(57)【要約】【課題】  改良された押出機駆動装置集成体、特に少なくとも二つの押出ウォーム又はスクリューを有するシステム用の集成体を提供すること。【解決手段】  押出機駆動装置は、ハウジング３と、該ハウジング内へ伸延している駆動軸４、５をそれぞれ有する少なくとも二本の押出ウォーム１、２と、該ハウジングに固定された少なくとも一つの円筒状ステータ９及び該ステータによって回転駆動されるように該ステータと協働する円筒状ロータ１０を具備する少なくとも一つの駆動モータ８とを有する。前記ロータ１０は前記駆動軸４、５を包囲し、これら各駆動軸４、５は前記ロータによって駆動されるように、前記ロータ１０に個々に独立して連結されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機駆動装置集成体であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内へ伸延している駆動軸をそれぞれ有する少なくとも二本の押出ウォームと、
前記ハウジングに固定された少なくとも一つの円筒状ステータ、及び前記ステータによって回転駆動されるように前記ステータと協働する円筒状ロータを有する少なくとも一つの駆動モータとを包含し、前記ロータは前記駆動軸を包囲し、前記各駆動軸は個々に独立して前記ロータに駆動連結されていることを特徴とする、押出機駆動装置集成体。
【請求項２】
単一円筒状ステータが前記ハウジング内に配置され、且つ単一円筒状ステータによって包囲されており、前記駆動軸は何れも前記単一ロータに連結されている、請求項１に記載の押出機駆動装置集成体。
【請求項３】
前記単一ロータの内側に歯が設けられ、前記各駆動軸には外歯平歯車が形成されており、少なくとも一つの前記外歯平歯車が、前記単一ロータの内歯と直接的に噛合している、請求項２に記載の押出機駆動装置集成体。
【請求項４】
前記二本の軸が、前記単一ロータの内歯と個々に独立して噛合するそれぞれの平歯車を有している、請求項３に記載の押出機駆動装置集成体。
【請求項５】
前記平歯車の一つが前記内歯と直接的に噛合しており、
また前記押出機が、前記平歯車の他の一つと前記内歯とに直接噛合する中間歯車を更に包含している、請求項３に記載の押出機駆動装置。
【請求項６】
前記ハウジング内に各円筒状ロータを包囲し且つ駆動する二つの円筒状ステータが設けてあり、前記各駆動軸が前記ロータのうちの対応する一つに駆動結合されている、請求項１に記載の押出機駆動装置。
【請求項７】
前記各ロータが、前記駆動軸のうちの対応する一つに直接的に結合されている、請求項６に記載の押出機駆動装置。
【請求項８】
少なくとも一つのロータが、少なくとも一つの中間部材により、それぞれのウォームの前記駆動軸に結合されている、請求項６に記載の押出機駆動装置。
【請求項９】
前記ロータの少なくとも一つが、歯車伝動装置によってそれぞれの駆動軸に連結された中間軸を駆動する、請求項８に記載の押出機駆動装置。
【請求項１０】
前記ロータのそれぞれが、歯車伝動装置によって各それぞれの駆動軸に連結された中間軸を駆動する、請求項９に記載の押出機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機に係り、特にハウジングと、このハウジングに設けられ相互に係合し合う少なくとも二つの押出ウォーム又は押出スクリューを駆動するための機構とを有する形式の押出機駆動用集成体に係る。
【背景技術】
【０００２】
二軸ウォーム押出機又は二軸スクリュー押出機は、長手方向へ延在する少なくとも二つの区画室を備えたハウジングと、前記スクリュー又はウォームを同一方向又は反対方向へ回転させるためにハウジングの端部に設けた駆動装置とを有している。前記スクリューは、押出機ハウジングのそれぞれの室内で回転可能であり、また合成樹脂材料を可塑化及び液化するように設けられたねじ山を有している。また、押出機は熱可塑化材料を加圧し、合成樹脂材料を、押出ダイを通して或いは型内へ押し進める。
【０００３】
駆動装置ハウシングは、ウォーム又はスクリューを回転させる機構を有しており、本明細書に記載された原理は二軸ウォーム押出機だけでなく、三本以上のウォームを有する押出機にも適用可能である。いわゆる二軸ウォーム又は二軸スクリュー押出機に、二つのウォーム又はスクリュウーに連結される駆動モータを設けることは知られている。例えば、前記押出スクリューは変速装置を介して駆動モータに結合することができる。使用される駆動装置又は変速装置に応じて、二軸スクリュー押出機は比較的大型になる。更に、変速装置又は駆動装置は破損することがあり、その保守整備は比較的高価に付く。
【０００４】
或るシステムにおいては、二軸スクリュー押出機の各スクリュー又はウォームは、それぞれの駆動モータ及び付随する変速装置により別々に駆動される。二つの押出スクリュー間の同期を行うために、二つの駆動装置は互いに連結される。この構成は極めて嵩張ったものであり、また常に同期装置の信頼性に問題がある。更に、そのような二軸スクリュー押出機は比較的高価である。
【０００５】
これら従来のシステムに欠けているのは、押出スクリューの信頼性のある同期を行う簡単で小型の多軸スクリュー押出機用駆動システムである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の主目的は、従来システムにおける上記のような欠点のない改良された押出機駆動装置集成体、特に少なくとも二つの押出ウォーム又はスクリューを有するシステム用の集成体を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、信頼性の問題が解消され、押出機駆動装置が低価格で小型に製作できる改良された押出機駆動装置集成体、特に二軸ウォーム押出機用の集成体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、本発明によれば、ハウジングと、前記ハウジング内へ伸延している駆動軸をそれぞれ有する少なくとも二本の押出ウォームと、前記ハウジングに固定された少なくとも一つの円筒状ステータ及び前記ステータによって回転駆動されるように前記ステータと協働する円筒状ロータを有する少なくとも一つの駆動モータとを有する押出機駆動装置集成体によって達成される。前記ロータは前記駆動軸を包囲しており、前記駆動軸はそれぞれ個々に独立して前記ロータに駆動結合されており、相互には直接的に結合されていない。
【０００９】
本発明の特徴によれば、前記押出機駆動装置は、駆動装置ハウジングと、ステータ及びロータを備えた少なくとも一つの駆動モータとを有している。前記二本の押出ウォームのそれぞれは、駆動装置ハウジング内に少なくとも一部が包囲された連結軸を有している。前記駆動装置ハウジング内に少なくとも一つの円筒状ステータが設けてあり、このステータは円筒状ロータを包囲している。連結軸を備えた二本の押出ウォームは個々に独立して前記ロータに連結されているが、相互に直接的には連結されていない。好ましい実施形態に示されているように、装置は二軸押出機である。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、円筒状ステータは前記駆動装置ハウジング内に装着されており、二本の押出スクリューまたはウォームの両連結軸に連結されている単一円筒状ロータを包囲している。本発明によれば、ロータは一方の軸に、或いは少なくとも一方の軸に、他の部材の介在なしに直接的に連結されている。
【００１１】
極めて好ましい実施形態において、前記単一ロータには内歯が形成されており、前記各軸は外歯を有する歯車状に、一般的にはピニオンの形に形成されている。この実施形態において、リングギアである前記ロータの内側の歯は前記ピニオンの少なくとも一方に直接的に噛合しており、従ってそれらの間に直接的伝動リンクを形成している。前記両軸のピニオンは前記リングギア、即ちロータの歯と直接的に噛合可能である。このようにして、ウォームの同方向への同期駆動を行なうことができる。
【００１２】
本発明の第２実施形態において、一方のウォームの歯車はロータの歯と直接的に噛合し、他方のウォームの歯車は方向変換歯車を介在してロータと連結されている。この場合、両ウォームは反対の方向へ同期駆動される。単一介在歯車のみを用い、ウォームの反対方向回転を行うことが有利であることが見出された。
【００１３】
本発明の更に他の好ましい実施形態によれば、駆動装置ハウジング内に二つの円筒状ステータが設けてあり、各ステータは円筒状ロータを包囲し、各円筒状ロータは内歯付歯車リングとして形成され、該歯車リングはそれぞれのウォーム又はスクリューの各連結軸と結合されている。この場合、ウォームは各ロータの回転方向に従って同方向または反対方向へ駆動可能であり、各ウォームの歯付軸とそれぞれのロータとの間の介在歯車素子は不要である。
【００１４】
本発明の他の好ましい実施形態によれば、二つの円筒状ステータが駆動装置ハウジング内に設けてあり、各ステータは円筒状ロータを包囲している。各円筒状ロータは、二つのウォームまたはスクリューのうちの一方の連結軸に連結されている。本発明のこの実施形態の第１の具体例によれば、各円筒状ロータは、関連ウォームまたはスクリューの連結軸と直接的に連結されている。この場合、“直接”の語は、連結軸と内歯付ロータとの間に介在歯車または介在部材がないことを意味する。本発明のこの実施態様の第１具体例において、それぞれのロータとステータを有する二つの駆動モータは、とりわけ小型の構造を提供するために、長手方向に関して或るいは横方向に、互いに食違いになっていることが好ましい。従って、一方の噛合軸は他方の噛合軸より長い。
【００１５】
本発明のこの実施態様に関する第２の具体例において、少なくとも一つの円筒状ロータが介在部材によって関連ウォームまたはスクリューの連結軸と連結されている。しかしながら、両円筒状ロータは、中間部材によってそれぞれのウォームまたはスクリューの連結軸に連結できるようになされていることが好ましい。有利であるのは、一方の円筒状ロータが中間軸に直接的に連結され、該中間軸がそれぞれのウォームまたはスクリューの連結軸に連結されていることである。好ましくは、介在軸は、関連連結軸に設けられた第２歯車と噛合する第１歯車を支持している。結果としてもたらされる歯車連結装置又は歯車列は、好ましい省空間構成をもたらすために、駆動装置ハウジング内で長手方向または横方向に互いに食い違い状態にすることができる。従って、本発明装置にあっては、ウォームまたはスクリューは、特に都合よく且つ簡単な仕方で同一方向または反対方向へ駆動され得る。
【００１６】
本発明は、押出機が比較的簡単な構造を有することができ、特にコンパクトな形で駆動され得るという事実に基づいている。トルクをスクリューまたはウォームへ伝達し、及び／叉は変位方向を制御するために必要な装置は全てハウジング内に配置されている。ロータおよびステータが共通の面内にあり、ロータへの軸の連結が同様にその面内で行なわれるという事実は、システムの小型化に貢献する。本発明は、複雑な伝動装置、配力装置等を不要にし、従ってそれらに関する維持管理も不用にする。
【００１７】
上記及びその他の目的、特徴、及び効果は以下の記載からより明確になるであろうし、本発明の或る実施形態に関して記載された特徴は、可能な場合他の実施形態に利用可能であり、一つの形態に関して特定的に述べられているのではなく他のものにも同様の参照数字または参照文字は、構成的に同一でなくても機能的構成に言及していることが理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１及び図２に示すように、押出機１７のウォーム１及び２は、駆動装置ハウジング３の各駆動軸、すなわち軸４及び５に結合されており、前記駆動装置ハウジングは押出機１７の端部にフランジ結合され、軸４及び５は各平行軸線４Ａ及び５Ａに沿ってハウジング３内に延在している。駆動装置ハウジング３は電動モータ８を保持しており、この電動モータは上記両軸線を包囲する環状円筒形ステータ９を有し、リングとして形成されたロータ１０を、軸線４Ａ及び５Ａと平行で、これら軸線間において等距離の位置にある軸線１０Ａに関して駆動する。軸４及び５にはそれぞれ同様の歯車６及び７が形成され、これら歯車はロータ１０の内歯と噛合する外歯１２を有している。従って、この実施形態において、二つの軸４及び５及び各押出ウォーム１及び２は、軸線４Ａ及び５Ａに関して同方向へ回転する。
【００１９】
図３の構成において、歯車７は内歯１１と噛合していない。その代わりに、中間歯車１３が内歯１１、及び歯車７の外歯１２と噛合している。従って、歯車６及び７、各軸４及び５、及びウォーム１及び２は反対方向へ回転せしめられる。
【００２０】
図４は、歯車６及び７が大径であって、相互に軸線方向へずれており、半径方向において互いに一部重なり合った構成を示している。これら歯車６及び７は軸１５の各歯車１６と噛合しており、一方の歯車１６はモータ８の円筒形ロータ１０によって駆動され、他方の歯車１６はモータ８と同様の他の電動モータ１４によって駆動される。歯車６及び７は一部重なり合っているので、僅かな余分の空間を取るが実質的な縮小をもたらし、従ってこれら歯車は、比較的接近した状態で離間したハウジング３の後方及び前方板体１８及び１９間に完全に収容される。軸１５は軸４及び５の側方に対称的に位置しており、軸線４Ａ及び５Ａと同一平面上の回転軸線を有している。
【００２１】
図５において、二本の軸４及び５は、ハウジング３の端板１８及び１９間に収容された二つのモータ８及び１４に取り付けられているが、これらモータ８及び１４は、軸４を軸５より長くすることにより、軸線方向へ相互にずれた状態になっている。これにより、モータ８及び１４は半径方向で部分的に重なり合い、駆動装置ハウジング３は極めて小型になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による押出機駆動装置ハウジングの部分的縦断面である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】他の実施形態を図２と同様の断面にて示す図である。
【図４】本発明の第二実施形態による押出機駆動装置ハウジングの縦断面である。
【図５】第三実施形態を図４と同様の断面にて示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ウォーム
２  ウォーム
３  駆動装置ハウジング
４  軸
４Ａ  軸線
５  軸
５Ａ  軸線
６  歯車
７  歯車
８  電動モータ
９  円筒形ステータ
１０  ロータ
【図１】
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【図２】
2004338375.tif 000004
【図３】
2004338375.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004338375.tif 000007
【外国語明細書】
1.  Title of Invention
Extruder
2.  Detailed Description of Invention
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2004338375.tif 000009
2004338375.tif 000010
2004338375.tif 000011
2004338375.tif 000012
2004338375.tif 000013
2004338375.tif 000014
2004338375.tif 000015
2004338375.tif 000016
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3.  Brief Description of Drawings
FIG. 1 is a partial cross sectional view through an extruder drive housing 
in accordance with the invention.
FIG. 2 is a section taken along line II - II of FIG. 1.
FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 of another embodiment.
FIG. 4 is a cross sectional view through an extruder drive housing in 
accordance with a second embodiment of the invention.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 of a third embodiment.
Description of reference character
1....worm
2....worm
3....drive housing
4....shaft
4A...axis
5....shaft
5A...axis
6....gear
7....gear
8....electric motor
9....cylindrical stator
10...rotor
10A..axis
11...teeth
12...external teeth
13...intermediate gear
14...motor
15...shafts
16...gears
17...extruder
18...back plate
19...front plate
1.  Claims
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1.  Abstract
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2.  Representative Drawing
Figure 1
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