JPH02188224A - 大出力で作動できる少なくとも２本の作動シヤフトを備えた、たとえば二軸スクリユ押出機等用の装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本願発明は、圧延機、二軸スクリュ押出機等用の、少な
くとも２本の作動シャフトを備えた装置に関する。

〔従来の技術ｌ 二軸スクリュ押出機を例にとって説明すると、この装置
は、互いに短い距離で離されて設けられた２本のシャフ
トであって、それぞれが押出スクリュと連動し、各シャ
フトと連動する歯車に伝達される回転力により駆動され
るシャフトを備える。歯車は、シャフトが貫通する同筆
のケース内に設けられ、シャフトと固定式のケースとの
間には、転がり軸受が設けられる。

この種の装置の問題は、処理すべき材料に押出スクリュ
によって高圧力を加えさせることである。これは、スク
リュのシャフトと連動する歯車の回転によって高トルク
すなわち大出力を伝達をすることによってなされる。

公知の二軸スクリュ押出機では、スクリュのシャフトと
連動する歯車は、互いに噛み合っている。

〔本発明が解決すべき問題点〕

しかしながら、シャフトの軸線間の距離が短いため、た
とえば、公知の国際的な計算規格によって要求されるト
ルク等の高トルクを発生できる歯車を設計し作ることは
極めて困難である。

上述のものに代わる解決手段が、提案され実施されては
いるが、一方において、各スクリュのシャフトに伝達す
るトルクを増加することはできても、他方において装置
の寸法と、歯車の歯を形成したリムｆｒｉｍｌの破損等
の増加を招き、また、各シャフトと装置の固定式の箱形
ケースとの間に設けた軸受内でのストレス（ｓｔｒｅｓ
ｓｌの増加を招いている。結局、この解決手段では、シ
ャフトの各々と連動する歯車によってシャフトに伝達さ
れるトルク（すなわち、動力）についての限界もまた、
シャフトと、装置の固定ケースとの間に設けた軸受の機
械的特性に依存している。一定の限界を超えると、軸受
は、これらに加わるストレスに抗することはできず、困
難な状況に陥ることは明らかである。

そこで、本願発明の目的は、各シャフトと、装置の固定
式ケースとの間に設けた転がり接触軸受の機械的強度の
観点において問題を生ずることなく、公知の装置類にお
いて得られる圧力を超えるような高圧力で材料に作用を
及ぼすことのできる、少なくとも２本の作動シャフトを
備えた、たとえば二軸スクリュ押出機等用の装置を提供
することにある。

本願発明のもう一つの目的は、各シャフトに運動を伝え
る装置の大きさが小型化した上述のタイプの装置を提供
することにある。

これらの目的、及び当業者には明らかとなるその他の目
的は、少なくとも２本のシャフトを備えると共に、これ
らシャフトの各々と連動する歯車をも備えた、たとえば
、二軸スクリュ押出機等用の装置において、対応するシ
ャフトと連動する歯車の各々は、駆動部により駆動され
、駆動部の各々は、対応するシャフトを中心として配置
され、一方のシャフトの自由部は、駆動部内に位置し、
駆動部の各々は、対応するシャフトと軸線を同じくする
駆動歯車であって、駆動歯車内に配置した少なくとも２
個の好ましくは等間隔に離された遊び歯車を介して対応
する歯車に作用する駆動歯車を備え、遊び歯車は、対応
するシャフトを中心として設けられた支持部材により、
好ましくは対応するシャフトの軸線に対し直角な面の一
つ内で可動に支持され、フローティング歯車が、駆動歯
車から遊び歯車に駆動力をほぼ均一に伝達するように、
駆動歯車と遊び歯車との間に設けられることを特徴とす
る、少なくとも２本の作動シャフトを備えた装置により
達成される。

［実施例］ 本願発明を、非限定的な実施例を示した添付図面を参照
して更に明らかにする。

添付図面において、本願発明による装置は、その全体を
符号１で示してあり、短い距離で離れた２本のシャフト
２及び３を備え、これらのシャフトには、たとえば、押
出スクリュ（図示せず）が接続されるようになっている
。シャフト２及び３には、各々、歯車４及び５が組み付
けられる。以下、これらのシャフトに組み付けられる構
成部材を、シャフト２に関連するものについては偶数で
、シャフト３に関連するものについては奇数で符号を付
す。

歯車４及び５の各々は、装置ｌのフレーム部ＩＡにビン
６Ａ及び７Ａにより、更にカバープレートＩＢにビン６
Ｂ及び７Ｂにより、取り付けられた固定箱形ケース６及
び７内に収容される。

カバープレートＩＢ自体は、装置ｌの他のフレーム部Ｉ
ＤにビンＩＣにより取り付けられる。

シャフト２及び３の各々と箱形ケース６及び７の各々の
間には、通常の転がり接触軸受（たとえば転がり軸受８
及び９）を設けて、シャフト２及び３が箱形ケース内で
回転できるようにする。

歯車４及び５の各々には、シャフト２及び３を中心とし
て配置され、シャフトの一部２Ａ及び３Ａを収容する駆
動部１０及び１１を組み付ける。

詳しく述べると、歯車４は、駆動部ｌＯ内にある部分２
Ａと連動し、歯車５は、駆動部ｌｌ内にある部分３Ａと
連動する。

これら駆動部ｌＯ及び１１は、同じような構成要素から
なり、互いに近接して配置されるが、シャフト２及び３
に互いにずれた位置をとる。以下、駆動部の一方のみ、
すなわち駆動部ｌＯのみを、偶数の参照符号を用いて説
明するが、他方の駆動部については、駆動部ｌＯの構成
要素に関して用いた偶数の符号の次位に当たる奇数の符
号を付することによって、理解できるようにしである。

駆動部（第１図に示すもの）１０は、外側歯車（以下「
駆動歯車」という）１２を備え、この外側歯車は、シャ
フト２からみて外歯１６と内歯１８とを備えたリング１
４で構成される。リング１４は、箱形構造体により公知
の手段で支持するが、この箱形構造体は、玉軸受２２等
の通常の転がり接触軸受により固定式箱形ケース６に支
持された２つの部分２０Ａ及び２０Ｂからなる。

リング１４の内歯１８は、フローティング歯車（ｆｌｏ
ａｔｉｎｇ　ｇｅａｒ）　２６の外歯２４と噛壱合うが
、このフローティング歯車にはまた、互いに１２０°離
れて配置された遊び歯車３２の歯３０と噛み合う内歯２
８を備える。

遊び歯車３２は、シャフト２の軸ＩｓＷに対して直角な
面の一つ内で好ましくは移動可能であるとともにこれら
の面に対し若干（数置）回転自在な支持部材３４により
支持される。遊び歯車は、シャフトと噛み合う歯車４と
直接噛み合う、更に、支持部材３４は、シャフトの軸線
を含む面内でも移動可能にする。

詳述すると、遊び歯車３２の各々は、支持部材３４に固
定したシャフト３６を中心として回転し、転がり軸受３
８等の転がり接触軸受を、シャフト３６と遊び歯車３２
との間に設ける。遊び歯車３２は、その歯３０を介して
歯車４と噛み合う。

支持部材３４は、遊び歯車３２の一部を収容する穴４２
と、円形歯４４とを設けた本体４０を備える（第１図参
照）０円形山４４は、箱形ケース６に形成した適当な受
部（この受部には、当然のことなから、円形歯４４と噛
み合う歯または突起を形成する）と噛み合うことにより
、支持部材３４が、シャフト２の軸線Ｗを中心として、
支持部材３５にあっては、シャフト３の軸線Ｋを中心と
して）運動できるようにするが、支持部材が完全に回転
することはないようにする。

更に、装置ｌには、駆動歯車１２を回転する機構を設け
る。これらの機構は、たとえば、駆動シャフト５２にキ
ー止めした歯車５０で構成することができる（第２図参
照）、また、この駆動シャフト５２は、歯車付接続器５
４によりシャフト５２に出力を加えるようにした運動発
生機（ｍｏｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により間接
的に駆動するようにしてもよい。

第２図には、駆動部ｌＯ及び１１の各々に１本の駆動シ
ャフトを組み付けた場合を示しである。

しかしながら、単一の駆動シャフトを設けて両方の駆動
部ｌＯ及び１１を駆動するようにしてもよい。

駆動部１０（及び駆動部１１）は、歯車５ｏを介して駆
動シャフト５２から駆動歯車１２に伝わる伝達運動によ
って駆動される。この駆動歯車は、回転しながら、フロ
ーティング歯車２６と噛み合い、フローティング歯車は
、駆動部ｌＯ内で移動することによって、遊び歯車３２
にほぼ均一に作用する。具体的には、駆動歯車１２の内
歯１８と、フローティング歯車２６の外歯２４とが、両
方の歯が具合よく噛み合って歯間土間における焼き付き
の問題が生じないように形成される。

フローティング歯車により回転される遊び歯車３２は、
シャフト２に組み付けられた歯車４に作用して、これを
回転する。３個の遊び歯車３２により歯車４に運動が伝
達されると、シャフト２に伝達されるパワーすなわちト
ルクは、大となる。

更に、３個の遊び歯車３２の形状を空間的に特定のもの
にすると、歯車４に遊び歯車を介して加わる力は０とな
り、その結果、シャフト２と、固定式箱形ケース６との
間に介在する軸受８にはストレ゛スが加わらなくなる。

遊び歯車の数は、２個、または３よりも大きい数でもよ
い、遊び歯車の数を３よりも大とすると、軸受８は、負
荷が軽くなるが、寿命に大きな影響を与えることはない
、遊び歯車におけるストレスの分配を改善するため、遊
び歯車用の支持部材３４が、シャフト２の軸ＩＪＡ　Ｗ
に対し移動できるようにする。こうすることにより、遊
び歯車を駆動部１０内で調心しやすくなる１本願発明に
より構成された装置によれば、押出スクリュ（または、
シャフト２及び３と連動するその他の作動部材）が、ス
クリュにより処理される材料に大きな圧力を加えること
ができる。これは、歯車４及び５と噛み合い、連動する
シャフト２及び３に大きなトルクを伝達できる部材（遊
び歯車の数）を増すことによって得られる。

更に、各歯車４及び５に対応する遊び歯車３２及び３３
により発生される力が、ゼロとなるので、シャフト２及
び３．並びに対応する固定式の箱形ケース６及び７間に
設けられる軸受８及び９は、ストレスを受けない、シャ
フト２及び３と連動する歯車４及び５の歯には、たわみ
変形は生ぜず１．また、シャフト３及び４自体にも変形
は生じない、しかしながら、たとえば、遊び歯車が等距
離で離れていない場合には、動力は０とはならない、け
れども、そのような場合でも、軸受６及び７に作用する
力は、その動作を妨げることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明による装置の断面図を示すもので合
って、簡明化のため幾つかの部品を省略し装置の一部の
みを示したものであり、第２図は、第１図に示した本願
発明の装置の長さ方向断面図を示すものである。 ２及び３・・・シャフト、４及び５・・・歯車、１０及
び１１・・・駆動部、１２及び１３・・・駆動歯車、２
６及び２７・・・フローティング歯車、３２及び３３・
・・遊び歯車、３４及び３５・・・支持部材、Ｗ及びＫ
・・・軸線 特許出願人　　　　ボナルミ　ルイジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも２本のシャフト（２、３）を備えると共
   に、これらシャフト（２、３）の各々と連動する歯車（
   ４、５）をも備えた、たとえば、二軸スクリュ押出機等
   用の装置において、 対応するシャフト（２、３）と連動する歯車（４、５）
   の各々は、駆動部（１０、１１）により駆動され、駆動
   部（１０、１１）の各々は、対応するシャフト（２、３
   ）を中心として配置され、一方のシャフトの自由部（３
   Ａ、２Ａ）は、駆動部（１０、１１）内に位置し、駆動
   部（１０、１１）の各々は、対応するシャフト（２、３
   ）と軸線を同じくする駆動歯車（１２、１３）であって
   、駆動歯車（１２、１３）内に配置した少なくとも２個
   の好ましくは等間隔に離された遊び歯車（３２、３３）
   を介して対応する歯車（４、５）に作用する駆動歯車を
   備え、遊び歯車（３２、３３）は、対応するシャフト（
   ２、３）を中心として設けられた支持部材（３４、３５
   ）により、好ましくは対応するシャフトの軸線（Ｗ、Ｋ
   ）に対し直角な面の一つ内で可動に支持され、フローテ
   ィング歯車（２６、２７）が、駆動歯車（１２、１３）
   から遊び歯車（３２、３３）に駆動力をほぼ均一に伝達
   するように、駆動歯車（１２、１３）と遊び歯車（３２
   、３３）との間に設けられることを特徴とする、少なく
   とも２本の作動シャフトを備えた装置。 ２）前記駆動歯車（１２、１３）の各々は、転がり接触
   軸受（２２）を介して、装置の固定式箱形ケース（６、
   ７）により支持され、箱形ケース（６、７）の各々は、
   前記シャフト（２、３）の各々と連動する対応する歯車
   （４、５）を収容し、転がり接触軸受（８、９）は、固
   定式箱形ケース（６、７）とシャフト（２、３）との間
   に配置されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記
   載した少なくとも２本のシャフトを備える装置。 ３）前記駆動歯車（１２、１３）の各々は、対応する固
   定式箱形ケース（６、７）によりそれ自体支持された２
   つの部分（２０Ａ、２０Ｂ）で形成された箱形構造体に
   より支持されたリング（１４）を備え、リング（１４）
   は、外歯（１６、１７）と内歯（１８、１９）とを備え
   、外歯（１６、１７）は、運動発生部材（５０、５１）
   と噛み合い、内歯（１８、１９）は、対応するフローテ
   ィング歯車（２６、２７）の外歯（２４、２５）と噛み
   合うことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項の
   いずれかに記載した、少なくとも２本の作動シャフトを
   備えた装置。 ４）前記フローティング歯車（２６、２７）の各々は、
   対応する遊び歯車（３２、３３）の歯（３０、３１）と
   噛み合う内歯（１８、１９）を備えることを特徴とする
   、請求の範囲第１項または第３項のいずれかに記載した
   少なくとも２本の作動シャフトを備えた装置。 ５）前記遊び歯車（３２、３３）を支持する支持部材（
   ３４、３５）の各々は、装置（１）の対応する固定式箱
   形ケース（６、７）により支持されることを特徴とする
   請求の範囲第１項に記載した少なくとも２本の作動シャ
   フトを備えた装置。 ６）支持部材（３４、３５）の各々は、支持部材が対応
   するシャフト（２、３）の軸線（Ｗ、Ｋ）を中心として
   運動できるが完全な回転運動は行えないように、対応す
   る固定式箱形ケース（６、７）に形成した受部と噛み合
   うように設けた歯（４４、４５）を備えることを特徴と
   する、請求の範囲第１項または第５項のいずれかに記載
   した少なくとも２本の作動シャフトを備えた装置。 ７）前記支持部材（３４、３５）の各々の対応する対応
   するシャフト（２、３）の軸線（Ｗ、Ｋ）を中心とする
   運動は、軸線（Ｗ、Ｋ）に対し直角な面のいずれか一つ
   を中心とする限られた範囲内での回転運動であることを
   特徴とする、請求の範囲第１項または第６項のいずれか
   に記載した、少なくとも２本の作動シャフトを備えた装
   置。 ８）前記遊び歯車（３２、３３）の各々は、前記対応す
   る支持部材（３４、３５）に固定されたシャフト（３６
   ）を備え、遊び歯車（３２、３３）は、支持部材（３４
   、３５）の本体（４０）に形成した穴（４２）内に一部
   が収容されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記
   載した、少なくとも２本の作動シャフトを備えた装置。 ９）前記駆動歯車（１２、１３）用の運動発生部材は、
   駆動シャフト（５２）に固定した歯車（５０、５１）で
   あることを特徴とする、請求の範囲第１項または第３項
   のいずれかに記載した、少なくとも２本の作動シャフト
   を備えた装置。 １０）前記駆動部（１０、１１）の駆動歯車（１２、１
   ３）は、単一の駆動シャフト（５２）に固定した歯車か
   らの運動を受けることを特徴とする、請求の範囲第１項
   に記載した、少なくとも２本の作動シャフトを備えた装
   置。