專利名稱：：混合攪拌用螺桿以及擠出機的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種混合攪拌用螺桿及具備該混合攪拌用螺桿的擠出機。
背景技術：
：一般地，通過下述方法制造塑料混合物等復合樹脂材料將成為母材的高分子樹脂的顆粒或粉末狀的添加物供給至擠出機的筒內、借助插通在筒內的混合攪拌用螺桿將兩者一邊混合一邊輸送至下游側。該混合攪拌用螺桿沿軸向組合多個不同種類的區段，而沿軸向形成發揮不同功能的部分。在這樣的發揮不同功能的部分中，例如有將材料輸送至下游側的輸送部及對材料進行混合的混合部等。在構成混合部的區段中，使用了翻轉區段和搓揉盤區段等混合區段。這些混合區段具備混合用刮板，能夠借助該混合用刮板對材料施加大的剪切力而進行混合。但是，在這些混合用刮板上也容易作為剪切力的反力而從材料受到大的力。若這樣地經由混合用刮板而施加在混合攪拌用螺桿上的力大，則混合攪拌用螺桿有在彎曲的狀態下旋轉的可能性，容易導致混合攪拌用螺桿的翼端與筒的內壁接觸而引起稱為擦傷(力、i:o)的破損。為了防止該擦傷，加大筒和混合刮板的間隙(徑向間隙)是有效的。例如在特開平9-117954號中公開了一種混合攪拌用螺桿，將混合部的混合用刮板的旋轉外徑形成為相對于混合部以外的部分為0.95~0.98,4吏徑向間隙比混合部以外的部分大。并且，在特開2000-296517號中公開了一種混合攪拌用螺桿，以降低膠凝的產生量為目的，將旋轉外徑不同的兩種捏合盤區段沿軸向交互組合。在特開平9-117954號和特開2000-296517號中，為了避免擦傷而將混合部中的混合攪拌用螺桿的旋轉外徑形成得比混合部以外的部分的旋轉外徑小，其結果，在混合攪拌用螺桿中的混合部的上游側和下游側之間、在徑向上形成有大的階梯差。若在混合攪拌用螺桿上設置這樣的階梯差，則應力容易集中在設置了階梯差的部分處，反而容易在混合攪拌用螺桿產生彎曲或斷裂。4因此，在特開平9-117954號的混合攪拌用螺桿中，采取了對旋轉外徑設置下限而花鍵軸的應力不會變大的對策，但是在這樣的小的階梯差中依然存在產生擦傷而產生混合用刮板的異常磨耗的可能性。并且，在設置有階梯差的部分處產生的應力隨著混合攪拌用螺桿的旋轉反復地作用在花鍵軸上。因此，即使施加在階梯差上的力是不斷裂的程度的大小，經過長期反復施加，花鍵軸也具有疲勞破損而折損的可能性。
發明內容本發明是鑒于上述問題而提出的，目的在于提供一種混合攪拌用螺桿，不僅能夠防止混合刮板的異常磨耗，還能夠防止由于應力集中及疲勞破壞導致的花鍵軸的折損。為了實現上述目的，本發明的混合攪拌用螺桿采用了下面的技術方法。即，本發明的混合攪拌用螺桿具備螺桿本體，該螺桿本體設置有輸送部，由螺桿區段構成，將要混合的材料送往下游側；以及混合部，由混合該材料的混合用區段構成，在上述螺桿本體中，在上述混合部和與上述混合部鄰接的其他部分的連接部分處、及上述混合部內的至少一方上具備旋轉外徑沿著軸向逐漸變化的多階梯狀部。若這樣地設置旋轉外徑沿著軸向逐漸變化的多階梯狀部，則對混合攪階梯i處，;會在一個階梯差處k中過大的力，并且不易產生瘧;勞破壞。其結果，能夠抑制花鍵軸折損(斷裂)。此外，上述多階梯狀部最好以插入在旋轉外徑不同的兩個區段之間的方式設置。這里所說的旋轉外徑不同的兩個區段有時是指混合部和與該混合部鄰接的其他部分，有時是指混合部內的一部分和與該部分鄰接而與該部分旋轉外徑不同的混合部內的其他部分。上述多階梯狀部可以設置在上述混合部內。上述多階梯狀部可以設置在上述混合部和上述輸送部的連接部分上。上述螺桿本體還具備將由上述混合部混合后的材料向下游側輸送的擠出部，上述多階梯狀部可以設置在上述混合部和上述擠出部的連接部分處。并且，上述多階梯狀部最好由相互旋轉外徑不同的多個捏合盤所形成的混合用區段構成。此外，在構成上述多階梯狀部的某一個區段、和與該區段相鄰的區段之間形成階梯部時，在設穿過上述多階梯狀部的由鋼材形成的花鍵軸的外徑為D時，上述多階梯狀部中的在徑向上的各階梯差5最好滿足式(1)的關系5/D3《4.0E-06(式l)5:構成多階梯狀部的各階梯部的階梯差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)。只要多階梯狀部的各階梯部形成為滿足上述式(1)的關系的階梯差，施加在該階梯差處的力就不會變大到令用鋼材制作的花鍵軸疲勞破壞的程度。因此，能夠保護由鋼材構成的花鍵軸不因疲勞破壞而導致折損。并且，在與上述多階梯狀部相鄰的兩個區段之間存在n處上述階梯差時，在設穿過上述多階梯狀部的上述花鍵軸的外徑為D時，上述兩個區段的旋轉外徑的差A最好滿足式(2)的關系△/D3<(4.0E-06)xn(式2)兩個區段的旋轉外徑的差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)n:形成在兩個區段之間的階梯差的個數。只要使用滿足上述式(2)的關系的多階梯狀部，施加在多階梯狀部的整體上的力不會變大到成為用鋼材制作的花鍵軸的設計強度以上、或花鍵軸因應力集中而疲勞破壞的程度。因此，通過設置這樣的多階梯狀部，能夠可靠地防止用鋼材制作的花鍵軸的疲勞破壞。并且，在使用上述混合攪拌用螺桿的擠出機中，能夠防止混合刮板的異常磨耗及花鍵軸的折損。根據本發明的混合攪拌用螺桿，不僅能夠防止混合刮板的異常磨耗，還能防止因疲勞破壞導致的花鍵軸的折損。并且，根據本發明的擠出機，能夠防止混合刮板的異常磨耗及花鍵軸的折損。圖l是具有第1實施方式的混合攪拌用螺桿的擠出機的主視圖。圖2是圖1的A-A線剖視端面圖。6圖3(a)是多階梯狀部的主視圖。(b)是(a)的各區段的剖面圖。圖4是具有第2實施方式的混合攪拌用螺桿的擠出機的主視圖。圖5是具有第3實施方式的混合攪拌用螺桿的擠出機的主視圖。圖6是示出多階梯狀部的其他實施方式的圖。具體實施例方式下面根據本發明的第1實施方式。<第1實施方式>如圖1所示，第1實施方式的混合攪拌用螺桿1設置在同方向嚙合型的雙軸擠出機2(下面有時簡單地稱為擠出機2)中。混合攪拌用螺桿1對于設置在擠出機2上的空洞狀的筒3而言以在其內部沿著軸向插通的方式設置。通過該混合攪拌用螺桿1相對于筒3旋轉，在擠出機2中混合并向下游側運送被供給到筒3內的材料。此外，在下面的說明中，將圖1的紙面的左側作為說明擠出機2時的上游側，將紙面的右側作為下游側。并且，將混合攪拌用螺桿1的旋轉軸向作為說明擠出機2時的軸向。該軸向與圖1的紙面的左右方向一致。筒3沿著軸向形成為長的筒狀。筒3的內部沿著軸向形成為長的空洞狀，內部旋轉自如地插通有左右一對的混合攪拌用螺桿l、1。筒3在軸向的上游側具有材料供給口4，經由該材料供給口4可將材料供給至空洞部(筒3的內部)。在筒3上具備電加熱器或使用加熱了的油的加熱裝置(圖示略)，從材料供給口4供給的材料被加熱裝置加熱為熔融狀態或半熔融狀態。筒3在材料供給口4的下游側具有裝料斗5，經由該裝料斗5可將添加劑等供給至筒3內。并且，在裝料斗5的下游側設置有阻擋材料而調整7。如圖l及圖2所示，混合攪拌用螺桿1以插通上述筒3的內部的方式設置有左右一對。各個混合攪拌用螺桿l由軸向上長的花鍵軸8、和被該花鍵軸8串套狀地固定的多個區段構成。構成混合攪拌用螺桿1的區段中具有各種種類，在混合攪拌用螺桿1中，通過改變模式地組合多種區段而沿軸向的固定的范圍形成輸送材料的部分(輸送部9)、及混合材料的部分(混合部10)。并且，在混合攪拌用螺桿l中，任意地組合輸送上述材料的部分及混合上述材料的部分，構成由它們的整體形成的螺桿本體11。如圖1所示，在本實施方式的混合攪拌用螺桿1中，螺桿本體11從上游側到下游側具備輸送部9，一邊令所供給的材料熔融一邊將其向下游側輸送；混合部IO，混合從輸送部9輸送來的材料；以及擠出部12，將由混合部10混合后的材料送出至下游側。輸送部9由沿軸向配備的多個螺桿區段13構成，螺桿區段13具備沿軸向螺旋狀地扭曲的螺桿刮板(未圖示)，通過螺旋狀地扭曲的螺桿刮板的旋轉，使材料熔融并將其從上游側向下游側輸送。混合部10由多個捏合盤區段15構成。如圖2所示，捏合盤區段15是沿軸向連續地并列多個(本實施方式中為五個)垂直于軸向的截面形成為橢圓形的板狀的捏合盤而構成的。捏合盤區段15在使混合攪拌用螺桿1旋轉時能夠將材料導入捏合盤和筒3內壁之間而混合材料。此外，在本實施方式中，舉例示出了由多個捏合盤區段15構成的混合部10,但也可以取代捏合盤區段15而用多個翻轉區段構成混合部10。擠出部12與輸送部9同樣，沿軸向具有多個具備螺旋狀地扭曲的螺桿刮板的螺桿區段13。擠出部12的螺桿區段13的區段長度形成為越位于下游的螺桿區段13越小，越向下游側材料的移動速度越低而能夠對材料加壓。本發明的混合攪拌用螺桿1的特征在于，在螺桿本體11的混合部10的范圍內具備多階梯狀部18a、18b。該多階梯狀部18a、18b是旋轉外徑沿著軸向階梯地變化的部分，以夾在旋轉外徑大幅度地不同的區段之間的方式i殳置。此外，所謂旋轉外徑階梯地變化，是指構成螺桿本體11的區段的旋轉外徑(區段圍著軸心旋轉時在最外周側旋轉的部分所描繪的圓形軌跡的直徑)沿軸向依次變化(從上游側向下游側旋轉外徑漸漸變大或變小)。在本實施方式中，多階梯狀部18a、18b在混合部10的上游側和下游側各設置一處，各個多階梯狀部18a、18b，以旋轉外徑漸次變化的方式將多個旋轉外徑不同的捏合盤并列地構成。下面，舉例說明兩個多階梯狀部18a、18b中的上游側的多階梯狀部18a。圖3(a)是上游側的多階梯狀部18a的主視圖。螺桿本體11具有配備在混合部10的上游側的第1捏合盤區段19、及配備在比該第1捏合盤區段19向下游側且旋轉外徑比第1捏合盤區段19小的第2捏合盤區段20。多階梯狀部18a由四個捏合盤所形成的區段構成。這些捏合盤從上游側依次并列第1捏合盤21、第2捏合盤22、第3捏合盤23、及第4捏合盤24。此外，從上游側看時，四個捏合盤相互的刮板隔開既定相位角(本實施方式中是60。)地配置。圖3(b)是將圖3(a)的多階梯狀部18a在各盤的軸向中間部切斷的剖面圖。圖3(b)的[A]-[F]示出了第1捏合盤區段19、第l捏合盤21-第4捏合盤24、第2捏合盤區段20的各端面。四個捏合盤旋轉外徑越大的越是配備在上游側，在各個旋轉外徑d(~d,)和第1捏合盤區段19及第2捏合盤區段20的旋轉外徑draai、(U,之間，下面的式(3)的關系成立。draax〉d,d,d,d,dmin(式3)draax:第1捏合盤區段l9的旋轉外徑din:第2捏合盤區段20的旋轉外徑d,:第l捏合盤的旋轉外徑d2:第2捏合盤的旋轉外徑d3:第3捏合盤的旋轉外徑d4:第4捏合盤的旋轉外徑通過如式(3)所示地設置多階梯狀部18a，在第1捏合盤區段19和第2捏合盤區段20之間總共形成有五個階梯部25。在這些階梯部25上，以花鍵軸8為中心沿徑向分別形成相等的階梯差5。因此，在各階梯差5和旋轉外徑d之間，下面的式(4)的關系成立。5產(d,-d)/252=(d,-d2)/25產(d2—d3)/254=(d3—d4)/25產(d4_drain)/2此外，在式(4)中，從上游側依次將上述的五個階梯差表示為5!-55。另一方面，設花鍵軸8和各區段為鋼材，計算作用在各個階梯部25上的應力振幅，使所計算的應力振幅在花鍵軸8不疲勞破壞的強度中而求得下式(r)。5i/D3《4.0E-06(式l，)5:構成多階梯狀部的各階梯部的階梯差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)i:l-5以使上述式(1，)滿足各自的階梯差51-55的方式配備第1捏合盤21~第4捏合盤24，從而即使對各個階梯部25反復作用彎曲方向的力，也能夠形成為花鍵軸8不會疲勞破壞的階梯差，能夠保護由鋼材構成的花鍵軸8不因疲勞破壞而導致折損。并且，在設置在多階梯狀部18a的上游側的第1捏合盤區段19和設置在下游側的第2捏合盤區段20之間存在旋轉外徑的差A。該旋轉外徑的差A是形成在多階梯狀部18a上的五個階梯差的和，滿足下面的式(2')的關系。△:兩個區段中的旋轉外徑的差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)通過確定多階梯狀部18a的階梯差數以便滿足上述式(2'),能夠將施加在多階梯狀部18a的整體上的力抑制在不使花鍵軸8疲勞破壞的范圍內，能夠防止花鍵軸8的疲勞破壞。<第2實施方式〉圖4示出本發明的混合攪拌用螺桿1的第2實施方式。第2實施方式的混合攪拌用螺桿1與上述第1實施方式不同之處在于，構成多階梯狀部18a、18b的捏合盤比第1實施方式多、設置了十個。即，在第2實施方式中，從上游側第十個捏合盤和第2捏合盤區段20之間沒有階梯部25(階梯差)，因此在多階梯狀部18a上總共形成有十個階梯部25。因此，在第2實施方式的混合攪拌用螺桿1中，通過十處階梯部25分別滿足上述式(1)及式(2)的關系，能夠抑制并防止伴隨著混合攪拌用螺桿1的折損及混合攪拌用螺桿1的彎曲的筒3的異常磨耗。此外，第2實施方式的混合攪拌用螺桿1的其他結構及作用效果與第1實施方式相同。<第3實施方式>圖5示出本發明的混合攪拌用螺桿1的第3實施方式。第3實施方式的混合攪拌用螺桿1與上述第1實施方式不同之處在于，第1實施方式的螺桿本體11中混合部10為一處，與此相對，第2實施方式的螺桿本體11中混合部IO設置在兩處(多個)這一點，以及在第2實施方式中在各個多個混合部IO處設置多階梯狀部18a、18b這一點上。此外，兩個多階梯狀部18a中，圖中左側一方為設置在混合部與輸送部的連接部分處的多階梯狀部。通過這樣地將多階梯狀部18a、18b設置在多個混合部IO各自上，即使是具備多個混合部10的混合攪拌用螺桿1，在各自的混合部10中用各個多階梯狀部18a、18b承受局部地施加在花鍵軸8上的彎曲方向的力，因此能夠抑制并防止花鍵軸8的折損及筒3的異常磨耗。此外，第3實施方式的混合攪拌用螺桿1的其他結構及作用效果與第1實施方式相同。實施例下面使用實施例和比較例來說明本發明。此外，為了說明的方便，先從比較例進行i兌明。<比較例>比較例是以往的雙軸完全嚙合型的擠出機2的例子。如表1所示，擠出機2具備內徑75mm的挖通為眼鏡孔狀的筒3,在該筒3的內部插入有一對具有軸徑36mm的花鍵軸8(SNCM鋼制)的混合攪拌用螺桿1。在混合攪拌用螺桿1上在軸向的中間設置有混合部10，在該混合部IO上形成有由旋轉外徑相互不同的第1捏合盤區段19(旋轉外徑74.7mm)和第2捏合盤區段20(旋轉外徑74.3mm)構成的階梯差(0.2mm)。表1筒內徑75mm花鍵軸軸徑36mm第1捏合盤區段旋轉外徑74.7ran比4交例1第2捏合盤區段旋轉外徑74.3mm多階梯狀部捏合盤數0階梯差數l、長度75mm11各自的階梯差0.2mm這里，若計算該階梯差是否滿足上述式(1)的關系，則成為下述。5/D3=0.2/363=4.29E-6>4.0E-6因此，得知在比較例中式(1)的關系不成立。并且，若計算上述階梯差是否滿足上述式(2)的關系，則成為下述。△/D3=0.2x1/363=4.29E-6〉(4.0E-6)xl因此，得知在比較例中式(2)的關系也不成立。接著，驗證是否在不滿足上述式(1)及式(2)的關系的比較例的混合攪拌用螺桿4上產生疲勞破壞。首先，在上述那樣的雙軸的擠出機2中，若假定認為是混合攪拌用螺桿l輸出90kW、以轉數360rpm旋轉的情況，則能夠從這些輸出及轉數求出施加在混合攪拌用螺桿1上的扭轉扭矩及傳遞扭矩。比較例的情況下，向著混合攪拌用螺桿1的扭轉扭矩為121.8kgfm，傳遞扭矩為49kgfm。從使用該扭轉扭矩及傳遞扭矩、以及施加在花鍵軸8的齒根的應力的FEM(有限元法)的數值計算，能夠求出花鍵軸8的扭轉應力t(剪切應力t)、花鍵軸8的齒的彎曲應力C7b、花鍵軸8的彎曲應力crM。此外，在實施例1中，t=23.06kgf/mm2，cjb=19,96kgf/mm2,aM=±40kgf/mm2。關于彎曲和扭轉應力的組合應力，公知使用莫爾的應力圓的方法，之前求出的應力如下所述。(拉伸時)al=((7b+cjM)/2+(1/2)((ab-aM)2+4t2)1/2=55.07kgf/mm2cr2=(ab+cjM)/2-(1/2)((crb-aM)2+4t2)1/2=4.82kgf/mm2aT=cr1-cr2=50.26kgf/mm2t=(crT/2)=25.13kgf/mm2(壓縮時)al=(crb+ciM)/2+(1/2)"crb-aM)2+4t2)1/2=27.81kgf/mm2cr2=(ab+aM)/2-(1/2)((crb-aM)2+4t2)1/2--47.78kgf/mm2aT=crl-a2=75.59kgf/mm2t=(aT/2)=37.79kgf/mm2接著，若使用莫爾的應力圓求出拉伸時及壓縮時的平均應力及應力振幅，則如下所述。(拉伸時)12(jlra=27.18kgf/mm2cila=27.89kgf/咖2<j2ra=-7.22kgf/mm2a2a=12.04kgf/mm2(壓縮時)crlra=31.97kgf/mm2ala=4.15kgf/mm2a2m=-12.00kgf/mm2a2a=35.78kgf/mm2另一方面，從疲勞極限線圖求出構成花鍵軸8的SNCM鋼的平均應力CTra中的允許應力振幅a山此外，該疲勞極限線圖是根據拉伸強度(TB為110kgf/咖2、屈服應力dy為90.3kgf/mm2、交變疲勞極限(7為37kgf/mm2的情況的^奮正Goodman線圖而制作的。首先，在拉伸時，從疲勞極限線圖，如上述那樣平均應力01為27.18kgf/mm2時的允i午應力振幅(j"成為cral=27.86kgf/咖2。因此，cra=27.89kgf/mm2>27.86kgf/mm2=aai，得知有引起疲勞破壞的可能性。另一方面，在壓縮時，同樣地從疲勞極限線圖，如上述那樣平均應力0為-13.90kgf/mm2時的允許應力振幅aa,成為craI=37kgf/腿2。因此，cra=33.87kgf/mm2<37kgf7mm2=cral,得知不引起疲勞破壞。從上述分析，判斷在式(1)及式(2)的關系不成立的比較例中會產生混合攪拌用螺桿的疲勞破壞。<實施例1>實施例1與比較例的不同點在于混合攪拌用螺桿具有多階梯狀部18a、18b。在實施例l中，如表2所示，多階梯狀部18a、18b由四個旋轉外徑不同的捏合盤區段構成，在多階梯狀部18a的上游側的第l翻轉區段19和下游側的第2翻轉區段20之間總共形成有五處階梯差。此外，在實施例1中的其他結構及實驗條件與比較例相同，因此省略了說明。表2筒內徑75mm花鍵軸軸徑36mm第1捏合盤區段旋轉外徑74.7mm實施例1第2捏合盤區段旋轉外徑74.3mm多階梯狀部捏合盤數4階梯差數5、長度75mm各自的階梯差O.04mm在實施例1的多階梯狀部18a中，階梯差的大小是五個階梯差都相等，因此每一個階梯差的大小都為比較例的情況的1/5。即，若計算是否滿足式(1)的關系，則成為下述。5/D3=0.04/363=8.57E-7《4.0E-06因此，在實施例1中滿足式(1)的關系。并且，若計算是否滿足上述式(2)的關系，則成為下述。△/D3=0.04x5/363=4.29E—6《2.0E—5=(4.0E-6)x5因此，在實施例1中也滿足式(2)的關系。另一方面，若與比較例相同地求得實施例1的拉伸時及壓縮時的平均應力及應力振幅，則成為下述。(拉伸時)(7lra=31.47kgf/咖2ala-7.09kgf/mm2cr2ra=-11.51kgf/咖2a2a=2.89kgf/mm2(壓縮時)crlra=32.05kgf/mm2crla=0.44kgf/mm2a2m=-12.09kgf/mm2a2a=10.42kgf/mm2并且，從疲勞極限線圖求出構成花鍵軸8的SNCM鋼的平均應力的允i午應力振幅CJa。首先，在拉伸時，從疲勞極限線圖，如上述那樣平均應力(7ra為31.47kgf/mm2時的允許應力振幅cral成為tjal=26.41kgf/mm2。因此，cja=7.09kgf/咖2《26.41kgf/mm2=cral,得知不引起疲勞破壞。并且，在壓縮時，如上述那樣平均應力ara為-12.09kgf/mm2時的允許應力振幅cj"為與crra=0kgf/mm2的允許應力振幅相同，cr"=37kgf/mm2。因此，cra=10.42kgf/mm2<37kgf/mm2=tral，得知不引起疲勞破壞。從上述分析，判斷在式(1)及式(2)的關系成立的實施例1中不產生混合攪拌用螺桿的疲勞破壞。<實施例2>實施例2與實施例1相同，在混合攪拌用螺桿具有多階梯狀部18a、18b這一點上與比較例不同。實施例2與實施例1的不同點在于，如表3所示，多階梯狀部18a、18b由十個旋轉外徑不同的捏合盤區段構成。即，在實施例2的多階梯狀部18a上，在上游側的第1捏合盤區段19和下游側的第2捏合盤區段20之間總共形成有十處階梯差。此外，實施例2的其他結構及實驗條件與實施例l相同，因此省略了說明。14<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在實施例2的多階梯狀部18a中，階梯差的大小也都相等，因此各階梯差的大小成為比較例的情況的1/10(0.02mm)。因此，若計算是否滿足式(1)的關系，則成為下述。5/D3=0.02/363=4.29E-7《4,0E-06因此，在實施例2中也滿足式(1)的關系。并且，若計算是否滿足上述式(2)的關系，則成為下述。△/D3=0.02x10/363=4.29E—6《4,0E—5=(4.0E-6)x10因此，在實施例2中也滿足式(2)的關系。另一方面，在實施例2中，通過與實施例1相同地求得平均應力(7ra，并進行其與疲勞極限線圖的允許應力振幅(Ja,的比較，得知不引起混合攪拌用螺桿疲勞破壞。此外，詳細敘述與實施例l相同，因此將其省略。從上述分析，判斷在式(1)及式(2)的關系成立的實施例2中也不產生疲勞破壞。本發明并不限定于上迷各實施方式，在不變更發明的本質的范圍內可以將各部件的形狀、構造、材質、組合等進行適當的變更。例如，第1實施方式~第3實施方式是雙軸完全嚙合型的擠出機2。但是本發明的混合攪拌用螺桿l也可以用于單軸或三軸以上的擠出機2、或非完全嚙合型的雙軸擠出機2、或者連續混合機。多階梯狀部18a、18b中的階梯部25在上述實施方式中任意的階梯部25都在花鍵軸8的徑向上具備相等大小的階梯差。但是，只要是滿足上述式(1)及式(2)的關系，也可以將階梯部25的階梯差分別形成為不同的值。在上述實施方式中，多階梯狀部18a、18b是由設置在混合部IO上的多個捏合盤各自分開的分割型的捏合盤區段構成的。但是，多階梯狀部18a、18b也可以是外周面形成為多階梯狀的一體型的區段，構成多階梯狀部18a、18b的區段也可以使用捏合盤區段以外的區段。例如，可以通過使多個翻轉區段15的旋轉外徑依次變化來構成多階梯狀部18a、18b，并且，也可以通過使一個翻轉區段的旋轉外徑連續地變化而構成w區段的多階梯狀部。并且，只要是設置在混合部IO上的情況，可以例如圖6所示地在軸向上層疊直徑不同的多個圓板26而形成多階梯狀部18a、18b，也可以形成為圓錐臺形狀的襯墊而形成多階梯狀部18a、18b。并且，多階梯狀部也可以設置在混合部10和擠出部12的連接部分處。并且，花鍵軸8(螺桿軸)的材料不僅可以使用SNCM鋼，也可以使用SCM鋼。權利要求1.一種混合攪拌用螺桿，具備螺桿本體，該螺桿本體設置有輸送部，由螺桿區段構成，將要混合的材料送往下游側、混合部，由對該材料進行混合的混合用區段構成，在上述螺桿本體中，在上述混合部和與上述混合部鄰接的其他部分的連接部分處、及上述混合部內的至少一方上具備旋轉外徑沿著軸向逐漸變化的多階梯狀部。2.如權利要求1所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，上述多階梯狀部以插入在旋轉外徑不同的兩個區段之間的方式設置。3.如權利要求1所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，上述多階梯狀部設置在上迷混合部內。4.如權利要求2所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，上述多階梯狀部設置在上述混合部和上述輸送部的連接部分處。5.如權利要求2所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，上述螺桿本體還具備將由上述混合部混合后的材料向下游側送出的擠出部，上述多階梯狀部設置在上述混合部和上述擠出部的連接部分處。6.如權利要求1所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，上述多階梯狀部由旋轉外徑互不相同的多個捏合盤所形成的混合用區段構成。7.如權利要求2所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，當在構成上述多階梯狀部的某個區段、和與該區段相鄰的區段之間形成階梯部時，在設穿過上述多階梯狀部的由鋼材形成的花鍵軸的外徑為D時，上述多階梯狀部的在徑向上的各階梯差5滿足式(1)的關系5/D3<4.0E-06(式l)5:構成多階梯狀部的各階梯部的階梯差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)。8.如權利要求7所述的混合攪拌用螺桿，其特征在于，當在與上述多階梯狀部相鄰的兩個區段之間存在n處上述階梯差時，在設穿過上述多階梯狀部的上述花鍵軸的外徑為D時，上述兩個區段的旋轉外徑的差A滿足式(2)的關系△/D3《(4.0E-06)xn(式2)△:兩個區段的旋轉外徑的差(mm)D:花鍵軸的外徑(mm)n:形成在兩個區段之間的階梯差的個數。9.一種擠出機，具備權利要求l所述的混合攪拌用螺桿。全文摘要本發明的混合攪拌用螺桿具備螺桿本體，該螺桿本體設置有輸送部，由將被混合的材料向下游側輸送的螺桿區段構成；以及混合部，由混合該材料的混合用區段構成，螺桿本體在混合部的中間具備旋轉外徑沿著軸向逐漸變化的多階梯狀部。該多階梯狀部最好由相互旋轉外徑不同的多個捏合盤所形成的混合用區段構成。根據這樣的結構，能夠避免應力集中在混合攪拌用螺桿的軸向的一部分上，能夠防止花鍵軸的折損及混合用刮板的異常磨耗。文檔編號B29B7/14GK101462313SQ200810184418公開日2009年6月24日申請日期2008年12月19日優先權日2007年12月19日發明者成川裕,田中義光申請人:株式會社神戶制鋼所