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JP2009078361A - 二軸押出機用セグメントスクリュ - Google Patents

二軸押出機用セグメントスクリュ Download PDF

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JP2009078361A JP2007247183A JP2007247183A JP2009078361A JP 2009078361 A JP2009078361 A JP 2009078361A JP 2007247183 A JP2007247183 A JP 2007247183A JP 2007247183 A JP2007247183 A JP 2007247183A JP 2009078361 A JP2009078361 A JP 2009078361A
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screw
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Junichi Iwai
淳一 岩井
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Japan Steel Works Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、スクリュ軸体に設けられる各セグメントスクリュを凸部と凹部によって接続して剛性を向上させ、スクリュ軸体の損傷を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明による二軸押出機用セグメントスクリュは、スクリュ軸体(1)の外周に多数のセグメントピース(2)を挿入すると共に凹部(30)と凸部(31)の接続によって各セグメントピース(2)を一体的に接続して剛性を上げ、スクリュ軸体(1)の損傷を防止する構成である。
【選択図】図３

Description

本発明は、二軸押出機用セグメントスクリュに関し、特に、スクリュ軸体の外周に設けられる多数の各セグメントピースの一部もしくは全ての間を各セグメントピースに設けられた凸部と凹部によって接続させることにより、各セグメントピース側の剛性を向上させ、スクリュ軸体の損傷を防止するための新規な改良に関する。
一般に、合成樹脂原料を溶融混練加工するための例えば、二軸のスクリュ式混練押出機において、シリンダに挿入され回転駆動されるスクリュは、多くの場合、加工条件の異なる合成樹脂原料に対応して容易にスクリュの構成を変更可能なように、また、摩耗損傷した箇所を部分的に交換可能なように、スクリュ軸体と複数個のセグメント化されたセグメントピースとにより構成されるセグメントスクリュが採用されている。前記スクリュ軸体は断面が円形の棒状部材であり、回転駆動機との連結端部側の所定長すなわち鍔までを除いて先端まで、全周にわたり多数のインボリュート形状の溝すなわちインボリュートスプラインが、軸方向に直線的に形成されている。
前述の従来構成のスクリュ軸体と各セグメントピースとからなるセグメントスクリュ１０は例えば、特許文献１に開示されているが、具体的には、図４及び図５で示されるように構成され、スクリュ軸体１の外周に形成されたインボリュートスプライン１ａには、セグメントピース２が多数個直列状に挿入されている。
すなわち、近時、スクリュ式混練押出機は、徐々に高性能化され、小型で大容量処理能力を実現するために、セグメントスクリュは大きい回転トルクを許容することが要求されている。このような要求に対して、前述のセグメントスクリュとしてセグメント化されたセグメントピースとスクリュ軸体とを組合せて構成することにより、スクリュ回転トルクに耐えられるように構成されている。
特開２００５−２２０９１号公報
従来の二軸押出機用セグメントスクリュは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、セグメントスクリュにおける各セグメントピースは、軸方向長さが０．５Ｌ／Ｄ〜２Ｌ／Ｄ（Ｌは軸長さ、Ｄはスクリュ径）で多数の細切れに切断され、混練の目的に合わせて種々の形状のものがあり、スクリュ軸体と各セグメントピースの組合わせによってセグメントスクリュ全体の剛性が決定されている。
しかしながら、従来構成の各セグメントピースの両端面は、前面が平坦であり、軸方向での各セグメントピースの前後関係の繋がりが全くなく、その剛性は著しく低く、混練時における各セグメントピースには大きい力は作用していない。
また、このセグメントピースの形状を２Ｌ／Ｄ以上に長くして剛性を向上させることも考えられるが、その場合には、製作が困難であること、セグメントとした意味が失われることが問題であった。
本発明による二軸押出機用セグメントスクリュは、スクリュ軸体と、前記スクリュ軸体の外周に挿入された多数のセグメントピースと、よりなる二軸押出機用セグメントスクリュにおいて、前記各セグメントピースの中の一部もしくは全てを前記セグメントピースの端面に設けた凹部と凸部によって互いに直列接続した構成であり、また、前記セグメントピースの第１端面には前記凹部が形成され、前記セグメントピースの第２端面には前記凸部が設けられている構成であり、また、前記凹部及び凸部は、各々１対で形成され、前記各端面で前記各凹部同志及び各凸部同志は互いに１８０度対向配置されている構成である。
本発明による二軸押出機用セグメントスクリュは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、各セグメントピースの端面に凸部又は凹部が形成されているため、各セグメントピースは、凸部と凹部の嵌合によって一体的に接続され、その剛性を従来よりも大幅に向上させることができ、スクリュ全体の剛性をも向上させて、スクリュ軸体に作用する力を減少させ、スクリュ軸体に対する損傷を防止することができる。
また、前述のように、セグメントスクリュ全体の剛性を従来よりも大幅に向上できることにより、スクリュ軸体に作用する力を２０％から３０％減少させ、スクリュ軸体の寿命を従来よりも著しく延長することができる。
本発明は、スクリュ軸体の外周に設けられる多数の各セグメントピースの一部もしくは全ての間を各セグメントピースに設けられた凸部と凹部によって接続させることにより、各セグメントピース側の剛性を向上させ、スクリュ軸体の損傷を防止するようにした二軸押出機用セグメントスクリュを提供することを目的とする。
以下、図面と共に本発明による二軸押出機用セグメントスクリュの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明による二軸押出機用セグメントスクリュを用いた二軸押出機の要部を示す断面図、図２は図１のセグメントピースを示す拡大図、図３は図２の側面図である。
図１において符号２０で示されるものは二軸押出機のシリンダであり、このシリンダ２０内には一対のセグメントスクリュ１０（図では一方のみ示されている）が互いに噛み合い、又は、非噛み合い状態で回転自在に設けられている。
前記セグメントスクリュ１０は、図２及び図３に示されているように、前記スクリュ軸体１の外周に形成されたインボリュートスプライン１ａ上で、このインボリュートスプライン１ａの形状に対応した形状の内面２ａを有する多数のセグメントピース２が軸方向に沿って嵌め込み式に挿入して設けられている。
前記各セグメントスクリュ１０の一部もしくは全て（すなわち、全てのセグメントピース２を凹部３０と凸部３１で噛み合い状に接続して一体的とする場合の他に、最も必要とするニーディング部のみを凹部３０と凸部３１で接続し、他は従来通りとすることもある）の第１、第２端面２ｂ、２ｃには各々複数の凹部３０と凸部３１が形成されている。尚、図１で示される各セグメントピース２のうち最も左側に位置するセグメントピース２と最も右側に位置するセグメントピース２は、一端面のみしか凹部３０又は凸部３１が形成されていない。
従って、前記スクリュ軸体１上の各セグメントピース２は、各セグメントピース２を直列配置した場合に、前記凹部３０と凸部３１とが互いに嵌合し、互いに一体的に接続された剛体を形成している。
前述の場合、前記各端面２ｂ、２ｃに形成された前記凹部３０又は凸部３１は、各々一対で形成されており、図２及び図３で示されるように各凹部３０同志及び各凸部３１同志は互いに１８０度対向位置に一対で形成されている。
従って、前記各セグメントスクリュ１０が、前記凹部３０と凸部３１の噛み合いの嵌合接続によって一体的に形成されていることにより、各セグメントピース２における剛性向上によってセグメントスクリュ１０全体の剛性が向上し、スクリュ軸体１に作用する力（２０％から３０％）を減少させ、スクリュ軸体１の損傷発生を防止することができる。
本発明による二軸押出機用セグメントスクリュを用いた二軸押出機の要部を示す断面図である。 図１のセグメントピースを示す側面図である。 図２のセグメントピースの右側面図である。 従来のセグメントピースを示す側面図である。 図４の右側面図である。
符号の説明
１ スクリュ軸体
２ セグメントピース
２ａ 内面
１ａ インボリュートスプライン
２ｂ 第１端面
２ｃ 第２端面
１０ セグメントスクリュ
２０ シリンダ
３０ 凹部
３１ 凸部

Claims (3)

  1. スクリュ軸体(1)と、前記スクリュ軸体(1)の外周に挿入された多数のセグメントピース(2)と、よりなる二軸押出機用セグメントスクリュにおいて、
    前記各セグメントピース(2)の中の一部もしくは全てを前記セグメントピース(2)の端面に設けた凹部(30)と凸部(31)によって互いに直列接続した構成よりなることを特徴とする二軸押出機用セグメントスクリュ。
  2. 前記セグメントピース(2)の第１端面(2b)には前記凹部(30)が形成され、前記セグメントピース(2)の第２端面(2c)には前記凸部(31)が設けられていることを特徴とする請求項１記載の二軸押出機用セグメントスクリュ。
  3. 前記凹部(30)及び凸部(31)は、各々１対で形成され、前記各端面(2b,2c)で前記各凹部(30)同志及び各凸部(31)同志は互いに１８０度対向配置されていることを特徴とする請求項１記載の二軸押出機用セグメントスクリュ。
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