KR102116602B1 - 압출기용 스크루 및 압출기 및 압출 방법 - Google Patents

압출기용 스크루 및 압출기 및 압출 방법 Download PDF

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KR102116602B1
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아키요시 고바야시
시게유키 후지이
다카후미 사메시마
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도시바 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

원료에 신장 작용을 부여하는 기능을 스크루 자체에 갖게 함으로써, 압출기(스크루)를 긴 형상화되게 하는 일 없이, 스크루에 의해 반송되는 모든 원료에 대하여 빠짐없이 신장 작용을 부여하여, 그 혼련의 정도를 향상시키는 압출 기술을 제공한다. 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분에는, 반송부(22), 장벽부(23), 통로(37)가 복수 개소에 설치되어 있다. 그 중 적어도 1개의 개소에 있어서, 통로는 스크루 본체의 내부에 설치되고, 입구(38)와 출구(40)를 갖는다. 입구는 장벽부에 의해 반송이 제한됨으로써 압력이 높여진 원료가 유입되도록 개구되어 있다. 통로는 입구로부터 유입된 원료가 반송부에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 유통하도록 구성되어 있다. 출구는 입구가 개구된 반송부를 벗어난 위치에서, 스크루 본체의 외주면에 개구되어 있다.

Description

압출기용 스크루 및 압출기 및 압출 방법
본 발명은, 압출기(스크루)를 긴 형상화되게 하는 일 없이, 혼련의 정도를 향상시킬 수 있는 압출 기술에 관한 것이다.
종래, 원료가 넓은 개소로부터 좁은 개소를 통과할 때에, 원료에 부여되는 「신장 작용」을 이용하여, 혼련의 정도를 향상시키는 압출 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에는, 원료에 신장 작용을 부여하는 신장 부여 기구를, 압출기(스크루)의 선단부에 증설한 압출 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 3에는, 신장 정도가 높은 흐름을 증대시키는 신장 부여 영역을, 나선 형상의 플라이트(flight)가 설치된 한 쌍의 스크루 상호 간에 확보한 압출 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평7-227836호 공보 일본 특허 공개 제2010-137405호 공보 일본 특허 공개 제2013-123841호 공보
그러나 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 개시된 압출 기술에서는, 신장 부여 기구를 증설한 만큼만 압출기 전체가 긴 형상화되어 버린다. 특히, 특허 문헌 2의 단락 「0027」에는, 「평행하게 대향시킨 면 상호의 간극에, 원료를 복수회 통과시킴으로써, 당해 원료에 신장 작용이 부여된다」 등의 기재가 되어 있다. 따라서, 이러한 기재 내용을 실현하기 위해서는, 압출기 전체가 더 한층의 긴 형상화는 피할 수 없다.
또한, 특허 문헌 3의 압출 기술에 있어서, 한 쌍의 스크루에 의해 반송되는 원료는, 신장 부여 영역을 통과하는 것 이외에, 당해 신장 부여 영역을 회피하면서 나선 형상의 플라이트에 따라 유동하는 것이 존재한다. 따라서, 특허 문헌 3의 압출 기술에서는, 한 쌍의 스크루에 의해 반송되는 원료 모두가, 빠짐없이 신장 부여 영역을 통과하고 있는지 불분명하다. 이 경우, 원료 모두를, 빠짐없이 신장 부여 영역에 통과시키기 위해서는, 신장 부여 영역을 충분히 길게 확보할 필요가 있다. 그러나 그렇게 하면, 신장 부여 영역을 길게 한 만큼만, 압출기(스크루)가 긴 형상화되어 버린다.
따라서, 본 발명의 목적은, 원료에 신장 작용을 부여하는 기능을 스크루 자체에 갖게 함으로써, 압출기(스크루)를 긴 형상화되게 하는 일 없이, 당해 스크루에 의해 반송되는 모든 원료에 대하여 빠짐없이 신장 작용을 부여하여, 그 혼련의 정도를 향상시키는 압출 기술을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 압출기용 스크루는, 공급된 재료를 연속적으로 반송하는 이송부와, 반송된 상기 재료를 연속적으로 용융 및 혼합하는 용융 혼합부와, 상기 재료를 용융 및 혼합함으로써 얻어진 원료를 연속적으로 혼련하는 혼련부를 갖고, 상기 이송부, 상기 용융 혼합부, 상기 혼련부는, 직선 형상의 축선을 중심으로 회전하는 스크루 본체에 설치되어 있음과 함께, 상기 스크루 본체 중 상기 혼련부가 설치된 부분에는, 원료를 반송하는 반송부와, 원료의 반송을 제한하는 장벽부와, 원료가 유통하는 통로가, 복수의 개소에 걸쳐서 설치되어 있고, 그 중 적어도 1개의 개소에 있어서, 상기 통로는, 상기 스크루 본체의 내부에 설치되어, 입구 및 출구를 갖고, 상기 입구는 상기 장벽부에 의해 반송이 제한됨으로써 압력이 높여진 원료가 유입되도록, 상기 반송부에 있어서의 상기 스크루 본체의 외주면에 개구되고, 상기 통로는, 상기 입구로부터 유입된 원료가 상기 출구를 향해, 상기 반송부에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 유통하도록 구성되고, 상기 출구는 상기 입구가 개구된 상기 반송부를 벗어난 위치에서, 상기 스크루 본체의 외주면에 개구되어 있다.
본 발명은, 상기한 압출기용 스크루를 구비한 압출기이며, 상기 압출기용 스크루가 회전 가능하게 삽입 관통된 실린더를 갖는 배럴과, 상기 배럴에 설치되어, 상기 실린더 내에 재료를 공급하는 공급구와, 상기 배럴에 설치되어, 상기 스크루에 의해 생성된 혼련물이 연속적으로 압출되는 토출구를 구비하고 있다.
본 발명은, 상기한 압출기용 스크루로 원료를 혼련하고, 그 혼련물을 연속적으로 생성해서 압출하는 압출 방법이며, 상기 혼련물을 연속적으로 압출하는 동안에, 상기 혼련부에 있어서, 상기 스크루 본체의 외주면을 따라 반송된 원료는, 상기 통로를 유통한 후, 상기 스크루의 외주면으로 귀환한다.
본 발명에 따르면, 원료에 신장 작용을 부여하는 기능을 스크루 자체에 갖게 함으로써, 압출기(스크루)를 긴 형상화되게 하는 일 없이, 당해 스크루에 의해 반송되는 모든 원료에 대하여 빠짐없이 신장 작용을 부여하여, 그 혼련의 정도를 향상시키는 압출 기술을 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 단축 압출기(extruder)의 전체 구성에 있어서, 압출기용 스크루의 외부 구성을 나타낸 횡단면도.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 단축 압출기 중, 혼련부에 있어서의 압출기용 스크루의 내부 구성을 나타낸 횡단면도.
도 3은, 도 2의 F3-F3선을 따르는 단면도.
도 4는, 도 2에 나타낸 장벽용 원환 형상체를 일부 확대해서 도시하는 사시도.
도 5는, 2개의 통체에 걸쳐서 형성된 통로의 구성을 일부 확대해서 도시하는 단면도.
도 6은, 압출기용 스크루에 의해 발생하는 원료의 유동 상태를 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은, 압출기의 실린더 내에 있어서의 원료의 유동 상태를 일부 확대해서 도시하는 단면도.
도 8의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 입구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F8B-F8B선을 따르는 단면도.
도 9의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 출구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F9B-F9B선을 따르는 단면도.
도 10의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 입구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F10B-F10B선을 따르는 단면도.
도 11의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 출구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F11B-F11B선을 따르는 단면도.
도 12의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 입구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F12B-F12B선을 따르는 단면도.
도 13의 (A)는, 본 발명의 변형예에 있어서, 통로의 출구 부분의 구성을 확대해서 도시하는 단면도, (B)는 (A)의 F13B-F13B선을 따르는 단면도.
도 14는, 본 발명의 변형예에 있어서, 혼련부를 구성하는 통체의 내주면을 따라서 통로가 설치된 압출기용 스크루의 구성을 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 15는, 본 발명의 변형예에 있어서, 혼련부를 구성하는 회전축의 외주면을 따라 통로가 설치된 압출기용 스크루의 구성을 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 16은, 본 발명의 변형예에 있어서, 혼련부를 구성하는 키(key)의 표면을 따라 통로가 설치된 압출기용 스크루의 구성을 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 17은, 본 발명의 변형예에 있어서, 스크루 본체가 1개의 축 형상 부재로 형성된 압출기용 스크루의 구성을 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 18은, 본 발명의 변형예에 관한 2축 압출기의 전체 구성에 있어서, 압출기용 스크루의 외부 구성을 나타낸 횡단면도.
도 19는, 본 발명의 변형예에 있어서, 플라이트가 설치된 장벽부의 구성을 일부 확대해서 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2에는, 본 실시 형태에 관한 단축 압출기(1)의 구성을 나타내고 있다. 단축 압출기(1)는, 1개의 압출기용 스크루(2)와, 이 스크루(2)가 회전 가능하게 삽입 관통된 실린더(3)를 갖는 배럴(4)을 구비하고 있다.
배럴(4)에는, 그 일단부에 열가소성 수지 등의 복수의 재료(6)를 공급하는 공급구(5)가 설치되어 있다. 공급구(5)는 배럴(4)을 관통해서 실린더(3)에 연통하고 있다. 또한, 배럴(4)에는 그 타단부에 토출구(7)가 설치되어 있다. 토출구(7)는 배럴(4)의 타단부 개구를 덮도록 결합되는 덮개(8)로 구성되어 있다. 토출구(7)로부터는, 압출기용 스크루(2)에 의해 생성된 혼련물이 연속적으로 압출된다.
또한, 배럴(4)에는 냉각수를 흐르게 하는 냉각수 통로, 히터 및 온도 센서 등(모두 도시하지 않음)이 설치되어 있다. 히터를 제어해서 배럴(4)을 설정 온도까지 가열함으로써, 실린더(3) 내를 가열할 수 있다. 배럴(4)이 설정 온도를 초과했을 경우, 냉각수 통로에 냉각수를 흐르게 하여 배럴(4)을 냉각함으로써, 실린더(3) 내를 설정 온도까지 냉각할 수 있다.
압출기용 스크루(2)는, 기단부로부터 선단부에 걸쳐서 곧바로 연장되고, 그 전체 길이는 배럴(4)의 실린더(3)의 전체 길이에 대응한 길이로 설정되어 있다. 이에 의해, 압출기용 스크루(2)는, 배럴(4)의 실린더(3) 내에 회전 가능하게 삽입 관통해서 배치시킬 수 있다. 압출기용 스크루(2)를 배럴(4)의 실린더(3) 내에 회전 가능하게 삽입 관통 배치시킨 상태에 있어서, 당해 압출기용 스크루(2)의 기단부는, 공급구(5)가 설치된 배럴(4)의 일단부인 측에 위치 부여할 수 있는 동시에, 당해 압출기용 스크루(2)의 선단부는, 토출구(7)가 설치된 배럴(4)의 타단부인 측에 위치 부여할 수 있다.
압출기용 스크루(2)의 기단부에는, 스토퍼부(9)가 동축 형상으로 설치되어 있다. 스토퍼부(9)는 압출기용 스크루(2)를 배럴(4)의 실린더(3) 내에 회전 가능하게 삽입 관통·배치시킨 상태에 있어서, 당해 압출기용 스크루(2)의 기단부인 측에 있어서의 실린더(3)의 개구를 막도록 구성되어 있다. 이에 의해, 실린더(3) 내에 공급된 복수의 재료(6)가 기기 밖으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 스토퍼부(9)는, 도시하지 않은 커플링을 통해 예를 들어 모터 등의 회전 장치에 연결 가능하게 구성되어 있다. 당해 회전 장치로부터의 회전력이 스토퍼부(9)에 전달되면, 압출기용 스크루(2)는, 그 기단부로부터 선단부에 걸친 직선 형상의 축선(10)을 중심으로 회전한다.
또한, 압출기용 스크루(2)에는, 이것과 일체가 되어 회전하는 스크루 본체(11)를 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 스크루 본체(11)의 회전 방향(좌회전, 우회전)이란, 당해 스크루 본체(11)의 기단부인 측으로부터 본 경우, 환언하면, 배럴(4)의 공급구(5)로부터 토출구(7)의 방향을 본 경우의 회전 방향(좌회전, 우회전)이다. 마찬가지로, 플라이트(12, 25, 26)의 비틀림 방향(시계 방향, 반시계 방향)이란, 스크루 본체(11)의 기단부인 측으로부터 본 경우의 당해 플라이트(12, 25, 26)의 비틀림 방향(시계 방향, 반시계 방향)이다.
스크루 본체(11)는, 당해 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 순서대로, 이송부(11a), 용융 혼합부(11b), 혼련부(11c)를 갖고 있다. 이송부(11a)는, 공급구(5)로부터 실린더(3) 내에 공급된 복수의 재료(6)를 용융 혼합부(11b)를 향해 연속적으로 반송한다. 용융 혼합부(11b)는, 복수의 재료(6)를 연속적으로 용융해서 혼합한다. 그리고 혼련부(11c)에는, 각 재료(6)를 용융 및 혼합함으로써 얻어진 것이, 혼련용 원료로서, 연속적으로 도입된다. 혼련부(11c)에서는, 원하는 혼련물이 연속적으로 생성된다.
스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분은, 원료에 전단 작용을 부여하는 부분(전단 작용 영역)뿐만 아니라, 특히 당해 원료에 신장 작용을 부여하는 부분(신장 작용 영역)을 축 방향을 따라서 복수 개소에 걸쳐서 배치되게 하여, 구성되어 있다. 이에 의해, 원료를 분산시키는 정도가 향상되어, 그 결과, 혼련 정도가 우수한 혼련물을 생성할 수 있다. 그리고 실린더(3) 내에서 생성된 혼련물은, 토출구(7)를 통해 연속적으로 압출된다.
이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)에 걸친 스크루 본체(11)의 외주면 M1, M2에는, 나선 형상으로 비틀어진 플라이트(12)가 연속해서 형성되어 있다. 플라이트(12)는, 공급구(5)로부터 실린더(3) 내에 공급된 각 재료(6)를, 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)에 걸쳐서 연속적으로 반송하도록 구성되어 있다. 이로 인해, 플라이트(12)는 스크루 본체(11)의 회전 방향과는 역방향으로 비틀어져 있다.
도면에는, 스크루 본체(11)를 좌회전시켜서 각 재료(6)를 반송하는 경우의 플라이트(12)를 나타내고 있다. 이 경우, 플라이트(12)의 비틀림 방향은, 우측 나사와 동일하도록 시계 방향으로 설정되어 있다. 또한, 스크루 본체(11)를 우회전시켜서 각 재료(6)를 반송하는 경우, 플라이트(12)의 비틀림 방향은, 좌측 나사와 동일하도록 반시계 방향으로 설정하면 된다.
이송부(11a)에 있어서의 스크루 본체(11)의 외주면 M1은, 원기둥 형상을 갖고, 그 외주면 M1과 실린더(3)의 내면(3s)과의 간극은 넓게 설정되어 있다. 용융 혼합부(11b)에 있어서의 스크루 본체(11)의 외주면 M2는, 이송부(11a)로부터 혼련부(11c)를 향해 부채 형상을 갖고, 그 외주면 M2와 실린더(3)의 내면(3s)과의 간극은, 이송부(11a)로부터 혼련부(11c)를 향해 연속적으로 좁아지도록 설정되어 있다.
여기서, 압출기용 스크루(2)를 좌회전시킨 상태에 있어서, 공급구(5)로부터 실린더(3)에 공급된 각 재료(6)는, 플라이트(12)에 의해 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)로 반송된다. 용융 혼합부(11b)에 있어서, 각 재료(6)는 히터에 의해 가열되면서, 주로 연속적으로 좁아진 간극으로부터의 압축을 받음으로써, 용융 및 혼합된 혼련용 원료를 구성한다. 당해 원료는, 용융 혼합부(11b)로부터 혼련부(11c)로 연속적으로 반송된다.
스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분은, 복수의 원통 형상의 통체(13)와, 이들의 통체(13)를 지지하는 1개의 회전축(14)(도 2 참조)으로 구성되어 있다. 또한, 혼련부(11c)는 용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료를 도입하기 위한 도입부(15)를 갖고 있다. 도입부(15)는, 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)에 인접하도록 구성되어 있다. 도입부(15)의 상세는 후술한다.
회전축(14)은, 스크루 본체(11)의 선단부로부터 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)에 걸친 영역에 설치되어 있다. 회전축(14)은, 기단부로부터 선단부에 걸쳐서 곧바로 연장하고, 그 기단부가 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)에 대하여 동축 형상으로 접속되어 있다. 회전축(14)은 원기둥 형상을 갖고 있으며, 그 외형 윤곽은 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)의 외형 윤곽보다도 작게 설정되어 있다.
또한, 회전축(14)의 기단부와 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)과의 접속 방법은, 예를 들어 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)에 걸친 스크루 본체(11)와 함께, 회전축(14)을 동축 형상으로 일체 성형하는 방법, 또는 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)에 걸친 스크루 본체(11)와, 회전축(14)을 별개의 부재로 성형한 후, 회전축(14)의 기단부를 용융 혼합부(11b)의 단부면(16)에 동축 형상으로 연결시키는 방법 등, 기존의 방법을 적절히 선택하면 된다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기한 회전축(14)에 복수의 통체(13)를 지지시키는 지지 구조의 일례로서, 회전축(14)에는, 그 외주면에 한 쌍의 키(key) (17)가 설치되어 있다. 각 키(17)는, 회전축(14)의 외주면을 따라 주위 방향으로 180° 어긋난 위치에 형성된 한 쌍의 홈부(18)에 끼워 넣어져 있다. 각 홈부(18)는, 회전축(14)의 외주면을 축 방향을 따라서 일부 잘라내서 형성되어 있다.
또한, 각 통체(13)는, 그 내주면을 따라 회전축(14)을 동축 형상으로 관통시킬 수 있도록 구성되어 있다. 각 통체(13)의 내주면에는, 주위 방향을 따라 180° 어긋난 위치에 키 홈(19)이 형성되어 있다. 이들 한 쌍의 키 홈(19)은, 당해 통체(13)의 내주면을 축 방향을 따라서 일부 잘라내서 형성되어 있다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 각 키(17)와 각 키 홈(19)을 위치 정렬하면서, 모든 통체(13)의 내주면에 회전축(14)을 관통시킨다. 그 후, 회전축(14)의 선단부에 컬러(20)를 통해 고정 나사(21)를 비틀어 넣는다. 이때, 모든 통체(13)는, 선단부 컬러(20)와 용융 혼합부(11b)의 단부면(16) 사이에서 끼움 지지되고, 그 끼움 지지력에 의해, 서로 간극 없이 밀착된 상태로 유지된다.
상기한 지지 구조에 의해, 모든 통체(13)가 회전축(14) 위에서 동축 형상으로 결합됨으로써, 당해 각 통체(13)와 회전축(14)이 일체적으로 조립된다. 각 통체(13)와 회전축(14)이 일체적으로 조립됨으로써, 스크루 본체(11)는 기단부로부터 선단부에 걸쳐서 축 방향(길이 방향)으로 연장된 막대 형상 부재로서 구성된다.
이에 의해, 각 통체(13)를 회전축(14)과 함께 축선(10)을 중심으로 회전시키는 것, 즉 스크루 본체(11)를 축선(10)을 중심으로 회전시킬 수 있게 된다. 또한, 스크루 본체(11)의 기단부는 회전축(14)의 기단부와 일치하는 동시에, 스크루 본체(11)의 선단부는, 회전축(14)의 선단부와 일치한다. 환언하면, 스크루 본체(11)의 기단부는, 배럴(4)의 일단부에 대응하는 압출기용 스크루(2)의 기단부와 일치하는 동시에, 스크루 본체(11)의 선단부는, 배럴(4)의 타단부에 대응하는 압출기용 스크루(2)의 선단부와 일치한다.
이때, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분에 있어서, 각 통체(13)는, 스크루 본체(11)의 외경 D1(도 3 참조)을 규정하는 구성 요소가 된다. 당해 혼련부(11c)에 있어서, 회전축(14)을 따라 동축 형상으로 결합된 각 통체(13)는, 그 외경 D1이 서로 동일하게 설정되어 있다. 스크루 본체(11)[각 통체(13)]의 외경 D1은, 회전축(14)의 회전 중심인 축선(10)을 통해서 규정되는 직경이다.
이에 의해, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)[각 통체(13)]의 외경 D1이 일정한 값인 세그먼트식의 스크루(2)가 구성된다. 세그먼트식의 스크루(2)는, 회전축(14)을 따라, 복수의 스크루 엘리먼트를, 자유로운 순서 및 조합으로 보유 지지시킬 수 있다. 스크루 엘리먼트로서는, 예를 들어 적어도 후술하는 플라이트(12, 25, 26)의 일부가 형성된 통체(13)를, 1개의 스크루 엘리먼트로서 규정할 수 있다.
스크루(2)를 세그먼트화함으로써, 예를 들어 스크루(2)의 사양 변경이나 조정, 또는 보수나 메인터넌스에 대해서, 그 편리성을 현격히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 통체(13)와 회전축(14)을 회전 방지 고정하는 구조로서는, 상기한 바와 같은 키(17)와 키 홈(19)과의 조합에 관계되는 것에 한정되지 않고, 이 대신에, 스플라인 구조(도시 생략)를 사용해도 된다.
또한, 세그먼트식의 스크루(2)는, 배럴(4)의 실린더(3)에 동축 형상으로 수용되어 있다. 구체적으로는, 복수의 스크루 엘리먼트가 회전축(14)을 따라 보유 지지된 스크루 본체(11)가 실린더(3)에 회전 가능하게 수용되어 있다. 이 상태에 있어서, 스크루 본체(11)[통체(13)]의 외주면과, 실린더(3)의 내면(3s) 사이에는, 원료를 반송하기 위한 반송로(29)가 형성되어 있다. 반송로(29)는, 실린더(3)의 직경 방향을 따르는 단면 형상이 원환형이며, 실린더(3)를 따라 축 방향으로 연장되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분에는, 상기한 도입부(15)와, 이 도입부(15)에 의해 도입된 원료를 반송하는 복수의 반송부(22)와, 각 반송부(22)에 의해 반송되는 원료의 유동을 제한하는 복수의 장벽부(23)가 설치되어 있다. 반송부(22) 및 장벽부(23)는, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)의 축 방향(길이 방향)을 따라 교대로 배열하여 배치되어 있다.
즉, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)의 기단부인 측에는, 장벽부(23)가 배치되어 있다. 장벽부(23)는, 도입부(15)의 구성으로서 병용되고 있다. 이 장벽부(23)로부터 스크루 본체(11)의 선단부를 향해, 반송부(22)와 장벽부(23)가 교대로 배치되어 있다.
한편, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)의 선단부인 측에는, 토출용 반송부(24)가 배치되어 있다. 토출용 반송부(24)는, 실린더(3) 내에서 혼련된 혼련물을, 다른 반송부(22)에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 반송하도록 구성되어 있다.
각 반송부(22)에는, 나선 형상으로 비틀어진 플라이트(25)가 설치되어 있다. 플라이트(25)는, 통체(13)의 주위 방향을 따르는 외주면으로부터 반송로(29)를 향해 튀어나와 있다. 플라이트(25)는, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해, 스크루 본체(11)의 회전 방향과는 역방향으로 비틀어져 있다.
토출용 반송부(24)에는, 나선 형상으로 비틀어진 플라이트(26)가 설치되어 있다. 플라이트(26)는, 통체(13)의 주위 방향을 따르는 외주면으로부터 반송로(29)를 향해 돌출되어 있다. 플라이트(26)는, 스크루 본체(11)의 회전 방향과는 역방향으로 비틀어져 있다.
여기서, 스크루 본체(11)를 좌회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 각 반송부(22)의 플라이트(25)는, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(25)의 비틀림 방향은, 우측 나사와 동일하도록 시계 방향으로 설정되어 있다.
또한, 스크루 본체(11)를 좌회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 토출용 반송부(24)의 플라이트(26)는, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(26)의 비틀림 방향은, 우측 나사와 동일하도록 시계 방향으로 설정되어 있다.
이에 반해, 스크루 본체(11)를 우회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 각 반송부(22)의 플라이트(25)는, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(25)의 비틀림 방향은, 좌측 나사와 동일하도록 반시계 방향으로 설정되어 있다.
또한, 스크루 본체(11)를 우회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 토출용 반송부(24)의 플라이트(26)는, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(26)의 비틀림 방향은, 좌측 나사와 동일하도록 반시계 방향으로 설정되어 있다.
각 장벽부(23)에는, 스크루 본체(11)의 외주면을 따라 주위 방향으로 연속된 장벽용 원환 형상체(28)가 설치되어 있다. 장벽용 원환 형상체(28)는, 축선(10)을 중심으로 주위 방향을 따라 동심원 형상으로 연속된 원통면(28s)을 갖고 있다(도 4 참조). 원통면(28s)은, 통체(13)의 주위 방향을 따르는 외주면으로부터 반송로(29)를 향해 튀어나와 있다.
이 경우, 각 장벽부(23)의 외경부(23s)와, 실린더(3)의 내면(3s)과의 간극(27)(도 7 참조)은, 0.05㎜ 이상 또한 2㎜ 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는, 간극(27)을 0.05㎜ 이상 또한 0.7㎜ 이하의 범위로 설정한다. 이에 의해, 원료가 간극(27)을 통과해서 반송되는 것을 확실하게 제한할 수 있다. 따라서, 원료가 각 장벽부(23)를 초과해서 유동하는 일은 없다.
또한, 각 장벽부(23)에 있어서, 장벽용 원환 형상체(28)를 설치하는 대신에, 예를 들어 도 19에 도시한 바와 같이, 나선 형상으로 비틀어진 플라이트(41)를 설치해도 된다. 플라이트(41)는, 통체(13)의 주위 방향을 따르는 외주면으로부터 반송로(29)를 향해 튀어나와 있다. 플라이트(41)는, 스크루 본체(11)의 회전 방향과 동일 방향으로 비틀어져 있다.
여기서, 스크루 본체(11)를 좌회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 각 장벽부(23)의 플라이트(41)는, 스크루 본체(11)의 선단부로부터 기단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(41)의 비틀림 방향은, 좌측 나사와 동일하도록 반시계 방향으로 설정되어 있다.
이에 반해, 스크루 본체(11)를 우회전시켜서 원료를 혼련할 경우, 각 장벽부(23)의 플라이트(41)는, 스크루 본체(11)의 선단부로부터 기단부를 향해 원료를 반송하도록 비틀어져 있다. 즉, 플라이트(41)의 비틀림 방향은, 우측 나사와 동일하도록 시계 방향으로 설정되어 있다.
각 장벽부(23)에 있어서, 플라이트(41)의 비틀림 피치는, 상기한 각 반송부(22, 24)에 있어서의 플라이트(25, 26)의 비틀림 피치와 동일하거나, 그보다 작게 설정되어 있다. 또한, 플라이트(41)의 정상부와 실린더(3)의 내면(3s)과의 간격은, 상기한 간극(27)의 범위로 설정되어 있다.
그런데 스크루 본체(11)의 축 방향을 따른 반송부(22, 24)의 길이는, 예를 들어 원료의 종류, 원료의 혼련 정도, 단위 시간당의 혼련물의 생산량 등에 따라 적절히 설정된다. 반송부(22, 24)란, 적어도 통체(13)의 외주면에 플라이트(25, 26)가 형성된 영역이지만, 플라이트(25, 26)의 시점과 종점 사이의 영역에 특정되는 것은 아니다.
즉, 통체(13)의 외주면 중 플라이트(25, 26)로부터 벗어난 영역도, 반송부(22, 24)라 간주되는 경우가 있다. 예를 들어, 플라이트(25, 26)를 갖는 통체(13)와 인접하는 위치에 원통 형상의 스페이서 또는 원통 형상의 컬러가 배치되었을 경우, 당해 스페이서나 컬러도 반송부(22, 24)에 포함될 수 있다.
또한, 스크루 본체(11)의 축 방향을 따른 장벽부(23)의 길이는, 예를 들어 원료의 종류, 원료의 혼련 정도, 단위 시간당의 혼련물의 생산량 등에 따라 적절히 설정된다. 장벽부(23)는, 반송부(22)에 의해 이송되는 원료의 유동을 막도록 기능한다. 즉, 장벽부(23)는, 원료의 반송 방향의 하류측에서 반송부(22)와 인접하는 동시에, 반송부(22)에 의해 이송되는 원료가, 상기한 간극(27)을 통과해서 반송되는 것을 방해하도록 구성되어 있다.
상기한 스크루(2)[스크루 본체(11)] 중 혼련부(11c)가 설치된 부분에 있어서, 각 플라이트(25, 26, 41) 및 장벽용 원환 형상체(28)[원통면(28s)]는 서로 동일한 외경 D1을 갖는 복수의 통체(13)의 외주면으로부터 반송로(29)를 향해 튀어나와 있다. 이로 인해, 당해 각 통체(13)의 주위 방향을 따르는 외주면은, 당해 혼련부(11c)에 있어서의 스크루(2)의 골 지름을 규정한다. 당해 골 지름은, 상기한 외경 D1과 일치하고, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분의 전체 길이에 걸쳐서 일정한 값으로 유지되고 있다.
이 경우, 골의 깊이가 얕아지도록, 혼련부(11c)의 골 지름을 크게 구성해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 스크루(2)에 의해 생성된 혼련물을 토출구(7)로부터 안정되게 토출시킬 수 있다. 또한, 골의 깊이는 스크루 본체(11)[통체(13)]의 외주면으로부터 플라이트(25, 26, 41) 및 장벽용 원환 형상체(28)[원통면(28s)]의 외경까지의 직경 방향을 따른 높이 치수로서 규정할 수 있다.
또한, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분에는, 그 내부에, 축 방향으로 연장되는 복수의 통로(37)가 설치되어 있다. 복수의 통로(37)는, 스크루 본체(11)의 축 방향 및 주위 방향을 따라 배열되어 있다. 도면에는 일례로서, 스크루 본체(11)의 주위 방향을 따라 등간격으로 배치한 2개의 통로(37)를, 축 방향을 따라서 등간격으로 배열한 구성을 나타내고 있다.
통로(37)는, 스크루(2)의 회전 중심인 축선(10)으로부터 편심한 위치에 설치되어 있다. 즉, 통로(37)는 축선(10)으로부터 벗어나 있다. 이로 인해, 통로(37)는 스크루 본체(11)의 회전에 수반하여, 축선(10) 주위를 공전한다.
통로(37)의 형상에 대해서는, 원료가 유통 가능하면, 그 단면 형상으로서, 예를 들어 원 형상, 직사각 형상, 타원 형상 등으로 설정할 수 있다. 도면에는 일례로서, 단면이 원 형상의 구멍인 통로(37)를 나타내고 있다. 이 경우, 당해 구멍의 내경(구경)은 1㎜ 이상 또한 6㎜ 미만으로 설정하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 당해 구멍의 내경(구경)을 1㎜ 이상 또한 5㎜ 미만으로 설정한다.
스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 내부에 있어서, 반송부(22) 및 장벽부(23)의 통체(13)는, 구멍인 통로(37)를 규정하는 통 형상의 벽면(30)(도 3 내지 도 5 참조)을 갖고 있다. 즉, 통로(37)는 중공의 공간만으로 이루어지는 구멍이다. 벽면(30)은, 중공의 통로(37)를 주위 방향으로 연속해서 둘러싸고 있다. 이에 의해, 통로(37)는 원료의 유통만을 허용하는 중공의 공간으로서 구성되어 있다. 환언하면, 통로(37)의 내부에는 스크루 본체(11)를 구성하는 다른 요소는 일절 존재하지 않는다. 이 경우, 벽면(30)은 스크루 본체(11)가 회전했을 때에, 축선(10)을 중심으로 자전하지 않고 축선(10) 주위를 공전한다.
이러한 통로(37)에 의하면, 각 반송부(22)에 의해 반송로(29)를 반송된 원료가 당해 통로(37)를 유통할 때, 당해 원료에 대하여 넓은 개소[반송로(29)]로부터 좁은 개소[통로(37)]를 통과할 때에 발생하는 「신장 작용」을 유효하게 발휘할 수 있다. 따라서, 통로(37)는 원료에 신장 작용을 부여하는 부분(신장 작용 영역)으로서 규정된다.
이하, 상기한 통로(37)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다.
도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 압출기용 스크루(2)에는, 복수의 반송부(22)와, 복수의 장벽부(23)가 축 방향(길이 방향)을 따라 교대로 배열한 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 내부에, 복수의 통로(37)가 축 방향(길이 방향)을 따라 서로 간격을 두고 설치되어 있다. 각 통로(37)에는, 장벽부(23)에 의해 반송이 제한된 원료가 유입된다. 각 통로(37)에 있어서, 원료는 반송부(22)에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 유통한다. 이러한 스크루 구조에 의해, 원료에 전단 작용과 신장 작용을 연속해서 부여하는 기능을 갖는 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]를 구비한 스크루(2)가 실현된다.
여기서, 상기한 스크루 구조에 있어서, 1개의 장벽부(23)와, 당해 장벽부(23)의 양측에 인접하는 2개의 반송부(22)에 착안하면, 1개의 통로(37)가 장벽부(23)의 통체(13)와, 2개의 반송부(22)의 통체(13)에 걸쳐서 설치되어 있다. 이러한 구성은, 구조적으로 정리된 1개의 유닛으로 파악할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]는, 당해 유닛을 축 방향(길이 방향)으로 복수 배열하여 구성되어 있다. 상기한 스크루 구조에 있어서, 1개의 통체(13)에는, 1개의 반송부(22)와 1개의 장벽부(23)가 인접해서 설치되어 있다(도 4 참조). 당해 통체(13)를 축 방향(길이 방향)으로 복수 배열함으로써, 상기한 유닛을 축 방향(길이 방향)으로 복수 배열할 수 있다. 이에 의해, 특정 원료의 흐름을 쫓았을 경우, 1번 통과한 곳은 2번 다시 통과하지 않는 일방 통행형의 스크루 구조가 실현된다.
환언하면, 상기한 1개의 유닛은, 기능적으로 정리된 1개의 모듈로서 파악할 수 있다. 1개 모듈의 기능으로서, 예를 들어 원료에 전단 작용을 부여하는 기능, 원료에 신장 작용을 부여하는 기능, 장벽부(23)에 의해 원료의 반송을 막는 기능, 장벽부(23)에 의해 압력이 높여진 원료를 통로(37)로 유도하는 기능, 장벽부(23)의 직전에서 원료의 충만율이 100%인 원료 저장소(R)를 형성하는 기능 등이 상정된다.
또한, 상기한 스크루 구조에 있어서, 통로(37)는 입구(38), 출구(40), 입구(38)와 출구(40) 사이를 연통하는 통로 본체(39)를 갖고 있다. 입구(38) 및 출구(40)는, 상기한 1개의 유닛에 있어서, 1개의 장벽부(23)의 양측에 마련되어 있다. 즉, 입구(38)는 통로 본체(39)의 일방측[스크루 본체(11)의 기단부 근방의 부분]에 마련되어 있다. 출구(40)는 통로 본체(39)의 타방측[스크루 본체(11)의 선단부 근방의 부분]에 마련되어 있다.
구체적으로는, 당해 장벽부(23)에 대하여 스크루 본체(11)의 기단부인 측으로부터 인접한 반송부(22)에 있어서, 입구(38)는 당해 반송부(22)의 외주면에 개구되어 있다. 한편, 당해 장벽부(23)에 대하여 스크루 본체(11)의 선단부 측으로부터 인접한 반송부(22)에 있어서, 출구(40)는 당해 반송부(22)의 외주면에 개구되어 있다.
이 경우, 입구(38) 및 출구(40)의 형성 위치는, 당해 반송부(22)의 범위 내에서 자유롭게 설정할 수 있다. 예를 들어, 입구(38) 및 출구(40)의 양쪽을, 장벽부(23)에 접근시켜도 되고, 당해 장벽부(23)로부터 이격시켜도 된다. 또한, 입구(38) 및 출구(40) 중 어느 한쪽을, 장벽부(23)에 접근시켜도 되고, 당해 장벽부(23)로부터 이격시켜도 된다. 도면에는 일례로서, 입구(38)를 장벽부(23)에 접근시키고, 출구(40)를 장벽부(23)로부터 멀리 떨어지게 한 구성을 나타내고 있다.
입구(38)는, 혼련부(11c)에 있어서의 통체(13)[스크루 본체(11)]의 외주면으로부터 직경 방향으로 파여진 구멍이다. 입구(38)는, 예를 들어 드릴을 사용한 기계 가공에 의해 형성할 수 있다. 이 결과, 입구(38)의 저부(38a)는 드릴의 선단부에 의해 원뿔 형상으로 깍여진 경사면으로 되어 있다. 환언하면, 원뿔 형상의 저부(38a)는, 당해 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상의 경사면으로 되어 있다.
출구(40)는, 혼련부(11c)에 있어서의 통체(13)[스크루 본체(11)]의 외주면으로부터 직경 방향으로 파여진 구멍이다. 출구(40)는, 예를 들어 드릴을 사용한 기계 가공에 의해 형성할 수 있다. 이 결과, 출구(40)의 저부(40a)는, 드릴의 선단부에 의해 원뿔 형상으로 깍여진 경사면으로 되어 있다. 환언하면, 원뿔 형상의 저부(40a)는, 당해 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상의 경사면으로 되어 있다.
통로 본체(39)는, 서로 인접한 2개의 통체(13)에 걸쳐서 형성되어 있다. 통로 본체(39)는, 제1 및 제2 부분(39a, 39b)으로 구성되어 있다. 제1 부분(39a)은, 한쪽 통체(13)의 내부에 형성되어 있다. 제2 부분(39b)은 다른 쪽 통체(13)의 내부에 형성되어 있다.
한쪽 통체(13)에 있어서, 제1 부분(39a)은 장벽부(23)에 대향한 영역을 따라서 형성되어 있다. 제1 부분(39a)은 축선(10)을 따라 평행하게 연장되어 있다. 제1 부분(39a)의 일단부는, 당해 통체(13)의 단부면(13a)에 개구되어 있다. 한편, 제1 부분(39a)의 타단부는, 당해 통체(13)의 내부[즉, 단부벽(13b)]에 의해 폐색되어 있다. 또한, 제1 부분(39a)의 타단부는, 상기한 입구(38)에 연통해서 접속되어 있다.
다른 쪽 통체(13)에 있어서, 제2 부분(39b)은 반송부(22)에 대향한 영역을 따라서 형성되어 있다. 제2 부분(39b)은 축선(10)을 따라 평행하게 연장되어 있다. 제2 부분(39b)의 일단부는, 당해 통체(13)의 단부면(13a)에 개구되어 있다. 한편, 제2 부분(39b)의 타단부는, 당해 통체(13)의 내부[즉, 단부벽(13b)]에 의해 폐색되어 있다. 또한, 제2 부분(39b)의 타단부는, 상기한 출구(40)에 연통해서 접속되어 있다.
통로 본체(39)는, 제1 부분(39a)이 형성된 통체(13)와, 제2 부분(39b)이 형성된 통체(13)를 축 방향으로 체결하고, 그 단부면(13a)끼리를 서로 밀착시킴으로써 형성할 수 있다. 이 상태에 있어서, 통로 본체(39)는 스크루 본체(11)의 축 방향을 따라, 도중에 분기하지 않고, 일직선 형상으로 연속해서 연장되어 있다. 그리고 당해 통로 본체(39)의 양측은, 상기한 입구(38) 및 출구(40)에 연통해서 접속되어 있다.
이 경우, 통로 본체(39)의 구경은, 입구(38) 및 출구(40)의 구경보다도 작게 설정해도 되고, 동일한 구경으로 설정해도 된다. 어떠한 경우에도, 당해 통로 본체(39)의 구경에 의해 규정되는 통로 단면적은, 상기한 원환형의 반송로(29)의 직경 방향을 따르는 원환 단면적보다도 훨씬 작게 설정되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 플라이트(25, 26, 41)나 장벽용 원환 형상체(28)의 적어도 일부가 형성된 각 통체(13)는, 각 반송부(22, 24)나 장벽부(23)에 대응한 스크루 엘리먼트로서 파악할 수 있다.
그렇게 하면, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분은, 회전축(14)의 외주 상에 스크루 엘리먼트로서의 복수의 통체(13)를 차례로 배치함으로써 구성할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 원료의 혼련 정도에 따라, 반송부(22, 24)나 장벽부(23)의 교환 및 재조합이 가능함과 함께, 교환 및 재조합 시의 작업을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 스크루 엘리먼트로서의 복수의 통체(13)를 축 방향으로 체결하고, 서로 밀착시킴으로써, 각 통로(37)의 통로 본체(39)가 형성되고, 당해 통로 본체(39)를 통해 통로(37)의 입구(38)로부터 출구(40)까지가 일체적으로 연통된다. 이로 인해, 스크루 본체(11)에 통로(37)를 형성하는 데 있어서는, 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 전체 길이에 비하여 길이가 충분히 짧은 각 통체(13)의 각각에, 통로(37)를 설치하기 위한 가공을 실시하면 된다. 따라서, 통로(37)를 형성할 때의 가공 및 취급이 용이해진다.
또한, 압출기용 스크루(2)의 스크루 구조에 있어서, 상기한 도입부(15)는, 용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료를 연속해서 혼련부(11c)로 도입하는 구조를 갖고 있다. 도 1 및 도 2에는, 이러한 도입 구조의 일례를 나타내고 있다. 즉, 도입부(15)는, 상기한 유닛에 있어서, 상류측의 반송부(22) 대신에, 도입용 통체(13p)를 갖고 구성되어 있다. 도입용 통체(13p)의 외주면에는, 통로(37)에 연통한 입구(38)가 형성되어 있다. 도입용 통체(13p)는, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)의 기단부에 설치된 장벽부(23)와, 용융 혼합부(11b)의 단부면(16) 사이에 인접시켜서 배치되어 있다.
이러한 도입 구조에 의하면, 용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료는, 장벽부(23)에 의해 반송이 제한됨으로써 압력이 높여지고, 도입용 통체(13p)의 입구(38)로 유입되고, 통로(37)[통로 본체(39)]를 유통한 후, 하류측 반송부(22)의 출구(40)로부터 유출된다. 이에 의해, 용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료를 연속해서 혼련부(11c)로 도입시킬 수 있다.
이어서, 단축 압출기용 스크루(2)에 의해 원료를 혼련하는 동작에 대해서 설명한다. 이 동작 설명에 있어서, 「스크루 본체(11)의 외주면」이란, 당해 스크루 본체(11)의 길이 방향의 양 단부면을 포함하지 않는 주위 방향에 걸친 외주면을 가리킨다. 또한, 이 동작 설명에서는, 압출기용 스크루(2)를, 예를 들어 회전수 50rpm 내지 100rpm으로 반시계 방향으로 좌회전시키면서 혼련하는 경우를 상정한다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 압출기용 스크루(2)를 좌회전시킨 상태에 있어서, 공급구(5)로부터 실린더(3)에 재료(6)(도 1 참조)를 공급한다.
실린더(3)에 공급된 펠릿 형상의 수지는, 플라이트(12)에 의해, 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)로 반송된다. 용융 혼합부(11b)에 있어서, 수지는 히터에 의해 가열되면서, 주로 연속적으로 좁아진 간극으로부터의 압축을 받는다. 이 결과, 용융 혼합부(11b)로부터는 2종류의 수지가 용융 및 혼합된 원료가 반송된다.
용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료는, 도입부(15)를 통해 혼련부(11c)로 도입된다. 즉, 용융 혼합부(11b)로부터 반송된 원료는, 장벽부(23)에 의해 반송이 제한됨으로써 압력이 높여지고, 도입용 통체(13p)의 입구(38)로 유입되고, 통로 본체(39)를 유통한 후, 하류측 반송부(22)의 출구(40)로부터 유출된다.
출구(40)로부터 유출된 원료는, 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)의 외주면에 연속적으로 공급된다. 공급된 원료는, 반송부(22)의 플라이트(25)에 의해, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 S1 방향으로 반송된다.
S1 방향으로 반송되는 동안, 원료에는 반송로(29)를 따라 선회하는 반송부(22)의 플라이트(25)와, 실린더(3)의 내면(3s)과의 사이의 속도차에 의해 발생하는 「전단 작용」이 부여됨과 함께, 나선 형상의 플라이트(25) 자체의 선회에 수반하는 교반 작용이 부여된다. 이에 의해, 당해 원료에 대한 혼련의 정도가 촉진된다.
S1 방향으로 반송된 원료는, 그 반송이 장벽부(23)에 의해 제한된다. 즉, 장벽부(23)는 원료를 S1 방향과는 역방향으로, 스크루 본체(11)의 선단부로부터 기단부를 향해 되돌리도록 작용한다. 이 결과, 당해 원료는 장벽부(23)에 의해, 그 유동을 막을 수 있다.
이때, 원료의 유동을 막을 수 있음으로써, 당해 원료에 가해지는 압력이 높여진다. 구체적으로 설명하면, 도 7에는, 반송로(29) 중 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 반송부(22)에 대응한 개소의 원료 충만율이 그라데이션으로 표현되고 있다. 즉, 당해 반송로(29)에 있어서, 색조가 짙어질수록 원료의 충만율이 높아지고 있다. 도 7로부터 명백해진 바와 같이, 반송부(22)에 대응한 반송로(29)에 있어서, 장벽부(23)에 근접함에 따라 원료의 충만율이 높아지고 있다. 장벽부(23)의 직전에서, 원료의 충만율은 100%가 되고 있다.
이로 인해, 장벽부(23) 직전에서, 원료의 충만율이 100%가 되는 「원료 저장소(R)」가 형성된다. 원료 저장소(R)에서는, 원료의 유동을 막을 수 있음으로써, 당해 원료의 압력이 상승하고 있다. 압력이 상승한 원료는, 반송부(22)[통체(13)]의 외주면에 개구된 입구(38)로부터 통로 본체(39)에 연속적으로 유입되고, 당해 통로 본체(39) 내를, S1 방향과 동일 방향으로, 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 S2 방향으로 유통한다.
상기한 바와 같이, 통로 본체(39)의 구경에 의해 규정되는 통로 단면적은, 실린더(3)의 직경 방향을 따르는 반송로(29)의 원환 단면적보다도 훨씬 작다. 다른 파악 방법을 보면, 통로 본체(39)의 구경에 기초하는 확대 영역은, 원환 형상의 반송로(29)의 확대 영역보다도 훨씬 작다. 이로 인해, 입구(38)로부터 통로 본체(39)로 유입할 때에 원료가 급격하게 압축됨으로써, 당해 원료에 「신장 작용」이 부여된다.
또한, 통로 단면적이 원환 단면적보다도 충분히 작기 때문에, 원료 저장소(R)에 고인 원료가 소멸되는 일은 없다. 즉, 원료 저장소(R)에 고인 원료는, 그 일부가 연속적으로 입구(38)로 유입된다. 이 사이, 새로운 원료가 반송부(22)의 플라이트(25)에 의해, 장벽부(23)를 향해 송입된다. 이 결과, 원료 저장소(R)에 있어서의 장벽부(23)의 직전 충만율은, 항상 100%로 유지된다. 이때, 플라이트(25)에 의한 원료의 반송량에 다소의 변동이 발생했다고 해도, 그 변동 상태가 원료 저장소(R)에 잔존한 원료로 흡수된다. 이에 의해, 원료를, 연속해서 안정적으로 통로 본체(39)에 공급할 수 있다. 따라서, 당해 통로 본체(39)에 있어서, 원료에 대하여 도중에 끊어지는 일 없이 연속적으로 신장 작용을 부여할 수 있다.
통로 본체(39)를 통과한 원료는, 출구(40)로부터 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 외주면으로 유출된다. 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]에는, 상기한 반송부(22)와 장벽부(23)가 축 방향으로 교대로 배열되어 있으므로, 상기한 바와 같은 일련의 전단·신장 동작이 반복됨으로써, 실린더(3) 내의 원료는, 전단 유동과 신장 유동이 반복된 상태에서, 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 기단부로부터 선단부를 향해 연속적으로 반송된다. 이에 의해, 원료의 혼련 정도가 강화된다.
그리고 반송된 혼련물은, 토출용 반송부(24)의 플라이트(26)에 의해 S1 방향으로 반송된 후, 토출구(7)(도 1, 도 2 참조)로부터 연속적으로 압출된다.
이상, 본 실시 형태에 따르면, 원료에 신장 작용을 부여하는 기능을 압출기용 스크루(2) 자체에 갖게 함으로써, 당해 스크루(2) 내지 단축 압출기를 긴 형상화되게 하는 일 없이, 원료에 대한 혼련의 정도를 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 원료에 대하여 전단 작용과 신장 작용을 연속적으로 복수회 부여할 수 있다. 이로 인해, 원료에 대한 전단 작용과 신장 작용의 부여 횟수 및 부여 시간을 늘릴 수 있다. 이 결과, 종래에 비하여, 혼련의 정도를 고정밀도로 제어할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 기단부로부터 선단부를 향해 공급부, 압축부, 계량부를 구비하고, 또한 내부에 원료가 유통하는 통로가 없는 기존의 압출기용 스크루에 있어서, 공급부를 이송부(11a)로, 압축부를 용융 혼합부(11b)로, 그리고 계량부를, 반송부(22)와 장벽부(23)와 통로(37)를 조합하여 배치된 혼련부(11c)로 치환한다. 이에 의해, 당해 기존의 압출기용 스크루에, 전단 작용을 부여하는 기능과, 신장 작용을 부여하는 기능의 양쪽의 기능을 갖게 할 수 있다. 이 결과, 취급의 용이함을 유지·향상시킨 압출기용 스크루(2)를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압출기용 스크루(2)는, 혼련부(11c)에 있어서의 특정한 원료의 흐름을 쫓았을 경우, 1번 통과한 곳은 2번 다시 통과하지 않는 일방 통행형의 스크루 구조를 갖고 있다. 이로 인해, 혼련부(11c)에 있어서, 모든 원료에 대하여 빠짐없이 신장 작용을 부여할 수 있다. 또한, 일방 통행형의 스크루 구조에 의하면, 특정한 원료의 흐름에, 그 전방 또는 후방에 있는 혼련 상태가 다른 원료의 흐름이 혼입되는 일은 없다. 이에 의해, 모든 원료를 골고루 또한 균일하게 혼련시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 혼련부(11c)가 설치된 부분에 있어서, 그 스크루 본체(11)[각 통체(13)]의 외경 D1을 일정한 값으로 설정, 환언하면, 스크루(2)의 골 지름을 일정한 값으로 설정함으로써, 복수의 스크루 엘리먼트를, 자유로운 순서 및 조합으로 보유 지지시킬 수 있는 세그먼트식의 스크루(2)를 실현할 수 있다. 스크루(2)를 세그먼트화함으로써, 예를 들어 당해 스크루(2)의 사양 변경이나 조정, 또는 보수나 메인터넌스에 대해서, 그 편리성을 현격히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 통로(37)[통로 본체(39)]의 단면적을, 원료를 반송하기 위한 반송로(29)의 단면적보다도 훨씬 작게 설정함으로써, 당해 통로(37)[통로 본체(39)]를 통과하는 원료에 대하여 빈틈없이 안정되게 또한 효율적으로 신장 작용을 부여할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 당해 일 실시 형태에 한정되지 않고, 이하와 같은 변형예도, 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
상기한 일 실시 형태에 있어서, 도 2 및 도 5에는, 통로 본체(39)의 양측이, 입구(38) 및 출구(40)의 저부(38a, 40a)로부터 벗어난 위치에서, 당해 입구(38) 및 출구(40)에 접속된 통로(37)를 나타내고 있다. 그러나 통로 본체(39)와, 입구(38) 및 출구(40)와의 접속 관계는, 상기한 일 실시 형태에 한정되는 일 없이, 이하와 같은 접속 관계도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
도 8 내지 도 13에는 일례로서, 통로 본체(39)의 양측이, 입구(38) 및 출구(40)의 저부(38a, 40a)에 접속된 통로(37)를 나타내고 있다. 구체적으로는, 통로 본체(39)의 일방측, 즉 상기한 제1 부분(39a)의 타단부가 입구(38)의 저부(38a)에 접속되어 있다. 또한, 통로 본체(39)의 타방측, 즉 상기한 제2 부분(39b)의 타단부가 출구(40)의 저부(40a)에 접속되어 있다.
도 8의 (A), (B) 및 도 9의 (A), (B)에는, 제1 변형예에 관한 통로(37)를 나타내고 있다. 당해 통로(37)에 있어서, 입구(38)의 저부(38a)에는 통로 본체(39)의 일방측[제1 부분(39a)의 타단부]의 단부면이 접속되어 있다. 저부(38a)에는, 통로 본체(39)[제1 부분(39a)]에 연통한 1개의 개구(38b)가 형성되어 있다. 한편, 출구(40)의 저부(40a)에는, 통로 본체(39)의 타방측[제2 부분(39b)의 타단부]의 단부면이 접속되어 있다. 저부(40a)에는, 통로 본체(39)[제2 부분(39b)]에 연통한 1개의 개구(40b)가 형성되어 있다.
입구(38)의 1개의 개구(38b)는, 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상이 된 저부(38a)에 대향한 영역에 형성되어 있다. 한편, 출구(40)의 1개의 개구(40b)는, 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상이 된 저부(40a)에 대향한 영역에 형성되어 있다.
이 경우, 입구(38)로 유입된 원료는, 저부(38a)의 경사를 따라서 개구(38b)를 향해 안내된다. 이 결과, 원료는 당해 입구(38) 내에 체류하지 않고, 그 모두가 연속해서 원활하게 통로 본체(39)로 유입된다. 통로 본체(39)를 통과한 원료는, 계속해서 출구(40)로 유입된다. 출구(40)로 유입된 원료는, 저부(40a)의 경사를 따라서 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 안내된다. 이 결과, 원료는 당해 출구(40) 내에 체류하지 않고, 그 모두가 연속해서 원활하게 스크루 본체(11)의 외주면으로 유출된다.
이에 의해, 통로(37) 내에서 원료가 국소적으로 체류하는 것을 회피하면서, 당해 통로(37)를 통과하는 원료에 대하여 빠짐없이 또한 빈틈없이 연속적으로 신장 작용을 부여할 수 있다.
도 10의 (A), (B) 및 도 11의 (A), (B)에는, 제2 변형예에 관한 통로(37)를 나타내고 있다. 당해 통로(37)에 있어서, 입구(38)의 저부(38a)에는, 통로 본체(39)의 일방측[제1 부분(39a)의 타단부]의 단부면(39s) 근방의 부분, 즉 단부면(39s)의 전방 부분이 접속되어 있다. 저부(38a)에는, 통로 본체(39)[제1 부분(39a)]에 연통한 2개의 개구(38b)가 형성되어 있다. 한편, 출구(40)의 저부(40a)에는, 통로 본체(39)의 타방측[제2 부분(39b)의 타단부]의 단부면(39s) 근방의 부분, 즉 단부면(39s)의 전방 부분이 접속되어 있다. 저부(40a)에는, 통로 본체(39)[제2 부분(39b)]에 연통한 2개의 개구(40b)가 형성되어 있다.
입구(38)의 2개의 개구(38b)는, 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상이 된 저부(38a)에 대향한 영역에 형성되어 있다. 한편, 출구(40)의 2개의 개구(40b)는, 스크루 본체(11)의 외주면을 향해 부채 형상이 된 저부(40a)에 대향한 영역에 형성되어 있다. 또한, 제2 변형예에 관한 통로(37)의 작용 및 효과는, 상기한 제1 변형예에 관한 통로(37)와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
상기한 일 실시 형태 및 변형예에 있어서, 입구(38) 및 출구(40)의 개구 방향은, 축선(10)에 직교하는 방향을 상정하고 있지만, 이에 한정되는 일은 없다. 예를 들어, 도 12의 (A), (B) 및 도 13의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 입구(38) 및 출구(40)의 개구 방향을, 축선(10)을 교차하는 방향(점선으로 나타내는 방향)으로 설정해도 된다. 이 경우, 통로 본체(39)의 양측으로부터 복수 방향으로 개구하고, 이에 의해, 복수의 입구(38, 38-1) 및 복수의 출구(40, 40-1)를 마련하도록 해도 된다.
또한, 입구(38)에 대해서는, 이것을 스크루 본체(11)의 외주면보다도 오목해지게 해서 구성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 더욱 원료를 입구(38)로 유입되기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 축선(10)에 평행한 통로 본체(39)를 구비한 통로(37)를 상정하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 축선(10)과 교차하는 통로 본체(39)를 구비한 통로(37)도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 예를 들어, 출구(40)를 없앰으로써, 일방측이 입구(38)에 접속된 통로 본체(39)의 타방측을, 직접 스크루 본체(11)[통체(13)]의 외주면에 개구되게 한다. 이 경우, 일방측으로부터 타방측을 향해 상승 구배를 갖는 통로 본체(39)가 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 입구(38)로부터 통로 본체(39)로 유입된 원료는, 스크루 본체(11)의 회전 시의 원심 작용을 받음으로써, 또한 원활하게 통로 본체(39)를 유통하고, 스크루 본체(11)[통체(13)]의 외주면으로 유출된다. 이때, 원료에 대하여, 또한 효율적으로 연속적으로 신장 작용이 부여된다. 이 결과, 원료의 혼련 정도를, 더욱 강화시킬 수 있다.
또한, 상기한 일 실시 형태에서는, 통로(37)[구체적으로는, 통로 본체(39)]를 혼련부(11c)에 있어서의 스크루 본체(11)[통체(13)]의 내부에 구성한 경우를 상정했지만, 이 대신에, 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]를 구성하는 각 통체(13)의 내주면을 따라서 회전축(14)을 관통시켰을 때에, 각 통체(13)와 회전축(14)과의 경계 부분에 통로(37)[통로 본체(39)]가 구성되도록 해도 된다. 또한, 본 변형예의 구성으로서, 도 14 내지 도 17에는, 도 3에 대응한 부분의 구성을 나타내고 있다.
도 14에 나타낸 통로(37)는, 통체(13)의 내주면의 일부를 축 방향을 따라서 오목 형상으로 오목해지게 한 벽면(30a)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 통체(13)의 내주면에 회전축(14)을 관통시킴으로써, 벽면(30a)과 회전축(14)의 외주면으로 둘러싸인 통로(37)를 규정할 수 있다.
도 15에 나타낸 통로(37)는, 회전축(14)의 외주면의 일부를 축 방향을 따라서 오목 형상으로 오목해지게 한 벽면(30b)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 통체(13)의 내주면에 회전축(14)을 관통시킴으로써, 벽면(30b)과 통체(13)의 내주면으로 둘러싸인 통로(37)를 규정할 수 있다.
도 16에 나타낸 통로(37)는, 키(17)의 외주면의 일부를 축 방향을 따라서 오목 형상으로 오목해지게 한 벽면(30c)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 통체(13)의 내주면에 회전축(14)을 관통시킴으로써, 벽면(30c)과 키 홈(19)의 홈 저면으로 둘러싸인 통로(37)를 규정할 수 있다.
어떠한 통로(37)에 있어서도, 외부로 노출된 부분을 오목 형상으로 가공하는 것만으로, 벽면(30a, 30b, 30c)을 형성할 수 있으므로, 형성 작업을 용이하게 행할 수 있다. 이 경우, 오목 형상의 벽면(30a, 30b, 30c)의 형상으로서, 예를 들어 반원 형상, 삼각 형상, 타원 형상, 직사각 형상 등 각종 형상을 적용할 수 있다.
또한, 상기한 일 실시 형태에서는, 스크루 본체(11) 중 혼련부(11c)가 설치된 부분을, 복수의 통체(13)와 회전축(14)에 의해 구성했지만, 이 대신에, 도 17에 도시한 바와 같이, 곧은 1개의 축 형상 부재(2t)에 의해 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]를 구성해도 된다. 이 경우, 당해 단단한 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 외주면에 상기한 반송부나 장벽부가 설치됨과 함께, 당해 스크루 본체(11)[혼련부(11c)]의 내부에 상기한 통로(37)가 설치된다. 또한, 도면에는 일례로서, 축선(10)에 대하여 편심한 위치에 설치되고, 통 형상의 벽면(30d)에 의해 규정된 한 쌍의 통로(37)를 나타내고 있지만, 이에 의해 각 통로(37)의 배치가 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기한 일 실시 형태에서는, 1개의 압출기용 스크루(2)가 배럴(4)의 실린더(3)에 회전 가능하게 삽입 관통된 단축 압출기(1)를 상정했지만, 이 대신에, 2개의 압출기용 스크루(31)가 배럴(32)의 실린더(33)에 회전 가능하게 삽입 관통된 2축 압출기(34)에도, 본 발명의 기술 사상이 적용 가능해서, 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다.
도 18에는, 2축 압출기(34)의 일례를 나타내고 있다. 이 도면에는, 2개의 압출기용 스크루(31) 중, 한쪽의 압출기용 스크루(31)만을 나타내고 있다. 다른 쪽의 압출기용 스크루는, 당해 한쪽의 압출기용 스크루(31) 뒤에 숨겨져 있으므로 나타내고 있지 않다.
2축 압출기(34)에 있어서, 2개의 압출기용 스크루(31)는, 서로 맞물리게 한 상태에서 동일 방향으로 회전시킬 수 있다. 상기한 일 실시 형태와 마찬가지로, 2개의 압출기용 스크루(31)에도, 당해 스크루(31)와 일체가 되어 회전하는 스크루 본체(11)가 설치되어 있다. 각 압출기용 스크루(31)를 서로 맞물리게 한 상태에 있어서, 각 스크루 본체(11) 상호 간에는, 당해 스크루 본체(11)의 기단부로부터 선단부를 향해 순서대로, 이송부(11a), 용융 혼합부(11b), 혼련부(11c)가 구성되어 있다.
이송부(11a)는, 공급구(5)로부터 실린더(33) 내에 공급된 복수의 재료(6)를, 용융 혼합부(11b)를 향해 연속적으로 반송한다. 이송부(11a)에 있어서의 각 스크루 본체(11)에는, 그 외주면에, 나선 형상의 플라이트(35)가 연속해서 형성되어 있다. 플라이트(35)는, 공급구(5)로부터 실린더(33) 내에 공급된 각 재료(6)를, 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)를 향해 연속적으로 반송하도록 구성되어 있다. 이로 인해, 플라이트(35)는 스크루 본체(11)의 회전 방향과는 역방향으로 비틀어져 있다.
용융 혼합부(11b)는, 이송부(11a)로부터 반송된 각 재료(6)를 연속적으로 용융해서 혼합한다. 용융 혼합부(11b)에 있어서의 각 스크루 본체(11)는, 축 방향을 따라서 인접한 복수의 디스크(36)를 구비해서 구성되어 있다. 복수의 디스크(36)는, 인접하는 디스크(36)에 위상차가 부여된 상태에서 배치되어 있다.
혼련부(11c)에 있어서, 각 스크루 본체(11)에는, 상기한 일 실시 형태와 마찬가지로, 반송부(22) 및 장벽부(23)가 축 방향을 따라서 교대로 배열하여 배치되어 있다. 또한, 배럴(4)에 있어서, 실린더(33)의 내면(33s)은, 서로 맞물리게 한 상태의 2개의 압출기용 스크루(31)를 모두 수용하고, 또한 동일 방향으로 동시에 회전시킬 수 있는 형상으로 구성되어 있다. 그 밖의 구성에 관한 설명은, 상기한 일 실시 형태와 마찬가지이므로 생략한다.
이러한 2축 압출기(34)에 의하면, 2개의 압출기용 스크루(31)를, 예를 들어 회전수 100rpm 내지 300rpm으로 동일 방향으로 회전시킨 상태에 있어서, 공급구(5)로부터 실린더(33) 내에 공급된 복수의 재료(6)는, 이송부(11a)로부터 용융 혼합부(11b)로 연속적으로 반송된다. 용융 혼합부(11b)에 있어서, 각 재료(6)는 연속적으로 용융 및 혼합된다. 이때, 용융 및 혼합된 재료(6)는, 혼련용 원료가 되어, 용융 혼합부(11b)로부터 혼련부(11c)로 반송된다. 그리고 반송된 원료는, 상기한 도입부(15)를 통해 혼련부(11c)로 도입된 후, 혼련의 정도가 높여진 혼련물이 되어, 토출구(7)로부터 연속적으로 압출된다.
여기서, 2축 압출기(34)에 있어서, 용융 혼합부(11b)로부터 도입부(15)로 원료를 송출하는 반송 작용이 부족한 경우에는, 용융 혼합부(11b)와 도입부(15) 사이에, 원료 송출 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 원료 송출 기구로서는, 예를 들어 이송부(11a)에 설치되어 있는 플라이트(35)와 마찬가지인 플라이트가 형성된 통체(13)를 준비하고, 이러한 통체(13)를, 용융 혼합부(11b)와 도입부(15) 사이에 삽입 배치시키면 된다. 이에 의해, 용융 혼합부(11b)로부터 도입부(15)로 원료를 과부족 없이 송출할 수 있다.
또한, 상기한 실시 형태에 있어서, 본 발명의 기술 사상(혼련의 정도를 향상시키는 압출 기술)은 복수의 재료(6)를 혼련하는 경우에 적용시키고 있지만, 이에 한정되지 않고, 1종류의 재료를 용융했을 때에, 미소한 미용융 부분의 발생을 방지하거나, 수지 온도의 미소한 불균일 부분의 발생을 방지하거나 하는 경우에도 적용된다.
2 : 압출기용 스크루
10 : 축선
11 : 스크루 본체
11a : 이송부
11b : 용융 혼합부
11c : 혼련부
12 : 플라이트
13 : 통체
13p : 도입용 통체
14 : 회전축
15 : 도입부
22 : 반송부
23 : 장벽부
24 : 토출용 반송부
25, 26 : 플라이트
27 : 간극
28 : 장벽용 원환 형상체
29 : 반송로
37 : 통로
38 : 입구
39 : 통로 본체
40 : 출구

Claims (10)

  1. 공급된 재료를 연속적으로 반송하는 이송부와,
    반송된 상기 재료를 연속적으로 용융 및 혼합하는 용융 혼합부와,
    상기 재료를 용융 및 혼합함으로써 얻어진 원료를 연속적으로 혼련하는 혼련부를 갖고,
    상기 이송부, 상기 용융 혼합부, 상기 혼련부는, 직선 형상의 축선을 중심으로 회전하는 스크루 본체에 설치되어 있음과 함께,
    상기 스크루 본체 중 상기 혼련부가 설치된 부분은, 복수의 통체와, 복수의 상기 통체를 지지하고, 상기 축선을 중심으로 회전하는 회전축으로 구성되고,
    상기 회전축을 따라 동축 상에 결합된 복수의 상기 통체에는, 원료를 반송하는 반송부와, 원료의 반송을 제한하는 장벽부와, 원료가 유통하는 통로가 복수의 개소에 걸쳐서 설치되어 있고,
    그중 중 적어도 1개의 개소에 있어서,
    상기 통로는 상기 통체의 내부에 설치되어, 입구 및 출구를 갖고,
    상기 입구는 상기 장벽부에 의해 반송이 제한됨으로써 압력이 높여진 원료가 유입되도록, 상기 반송부에 있어서의 상기 통체의 외주면에 개구되고,
    상기 통로는 상기 입구로부터 유입된 원료가, 상기 출구를 향해, 상기 반송부에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 유통하도록 구성되고,
    상기 출구는 상기 입구가 개구된 상기 반송부를 벗어난 위치에서, 상기 통체의 외주면에 개구되어 있는, 압출기용 스크루.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크루 본체 중 상기 혼련부가 설치된 부분은, 그 전체 길이에 걸쳐, 그 외경이 일정한 값이 되도록 구성되어 있는, 압출기용 스크루.
  3. 제1항에 있어서, 상기 통로의 구경은, 당해 통로에 있어서의 상기 입구의 구경과 동일, 또는 작게 설정되어 있는, 압출기용 스크루.
  4. 제1항에 있어서, 상기 통로의 구경은, 1㎜ 이상 또한 6㎜ 미만으로 설정되어 있는, 압출기용 스크루.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스크루 본체는 회전 장치에 연결되는 기단부로부터 선단부에 걸쳐 축 방향을 따라서 연장되어 있고,
    상기 반송부에는 상기 스크루 본체의 외주면을 따라 나선 형상으로 비틀어진 플라이트가 설치되고,
    상기 플라이트는 상기 스크루 본체의 기단부로부터 선단부를 향해, 상기 기단부인 측으로부터 본 경우의 당해 스크루 본체의 회전 방향과는 역방향으로 비틀어져 있는, 압출기용 스크루.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 압출기용 스크루를 구비한 압출기이며,
    상기 압출기용 스크루가 회전 가능하게 삽입 관통된 실린더를 갖는 배럴과,
    상기 배럴에 설치되어, 상기 실린더 내에 재료를 공급하는 공급구와,
    상기 배럴에 설치되어, 상기 스크루에 의해 생성된 혼련물이 연속적으로 압출되는 토출구를 구비하고 있는, 압출기.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 압출기용 스크루로 원료를 혼련하고, 그 혼련물을 연속적으로 생성해서 압출하는 압출 방법이며,
    상기 혼련물을 연속적으로 압출하는 동안에, 상기 혼련부에 있어서, 상기 스크루 본체의 외주면을 따라 반송된 원료는, 상기 통로를 유통한 후, 상기 스크루의 외주면으로 귀환하는, 압출 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 혼련부에 있어서, 상기 스크루 본체의 외주면을 따라 반송된 원료는, 당해 혼련부에 설치된 상기 장벽부에 의해 반송이 제한됨으로써, 그 압력이 높여지고,
    당해 압력이 높여진 원료가, 상기 입구로부터 상기 통로로 유입되는, 압출 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 혼련부에 있어서,
    상기 입구로부터 상기 통로로 유입된 원료는, 당해 통로 내를 상기 반송부에 의한 반송 방향과 동일 방향으로 유통하는, 압출 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 혼련부에 있어서,
    상기 통로를 통과한 원료는, 상기 입구가 개구된 상기 반송부를 벗어난 위치에서, 상기 출구로부터 상기 스크루 본체의 외주면으로 유출되는, 압출 방법.
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