从该螺杆主体20p的基端侧进行观察时的旋转方向(左旋转、右旋转)。此外，螺棱60、61、62a、62b的扭转方向(顺时针、逆时针)是指从螺杆主体20p的基端侧进行观察时的该螺棱60、61、62a、62b的扭转方向(顺时针、逆时针)。

图12中示出了本发明的变形例的第二挤出机3以及适用于该第二挤出机3的本发明的变形例的挤出机用螺杆20的结构。

在本变形例的第二挤出机3中，供给口32设置在料筒21的另一端侧，排出口33设置在料筒21的一端侧。此外，在挤出机用螺杆20中，多个搬运部58a、58b和多个屏障部59a、59b从螺杆主体20p的前端朝向基端交替地配置。

另外，在将本变形例的挤出机用螺杆20以能旋转的方式插入料筒21的缸21a的状态下，挤出机用螺杆20和螺杆主体20p的基端定位于设有排出口33的料筒21的一端侧，挤出机用螺杆20和螺杆主体20p的前端定位于设有供给口32的料筒21的另一端侧。

在这种情况下，与排出口33相向的排出用搬运部58b构造成将在缸21a内混炼后的混炼物朝向与其它搬运部58a的搬运方向S1相反的方向S3搬运。此外，在螺杆主体20p的基端所配置的基端屏障部59b构造成对基于排出用搬运部58b的混炼物的搬运进行限制。

在除排出用搬运部58b以外的其它搬运部58a上，设置有沿着螺杆主体20p的外周面36s呈螺旋状扭转的螺棱60，该螺棱60从螺杆主体20p的基端朝着前端朝向与该螺杆主体20p的旋转方向相反的方向扭转。另一方面，设置于排出用搬运部58b的螺旋状的排出用螺棱61从螺杆主体20p的基端朝着前端朝向与该螺杆主体20p的旋转方向相同的方向扭转。

图12中示出了使螺杆主体20p向左旋转以对原料进行混炼时的结构。在这种情况下，螺棱60的扭转方向以将原料从螺杆主体20p的基端朝向前端搬运的方式与右旋螺纹同样地设定为顺时针。

另一方面，排出用螺棱61的扭转方向以将原料从螺杆主体20p的前端朝向基端搬运的方式与左旋螺纹同样地设定为逆时针。另外，在使螺杆主体20p向右旋转来对原料进行混炼的情况下，只要将各螺棱60、61的扭转方向设定为与上述向左旋转的情况相反即可。

此外，在各屏障部59a、59b中，可设置沿着螺杆主体20p的外周面36s在周向上连续的屏障用圆环状体57(参照图13和图14)，或者，也可设置沿着螺杆主体20p的外周面36s呈螺旋状扭转的屏障用螺棱62a、62b(参照图12)。

在设置屏障用螺棱62a、62b的情况下，在螺杆主体20p的基端所配置的基端屏障部59b设置有屏障用螺棱62b，该屏障用螺棱62b从螺杆主体20p的基端朝向前端朝着与该螺杆主体20p的旋转方向相反的方向扭转。此外，在除此以外的各屏障部59a中设置有屏障用螺棱62a，该屏障用螺棱62a从螺杆主体20p的基端朝向前端朝着与该螺杆主体20p的旋转方向相同的方向扭转。

这里，在使螺杆主体20p向左旋转来对原料进行混炼的情况下，基端屏障部59b中的屏障用螺棱62b的扭转方向以从螺杆主体20p的基端朝向前端与右旋螺纹同样的方式设定为顺时针。另一方面，除此以外的其它屏障用螺棱62a的扭转方向以从螺杆主体20p的基端朝向前端与左旋螺纹相同的方式设定为逆时针。另外，在使螺杆主体20p向右旋转来对原料进行混炼的情况下，只要将各屏障用螺棱62a、62b的扭转方向设定为与上述向左旋转的情况相反即可。

此外，除此以外的结构(例如通路64的结构)能根据上述的“从挤出机用螺杆20的基端朝着前端将混炼物挤出的结构”进行设定，所以省略其说明。

接下来，对利用具有上述结构的挤出机用螺杆20混炼原料的动作进行说明。在该动作说明中，假定一边使挤出机用螺杆20沿逆时针向左旋转，一边将混炼物从螺杆主体20p的前端朝着基端挤出的情况。

如图12所示，从料筒21的供给口32连续地供给至螺杆主体20p的外周面36s的原料被搬运部58a的螺棱60从螺杆主体20p的基端朝着前端在S1方向上搬运。

在S1方向上被搬运期间，原料被施加“剪切作用”，并被施加伴随螺旋状的螺棱60自身的旋转的搅拌作用，其中，上述“剪切作用”是因沿着搬运路63进行旋转的搬运部58a的螺棱60与缸21a的内表面21s之间的速度差而产生的。藉此，对该原料的纳米分散化得到促进。

沿着搬运路63在S1方向上被搬运的原料的搬运受到屏障部59a的限制。即，屏障部59a的螺棱62a以将原料朝向与S1方向相反的方向从螺杆主体20p的前端朝向基端搬运的方式扭转。其结果是，该原料的流动被屏障部59a阻止。

因为原料的流动被阻止，所以施加在该原料上的压力升高。虽然没有特别图示，但本变形例也与上述的实施方式同样，在屏障部59a的跟前，原料的填充率为100％，该原料的压力升高。压力升高了的原料从入口65连续流入通路主体66，上述原料在该通路主体66内朝向与S1方向相反的方向从螺杆主体20p的前端朝向基端在S2方向上逆流。在S2方向上逆流时，对原料施加上述的“拉伸作用”。

通过通路主体66后的原料从出口67向螺杆主体20p的外周面36s流出。在螺杆主体20p中，上述的搬运部58a和屏障部59a在轴向上交替排列，因此，通过反复进行上述的一系列的剪切动作和拉伸动作，缸21a内的原料在反复进行剪切流动和拉伸流动的状态下，从螺杆主体20p的前端朝向基端被连续地搬运。藉此，原料的混炼程度得到强化。

此外，被混炼至纳米级别的混炼物从形成于排出用搬运部58b的出口67流出。流出的混炼物被排出用搬运部58b的螺棱61朝向S3方向搬运后，该混炼物的搬运受到基端屏障部59b的限制，同时该混炼物从排出口33被连续地挤出。

另外，本变形例的第二挤出机3以及挤出机用螺杆20的效果与上述的一实施方式同样，所以省略其说明。

[其它的变形例]

在上述的一实施方式中，假定了将通路64(具体是通路主体66)形成于螺杆主体20p(筒体36)的内部的情况，作为其替代，也可在使旋转轴37的支承部39沿着构成螺杆主体20p的各筒体36的内周面贯穿时，在各筒体36与旋转轴37间的边界部分构成通路64(通路主体66)。另外，作为本变形例的结构，在图15至图18中示出了与图7对应的部分的结构。

图15所示的通路64由壁面52a构成，该壁面52a是使筒体36的内周面的一部分沿轴向凹陷为凹状而形成的。在这种情况下，通过使旋转轴37(支承部39)贯穿于筒体36的内周面，能限定由壁面52a和支承部39的外周面围成的通路64。

图16所示的通路64由壁面52b构成，该壁面52b是使旋转轴37(支承部39)的外周面的一部分沿轴向凹陷为凹状而形成的。在这种情况下，通过使旋转轴37(支承部39)贯穿于筒体36的内周面，能限定由壁面52b和筒体36的内周面围成的通路64。

图17所示的通路64由壁面52c构成，该壁面52c是使键51的外周面的一部分沿轴向凹陷成凹状而形成的。在这种情况下，通过使旋转轴37(支承部39)贯穿于筒体36的内周面，能限定由壁面52c和键槽53的槽底面围成的通路64。

在任一通路64中，只要将露出于外部的部分加工成凹状，就能形成壁面52a、52b、52c，因此，能容易地进行形成作业。在这种情况下，作为凹状的壁面52a、52b、52c的形状，例如能采用半圆形状、三角形状、椭圆形状、矩形等各种形状。

此外，在上述的一实施方式中，由多个筒体36和旋转轴37构成了螺杆主体20p，但是作为其替代，也可如图18所示，由笔直的一根轴状构件20t来构成螺杆主体20p。在这种情况下，在该坚实的螺杆主体20p的外周面上设置上述的搬运部及屏障部，且在该螺杆主体20p的内部设置上述的通路64。另外，在附图中，作为一例，示出了设置在相对于轴线41偏心的位置且由筒状的壁面52d限定的一对通路64，但是各通路64的配置并不因此而受到限定。

此外，在上述的一实施方式中，假定了两端被完全堵塞的通路64，但作为其替代，也可采用两端能开放的通路64。该通路64能应用如下的形成方法。即，预先形成通路构成部，该通路构成部在轴向上贯穿螺杆主体20p。接着，沿着该一系列的通路构成部，将多个堵塞体以彼此存有间隔且能拔出的方式插入。藉此，通过相邻的堵塞体来形成两端能开放的通路构成部。接着，通过使通路构成部的两侧在螺杆主体20p的外周面36s上开口，能形成本变形例的通路64。

在上述的一实施方式中，作为第二挤出机3，假定了装载有一根挤出机用螺杆20的单轴挤出机，但是作为其替代，也可将第二挤出机3构造成装载有两根挤出机用螺杆20的双轴挤出机。

另外，在上述的一实施方式中，在图5、图6、图9中示出了通路主体66的两侧在偏离入口65和出口67的底部65a、67a的位置处与该入口65和出口67连接的通路64。但是，通路主体66与入口65及出口67之间的连接关系不限定于上述的一实施方式，如下所述的连接关系也包含在本发明的技术范围内。

在图19至图24中，作为一例，示出了通路主体66的两侧与入口65及出口67的底部65a、67a连接的通路64。具体而言，通路主体66的一侧即上述第一部分66a的另一端与入口65的底部65a连接。此外，通路主体66的另一侧即上述第三部分66c的另一端与出口67的底部67a连接。

在图19(A)、图19(B)和图20(A)、图20(B)中，示出了第一变形例的通路64。在该通路64中，入口65的底部65a与通路主体66的一侧(第一部分66a的另一端)的端面连接。在底部65a形成有与通路主体66(第一部分66a)连通的一个开口65b。另一方面，出口67的底部67a与通路主体66的另一侧(第三部分66c的另一端)的端面连接。在底部67a形成有与通路主体66(第三部分66c)连通的一个开口67a。

入口65的一个开口65b形成于与底部65a相向的区域，上述底部65a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大的形状。另一方面，出口67的一个开口67b形成于与底部67a相向的区域，上述底部67a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大的形状。

在这种情况下，流入入口65的原料沿底部65a的斜坡被导向开口65b。其结果为，原料不会在该入口65内滞留，而是所有原料连续且顺畅地流入通路主体66。通过通路主体66的原料接着流入出口67。流入出口67的原料沿底部67a的斜坡被导向螺杆主体20p的外周面36s。其结果为，原料不会在该出口67内滞留，而是所有原料连续且顺畅地流向螺杆主体20p的外周面36s。

藉此，能避免在通路64内原料滞留在局部，同时还能无遗漏且均匀连续地对通过该通路64的原料施加拉伸作用。

在图21(A)、图21(B)和图22(A)、图22(B)中示出了第二变形例的通路64。在该通路64中，入口65的底部65a与通路主体66的一侧(第一部分66a的另一端)的靠近端面66s的部分、即端面66s的跟前的部分连接。在底部65a形成有与通路主体66(第一部分66a)连通的两个开口65b。另一方面，出口67的底部67a与通路主体66的另一侧(第三部分66c的另一端)的靠近端面66s的部分、即端面66s的跟前的部分连接。在底部67a形成有与通路主体66(第三部分66c)连通的两个开口67a。

入口65的两个开口65b形成于与底部65a相向的区域，上述底部65a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大的形状。另一方面，出口67的两个开口67b形成于与底部67a相向的区域，上述底部67a形成为朝着螺杆主体20p的外周面36s呈末端扩大的形状。另外，因为第二变形例的通路64的作用及效果与上述第一变形例的通路64相同，所以在此省略其说明。

在上述一实施方式和变形例中，入口65和出口67的开口方向假定为与轴线41正交的方向，但并不限定于此。例如，如图23(A)、图23(B)和图24(A)、图24(B)所示，也可将入口65和出口67的开口方向设定为与轴线41交叉的方向(以虚线表示的方向)。在这种情况下，从通路主体的两侧朝多个方向开口，藉此，也可设置多个入口65、65-1和多个出口67、67-1。

此外，优选将入口65构造成相对于螺杆主体20p的外周面36s凹陷。藉此，能使原料更容易流入入口65。

符号说明

20…挤出机用螺杆，20p…螺杆主体，36…筒体，37…旋转轴，38…连接部，39…支承部，40…限位部，41…轴线，42…搬运部，43…屏障部，44…排出用搬运部，45…螺棱，46…螺棱，47…间隙，48…屏障用螺棱，64…通路，65…入口，66…通路主体，67…出口。

Claims (12)

1.一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其特征在于，具备：

螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；

多个搬运部，该多个搬运部沿着所述螺杆主体的轴向以彼此存有间隔的方式设置，且伴随着所述螺杆主体的旋转将原料沿着所述螺杆主体的在周向上连续的外周面在轴向上搬运；

多个屏障部，该多个屏障部设置在所述螺杆主体上，且在与所述搬运部相邻的位置处限制原料的搬运；以及

多个通路，该多个通路设置在所述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；

所述入口在所述搬运部中的所述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被所述屏障部限制而压力升高的原料流入所述入口；

从所述入口流入各所述通路的原料朝着所述出口朝向与所述搬运部的搬运方向相反的方向流通，

所述出口在远离开设有所述入口的所述搬运部的位置处在所述螺杆主体的外周面上开口。

2.如权利要求1所述的挤出机用螺杆，其特征在于，各所述通路的口径设定得小于或等于该各通路中的所述入口的口径。

3.如权利要求1所述的挤出机用螺杆，其特征在于，各所述通路的口径设定为1mm以上且小于6mm。

4.如权利要求1至3中任一项所述的挤出机用螺杆，其特征在于，所述螺杆主体在从与旋转装置连接的基端到前端的范围内沿轴向延伸，

在所述搬运部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的螺棱，

所述螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相同的方向扭转。

5.如权利要求1至3中任一项所述的挤出机用螺杆，其特征在于，所述螺杆主体在从与旋转装置连接的基端到前端的范围内沿轴向延伸，

在所述搬运部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的螺棱，

所述螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相反的方向扭转。

6.如权利要求4所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏障部设置有沿着所述螺杆主体的外周面在周向上连续的屏障用圆环状体，

所述屏障用圆环状体构造成具有圆筒面，该圆筒面以轴线为中心沿周向呈同心圆状连续。

7.如权利要求4所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏障部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的屏障用螺棱，

所述屏障用螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相反的方向扭转。

8.如权利要求5所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏障部设置有沿着所述螺杆主体的外周面在周向上连续的屏障用圆环状体，

所述屏障用圆环状体构造成具有圆筒面，该圆筒面以轴线为中心沿周向呈同心圆状连续。

9.如权利要求5所述的挤出机用螺杆，其特征在于，在各所述屏障部设置有沿着所述螺杆主体的外周面呈螺旋状扭转的屏障用螺棱，

所述屏障用螺棱从所述螺杆主体的基端朝向前端朝着与从所述基端侧进行观察时的该螺杆主体的旋转方向相同的方向扭转。

10.一种挤出机，其具备权利要求1至9中任一项所述的挤出机用螺杆，使用该螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其特征在于，具备：

料筒，该料筒具有供所述螺杆以能旋转的方式插入的缸；

供给口，该供给口设置在所述料筒上，且向所述缸内供给原料；以及

排出口，该排出口设置在所述料筒上，且将所述混炼物挤出。

11.一种挤出方法，其使用权利要求1至9中任一项所述的挤出机用螺杆对原料进行混炼，并将混炼物在连续生成后挤出，其特征在于，

利用所述螺杆主体的所述搬运部在轴向上搬运原料；

通过利用所述螺杆主体的所述屏障部来限制原料的搬运，从而提高对原料施加的压力；

所述压力升高的原料流入设置在所述螺杆主体的内部的所述通路，并且所述原料在该通路内朝向与所述搬运部的搬运方向相反的方向流通；

使通过所述通路后的原料在远离开设有所述入口的所述搬运部的位置处返回至所述螺杆主体的外周面。

12.一种挤出机用螺杆，其对原料一边进行混炼一边进行搬运，其特征在于，

具有螺杆主体，该螺杆主体具有沿着原料的搬运方向的直线状的轴线，且以该轴线为中心进行旋转；

在所述螺杆主体的多个部位设置有用于搬运原料的搬运部、用于限制原料的搬运的屏障部和供原料流通的通路；

在其中至少一个部位中，

所述通路设置在所述螺杆主体的内部，且具有入口和出口；

所述入口在所述搬运部中的所述螺杆主体的外周面上开口，以使得因搬运被所述屏障部限制而压力升高的原料流入所述入口；

所述通路以使从所述入口流入的原料朝着所述出口朝向与所述搬运部的搬运方向相反的方向流通的方式构成，

所述出口在远离开设有所述入口的所述搬运部的位置处在所述螺杆主体的外周面上开口。