JP5781533B2 - 粘弾性複合材料の押出のためのスクリュー要素 - Google Patents
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Description
特に、刊行物(1)では、2軸又は多軸の押出機の構造、機能及び操作が詳細に説明されている。スクリュー要素と、それらの作動方法とが、その一章に割り当てられている(227〜248頁)。ここでは、搬送、混練、及び、混合の要素が詳細に説明されている。
KW0=π/Z−2arccos(A/2RA)
KW0は、完全拭取形状のネジ山のランド角度をラジアンで示す。πは、円周率(π=3.14159)である。
SKW0=2π−4Zarccos(A/2RA)
Facht=r2・(2π−gw+sin(gw))
rは半径、πは円周率、gwは胴部の角度 gw=2・arccos(A/DE)
Fhalb=Facht/2
F2 frei=Fnalb−F2
本発明の第1の主部は、一対の同一方向に回転するスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、
隣接スクリュー要素は、異なる非対称のプロファイルを有し、
前記スクリュー要素は、各ケースに単一のネジ山ランド領域を有し、
一対の隣接スクリュー要素のネジ山全てのランド角度の合計SKWは0より大きく、2π−4・arccos(A/DE)より小さく、
隣接スクリュー要素の自由断面領域F1 frei及びF2 freiは、互いにサイズが相違していることを特徴とする。
本発明の第2の主部は、同一方向に回転する一対のスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、隣接スクリュー要素は、同一の非対称なプロファイルを有し、
前記プロファイルは、π−2・arccos(A/2RA)以下のネジ山ランド角度を備えた単一のネジ山ランド領域を備え、
そのプロファイルでは、ネジ山ランド領域は、テーパ領域として言及されている領域によって一方に隣接していることを特徴とする。
駆動スクリュー及び従動スクリューのプロファイルの同一性は、従来技術に比べて大きなテーパ領域と組み合わせることにより、従来技術に比べて、開口スクリュー溝のより大きな自由容量でのテーパ領域とは反対側にあるスクリュー要素の一方に得られる。
同一プロファイルのスクリュー要素の中心線距離Aに対するスクリューの外径RAの割合は、0.51から0.7の範囲であるのが好ましく、特に好ましいのは0.52から0.66の範囲であり、最も好ましいのは、0.57から0.63の範囲である。
本発明の第3の主部は、一対の同一方向に回転するスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、
隣接スクリュー要素は異なるプロファイルを有し、
一方の外径は丁度一方のネジ山ランド領域を有し、隣接外径は丁度2つのネジ山ランド領域を有し、
自由断面領域は、隣接する外径の自由断面領域F1 frei及びF2 freiはサイズが互いに相違することを特徴とする。
本発明に係る全てのスクリュー要素は、搬送要素や要素を混合する混練要素として構成されてもよい。
対応する円弧の角度は同じサイズであること
対応する円弧の半径の合計は中心線距離Aに等しいこと
駆動スクリュープロファイルの円弧の中心点と端点との間の連結線の一つは、いずれの場合でも従動スクリュープロファイルの対応する円弧の中心点と端点との間の連結線と平行であること
駆動スクリュープロファイルの円弧の端点がその円弧の中心点から延びる距離は、従動スクリュープロファイルの対応する円弧の端点がその円弧の中心点まで延びる方向とはそれぞれ反対側であり、駆動スクリュープロファイルの円弧の中心点は、その中心線距離に対応する従動スクリュープロファイルの対応する円弧の中心点からの距離にあること
駆動スクリュープロファイルの円弧の中心点と、従動スクリュープロファイルの対応する円弧の中心点との間の連結線は、駆動スクリュープロファイルの回転中心と従動スクリュープロファイルの回転中心との間の連結線と平行であること
駆動スクリュープロファイルの円弧の中心点が従動スクリュープロファイルの対応する円弧の中心点と一致するようにして置き換えた場合の方向は、駆動スクリュープロファイルの回転中心が従動スクリュープロファイルの回転中心に一致するように置き換えた場合の方向と同一であること
全ての寸法は中心線距離Aに標準化されている。標準化された寸法は、大文字で記載されている。
角度はラジアンで記載されている。
駆動スクリュー要素と従動スクリュー要素のプロファイルは、円弧として記載されている。円弧は、その都度連続して番号が付与されている。駆動プロファイルの円弧は番号1,2,3等が記載され、隣接する従動プロファイルの円弧は番号1´,2´,3´等が記載されている。
MxとMyは、デカルトシステムの座標に於けるプロファイル駆動円弧の中心点のx及びy座標であり、その原点は各スクリュープロファイルの回転中心に位置している。
Rは中心線距離Aに標準化された半径であり、aは円弧の円弧角である。
RAは中心線距離Aに標準化されたスクリュー要素の外径である。
後述する全図は同じ構成である。駆動スクリュープロファイルは、左側のスクリュープロファイルとして表示されている。従動スクリュープロファイルは、右側のスクリュープロファイルとして表示されている。駆動スクリュープロファイル及び従動スクリュープロファイルの円弧は厚さが同一であり、実線には円弧の角番号が付与されている。円弧の数が多く、かつ、図面がコンピュータプログラムによって形成されているため、各円弧の番号が重なり、その結果、判読しづらくなっているかもしれない。各番号はときには判別が困難であるにも拘わらず、プロファイル構造は、本実施形態に関する記載から明らかである。
円弧の中心点は小さな円で表示されている。円弧の中心点は、始点と、関係する円弧の端点とに向かって細くて連続する線で結ばれている。スクリュー外径は、駆動スクリュー外径及び従動スクリュー外径に応じて同一サイズ又はほぼ同一サイズである。スクリュー外径は、スクリュー胴部の領域に細い鎖線で示され、隙間領域に細い点線で示されている。
図1は、本発明に係る一対の異なるプロファイルのスクリュー要素の断面図である。駆動プロファイル及び従動プロファイルは、それぞれ9つの円弧で形成されている。図1の下方には、各円弧の中心点の座標、半径、及び、角度が記載されている。円弧1及び1´、2及び2´、3及び3´等は、それぞれ互いに対応している。
隣接要素の外径は相違している。その外径は対称ではない。左側には、大きな自由断面領域があり、右側には、円弧5´,4´及び3´を超えて延びるテーパ領域がある。
隣接要素の自由断面領域は相違している。本例では、次に挙げる値となっている。
Fhalb=Fachr/2=2531.5
F1=1482.5
F2=2010.5
F1 frei=644.1
F2 frei=1050.4
F2 frei/F1 frei=1.63
Fhalb=Fachr/2=2531.5
F1=1887.1
F2=1481.1
F1 frei=644.4
F2 frei=1050.4
F2 frei/F1 frei=1.63
Claims (5)
- 一対の同一方向に回転するスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、
一対の完全拭取形状であり、
異なる非対称のプロファイルを有し、
単一のネジ山ランド領域を有し、
ネジ山全てのランド角度の合計SKWは0よりも大きく、2π−4・arccos(A/DE)よりも小さく、
自由断面領域F1 frei及びF2 freiは、互いにサイズが相違し、
Aは中心距離であり、DEはスクリュー直径であり、πは円周率であることを特徴とするスクリュー要素。 - 一対の同一方向に回転するスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、
一対の完全拭取形状であり、
同一の、非対称プロファイルを有し、
前記プロファイルは、π−2arccos(A/2RA)よりも小さいネジ山ランド角度を有する単一のネジ山ランド領域を備え、
前記プロファイルでは、ネジ山ランド領域は、テーパ領域の一方の側に隣接し、1以上の円弧を備え、テーパ領域の円弧が位置する全ての点は、(RA+RI)/2とRAの間に位置するプロファイルの回転中心からの距離を有し、
Aは中心距離であり、RAは外半径であり、RIはスクリュー半径であり、πは円周率であることを特徴とするスクリュー要素。 - 一対の同一方向に回転するスクリュー軸を備えた多軸スクリュー装置のためのスクリュー要素であって、
隣接スクリュー要素は非同一のプロファイルを有し、
隣接する一対の要素の場合、一方のプロファイルは丁度1つのネジ山ランド領域と、丁度2つのネジ山ランド領域とを有し、
隣接プロファイルの自由端断面領域F1 frei及びF2 freiは、サイズが互いに相違することを特徴とするスクリュー要素。 - 多軸スクリュー装置に設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のスクリュー要素の使用方法。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載のスクリュー要素を使用する2軸又は多軸押出機で粘弾性混合物を押し出すことを特徴とする製造方法。
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