JPH0694045A - Screw shaft coupling of extruder, etc. - Google Patents

Screw shaft coupling of extruder, etc.

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JPH0694045A
JPH0694045A JP4246837A JP24683792A JPH0694045A JP H0694045 A JPH0694045 A JP H0694045A JP 4246837 A JP4246837 A JP 4246837A JP 24683792 A JP24683792 A JP 24683792A JP H0694045 A JPH0694045 A JP H0694045A
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JP
Japan
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coupling
shaft
transmission
screw shaft
joint
Prior art date
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Application number
JP4246837A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Sugano
勝視 菅野
Masashi Konno
正志 紺野
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SHINKO TECHNO KK
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
SHINKO TECHNO KK
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To aim at the easing of working accuracy, simplification in structure, the facilitation of assembly and a reduction in cost by securing an overload protection function in a shaft coupling. CONSTITUTION:This is a shaft coupling which connects a screw shaft 1 and a transmission shaft 8 via a cylindrical coupling 10, and a joint part 2 of the screw shaft 1 and this coupling 10 are joined by means of spline connection, while a joint part 9 of the transmission shaft 8 is formed into being spline (or key)-less, and a fitting part 14 of the coupling 10 is formed a spline (or key)-less transmission surface. In succession, a ring slit 13, where a pressure fluid is pressed in, is formed in a coupling inner part of the fitting part 14, and a fluid is fed to the inner part of a slit 13, whereby an inner circumferential side of this slit 13 is bulged toward a shaft center or diametrally contacted otherwise, tightening a peripheral surface of the joint part 9 uniformly to lock it tight, and thereby torque transmission by means of frictional transmission is made achievable, and at the time of slip occurrence due to overloading, a shear tube 21 is provided which spouts a fluid in the ring slit 13, whereby depressurization takes place instantly and automatically for torque interruption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック加工用の
機械、例えば、混練造粒用および成形加工用の2軸押出
機ほか各種押出機、射出成形機、スクリュー式フィーダ
ー等におけるスクリュー軸接手に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw shaft joint in a machine for processing plastics, for example, a twin-screw extruder for kneading granulation and molding, as well as various extruders, injection molding machines, screw type feeders and the like. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プラスチック加工用の2軸混練
押出機は、図5に例示するように、駆動モータ31、減速
機32、伝動歯車ユニット33、ジヤンクションボックス3
4、バレルアッセンブリ35、スクリューアッセンブリ36
(図7参照)、賦形用ダイヘッド37等から構成され、伝
動歯車ユニット33内には図示していないが2軸分配歯
車、スラスト軸受等が設けられ、ジヤンクションボック
ス34内にスクリュー軸接手38が設けられている。
2. Description of the Related Art Generally, a twin-screw kneading extruder for processing plastics has a drive motor 31, a speed reducer 32, a transmission gear unit 33, and a junction box 3 as shown in FIG.
4, barrel assembly 35, screw assembly 36
(See FIG. 7), a shaping die head 37 and the like, a transmission gear unit 33 is provided with a biaxial distribution gear, a thrust bearing and the like, which are not shown, and a screw shaft joint 38 is provided in the junction box 34. Is provided.

【0003】前記バレルアッセンブリ35は図7に例示す
るように、メガネ形貫通孔39を有する短尺セクションを
長手方向に多数連結して長尺に組立てられ、内部に2本
一対のスクリューアッセンブリ36が回転自在に組み込ま
れ、各スクリューが互いに噛み合って同方向(又は異方
向)に回転するようになっている。従来、図6,7に示
す様にスクリュー軸40の接手部には、スプライン41が形
成されると共に、伝動歯車ユニット33の出力軸42(伝動
軸)端にもスプライン43が形成され、円筒状カップリン
グ44の内周には全長にわたってスプライン孔加工が施さ
れてスプライン軸孔45とされており、該スプライン軸孔
45に両軸40,42 のスプライン41,43 が両側から挿入さ
れ、スプライン接手によりスクリュー軸40へのトルク伝
達が行われるようになっている。
As shown in FIG. 7, the barrel assembly 35 is assembled in a long manner by connecting a number of short sections having eyeglass-shaped through holes 39 in the longitudinal direction, and a pair of two screw assemblies 36 are rotated inside. The screws are freely incorporated, and the screws mesh with each other to rotate in the same direction (or different directions). Conventionally, as shown in FIGS. 6 and 7, a spline 41 is formed at the joint portion of the screw shaft 40, and a spline 43 is also formed at the end of the output shaft 42 (transmission shaft) of the transmission gear unit 33 to form a cylindrical shape. The inner circumference of the coupling 44 is splined over the entire length to form a spline shaft hole 45.
The splines 41 and 43 of both shafts 40 and 42 are inserted into the shaft 45 from both sides, and torque is transmitted to the screw shaft 40 by the spline joint.

【0004】そして、スクリュー軸40の長手方向への移
動を規制して位置固定するために、カップリング44の両
端でリング46およびナット47による締付固定をしてい
る。また、スクリュー軸40の回転方向の位相と共に軸方
向の位相をも厳密に一致させる必要があるため、両軸4
0,42 間に調整板48を嵌装し、その厚さを現場合わせに
より調整している。
Then, in order to restrict the movement of the screw shaft 40 in the longitudinal direction and fix the position, the coupling 46 is tightened and fixed by a ring 46 and a nut 47 at both ends. In addition, it is necessary to exactly match the phase in the axial direction together with the phase in the rotational direction of the screw shaft 40.
An adjustment plate 48 is fitted between 0 and 42, and the thickness is adjusted on site.

【0005】プラスチック押出機にあっては、原料、運
転条件および何らかの異常発生(制御状態、異物混入等
による)により負荷側で過大トルクが生じたり、急激な
ピーク負荷や固着停止等が起こることがあり、過負荷保
護対策が必要であるが、使用者側の要求や厳しい使用条
件が予想される場合以外は、何らの対策も講じられてい
ないのが実状である。
In a plastic extruder, an excessive torque may be generated on the load side due to raw materials, operating conditions, and some kind of abnormality (due to a control state, inclusion of foreign matter, etc.), or a sudden peak load or a sticking stop may occur. However, there is a need for overload protection measures, but the actual situation is that no measures have been taken, except when the user's requirements and severe usage conditions are expected.

【0006】他方、2軸押出機にあっては、使用原料、
製品物性および使用条件等から、機械強度的に非常にシ
ビアな制約が付され、特に、スクリュー軸2軸間距離は
非常に狭い寸法しかとれないため、スクリュー軸および
軸接手部の直径が必然的に小さくなり、強度上のネック
となっている。なお、2軸押出機の過負荷保護手段とし
ては、過負荷電流検出によるモータ停止、機械的トルク
制限(滑りクラッチを駆動系の途中に設け、トルクオー
バーになるとスリップさせて設定トルク以下にする)、
機械的トルク遮断(1 駆動系のカップリング又はVプー
リ等にシャーピンを設けるか、又は2 駆動系にボール・
ポケット式トルク伝達機構を設ける) 等が採用されてい
る。
On the other hand, in the twin-screw extruder,
Due to the physical properties of the product and the conditions under which it is used, there are severe restrictions on mechanical strength. In particular, the distance between the two screw shafts is very narrow, so the diameters of the screw shaft and shaft joint are inevitable. It becomes smaller and becomes a neck on strength. As the overload protection means of the twin-screw extruder, the motor is stopped by detecting the overload current, and the mechanical torque is limited (a slip clutch is provided in the middle of the drive system, and when the torque is exceeded, the torque is slipped to the set torque or less). ,
Mechanical torque shut-off (1 Shear pin on drive system coupling or V pulley, or 2 ball system on drive system)
(A pocket type torque transmission mechanism is provided).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、スクリューアッセンブリの2軸間噛合位相を正
確に合致・保持させるために、軸接手部のスプラインの
位相を正確に一致させなければならず、高度な加工精度
が要求されるという問題がある。また、従来の過負荷保
護手段は、いずれもモータとギヤボックス間に伝動系に
カップリング又はVプーリと共に取付けるものであるか
ら、瞬時にトルク遮断が行われても、トルクレリース部
とスクリュー軸接手間の全回転体の慣性エネルギーはス
クリュー軸で吸収されなければならず、したがって、急
激な過負荷の発生や負荷固着停止の場合には、モータの
駆動トルクと共に回転エネルギーのショック吸収トルク
が発生するため、十分な過負荷保護は困難であるなどの
問題がある。
By the way, in the above-mentioned prior art, in order to accurately match and hold the two-shaft meshing phase of the screw assembly, the spline of the shaft joint portion must be exactly matched. However, there is a problem that high processing accuracy is required. Further, since all the conventional overload protection means are installed in the transmission system together with the coupling or the V pulley between the motor and the gear box, even if the torque is instantaneously cut off, the torque release portion and the screw shaft contact are not formed. The inertial energy of the whole rotating body must be absorbed by the screw shaft. Therefore, in the case of sudden overload or stoppage of load fixation, shock absorbing torque of rotational energy is generated together with the driving torque of the motor. Therefore, there is a problem that sufficient overload protection is difficult.

【0008】そこで、トルクレリースは、できるだけ負
荷に近いスクリュー軸接手部に設けることが考えられる
が、2軸間距離が狭く取付スペースがないうえ、軸部の
オーバハング荷重の許容数値が非常に小さく重量物を取
付けることができず、モータ出力軸トルクに対して最も
減速された位置であり、伝達トルクが最大となるため、
従来の過負荷保護手段では非常に大きいサイズのものが
必要となり、さらに、スクリューアッセンブリの脱着に
際し、スクリュー軸接手部の分解組立を狭いスペースで
迅速に行なう必要上、従来の過負荷保護手段を採用でき
ない等多くの問題がある。
Therefore, it is conceivable to provide the torque release at the screw shaft joint portion which is as close to the load as possible, but the distance between the two shafts is narrow and there is no mounting space, and the allowable value of the overhang load of the shaft portion is very small and the weight is heavy. Since it is not possible to attach an object, it is the position where the motor output shaft torque is most decelerated and the transmission torque becomes maximum, so
The conventional overload protection means requires a very large size. Furthermore, when the screw assembly is attached and detached, it is necessary to quickly disassemble and assemble the screw shaft joint part in a narrow space. There are many problems such as not being possible.

【0009】本発明は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、押出機等のシビ
アな運転条件下で、最も有効に機械の保護を行なうこと
のできる過負荷保護機能を備え、構造簡単で加工精度を
緩和でき、かつジヤンクションボックス内での分解・組
立が容易でしかも組立精度の確保が容易であり、コスト
低下を図りうる押出機等のスクリュー軸接手を提供する
にある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to protect a machine most effectively under severe operating conditions of an extruder or the like. With a load protection function, the structure is simple, processing accuracy can be relaxed, disassembling and assembling in the junction box is easy, and assembly accuracy is easy to secure. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、スクリュー軸とその伝動又は駆動軸とを筒状カッ
プリングを介して接続する軸接手において、接続される
両軸端のうち少なくとも一方はスプライン又はキーのな
い接手部とされると共に、接手部に嵌合されるカップリ
ングの嵌合部はスプライン又はキーのない伝動面とさ
れ、該嵌合部のカップリング内部には加圧流体が圧入さ
れる環状スリットが形成され、該スリット内に流体を供
給することにより、前記環状スリットの内周側が軸心に
向って膨出縮径して、スプラインのない接手部の外周表
面を均等に締付けて固定し、摩擦伝動によるトルク伝達
を可能にしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means. That is, according to the present invention, in a shaft joint that connects a screw shaft and its transmission or drive shaft via a tubular coupling, at least one of both shaft ends to be connected is a spline or keyless joint portion. At the same time, the fitting portion of the coupling fitted to the joint portion is a transmission surface without splines or keys, and an annular slit into which a pressurized fluid is pressed is formed inside the coupling of the fitting portion. By supplying fluid into the slit, the inner peripheral side of the annular slit bulges and contracts toward the axis, and the outer peripheral surface of the splineless joint is evenly tightened and fixed, and torque transmission by friction transmission is performed. It is characterized by making it possible.

【0011】また、本発明は、過負荷トルクにより前記
摩擦伝動面に滑りが発生した時、前記環状スリット内の
加圧流体を自動的に排出する除圧手段を設けたことを特
徴としている。
Further, the present invention is characterized in that a depressurizing means for automatically discharging the pressurized fluid in the annular slit when the friction transmission surface is slipped due to overload torque is provided.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、カップリングの環状スリット
内に加圧流体を供給すると、カップリングを介してスク
リュー軸と駆動系伝動軸が摩擦伝動によって接続され、
トルクの伝達を行われる。そして、スプラインレス接手
部とカップリングの嵌合部の間で滑り(過負荷)が生じ
た場合には、除圧手段が作用して環状スリット内の加圧
流体が噴出して瞬時に除圧されるため、摩擦伝動を解除
してトルク伝達が完全に遮断され、最適位置での過負荷
保護が可能となる。
According to the present invention, when a pressurized fluid is supplied into the annular slit of the coupling, the screw shaft and the drive system transmission shaft are connected by friction transmission via the coupling,
Torque is transmitted. When a slip (overload) occurs between the splineless joint and the fitting of the coupling, the depressurizing means operates to eject the pressurized fluid in the annular slit and instantly depressurize. Therefore, the friction transmission is released, the torque transmission is completely cut off, and overload protection at the optimum position becomes possible.

【0013】また、スクリュー軸接手の組立に際して
は、スクリュー軸側の接手部をカップリングの嵌合部に
挿入し、カップリングと接手部とを固定することによ
り、簡単に組立てることができ、このとき、スプライン
レス接手部とカップリングの嵌合部の締付け固定を解除
しておくことによって、スクリュー軸のスクリュー噛合
位相を合わせておくだけでよく、接手部では任意の最適
位置で固定でき、組立を精度よく容易に行なうことがで
きる。
Further, in assembling the screw shaft joint, the screw shaft side joint part is inserted into the fitting part of the coupling, and the coupling and the joint part are fixed, whereby the screw shaft joint can be easily assembled. At this time, by releasing the tightening fixation of the splineless joint part and the fitting part of the coupling, it is only necessary to match the screw meshing phase of the screw shaft, and the joint part can be fixed at any optimum position. Can be performed accurately and easily.

【0014】さらに、スクリュー軸接手の分解は、スク
リュー軸の接手部とカップリングの固定を解除し、スク
リュー軸を抜き出すことにより、簡単に行なうことがで
きる。なお、スクリュー軸の接手部がスプラインレスの
場合は、カップリングの嵌合部の環状スリット内のっか
つ流体を排出して除圧した後、スクリュー軸を抜きだせ
ばよい。
Further, the disassembly of the screw shaft joint can be easily carried out by releasing the fixation of the joint part of the screw shaft and the coupling and pulling out the screw shaft. When the joint portion of the screw shaft is splineless, the screw shaft may be pulled out after discharging the fluid in the annular slit of the fitting portion of the coupling to release the pressure.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施れを図面に基づき説明す
る。図1は本発明の第1実施例を示し、押出機の基本構
成は図5に示すものと同じであり、スクリュー軸1 は1
本のみ示しているが、従来例と同じであって、接手部2
にはスプラインが形成されるとともに係止周溝3 が設け
られ、端面にはねじ孔4 が設けられて調整リング5 がね
じ6 により取付けられている。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, the basic construction of the extruder is the same as that shown in FIG.
Only the book is shown, but it is the same as the conventional example, and the joint part 2
Has a spline formed therein, a locking circumferential groove 3 formed therein, a threaded hole 4 formed in an end surface thereof, and an adjusting ring 5 mounted by a screw 6.

【0016】前記調整リング5 は、スクリュー軸1 の軸
端位置の調整のほか、スクリュー先端の樹脂圧力による
軸方向の力即ちスラストをギヤボックス7に伝達吸収さ
せるためのものであり、トルクレリース時におけるスラ
スト伝達面が相互回転するための対応をなすものであ
る。8 は伝動軸(伝動歯車ユニットの出力軸)で、前記
ギヤボックス7 に軸支されると共に、接手部9 がギヤボ
ックス7 から突出しており、接手部9 はスプラインレス
(又はキーレス)の軸部であって、その先端は縮径され
て軸受嵌着部9Aとされている。
The adjusting ring 5 is for adjusting the shaft end position of the screw shaft 1 and for transmitting and absorbing axial force, that is, thrust, due to the resin pressure at the screw tip to the gear box 7, and at the time of torque release. The thrust transmitting surfaces in the above are provided for mutual rotation. Reference numeral 8 denotes a transmission shaft (output shaft of a transmission gear unit), which is supported by the gear box 7 and has a joint 9 protruding from the gear box 7. The joint 9 is a splineless (or keyless) shaft portion. The diameter of the tip is reduced to form the bearing fitting portion 9A.

【0017】10はカップリングで円筒状を呈し、その一
方の内周面はスプライン軸孔11とされ、他方のスプライ
ンレス嵌合部の内部には環状スリット13が構成され、該
嵌合部14の内側および外側端には軸受15,16 が嵌着され
ており、前記接手部9 および軸受嵌着部9Aが、嵌合部14
および軸受15,16 に嵌合され、接手部9 の外周面とカッ
プリング10の嵌合部14の拡縮内周面12とは相対回転可能
な嵌合とされている。
Reference numeral 10 denotes a coupling, which has a cylindrical shape, one inner peripheral surface of which is formed as a spline shaft hole 11, and the other splineless fitting portion is provided with an annular slit 13, and the fitting portion 14 is formed. Bearings 15 and 16 are fitted to the inner and outer ends of the joint portion 9 and the bearing fitting portion 9A, respectively.
And the bearings 15 and 16, and the outer peripheral surface of the joint portion 9 and the expansion / contraction inner peripheral surface 12 of the fitting portion 14 of the coupling 10 are relatively rotatable.

【0018】また、カップリング10のスプライン軸孔11
側端外周には、おねじ部17が形成されて固定ナット18が
螺嵌されており、カップリング10の前記嵌合部14側周面
には環状スリット13に通じる加圧流体供給孔19およびシ
ヤーチューブ嵌装孔20が設けられ、該嵌着孔20には除圧
手段としてのシヤーチューブ21(図2参照)が嵌着され
ている。なお、25はシヤーラグで、伝動軸8 に固定さ
れ、シヤーチューブ21の先端を切断して、環状スリット
13内の流体を排出し除圧を行なうものである。
Also, the spline shaft hole 11 of the coupling 10
A male screw portion 17 is formed on the outer periphery of the side end, and a fixing nut 18 is screw-fitted therein, and a pressurized fluid supply hole 19 communicating with the annular slit 13 and a peripheral surface of the coupling portion 10 on the fitting portion 14 side are provided. A shear tube fitting hole 20 is provided, and a shear tube 21 (see FIG. 2) as a depressurizing means is fitted in the fitting hole 20. A shear lug 25 is fixed to the transmission shaft 8 and the tip of the shear tube 21 is cut to form an annular slit.
The fluid in 13 is discharged to release the pressure.

【0019】22はスラスト受板で、前記調整リング5 と
軸受15の間に嵌入され、スクリュー軸1 のスラストを調
整リング5 から軸受15を介して伝動軸8 の接手部9 端面
に伝達するようになっている。なお、該受板22は、調整
リング5 と一体化し、固体潤滑材入り材料により成形す
ることができる。23は係止リングで2ツ割りとされ、軸
接手を組立てる際に、スクリュー軸1 の係止周溝3 に外
嵌し、固定ナット18をねじ込んで係止リング23の側面を
押圧して、スクリュー軸1 の接手部2 端面が調整リング
5 およびスラスト受板22を介して軸受15に当接する最終
位置まで移動させ固定することにより、スクリュー軸1
の接手部2 とカップリング10が相対回転および軸方向移
動することのように連結固定される。
Reference numeral 22 denotes a thrust receiving plate which is fitted between the adjusting ring 5 and the bearing 15 so that the thrust of the screw shaft 1 is transmitted from the adjusting ring 5 through the bearing 15 to the end face of the joint 9 of the transmission shaft 8. It has become. The receiving plate 22 can be formed integrally with the adjusting ring 5 and made of a material containing a solid lubricant. 23 is a lock ring divided into two parts. When assembling the shaft joint, the lock ring is externally fitted into the lock circumferential groove 3 of the screw shaft 1, and the fixing nut 18 is screwed in to press the side surface of the lock ring 23. Adjusting ring on the end face of screw shaft 1 joint 2
5 through the thrust receiving plate 22 and the thrust receiving plate 22 to the final position where it abuts on the bearing 15, and by fixing the screw shaft 1
The joint portion 2 and the coupling 10 are connected and fixed like relative rotation and axial movement.

【0020】なお、前記伝動軸8 の接手部9 外周面は、
摩擦伝動面であり、スリップ時の焼付防止を図るために
最適材質を選定すると共に表面処理が行なわれている。
そして、カップリング10の拡縮内周面12には、微細な潤
滑用の溝24を形成して、該溝24内に潤滑剤を充填してお
くことにより、スリップ時および空転時における摩耗に
対して更に効果的な対処も可能である。
The outer peripheral surface of the joint portion 9 of the transmission shaft 8 is
It is a friction transmission surface, and the optimum material is selected and surface treatment is applied to prevent seizure during slippage.
Then, a groove 24 for fine lubrication is formed on the expansion / contraction inner peripheral surface 12 of the coupling 10, and a lubricant is filled in the groove 24 to prevent wear during slip and idling. It is possible to deal with it more effectively.

【0021】前記加圧流体供給孔19に接続される供給金
具19' (詳細省略)は逆流防止チェック弁を内蔵し、加
圧流体の洩れがないようにする。この第1実施例におい
て、カップリング10は軸受15,16 を介して伝動軸8 の接
手部9 に取付けられ、環状スリット13内に加圧流体(例
えば圧力油)を供給して所定圧力異常にしない限り、接
手部9 の外周面と(カップリング10の拡縮内周面)との
間に微小隙間があるため、動力伝達はなく互いに相対回
転自在である。
The metal fitting 19 '(details omitted) connected to the pressurized fluid supply hole 19 has a check valve for preventing backflow so as to prevent the pressurized fluid from leaking. In the first embodiment, the coupling 10 is attached to the joint portion 9 of the transmission shaft 8 via the bearings 15 and 16, and supplies a pressurized fluid (for example, pressure oil) into the annular slit 13 to cause a predetermined pressure abnormality. Unless otherwise, since there is a minute gap between the outer peripheral surface of the joint portion 9 and the (expanding / contracting inner peripheral surface of the coupling 10), there is no power transmission and they can rotate relative to each other.

【0022】そこで、スクリュー軸1 を伝動軸8 に接続
する場合、まず、固定ナット18をスクリュー軸1 に外嵌
して周溝3 よりも先端側に位置させ、スプライン接手部
2 端部の調整リング5 により、2本のスクリュー軸1 の
スクリューアッセンブリの軸方向の位相を調整した後、
前記接手部2 をカップリング10のスプライン軸孔11に挿
入し、係止周溝3 に2ツ割の係止リング23を外嵌すると
共に前記軸孔11の入口側拡径部11A に嵌入して、前記ナ
ット18をカップリング10のおねじ部17にねじ込んで、リ
ング23の側面を介してスクリュー軸1 を伝動軸8 側に押
動し、調整リング5 をスラスト受板22に当接させること
により、接続組立が完了する。
Therefore, when connecting the screw shaft 1 to the transmission shaft 8, first, the fixing nut 18 is externally fitted to the screw shaft 1 so as to be positioned on the tip side of the circumferential groove 3, and the spline joint portion is provided.
2 After adjusting the axial phase of the screw assembly of the two screw shafts 1 with the adjusting ring 5 at the end,
The joint portion 2 is inserted into the spline shaft hole 11 of the coupling 10, the split locking ring 23 is externally fitted to the locking circumferential groove 3, and the inlet side expanded portion 11A of the shaft hole 11 is fitted. Screw the nut 18 into the external thread 17 of the coupling 10, push the screw shaft 1 toward the transmission shaft 8 via the side surface of the ring 23, and bring the adjusting ring 5 into contact with the thrust receiving plate 22. This completes the connection assembly.

【0023】そこで、カップリング10の環状スリット13
内に加圧流体を供給して所定圧力以上になると、前記拡
縮内周面12が軸心に向って膨出縮径し、伝動軸8 の接手
部9を均等に締付け、摩擦力による伝動および軸方向の
固定が行なわれる。このとき、前記嵌合部14の摩擦力
は、供給する流体圧力に応じて変化するので、流体供給
ポンプ(手動又は電動)の吐出圧力を調整することによ
り、任意の伝達トルクに設定することができる。
Therefore, the annular slit 13 of the coupling 10
When a pressurized fluid is supplied to the inside and the pressure exceeds a predetermined pressure, the expansion / contraction inner peripheral surface 12 expands and contracts in diameter toward the axial center, uniformly tightens the joint portion 9 of the transmission shaft 8, and transmits the friction force. Axial fixation is performed. At this time, since the frictional force of the fitting portion 14 changes according to the fluid pressure to be supplied, it can be set to an arbitrary transmission torque by adjusting the discharge pressure of the fluid supply pump (manual or electric). it can.

【0024】動力伝達中に、負荷側(スクリュー軸1
側)のトルクが設定値が越えると、接手部9 と嵌合部14
の伝動面でスリップが発生し、過負荷が防止されるが、
このとき、伝動軸8 と共に回転するシヤーラグ25により
シヤーチューブ21の先端が切断され、環状スリット13内
の流体が噴出して除圧され、接手部9 と嵌合部14との間
に微小な隙間が生じて伝達トルクは瞬時に遮断され、伝
動軸8 のみが空転する。
During power transmission, the load side (screw shaft 1
Side) torque exceeds the set value, the joint part 9 and the mating part 14
Although slippage occurs on the transmission surface of, and overload is prevented,
At this time, the tip of the shear tube 21 is cut by the shear lug 25 that rotates together with the transmission shaft 8, the fluid in the annular slit 13 is ejected and depressurized, and a minute gap is generated between the joint portion 9 and the fitting portion 14. Occurs, the transmission torque is instantaneously cut off, and only the transmission shaft 8 idles.

【0025】なお、カップリング10と伝動軸8 の接手部
9 間には、軸受15,16 が嵌装されているため、嵌合部14
と接手部9 の同心度が保持されているので、トルク解放
後の空転が支障なく円滑に行なわれ、焼付き等は発生し
ない。そして、運転停止後、シヤーチューブ21を交換し
て、シヤーラグ25を係合させ、環状スリット13内に加圧
流体を供給して、カップリング10と伝動軸8 の接手部9
を締付固定し、動力伝達可能な状態とし、運転を再開す
ることができる。
The joint between the coupling 10 and the transmission shaft 8
Since the bearings 15 and 16 are fitted between the 9 and 9,
Since the concentricity of the joint portion 9 is maintained, idling after the torque release is smoothly performed without any trouble, and seizure does not occur. Then, after the operation is stopped, the shear tube 21 is replaced, the shear lug 25 is engaged, the pressurized fluid is supplied into the annular slit 13, and the coupling portion 9 between the coupling 10 and the transmission shaft 8 is connected.
The operation can be restarted by tightening and fixing so that the power can be transmitted.

【0026】スクリュー軸1 の抜出し・交換等に際して
軸接手を分解する場合は、固定ナット18を締めてカップ
リング10のおねじ部17から取り外した後、スクリュー軸
1 を材料押出し方向に抜き出すことにより、スプライン
接手部2 が軸孔11から抜け出し、容易に分解することが
できる。図3は本発明の第2実施例の要部を示し、第1
実施例と異なるところは、カップリングの摩擦伝動部26
を別体としてカップリング10に嵌着(圧入程度)した点
であり、第1実施例と同等の効果が期待できる。第2実
施例では、環状スリットを浮腫むトルクレリース部分が
別体となるので、その加工が容易になり、必要に応じて
最適材料を選択して使用できる。
When the shaft joint is disassembled when the screw shaft 1 is pulled out or replaced, after tightening the fixing nut 18 to remove it from the male thread 17 of the coupling 10, the screw shaft 1
By pulling out 1 in the material extruding direction, the spline joint portion 2 comes out of the shaft hole 11 and can be easily disassembled. FIG. 3 shows the essential parts of the second embodiment of the present invention, and
The difference from the embodiment is that the friction transmission portion of the coupling 26
This is a point where the above is separately attached to the coupling 10 (about press-fitting), and an effect equivalent to that of the first embodiment can be expected. In the second embodiment, since the torque release portion in which the annular slit is swollen is a separate body, its processing is facilitated, and the optimum material can be selected and used as necessary.

【0027】図4は本発明の第3実施例を示すもので、
第1実施例と異なるところは、スクリュー軸1 の接手部
2 をスプライン(又はキー)レスとし、カップリング10
の嵌合部27も拡縮内周面28により形成すると共に環状ス
リット29を形成し、ガイスリット29内に通じる加圧流体
供給孔30および供給金具30' を設け、環状スリット29内
に供給する流体圧力によって前記拡縮内周面28を拡縮
し、トルク伝達および解放を行なうようにした点であ
る。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is the joint of the screw shaft 1.
2 is spline (or keyless) and coupling 10
The fitting portion 27 of is also formed by the expansion / contraction inner peripheral surface 28 and the annular slit 29 is formed, and the pressurized fluid supply hole 30 and the supply metal fitting 30 ′ communicating with the guide slit 29 are provided to supply the fluid into the annular slit 29. The point is that the expansion / contraction inner peripheral surface 28 is expanded / contracted by pressure to transmit and release the torque.

【0028】なお、第3実施例におけるスクリュー軸1
の接手部2 に嵌合されるカップリング嵌合部27は、単な
る摩擦伝動面によるスプラインレス接手としているが、
環状スリット29に通じるシヤーチューブ取付孔を設ける
と共にシヤーチューブを装着し、トルクレリーズ機能を
付与することができる。第3実施例によれば、第1実施
例と同様の効果を期待でき、さらに、スプライン加工が
不要となるので、製作コストの低減を図ることができ
る。
Incidentally, the screw shaft 1 in the third embodiment
Although the coupling fitting portion 27 fitted to the joint portion 2 of is a splineless joint with a simple friction transmission surface,
A shear tube attachment hole communicating with the annular slit 29 can be provided and a shear tube can be attached to provide a torque release function. According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be expected, and since the spline processing is unnecessary, the manufacturing cost can be reduced.

【0029】上記各実施例では、軸受15,16 として玉軸
受を用いているが、ニードル軸受、含油ブシュ、その他
設計条件に応じて最適のものを使用できる。また、各実
施例において、過負荷トルクによる瞬時トルク遮断動作
が行なわれるのと同時に、スクリュー軸1 (負荷側)の
回転数の低下又は停止を検出して、できるだけ早く駆動
モータを停止させるようにすることができ、これによっ
て、環状スリット13内の除圧後における接手部9 の嵌合
部14内での空転継続による各部材の接触摩耗が更に軽減
され、又スクリュー軸1 端の調整リング5 等の摺動摩耗
が減少されると共に、軸受15,16 の寿命を含む軸接手全
体としての耐久性の向上および精度保持を図ることがで
きる。
In the above embodiments, ball bearings are used as the bearings 15 and 16, but needle bearings, oil-impregnated bushes, and other optimum bearings can be used according to the design conditions. Further, in each of the embodiments, at the same time when the instantaneous torque cutoff operation due to the overload torque is performed, the decrease or stop of the rotation speed of the screw shaft 1 (load side) is detected, and the drive motor is stopped as soon as possible. As a result, contact wear of each member due to continuous idling in the fitting portion 14 of the joint portion 9 after depressurization in the annular slit 13 is further reduced, and the adjusting ring 5 at the end of the screw shaft 1 is also reduced. It is possible to reduce sliding wear of the bearings 15 and 16, and to improve the durability of the entire shaft joint including the lives of the bearings 15 and 16 and maintain accuracy.

【0030】本発明は、上記各実施例に限定されるもの
ではなく、2軸押出機のほか端軸押出機・混練機・射出
成形機および中空成形機の可塑化装置、スクリュー式各
種フィーダーにおけるスクリュー軸接手に採用でき、適
用材料としては各種合成樹脂、ゴムおよびそれらの複合
材、可塑性窯業材および可塑性ファインセラミックス等
のセラミックス、粉末冶金材料、食品(大豆、とうもろ
こし、小麦、米、もち、魚のすり身などの加工と、各種
材料の脱水、乾燥等)などが挙げられる。
The present invention is not limited to each of the above-mentioned embodiments, but in a twin-screw extruder, a plasticizer for an end-screw extruder, a kneader, an injection molding machine and a hollow molding machine, and various screw type feeders. It can be used for screw shaft joints, and applicable materials include various synthetic resins, rubber and their composites, ceramics such as plastic ceramic materials and plastic fine ceramics, powder metallurgy materials, foods (soybean, corn, wheat, rice, rice cake, fish, etc.). Processing of surimi, dehydration of various materials, drying, etc.) and the like.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は、上述のように、スクリュー軸
とその伝動又は駆動軸とを筒状カップリングを介して接
続する軸接手において、接続される両軸端のうち少なく
とも一方はスプライン又はキーのない接手部とされると
共に、接手部に嵌合されるカップリングの嵌合部はスプ
ライン又はキーのない伝動面とされ、該嵌合部のカップ
リング内部には加圧流体が圧入される環状スリットが形
成され、該スリット内に流体を供給ることにより、前記
環状スリットの内周側が軸心に向って膨出縮径して、ス
プラインのない接手部の外周表面を均等に締付けて固定
し、摩擦伝動によるトルク伝達を可能にしたことを特徴
とするものであるから、押出機等のシビアな運転条件下
において、過負荷が生じた場合に軸接手内で滑りが生じ
て最も有効に機械の保護を図ることができ、加工精度の
緩和、組立・分解の容易化および精度確保、並びにスプ
ライン加工等の省略又は減少によるコスト低下等を図る
ことができ、別個にトルクレリーサを設けなくてもよい
ので、構造が簡単でコンパクトになるほか、加圧流体の
圧力調整によって任意に伝達トルクを正確に変更できか
つ、大幅に増大させることができる。
As described above, according to the present invention, in a shaft coupling which connects a screw shaft and its transmission or drive shaft via a tubular coupling, at least one of both shaft ends to be connected is a spline or The fitting part of the coupling that is fitted to the fitting part is a spline or a keyless transmission surface, and a pressurized fluid is press-fitted into the coupling of the fitting part. An annular slit is formed, and by supplying a fluid into the slit, the inner peripheral side of the annular slit bulges and contracts toward the axial center to uniformly tighten the outer peripheral surface of the spline-less joint portion. Since it is fixed and enables torque transmission by friction transmission, it is most effective because slippage occurs in the shaft joint when overload occurs under severe operating conditions such as extruders. In machine Protection can be achieved, processing accuracy can be eased, assembly and disassembly can be facilitated and accuracy can be secured, and cost reduction due to omission or reduction of spline processing, etc. can be achieved, and it is not necessary to separately provide a torque releaser. Therefore, the structure is simple and compact, and the transmission torque can be changed accurately and greatly by adjusting the pressure of the pressurized fluid.

【0032】また、本発明は、前記環状スリット内の加
圧流体を、滑り発生時に自動的に排出する除圧手段を設
けたことを特徴とするものであるから、過負荷により接
手部とその嵌合部の伝動面に滑りが生じると、環状スリ
ット内の除圧が瞬時に行なわれ、負荷側へのトルク伝達
が完全に遮断され、最も有効に機械の過負荷保護を図る
ことができる。
Further, the present invention is characterized in that it is provided with depressurizing means for automatically discharging the fluid under pressure in the annular slit when slippage occurs, so that the joint portion and its contact portion due to overloading are provided. When slippage occurs on the transmission surface of the fitting portion, depressurization in the annular slit is instantaneously performed, torque transmission to the load side is completely cut off, and the overload protection of the machine can be most effectively achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG.

【図3】本発明の第2実施例の要部を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical sectional view showing a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】2軸混練押出機の全体正面図である。FIG. 5 is an overall front view of a twin-screw kneading extruder.

【図6】従来のスクリュー軸接手の一例を示す一部破断
平面図である。
FIG. 6 is a partially cutaway plan view showing an example of a conventional screw shaft joint.

【図7】図6の一部破断正面図である。7 is a partially cutaway front view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクリュー軸 2 接手部 8 伝動軸 9 接手部 10 カップリング 13 環状スリット 14 嵌合部 21 シヤーチューブ(除圧手段) 25 シヤーラグ(除圧手段) 27 嵌合部 29 環状スリット 1 Screw shaft 2 Joint part 8 Transmission shaft 9 Joint part 10 Coupling 13 Annular slit 14 Fitting part 21 Shear tube (decompression means) 25 Shear lug (decompression means) 27 Fitting part 29 Annular slit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スクリュー軸とその伝動又は駆動軸とを
筒状カップリングを介して接続する軸接手において、接
続される両軸端のうち少なくとも一方はスプライン又は
キーのない接手部とされると共に、接手部に嵌合される
カップリングの嵌合部はスプライン又はキーのない伝動
面とされ、該嵌合部のカップリング内部が圧入される環
状スリットが形成され、該スリット内に流体を供給する
ことにより、前記環状スリットの内周側が軸心に向って
膨出縮径して、スプラインのない接手部の外周表面を均
等に締付けて固定し、摩擦伝動によるトルク伝達を可能
にしたことを特徴とする押出機等のスクリュー軸接手。
1. A shaft joint for connecting a screw shaft and its transmission or drive shaft via a tubular coupling, wherein at least one of both shaft ends to be connected is a spline or keyless joint portion. , The fitting part of the coupling fitted to the joint part is a transmission surface without splines or keys, and an annular slit into which the inside of the coupling of the fitting part is press-fitted is formed, and a fluid is supplied into the slit. By doing so, the inner peripheral side of the annular slit bulges and contracts toward the axial center, and the outer peripheral surface of the joint portion without splines is uniformly tightened and fixed, enabling torque transmission by friction transmission. Characteristic screw shaft joints for extruders, etc.
【請求項2】 前記環状スリット内の加圧流体を、滑り
発生時に自動的に排出する除圧手段を設けたことを特徴
とする請求項1の押出機等のスクリュー軸接手。
2. A screw shaft joint for an extruder or the like according to claim 1, further comprising depressurizing means for automatically discharging the pressurized fluid in the annular slit when slippage occurs.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010099842A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Kobe Steel Ltd Power transfer structure and twin screw kneading extruder

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