JP2569189Y2 - 2軸噛み合いスクリュー - Google Patents

2軸噛み合いスクリュー

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JP2569189Y2
JP2569189Y2 JP1992029995U JP2999592U JP2569189Y2 JP 2569189 Y2 JP2569189 Y2 JP 2569189Y2 JP 1992029995 U JP1992029995 U JP 1992029995U JP 2999592 U JP2999592 U JP 2999592U JP 2569189 Y2 JP2569189 Y2 JP 2569189Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、添加物を混入した樹脂
材料を加温しながら混練押出する2軸混練押出機のバレ
ル内に、噛み合い状態で挿入される2軸噛み合いスクリ
ューに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の2軸噛み合いスクリューを図4よ
り説明する。2本のスクリュー20,21が、後述する
2軸混練押出機のバレル22内に、噛み合い状態で挿入
されるので、2軸噛み合いスクリューといい、この2本
のスクリュー20,21が駆動装置により回転して、添
加物を混入した樹脂材料を加温しながら混練押出する。
スクリュー20は、スクリューシャフトであるスプライ
ン軸31に数個のスクリューエレメント32,33(図
では簡単のため2個だけを図示している。)を嵌挿して
成り、スクリューキャップ34をスプライン軸31の先
端のネジ孔31bに螺入して一体化される。なお、スプ
ライン軸35に嵌挿されるスクリューエレメント36,
37は、スクリューエレメント32,33とは2条ネジ
の場合90°位相がずれており、スクリュー20とスク
リュー21とは稜線と溝とが噛み合うようにバレル22
内に挿入される。
【0003】次に、上述の2軸噛み合いスクリューが用
いられる2軸混練押出機の本体11の概要を図3より説
明する。2軸混練押出機の本体11は、数個のバレル2
2がボルト等で直列に連結されたものであり、バレル2
2の中心に設けられた2軸円形通路10の2つの軸芯を
中心として2本のスクリュー20,21が90°位相し
て挿入される。スクリュー20,21の末端39,40
は図示されない駆動装置に連結され、バレル22には図
示されないヒータが取り付けられていて、添加物を加え
た樹脂を投入口23から入れると、ヒータで温められた
樹脂が、駆動装置により回転するスクリュー20,21
により溶融混練され、細い数個の押出孔を有するダイヘ
ッド24から押し出される。この2軸混練押出機は、小
規模で多品種を生産するのに便利である。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところで、この2軸混
練押出機で混練する樹脂の種類を変更する時等、スクリ
ュー20,21は付着する異種の樹脂を除去するために
分解洗浄を行う必要がある。また、スクリュー20,2
1に嵌挿されるスクリューエレメント32,33の種類
を2条タイプや3条タイプ又はニーディングディスク等
に変えて、材料の充満率や滞留時間等の混練条件を変更
する場合がある。このような時、一旦取り外したスクリ
ューエレメントを再び組み立てるわけであるが、図2が
示すように、稜線24,25が上手く一致してつなぎ目
が滑らかになるように組み立てられなければならない。
【0005】図4の従来のスクリュー20,21では、
スプライン軸31のキー31aは一つであるので嵌め間
違うことはない。しかし、スクリューシャフトとなるス
プライン軸がスクリューに伝えるトルクの伝達能力が小
さくかつスプライン軸に発生する捩じり応力が大きくな
り、大きなトルクを必要とする樹脂を混練すると、スプ
ライン軸が破壊されやすく、寿命も小さい。そこで、ス
プライン軸を、トルクの伝達能力が大きく発生捩じり応
力を小さくできる歯数(ここではキーの数)の多いイン
ボリュートにすることが望まれる。ちなみに、インボリ
ュートスプラインは、キーが一つの時に比べて伝達トル
クは約3倍、軸の捩じり応力は約1/2倍になる。しか
し、キーの数が6個程度であれば、ざっと見るだけで稜
線が上手く一致しているかどうかを判断することができ
るが、それ以上のキー数を有するインボリュートスプラ
インとすると、嵌め違いを目視だけで判断するのは非常
に神経の細かい作業となり難しいという問題点を有して
いる。また、位相がずれたまま、バレル内にスクリュー
を組み込み運動しはじめて異常に気付いた場合、多大の
労力をかけて再組み立てを行うことになる。更にはスク
リューエレメントを破損することもある。
【0006】本考案は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、トルクの伝達能力が大きく簡単に組み立てられ、
嵌め違いの起こらない2軸噛み合いスクリューを提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案における2軸噛み合いスクリューは、スクリ
ューシャフトとなるスプライン軸と、該スプライン軸に
対するスプライン穴を中心に有する複数のスクリューエ
レメントとから成り、前記スクリューエレメントをスプ
ライン軸に次々嵌挿して形成されるスクリューの2本
を、バレル内に噛み合い状態で挿入し回転させて樹脂材
料を溶融押出しながら溶融混練する2軸噛み合いスクリ
ューであって、前記スプラインはインボリュートとし、
等間隔に形成されたスプラインの一組のキー及びキー溝
のうち、いずれか一方を削り、他の一方を埋めたもので
ある。
【0008】
【作用】等間隔に形成されたスプラインの一組のキー及
びキー溝のうち、いずれか一方を削り、他の一方を埋め
たので、キー及びキー溝の組み合わせを正しく一致させ
ないと、スクリューエレメントはスプライン軸に嵌挿し
ない。
【0009】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本考案の2軸噛み合いスクリューのうち
の一本の分解図で、同図(a)は全体図、同図(b)は
A−A断面図、同図(c)はB−B断面図である。図上
において、スクリュー1は、スプライン軸2に数個のス
クリューエレメント3,4(図では簡単のため2個)が
嵌挿されたもので、スプライン軸2の先端のネジ孔2b
にスクリューキャップ5を螺入して一体化される。この
スクリュー1の末端6は駆動装置に連結される。
【0010】図1において、図4の従来技術と大きく異
なる点は、同図(b)のスプライン軸2に一体化して形
成されるキー2aの数が6個以上(図では一例として1
3個のもので説明する。)と多く、インボリュートとな
っている点である。通常のスプラインでは、キー2aは
等間隔に14個形成されているが、この内の一つ2点鎖
線で示されている2bを削り取ってあるので、キー2a
の数は13個となっている。これに対応して、同図
(c)のスクリューエレメント3,4の中心に形成され
るスプライン穴7のキー溝3aの内、削り取られたキー
2bが嵌入される筈であったキー溝3bは2点鎖線で示
されるように埋めてある。これにより、スプライン軸2
にスクリューエレメント3及び4が嵌挿される組み合わ
せはただの一つしかなく、スクリューエレメント3及び
4の嵌め間違いは起こらない。
【0011】次に、上述した2軸噛み合いスクリューの
作動を説明する。スプライン軸2に、キーの削り取られ
た場所とキー溝の埋められた所が一致するように目視確
認しながら、スクリューエレメント3、4を次々嵌挿す
る。この時、スクリューエレメント3及び4がスプライ
ン軸2に嵌挿される組み合わせはただの一つしかなく、
嵌め間違いは起こらない。次に、スクリューエレメント
3、4が嵌挿されたスプライン軸2の先端のネジ孔2b
に、スクリューキャップ5を螺入してスクリュー1は一
体化される。このように一体化された2本のスクリュー
は、図3のように、バレル22内に噛み合い状態で挿入
され、樹脂材料を混練押出する。
【0012】なお、実施例ではスプライン軸2のキー2
aを削り、キー溝3aを埋めるものを示したが、その逆
に、隣合うキーとキーの間の谷2cを埋め、同じく隣合
うキー溝とキー溝の間の山3cを削り取っても同様の効
果が得られる。
【0013】
【考案の効果】本考案の2軸噛み合いスクリューは、等
間隔に形成されたインボリュートタイプのスプラインの
一組のキー及びキー溝のうち、いずれか一方を削り、他
の一方を埋めたものなので、キー及びキー溝の組み合わ
せを正しく一致させないと、スクリューエレメントはス
プライン軸に嵌挿しない。そのため、どのように雑に作
業を行っても、スクリューエレメントを嵌め間違うこと
はなく、嵌め違いによってつなぎ目段差が生じることは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の2軸噛み合いスクリューの要部図であ
る。
【図2】スクリューエレメントの側面図である。
【図3】2軸混練押出機の概略を示す側面図である。
【図4】従来の2軸噛み合いスクリューの要部図であ
る。
【符号の説明】
1 スクリュー 2 スプライン軸 3,4 スクリューエレメント 5 スクリューキャップ 7 スプライン穴 11 2軸混練押出機 22 バレル

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリューシャフトとなるスプライン軸
    と、該スプライン軸に対するスプライン穴を中心に有す
    る複数のスクリューエレメントとから成り、前記スクリ
    ューエレメントをスプライン軸に次々嵌挿して形成され
    るスクリューの2本を、バレル内に噛み合い状態で挿入
    し回転させて樹脂材料を溶融押出しながら溶融混練する
    2軸噛み合いスクリューにおいて、前記スプラインはイ
    ンボリュートとし、スプライン軸に等間隔に形成された
    スプライン軸の1つのキーを削る、あるいはキーとキー
    の間の谷の1つを埋め、かつ、スクリューエレメントの
    スプライン穴の形状をスプライン軸に対応させることを
    特徴とする2軸噛み合いスクリュー。
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