JP3176747B2 - 材料の混合及び又は捏和装置 - Google Patents

材料の混合及び又は捏和装置

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JP3176747B2 JP03645993A JP3645993A JP3176747B2 JP 3176747 B2 JP3176747 B2 JP 3176747B2 JP 03645993 A JP03645993 A JP 03645993A JP 3645993 A JP3645993 A JP 3645993A JP 3176747 B2 JP3176747 B2 JP 3176747B2
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/071—Fixing of the stirrer to the shaft
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    • Y10T403/7051—Wedging or camming

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粘性、塑性、粉末状又
は顆粒状の材料の混合及び又は捏和装置であって、管状
のケーシング開孔内に配置された駆動可能のスクリュー
軸を有しており、該スクリュー軸が、トルクを伝達する
軸と、この軸に順次に配置されかつこの軸に少なくとも
１つの、ほぼ方形の横断面を有するキーによって回動不
能に結合された複数のスクリューエレメントとから成っ
ており、該スクリューエレメントにおいてはキーの１部
が軸内に、また別の１部がスクリューエレメント内に配
置されていて、キー横断面の長辺が軸外周の接線に対し
て平行にかつ短辺が長辺に対して直角に配置されている
形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような装置は公知である（ＤＥ−Ｃ
−第８１３１５４号明細書）。この装置で捏和するさい
の目的は、駆動される軸から上記装置内で加工されるべ
き材料へできる限り大きなエネルギーを伝達することに
ある。軸とスクリューエレメントとの間の単数又は複数
のキーは、スクリューエレメントを軸上の正確な角度位
置に位置決めしかつトルクを運転中にスクリューエレメ
ントを介して軸から加工されるべき材料に伝達させる。
【０００３】上記の公知の装置では、軸の増大するねじ
り負荷は一方向でのみ生じ、このねじり負荷は軸に耐久
限度まで負荷される。最大の応力集中は軸の負荷可能性
の尺度になる。上記の応力集中は、キー溝内に生じる
が、該応力集中はキー溝の最大許容値を超えてはならな
い。単数若しくは複数のキーは、キーの横断面が軸及び
スクリューエレメント内に半径方向でかつ対称にそれぞ
れほぼ半分ずつ位置するように配置されている。この結
果、切欠き効果に対して溝底部が申し分なく形成されず
に、検査及びクリーニングの目的での溝への手又は工具
の接近可能性が悪化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、伝達可能なトルクがキーの寸法を拡大することなし
に高められるように、軸とスクリューエレメントとの間
の結合及び軸の作業能力を改良することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題は本発
明によれば、 ａ） キー横断面の、スクリューエレメント側の長辺
が、軸外周の接線にほぼ重なっておりかつほぼスクリュ
ーエレメント内にあり、 ｂ） キー横断面の、軸側の長辺が、ほぼ軸内にあり、 ｃ） キー横断面の、軸の回転方向側と反対側にある短
辺が、ほぼ軸内にあり、 ｄ） キー横断面の、軸の回転方向側にある短辺が、ほ
ぼスクリューエレメント内にあり、 ｅ） 軸内若しくはスクリューエレメント内において互
いに隣接している長辺及び短辺が、互いにほぼ直角に配
置されていてかつ面取りされたコーナを有する開いてい
る溝を形成していることによって、解決されている。
【０００６】単数又は複数のキーが本発明の形式で軸及
びスクリューエレメント内に、即ちキー横断面のスクリ
ューエレメント側の長辺が軸外周上の接線にほぼ重なっ
てかつ非対称に配置されていることにより、同じキー寸
法の場合軸により著しく高いトルクを伝達することがで
きる。なぜならば、破壊に対する安全性が著しく高くな
っているからである。
【０００７】圧縮応力が負荷されたさい、ばね弾性的に
同じ回転方向に作用する少なくとも２つのキーによっ
て、半径方向及び軸方向への負荷の分配が改善される。
このような半径方向及び軸方向への圧縮負荷の分配によ
り、面圧を著しく減少させかつキーのための面を減少さ
せることができる。
【０００８】もはやキーを軸にプレス嵌めによって固定
する必要はなく、キーは、わずかな遊びをもってばね弾
性的に軸とスクリューエレメントとの間に押込むことが
できる。このことは更に、スクリュー軸の後の分解をも
簡単にする。更に別の利点として、キーが非対称の位置
にあるため、スクリューエレメントを表裏を取り違える
ことなく所定の位置においてのみ、軸上に押しはめるこ
とができる。
【０００９】本発明の更に別の有利な構成は、請求項２
から６までに記載されている。
【００１０】
【実施例】図１は、スクリュー軸機械の横断面を示して
おり、該スクリュー軸機械は軸１と、複数の、順次にか
つ周方向に互いにずらした位置に配置されたスクリュー
エレメント２とから成っており、図１ではこれらのスク
リューエレメントのうちの１つのスクリューエレメント
のみが示されている。このスクリューエレメント２は、
キー３によって軸にキー止めされている。このような形
式に構成されたスクリュー軸は、ケーシング４の円形の
内孔内に回転可能に配置されている。上記のスクリュー
軸機械は、相応する１つのケーシングを備えた複数のス
クリュー軸を有するように構成することもできる。スク
リュー軸機械が２つのスクリュー軸を有する場合、ケー
シングの内孔は横８字形の形状を有する。これらのスク
リュー軸は、互いに逆向きに又は同方向に駆動すること
ができる。図１では、矢印５がスクリュー軸の回転方向
を示しており、この場合逆の回転方向での運転は不可能
である。
【００１１】図２には、単数又は複数のキー３の位置状
態が示されている。これらのキーは、一点鎖線で示す仮
想の十字線に関して非対称に軸の外周に位置されてい
る。各キーはほぼ方形の横断面を有しており（面取りさ
れたコーナを除いて）、該横断面は、外側長辺６、内側
長辺７並びに２つの短辺８及び９を有している。更に図
２から分かるように、キー３は軸１とスクリューエレメ
ント２との間に、上記キーの長辺６が軸外周の接線１０
と重なり合うように、配置されている。キー横断面の長
辺７は長辺６に対して平行であり、短辺８，９は長辺に
対して直角である。 図２に示された、軸及びスクリュ
ーエレメントにおけるキーの位置状態は、最適な実施例
を示している。短辺８は軸１内へ完全に沈んでおり、か
つ短辺９は、図２では示されていないスクリューエレメ
ント内へ完全に侵入している。このため、キーの短辺８
及び９は運転中に圧縮力だけを受ける。
【００１２】キーの位置は図２に示されたキー３の最適
位置から、所定の外周面の範囲内において、キーに発生
する応力の状態を著しく悪化させることなくずらすこと
ができる。このことは、例えばキーの位置を図示の位置
から外方及び側方へ、わずかに平行移動することによっ
て可能である。
【００１３】図３から図６は、弾性のキー３の様々な実
施例を示している。図３の実施例では、キー３内に縦方
向縁に対して平行に延びる縦方向溝１１が設けられてお
り、これらの縦方向溝のうちの１つはキーの上側に、も
う１つはキーの下側に開いている。
【００１４】図４の実施例では、キー３内に斜めに延び
る切り込み１２が設けられている。
【００１５】図５の実施例では、切り込み１３がキー３
の縦方向縁に対して平行に、又はこれに対して直角にも
延びている。
【００１６】図６の実施例では、切り込み１４が、キー
３の縦軸線に対して平行にのみ位置しているが、しかし
ながら図５とは別の配置形式を有している。
【００１７】図７は、キー３の更に別の実施例を示して
いる。これらのキーは、ばね作用をもたずかつ内実に形
成されている。更にこれらは、長辺６及び７並びに短辺
８及び９を有している。しかしながら短辺８は丸形溝の
形に形成されており、かつ該丸形溝と向かい側にある軸
の溝壁との間に弾性の管状部材１５が配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリュー軸機械の原理的構造を示す横断面
図。
【図２】キーを備えた軸の横断面拡大図。
【図３】キーの別の実施例を示す、キーの横断面図及び
平面図。
【図４】キーの更に別の実施例を示す、キーの横断面図
及び平面図。
【図５】キーの更に別の実施例を示す、キーの横断面図
及び平面図。
【図６】キーの更に別の実施例を示す、キーの横断面図
及び平面図。
【図７】更に別の実施例のキーを備えた軸の横断面図。
【符号の説明】
１ 軸 ２ スクリューエレメント ３ キー ４ ケーシング ５ 回転方向 ６ 長辺 ７ 長辺 ８ 短辺 ９ 短辺 １０ 接線 １１ 縦方向溝 １２ 切れ込み １３ 切れ込み １４ 切れ込み １５ 管状部材
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 7/00 - 7/32

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粘性、塑性、粉末状又は顆粒状の材料の
    混合及び又は捏和装置であって、管状のケーシング開孔
    内に配置された駆動可能のスクリュー軸を有しており、
    該スクリュー軸が、トルクを伝達する軸と、この軸に順
    次に配置されかつこの軸に少なくとも１つの、ほぼ方形
    の横断面を有するキーによって回動不能に結合された、
    複数のスクリューエレメントとから成っており、該スク
    リューエレメントにおいてはキーの１部が軸内に、また
    別の１部がスクリューエレメント内に配置されていてキ
    ー横断面の長辺が軸外周の接線に対して平行にかつ短辺
    が長辺に対して直角に配置されている形式のものにおい
    て、 ａ） キー横断面の、スクリューエレメント（２）側の
    長辺（６）が、軸外周の接線（１０）にほぼ重なってい
    てかつほぼスクリューエレメント（２）内にあり、 ｂ） キー横断面の、軸側の長辺（７）が、ほぼ軸
    （１）内にあり、 ｃ） キー横断面の、軸（１）の回転方向（５）側とは
    反対側にある短辺（８）が、ほぼ軸（１）内にあり、 ｄ） キー横断面の、軸（１）の回転方向（５）側にあ
    る短辺（９）が、ほぼスクリューエレメント（２）内に
    あり、 ｅ） 軸（１）内若しくはスクリューエレメント（２）
    内において互いに隣接している長辺及び短辺（７，８若
    しくは６，９）が、互いにほぼ直角に配置されかつ面取
    りされたコーナを有する開いている溝を形成している、
    ことを特徴とする、粘性、塑性、粉末状又は顆粒状の材
    料の混合及び又は捏和装置。
  2. 【請求項２】 キー（３）の横断面の短辺と長辺の比が
    １：３〜１：６であることを特徴とする、請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 同方向で作用する、２つの同一のキー
    （３）が設けられていることを特徴とする、請求項１又
    は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 キー（３）がばね作用を有していること
    を特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載
    の装置。
  5. 【請求項５】 キー（３）が切れ込み及び又は溝（１
    １，１２，１３，１４）を備えていることを特徴とす
    る、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】 キー（３）の短辺（８）と、軸（１）
    の、上記短辺に向かい合う溝壁との間に弾性の管状部材
    （１５）が配置されていることを特徴とする、請求項１
    記載の装置。
JP03645993A 1992-02-28 1993-02-25 材料の混合及び又は捏和装置 Expired - Fee Related JP3176747B2 (ja)

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