(57)【要約】      （修正有）【課題】組み付けることが容易であり、しかも安価に製作することのできるスクリュ式混練押出機の分割式ロータの提供。【解決手段】分割式ロータ１ａ，１ｂの回転軸２ａ，２ｂには、その外周面に、第１キー溝１８ａ，１８ｂと、その第１キー溝１８ａ，１８ｂから円周方向にそれぞれ９０°、１３５°、２２５°離れて位置する第２キー溝１９ａ，１９ｂ、第３キー溝２０ａ，２０ｂ、及び第４キー溝２１ａ，２１ｂと、の４本のキー溝が設けられている。一方、スクリュピースであるニーディングディスク５ａ〜８ａ，５ｂ〜８ｂには、いずれも同一の位置に１個のキー溝２５が設けられている。それらのニーディングディスクは、そのキー溝２５と回転軸２ａ，２ｂ側のキー溝とを、第１キー溝１８ａ，１８ｂ、第４キー溝２１ａ，２１ｂ、第２キー溝１９ａ，１９ｂ、第３キー溝２０ａ，２０ｂの順序で対向させ、それらの間にキー２８ａ〜３１ａ，２８ｂ〜３１ｂを嵌合することにより、円周方向に４５°ずつずらして回転軸２ａ，２ｂの軸線方向に順に固定されている。【選択図】        図５
2004174860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって回転駆動される回転軸の外周に複数個のスクリュピースを軸線方向に順に嵌合固定することにより構成されるスクリュ式混練押出機の分割式ロータにおいて；
前記回転軸の断面が円形であり、その外周面に、第１キー溝が設けられるとともに、その第１キー溝から円周方向にそれぞれ９０°、１３５°、２２５°離れた位置に第２キー溝、第３キー溝、及び第４キー溝が順に設けられ、
前記スクリュピースの各々には、前記回転軸に嵌合される軸孔の外周のそれぞれ同一の位置に１個のキー溝が設けられていて、
それらの各スクリュピースが、そのスクリュピースの軸線方向長さに等しいかそれよりわずかに短い長さの１本のキーを前記回転軸の第１ないし第４キー溝のいずれかとそのスクリュピースのキー溝との間に嵌合することにより、それぞれ前記回転軸に固定されていることを特徴とする、
スクリュ式混練押出機の分割式ロータ。
【請求項２】
前記スクリュピースの少なくとも一部がニーディングディスクであり、
それらの各ニーディングディスクが、そのキー溝と前記回転軸に設けられている４本のキー溝とを、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序、あるいはその逆の順序で対向させ、それらの間に前記キーを嵌合することにより、円周方向に４５°ずつずらして前記回転軸の軸線方向に順に固定されていることを特徴とする、
請求項１記載のスクリュ式混練押出機の分割式ロータ。
【請求項３】
前記混練押出機が同方向回転の２軸スクリュ式混練押出機であり、
各ロータの回転軸に設けられている前記第１ないし第４キー溝がそれぞれ同一の位置となるように配置されていることを特徴とする、
請求項１又は２記載のスクリュ式混練押出機の分割式ロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリュ式混練押出機に用いられるロータに関するもので、特に、回転軸の外周に複数個のスクリュピースを軸線方向に順に嵌合固定することによって構成される分割式ロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュ式混練押出機においては、外周にスクリュが形成されたロータを回転させることにより材料を混練し押し出すようになっている。その場合、そのロータとしては、混練材料の特性や混練条件などに応じて種々のスクリュ形状のものが用いられる。そこで、ロータを、モータによって回転駆動される回転軸とその回転軸の外周に嵌合されるスクリュピースとに分割し、種々のスクリュ形状のスクリュピースを準備しておいて、ロータをそのときの混練材料に適したスクリュ形状に変更可能なようにすることが行われている。
【０００３】
そのような分割式ロータにおいて、従来は、回転軸の外周面及びスクリュピースの中心部に設けられる軸孔の外周にそれぞれインボリュートスプラインを形成するか、あるいは回転軸を正六角形断面に形成するとともにスクリュピースの軸孔も正六角形として、それらを嵌合させるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、混練機においては、ニーディングディスクと呼ばれるスクリュピースを用いてロータを構成することも多い。ニーディングディスクは、外周に少なくとも１個の山部を有する板状のものである。そのようなニーディングディスクを用いてロータを構成するときには、多数枚のニーディングディスクを、円周方向に位相をずらしながら順に回転軸に嵌合させる。その位相角としては、３０°、４５°、あるいは６０°とすることが考えられているが、中でも４５°とするのが最も普通である。
そのようなニーディングディスクを用いたロータを製造する場合、組立て作業上からもニーディングディスクの生産性からも、各ニーディングディスクに設ける軸孔は全く同一であることが望ましい。すなわち、各ニーディングディスクの軸孔が、いずれも、ニーディングディスクの一定の基準線に対して同一位置に基準線を有するものとすることが望まれる。
【０００５】
しかしながら、従来のようにインボリュートスプラインによって回転軸にニーディングディスクを嵌合させるものでは、各ニーディングディスクの軸孔の基準線をすべて同一位置に配置することは難しい。なぜならば、インボリュートスプラインの歯数は軸径とモジュールとによって必然的に定められる。例えばモジュールｍを３、回転軸及びニーディングディスクの軸孔のピッチ円直径ｄを６９ｍｍとすると歯数Ｚは２１枚となり、ｍ＝２．５、ｄ＝７０ｍｍとするとＺ＝２８枚となる。そのようなインボリュートスプラインの場合、各ニーディングディスクに形成される軸孔の基準線をすべて同一配置とすると、それらのニーディングディスクを円周方向に４５°ずつずらして回転軸に嵌合させることができなくなる。また、回転軸を正六角形断面とするとともにニーディングディスクの軸孔を正六角形として、それらを嵌合させる場合にも、各ニーディングディスクの軸孔の基準線をすべて同一配置とすると、それらのニーディングディスクを円周方向に６０°ずつずらして組み付けることはできるとしても、４５°ずつずらすことはできない。
【０００６】
そのために、従来のニーディングディスクを用いた分割式ロータでは、ニーディングディスクを４５°ずつずらして組み付けるようにしようとすると、各ニーディングディスクに設ける軸孔の基準線をそれぞれ異なる配置とすることが必要となっていた。そのように各ニーディングディスクの軸孔の基準線の位置をそれぞれ異ならせるものでは、ニーディングディスクに軸孔を形成するとき、そのニーディングディスクの基準線の方向をその都度変えることが必要となり、その加工作業が煩雑となるという問題がある。また、その組み付け時にも、特定のニーディングディスクを順に選び出すことが必要となるので、その作業も煩雑となる。特に、２軸混練機の場合には、その組み付け順序を間違えると、一対のロータの回転中に対向するニーディングディスクが互いに干渉して折損するおそれがあるので、その組み付け順序には高度の正確さが求められる。
【０００７】
本発明は、このような従来のものにおける問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、各スクリュピースに設ける軸孔をいずれも同一配置としながら、円周方向に４５°ずつずらして組み付けることも容易に可能であり、しかも安価に製作することのできる、スクリュ式混練押出機の分割式ロータを得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明では、回転軸と各スクリュピースとを、それぞれ１本のキーを介して嵌合固定するようにしている。回転軸の断面は円形であり、その外周面には第１ないし第４キー溝の４本のキー溝が設けられる。そのうち第２キー溝、第３キー溝、及び第４キー溝は、第１キー溝から円周方向にそれぞれ９０°、１３５°、２２５°離れた位置に順に配置される。一方、スクリュピースの各々には、回転軸に嵌合される軸孔の外周のそれぞれ同一の位置に１個のキー溝が設けられる。そして、それらの各スクリュピースに回転軸から回転トルクを伝達するキーは、そのスクリュピースの軸線方向長さに等しいかそれよりわずかに短い長さとされる。
【０００９】
特に、スクリュピースの少なくとも一部がニーディングディスクである場合には、その各ニーディングディスクが、そのキー溝と回転軸に設けられている４本のキー溝とを、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序、あるいはその逆の順序で対向させ、それらの間にキーを嵌合することにより、円周方向に４５°ずつずらして回転軸の軸線方向に順に固定される。
また、混練押出機が同方向回転の２軸スクリュ式混練押出機である場合には、各ロータの回転軸に設けられている第１ないし第４キー溝がそれぞれ同一の位置となるように配置される。
【００１０】
このように、各スクリュピースの軸孔の外周に設けられるキー溝の位置をそれぞれ同一とすることにより、各スクリュピースには全く同一の孔を形成すればよいことになるので、その加工が容易になるとともに、そのスクリュピースがニーディングディスクの場合、それらのニーディングディスクがいずれも全く同じものとなるので、組み付け順序に注意を払う必要がなくなる。そして、各ニーディングディスクの軸孔外周のキー溝と回転軸に設けられている４本のキー溝とを、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序、あるいはその逆の順序で対向させ、それらの間にキーを嵌合させて固定させれば、各ニーディングディスクが円周方向に４５°ずつの位相角を持って組み付けられることになるので、その組立て作業も極めて簡単となる。
また、２軸混練押出機の場合、各ロータのスクリュピースは９０°の位相角を持つように組み付ける必要があるが、回転軸及びスクリュピースに上述のようなキー溝を設けておけば、各ロータの回転軸の第１ないし第４キー溝の位置が全く同一となるように配置するのみで、そのような組み付けも容易に行うことができる。
【００１１】
このように１本のキーを介して回転軸と各スクリュピースとをそれぞれ嵌合固定する場合、各スクリュピースを４５°ずつずらして組み付けたり、２軸ロータのスクリュピースに９０°の位相角を持たせて組み付けたりすることができるようにするためには、スクリュピースの軸孔の外周に１個のキー溝を設けるとともに、回転軸の外周全体に４５°の間隔を置いて８本のキー溝を設けることも考えられるが、そのようにすると、回転軸の強度が低下するので、スクリュピースに伝達し得るトルクが小さくなってしまう。本発明のように、第２ないし第４キー溝を、第１キー溝から円周方向にそれぞれ９０°、１３５°、２２５°離れた位置に順に配置するようにすれば、各キー溝が円周方向に分散配置されることになるので、伝達トルクも十分に確保することができる。
また、各スクリュピースに設ける軸孔を正八角形とするとともに、回転軸の断面をそれに嵌合する正八角形とすることも考えられるが、そのような八角形嵌合では従来の六角形嵌合よりも伝達トルクが小さくなってしまう。また、加工も難しくなり、製造コストが増加してしまう。本発明の場合には、円形断面の回転軸及びスクリュピースの円形の軸孔にそれぞれキー溝を設けるのみでよいので、極めて安価に製作することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図は、本発明によるスクリュ式混練押出機の分割式ロータの一例を示すもので、図１はそのロータの平面図であり、図２はそのロータに用いられている回転軸の横断面図、図３はその回転軸に嵌合されるスクリュピースの端面図である。
【００１３】
図１から明らかなように、このロータは２軸混練押出機用のロータであって、互いに近接して平行に配列された第１ロータ１ａと第２ロータ１ｂとからなっている。各ロータ１ａ，１ｂには、それぞれ第１送りゾーンＩ、第１混練ゾーンＩＩ、第２送りゾーンＩＩＩ、第２混練ゾーンＩＶ、及び第３送りゾーンＶが順に設けられている。それらのゾーンは、各ロータ１ａ，１ｂの駆動軸である回転軸２ａ，２ｂの外周に多数のスクリュピースを順に嵌合させることによって構成されている。すなわち、第１送りゾーンＩは、順ねじのスクリュピース３ａ，３ｂと逆ねじのスクリュピース４ａ，４ｂとを軸線方向に順に嵌合させることによって構成され、第１混練ゾーンＩＩは、１０枚のニーディングディスク（スクリュピースの１種）５ａ〜１４ａ，５ｂ〜１４ｂを軸線方向に順に嵌合させることによって構成されている。また、第２送りゾーンＩＩＩは、順ねじのスクリュピース１５ａ，１５ｂを３個、軸線方向に連続して嵌合させることによって構成され、第２混練ゾーンＩＶは９枚のニーディングディスク１６ａ，１６ａ，…；１６ｂ，１６ｂ，…を軸線方向に順に嵌合させることによって構成されている。第３送りゾーンＶは第２送りゾーンＩＩＩと同様の構成とされている。順ねじのスクリュピース３ａ，３ｂ及び１５ａ，１５ｂはいずれも１ピッチの長さを有するものであり、逆ねじのスクリュピース４ａ，４ｂは半ピッチの長さを有するものである。また、ニーディングディスク５ａ〜１４ａ，１６ａ；５ｂ〜１４ｂ，１６ｂは一定厚さを有する板状のものである。
それらのスクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂは、各回転軸２ａ，２ｂの先端に締結されるボルト１７ａ，１７ｂによって、軸線方向に移動することのないように締め付けられている。
【００１４】
回転軸２ａ，２ｂは、図示されていない減速機を介してモータにより互いに同期して同方向に回転駆動されるようになっている。
各回転軸２ａ，２ｂの断面は円形であり、その外周面には、スクリュピース嵌合部のほぼ全長にわたって、軸線方向に延びる４本のキー溝１８ａ〜２１ａ，１８ｂ〜２１ｂが形成されている。図２に示されているように、一方の回転軸２ａのキー溝１８ａ〜２１ａと他方の回転軸２ｂのキー溝１８ｂ〜２１ｂとは、互いに同一の位置となるように配置されている。すなわち、各回転軸２ａ，２ｂの第１キー溝１８ａ，１８ｂは、ある状態のとき、ともに図２の上方（基準線Ｚ軸方向）に位置するようにされている。そして、第２キー溝１９ａ，１９ｂは、その第１キー溝１８ａ，１８ｂから時計方向に９０°離れた位置に設けられている。第３キー溝２０ａ，２０ｂは、その第２キー溝１９ａ，１９ｂから時計方向に４５°離れた位置、すなわち第１キー溝１８ａ，１８ｂから円周方向に１３５°離れた位置に設けられている。また、第４キー溝２１ａ，２１ｂは、その第３キー溝２０ａ，２０ｂから時計方向に９０°離れた位置、すなわち第１キー溝１８ａ，１８ｂから円周方向に２２５°離れた位置に設けられている。
【００１５】
一方、図３に示されているように、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂは外周に二つの山部２２，２３を有するほぼ楕円形断面状のもので、その中心部には各回転軸２ａ，２ｂに嵌合される円形の軸孔２４が形成されている。そして、その軸孔２４の外周には、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂの端面の長径側の中心線（基準線）Ｌ上に、１個のキー溝２５が設けられている。
【００１６】
これらのスクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂは、そのキー溝２５と各回転軸２ａ，２ｂの外周面に形成されている第１〜第４キー溝１８ａ〜２１ａ，１８ｂ〜２１ｂのいずれかとの間に１本のキーを介在させて各回転軸２ａ，２ｂに嵌合固定することによって、各回転軸２ａ，２ｂから回転トルクが伝達されるようになっている。例えば、第１送りゾーンＩにおける順ねじのスクリュピース３ａ，３ｂは、図４（Ａ）に示されているように、第１ロータ１ａ側では、そのキー溝２５と回転軸２ａの第１キー溝１８ａとを対向させてその間にキー２６ａを嵌合し、第２ロータ１ｂ側では、そのキー溝２５と回転軸２ｂの第２キー溝１９ｂとを対向させてその間にキー２６ｂを嵌合することによって、それぞれ回転軸２ａ，２ｂに固定されている。また、図４（Ｂ）に示されているように、逆ねじのスクリュピース４ａ，４ｂも、スクリュピース４ａのキー溝２５と回転軸２ａの第１キー溝１８ａとの間、及びスクリュピース４ｂのキー溝２５と回転軸２ｂの第２キー溝１９ｂとの間、にそれぞれキー２７ａ，２７ｂを嵌合することによって、各回転軸２ａ，２ｂに固定されている。
このように、第１ロータ１ａ側のスクリュピース３ａ，４ａの固定には回転軸２ａの第１キー溝１８ａを使用し、第２ロータ１ｂ側のスクリュピース３ｂ，４ｂの固定には回転軸２ｂの第２キー溝１９ｂを使用することによって、第１ロータ１ａ側のスクリュピース３ａ，４ａと第２ロータ１ｂ側のスクリュピース３ｂ，４ｂとがそれぞれ９０°の位相角を持って組み付けられることになり、各ロータ１ａ，１ｂの回転時にそれらが互いに干渉することが確実に防止される。
【００１７】
また、第１混練ゾーンＩＩにおいては、第１枚目のニーディングディスク５ａ，５ｂが、図５（Ｃ）に示されているように、第１ロータ１ａ側ではニーディングディスク５ａのキー溝２５と回転軸２ａの第１キー溝１８ａとの間にキー２８ａを嵌合し、第２ロータ１ｂ側ではニーディングディスク５ｂのキー溝２５と回転軸２ｂの第２キー溝１９ｂとの間にキー２８ｂを嵌合することによってそれぞれ固定されている。そして、第２枚目のニーディングディスク６ａ，６ｂは、図５（Ｄ）に示されているように、第１ロータ１ａ側ではニーディングディスク６ａのキー溝２５と回転軸２ａの第４キー溝２１ａとの間にキー２９ａを嵌合し、第２ロータ１ｂ側ではニーディングディスク６ｂのキー溝２５と回転軸２ｂの第３キー溝２０ｂとの間にキー２９ｂを嵌合することによってそれぞれ固定されている。更に、第３枚目のニーディングディスク７ａ，７ｂは、図５（Ｅ）に示されているように、第１ロータ１ａ側ではニーディングディスク７ａのキー溝２５と回転軸２ａの第２キー溝１９ａとの間にキー３０ａを嵌合し、第２ロータ１ｂ側ではニーディングディスク７ｂのキー溝２５と回転軸２ｂの第１キー溝１８ｂとの間にキー３０ｂを嵌合することによってそれぞれ固定されている。第４枚目のニーディングディスク８ａ，８ｂは、図５（Ｆ）に示されているように、第１ロータ１ａ側ではニーディングディスク８ａのキー溝２５と回転軸２ａの第３キー溝２０ａとの間にキー３１ａを嵌合し、第２ロータ２ｂ側ではニーディングディスク８ｂのキー溝２５と回転軸２ｂの第４キー溝２１ｂとの間にキー３１ｂを嵌合することによってそれぞれ固定されている。そして、第５枚目のニーディングディスク９ａ，９ｂは、第１枚目のニーディングディスク５ａ，５ｂと同様に組み付けられている。
【００１８】
このように、第１ロータ１ａ側では、各ニーディングディスク５ａ〜９ａは、回転軸２ａのキー溝を、第１キー溝１８ａ、第４キー溝２１ａ、第２キー溝１９ａ、第３キー溝２０ａ、第１キー溝１８ａの順に使用することにより回転軸２ａに固定され、第２ロータ１ｂ側では、各ニーディングディスク５ｂ〜９ｂは、回転軸２ｂのキー溝を、第２キー溝１９ｂ、第３キー溝２０ｂ、第１キー溝１８ｂ、第４キー溝２１ｂ、第２キー溝１９ｂの順に使用することにより回転軸２ｂに固定されている。すなわち、いずれのロータ１ａ，１ｂ側においても、各ニーディングディスクの組み付け順序は、回転軸２ａ，２ｂのキー溝の、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序とされている。このような順序とすることによって、各ニーディングディスクは、円周方向に４５°ずつずらして回転軸の軸線方向に順に固定されることになる。また、第１枚目のニーディングディスク５ａ，５ｂを互いに９０°ずらして組み付けるのみで、以後のニーディングディスク６ａ〜９ａ，６ｂ〜９ｂも、第１ロータ１ａ側と第２ロータ１ｂ側とではそれぞれ９０°の位相角を持って組み付けられることになる。
なお、このロータの場合には、第６枚目のニーディングディスク１０ａ，１０ｂから第１０枚目のニーディングディスク１４ａ，１４ｂまでは、図５（Ｅ）に示されている組み付け状態と図５（Ｃ）に示されている組み付け状態とを繰り返すことにより、隣接するニーディングディスクが９０°ずつずれる直交ニーディングとされている。
【００１９】
そして、第２送りゾーンＩＩＩにおける第１番目のスクリュピース１５ａ，１５ｂは、図６（Ｇ）に示されているように、第１ロータ１ａ側では、そのキー溝２５と回転軸２ａの第２キー溝１９ａとを対向させてその間にキー３２ａを嵌合し、第２ロータ１ｂ側では、そのキー溝２５と回転軸２ｂの第１キー溝１８ｂとを対向させてその間にキー３２ｂを嵌合することによって、それぞれ回転軸２ａ，２ｂに固定されている。第２番目、第３番目のスクリュピース１５ａ，１５ｂも同様に組み付けられている。前述したように、順ねじのスクリュピース１５ａ，１５ｂはいずれも１ピッチの長さとされているので、このような組み付けによって第２送りゾーンＩＩＩは連続したスクリュとなる。また、第１ロータ１ａ側のスクリュピース１５ａと第２ロータ１ｂ側のスクリュピース１５ｂとはそれぞれ９０°の位相角を持って組み付けられることになる。
【００２０】
第２混練ゾーンＩＶにおいては、第１枚目から第９枚目までのニーディングディスク１６ａ，１６ａ，…；１６ｂ，１６ｂ，…が、図５（Ｅ），（Ｆ），（Ｃ），（Ｄ）に示されている組み付け順序の繰り返しによって、それぞれ回転軸２ａ，２ｂに固定されている。すなわち、第２混練ゾーンＩＶにおいても、第１混練ゾーンＩと同様に、各ロータ１ａ，１ｂ側における各ニーディングディスク１６ａ，１６ｂの組み付け順序は、回転軸２ａ，２ｂのキー溝の、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序とされている。それによって、隣接する各ニーディングディスク１６ａ，１６ａ，…及び１６ｂ，１６ｂ，…が円周方向に４５°ずつずらして回転軸の軸線方向に順に固定され、また、第１ロータ１ａ側のニーディングディスク１６ａと第２ロータ１ｂ側のニーディングディスク１６ｂとがそれぞれ９０°の位相角を持って組み付けられることになる。
【００２１】
第３送りゾーンＶは第２送りゾーンＩＩＩと全く同様の組み付けとされている。
このようにして、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂは、いずれもキー２６ａ〜３２ａ，２６ｂ〜３２ｂによって回転軸２ａ，２ｂに固定され、その回転軸２ａ，２ｂから各キー２６ａ〜３２ａ，２６ｂ〜３２ｂを介して回転トルクが伝達されるようになっている。そして、それらのキー２６ａ〜３２ａ，２６ｂ〜３２ｂは、対応する各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂの軸線方向長さに等しいかそれよりわずかに短い長さとされ、それによって、各回転軸２ａ，２ｂの先端にボルト１７ａ，１７ｂを締め付けたとき、隣接する各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂが互いに密接するようにされている。
【００２２】
このように構成されたロータを用いたスクリュ式混練押出機においては、モータを作動させると、回転軸２ａ，２ｂが図１の矢印で示されているように同方向に同期して回転し、それに伴って各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂも同様に回転する。その状態で、混練材料、例えば塩化ビニール製シート等の廃棄プラスチックを、ロータ１ａ，１ｂの第１送りゾーンＩ側に設けられている投入口からシリンダ内に投入する。すると、その材料は、順ねじのスクリュピース３ａ，３ｂによって各ロータ１ａ，１ｂの先端側に向けて送られ、次いで、逆ねじのスクリュピース４ａ，４ｂによってその送り速度が減速される。そして、第１混練ゾーンＩＩにおいて、各１０枚のニーディングディスク５ａ〜１４ａ，５ｂ〜１４ｂにより切断・粉砕される。粉砕された材料は、次に第２送りゾーンＩＩＩにおいて、各３個の順ねじのスクリュピース１５ａ，１５ｂにより、第２混練ゾーンＩＶに向けて強力に送られるとともに、少なくとも一部が溶融される。次いで、第２混練ゾーンＩＶにおいて、材料は各９枚のニーディングディスク１６ａ，１６ｂにより完全に溶融・混練され、最後に第３送りゾーンＶの送り力により吐出口から押し出される。混練押出機から押し出された溶融材料は、通常、造粒機に送られて、ペレットとされる。
【００２３】
異なる材料を混練するときや混練条件を変えるときには、各回転軸２ａ，２ｂの先端からボルト１７ａ，１７ｂを抜いて、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂを外す。そして、スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂの組み合わせを適宜変えて再び回転軸２ａ，２ｂに組み付ける。それによって、各ロータ１ａ，１ｂのスクリュ形状が変更される。
そのように各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂを回転軸２ａ，２ｂに組み付ける場合、順ねじのスクリュピース３ａ，３ｂ；１５ａ，１５ｂや逆ねじのスクリュピース４ａ，４ｂは、第１ロータ１ａ側と第２ロータ１ｂ側とで、一方のスクリュピース３ａ，４ａ，１５ａの組み付けに回転軸２ａの第１キー溝１８ａを用いたときには他方のスクリュピース３ｂ，４ｂ，１５ｂの組み付けに回転軸２ｂの第２キー溝１９ｂを用い、一方のスクリュピース３ａ，４ａ，１５ａの組み付けに回転軸２ａの第２キー溝１９ａを用いたときには他方のスクリュピース３ｂ，４ｂ，１５ｂの組み付けに回転軸２ｂの第１キー溝１８ｂを用いる、というようにするのみで、第１ロータ側１ａのスクリュピース３ａ，４ａ，１５ａと第２ロータ１ｂ側のスクリュピース３ｂ，４ｂ，１５ｂとは９０°の位相角を持つことになり、各ロータ１ａ，１ｂの回転時にそれらが互いに干渉するおそれがなくなるので、その組み付け作業は容易である。
また、ニーディングディスク５ａ〜１４ａ，１６ａ；５ｂ〜１４ｂ，１６ｂを回転軸２ａ，２ｂに組み付ける場合にも、第１枚目のニーディングディスク、例えば５ａ，５ｂを第１ロータ１ａ側と第２ロータ１ｂ側とで互いに９０°ずらして組み付けさえすれば、以後のニーディングディスク６ａ〜９ａ，６ｂ〜９ｂは、回転軸２ａ，２ｂのキー溝を、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序で使用して組み付けていくのみで、各ニーディングディスク５ａ〜９ａ，５ｂ〜９ｂは円周方向に４５°ずつずらして回転軸の軸線方向に順に固定され、また、第１ロータ１ａ側と第２ロータ１ｂ側とではそれぞれ９０°の位相角を持って組み付けられることになる。しかも、各ニーディングディスク５ａ〜１４ａ，１６ａ；５ｂ〜１４ｂ，１６ｂは、軸孔２４及びキー溝２５を含めていずれも全く同じ形状であるので、次に組み付けるべきニーディングディスクを選定する必要がない。したがって、その組み付け作業も容易である。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について一例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記の例では、ニーディングディスク５ａ〜９ａ；５ｂ〜９ｂ及び１６ａ，１６ａ，…；１６ｂ，１６ｂ，…は順ねじ方向、すなわち時計方向に４５°ずつ位相をずらして組み付けるものとしているが、混練条件によってはこれを逆ねじ方向とすることもある。その場合には、各ニーディングディスク５ａ〜９ａ；５ｂ〜９ｂ及び１６ａ，１６ａ，…；１６ｂ，１６ｂ，…は、回転軸２ａ，２ｂのキー溝の、第１キー溝、第３キー溝、第２キー溝、第４キー溝の順序、すなわち上記の例とは逆の順序で組み付けられる。ただし、その場合でも、ロータ１ａ，１ｂの先端側から見れば、第１キー溝、第４キー溝、第２キー溝、第３キー溝の順序ということになる。
また、上記の例では、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂに設けられる１個のキー溝２５は、それら各スクリュピースの端面の長径側の中心線（基準線）Ｌ上に位置するものとしているが、そのキー溝２５は、基準線Ｌから一定角度、離れた位置に設けるようにすることもできる。
更に、各スクリュピース３ａ〜１６ａ，３ｂ〜１６ｂが外周に二つの山部２２，２３を有するほぼ楕円形断面状のものである場合について説明したが、その山部が一つ、あるいは三つ以上のものである場合にも、同様に本発明を適用することができる。また、本発明は、上記例のような二軸混練押出機のみならず、単軸、あるいは三軸以上の多軸混練押出機のロータにも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回転軸と各スクリュピースとを、それぞれ１本のキーを介して嵌合固定するようにしているので、回転軸は円形断面のものにキー溝を形成するのみでよく、その回転軸を安価に製作することができる。そして、そのキー溝を、第１キー溝と、その第１キー溝から円周方向にそれぞれ９０°、１３５°、２２５°離れた位置に順に設けられる第２キー溝、第３キー溝、及び第４キー溝との４本としているので、各スクリュピースを４５°ずつずらして組み付けたり、２軸ロータのスクリュピースに９０°の位相角を持たせて組み付けたりする作業を容易に行うことが可能となる。
また、各スクリュピースの軸孔の外周に設けられるキー溝の位置をそれぞれ同一としているので、各スクリュピースには全く同一の孔を形成すればよいことになり、その加工が容易となる。特に、そのスクリュピースがニーディングディスクの場合には、それらのニーディングディスクがいずれも全く同じものとなるので、組み付け順序に注意を払う必要がなくなり、その組み付け作業も極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリュ式混練押出機の分割式ロータの一例を示す平面図である。
【図２】図１のロータに用いられている回転軸の横断面図である。
【図３】図２の回転軸に嵌合されるスクリュピースの端面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線から矢印方向に見た断面図である。
【図５】（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ図１のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線、Ｆ−Ｆ線から矢印方向に見た断面図である。
【図６】（Ｇ）は、図１のＧ−Ｇ線から矢印方向に見た断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ    ロータ
２ａ，２ｂ    回転軸
３ａ，４ａ，１５ａ    スクリュピース
４ａ，４ｂ，１５ｂ    スクリュピース
５ａ〜１４ａ，１６ａ    ニーディングディスク（スクリュピース）
５ｂ〜１４ｂ，１６ｂ    ニーディングディスク（スクリュピース）
１８ａ，１８ｂ    第１キー溝
１９ａ，１９ｂ    第２キー溝
２０ａ，２０ｂ    第３キー溝
２１ａ，２１ｂ    第４キー溝
２５    キー溝
２６ａ〜３２ａ，２６ｂ〜３２ｂ  キー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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