JP3033903U - セグメントスクリュ押出機 - Google Patents

セグメントスクリュ押出機

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JP3033903U
JP3033903U JP1996007153U JP715396U JP3033903U JP 3033903 U JP3033903 U JP 3033903U JP 1996007153 U JP1996007153 U JP 1996007153U JP 715396 U JP715396 U JP 715396U JP 3033903 U JP3033903 U JP 3033903U
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JP
Japan
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segment
segment screw
screw
relief
shaft
Prior art date
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JP1996007153U
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英樹 水口
正治 石田
健二郎 力
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のセグメントスクリュはその全長にわた
ってスクリュ軸がスプラインによって嵌合されるか、又
は、そのキー又はスプライン溝にテーパ加工の逃し部が
形成されていただけであるため、その両端部の応力集中
を十分に除去することが難しく、破損となることもあっ
た。 【解決手段】 本考案によるセグメントスクリュは、セ
グメントスクリュ(5)の両端部(5A)における内壁逃し部
長さ(L1)の内壁の全周面に連続した状態にて前記スクリ
ュ軸(6)と接触しない逃し部(10)を有し、前記逃し部(1
0)の内径(d1)は前記回転止め部(8)の外径(d2)よりも大
であり、前記セグメントスクリュ(5)の全長(L)が２×前
記外径(d2)の場合に前記内壁逃し部長さ(L1)は０.１５
〜０.３０ｄ2とした構成である。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案はセグメントスクリュ押出機に関し、特に、セグメントスクリュの両端 部の全周にわたり逃し部を形成することにより、セグメントスクリュの各端部に 発生する応力集中を緩和させるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のセグメントスクリュ押出機としては、一般に、 スクリュ軸に複数のセグメントスクリュを周知の回転止め部であるインボリュー トスプライン溝及び多角軸等を用いて嵌合させてスクリュ１，２を構成し、図１ １及び図１２で示すように、複数のセグメントスクリュ５をスクリュ軸６に嵌合 させてなる各スクリュ１，２をシリンダ３内に回転自在に設け、押出機４を構成 していた。また、前述の従来構成を改良した構成としては、実開平３−７０９１ ８号公報に開示されているように、キー又はスプライン溝の軸方向にテーパ加工 などの逃し部を設けた構成も提案されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
従来のセグメントスクリュ押出機は、以上のように構成されていたため、次の ような課題が存在していた。すなわち、従来のセグメントスクリュは、セグメン トスクリュとそのスクリュ軸とが全長にわたってスプラインにより嵌合され、ス クリュ軸とセグメントスクリュとは、このセグメントスクリュの全長にわたり嵌 合していたため、近年のように、処理量増加のニーズが高くなり、これを達成す るためにはスクリュ軸の溝を深くし、高トルクのモータで駆動することになる。 そのため、各セグメントスクリュの端部には、運転中に過大なエッジロードが発 生し、スクリュ軸やセグメントスクリュの強度限界を越えることになり、大きい 捩りトルクを受けることによってスクリュ軸やセグメントスクリュの破損となる こともあった。 また、前述の実開平３−７０９１８号公報に開示された構成の場合は、キー又 はスプライン溝の側壁にテーパ加工の逃し部がセグメントスクリュの全周の一部 のみにしか形成されていないため、応力集中を十分に防止することは困難であっ た。
【０００４】 本考案は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、セグメ ントスクリュの両端部の全周にわたり逃し部を形成することにより、セグメント スクリュの各端部に発生する応力集中を緩和させるようにしたセグメントスクリ ュ押出機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本考案によるセグメントスクリュ押出機は、シリンダ内のスクリュ軸に回転止 め部を介して複数のセグメントスクリュを嵌合させてなるセグメントスクリュ押 出機において、前記各セグメントスクリュの両端部における内壁逃し部長さの内 壁の全周面に連続した状態にて前記スクリュ軸と接触しない逃し部を有し、前記 逃し部の内径は前記回転止め部の外径よりも大であり、前記セグメントスクリュ の全長が２×前記外径（ｄ2）の場合に前記内壁逃し部長さは０.１５〜０.３０ ｄ2とした構成である。
【０００６】 さらに詳細には、前記各逃し部は、前記セグメントスクリュの前記逃し部にお ける内側から外側へ向けて前記スクリュ軸と平行に形成されている構成である。
【０００７】 さらに詳細には、前記各逃し部は、端部側へ向けて傾斜あるいは多段状に形成 されている構成である。
【０００８】 さらに詳細には、前記回転止め部は、断面歯車形状をなすインボリュートスプ ライン軸、多条凸部のスプライン軸、多角軸及びキーの何れかよりなる構成であ る。
【０００９】
【考案の実施の形態】 以下、図面と共に本考案によるセグメントスクリュ押出機の好適な実施の形態 について説明する。 図１は本考案による実施の形態を示すものであるが、セグメントスクリュ押出 機としての外観は図１１及び図１２で説明した構成と同じであるため、ここでは その説明は省略するものとし、本考案において改善された構成についてのみ図１ から図１０について説明する。 図１において符号５で示されるものは全体形状が筒形をなし、その外周にフラ イト５ａを有するセグメントスクリュであり、このセグメントスクリュ５の軸心 にはこのセグメントスクリュ５を貫通する貫通孔７が形成されていると共に、こ の貫通孔７の内壁は、この貫通孔７に嵌合されるスクリュ軸６の外周に形成され た周知の断面歯車形状をなすインボリュートスプライン軸、多条凸部のスプライ ン軸、多角軸、キー等の何れかからなる回転止め部８の形状に対応して形成され ている。
【００１０】 前記各セグメントスクリュ５の両端部５Ａにおける内壁逃し部長さＬ1の内壁 の全周面に連続した状態にて前記スクリュ軸６と接触しない逃し部１０を有し、 前記逃し部１０の内径ｄ1は前記回転止め部８の外径ｄ2よりも大であり、前記セ グメントスクリュ５の全長Ｌが２×外径ｄ2の場合に前記内壁逃し部長さＬ1は０ .１５〜０.３０ｄ2に設定されている。従って、この逃し部１０とスクリュ軸６ とは非接触の状態となるようにその全周にわたり隙間１１が形成されている。ま た、回転トルク（接線方向）は伝達されず、最大の応力集中部分が両端部５Ａよ り奥の隅部５Ｂに追い込まれるため、形状的に応力集中が低下することになる。 また、前記スクリュ軸６の回転止め部８は、前記貫通孔７と互いに非回転状態に て強固に嵌合しており、図２から図４で示す図１のＡ−Ａ断面図による種々の形 態のように、強嵌合状態に保持され、前記逃し部１０とスクリュ軸６とは、図５ から図７で示す図１のＢ−Ｂ断面図による種々の形態のように、非接触状態に保 持されている。すなわち、図２及び図５の場合は断面歯車形状をなすインボリュ ートスプライン軸構成、図３及び図６は多条凸部のスプライン軸構成、図４及び 図７は多角形（６角形）構成を各々示しているが、図示しない周知のキーでも可 である。なお、前述の図２及び図５で示す断面歯車形状をなすインボリュートス プライン軸の構成は、より詳しく述べると、図８及び図９に示す通りであり、セ グメントスクリュ５の内歯外径Ｄ2と逃し部１０の内径ｄ1との間には加工上の逃 げ寸法ｚが設定されている。
【００１１】 従って、前述の構成において、図１１で示すように、複数のセグメントスクリ ュ５をスクリュ軸６に嵌合させて、各スクリュ１，２を互いに噛合させた状態下 で回転させ、溶融樹脂等の材料の送りを行った場合、図１０の特性図で示すよう に、従来構成の場合には、セグメントスクリュ５の両端部５Ａに極めて大きい応 力集中が発生していたが、本考案においては、両端部５Ａから隅部５Ｂにわたり 内壁逃し部長さＬ1の逃し部１０が形成されているため、両端部５Ａの各逃し部 １０とスクリュ軸６とが非接触となり、両端部５Ａの応力集中は殆ど発生せず、 セグメントスクリュ５及びスクリュ軸６の破損等を完全に防止することができる 。 なお、前述の逃し部１０の形状はその軸方向において直線方向とし、スクリュ 軸６と平行とした場合について述べたが、例えば、図示していないが、その逃し 部１０における内側Ｘから外側Ｙ方向に向けて拡がる方向の傾斜（テーパ）面あ るいは多段状とした場合には応力集中はさらに緩和される。
【００１２】
【考案の効果】
本考案によるセグメントスクリュ押出機は、以上のように構成されているため 、次のような効果を得ることができる。すなわち、セグメントスクリュの両端部 に逃し部を設けているため、セグメントスクリュの各端部の応力集中を従来より も大幅に減少させることが出来、セグメントスクリュ及びスクリュ軸の破損を防 止できる。 また、セグメントスクリュ、スクリュ軸の強度を大幅に改善し、押出機の高ト ルク化が可能となり、結果として高能力を達成することができる。 また、従来の構成に比較してセグメントスクリュの両端部のエッジロードを約 ４０％減少することができ、軸のトルクを３０％増加することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案によるセグメントスクリュ押出機の要部
を示す拡大断面図である。
【図２】図１の断面歯車形状をなすインボリュートスプ
ライン軸のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の他の形態であるスプライン軸を示す断面
図である。
【図４】図２の他の形態である多角軸を示す断面図であ
る。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図５の他の形態であるスプライン軸を示す断面
図である。
【図７】図５の他の形態である多角軸を示す断面図であ
る。
【図８】図５の状態をより具体的に示す拡大断面図であ
る。
【図９】図８の要部の拡大断面図である。
【図１０】従来と本願のセグメントスクリュにおける応
力集中を示す特性図である。
【図１１】従来のセグメントスクリュ押出機を示す平面
断面図である。
【図１２】図１１の要部の拡大平面図である。
【符号の説明】
３ シリンダ ５ セグメントスクリュ ５Ａ 端部 ５Ｂ 隅部 Ｌ セグメントスクリュ長さ ６ スクリュ軸 ８ 回転止め部 １０ 逃し部 １１ 隙間 Ｌ1 内壁逃し部長さ

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダ(3)内のスクリュ軸(6)に回転止
    め部(8)を介して複数のセグメントスクリュ(5)を嵌合さ
    せてなるセグメントスクリュ押出機において、前記各セ
    グメントスクリュ(5)の両端部(5A)における内壁逃し部
    長さ(L1)の内壁の全周面に連続した状態にて前記スクリ
    ュ軸(6)と接触しない逃し部(10)を有し、前記逃し部(1
    0)の内径(d1)は前記回転止め部(8)の外径(d2)よりも大
    であり、前記セグメントスクリュ(5)の全長(L)が２×前
    記外径(d2)の場合に前記内壁逃し部長さ(L1)は０.１５
    〜０.３０ｄ2としたことを特徴とするセグメントスクリ
    ュ押出機。
  2. 【請求項２】 前記各逃し部(10)は、前記セグメントス
    クリュ(5)の前記逃し部(10)における内側(X)から外側
    (Y)へ向けて前記スクリュ軸(6)と平行に形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載のセグメントスクリュ押
    出機。
  3. 【請求項３】 前記各逃し部(10)は、前記内側(X)から
    外側(Y)へ向けて傾斜あるいは多段状に形成されている
    ことを特徴とする請求項２記載のセグメントスクリュ押
    出機。
  4. 【請求項４】 前記回転止め部(8)は、断面歯車形状を
    なすインボリュートスプライン軸、多条凸部のスプライ
    ン軸、多角軸及びキーの何れかよりなることを特徴とす
    る請求項１ないし３の何れかに記載のセグメントスクリ
    ュ押出機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144175A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Dunlop Sports Co Ltd ゴルフクラブ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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