JP2792732B2 - 分割型押出機用スクリュ - Google Patents
分割型押出機用スクリュInfo
- Publication number
- JP2792732B2 JP2792732B2 JP2305724A JP30572490A JP2792732B2 JP 2792732 B2 JP2792732 B2 JP 2792732B2 JP 2305724 A JP2305724 A JP 2305724A JP 30572490 A JP30572490 A JP 30572490A JP 2792732 B2 JP2792732 B2 JP 2792732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- split
- hardness
- type extruder
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は接続部の応力集中を減少させるようにした分
割型の押出機用スクリュに関するものである。
割型の押出機用スクリュに関するものである。
（従来の技術） 二軸押出機のスクリュは、樹脂中にファイバやパウダ
ーを混練するためスクリュが局部的に摩耗する。このた
め通常スクリュには材料として耐食、耐摩耗性が高いマ
ルテンサイト系ステンレス鋼又は工具鋼等が使用されて
いる。また成形加工或いは切削加工によりスクリュが製
作された後は、全体を焼入れ、焼戻し処理を行い、スク
リュ全体にわたってほぼ均一の高硬度、低靭性が得られ
るようにしてある。また異なった樹脂を押出すために
は、夫々の最適なスクリュの組合せが要求される。
ーを混練するためスクリュが局部的に摩耗する。このた
め通常スクリュには材料として耐食、耐摩耗性が高いマ
ルテンサイト系ステンレス鋼又は工具鋼等が使用されて
いる。また成形加工或いは切削加工によりスクリュが製
作された後は、全体を焼入れ、焼戻し処理を行い、スク
リュ全体にわたってほぼ均一の高硬度、低靭性が得られ
るようにしてある。また異なった樹脂を押出すために
は、夫々の最適なスクリュの組合せが要求される。
そのためスクリュを分割したタイプが使用される。更
に性能を良くするためにスクリュは長くなっており、ス
クリュの高さも大きくなる傾向にある。このような分割
型のスクリュにより樹脂を混練するには樹脂の粘性抵抗
に打ち勝つ大きなトルクがスクリュ軸に必要となり、こ
のためスクリュ軸にはノズル側の軸の先端より駆動側へ
次第に大きな捩りトルクが作用することになる。そして
スクリュを駆動するトルクが大きくなると、スクリュの
スプライン溝底に大きな集中応力が生じ、分割型スクリ
ュは強度上からその使用状態に限界が生じる。なお、分
割型のスクリュ２の穴とスクリュ軸１はスプライン（第
５図）、キー４（第６図）、六角形の断面形状（第７
図）で回転方向に固定されている。
に性能を良くするためにスクリュは長くなっており、ス
クリュの高さも大きくなる傾向にある。このような分割
型のスクリュにより樹脂を混練するには樹脂の粘性抵抗
に打ち勝つ大きなトルクがスクリュ軸に必要となり、こ
のためスクリュ軸にはノズル側の軸の先端より駆動側へ
次第に大きな捩りトルクが作用することになる。そして
スクリュを駆動するトルクが大きくなると、スクリュの
スプライン溝底に大きな集中応力が生じ、分割型スクリ
ュは強度上からその使用状態に限界が生じる。なお、分
割型のスクリュ２の穴とスクリュ軸１はスプライン（第
５図）、キー４（第６図）、六角形の断面形状（第７
図）で回転方向に固定されている。
（発明が解決しようとする課題） スクリュ軸に発生する捩りトルクは、スクリュが分割
型となっているため、キー又はスプライン軸に作用する
ことになり、この捩りトルクによって軸は大きく捩られ
る。軸の捩れによりスクリュ両端のキー又はスプライン
溝部に大きな集中応力が作用し、スクリュの溝底には応
力集中が発生する。このため分割型スクリュにおいて
は、このような応力集中に起因して最大駆動トルクが制
限されるなどの不具合があった。
型となっているため、キー又はスプライン軸に作用する
ことになり、この捩りトルクによって軸は大きく捩られ
る。軸の捩れによりスクリュ両端のキー又はスプライン
溝部に大きな集中応力が作用し、スクリュの溝底には応
力集中が発生する。このため分割型スクリュにおいて
は、このような応力集中に起因して最大駆動トルクが制
限されるなどの不具合があった。
本発明は摩耗するスクリュ山部と谷部のみを表面硬化
することにより、分割型スクリュ個々の耐摩耗性を向上
させると同時に、キー又はスプライン溝底の強度を増大
し、破損に対する信頼性の向上を図ろうとするものであ
る。またスクリュ軸全体の強度的な弱点部を改善するこ
とにより、許容負荷トルクを増大させることができる高
性能の分割型押出機用スクリュを提供せんとするもので
ある。
することにより、分割型スクリュ個々の耐摩耗性を向上
させると同時に、キー又はスプライン溝底の強度を増大
し、破損に対する信頼性の向上を図ろうとするものであ
る。またスクリュ軸全体の強度的な弱点部を改善するこ
とにより、許容負荷トルクを増大させることができる高
性能の分割型押出機用スクリュを提供せんとするもので
ある。
（課題を解決するための手段） このため本発明は、スクリュとスクリュ軸がキー又は
スプライン溝を介して結合する分割型押出機用スクリュ
において、先ずスクリュを1030℃で焼入れし、680℃で
焼戻しを行って母材硬さHRC35〜40程度の高靭性とし、
次にスクリュ山部を局部的に表面焼入れし、焼戻し温度
450〜550℃で硬さがHRC54以上となるようにすると共
に、スクリュの全面を表面硬化処理してなるもので、こ
れを課題解決のための手段とするものである。
スプライン溝を介して結合する分割型押出機用スクリュ
において、先ずスクリュを1030℃で焼入れし、680℃で
焼戻しを行って母材硬さHRC35〜40程度の高靭性とし、
次にスクリュ山部を局部的に表面焼入れし、焼戻し温度
450〜550℃で硬さがHRC54以上となるようにすると共
に、スクリュの全面を表面硬化処理してなるもので、こ
れを課題解決のための手段とするものである。
（作用） 本発明は工具鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼等
の材料で分割型スクリュを形成すると共に、使用時に高
応力の発生するキー又はスプライン溝底部近傍を焼入れ
焼戻し処理することにより、その部分の硬さがHRC35〜4
0程度の高靭性（低弾性限）となっている。このため、
過大トルクによっても溝底コーナに大きな応力が発生す
ることがなく、分割型スクリュ個々の破断強度が向上
し、許容負荷トルクが増大してスクリュの高性能化を図
ることができる。
の材料で分割型スクリュを形成すると共に、使用時に高
応力の発生するキー又はスプライン溝底部近傍を焼入れ
焼戻し処理することにより、その部分の硬さがHRC35〜4
0程度の高靭性（低弾性限）となっている。このため、
過大トルクによっても溝底コーナに大きな応力が発生す
ることがなく、分割型スクリュ個々の破断強度が向上
し、許容負荷トルクが増大してスクリュの高性能化を図
ることができる。
（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。第１
図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は二軸押出
機のスクリュ軸１と、スクリュ軸１に結合された分割型
スクリュ２と、シリンダ３との結合状態を示す二軸押出
機の側断面図である。また第２図は本発明での分割型ス
クリュ２の側端面図である。さて第２図に示すように分
割型スクリュ２は焼入れ焼戻しされた低硬度、並びに高
靭性域2a、局部表面焼入れされた領域2b、表面硬化処理
された領域2cを有している。更に、スクリュ山部（外
周）2dは、局部表面焼入れされた範囲で、全硬化層深さ
が3mm以上となるように処理され、またスクリュ谷部
（外周）2eは、表面硬化処理が施工された範囲で全硬化
層深さがスクリュ谷部外周とスプライン溝部底との最小
肉厚の10〜20％であるように処理される。
図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は二軸押出
機のスクリュ軸１と、スクリュ軸１に結合された分割型
スクリュ２と、シリンダ３との結合状態を示す二軸押出
機の側断面図である。また第２図は本発明での分割型ス
クリュ２の側端面図である。さて第２図に示すように分
割型スクリュ２は焼入れ焼戻しされた低硬度、並びに高
靭性域2a、局部表面焼入れされた領域2b、表面硬化処理
された領域2cを有している。更に、スクリュ山部（外
周）2dは、局部表面焼入れされた範囲で、全硬化層深さ
が3mm以上となるように処理され、またスクリュ谷部
（外周）2eは、表面硬化処理が施工された範囲で全硬化
層深さがスクリュ谷部外周とスプライン溝部底との最小
肉厚の10〜20％であるように処理される。
上記のように処理された分割型スクリュ２は、使用時
に高応力の発生するスプライン溝底コーナが、スクリュ
山谷部の部分よりも低硬度、高靭性を有し、低降伏点
（低弾性限）となっているため局部的に変形し易くなっ
ており、またスクリュ山谷（外周）部が、局部表面焼入
れ及び表面硬化処理の複合熱処理により高硬度となって
いるのが特徴である。なお、ここではスプライン溝部の
場合を例示したが、キー溝の場合も同様である。
に高応力の発生するスプライン溝底コーナが、スクリュ
山谷部の部分よりも低硬度、高靭性を有し、低降伏点
（低弾性限）となっているため局部的に変形し易くなっ
ており、またスクリュ山谷（外周）部が、局部表面焼入
れ及び表面硬化処理の複合熱処理により高硬度となって
いるのが特徴である。なお、ここではスプライン溝部の
場合を例示したが、キー溝の場合も同様である。
次に本発明の分割型スクリュ２の複合熱処理の１例と
して、表面硬化処理にガス窒化処理を用いた場合につい
て説明する。第２図において分割型スクリュ２の材料と
しては、例えばSKD11等の合金工具鋼が用いられる。先
ず分割型スクリュ２を焼なまし状態で機械加工し、その
後1030℃で焼入れし、680℃で焼戻しを行い、母材硬さH
RC35〜40にする。次にスクリュ山部領域2dを表面から３
〜5mm高周波焼入れ（又は火炎焼入れ）を行い、その後4
50〜550℃、好ましくは530℃で焼戻しを行い、表面硬さ
HRC54以上、好ましくはHRC58程度とする。その後スプラ
イン溝部を除いて520℃×70Hrでガス窒化処理を施工す
る。このようなガス窒化処理した表面硬さは、HV（0.3k
g）1000程度となり、全硬化層深さは0.3mm程度が得られ
た。
して、表面硬化処理にガス窒化処理を用いた場合につい
て説明する。第２図において分割型スクリュ２の材料と
しては、例えばSKD11等の合金工具鋼が用いられる。先
ず分割型スクリュ２を焼なまし状態で機械加工し、その
後1030℃で焼入れし、680℃で焼戻しを行い、母材硬さH
RC35〜40にする。次にスクリュ山部領域2dを表面から３
〜5mm高周波焼入れ（又は火炎焼入れ）を行い、その後4
50〜550℃、好ましくは530℃で焼戻しを行い、表面硬さ
HRC54以上、好ましくはHRC58程度とする。その後スプラ
イン溝部を除いて520℃×70Hrでガス窒化処理を施工す
る。このようなガス窒化処理した表面硬さは、HV（0.3k
g）1000程度となり、全硬化層深さは0.3mm程度が得られ
た。
第３図に複合熱処理後のスクリュ山部2dのＡ〜Ａ断面
の断面硬さ分布を示す。また第４図にスクリュ谷部2eの
Ｂ〜Ｂ断面の断面硬さ分布を示す。
の断面硬さ分布を示す。また第４図にスクリュ谷部2eの
Ｂ〜Ｂ断面の断面硬さ分布を示す。
（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明によれば、複合熱処理
により摩耗の激しいスクリュ山部には、局部表面焼入れ
を行い、摩耗の少ないスクリュ谷部には、外周とスプラ
イン溝底部との最小肉厚の10〜20％程度の全硬化層深さ
の得られる表面硬化処理を施工するため、キー又はスプ
ライン溝底部は高靭性となる。この結果分割型スクリュ
２に大きなトルクが作用すると、溝底コーナが局部的に
塑性変形し、応力増大が抑えられる。またスクリュ破断
トルクが増大し、しかもスクリュ山谷部が高硬度耐摩耗
の状態にあるため、製品の信頼性を向上させることがで
きる。更に、複合熱処理前にスクリュ山谷の切削加工が
できるため、特殊な研削が不要となり、低コストで量産
が可能である等の優れた効果を奏することができる。
により摩耗の激しいスクリュ山部には、局部表面焼入れ
を行い、摩耗の少ないスクリュ谷部には、外周とスプラ
イン溝底部との最小肉厚の10〜20％程度の全硬化層深さ
の得られる表面硬化処理を施工するため、キー又はスプ
ライン溝底部は高靭性となる。この結果分割型スクリュ
２に大きなトルクが作用すると、溝底コーナが局部的に
塑性変形し、応力増大が抑えられる。またスクリュ破断
トルクが増大し、しかもスクリュ山谷部が高硬度耐摩耗
の状態にあるため、製品の信頼性を向上させることがで
きる。更に、複合熱処理前にスクリュ山谷の切削加工が
できるため、特殊な研削が不要となり、低コストで量産
が可能である等の優れた効果を奏することができる。
第１図は本発明の実施例に係る分割型スクリュを有する
二軸押出機の側断面図、第２図は同分割型スクリュの正
面断面図、第３図は第２図スクリュ山部2dのＡ〜Ａ断面
の断面硬さ分布図、第４図は第２図スクリュ谷部2eのＢ
〜Ｂ断面の断面硬さ分布図、第５図、第６図及び第７図
は夫々従来のスクリュとスクリュ軸との結合状態を示す
断面図である。 図の主要部分の説明 １……スクリュ軸 ２……分割型スクリュ 2a……スクリュの焼入れ焼戻しされた低硬度並びに高靭
性域 2b……スクリュ山部の局部表面焼入れされた領域 2c……表面硬化処理された領域 2d……スクリュ山部範囲 2e……スクリュ谷部範囲 ３……シリンダ ４……キー
二軸押出機の側断面図、第２図は同分割型スクリュの正
面断面図、第３図は第２図スクリュ山部2dのＡ〜Ａ断面
の断面硬さ分布図、第４図は第２図スクリュ谷部2eのＢ
〜Ｂ断面の断面硬さ分布図、第５図、第６図及び第７図
は夫々従来のスクリュとスクリュ軸との結合状態を示す
断面図である。 図の主要部分の説明 １……スクリュ軸 ２……分割型スクリュ 2a……スクリュの焼入れ焼戻しされた低硬度並びに高靭
性域 2b……スクリュ山部の局部表面焼入れされた領域 2c……表面硬化処理された領域 2d……スクリュ山部範囲 2e……スクリュ谷部範囲 ３……シリンダ ４……キー
フロントページの続き (72)発明者 後藤 幸男 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作 所内 (72)発明者 小林 弘 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96
Claims (1)
- 【請求項１】スクリュとスクリュ軸がキー又はスプライ
ン溝を介して結合する分割型押出機用スクリュにおい
て、先ずスクリュを1030℃で焼入れし、680℃で焼戻し
を行って母材硬さHRC35〜40程度の高靭性とし、次にス
クリュ山部を局部的に表面焼入れし、焼戻し温度450〜5
50℃で硬さがHRC54以上となるようにすると共に、スク
リュの全面を表面硬化処理したことを特徴とする分割型
押出機用スクリュ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305724A JP2792732B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 分割型押出機用スクリュ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305724A JP2792732B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 分割型押出機用スクリュ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176629A JPH04176629A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2792732B2 true JP2792732B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17948587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305724A Expired - Fee Related JP2792732B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 分割型押出機用スクリュ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792732B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050274215A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Geoff Bishop | Worm gear assembly having improved physical properties and method of making same |
| JP4839339B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2011-12-21 | 株式会社日本製鋼所 | 押出機用スクリュ及び押出機用スクリュの製造方法 |
| HUE032444T2 (en) | 2014-06-04 | 2017-09-28 | Carl Aug Picard Gmbh | Snail element and process for additive manufacturing of screw elements |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2305724A patent/JP2792732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04176629A (ja) | 1992-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4233880A (en) | Stainless steel drill screw | |
| KR101263539B1 (ko) | 고성능 나사산 성형 스크루 제작 방법 | |
| JPS60135527A (ja) | 内燃機関の耐摩耗性のシリンダ走行面を製造するための方法 | |
| KR20040087909A (ko) | 부분 경화된 기능팁을 갖는 나사 및 그의 생산방법 | |
| JP2792732B2 (ja) | 分割型押出機用スクリュ | |
| CN105593539B (zh) | 空心驱动轴及用于制造空心驱动轴的方法 | |
| CN1124918C (zh) | 工具 | |
| EP0074347B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Förderschnecken | |
| JPH06264992A (ja) | ステアリングラック軸 | |
| JPH08121492A (ja) | 等速ボールジョイントの外輪 | |
| JPH10202435A (ja) | はすば歯車の製造方法 | |
| JPS60162726A (ja) | フライホイ−ルのリングギヤ歯部表面硬化方法 | |
| US11781633B2 (en) | Rack bar and steering apparatus | |
| JPH0124587B2 (ja) | ||
| JPH02278005A (ja) | 高強度ボルト | |
| KR19980069741A (ko) | 고강도 스플라인 구조 및 그 제조방법 | |
| JP3721522B2 (ja) | 車両車軸アセンブリに使用する歯車及びこの歯車を製造する方法 | |
| ATE119052T1 (de) | Verfahren für die herstellung einer skikante. | |
| JPS581087A (ja) | 歯車 | |
| EP0155029A1 (en) | A method for improving the static and dynamic strength of a steel rivet for riveted joints and a rivet, obtained by application of said method | |
| GB2280865A (en) | Flexible drive shaft | |
| JP2008196013A (ja) | 動力伝達シャフト | |
| JP2008196592A (ja) | 動力伝達シャフト | |
| EP1666770A1 (en) | Speed reducer, method and appratus for manufacturing the speed reducer, and electric power steering device with the speed reducer | |
| CN206274030U (zh) | 一种基于串联结构的前后泵齿轮组传动机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |