JPH0462251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粘性、塑性、粒状或は粉状の材料を
押出し、混練、分散、混合或は均質化する機械の
処理用シヤフトであつて、該処理用シヤフトが少
なくとも一つの長手溝を有する支持軸即ち芯軸
と、この芯軸に外嵌された環状の材料処理部材と
を備え、該処理部材は芯軸の長手溝と係合する突
起を有して芯軸上で廻らないようにしたものであ
り、又芯軸の前端に取付けられて処理部材を固着
する軸線方向固着部材と、芯軸に外嵌されると共
に外周縁に詰め箱又は類似物に対するシール面を
有して処理部材の軸線方向後方を支持する少なく
とも一つの間隔どりスリーブと、芯軸の後端領域
に設けられた（処理用シヤフトを駆動軸に接続す
る）外嵌形連結スリーブとを備え、該連結スリー
ブは芯軸の長手溝と係合してトルクを伝動する内
側突起を有すると共に連結スリーブに外嵌する締
結ナツトの内側螺条と係合する外側螺条を有し、
さらに締結ナツトにより芯軸のストツプ部に当接
されて後方に向けて締付可能な締結力伝動部材と
を備えた処理用シヤフトに関する。

特に押出機の処理シヤフトは、前述の種類の他
のプラスチツク処理機械も同様であるが、交換又
は清掃の目的で時々処理部材を取外す必要があ
る。上記は、機械内部に残存したプラスチツクが
固化しないように機械が200℃〜300℃の加熱状態
で行なわれる。芯軸に外嵌した種々の部材間に必
要なシール面圧を生ぜしめるために、処理用シヤ
フトは、例えば機械の外部から前述した固着部材
を軸線方向に締付けることによつて芯軸に外嵌し
た種々の部材間に必要なシール面圧を生ぜしめる
ように再組立される。このようにして機械の作動
中に芯軸が熱膨張して上記のシール面圧が低下し
或はシール面圧が全く消滅するのを防止する。も
しこのようなことが起るとプラスチツク材料は機
械内部に働く高圧によつて種々の芯軸上の外嵌部
材間に侵入してコークスに変化しそれ以後は材料
が流れなくなる。従つて芯軸に外嵌した種々の部
材を其の後は取外すことができなくなる。しかし
従来の処理用シヤフトでは、処理部材や間隔どり
スリーブのような外嵌部材の面間のシール面圧
は、もしも処理用シヤフトが機械的に作り付けに
なつているとさらに増加することができない。こ
れはシール面圧を調節する締結部材に接近できな
いためである。

冒頭に述べた公知の処理シヤフトの芯軸はその
全長に亘つて延びた一組のスプラインと前端に形
成した軸線方向の螺切孔とを備え、該螺切孔には
螺切軸を有する固着部材がねじ込まれている。こ
の固着部材は芯軸よりも半径方向に突出してい
て、芯軸上に外嵌したスクリユー形成用ブツシユ
形の処理部材に対して軸線方向のストツプ部材を
形成する。該処理部材の内周縁形状は芯軸のスプ
ラインに対向している。芯軸には、さらにスクリ
ユー形成用ブツシユと分離形ストツプリング間に
位置した間隔どりスリーブを備える。該ストツプ
リングは芯軸の周縁溝に係合し、芯軸のスプライ
ンは周縁溝によつて中断されている。連結スリー
ブはその内周縁に一組のスプラインを有し、一方
には芯軸の後端部が、又他方には駆動軸の前端部
が差込まれていて駆動トルクを芯軸に伝動する。
又連結スリーブの前端領域外側螺条が形成されて
いて、その上にキヤプナツト形の締結ナツトを締
付ける。締結ナツトは段付の孔を備え、該段付孔
は締結ナツトを締付けることにより連結スリーブ
の前面と芯軸のスプラインによつて形成されてス
トツプリングを部分的に収容する芯軸の周縁溝の
チーク（cheek）とのためのストツプ用肩部を形
成する。従つて上記の公知の処理用シヤフトの締
結ナツトによつて、連結スリーブに係合した駆動
軸の前面に芯軸の後面を締付けることができる。
しかしスクリユー形成用ブツシユ間のシール面圧
は増加しない。これは間隔どりスリーブの後端が
ストツプリングで支持されており、締結ナツトに
よつてストツプリングと芯軸とが連結スリーブに
関して後方に引き寄せられるためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この公知の処理用シヤフトには次の欠点があ
る。第１に締結ナツトを締付けるとストツプリン
グによつて芯軸のスプラインがつぶされる怖れが
ある。第２に間隔どりスリーブと別個に処理用シ
ヤフトを抜出すことは極めて困難である。この作
業のために連結スリーブから締結ナツトを解放し
た後に分離形ストツプリングを芯軸の周縁溝から
取除かねばならない、何故ならば前方に向けて芯
軸を抜出す作業中に、このストツプリングが間隔
どりスリーブを前方に向けて引抜くからである。
又通常のことながら、間隔どりスリーブがそれを
囲んだ詰め箱に対してシールされていると、間隔
どりスリーブを引抜く際に半径方向内方に向つて
詰め箱が隆起する。その結果詰め箱を詰め替えね
ばならなくなる。

芯軸の周縁溝から分離形ストツプリングを取除
くことは極めて困難で、さらに機械が加熱されて
いる時には全く不可能である。

本発明の目的は冒頭に述べた種類の公知の処理
用シヤフトを、芯軸に外嵌した処理部材の面間の
軸線方向のシール面圧を締付けて、冷間における
処理用シヤフトの組付けを加熱機械内に於いて可
能にし、前述のシール面圧を増加するために処理
用シヤフトを作動温度まで加熱した後に処理部材
を比較的容易に再組付するようにすることであ
る。

〔問題を解決するための手段及び作用〕

上記の目的は、本発明によれば、軸線方向の締
結力を伝動する締結力伝動部材を芯軸の軸線に対
して横方向に延びたボルト形に形成し、芯軸のス
トツプ面を形成すると共に同様に芯軸の軸線に対
して横方向に延びたチヤンネルに挿入し、連結ス
リーブの軸線方向前方を間隔どりスリーブで支持
すると共に処理部材の軸線方向前方を固着部材で
支持した処理用シヤフトにより達成される。

軸線方向の締結力伝動部材が芯軸の軸線に対し
て横方向に延びたボルトなので、締結ナツトを弛
めた後はスリーブと芯軸間の結合を極めて簡単に
解くことができる。又芯軸の前端に配設した軸線
方向の固着部材が、締結ナツトを締付けた時に連
結スリーブに作用する反力に対する当接物を形成
するので、固着部材と連結部材との間で芯軸に外
嵌された構成部材に働らく軸線方向の締結力は、
締結ナツトを締付けることによつて増加する。し
かも締結ナツトの締付けは、ハウジングの開口を
通して適宜の工具で実施できるので極めて実行性
が高い。

芯軸のチヤンネルは横方向に貫通した溝孔にす
ることができるが、芯軸に横孔を形成した実施例
のものが好ましい。

機械の作動中に締結ナツトが弛むのを防止する
ために好ましい実施例においては、連結スリーブ
上で長手方向には移動するが回転はしないように
配設されたスラストカラーを介してボルトを支持
する。

ボルトを収容した芯軸のチヤンネルからボルト
が偶然に抜出る可能性を減ずるためには、ボルト
の周縁に少なくとも一つの凹所を設け、該凹所に
締結ナツト或はスラストカラーを係合させると好
都合である。

前述したように処理用シヤフトをハウジングか
ら前方に抜出すには、締結ナツト或はスラストカ
ラーがボルトを解放するまで締結ナツトを弛め、
その後ボルトを抜取つて連結スリーブから芯軸を
外ずす。しかし芯軸をハウジングから前方に抜出
すと芯軸に外嵌した構成部材が芯軸と共に抜出さ
れることに対して保証ができない。処理部材と間
隔どりスリーブとを芯軸と共に抜出す必要のある
場合には本発明の好ましい実施例によれば、芯軸
の周縁溝に係合した弾撥的に膨張可能なストツプ
リングを設ける。このストツプリングは周縁溝よ
りも半径方向に突出していてかつ間隔どりスリー
ブの後端の直後に配設されている。従つてストツ
プリングは間隔どりスリーブの軸線方向のストツ
パー部材の役目をする。公知の処理用シヤフトの
説明で述べたのと同様にしてこのストツプリング
によつて芯軸のスプラインが不都合にそこなわれ
ることがないように間隔どりスリーブと芯軸の周
縁溝とは、締結ナツトを締付けた時に軸線方向の
力がかからないように構成して互いに配列されて
いる。芯軸の周縁溝に挿入できるようにストツプ
リングは弾撥的に膨張可能な物でなくてはならな
い。

間隔どりスリーブがそれを包囲した詰め箱に対
してシールされ、芯軸と処理部材とを抜出すが間
隔どりスリーブをハウジング内に残す場合には、
間隔どりスリーブの前端領域において芯軸に周縁
溝を形成し、その中に周縁溝から半径方向に突出
した弾撥的に膨張するストツプリングを設けて最
後部の処理部材に対するストツパー部材を構成す
ることが望ましい。又締結ナツトを締付けた時に
ストツプリングに軸線方向の力がかからぬように
最後部の処理部材と周縁溝とを形成して相互に配
設することが望ましい。芯軸を引抜くとすべての
処理部材はハウジングから前方に引出されるが、
間隔どりスリーブはそれを取り囲んだシール内に
残される。

本発明の別の特徴及び利点は請求の範囲及び以
下の説明と本発明の特に好ましい処理用シヤフト
の実施例を示す処理用シヤフト（スクリユーシヤ
フト）式押出機の図面から明らかになるであろ
う。

〔実施例〕

ハウジング１０は夫々スクリユー軸１４を内蔵
した二つの段付孔１２を備える。ハウジングには
数個の開口（そのうちの一つを１６で示す）が設
けられていて、例えば機械に処理すべきプラスチ
ツク材料を供給し、或は混合すべき成分を添加
し、或は孔１２から導かれて処理された材料のガ
ス抜きに使用される。ハウジング１０には出口１
８が設けられていて、スクリユー軸１４で処理さ
れたプラスチツク材料が該出口１８を通してハウ
ジングから高圧で押出され、次いで図示せぬ次工
程の機械に送られる。

夫々のスクリユー軸１４は一組のスプライン２
６を有する支持軸即ち芯軸２０を備える。このス
プライン２６は前部及び後部周縁溝２２及び２４
で中断されているが残りの部分は連続状に延びて
いる。スクリユー軸１４の後端領域には横孔２８
が穿孔されている。二つのスクリユー軸１４は
夫々駆動軸３０及び３２によつて駆動される。
夫々の駆動軸の前端領域に一組のスプライン３４
を形成して連結スリーブ３６内に突入させる。連
結スリーブにはスプライン３４に対応した一組の
スプライン３８が形成されていて駆動軸３０，３
２から芯軸２０に駆動トルクが伝動されるように
されている。第１図には駆動軸３０，３２用のラ
ジアル軸受４２，４４が示されているが、駆動軸
用の他の軸受は示さない。トルクが駆動軸を介し
て伝動されるだけでなくスクリユー軸１４の前方
には高圧が発生するので、駆動軸には又極めて高
い軸線方向の圧力がかかる。従つて駆動軸３０，
３２には比較的大型のスラスト軸受が必要であ
る。これらの軸受の配列及び設計は西独特許出願
第3201952・１号明細書に述べられているので本
文には説明しない。

連結スリーブ３６は芯軸２０の横孔２８の径よ
りも大径の横孔４６を有する。従つて芯軸２０の
横孔２８に嵌合した締結ボルト４８と連結スリー
ブ３６の横孔４６と間には遊嵌ができる。

連結スリーブ３６は駆動軸３０，３２にねじ５
０によつて軸線方向に取付ける。駆動軸３０，３
２の前面と連結スリーブとの間に公差補正リング
５２を設けて、駆動軸３０，３２及びその軸受が
軸線方向の公差を有する場合でも、公差補正リン
グの厚さを適宜選択することによつてスクリユー
軸１４を軸線方向の正確な位置に配列することが
できる。

対のスプライン３４，３８を介して駆動軸３
０，３２から連結スリーブ３６に導かれたトルク
は、さらに連結スリーブの内側スプライン５６及
び芯軸２０のスプラインを介して芯軸２０に伝動
される。連結スリーブ３６は外側螺条５８を有
し、該外側螺条には内側螺条６０を有する締結ナ
ツト６２を締付ける。締結ナツトと締結ボルト４
８との間にスラストカラー６４を配置する。該ス
ラストカラーを連結スリーブに外嵌して、連結ス
リーブの長手溝６８内に設けたくさび部材６６に
係合させることにより連結スリーブに対してスラ
ストカラーが回転しないようにする。尚、長手溝
６８は外側螺条５８の領域において連結スリーブ
に機械加工したものである。締結ナツト６２の前
端部に一組の凹部７０を設け、ハウジングの図示
せぬ開口を通して該凹部に適宜工具を当てて締結
ナツト６２を廻わして締付けることができる。締
結ボルト２８は芯軸２０の横孔２８内において遊
隙を有しないが連結スリーブの横孔との間に遊隙
があるので連結スリーブに対して締結ボルトは長
手方向に移動可能である。しかし締結ナツト６２
を廻わすと締結ボルト４８が横孔４６に接触する
に至るまでは、芯軸２０が連結スリーブ３６に関
して第１図の右方に引き寄せられる。上記の横孔
４６の径は本来芯軸２０の横孔２８に締結ボルト
４８を挿入できれば充分である。連結スリーブ３
６に衝合させて間隔どりスリーブ７２を設ける。
この間隔どりスリーブ７２は芯軸２０に外嵌する
が、芯軸２０のスプライン２６に係合するスプラ
インを有しない。間隔どりスリーブ７２の外周面
で、全体的に７６で表わした詰め箱と協同するシ
ール面７４を形成する。詰め箱７６はハウジング
１０内に挿入されると共に間隔どりスリーブ７２
を取囲んでいる。間隔どりスリーブ７２の前方に
材料処理部材を構成する数個の所謂スクリユー形
成用ブツシユ７８を芯軸２０に外嵌して設ける。
該ブツシユ７８は芯軸２０に外嵌されると共に駆
動軸でスクリユー軸が駆動されるように芯軸２０
のスプライン２６と噛合するスプライン８０を有
する。スクリユー形成用ブツシユの外形は夫夫の
スクリユー軸１４が連続したスクリユーを形成す
るように設計されている。第１図に示すように二
つのスクリユー軸１４は互いに噛合つている。

本発明では夫々の最前端のブツシユ７８は頭部
８３を取付け易いように芯軸２０より前方に突出
している。頭部８３は芯軸に着脱自在な突出部品
で、芯軸前端の螺切孔８２にねじ込むことができ
る。

芯軸２０の周縁溝２２，２４には円周方向に分
離されて弾撥的に膨張可能で従つて溝２２，２４
に挿入可能なストツプリング８４，８６が互に距
離をあけて設けられていて、芯軸２０をハウジン
グ１０から前方即ち第１図の左方に抜き出した時
に、芯軸上に外嵌した数個の構成要素の組立、分
解に役立つている。前部ストツプリング８４は前
部周縁溝２２から或程度半径方向に突出していて
最後部のブツシユ７８の後部ストツプ部材の役目
をし、又後部ストツプリング８６は間隔どりスリ
ーブの後部ストツプ部材の役目をする。他方間隔
どりスリーブ７２及び連結スリーブ３６もストツ
プリング８４，８６を収容するための凹所９０，
９２，９４を備えている。上記のように大きな寸
法の凹所が軸線方向に設けられているので、ハウ
ジング１０内に既に設けられたスクリユー軸１４
にストツプリングを取付けるのが容易である。こ
れらのストツプリングには軸線方向に力が作用し
ない（第２図の間隔どりスリーブ７２と連結スリ
ーブ３６間のストツプリング８６の遊隙を参照の
こと）。

スクリユー軸１４をハウジング１０から前方に
抜出すことが可能である。分割されたハウジング
１０は解除可能なねじ９８によつて互に結合され
ていて、第１図に示すハウジング１０の左側部分
１０ａを外すことができる。

最後に締結ボルト４８はスラストカラー６４を
介して締結ナツト６２を締付けることにより固定
される。締結ボルト４８には凹所１００が形成さ
れていて、そこにスラストカラー６４が嵌る。

スクリユー軸１４の各構成要素を芯軸２０に組
付けるには下記の順序で行なう。最初に後部スト
ツプリング８６を取付け、次いで間隔どりスリー
ブ７２を前方から芯軸に外嵌する。前部ストツプ
リング８４に外嵌し、最後にスクリユー形成用ブ
ツシユ７８を外嵌して頭部８３で固定する。スト
ツプリング８４，８６は、芯軸２０上で間隔どり
スリーブ７２及びスクリユー形成用ブツシユ７８
の軸線方向の位置を大ざつぱに決めるものであ
る。次に、芯軸２０の後端を連結スリーブ３６に
入れ、又後で横孔２８及び４６に締結ボルト４８
を挿入できるように、スラストカラー６４で連結
スリーブの横孔４６を覆わない程度に締結ナツト
６２を連結スリーブにそつと締付けた状態でスク
リユー軸をハウジングに挿入する。（締結ボルト
４８の挿入及び締結ナツト６２を適宜工具で回動
することはハウジング１０に形成した図示せぬ開
口を通して行なうことが可能である。）次いで締
結ナツト６２を締付けると、締結ボルト４８と共
に芯軸２０は第１図の右方に引き寄せられる。締
結ナツトから連結スリーブ３６に伝動した反力に
よつて、間隔どりスリーブ７２とスクリユー形成
用ブツシユ７８とは連結スリーブ３６と頭部８３
間において軸線方向に錠止される。前述したよう
にこの場合には軸線方向の力がストツプリング８
４及び８６にかからない。スクリユー形成用ブツ
シユ７８と間隙どりスリーブ７２間のシール面
圧、頭部８３及び連結スリーブ３６のシール面圧
は、機械が加熱した時に締結ナツト６２を締付け
ることによつて簡単に増減することができる。締
結ナツト６２を締付けると、スラストカラー６４
によつて締結ボルト４８が連結スリーブから自然
に抜出すのを防止する。

分解は上記と逆の順序に行なう。芯軸をハウジ
ングから抜出す時に詰め箱から間隔どりスリーブ
７２を抜出し難い場合には処理用シヤフトの組立
時に予めストツプリング８６を除いておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクリユー軸を有するプラス
チツク材料押出機の要部を示す長手断面図、第２
図は第１図のＡ部の拡大図、第３図は第２図の３
−３線についての断面図である。 ２０……芯軸、２２，２４……周縁溝、２８…
…チヤンネル（横孔）、３６……連結スリーブ、
４８……ボルト、６２……締結ナツト、６４……
スラストカラー、７２……間隔どりスリーブ、７
８……スクリユー形成用ブツシユ、８３……固着
部材、８４，８６……ストツプリング、１００…
…凹所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘性、塑性、粒状或は粉状の材料を押出し、
   混練、分散、混合或は均質化する機械の処理用シ
   ヤフトであつて、少なくとも一つの長手溝２６と
   共に前側及び後側端部を有する芯軸２０と、芯軸
   ２０に外嵌された環状の材料処理部材７８であつ
   て、芯軸２０と材料処理部材７８との間に関する
   回転を防止するために、芯軸２０の長手溝２６と
   係合する突起を有する材料処理部材７８と、芯軸
   ２０の前側端部に取付けられ、軸線方向に材料処
   理部材７８を固着するための第１の軸方向当接手
   段を提供する軸方向固着部材８３と、芯軸２０に
   外嵌され、材料処理部材７８と芯軸２０の後側端
   部との間に配置された間隔どりスリーブ７２であ
   つて、材料処理部材７８のための軸方向の支持と
   して働き、その外周にシール表面７４を有する間
   隔どりスリーブ７２と、芯軸２０の後側端部に外
   嵌された連結スリーブ３６であつて、トルクを伝
   動するために芯軸２０の長手溝２６と係合するた
   めの突起３８を有し、さらに外側螺条５８を有す
   る連結スリーブ３６と、連結スリーブ３６の外側
   螺条５８に螺合する内側螺条６０を有する締結ナ
   ツト６２と、芯軸２０の後側端部のストツプ手段
   と締結ナツト６２との間に設置された締結力伝動
   部材であつて、締結ナツト６２を回すことによつ
   てストツプ手段に対して後方に押圧されることが
   可能な締結力伝動部材、とを具備する処理用シヤ
   フトにおいて、前記締結力伝動部材が前記芯軸２
   ０のチヤンネル２８に挿入されたボルト４８であ
   り、前記チヤンネル２８が前記芯軸２０の軸線に
   対し横断方向に延在し、前記ストツプ手段を形成
   し、前記連結スリーブ３６が軸線方向において前
   記材料処理部材７８と前記間隔どりスリーブ７２
   を固着するための第２の軸方向当接手段を提供
   し、それにより、前記締結ナツト６２を回すこと
   により、前記材料処理部材７８及び前記間隔どり
   スリーブ７２が、前記軸方向固着部材８３と前記
   連結スリーブ３６との間において軸方向に固着可
   能であることを特徴とする処理用シヤフト。 ２ 上記チヤンネルが芯軸２０に形成された横孔
   ２８である特許請求の範囲第１項記載の処理用シ
   ヤフト。 ３ 上記締結ナツト６２が、連結スリーブ３６上
   で長手方向には移動するが回転はしないように配
   設されたスラストカラー６４を介してボルト４８
   に支持された特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の処理用シヤフト。 ４ 上記ボルト４８を固着するために、締結ナツ
   ト６２或はスラストカラー６８が係合する少なく
   とも一つの凹所１００を該ボルト４８の周縁に形
   成した特許請求の範囲第１項又は第３項記載の処
   理用シヤフト。 ５ 上記芯軸２０が間隔どりスリーブ７２の後端
   領域に周縁溝２４を備え、該周縁溝には周縁溝か
   ら外方に突出した弾撥的に膨張可能なストツプリ
   ング８６を配設して間隔どりスリーブ７２の軸線
   方向ストツプ部を構成し、締結ナツト６２を締付
   けた時にストツプリング８６に力がかからないよ
   うに間隔どりスリーブ７２及び周縁溝２４を形成
   して互に配列した特許請求の範囲第１項〜第４項
   いずれか１項記載の処理用シヤフト。 ６ 上記芯軸２０が間隔どりスリーブ７２の前端
   領域に周縁溝２２を備え、該周縁溝には周縁溝か
   ら外方に突出した弾撥的に膨張可能なストツプリ
   ング８４を配設して処理部材７８の後部のストツ
   プ部を構成し、締結ナツト６２を締付けた時にス
   トツプリング８４に力がかからないように処理部
   材７８及び周縁溝２２を形成して互に配列した特
   許請求の範囲第１項〜第５項いずれか１項記載の
   処理用シヤフト。 ７ 上記ストツプリング８４，８６が円周方向に
   分離された特許請求の範囲第５項又は第６項記載
   の処理用シヤフト。