JPH0425429A - 分割型の押出機用スクリュ及びその製造方法 - Google Patents
分割型の押出機用スクリュ及びその製造方法Info
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- JPH0425429A JPH0425429A JP2130700A JP13070090A JPH0425429A JP H0425429 A JPH0425429 A JP H0425429A JP 2130700 A JP2130700 A JP 2130700A JP 13070090 A JP13070090 A JP 13070090A JP H0425429 A JPH0425429 A JP H0425429A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
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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
- B29C48/507—Screws characterised by the material or their manufacturing process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
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）
本発明はスクリュとスクリュ軸との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及び製
造方法に関するものである。
減少させるようにした分割型の押出機用スクリュ及び製
造方法に関するものである。
（従来の技術）
一般に二軸押出機のスクリュは、樹脂中にファイバーや
パウダーを混練するために使用されることから、スクリ
ュが局部的に摩耗することが多く、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。
パウダーを混練するために使用されることから、スクリ
ュが局部的に摩耗することが多く、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。
そのため混練する樹脂に適したスクリュを使用できるよ
うに最近では、スクリュを分割したタイプが使用される
。更に混練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。従って
、スクリュを駆動するトルクは大きなものとなり、スク
リュのスプライン溝底に大きな集中応力が生じ強度上の
限界に直面している。
うに最近では、スクリュを分割したタイプが使用される
。更に混練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。従って
、スクリュを駆動するトルクは大きなものとなり、スク
リュのスプライン溝底に大きな集中応力が生じ強度上の
限界に直面している。
ところで分割型のスクリュ２の穴とスクリュ軸１はスプ
ライン（第４図）、キー４（第５図）、六角形の断面形
状（第６図）で回転方向に固定されている。そして通常
スクリュは、耐食、耐摩耗性が要求されるため、材料に
は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、成形加工或いは切削加工により製作された後、全体
に焼入れ、焼戻し処理が施工され、これによってスクリ
ュ全体にわたってほぼ均一の高硬度・低靭性の性質を有
する状態になっている。この分割型のスクリュにより樹
脂は混練されてノズルの方へ移動して行くことになるが
、この際樹脂には粘性抵抗があるため、スクリュ軸には
軸を回転させるための大きなトルクが必要となり、この
ためノズル側の軸の先端より駆動側へ行くにつれ、スク
リュ軸は次第に大きな捩りトルクを受けることになる。
ライン（第４図）、キー４（第５図）、六角形の断面形
状（第６図）で回転方向に固定されている。そして通常
スクリュは、耐食、耐摩耗性が要求されるため、材料に
は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、成形加工或いは切削加工により製作された後、全体
に焼入れ、焼戻し処理が施工され、これによってスクリ
ュ全体にわたってほぼ均一の高硬度・低靭性の性質を有
する状態になっている。この分割型のスクリュにより樹
脂は混練されてノズルの方へ移動して行くことになるが
、この際樹脂には粘性抵抗があるため、スクリュ軸には
軸を回転させるための大きなトルクが必要となり、この
ためノズル側の軸の先端より駆動側へ行くにつれ、スク
リュ軸は次第に大きな捩りトルクを受けることになる。
（発明が解決しようとする課題）
この捩りトルクは、スクリュ本体がスクリュとスクリュ
軸とからなる分割型となっているため、両者を接続する
キー又はスプライン軸にこの捩りトルクが作用すること
になり、これによってスクリュ軸は大きく捩られる。こ
のこと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することになり、スクリュの溝底
応力集中による耐強度の関係から、最大駆動トルクが制
限されるなどの不具合があった。
軸とからなる分割型となっているため、両者を接続する
キー又はスプライン軸にこの捩りトルクが作用すること
になり、これによってスクリュ軸は大きく捩られる。こ
のこと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することになり、スクリュの溝底
応力集中による耐強度の関係から、最大駆動トルクが制
限されるなどの不具合があった。
本発明はスクリュを２重構造とすることにより、分割型
スクリュ個々の耐食、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、強度を増大することにより
、耐食、耐摩耗性を損なうことな（破損に対する信軌性
を向上させることができる、またスクリュ軸全体の強度
的な弱点部の改善を図ることにより、許容負荷トルクを
増大させることができるようにした高性能の分割型押出
機用スクリュ及びその製造方法を提供せんとするもので
ある。
スクリュ個々の耐食、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、強度を増大することにより
、耐食、耐摩耗性を損なうことな（破損に対する信軌性
を向上させることができる、またスクリュ軸全体の強度
的な弱点部の改善を図ることにより、許容負荷トルクを
増大させることができるようにした高性能の分割型押出
機用スクリュ及びその製造方法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の押出機用スクリュに
おいて、前記スクリュがキー又はスプライン溝部を有し
、かつ高靭性材料からなる内周側と、スクリュの山谷面
を有し、かつ高硬度・耐摩耗材からなる外周側を有する
２重構造としてなるもので、これを課題解決のための手
段とするものである。
ライン溝を介して結合する分割型の押出機用スクリュに
おいて、前記スクリュがキー又はスプライン溝部を有し
、かつ高靭性材料からなる内周側と、スクリュの山谷面
を有し、かつ高硬度・耐摩耗材からなる外周側を有する
２重構造としてなるもので、これを課題解決のための手
段とするものである。
また本発明は、スクリュとスクリュ軸とが結合された分
割型の押出機用スクリュの製造方法において、高硬度・
耐摩耗性材料からなる円筒状の外周部材の内筒内に、低
硬度・高靭性材料からなる内側部材を嵌合し、両者を回
転不能に接合した後、外周部材をスクリュ加工すると共
に、内周部材をスクリュ軸に対応したキー又はスプライ
ン等に適合した溝加工し、次いで焼入れ、焼戻しをして
スクリュ本体を形成するようにしたもので、これを課題
解決のための手段とするものである。
割型の押出機用スクリュの製造方法において、高硬度・
耐摩耗性材料からなる円筒状の外周部材の内筒内に、低
硬度・高靭性材料からなる内側部材を嵌合し、両者を回
転不能に接合した後、外周部材をスクリュ加工すると共
に、内周部材をスクリュ軸に対応したキー又はスプライ
ン等に適合した溝加工し、次いで焼入れ、焼戻しをして
スクリュ本体を形成するようにしたもので、これを課題
解決のための手段とするものである。
（作用）
本発明による分割型の押出機用スクリュは使用時に高応
力の発生するキー又はスプライン溝底部近傍が、低炭素
鋼又は低合金鋼等の焼入れ、焼戻し状態で高靭性（低弾
性限）となっているため、樹脂混練時に発生する過大ト
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、このため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を高性能化する
ことができる。
力の発生するキー又はスプライン溝底部近傍が、低炭素
鋼又は低合金鋼等の焼入れ、焼戻し状態で高靭性（低弾
性限）となっているため、樹脂混練時に発生する過大ト
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、このため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を高性能化する
ことができる。
また本発明によるスクリュ製造方法は、スクリュの山谷
面を形成する外周側と、キー又はスプライン溝を形成す
る内周部とを嵌合させた後、加工成形し、その後焼入れ
、焼戻しをしてスクリュを製造するようにしであるため
、スクリュ加工の際の特殊な研削が不要になり、低コス
トで量産にも適している。
面を形成する外周側と、キー又はスプライン溝を形成す
る内周部とを嵌合させた後、加工成形し、その後焼入れ
、焼戻しをしてスクリュを製造するようにしであるため
、スクリュ加工の際の特殊な研削が不要になり、低コス
トで量産にも適している。
（実施例）
以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
は分割型のスクリュを有する二軸押出機の側断面図、第
２図は分割型のスクリュの端面図、第３図は本発明の分
割型のスクリュを仕上加工する前の素材の断面図である
。
は分割型のスクリュを有する二軸押出機の側断面図、第
２図は分割型のスクリュの端面図、第３図は本発明の分
割型のスクリュを仕上加工する前の素材の断面図である
。
第１図において、１は二軸押出機のスクリュ軸、２は前
記スクリュ軸と回転不能に結合された分割型のスクリュ
、３は分割型のスクリュ２を収納するシリンダである。
記スクリュ軸と回転不能に結合された分割型のスクリュ
、３は分割型のスクリュ２を収納するシリンダである。
分割型スクリュ２は第２図に示すようにスクリュの山谷
面を有する外周部２ａと、キー又はスプライン溝部を有
する内周部２ｂとから構成されており、前記外周部２ａ
は摩耗を防止するために高硬度材料から形成され、また
前記内周部２ｂは耐応力性のある低硬度並に高靭性材料
から形成されている。また外周部２ａと内周部２ｂとは
ＨＩＰ等により拡散接合されている。
面を有する外周部２ａと、キー又はスプライン溝部を有
する内周部２ｂとから構成されており、前記外周部２ａ
は摩耗を防止するために高硬度材料から形成され、また
前記内周部２ｂは耐応力性のある低硬度並に高靭性材料
から形成されている。また外周部２ａと内周部２ｂとは
ＨＩＰ等により拡散接合されている。
従って、本発明の分割型のスクリュは、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・高靭性のため、低降伏点（低弾性限）
となっていることから、局部的に変形し易い性質となっ
ており、このことから溝部の破損を防止できる。一方ス
クリュ山谷（外周）部が耐摩耗性の高い高硬度となって
いるため、スクリュの摩耗を少なくすることができる。
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・高靭性のため、低降伏点（低弾性限）
となっていることから、局部的に変形し易い性質となっ
ており、このことから溝部の破損を防止できる。一方ス
クリュ山谷（外周）部が耐摩耗性の高い高硬度となって
いるため、スクリュの摩耗を少なくすることができる。
なお、ここではスプライン溝の場合についての説明をし
たが、キー溝その他の溝形状の場合も同様である。
たが、キー溝その他の溝形状の場合も同様である。
次に本発明の２重構造スクリュの製造方法について説明
すると、第３図はスクリュに仕上加工する前の素材の側
断面図を示し、高硬度域２ａはマルテンサイト系ステン
レス綱又は合金工具鋼等を使用し、低硬度並に高靭性域
２ｂは低炭素鋼（例えば５４５Ｃ等）又は低合金ａ（例
えばＳＣＭ４４０等）を使用する。
すると、第３図はスクリュに仕上加工する前の素材の側
断面図を示し、高硬度域２ａはマルテンサイト系ステン
レス綱又は合金工具鋼等を使用し、低硬度並に高靭性域
２ｂは低炭素鋼（例えば５４５Ｃ等）又は低合金ａ（例
えばＳＣＭ４４０等）を使用する。
先ず第３図の高硬度域２ａの材料をパイプ状に加工し、
次に内側に低硬度並に高靭性域２ｂの材料（これはパイ
プ状でも中実体でもどちらでもよい）を挿入し、全体を
ＨＩＰ装置内に入れて、例えば１０００°Ｃの加熱温度
、１００１００Ｏ／ａｆｌ Ｘ ２ Ｈｒの加圧条件に
より接合する。ＨＩＰ後常温まで冷却し、次いで焼なま
しを行い、スクリュ山谷部（外周）及びスプライン部（
内側）を切削加工し、焼入れ、焼戻しを施工して分割型
のスクリュを製作する。
次に内側に低硬度並に高靭性域２ｂの材料（これはパイ
プ状でも中実体でもどちらでもよい）を挿入し、全体を
ＨＩＰ装置内に入れて、例えば１０００°Ｃの加熱温度
、１００１００Ｏ／ａｆｌ Ｘ ２ Ｈｒの加圧条件に
より接合する。ＨＩＰ後常温まで冷却し、次いで焼なま
しを行い、スクリュ山谷部（外周）及びスプライン部（
内側）を切削加工し、焼入れ、焼戻しを施工して分割型
のスクリュを製作する。
本発明では焼入れ、焼戻し前に高硬度となるスクリュ山
谷部が加工できるため、ねじ研削等が不要となる。また
高硬度域２ａの材料と、低硬度並に高靭性域の２ｂ材料
との間に、接合強度を向上させるためにＮｉを挿入して
もよい。挿入されるＮｉは高硬度域２ａ又は高靭性域２
ｂに電気Ｎｉメツキ、又は無電解Ｎｉメツキを施工して
もよい。
谷部が加工できるため、ねじ研削等が不要となる。また
高硬度域２ａの材料と、低硬度並に高靭性域の２ｂ材料
との間に、接合強度を向上させるためにＮｉを挿入して
もよい。挿入されるＮｉは高硬度域２ａ又は高靭性域２
ｂに電気Ｎｉメツキ、又は無電解Ｎｉメツキを施工して
もよい。
（発明の効果）
以上詳細に説明した如く本発明は、スクリュ山谷部を有
する外周部とキー又はスプライン溝部を有する内周部と
を材質の異なる材料で構成した２重構造とした点に特徴
を有しており、特にキー又はスプライン溝底部に高靭性
材料を使用することにより、溝底コーナが局部的に塑性
変形して、応力増大が抑えられ、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・耐食耐摩耗の
状態にあるため、製品の信頬性を向上させることができ
る。また本発明のスクリュ製造方法によれば高硬度材料
と高靭性材料とを拡散接合することにより、焼入れ、焼
戻し処理前にスクリュ山谷の切削加工が出来るため、特
殊な研削が不要となり、低コストでかつ量産が可能であ
る等の優れた効果を奏するものである。
する外周部とキー又はスプライン溝部を有する内周部と
を材質の異なる材料で構成した２重構造とした点に特徴
を有しており、特にキー又はスプライン溝底部に高靭性
材料を使用することにより、溝底コーナが局部的に塑性
変形して、応力増大が抑えられ、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・耐食耐摩耗の
状態にあるため、製品の信頬性を向上させることができ
る。また本発明のスクリュ製造方法によれば高硬度材料
と高靭性材料とを拡散接合することにより、焼入れ、焼
戻し処理前にスクリュ山谷の切削加工が出来るため、特
殊な研削が不要となり、低コストでかつ量産が可能であ
る等の優れた効果を奏するものである。
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図は本発明の実施例を示す
分割型スクリュの正面断面図、第３図は本発明の実施例
を示すスクリュの仕上加工前の素材の側断面図、第４図
、第５図及び第６図は従来のスクリュとスクリュ軸との
結合状態を示す正面断面図である。 図の主要部分の説明 １−・−スクリュ軸 ２−分割型スクリュ ２ａ−スクリュ山谷部の高硬度・耐食耐摩耗部２ｂ・・
−スプライン部の高靭性部 シリンダ キー ！４図 第５図 第６図
二軸押出機の側断面図、第２図は本発明の実施例を示す
分割型スクリュの正面断面図、第３図は本発明の実施例
を示すスクリュの仕上加工前の素材の側断面図、第４図
、第５図及び第６図は従来のスクリュとスクリュ軸との
結合状態を示す正面断面図である。 図の主要部分の説明 １−・−スクリュ軸 ２−分割型スクリュ ２ａ−スクリュ山谷部の高硬度・耐食耐摩耗部２ｂ・・
−スプライン部の高靭性部 シリンダ キー ！４図 第５図 第６図
Claims (2)
- （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の押出機用スクリュにおいて、前
記スクリュがキー又はスプライン溝部を有し、かつ高靭
性材料からなる内周側と、スクリュの山谷面を有し、か
つ高硬度・耐摩耗材からなる外周側を有する２重構造と
したことを特徴とする分割型の押出機用スクリュ。 - （２）スクリュとスクリュ軸とが結合された分割型の押
出機用スクリュの製造方法において、高硬度・耐摩耗性
材料からなる円筒状の外周部材の内筒内に、低硬度・高
靭性材料からなる内側部材を嵌合し、両者を回転不能に
接合した後、外周部材をスクリュ加工すると共に、内周
部材をスクリュ軸に対応したキー又はスプライン等に適
合した溝加工し、次いで焼入れ、焼戻しをしてスクリュ
本体を形成するようにした分割型の押出機用スクリュの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130700A JPH0425429A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 分割型の押出機用スクリュ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130700A JPH0425429A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 分割型の押出機用スクリュ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0425429A true JPH0425429A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=15040530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2130700A Pending JPH0425429A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 分割型の押出機用スクリュ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0425429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0765729A1 (de) * | 1995-09-30 | 1997-04-02 | Werner & Pfleiderer GmbH | Teil-Schneckenwelle für eine Schneckenmaschine und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE102005053907A1 (de) * | 2005-11-11 | 2007-05-16 | Blach Verwaltung Gmbh & Co Kg | Mehrwellenextruder |
| CN112553781A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-26 | 广西德福莱医疗器械有限公司 | 熔喷布挤出方法 |
| CN112628269A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-09 | 华腾工品(东台)网络科技有限公司 | 一种分体式抗震螺栓 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6321108A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-28 | Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd | 成型加工機 |
| JPH03129434A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 推論処理装置 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP2130700A patent/JPH0425429A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6321108A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-28 | Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd | 成型加工機 |
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| DE102005053907B4 (de) * | 2005-11-11 | 2009-05-20 | Blach Verwaltung Gmbh & Co.Kg | Mehrwellenextruder |
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