(57)【要約】【課題】バレル内に配置されたシャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部を備える混練装置において、セグメントパーツの選択または交換における制限を少なくする。【解決手段】混練装置が、外径Ｄに関係した第１長さＬ１を有する第１のセグメントパーツと、第１長さＬ１より短い第２長さＬ２を有する第２のセグメントパーツと、第１長さＬ１より長い第３長さＬ３を有する第３のセグメントパーツと、を備え、第１長さＬ１は［外径Ｄ×係数ａ］であり、第２長さＬ２は［第１長さＬ１／係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１×係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］であり、混練部において、複数のセグメントパーツによりセグメントパターンが他のセグメントパターンと交換可能にシャフトに装着される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バレルと、バレル内に配置されて回転駆動されるシャフトと、シャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部とを備え、
複数のセグメントパーツとして、
外径Ｄと外径Ｄに関係した第１長さＬ１を有する第１のセグメントパーツと、
外径Ｄと第１長さＬ１より短い第２長さＬ２を有する第２のセグメントパーツと、
外径Ｄと第１長さＬ１より長い第３長さＬ３を有する第３のセグメントパーツと、を備え、
第１長さＬ１は［外径Ｄ×係数ａ］であり、第２長さＬ２は［第１長さＬ１／係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１×係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］であり、
混練部において、シャフトに装着された複数のセグメントパーツによりセグメントパターンが構成され、第１および第２のセグメントパーツを含む第１セグメントパターンと、第３のセグメントパーツを含む第２セグメントパターンとのいずれか一方のパターンを他方のパターンに交換可能にシャフトに装着される、混練装置。
【請求項２】
第２セグメントパターンにおけるシャフトの軸方向の長さは、第１セグメントパターンの長さと同じである、請求項１に記載の混練装置。
【請求項３】
それぞれのセグメントパーツは、スクリューエレメントまたはニーディングブロックである、請求項１または２に記載の混練装置。
【請求項４】
第１から第３のセグメントパーツは、同一のピッチ数を有するスクリューエレメントである、請求項１から３のいずれか１つに記載の混練装置。
【請求項５】
それぞれのセグメントパーツは同じねじ条数Ｓを有するスクリューエレメントであって、第１から第３のセグメントパーツが有する第１から第３長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を、ｎ／Ｓで乗じた長さ（ｎは自然数）を有するショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツをさらに備え、
第１または第２セグメントパターンの少なくともいずれかにショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツが含まれる、請求項１から３のいずれか１つに記載の混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バレル内に供給された混練材料に対して混練処理を行う混練装置に関し、特に、バレル内に配置されたシャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部を備える混練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、混練材料に対する混練処理を行う混練装置として様々な構成のものが知られている。このような混練装置における混練部は、混練材料の搬送を主目的とするスクリューエレメントや混練を主目的とするニーディングブロック等の部品により構成される。これらの部品はセグメントパーツと呼ばれ、複数のセグメントパーツをシャフト（例えば、スプラインシャフト）に選択的に組み合わせて装着することにより、求める仕様・機能を有する混練部が構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように複数のセグメントパーツをシャフトに選択的に組み合わせて装着可能とするために、それぞれのセグメントパーツは、予め定められた複数の長さのパーツとして用意されている。例えば、外径５０ｍｍのスクリューセグメントパーツとしては、長さ３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍの３種類のパーツが用意され、また、外径９０ｍｍのスクリューセグメントパーツとしては、長さ５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍの３種類のパーツが用意されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３２６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の混練装置では、同一外径の複数種類のセグメントパーツは、製作管理しやすい長さ、例えば、５ｍｍの整数倍の長さに製作される場合が多く、同一外径のセグメントパーツ間の相関性が少ない。そのため、異なる長さのセグメントパーツを選択してシャフトに装着するような場合、選択したセグメントパーツの組み合わせによっては、組み付け長さが変わってしまう場合があり、選択可能なセグメントパーツの制限が大きいという課題がある。
【０００６】
また、大型の混練装置を製作する場合、まず小型の混練装置を製作してその性能を実証してから、小型の混練装置に対するスケールアップを行って大型の混練装置を製作する場合がある。しかしながら、セグメントパーツの長さはその外径毎に寸法管理しやすい長さが設定されているため、小型のセグメントパーツと大型のセグメントパーツとの間には相似関係がなく、装置のスケールアップを行ったとしてもスケールアップされた性能を実現できるかどうかが判らないという課題がある。
【０００７】
従って、本開示の目的は、上記問題を解決することにあって、バレル内に配置されたシャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部を備える混練装置において、セグメントパーツの選択または交換における制限を少なくするとともに、装置のスケールアップまたはダウンを考慮したセグメントパーツ構成を備える混練装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一の態様によれば、バレルと、バレル内に配置されて回転駆動されるシャフトと、シャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部とを備え、複数のセグメントパーツとして、外径Ｄと外径Ｄに関係した第１長さＬ１を有する第１のセグメントパーツと、外径Ｄと第１長さＬ１より短い第２長さＬ２を有する第２のセグメントパーツと、外径Ｄと第１長さＬ１より長い第３長さＬ３を有する第３のセグメントパーツと、を備え、第１長さＬ１は［外径Ｄ×係数ａ］であり、第２長さＬ２は［第１長さＬ１／係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１×係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］であり、混練部において、シャフトに装着された複数のセグメントパーツによりセグメントパターンが構成され、第１および第２のセグメントパーツを含む第１セグメントパターンと、第３のセグメントパーツを含む第２セグメントパターンとのいずれか一方のパターンを他方のパターンに交換可能にシャフトに装着される、混練装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の態様によれば、複数のセグメントパーツにより構成される混練部を備える混練装置において、セグメントパーツの選択または交換における制限を少なくできるとともに、装置のスケールアップまたはダウンを考慮したセグメントパーツ構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一の実施の形態にかかる混練装置の模式構成図
【図２】本実施の形態の混練装置に用いられるセグメントパーツの側面図
【図３】本実施の形態の混練装置のセグメントパターン２０Ａの構成図
【図４】本実施の形態の混練装置のセグメントパターン２０Ｂの構成図
【図５】本実施の形態の混練装置のセグメントパターン２０Ｃの構成図
【図６】本実施の形態のセグメントパターンの構成図であり、（Ａ）は小型の混練装置の構成図、（Ｂ）は大型の混練装置の構成図
【図７】本実施の形態の変形例１の混練装置のセグメントパターン２０Ｄの構成図
【図８】本実施の形態の変形例２の混練装置のセグメントパターン２０Ｅの構成図
【図９】本実施の形態の変形例３の混練装置のセグメントパターン２０Ｆの構成図
【図１０】本実施の形態の変形例４の混練装置のセグメントパターン２０Ｇの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の第１の態様の混練装置は、バレルと、バレル内に配置されて回転駆動されるシャフトと、シャフトに脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部とを備え、複数のセグメントパーツとして、外径Ｄと外径Ｄに関係した第１長さＬ１を有する第１のセグメントパーツと、外径Ｄと第１長さＬ１より短い第２長さＬ２を有する第２のセグメントパーツと、外径Ｄと第１長さＬ１より長い第３長さＬ３を有する第３のセグメントパーツと、を備え、第１長さＬ１は［外径Ｄ×係数ａ］であり、第２長さＬ２は［第１長さＬ１／係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１×係数ｂ］であり、第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］であり、混練部において、シャフトに装着された複数のセグメントパーツによりセグメントパターンが構成され、第１および第２のセグメントパーツを含む第１セグメントパターンと、第３のセグメントパーツを含む第２セグメントパターンとのいずれか一方のパターンを他方のパターンに交換可能にシャフトに装着される、ようにしたものである。
【００１２】
本開示の第２の態様の混練装置は、第１の態様の混練装置において、第２セグメントパターンにおけるシャフトの軸方向の長さは、第１セグメントパターンの長さと同じとしたものである。
【００１３】
本開示の第３の態様の混練装置は、第１または第２の態様の混練装置において、それぞれのセグメントパーツは、スクリューエレメントまたはニーディングブロックである、としたものである。
【００１４】
本開示の第４の態様の混練装置は、第１から第３のいずれか１つの態様の混練装置において、第１から第３のセグメントパーツは、同一のピッチ数を有するスクリューエレメントである、としたものである。
【００１５】
本開示の第５の態様の混練装置は、第１から第３のいずれか１つの態様の混練装置において、それぞれのセグメントパーツは同じねじ条数Ｓを有するスクリューエレメントであって、第１から第３のセグメントパーツが有する第１から第３長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を、ｎ／Ｓで乗じた長さ（ｎは自然数）を有するショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツをさらに備え、第１または第２セグメントパターンの少なくともいずれかにショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツが含まれる、としたものである。
【００１６】
以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態）
（混練装置の構成）
本開示の一の実施の形態にかかる混練装置１の構成を図１の模式構成図に示す。なお、図１では、本実施の形態の混練装置１における主要な構成についてのみ示すものであり、細部の構成については省略している。
【００１８】
図１に示すように、混練装置（あるいは混練押出装置）１は、バレル１１と、バレル１１内に配置されて回転駆動されるシャフト１２と、シャフト１２に脱着可能に装着された複数のセグメントパーツにより構成される混練部１３とを備える。
【００１９】
バレル１１は、概ね円筒形状を有し、その一端側近傍の円筒周面には、混練装置１にて混練される原料が投入される原料投入口１４が設けられ、他端には、原料が混練処理された混練材料の出口となるバレル押出口１５が設けられている。バレル１１の原料投入口１４には、原料供給装置としてホッパ１６が設けられている。なお、混練装置１にて混練処理される原料は、固体に限られず、液体や流動体であってもよく、複数の原料の混合材料であってもよい。また、原料供給装置は原料が供給できる形態であればよく、ホッパに限られず、フィーダ等その他様々な構成を適用できる。
【００２０】
シャフト１２は、概ね円筒形状のバレル１１の内部空間に配置され、例えば、スプラインシャフトが用いられる。シャフト１２の一端は回転駆動装置１７に接続されており、回転駆動装置１７によりシャフト１２が回転駆動される。回転駆動装置１７は、駆動モータ（図示せず）と、駆動モータの回転数を設定された回転数に変換してシャフト１２に回転駆動力を伝達するギヤ機構（図示せず）とを備える。
【００２１】
混練部１３は、シャフト１２の外周に脱着可能に装着される複数のセグメントパーツ２１により構成される。図１に示す混練装置１では、複数のセグメントパーツ２１としてスクリューエレメントを用いて構成された混練部１３の例を示している。セグメントパーツとしては、混練材料の搬送を主目的とするスクリューエレメントの他に、混練材料の混練（あるいは圧縮）を主目的とするニーディングブロック等が用いられる。なお、スクリューエレメントは混練材料を混練する機能も有しており、ニーディングブロックは混練材料を搬送する機能も有している。複数のセグメントパーツの組み合わせにより構成される混練部１３の詳細については、後述する。
【００２２】
このような構成を有する本実施の形態の混練装置１において、投入された原料を混練して溶融された状態の混練材料を押し出す動作について説明する。
【００２３】
まず、混練装置１において、ホッパ１６に原料が投入されると、ホッパ１６内の原料が、原料投入口１４を通してバレル１１内に供給される。
【００２４】
回転駆動装置１７では、駆動モータが一定の回転数で回転駆動され、ギヤ機構を介してシャフト１２が設定された回転数にて回転駆動される。これにより、バレル１１内において、シャフト１２に装着された混練部１３がシャフト１２とともに回転される。
【００２５】
バレル１１の内周面と混練部１３の外周面との間の空間に供給された原料は、混練部１３の回転により、バレル１１の内周面に沿って周回しながらバレル１１の先端側（図１の左側）へと搬送される。この搬送過程にて混練部１３により原料が圧縮されながら混練されて溶融し、混練材料となる。なお、図１におけるシャフト１２の軸方向左向きを、混練材料の搬送方向Ｐとする。
【００２６】
その後、バレル押出口１５より一定量の混練材料が連続的に押し出される。混練装置１にて混練され押し出された混練材料は、射出成形の他、様々な処理や用途に用いられる。
【００２７】
（セグメントパーツ）
次に、本実施の形態の混練装置１が備える混練部１３を構成するセグメントパーツ２１の構成について説明する。本実施の形態において用いられるセグメントパーツの側面図を図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。
【００２８】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、スクリューエレメント型のセグメントパーツである。
【００２９】
図２（Ａ）に示す第１のセグメントパーツ２１Ａは、外径（スクリューフライトの外径）Ｄとこの外径Ｄに関連した第１長さＬ１とを有する。図２（Ｂ）に示す第２のセグメントパーツ２１Ｂは、第１のセグメントパーツ２１Ａと同じ外径Ｄと、第１のセグメントパーツ２１Ａより短い第２長さＬ２とを有する。図２（Ｃ）に示す第３のセグメントパーツ２１Ｃは、第１のセグメントパーツ２１Ａと同じ外径Ｄと、第１のセグメントパーツ２１Ａより長い第３長さＬ３とを有する。
【００３０】
また、第２長さＬ２および第３長さＬ３は、第１長さＬ１に関係付けられた長さとして設定されており、第１長さＬ１は外径Ｄに関係付けられた長さに設定されている。具体的には、第１長さＬ１は［外径Ｄ×係数ａ］として設定されている。第２長さＬ２は［第１長さＬ１／係数ｂ］として設定されており、第３長さＬ３は［第１長さＬ１×係数ｂ］として設定されている。さらに、第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］となるように設定されている。
【００３１】
また、第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃは２条（すなわち、ねじ条数が２である。）のスクリューフライトを有しており、第１〜第３長さＬ１〜Ｌ３は、２条のスクリューフライトの１ピッチに相当する長さとして設定されている。そのため、第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃでは、スクリューフライトのリード角が互いに異なっている。
【００３２】
また、第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃの端面は、互いに他のセグメントパーツの端面と隙間無く接することができるように、例えば、シャフト１２への装着状態において、シャフト１２の軸方向に垂直な面として形成されている。
【００３３】
第２のセグメントパーツ２１Ｂは、第１のセグメントパーツ２１Ａに比べてスクリューフライトのねじピッチが狭く設定されており、混練材料に対する搬送機能よりも混練機能を高めたパーツである。第３のセグメントパーツ２１Ｃは、第１のセグメントパーツ２１Ａに比べてスクリューフライトのねじピッチが広く設定されており、混練材料に対する混練機能よりも搬送機能を高めたパーツである。
【００３４】
次に、このような構成を有する第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ〜Ｃから複数のセグメントパーツを選択して、シャフト１２の軸方向に所定の長さを有するセグメントパターン（すなわち、混練部１３）が構成される例について説明する。なお、これら例示されるセグメントパターンの長さＬ０は、所定の長さとして、例えば、［第１長さＬ１＋第２長さＬ２＋第３長さＬ３］に設定されている。
【００３５】
図３に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ａは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって（シャフト１２の軸方向右側から左側に向かって）順に、第３のセグメントパーツ２１Ｃ、第１のセグメントパーツ２１Ａ、第２のセグメントパーツ２１Ｂが連結して組み合わされている。それぞれのセグメントパーツ２１の合計長さは［第３長さＬ３＋第１長さＬ１＋第２長さＬ２］となり、これはセグメントパターンの所定長さＬ０と一致している。
【００３６】
図３のセグメントパターン２０Ａでは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に搬送機能よりも混練機能が高められていく仕様となっている。そのため、混練部１３としてセグメントパターン２０Ａを用いることにより、搬送される混練材料に対して徐々に圧縮あるいは混練度合いを高めていくことができる。
【００３７】
図４に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ｂは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に、２個の第１のセグメントパーツ２１Ａ、２個の第２のセグメントパーツ２１Ｂが連結して組み合わされている。それぞれのセグメントパーツ２１の合計長さは、［（第１長さＬ１×２）＋（第２長さＬ２×２）］となる。ここで、［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］は第３長さＬ３と等しいため、それぞれのセグメントパーツ２１の合計長さは［第１長さＬ１＋第２長さＬ２＋第３長さＬ３］となり、これはセグメントパターンの所定長さＬ０と一致する。
【００３８】
図４のセグメントパターン２０Ｂでは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に搬送機能よりも混練機能が高められていく仕様となっている。第２のセグメントパーツ２１Ｂが２個用いられていることにより、図３のセグメントパターン２０Ａよりも圧縮機能または混練機能を高めることができる。
【００３９】
なお、図３のセグメントパターン２０Ａが、第１および第２のセグメントパーツを含む第１のセグメントパターンの一例であり、図４のセグメントパターン２０Ｂが、第３のセグメントパーツを含む第２のセグメントパターンの一例となっている。そして、セグメントパターン２０Ａとセグメントパターン２０Ｂとは、いずれか一方のパターンが他方のパターンに交換可能にシャフト１２に装着される。
【００４０】
図５に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ｃは、第３のセグメントパーツ２１Ｃが２個連結されて構成されている。それぞれのセグメントパーツ２１の合計長さは［第３長さＬ３×２］となる。第３長さＬ３は［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］と等しいため、それぞれのセグメントパーツ２１の合計長さは［第１長さＬ１＋第２長さＬ２＋第３長さＬ３］となり、これはセグメントパターンの所定長さＬ０と一致する。
【００４１】
図５のセグメントパターン２０Ｃでは、混練材料に対する搬送機能を高めることができる。
【００４２】
次に本実施の形態の混練装置１を例えば大型の混練装置１０１としてスケールアップした場合の混練部１３、１１３の構成を図６（Ａ）および（Ｂ）に示す。
【００４３】
図６（Ｂ）に示す大型の混練装置１０１におけるそれぞれのセグメントパーツ１２１では、図６（Ａ）の混練装置１におけるそれぞれのセグメントパーツ２１の外径Ｄが、例えば１．５倍（すなわち外径１．５Ｄ）にスケールアップされている。混練装置１における第１から第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃは、それぞれ外径Ｄに関係付けられた長さＬ１〜Ｌ３を有している。また、大型の混練装置１０１においても第１から第３のセグメントパーツ１２１Ａ〜１２１Ｃは、それぞれ外径１．５Ｄに関係付けられた長さを有している。
【００４４】
そのため、大型の混練装置１０１において、第１のセグメントパーツ１２１Ａの長さは［第１の長さＬ１×１．５］となり、第２のセグメントパーツ１２１Ｂの長さは［第２の長さＬ２×１．５］となり、第３のセグメントパーツ１２１Ｃの長さは［第３の長さＬ３×１．５］となる。したがって、小型の混練装置１と大型の混練装置１０１との間において、それぞれのセグメントパーツが相似関係を有することになる。
【００４５】
このように、本実施の形態の混練装置１では、複数のセグメントパーツ２１が組み合わされたセグメントパターン２０により混練部１３を構成することができる。第１から第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃは、同じ外径Ｄを有するとともに、この外径Ｄに関係する長さを有し、さらに互いの長さが特定の相関性を有している。特に、第２長さＬ２を［第１長さＬ１／係数ｂ］として設定し、第３長さＬ３を［第１長さＬ１×係数ｂ］として設定し、第３長さＬ３を［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］となるように設定している。
【００４６】
これにより、複数のセグメントパーツ２１が組み合わされた所定長さＬ０（組み付け長さ）に適用できるセグメントパーツ２１の組み合わせ、すなわちセグメントパターン２０の種類を増やすことができる。そのため、異なる長さのセグメントパーツ２１を交換してシャフト１２に装着するような場合であっても、所定の組み付け長さを保持しながら、セグメントパーツ２１の組み合わせを変更することができる。よって、複数のセグメントパーツ２１により構成される混練部１３を備える混練装置１において、セグメントパーツ２１の選択または交換における制限を少なくでき、装置の機能や仕様の変更における自由度を高めることができる。
【００４７】
また、混練装置１において、混練部１３のセグメントパターンを所望の機能や仕様を有するパターンとすることにより、装置長さを変えることなく、混練材料の搬送性を高める、あるいは混練材料の混練度合いを調整することができる。
【００４８】
また、特に第１から第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃは、同じ外径Ｄを有するとともに、この外径Ｄに関係する長さを有しているため、相似関係を有するようにセグメントパーツのスケールアップを行うことができる。そのため、小型の混練装置を製作してその性能を実証してから、小型の混練装置に対するスケールアップを行って大型の混練装置を製作する場合に、大型の混練装置において、スケールアップされた性能を得ることができる。なお、スケールアップを行う場合に限られず、スケールダウンを行う場合においても適用でき、装置のスケールアップまたはダウンを考慮したセグメントパーツ構成を実現できる。
【００４９】
特に、セグメントパーツ２１の外径Ｄとして様々な寸法に設定（例えば、素数も含めた任意の寸法に設定）しながら、混練部１３の構成を幾何学的に相似構成とすることができるため、様々な寸法要求に応えながら、求められる装置能力を発揮させることができる。
【００５０】
（変形例）
次に本実施の形態の変形例にかかるセグメントパーツおよびセグメントパターンの例について説明する。
【００５１】
（変形例１）
図２に示した第１〜第３のセグメントパーツ２１Ａ〜２１Ｃは、ねじ条数Ｓが２のスクリューフライトを有しており、第１〜第３長さＬ１〜Ｌ３が、スクリューフライトの１ピッチに相当する長さとして設定されている。セグメントパーツの長さは、スクリューフライトの１ピッチに相当する長さである場合に限られない。例えば、スクリューフライトの１ピッチに相当する長さＬ１〜Ｌ３を、ｎ／Ｓ（ｎは自然数）で乗じた長さを有するショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツが用いられる場合であってもよい。
【００５２】
図７に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ｄでは、このようなショートセグメントパーツが用いられている。具体的には、第１のセグメントパーツ２１Ａを１／２倍（すなわち、ｎ＝１、Ｓ＝２であり、０．５倍）の長さとした第１のショートセグメントパーツ２２Ａと、第２のセグメントパーツ２１Ｂを１／２倍の長さとした第２のショートセグメントパーツ２２Ｂと、第３のセグメントパーツ２１Ｃを１／２倍の長さとした第３のショートセグメントパーツ２２Ｃとが用いられている。セグメントパターン２０Ｄでは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に、第３のセグメントパーツ２１Ｃ、第３のショートセグメントパーツ２２Ｃ、第１のショートセグメントパーツ２２Ａ、第２のショートセグメントパーツ２２Ｂが連結して組み合わされている。
【００５３】
それぞれのセグメントパーツ２１およびショートセグメントパーツ２２の合計長さは、［第３長さＬ３＋（第３長さＬ３×１／２）＋（第１長さＬ１×１／２）＋（第２長さＬ２×１／２）］となる。ここで、［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］は第３長さＬ３と等しいため、それぞれのセグメントパーツ２１およびショートセグメントパーツ２２の合計長さは［第１長さＬ１＋第２長さＬ２＋第３長さＬ３］となり、これはセグメントパターンの所定長さＬ０と一致する。
【００５４】
図７のセグメントパターン２０Ｄでは、セグメントパーツ２１を１／Ｓで乗じた長さを有するショートセグメントパーツ２２が用いられている。そのため、シャフト１２の軸方向に対するスクリューフライトの角度（リード角）を緩やかに大きくしていくことができ、混練機能を徐々に高めることができる。
【００５５】
（変形例２）
図８に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ｅでは、ショートセグメントパーツ２２とロングセグメントパーツ２３とが混在して用いられている。具体的には、第１のセグメントパーツ２１Ａを３／２倍（すなわち、ｎ＝３、Ｓ＝２であり、１．５倍）の長さとした第１のロングセグメントパーツ２３Ａと、第２のセグメントパーツ２１Ｂを３／２倍の長さとした第２のロングセグメントパーツ２３Ｂとが、第３のショートセグメントパーツ２２Ｃに加えて用いられている。セグメントパターン２０Ｅでは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に、第３のショートセグメントパーツ２２Ｃ、第１のロングセグメントパーツ２３Ａ、第２のロングセグメントパーツ２３Ｂが連結して組み合わされている。
【００５６】
それぞれのショートセグメントパーツ２２およびロングセグメントパーツ２３の合計長さは、［（第３長さＬ３×１／２）＋（第１長さＬ１×３／２）＋（第２長さＬ２×３／２）］となる。ここで、［第１長さＬ１＋第２長さＬ２］は第３長さＬ３と等しいため、それぞれのショートセグメントパーツ２２およびロングセグメントパーツ２３の合計長さは［第１長さＬ１＋第２長さＬ２＋第３長さＬ３］となり、これはセグメントパターンの所定長さＬ０と一致する。
【００５７】
このようなセグメントパターン２０Ｅでは、混練材料の搬送方向Ｐの上流側に近い位置から混練機能を高めることが可能となる。
【００５８】
（変形例３）
図９に示す混練部１３のセグメントパターン２０Ｆでは、セグメントパーツとして混練材料の混練を主目的とするニーディングブロックがスクリューエレメントと組み合わせて用いられている。
【００５９】
セグメントパターン２０Ｆでは、混練材料の搬送方向Ｐに向かって順に、第３のセグメントパーツ２１Ｃ、長さＬ１を有するニーディングブロックである第１のセグメントパーツ２４Ａ、第２のセグメントパーツ２１Ｂが連結して組み合わされている。それぞれのセグメントパーツ２１、２４の合計長さも、セグメントパターンの所定長さＬ０と一致している。
【００６０】
このようにセグメントパーツとしてスクリューエレメントとニーディングブロックとを組み合わせて用いることで、混練材料に対する混練機能を高めた仕様とすることができる。
【００６１】
（変形例４）
また、図１０に示すセグメントパターン２０Ｇのように、長さＬ２を有するニーディングブロックである第２のセグメントパーツ２４Ｂを組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００６２】
上述したセグメントパーツの寸法としては、例えば、次のような寸法例を採用することができる。なお、長さ寸法（ｍｍ）については小数点以下を四捨五入した値としている。また、これらの寸法例、数値例は一例であり、その他様々な寸法や数値を適用できる。
外径Ｄ：４０ｍｍ
係数ａ：  １
係数ｂ：  １．６１８
第１長さＬ１（Ｄ×ａ）：  ４０ｍｍ
第２長さＬ２（Ｌ１／ｂ）：２５ｍｍ
第３長さＬ３（Ｌ１×ｂ）：６５ｍｍ
【００６３】
このように、本実施の形態および変形例によれば、複数のセグメントパーツにより構成される混練部を備える混練装置において、セグメントパーツの選択または交換における制限を少なくできるとともに、装置のスケールアップまたはダウンを考慮したセグメントパーツ構成を実現できる。
【００６４】
また、セグメントパーツとして、ねじ条数Ｓと関係付けた長さを有するショートセグメントパーツまたはロングセグメントパーツを用いることにより、様々な組み合わせを実現することができ、多様化した仕様の混練部を実現できる。
【００６５】
また、セグメントパーツとして、混練材料の搬送を主目的とするスクリューエレメントと、混練材料の混練を主目的とするニーディングブロックとを選択的に組み合わせて用いることにより、多様化した仕様の混練部を実現できる。
【００６６】
上述の実施の形態では、混練装置１が１本のシャフト１２を備える１軸構成である場合を例としたが、２本以上のシャフトを並列させて用いられるような多軸構成の混練装置であってもよい。
【００６７】
また、セグメントパーツ２１の所定の長さがＬ０＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３である場合を例として説明したが、所定の長さＬ０はこのような場合に限られない。混練装置１の混練部１３に求められる長さに応じてセグメントパーツ２１の長さＬ０を設定すればよく、［Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３］よりも長い長さとして設定してもよい。
【００６８】
また、セグメントパーツ２１の外径Ｄ、長さＬ１〜Ｌ３は、ｍｍ単位において、小数点以下を切り捨てる／切り上げる／四捨五入するなどして、寸法を設定するような場合であってもよい。この程度の寸法の差異であれば、混練部の仕様に対する現実的な影響は少なく、問題とはならない。
【００６９】
セグメントパーツ２１のねじ条数Ｓ＝２である場合を例として説明したが、ねじ条数Ｓ＝１であってもよく、またねじ条数Ｓ＝３以上であってもよい。１つのセグメントパターン２０内では、それぞれのセグメントパーツ２１のねじ条数が同じであることが望ましいが、異なるねじ条数のセグメントパーツを組み合わせて用いる場合であってもよい。
【００７０】
上述の実施の形態および変形例にて示したセグメントパターン２０Ａ〜２０Ｇは一例であり、その他様々なセグメントパターンを採用できる。セグメントパターンの長さが所定長さＬ０に一致していれば、一のセグメントパターンを他のセグメントパターンに交換してシャフト１２に装着することができる。
【００７１】
なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  混練装置
１１  バレル
１２  シャフト
１３  混練部
１４  原料投入口
１５  バレル押出口
１６  ホッパ
１７  回転駆動装置
２０  セグメントパターン
２１  セグメントパーツ
２２  ショートセグメントパーツ
２３  ロングセグメントパーツ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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