(57)【要約】【課題】本発明は、押出成形機において使用されるスクリューと、ここで提案されるようなスクリューが使用される押出成形機とを指す。【解決手段】スクリューは、新しいタスクおよび状態に非常に柔軟に適合し得るようにモジューラ構造を有する。スクリューのモジューラ構造は、ロッド形状のマンドレルと、マンドレル上を摺動可能である個々のスクリューコンポーネントとを含む。当該コンポーネントは、プラントの中にガイドされるとともに当該プラントを通過するようにガイドされるプラスチックの搬送、混練、混合、または剪断といった押出成形プロセスの間、スクリューの典型的な機能を実行する。  生じる高いトルクの伝達のために、コンポーネントは、確実に係合し、さらに軸方向に固定されるようにマンドレルに接続される。接続は、簡易な手段によって解除可能であるように行われるべきである。本発明は、スクリューとマンドレルとの間の有利な確実な係合が実現され得る異なる局面に関する。【選択図】図１
2018075829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと、前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有するスクリューにおいて、
前記セグメントと前記マンドレルとは、周期的に非対称のプロファイルシャフト接続を有することを特徴とする、スクリュー。
【請求項２】
前記プロファイルシャフト接続は、周期的に対称なスクリューセグメントと比較して、前記マンドレルと前記スクリューとの間の接続の半径の局所極大値の整数倍を有することを特徴とする、請求項１に記載のスクリュー。
【請求項３】
前記プロファイル接続は、２つのプロファイルフランクを有する輪郭を有しており、前記押出成形機スクリューは、構造によって決定される回転方向を有しているスクリューにおいて、一方のプロファイルフランク、特に、前記回転方向において前記セグメントに面する前記マンドレルの前記プロファイルフランクは、他方のプロファイルフランクよりも半径方向においてより急勾配であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項４】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、前記セグメントと前記マンドレルとはプロファイルシャフト接続を有しており、
特に、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記プロファイルシャフト接続は、湾曲したフランクを有する多角形プロファイルシャフト接続であることを特徴とする、スクリュー。
【請求項５】
フランクが、前記セグメントの方向に凸状に湾曲されることを特徴とする、請求項４に記載のスクリュー。
【請求項６】
フランクが、前記セグメントの方向に凹状に湾曲されることを特徴とする、請求項４または５のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項７】
前記マンドレルは多角形の輪郭を有するスクリューにおいて、前記多角形の輪郭は均整がとれていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項８】
前記マンドレルは多角形の輪郭を有するスクリューにおいて、前記多角形の輪郭は均整がとれていないことを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項９】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、前記セグメントと前記マンドレルとはプロファイルシャフト接続を有しており、
特に請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記プロファイルシャフト接続はスプラインシャフト接続であることを特徴とする、スクリュー。
【請求項１０】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、前記セグメントと前記マンドレルはプロファイルシャフト接続を有しており、前記プロファイルシャフト接続は、１つの歯を有する軸方向に非対称の歯付シャフト接続の形態で具現化され、前記歯は、右歯フランクおよび左歯フランクを有しており、
特に請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記歯フランクは曲率を有することを特徴とする、スクリュー。
【請求項１１】
歯セグメントは歯輪郭を有するスクリューにおいて、前記歯輪郭は均整がとれていることを特徴とする、請求項１０に記載のスクリュー。
【請求項１２】
歯セグメントは歯輪郭を有するスクリューにおいて、前記歯輪郭は均整がとれていないことを特徴とする、請求項１０に記載のスクリュー。
【請求項１３】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、前記セグメントおよび前記マンドレルは、周期的に対称なプロファイルシャフト接続によって接続されており、前記プロファイルシャフト接続は、軸方向に非対称の歯付シャフト接続であり、歯ピッチは歯輪郭を有しており、
特に、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記マンドレルの前記歯輪郭は、前記輪郭に垂直な方向において、最大で前記マンドレルの歯先円直径の１００分の１だけ五次の多項式から逸脱していることを特徴とする、スクリュー。
【請求項１４】
歯輪郭の左点は、前記多項式によって記述されており、前記左点は、前記マンドレルの前記歯先円直径上に位置決めされており、前記左点は、第１の歯の左フランクと境界を接していることを特徴とする、請求項１３に記載のスクリュー。
【請求項１５】
歯輪郭の右点は前記多項式によって記述されており、前記右点は、前記マンドレルの前記歯先円直径上に位置しており、前記右点は、第２の歯の前記左フランクと境界を接していることを特徴とする、請求項１３または１４のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項１６】
歯輪郭の最低点は前記多項式によって記述されており、前記点は、前記左点の半径と前記右点の半径との間の半径上の円周方向において、５５％と９０％との間の範囲内、好ましくは６５％と８３％との間の範囲内、特に好ましくは７５％と７９％との間の範囲内で、前記マンドレルの歯元円直径上に位置していることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項１７】
前記左点において、前記円周方向における前記半径の勾配は、−０．１と０．１との間の範囲、好ましくは−０．０５と０．０５との間の範囲内に存在し、特に好ましくは０の値を有することを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項１８】
前記最低点において、前記円周方向における前記半径の勾配は０であることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項１９】
前記右点において、前記円周方向における前記半径の勾配は、１０と∞との間の範囲内、好ましくは１００と∞との間の範囲内に存在し、特に好ましくは∞の値を有することを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２０】
押出成形機において使用されるスクリューであって、前記スクリューは、マンドレルと前記マンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、前記セグメントおよび前記マンドレルは、均整がとれていない輪郭を有するプロファイルシャフト接続を有しており、
特に、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記プロファイルシャフト接続は軸方向に対称な輪郭を有しており、前記マンドレルの前記輪郭は、マンドレル表面エリアの他の円筒状形状に対して凹状の凹部を有しており、前記凹部の輪郭は均整がとれた形状であり、前記凹部の均整がとれた輪郭は、前記マンドレルの歯先円における均整がとれていない遷移によって、前記マンドレル表面エリアの前記他の円筒形状に関連付けられることを特徴とする、スクリュー。
【請求項２１】
前記プロファイルシャフト接続は周期的に対称であることを特徴とする、請求項２０に記載のスクリュー。
【請求項２２】
前記凹部の前記均整のとれた輪郭は、楕円の輪郭の部分に対応することを特徴とする、請求項２０または２１のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２３】
前記凹部の前記均整のとれた輪郭は、円の輪郭の部分に対応することを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２４】
前記凹部の前記均整のとれた輪郭は多角形の部分に対応することを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２５】
前記マンドレルは、前記歯元円直径に近似するアンダーカットを有することを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２６】
前記セグメントは、前記歯元円に近似するアンダーカットを有することを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２７】
前記マンドレルおよび前記セグメントは各々、歯先円直径および歯元円直径を有しているスクリューにおいて、前記セグメントの歯先円直径は前記マンドレルの歯元円直径より大きいことを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２８】
前記マンドレルおよび前記セグメントは各々、歯先円直径および歯元円直径を有しているスクリューにおいて、前記セグメントの歯元円直径は前記マンドレルの歯先円直径より大きいことを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項２９】
前記セグメントの前記プロファイルシャフト輪郭は、最大で前記マンドレルの前記歯先円直径の１００分の１だけ、好ましくは最大で１０００分の１だけ半径方向により大きいことを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項３０】
前記プロファイルシャフト輪郭は縁部を有しているスクリューにおいて、前記縁部が丸くされていることを特徴とする、上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリュー。
【請求項３１】
上記の請求項のいずれか１項に記載のスクリューを有する、押出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形機において使用されるスクリューと、そのようなスクリューを有する押出成形機とを指す。特定的には、本発明は、複数スクリュー押出成形機において使用されるスクリューと、複数スクリュー押出成形機自身とを指し、当該スクリューは、マンドレルと、マンドレルによって支持されるスクリューのセグメントとを有する。
【背景技術】
【０００２】
通常、スクリューはモジューラ構造を有する。これにより、これらのスクリューは、非常に柔軟な態様で新しいタスクおよび製品特性に適合され得る。スクリューのモジューラ構造は、いわゆる「マンドレル」と称されるロッド形状のコアと、マンドレル上を摺動する個々のスクリューコンポーネントとを有している。「実際には」、コアはしばしばシャフトまたはスピンドルとも称される。スクリューコンポーネントは、たとえば、プラントの中にガイドされるとともに当該プラントを通過するようにガイドされるプラスチックの搬送、混練、混合、または剪断といった、押出成形プロセスにおけるスクリューの典型的な機能を実行する。
【０００３】
生成される高いトルクを伝達するために、コンポーネントはマンドレルと確実に係合し、軸方向にさらに固定される。この接続は、簡易な手段により解除することが可能なように実行される。
【０００４】
シャフトとハブとの間の接続のこの設計は、シャフトとハブとの間の可能な限りもっとも高いトルクの安全な伝達を目的としている。力の伝達のために、確実な係合を有するシャフトとハブとの間の接続はフランクを有する。これにより、トルクを伝達するために理想的な形状からの逸脱が引き起こされ、円形ロッドになる。
【０００５】
確実な係合によってトルクを伝達するためには、円形ロッドは、一方では、過度の表面圧力がフランクにおいて生じないように、かつ、他方では、このフランクが、生じる切欠き効果により望ましくない程度まで円形ロッドを弱めないように、幾何学的に再度形状決めされなければならない。これらの要求は互いに矛盾する。
【０００６】
ＤＥ  ９０  １０  ６０６  Ｕ１は、シャンクを有する第１のシャフトのためのプラグインユニットを記載している。その一端にはプラグイン部分が設けられており、外面上には突出部および凹部が延在し、周面にわたって均一に分散されており、凸形状および凹形状が互い違いに存在する。シャンクは、第２のシャフトの中空円筒状レセプタクルに差し込まれるように意図されており、その内面上では、第２のシャフトの長手方向軸と平行に延在するように突出部および凹部が形成され、その周面にわたって均一に分散され、互いに混和する。
【０００７】
ＤＥ  ３８  １３  ２７２  Ｃ２においては、ロータをシャフトに堅く接続するための歯付シャフト接続が公知である。
【０００８】
ＷＯ８７／０１１６５Ａ１は、第１の回転可能シャフトの端部に存在する第１の駆動要素と、第２の回転可能シャフトの端部に存在する第２の駆動要素とからなるリンクジョイントを開示しており、これらの駆動素子は、互いにヒンジにより係合される。
【０００９】
ＥＰ  ０  ７６７  ３２５  Ａ２は、歯付シャフト接続を介してトルクを伝達するためのシャフトギアボックスを記載している。
【００１０】
ＤＥ  １０３  ３０  ５３０  Ａ１は、スリーブが溶着された歯付シャフト接続を開示している。スクリューシャフトには、対応する内歯を有するスクリューコンポーネントが掛けられる外歯が設けられる。これらのコンポーネントは、スリーブ上で停止点まで掛けられる。
【００１１】
ＤＥ  １９６  ２１  ５７１  Ｃ２およびＤＥ  １０  ２００４  ０４２  ７４６  Ｂ４は、押出成形機スクリューのセグメントと押出成形機のマンドレルとの間の歯付シャフト接続を開示している。
【００１２】
ＤＥ  １０  ２００４  ０５６  ６４２  Ａ１は、シャフトとハブとの間の確実な係合を開示しており、当該接続の輪郭は、外トロコイド曲線によって表わされ得る。
【００１３】
ＤＥ  １０  ２００６  ０２９  ４７１  Ａ１およびＤＥ  １０  ２０１１  １１２  １４８  Ａ１は、押出成形機スクリューのセグメントと押出成形機のマンドレルとの間のスプラインシャフト接続を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】ＤＥ  ９０  １０  ６０６  Ｕ１
【特許文献２】ＤＥ  ３８  １３  ２７２  Ｃ２
【特許文献３】ＷＯ８７／０１１６５Ａ１
【特許文献４】ＥＰ  ０  ７６７  ３２５  Ａ２
【特許文献５】ＤＥ  １０３  ３０  ５３０  Ａ１
【特許文献６】ＤＥ  １９６  ２１  ５７１  Ｃ２
【特許文献７】ＤＥ  １０  ２００４  ０４２  ７４６  Ｂ４
【特許文献８】ＤＥ  １０  ２００４  ０５６  ６４２  Ａ１
【特許文献９】ＤＥ  １０  ２００６  ０２９  ４７１  Ａ１
【特許文献１０】ＤＥ  １０  ２０１１  １１２  １４８  Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、現状技術に改善または代替例を提供するタスクに基づく。
本発明の第１の局面では、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決される。スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは周期的に非対称のプロファイルシャフト接続を有する。
【００１６】
いくつかの用語を下記において説明する。
まず、本特許出願のコンテキスト内において、「１」、「２」などといった不定冠詞および数字は、コンテキストから明らかもしくは当業者には自明であるか、または、技術的な視点から見て「ちょうど１つ…」、「ちょうど２つ…」などが意図されることが不可欠である場合を除き、「少なくとも１つ…」、「少なくとも２つ…」などといったような最小を示すと通常理解されるべきであるということが明示的に指摘される。
【００１７】
「マンドレル」は、如何なる場合においても、軸方向において第１のセグメントの端部から最後のセグメントの開始部に延在するものとして理解されるべきである。スクリューに対するトルクの適用は、マンドレルを介してか、または、少なくとも１つのセグメント、好ましくは軸方向における第１のセグメントを有しトルクを伝達するギアボックス主駆動ピニオンの接続を介して可能であり、マンドレルを介する場合、ギアボックス主駆動ピニオンとマンドレルとの間の接線方向の固定が必要である。
【００１８】
「セグメント」は、スクリューのコンポーネントであり、これらのコンポーネントは一緒に、押出成形機の筐体／シリンダと連携して、押出成形機を通るようにガイドされるプラスチックの可塑化のためにスパイラルまたは複数のスパイラルを形成し、ならびに／または、これらのコンポーネントは混練要素および／もしくは搬送要素を形成する。
【００１９】
軸方向に隣接した各２つのセグメントは、直接的に隣接するセグメントの場合において直接的、または、それらの間に１つ以上のセグメントが存在する場合において間接的のいずれかで、それらのセグメント境界において軸方向に互いに対して当接する。それらの間に作り出されたスロット、すなわち、最も簡易な場合においては、環形は、内部すなわちマンドレルの方への溶融プラスチックの浸透に対してシーリングされなければならない。セグメントは、この目的について、通常、軸方向に固定される。法線力によって、表面圧力による十分なシーリングが得られる。
【００２０】
しかしながら、１つのセグメントおよびマンドレルのみからなるスクリューも考えられる。この場合、「セグメント」は、スクリューコンポーネントであり、このスクリューコンポーネントは、押出成形機の筐体またはシリンダと連携して、押出成形機を通るようにガイドされるプラスチックの可塑化のためにスパイラルまたは複数のスパイラルを含み、かつ、このスクリューコンポーネントは混練要素をさらに含む。
【００２１】
現状技術において、さまざまな「プロファイルシャフト接続」は公知である。プロファイルシャフト接続はすべて、確実な係合を有する、シャフトとハブとの間の接続である。プロファイルシャフト接続において、シャフトを通る断面は一般に、並列のキャリアおよびハブをそれらの相手先として、対称的なプロファイルを有する。この構成により、フェザーキーまたはウェッジは必要でなくなる。プロファイルシャフト接続はたとえば、スプライン付ロッキングを有するシャフトと、鋸歯およびインボリュートな歯部を有する歯付シャフトと、低切欠き効果によって特徴付けられる多角形プロファイルシャフト接続とであり得る。
【００２２】
既に言及したさまざまなプロファイルシャフト接続間の違いに加えて、構成の対称性において、すべての異なるタイプがさらに特定され得る。軸対称、点対称、回転対称および周期的な形状に関する特定が可能である。
【００２３】
形状は、その対称軸において垂直軸投影によって自身に対してマッピングされ得る場合、「軸方向に対称」および「軸対称を有する」と称される。
【００２４】
形状は、対称点において垂直軸投影によって自身に対してマッピングされ得る場合、「点対称」および「点対称を有する」と称される。
【００２５】
形状は、任意の点または任意の軸の周りを任意の角度で回転することにより、当該対象物が、自身に対してマッピングされる場合、「回転対称である」および「回転対称を有する」と称される。
【００２６】
形状は、当該対象物について回転軸が存在し、当該軸を基準として複数回繰り返される領域から対象物がなる場合、「周期的に対称」および「周期対称を有する」と称される。領域の境界において、両方の近隣の領域は、等しい輪郭を有さなければならない。
【００２７】
周期的に対称な対象物はさらに、領域の境界が、直線、折れ線、または曲線上で半径方向に延在する周期的に対称な対象物へ細分され得る。
【００２８】
半径方向の領域の境界を有する周期的に対称な対象物はさらに、軸対称および／または点対称を有し得る。
【００２９】
形状は、周期的に対称でない場合、「周期的に非対称」および「周期的な非対称性」を有すると称される。言いかえれば、対象物が回転軸を有しており、この軸を基準として複数の反復している領域から構成されていない場合、すべての形状は周期的に非対称である。
【００３０】
「スクリューセグメント」は、スクリュー軸に対して垂直なスクリューの断面においてスクリュー軸に対してスクリューの周期的に対称な部分である。
【００３１】
この発明のコンテキストにおいて、「周期対称」という用語は、シャフトとハブとの間の接続の対称性、すなわち、マンドレルとセグメントとの間のプロファイルシャフト接続のいずれかを指し得るか、恐らくわずかに異なる意味で、スクリューセグメントの対称を指し得る局所的な用語として理解されるべきである。スクリュー形状は、たとえば、スパイラルの数と、混練コンポーネントの構造と、スクリューセグメントの形状にともに影響を与える他の局面とを含む。
【００３２】
通常、スクリュー形状は周期的に対称な構成を有する。したがって、特定の場合には、スクリューセグメントが周期対称を有し得るが、同時に、マンドレルとセグメントとの間の接続が周期的に非対称であり得るということが考えられる。
【００３３】
今まで、現状技術は、マンドレルを押出成形機スクリューのセグメントに接続するための周期的に対称なプロファイル接続のみを意図していた。
【００３４】
対照的に、本願明細書においては、周期的に非対称のプロファイル接続を使用することが提案されている。
【００３５】
これにより、好適な設計によって、セグメントは、より限られた数の周辺位置においてマンドレルにアセンブルされ得る。
【００３６】
たとえば、１つ、２つまたは３つの予め規定された円周位置において、セグメントが単にマンドレルに押圧され得ることが考えられる。これにより、スクリューのセグメント同士が所望の円周位置においてのみ隣接することが保証され得る。これらの好ましい実装位置はたとえば、スクリュースパイラルの数に依存し得、別の態様では周期的に対称である多数の確実に係合するコンポーネントとのプロファイルシャフト接続に存在するのが特に好ましい。
【００３７】
特定の場合において、たとえば、他の領域とは異なる形状をプロファイルシャフト接続の１つの領域に与えることによって、多角形シャフト接続、スプラインシャフト接続、または、歯付シャフト接続の別の態様での周期的に対称な構成を修正し、これにより、マンドレルとセグメントとの間の周期的に非対称接続を作り出すことが考えられる。
【００３８】
別の実施形態は、セグメントおよびマンドレルを組み立てる可能な組合せが、周期的に対称なスクリューセグメントが存在するのとちょうど同じだけ存在するように、かつ、スクリューとマンドレルとの間の誤った取り付け角度によって押出成形機スクリューの機能持性が損なわれ得ないような態様でマンドレルとセグメントとの間の対称性がスクリューセグメントの対称性に適合されるように、マンドレルとセグメントとの間の接続の周期的な非対称性をスクリューの対称特性に適応させることを提供する。
【００３９】
これにより、マンドレルとセグメントとの間のプロファイルシャフト接続の構成は、誤った組立を回避するのを支援し得るという利点が存在する。
【００４０】
さらに、これにより、近隣のセグメントは単に、互いに対して調節されるとともに押出成形機のスクリューの意図される機能に対応するような態様で、かつ、いくつかの連続するセグメントの誤った組立が除外されるような態様で組み立てられ得るということが達成され得るという利点が存在する。
【００４１】
随意に、プロファイルシャフト接続は、周期的に対称なスクリューセグメントと比較して、マンドレルとスクリューとの間の接続の半径の局所極大値の整数倍を有する。
【００４２】
いくつかの用語を以下に説明する。
「局所極大」は、プロファイルシャフト接続の輪郭の半径が局所極大点において局所極大値に到達し、かつ、局所極大の近傍において半径が最大値より大きい値を取らないことを意味する。局所極大の反対は「局所極小」である。
【００４３】
これにより、マンドレルおよびセグメントの周辺角度のいくつかの好適な組合せが達成され得るという利点が存在する。これにより、隣接するセグメント同士の間または押出成形機スクリューおよび押出成形機筐体の機能同士の間の個々の適合は常に如何なる誤差なしで達成されるということが、好適な構成により保証され得る。
【００４４】
好ましくは、プロファイルシャフト接続は２つのプロファイルフランクを有する輪郭を有し、押出成形機スクリューは構造によって決定される回転方向を有しており、プロファイルフランク、特に、回転方向におけるセグメントに面するマンドレルのプロファイルフランクは、他方のプロファイルフランクより半径方向においてより急勾配である。
【００４５】
いくつかの用語を以下に説明する。
「プロファイルフランク」は、プロファイルシャフト接続輪郭の半径の局所極小と局所極大との間におけるプロファイルシャフト接続の輪郭上での接続である。
【００４６】
「構造によって決定される回転方向」は、押出成形機の正常動作の間におけるスクリューの回転方向であり、処理される材料は押出成形機の供給口から出口に搬送される。
【００４７】
これにより、マンドレルに作用する半径方向力が低減され得るという利点が存在する。回転方向においてセグメントに面するマンドレルのプロファイルフランクは、スクリュー上のマンドレルから押出成形機ドライブによって生成されるトルクを適用するタスクを想定している。トルクが伝達される場合、付加的な負荷が、マンドレル半径方向にマンドレルに適用されないことが好ましい。回転方向においてセグメントに面するマンドレルのプロファイルフランクがより急勾配になるほど、マンドレルに適用される半径方向力がより低くなるとともに望ましい接線力がより高くなり、これにより、トルクの伝達の効率が増加され得る。
【００４８】
回転方向においてセグメントに面するマンドレルのプロファイルフランクが平坦であるという利点が存在する。これにより、マンドレルからセグメントにトルクを伝達するプロファイルフランクからの力が、より少ない切欠き効果で、マンドレルにより良好に適用され得る。
【００４９】
本発明の第２の局面において、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決される。スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは、湾曲したフランクを有する多角形プロファイルシャフト接続であるプロファイルシャフト接続によって接続されている。
【００５０】
いくつかの用語を以下に説明する。
「多角形プロファイルシャフト接続」は、その特徴的な多角形形状によって規定され、「真円度」接続と称されるあるタイプの接続に属するプロファイルシャフト接続である。これらは、分離可能であり軸方向に摺動可能である接続に属する。ＤＩＮ３２７１１に従うと、さまざまなタイプおよび寸法の「多角形シャフト」がカテゴリー分類されている。しかしながら、このカテゴリー分類は必ずしも網羅的ではなく、特に本発明のこの局面においては、多角形シャフトの付加的な実施形態がこの用語に含まれ得る。
【００５１】
「フランク」は、多角形の点同士間の多角形シャフト接続の輪郭上の接続である。
「湾曲したフランク」という用語は、フランクが、直線の接続ではなく、曲線によって規定されることを意味しており、湾曲したフランクは、自身の長さの少なくとも７５％にわたって曲線を有する。
【００５２】
今まで、現状技術は、マンドレルと押出成形機スクリューのセグメントとの間でのプロファイルシャフト接続のために多角形シャフト接続を意図していなかった。
【００５３】
現状技術に関わらず、そのような接続がここで提案されている。
これにより、多角形シャフト接続は、非常に高いトルク、特に、高い一時的な動力を有する高いトルクを伝達し得るという利点が存在する。
【００５４】
さらに、多角形シャフト接続は、非常に容易に組み立てられ得、その構造により、非常に低い切欠き効果を有しており、材料利用を増加させる。
【００５５】
全体として、多角形のシャフト接続は、トルクを非常に効率的に伝達し得るとともに、その容易な組立により、押出成形機スクリューのためのシャフトとハブとの間の接続の実施形態が得られ得る。
【００５６】
第２の局面の主題は本発明の第１の局面の主題と組み合わせられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【００５７】
好ましくは、フランクはセグメントに面する凸状の曲線を有する。
これにより、多角形シャフト接続の切欠き効果が低減され得るという利点が存在する。
【００５８】
随意に、フランクはセグメントに面する凹状曲線を有し得る。
これにより、トルクは、より急勾配のフランクにおいて伝達され得、多角形シャフト接続に作用する半径方向力がより少なくなるとともに、トルク伝達の効率が増加されるという利点が存在する。
【００５９】
好ましくは、マンドレルは多角形の輪郭を有し、多角形の輪郭は均整がとれている。
いくつかの用語を以下に説明する。
【００６０】
他の局面において提案されるプロファイルシャフト接続を含むすべてのタイプのプロファイル接続は、均整がとれているプロファイルおよび均整がとれていないプロファイルを有するプロファイル接続へ細分され得る。
【００６１】
プロファイル接続は、輪郭が連続的ですべての点において可微分である場合、「均整がとれている輪郭」を有する。
【００６２】
プロファイル接続は、輪郭が連続的であるがすべての点で必ずしも可微分ではない場合、「均整がとれていない輪郭」を有する。
【００６３】
これにより、切欠き効果は、丸くされた縁部によって、多角形のシャフト接続の全円周にわたってさらに低減され得、材料利用を増加させるという利点が存在する。
【００６４】
随意に、マンドレルは均整がとれていない多角形の輪郭を有し得る。
これにより、不均整の実施形態に依存して、組立が促進され得、マンドレルとセグメントとの間の周辺角度が明白に割り当てられ得、切欠き効果が局所的に低減され得、トルクの伝達の効率が増加され得るという利点が存在する。
【００６５】
本発明の第３の局面において、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決される。スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは、プロファイルシャフト接続によって接続されており、プロファイルシャフト接続はスプラインシャフト接続である。
【００６６】
いくつかの用語を以下に説明する。
「スプラインシャフト接続」は、直線状であり平行なフランクを有する複数のキャリアによってハブとの確実な係合を作り出すプロファイルシャフト接続である。異なるタイプの接続およびそれらの寸法が、ＤＩＮ５４６４、ＤＩＮ５４７１、ＤＩＮ５４７２およびＤＩＮ  ＩＳＯ  １４に従って、カテゴリー分類される。しかしながら、このカテゴリー分類は必ずしも網羅的ではなく、特に本発明のこの局面においては、スプラインシャフトの付加的な実施形態がこの用語に含まれ得る。それぞれの具現化されたシャフト−ハブ接続は「スプラインシャフト接続」である。
【００６７】
今まで、現状技術は、マンドレルと押出成形機スクリューのセグメントとの間でのプロファイルシャフト接続のためにスプラインシャフト接続を意図していなかった。
【００６８】
現状技術に関わらず、そのような接続がここで提案されている。
これにより、複数の他の用途において既に使用されている非常に低価格のプロファイルシャフト接続が使用され得るという利点が存在する。したがって、スプラインシャフト接続によるトルクの伝達に関して多くの知見は既に獲得されている。これらの知見は、設計の間に利用され得、シャフトとハブとの間の全体的な改善された接続が得られ得る。
【００６９】
さらに、製造が相対的に低価格になり得るように、スプラインシャフト接続の製造のために標準化されたツールが存在する。
【００７０】
さらに、スプラインシャフト接続の平行かつ非常に急勾配のフランクは、トルクを非常に効率的に伝達するのを支援し得る、すなわち、接続における強い半径方向力なしで伝達するのを支援し得、これにより、非常に良好な材料利用がなされる。
【００７１】
第３の局面の主題は本発明の上記の局面の主題と個々にまたは累積的な態様で任意の組合せにおいて組み合せられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【００７２】
本発明の第４の局面において、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決され、スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは、１つの歯を有する軸方向に非対称の歯付シャフト接続の形態のプロファイルシャフト接続を有し、歯は、各々が曲率を有する右歯フランクおよび左歯フランクを有する。
【００７３】
いくつかの用語を以下に説明する。
「歯付シャフト接続」は、複数の歯によってハブとの確実な係合を確立するプロファイルシャフト接続である。水平な歯フランクとの歯係合、特に、歯の一定圧力角度を有する歯フランクは、湾曲した歯フランク、特に、インボリュートな歯部を有する歯フランクとの歯係合と区別される。さまざまなタイプの接続およびそれらの寸法が、ＤＩＮ５４８０に従ってカテゴリー分類される。しかしながら、このカテゴリー分類は必ずしも網羅的ではなく、特に本発明のこの局面においては、歯付シャフトの付加的な実施形態がこの用語に含まれ得る。これにより実現されるシャフト−ハブ接続は「歯付シャフト接続」である。
【００７４】
「インボリュートな歯部」は、インボリュートの特定の形態を有する歯係合である。インボリュートの形状は、歯プロファイル形状上の多くの形状要求によって規定される。
【００７５】
「歯フランク」は、歯の歯元円と歯先円との間の幾何学的な接続線である。
「歯元円」は、半径方向における歯部の最低点が存在する円である。対応する直径は「歯元円直径」と称される。
【００７６】
「歯先円」は、半径方向における歯部の最高点が位置する円である。対応する直径は「歯先円直径」と称される。
【００７７】
「軸方向に非対称の歯付シャフト接続」は、歯が軸対称を有していない歯付シャフト接続である。言いかえれば、軸方向に非対称の歯付シャフト接続の第１の歯フランクは、ある軸における第２のプロファイルの投影によってマッピングすることができない。
【００７８】
今まで、大部分の現状技術は、マンドレルと押出成形機スクリューのセグメントとの間の歯付シャフト接続の歯の形状が軸方向に対称になることを提供していた。したがって、ＤＥ  １９６  ２１  ５７１  Ｃ２は、軸方向に対称な歯を有する歯付シャフト接続を開示している。
【００７９】
ＤＥ  １０  ２００４  ０４２  ７４６  Ｂ４は、マンドレルと押出成形機スクリューのセグメントとの間で軸方向に非対称の歯付シャフト接続を開示しており、マンドレルとセグメントが互いに接触する歯フランクのエリアは平坦である。
【００８０】
現状技術に関わらず、接触エリアにおける歯フランクを平坦でなく連続的な曲率を有するように構成することが提案されている。
【００８１】
したがって、たとえば、マンドレルの輪郭は、以下に言及される条件のフレームワーク内において設計されることが考えられる。すなわち、切欠き効果が低減され得るように設計され、円周上に力を分散するために、かつ、表面圧力を低減するために十分に大きな数の歯が使用されるように設計され、回転方向においてセグメントに面するプロファイルの形状が、トルクが伝達される場合に可能な限り半径方向力は生成されないが最大の可能な接線力が生成されるような形状であるように設計される。
【００８２】
好ましい実施形態において、歯フランクは、非常に良好な切欠部応力挙動を示すサイクロイドおよび／またはハイポサイクロイドから構築される。
【００８３】
別の有利な実施形態において、回転方向の反対の方向においてセグメントに面する歯フランクが除去され、および／または、当該歯フランクに円形の輪郭が提供されるということが考えられる。
【００８４】
したがって、たとえば、サイクロイド歯輪郭は、その円周にわたって均整を持って歯付シャフト接続の輪郭を描くということが考えられる。
【００８５】
これにより、負荷を支持しない歯フランクは、切欠き効果を低減するために使用されることが達成されるという利点が存在する。非対称構造により、いずれにせよ１つの望ましい方向だけが存在するので、トルク伝達を損なうことなく、切欠き効果がさらに低減され得る。
【００８６】
負荷を支持する歯フランクは湾曲するように形成され、これにより、好適な設計により、歯元での切欠き効果の低減が得られる。
【００８７】
歯フランクは、たとえばマンドレルが１つの回転方向に回るので、非対称であるように設計される。このタイプの伝達の利点は、円周において最小の力を伝達するために最大のレバーアームが使用され得るということである。
【００８８】
非荷重支持プロファイルの除去によって、歯における切欠挙動が改善され得る。ねじり力について、非負荷支持プロファイルの除去は、望ましい回転方向が存在するので、機能を損なうことなく逃切欠と同じ効果を有し得る。
【００８９】
全体として、好適な設計により、提案される歯付シャフト接続は、マンドレルおよびセグメントにおける切欠応力および半径方向力を低減するよう支援し得、材料利用およびトルク伝達の効率を改善し得る。
【００９０】
第４の局面の主題は、個々にまたは累積的な態様で任意の組合せにおいて本発明の上記の局面の主題と組み合せられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【００９１】
好ましくは、歯セグメントは均整がとれた歯輪郭を有する。
これにより、多角形シャフト接続の全円周にわたる丸くされた縁部によって、切欠き効果をさらに低減することが支援され、材料利用が改善されるという利点が存在する。
【００９２】
随意に、歯セグメントは均整がとれていない歯輪郭を有する。
これにより、不均整の実施形態に依存して、組立が促進され得、マンドレルとセグメントとの間の周辺角度が明らかに割り当てられ得、切欠き効果が局所的に低減され得、トルクの伝達の効率が増加され得るという利点が存在する。
【００９３】
本発明の第５の局面において、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決される。当該スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは、周期的に対称なプロファイルシャフト接続によって接続されており、プロファイルシャフト接続は軸方向に非対称の歯付シャフト接続であり、歯ピッチは歯輪郭を有しており、マンドレルの歯輪郭は、輪郭に垂直な方向において、最大でマンドレルの歯先円直径の１００分の１だけ五次の多項式から逸脱している。
【００９４】
いくつかの用語を以下に説明する。
「歯ピッチ」は、周期的に対称な歯付シャフト接続の周期的に対称な部分として、かつ、周期的に対称な歯セグメントのアパーチャ角度として、理解される。
【００９５】
「歯セグメント」は、スクリュー軸に垂直であるスクリューの断面におけるスクリューの軸に対して、歯付シャフト接続の周期的に対称な部分である。特に、歯セグメントの左および右の限定点は、歯先円直径に位置する。
【００９６】
「輪郭法線」は輪郭に垂直であると理解される。
「歯輪郭」は歯セグメントの輪郭である。
【００９７】
歯セグメントの輪郭の好適な設計により、歯輪郭は、歯先円直径の１００分の１の狭い許容限界内で、五次の多項式によって記述される。
【００９８】
これにより、歯輪郭は、良好に丸くされ、単にわずかな切欠き効果を有し、したがって歯付シャフト接続の材料利用を最適化するのに好適であるということが達成され得るという利点が存在する。
【００９９】
上述した公差値は厳密な限定であると理解されるべきでなく、記載された本発明の局面から逸脱することなくエンジニアリングスケールで示されるよりも高くまたは低くなり得るということが明示的に指摘される。言いかえれば、ここで提案される公差の範囲の大きさについて、値は基準点を形成するように意図されている。
【０１００】
第５の局面の主題は、個々にまたは累積的な態様で任意の組合せにおいて本発明の上記の局面の主題と組み合せられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【０１０１】
好ましくは、歯輪郭の左点は多項式によって記述され、当該左点は、マンドレルの歯先円直径に位置しており、第１の歯の左フランクに境界を接している。
【０１０２】
好ましくは、歯輪郭の右点は多項式によって記述され、当該右点は、マンドレルの歯先円直径に位置しており、第２の歯の左フランクに境界を接している。
【０１０３】
好ましくは、歯輪郭の最低点は多項式によって記述されており、当該点は、左点の半径と右点の半径との間の半径上の円周方向において、５５％と９０％との間の範囲内、好ましくは６５％と８３％との間の範囲内、特に好ましくは７５％と７９％との間の範囲内で、マンドレルの歯元円直径上に位置している。
【０１０４】
上述した最低点の位置の値は厳密な限定であると理解されるべきでなく、記載された本発明の局面から逸脱することなくエンジニアリングスケールで示されるよりも高くまたは低くなり得るということが明示的に指摘される。言いかえれば、最低点の位置について、値は基準点を形成するように意図されている。
【０１０５】
好ましくは、左点において、円周方向における半径の勾配は、−０．１と０．１との間の範囲内、好ましくは−０．０５と０．０５との間の範囲内に存在し、特に好ましくは０の値を有する。
【０１０６】
上述した左点での勾配の値は厳密な限定であると理解されるべきでなく、記載された本発明の局面から逸脱することなくエンジニアリングスケールで示されるよりも高くまたは低くなり得るということが明示的に指摘される。言いかえれば、左点での勾配について、値は基準点を形成するように意図されている。
【０１０７】
好ましくは、最低点では、円周方向の半径の勾配は０の値を有する。
好ましくは、右点において、円周方向における半径の勾配は、１０と∞との間の範囲内、好ましくは１００と∞の間の範囲内に存在し、特に好ましくは∞の値を有する。
【０１０８】
上述した右点での勾配の値は厳密な限定であると理解されるべきでなく、記載された本発明の局面から逸脱することなくエンジニアリングスケールで示されるよりも高くまたは低くなり得るということが明示的に指摘される。言いかえれば、右点での勾配について、値は基準点を形成するように意図されている。
【０１０９】
本発明の第６の局面において、タスクは、押出成形機において使用されるスクリューによって解決される。スクリューは、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとを有しており、セグメントおよびマンドレルは、均整がとれていない輪郭を有するプロファイルシャフト接続を有しており、プロファイルシャフト接続は軸方向に対称な輪郭を有しており、マンドレルの別の態様で円筒状の表面エリアと対照的に、マンドレルの輪郭は均整のとれた輪郭を有する凹状の凹部を有しており、凹部の均整のとれた輪郭は、マンドレルの歯先円において均整がとれていない遷移エリアによって、当該別の態様で円筒状のマンドレル表面エリアに接続される。
【０１１０】
いくつかの用語を以下に説明する。
「マンドレル表面エリア」は、円筒状のマンドレルの表面エリアである。すなわち、マンドレルの長手方向軸についての関数のグラフの回転によって作り出されるマンドレルの表面である。
【０１１１】
「凹部」は、マンドレル表面エリアが凹部によって中断されるような態様で、別の態様で円筒状のマンドレル表面エリアを変更する各形状変化である。言いかえれば、別の態様で円筒状のマンドレルは、凹部の位置において、凹部だけ深くなる。
【０１１２】
「遷移エリア」は、別の態様で円筒状のマンドレル表面エリアが凹部へと遷移する、別の態様で円筒状のマンドレル表面エリア上の位置である。言いかえれば、別の態様で円筒状のマンドレル表面エリアの凹部は遷移エリアにおいて開始する。遷移エリアにおける輪郭パスが可微分でない場合、そのエリアは「均整がとれていない遷移エリア」である。
【０１１３】
特定の場合において、たとえば、マンドレルが、遷移エリアにおいて、別の態様で円筒状のマンドレル表面エリアへ遷移する均整のとれた輪郭を有する凹部を有することが考えられる。
【０１１４】
本発明のこの局面は、高いトルクが伝達されても、プロファイルシャフト接続は非常に低い切欠部応力のみを有することを達成し得るという利点が存在する。
【０１１５】
さらに、プロファイルシャフト接続のマンドレルが、プロファイルシャフト接続直径の低減を可能にする特に高い断面係数を有するということが本発明のこの局面によって達成され得るという利点が存在する。
【０１１６】
随意に、プロファイルシャフト接続は周期的に対称的である。
これにより、プロファイルシャフト接続の周期的な形状によって、マンドレルとマンドレルによって支持されるセグメントとの間でさまざまな取り付け角度が可能になり、多くの可能な取り付けオプションが可能になるという利点が存在する。
【０１１７】
好ましくは、凹部の均整のとれた輪郭は、楕円の輪郭の部分に対応する。
いくつかの用語を以下に説明する。
【０１１８】
「部分」は、特に凹部を形成する形状のセグメントであると理解される。部分は、形状の元々の境界の一部を含む形状の任意の部分であり得る。形状の部分の元々の境界のこの一部は、凹部の輪郭をマッピングする。特に、凹部は、楕円、円または多角形の部分であり得る。
【０１１９】
本発明のこの局面は、高いトルクが伝達されても、非常に小さな切欠応力を有するプロファイルシャフト接続を達成し得、同時に、マンドレルの比較的浅い凹部によって、プロファイルシャフト接続が必要とする直径がより小さくなるようにマンドレルの断面係数が高くなるという利点が存在する。これにより、材料を節約することを支援するとともに、マンドレルによって実質的に形成されるスクリューコアが最適により小さな直径を有することが可能になるので、スクリュー外径が同じままである一方スクリューのねじ山の高さが増加され得る。
【０１２０】
凹部の均整のとれた輪郭は随意に、円輪郭の部分に対応し得る。
本発明のこの局面は、高いトルクが伝達されても、非常に小さな切欠応力を有するプロファイルシャフト接続を達成し得、同時に、マンドレルの比較的浅い凹部によって、プロファイルシャフト接続が必要とする直径がより小さくなるようにマンドレルの断面係数が高くなるという利点が存在する。これにより、材料を節約することを支援するとともに、マンドレルによって実質的に形成されるスクリューコアが最適により小さな直径を有することが可能になるので、スクリュー外径が同じままである一方スクリューのねじ山の高さが増加され得る。
【０１２１】
好ましくは、凹部の均整のとれた輪郭は多角形の部分に対応する。
本発明のこの局面によって、高いトルクが伝達されても、非常に小さな切欠応力を有するプロファイルシャフト接続が達成され得、同時に、マンドレルの比較的浅い凹部によって、プロファイルシャフト接続が必要とする直径がより小さくなるようにマンドレルの断面係数が高くなるという利点が存在する。これにより、材料を節約することを支援するとともに、マンドレルによって実質的に形成されるスクリューコアが最適により小さな直径を有することが可能になるので、スクリュー外径が同じままである一方スクリューのねじ山の高さが増加され得る。
【０１２２】
第６の局面の主題は、個々にまたは累積的な態様で任意の組合せにおいて本発明の上記の局面の主題と組み合せられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【０１２３】
随意に、マンドレルは、歯元円直径に近似のアンダーカットを有する。
これによって、好適な設計により、アンダーカットがマンドレルの歯元での切欠き効果を低減するということが達成され得るという利点が存在する。
【０１２４】
随意に、セグメントは、歯元円に近似のアンダーカットを有する。
これによって、好適な設計により、アンダーカットがセグメントの歯元での切欠き効果を低減するということが達成され得るという利点が存在する。
【０１２５】
好ましくは、マンドレルおよびセグメントは各々歯先円直径および歯元円直径を有しており、セグメントの歯先円直径は、マンドレルの歯元円直径より大きい。
【０１２６】
これにより、二重嵌合が回避され得るとともに、歯付シャフト接続の機能が保証され得るという利点が存在する。
【０１２７】
随意に、マンドレルおよびセグメントは各々歯先円直径および歯元円直径を有しており、セグメントの歯元円直径は、マンドレルの歯先円直径より大きい。
【０１２８】
これにより、二重嵌合が回避され得るとともに、歯付シャフト接続の機能が保証され得るという利点が存在する。
【０１２９】
好ましくは、セグメントのプロファイルシャフト輪郭は、最大でマンドレルの歯先円直径の１００分の１だけ半径方向においてより大きく、最大で１０００分の１だけより大きいことがより好ましい。
【０１３０】
これにより、二重嵌合が回避され得るとともに、歯付シャフト接続の機能が保証され得るという利点が存在する。
【０１３１】
さらに、これにより、マンドレルとセグメントとの間の密接した滑り嵌合が可能になり、組立および分解を促進するが、同時に、シャフトとハブとの間の接続の機能を損なう大きな遊びを許さない。
【０１３２】
随意に、プロファイル―シャフト輪郭は、丸くされた縁部を有する。
これにより、高すぎる局所的な表面圧力によって縁部に過負荷は引き起こされなくなり、したがって、歯付シャフト接続の機能が保証され得るという利点が存在する。
【０１３３】
さらに、丸くされた縁部は、怪我の危険性を低減し得る。
さらに、丸くされた縁部は、切欠き効果を低減するのを支援し得る。
【０１３４】
本発明の第７の局面では、タスクは、ここで提案されるスクリューが使用される押出成形機によって解決される。
【０１３５】
上述したようなスクリューの利点は、特に上述したようなスクリューを有するシングルスクリュー押出成形機またはマルチスクリュー押出成形機といった押出成形機に直接的に及ぶということが理解される。
【０１３６】
第７の局面の主題は、個々にまたは累積的な態様で任意の組合せにおいて本発明の上記の局面の主題と組み合せられ得るという利点が存在するということが明示的に指摘される。
【０１３７】
下記において、本発明は、実施形態の２つの例によって、図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】押出成形機において使用されるスクリューの断面を概略的に示す図であって、当該スクリューは、確実な係合を有する周期的に非対称のプロファイルシャフト接続を有する図である。
【図２】押出成形機において使用されるスクリューの断面を概略的に示す図であって、スクリューは、確実な係合を有する多角形のシャフト接続を有し、凸状に湾曲した多角形のフランクを有する均整がとれていない多角形の輪郭を有する図である。
【図３】押出成形機において使用されるスクリューの断面を概略的に示す図であって、当該スクリューは、確実な係合を有する軸方向に非対称の歯付シャフト接続を有し、均整がとれていないシャフト輪郭と均整がとれている歯輪郭とを有する図である。
【図４】押出成形機において使用されるスクリューの断面を概略的に示す図であって、当該スクリューは、凹状凹部を有するマンドレルへのプロファイルシャフト接続を有し、凹部の輪郭は均整がとれている図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３９】
図１における押出成形機スクリュー１は、マンドレル２およびセグメント３を有する。押出成形機スクリューは、プラスチックを搬送、混練、混合、または剪断するために、軸４の周りを回転可能である。
【０１４０】
マンドレル２およびセグメント３は、解放可能なプロファイルシャフト接続によって確実な係合で相互接続され、セグメント３は、マンドレル２上で軸方向に摺動可能である。
【０１４１】
押出成形機スクリュー１のプロファイルシャフト接続は、周期的に非対称であり、マンドレルプロファイル５を有する。
【０１４２】
押出成形機スクリュー１は２つのスパイラルを有する。周期的に非対称のプロファイルシャフト接続は、セグメント３が誤った角度でマンドレルの円周面上を摺動され得ないように設計されており、これにより、隣接するセグメント同士が、嵌合しない内接角度で位置決めされ得ないことを保証する。
【０１４３】
図２における押出成形機スクリュー１０は、マンドレル１１およびセグメント１２を有する。押出成形機スクリュー１０は、プラスチックを搬送、混練、混合、または剪断するために軸１３の周りを回転可能である。
【０１４４】
マンドレル１１およびセグメント１２は、解放可能な多角形シャフト接続によって確実な係合で相互接続され、セグメント１２は、マンドレル１１上で軸方向に摺動可能である。
【０１４５】
押出成形機スクリュー１０の多角形シャフト接続は、周期的に対称であり、凸状に湾曲したフランクを有する均整がとれていない多角形プロファイル１４を有する。
【０１４６】
図３における押出成形機スクリュー２０は、マンドレル２１およびセグメント２２を有する。押出成形機スクリュー２０は、搬送、混練、混合、または剪断するために、軸２３の周りを回転可能である。
【０１４７】
マンドレル２１およびセグメント２２は、確実に係合し、軸方向に非対称であり、解放可能な歯付シャフト接続を介して相互接続され、セグメント２２は、マンドレル２１上で軸方向に摺動可能である。
【０１４８】
押出成形機スクリュー２０の歯付シャフト接続は、周期的に対称な歯ピッチ２８と、均整がとれていないプロファイルとを有する。
【０１４９】
各歯セグメント２６は、左歯フランク２４および右歯フランク２５を有する。左歯フランク２４と右歯フランク２５との間の遷移は、歯輪郭２９の最低点３０に存在する。
【０１５０】
各周期的に対称な歯セグメント２６の歯輪郭２９は、左点２７から開始し、右歯フランク２５を介して最低点３０に至り、左歯フランク２４を介して右点３１に至る。
【０１５１】
左歯フランク２４および右歯フランク２５は湾曲した輪郭を有する。
左歯フランク２４および右歯フランク２５は非対称である。
【０１５２】
左歯フランク２４は、右歯フランク２５より急勾配の輪郭を有する。
マンドレルは好ましくは、より急勾配の歯フランクの方向に回転する。この実施形態では、これは左歯フランク２４の方向である。すなわち、この実施形態では、回転の望ましい方向は反時計回りである。
【０１５３】
図４における押出成形機スクリュー４０は、マンドレル４１およびセグメント４２を有する。押出成形機スクリュー４０は、プラスチックを搬送、混練、混合、または剪断するために、軸４３の周りを回転可能である。
【０１５４】
マンドレル４１およびセグメント４２は、確実に係合する解放可能なプロファイルシャフト接続を介して相互接続され、セグメント４２は、マンドレル４１上で軸方向に摺動可能である。
【０１５５】
押出成形機スクリュー４０のプロファイルシャフト接続は周期的に対称であり、１２個の凹部４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６を有する。
【０１５６】
凹部４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６は、均整がとれた凹状の輪郭５７を有しており、遷移点５８および５９において、他の円筒状マンドレル表面エリア６０への均整がとれていない遷移を有する。
【符号の説明】
【０１５７】
１  押出成形機スクリュー
２  マンドレル
３  セグメント
４  軸
５  マンドレルプロファイル
１０  押出成形機スクリュー
１１  マンドレル
１２  セグメント
１３  軸
１４  多角形プロファイル
２０  押出成形機スクリュー
２１  マンドレル
２２  セグメント
２３  軸
２４  左歯フランク
２５  右歯フランク
２６  歯セグメント
２７  左点
２８  歯ピッチ
２９  歯輪郭
３０  最低点
３１  右点
４０  押出成形機スクリュー
４１  マンドレル
４２  セグメント
４３  軸
４４  マンドレルプロファイル
４５  凹部
４６  凹部
４７  凹部
４８  凹部
４９  凹部
５０  凹部
５１  凹部
５２  凹部
５３  凹部
５４  凹部
５５  凹部
５６  凹部
５７  輪郭
５８  遷移
５９  遷移
６０  マンドレル表面エリア
【図１】
2018075829.tif 000003
【図２】
2018075829.tif 000004
【図３】
2018075829.tif 000005
【図４】
2018075829.tif 000006
【外国語明細書】
2018075829000001.pdf