(57)【要約】【課題】被処理材料へのエネルギー導入が著しく少なくなるスクリュー要素を提供する。【解決手段】スクリュー要素がその縦軸線１０の軸線方向横断面において有するプロフィルは、前側正面８及び後側正面８’に互いにかみ合うスクリュー軸用の従来の一条スクリュー要素に対応したねじ山頂部１、１’をそれぞれ１つだけ有する。その際、ねじ山頂部１の幅は、またその逆にねじ山頂部１’の幅は、特別な仕方で構成されており、コア半径Ｒiよりも大きくかつ外外径Ｒaよりも小さい一定したせん断頂部半径ＲSのせん断頂部７が設けられている。【選択図】図１
2004521780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一方向に回転して互いにかみ合うスクリュー軸を備えた多軸スクリュー押出機用、特に二軸スクリュー押出機用の外半径（Ｒa）及びコア半径（Ｒi）を有するスクリュー要素であって、該スクリュー要素がその縦軸線（１０）の横断面において有するプロフィルは、縦軸線方向の前側正面（８）及び後側正面（８’）に互いにかみ合うスクリュー軸用の従来の一条スクリュー要素に対応したねじ山頂部（１、１’）をそれぞれ１つだけ有し、該ねじ山頂部（１、１’）の頂部表面が、左頂部稜（５、５’）と右頂部稜（６、６’）との間の区間で外半径（Ｒa）の円筒表面の一部を構成し、各正面（８、８’）が、コア半径（Ｒi）を有する円形底部（２、２’）と左フランク（３、３’）と右フランク（４、４’）とを有し、該右フランク（４、４’）が円形底部（２、２’）をねじ山頂部（１、１’）の左頂部稜（５、５’）または右頂部稜（６、６’）に結合するものであるスクリュー要素において、
ねじ山頂部（１）の幅ないしはねじ山角度（φ）は、前側正面（８）とスクリュー要素回転方向とは逆の頂部稜、例えば右回転の場合は左頂部稜（５）とから出発して縦軸線（１０）に沿ってスクリュー要素の軸線方向長さ（ｌ）の部分長（ａ）に至るまで１つの稜（１１）に対して０にまで減少し、次に縦軸線（１０）から稜（１１）までの距離が最初に減少し、この稜（１１）は引き続き縦軸線（１０）との距離を再び大きくしながら後側正面（８’）でスクリュー要素回転方向に対応した頂部稜、例えば右回転の場合は右頂部稜（６’）となって成端し、
ねじ山頂部（１’）の幅ないしはねじ山角度（φ）は、後側正面（８’）と回転方向に対応した頂部稜（６’）とから出発して縦軸線に沿ってスクリュー要素の軸線方向長さ（ｌ）の部分長（ａ）に至るまで１つの稜（１１’）に対して０にまで減少し、次に縦軸線（１０）から稜（１１’）までの距離がまず最初に減少し、この稜（１１’）は引き続き縦軸線（１０）との距離を再び大きくしながら前側正面（８）でスクリュー要素回転方向とは逆の頂部稜（５）となって成端し、
コア半径（Ｒi）よりも大きくかつ外半径（Ｒa）よりも小さい一定したせん断頂部半径（ＲS）のせん断頂部（７）が前側正面（８）のスクリュー要素回転方向に対応したフランク（４）の点（９）から出発して螺旋状にスクリュー要素回転方向に従って後側正面（８’）のスクリュー要素回転方向とは逆のフランク（３’）の点（９’）へと推移しており、せん断頂部（７）はその軸線方向長さにおいて、実質的に一定した頂部幅ないしは頂部角度の軸線方向中間区画とそれに続いてフランク（４、３’）上の両方の点（９、９’）にかけて各１つの移行区画とで構成されており、移行区画の頂部幅は各正面（８、８’）にかけてまず最初に０へと減少し、次に移行区画は正面（８、８’）でフランク（４、３’）の各点（９、９’）において稜として成端していることを特徴とするスクリュー要素。
【請求項２】
前記プロフィルがスクリュー要素の密なかみ合いに合せて設計されていることを特徴とする請求項１記載のスクリュー要素。
【請求項３】
スクリュー要素の形状に、少なくともその軸線方向長さ（ｌ）の部分区画にわたって、付加的勾配ないしは横断面ひねりが重ねられていることを特徴とする請求項２記載のスクリュー要素。
【請求項４】
スクリュー要素の逆移送作用を強めるために、スクリュー要素の予定された回転方向の方向で横断面を前側正面（８）に対してひねることによって付加的勾配が生成されていることを特徴とする請求項３記載のスクリュー要素。
【請求項５】
逆移送作用を弱めるためにまたは前移送作用を生成するために、スクリュー要素の予定された回転方向とは逆方向で横断面を前側正面（８）に対してひねることによって付加的勾配が生成されていることを特徴とする請求項３記載のスクリュー要素。
【請求項６】
付加的勾配がスクリュー要素の軸線方向全長（ｌ）にわたってスクリュー要素に重ねられていることを特徴とする請求項４または５記載のスクリュー要素。
【請求項７】
スクリュー要素の複数の軸線方向区間にさまざまな付加的勾配が重ねられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のスクリュー要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一方向に回転して互いにかみ合うスクリュー軸を有する多軸スクリュー押出機用、特に二軸スクリュー押出機用の外半径Ｒa、コア半径Ｒiのスクリュー要素であって、該スクリュー要素がその縦軸線の軸線方向横断面において有するプロフィルは両方の軸線方向正面に、互いにかみ合うスクリュー軸用の従来の一条スクリュー要素に対応したねじ山頂部をそれぞれ１つだけ有し、左頂部稜と右頂部稜との間でねじ山頂部の頂部表面が外半径Ｒaの円筒表面の一部であり、各正面がスクリュー軸のコア半径Ｒiを有する円形底部と左フランクと右フランクとを有し、この右フランクが底部を左頂部稜もしくは右頂部稜に結合するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
同一方向に回転して密にかみ合う多軸スクリュー押出機用のスクリュー要素はエルドメンガー・プロフィルとも称され、それを作製するための設計原理は従来公知である。該当する記述は例えば書籍刊行物「二軸スクリュー押出機、基礎、応用分野（Der Doppelschneckenextruder, Grundlagen und Anwendungsgebiete）」、ＶＤＩ出版社、ドュッセルドルフ、１９９５年（１０〜３０頁）に見られる。例えばこの刊行物の図１．４（１４頁）には冒頭に指摘した種類の一条スクリュー要素のプロフィルが軸線方向横断面で示してある。
【０００３】
例えば添加剤またはその他の成分を分散的かつ分配的に塑性配合物に混入するために、エルドメンガー・プロフィルを有し軸線方向で前後に配置されかつ相互に角度をずらされた複数の混練ディスクからなる混練ブロックが通常利用される。混練ディスクはそれぞれ対で向き合わせて各二軸スクリュー押出機の両方のスクリュー軸に配置され、互いに密にかみ合う。従来の混練ブロック内での混合プロセスは静的プロセスとみなすことができる。すなわち個々の容積要素内でなされる混合仕事はさまざまな強さでなされる。それゆえに、極力各容積要素がせん断にも曝されるのを確保して高い混合均質性を達成するために、ごく大量の機械的エネルギーが加えられねばならない。単一の混練ディスクに関してそれぞれ被処理材料の比較的少ない割合が極端に強くせん断され、大部分の材料は混練ディスクとシリンダ壁との間のせん断隙間に逃げ、したがって弱くせん断されるだけである。この理由から、高い混合均質性を確保するには、公知種類のきわめて長い混練ブロックかまたは高回転数のいずれかが必要である。いずれにしてもごく大量の機械的エネルギーが加えられ、熱の形で被処理材料に導入される。特にゴム混合物を処理する場合、大量の熱の発生はきわめて望ましくない。
【０００４】
独国特許出願公開第４２３９２２０号明細書により、密にかみ合って同一方向に駆動される２つの同じスクリュー軸を備えた二軸スクリュー押出機が公知であり、スクリュー軸は共通ハウジングの穴のなかに配置されている。スクリュー軸が混練ディスクを備えており、この混練ディスクは三条軸横断面、つまり３つのねじ山を有する。ハウジング穴の内表面に対するねじ山の距離とねじ山の幅はさまざまである。最大ねじ山幅を有するねじ山はハウジング穴の内面との距離が最小である。この公報による公知のスクリュー要素はその軸線方向全長にわたって三条に構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、同じ均質結果において被処理材料へのエネルギー導入が著しく少なくなるように、上述した種類のスクリュー要素を構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は上述したスクリュー要素において請求項１の特徴部分に明示された特徴によって解決される。本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【０００７】
本発明に係るスクリュー要素は、その縦軸線の横断面において、多軸スクリュー押出機の互いにかみ合うスクリュー軸用の一条スクリュー要素の形状に一致した形状の前側正面および後側正面を有する。これによりスクリュー要素は共通するスクリュー軸上で、同一方向に回転して互いにかみ合うスクリュー軸用の相応する従来の一条スクリュー要素とまったく問題なく組合せることができる。好ましくはスクリュー要素のプロフィル幾何学はスクリュー要素の密なかみ合いに合せて設計されている。その場合、スクリュー要素と押出機ハウジングの内壁との間および相互の間に製造技術上不可欠な遊隙はふつう１０分の数ミリメートルの寸法範囲内である。しかし、比較的大きな（ハウジング直径に応じて数ミリメートル、例えば１〜５ｍｍまでの範囲内の）遊隙が選択され、スクリュー要素が接触できず、つまり厳密には密にかみ合わない場合でも、本発明はなお主要部分の成果を達成できる。
【０００８】
誤解を避けるために指摘しておくなら、以下の実施は移動方向で右に回転するスクリュー対にそれぞれ関係している。
【０００９】
しかしながらこのスクリュー要素の形状は前側正面と後側正面との間の軸線方向長さにわたって一条スクリュー要素の公知幾何学とは著しく相違しているが、互いにかみ合いもしくは密にかみ合う性質を失ってはいない。ねじ山頂部の幅（ねじ山角度）は前側正面とスクリュー要素回転方向とは逆の頂部稜とから出発して（つまり右回転の場合左頂部稜から出発して）縦軸線に沿ってスクリュー要素の軸線方向長さｌの部分長ａに至るまで１つの稜に対して０にまで減少する。次に縦軸線からのこの稜の距離はまず最初に前側正面からの距離が増すのに伴って減少し、しかしその後は、この稜が後側正面でスクリュー要素回転方向に対応した頂部稜（つまり右回転の場合右頂部稜）となって成端するまで、再び増加する。その逆に、ねじ山頂部の幅は、後側正面とスクリュー要素の回転方向に対応した頂部稜（つまり右回転の場合右頂部稜）とから出発して縦軸線に沿ってスクリュー要素の軸線方向長さｌの部分長ａに至るまで１つの稜に対して０にまで減少し、次に縦軸線からのこの稜の距離はまず最初に減少し、この稜は引き続き縦軸線からの頂部表面の距離を再び大きくしながら前側正面でスクリュー要素回転方向とは逆の頂部稜（つまり右回転の場合左頂部稜）となって成端する。それとともにこのスクリュー要素は、一定した頂部幅と縦軸線からの頂部表面の一定した距離とを有する単一の頂部の代わりに、縦軸線に関して対称に向き合って推移する２つの頂部要素を備えており、頂部要素は１区間内に、減少する頂部幅（ねじ山角度）において各１つの一定した頂部半径と、他の区間内には頂部幅０（すなわち１つの稜の構成）と縦軸線に沿って変化する縦軸線からの距離とを有する。しかし本発明に係るスクリュー要素はさらになお他の頂部、つまりせん断頂部を特徴としている。このせん断頂部はせん断頂部半径ＲS、すなわちスクリュー要素の縦軸線からの距離を有し、この距離はコア半径Ｒiよりも大きくかつ外半径Ｒaよりも小さい。せん断頂部は、前側正面のスクリュー要素回転方向に対応したフランク（つまり右回転の場合右フランク）上の、縦軸線からの距離ＲSを有する点から出発し、螺旋状にスクリュー要素回転方向に従って後側正面のスクリュー要素回転方向とは逆のフランク（つまり右回転の場合左フランク）へと推移している。せん断頂部はその軸線方向長さにおいて、実質的に一定した頂部幅（すなわち一定したねじ山角度）の軸線方向中間区画とこの中間区画から前側もしくは後側正面への各１つの移行区画とからなる。これらの移行区画内で頂部幅は正面に接近するにつれそれぞれ好ましくは１つの稜に対して０にまで連続的に減少し、この稜は各正面のフランクで成端している。
【００１０】
せん断頂部の上記推移は、基本的に、被処理材料に対して逆移送的に作用するように構想されている。しかしこの性格は、スクリュー要素の形状をひねり、つまり相前後する横断面を相互に捩じることによって、スクリュー要素の形状に、少なくともその軸線方向長さの部分区画にわたって付加的勾配を重なるとき、明確に影響を及ぼすことができる。スクリュー要素の１区間の軸線方向長さに関して、ひねりの大きさは必要なら個々の区間でさまざまに選択することができる。せん断頂部の逆移送作用を強めるために、スクリュー要素の予定された回転方向で横断面を前側正面に対してひねることによって付加的勾配は生成することができる。逆移送作用の減退は、または特別有利な前移送作用への反転さえ、スクリュー要素の予定された回転方向とは逆方向で横断面を前側正面に対してひねって付加的勾配を生成することによって達成できる。この実施形態は本発明の枠内で特に優先される。
【００１１】
望ましくは、付加的勾配がスクリュー要素の全長にわたってスクリュー要素に重ねられる。しかし、スクリュー要素の軸線方向で前後する複数の区間にさまざまな付加的勾配を重ねることも可能である。
【００１２】
本発明に係るスクリュー要素の効果は、各多軸スクリュー押出機によって移送される材料がスクリュー通路内、つまりスクリュー要素とこのスクリュー要素を取り囲む押出機シリンダとの間の各中空室内に引き入れられ、この中空室がバリヤの意味でせん断頂部によって限定され、また中空室の横断面容積が移送方向で０にまで減少し、材料が例外なくせん断頂部を介して強いられることにある。それとともに、被処理材料の各容積要素用に限定的せん断および回転が起きる。十分な混合を確保するために特別な背圧要素は必要ない。それゆえに、本発明に係るスクリュー要素を装備した押出設備は問題なく空運転することができる。これに加えて、本発明に係るスクリュー要素のプロフィルはそれが密にかみ合うスクリュー要素として設計されている場合セルフクリーニング性である。これらの性質のゆえに、本発明に係るスクリュー要素を装備した押出設備において材料交換は、色換えも、特別迅速にかつごく僅かな支出で実行できる。
【００１３】
以下、図に示す実施例を基に本発明が詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１と図２の斜視図で右前もしくは左前から（図１ａと図２ａではワイヤフレーム表現として、図１ｂと図２ｂではサーフェスモデルとして）示す本発明に係るスクリュー要素は、前側正面８に書き込まれた太い矢印で示唆されたように、右に回転するスクリュー軸用である。実施例において前側正面８のプロフィルは、エルドメンガーによる密にかみ合う一条スクリュー要素のプロフィルである。軸線方向長さｌを有するスクリュー要素の縦軸線は符号１０とされている。頂部稜と称することのできる点５、６の間を頂部１が延びている。この頂部１は柱面状表面を有し、正面側断面において、縦軸線１０によって限定される中心点の周りで半径Ｒaの円弧として構成されている。頂部幅は、左頂部稜５もしくは右頂部稜６を通る両方の半径Ｒaの間に包囲されるねじ山角度φによって限定されている。頂部１に直径上で向き合う底部２はやはり柱面状態様を有し、それゆえに正面断面において円形である。底部の半径は符号Ｒiであり、付属するスクリュー軸のコア直径（コア半径Ｒi）に一致する。正面８の底部２は周方向において頂部１と同様に角度φにわたって延びている。頂部１と底部２との間にある２つのフランク３、４は正面８において半径Ｒa＋Ｒiの円弧にそれぞれ一致する。フランク４の円中心点は反対側の左頂部稜５上にあり、左フランク３の中心点は反対側の右頂部稜６上にある。頂部１のねじ山角度φを底部２のねじ山角度とは異なるように選択することは基本的に可能である。しかしその場合、各スクリュー要素にかみ合う相手要素は相応に別の相補的形状を有していなければならないであろう。特に製造技術上の理由から、図１に示した実施例におけるように両方のねじ山角度を同時に選択して、各２つの同種のスクリュー要素を互いにかみ合わせるのが望ましい。
【００１５】
前側正面８とは反対側の後側正面８’は、まったく同種のプロフィル形状を有する。前側正面８の点もしくはプロフィル線と区別するために後側正面８’の相応する点およびプロフィル線は、図１と図２から明らかとなるように、番号付けを維持して付加的に省略符が付け加えられている。図２は図１のスクリュー要素を左前方から見た斜視図で示す。両方の正面８、８’の間にスクリュー要素は以下の形状を有する。軸線方向で前側正面８から後側正面８’へと頂部１の幅は左頂部稜５から出発して軸線方向部分長ｘに至るまで値０まで減少する。つまり部分長ｘの個所で両方の頂部稜５、６は１点で合流し、その後共通する稜１１となって続く。この稜１１は後側正面８’の右頂部稜６’となって成端する。その際縦軸線１０から稜１１までの距離はまず最初に軸線方向長さの他の部分区画にわたって減少し、次に再び点６’における原値Ｒaにまで増加する。その逆に、頂部幅１’は後側右頂部稜６’から出発して前側正面８の方向で軸線方向部分長ｘに達するまで値０に減少する。そこで両方の頂部稜６’、５’はやはり１点で合流し、前側正面８の左頂部稜５に達するまで稜１１’となって続く。この稜１１’は稜１１と相応する推移を有し、つまり前側正面８に接近するにつれ、縦軸線１０からのその距離をまず最初は原値Ｒaから出発して軸線方向長さの一定の部分区画にわたって減少させ、次に再び原値Ｒaまで増加する。頂部１と稜１１もしくは頂部１’と稜１１’の態様の相互に類似した両方の頂部要素の他に、本発明に係るスクリュー要素はなおせん断頂部７の態様の第３頂部要素を備えており、このせん断頂部は縦軸線１０から一定した距離（せん断頂部半径ＲS）をもって、前側正面８の右フランク４から出発して、本発明に係るスクリュー要素用に予定された回転方向（つまりこの場合右回転）で、後側正面８’の左フランク３’上の相応する１点９’に至るまで延びている。頂部幅（縦軸線１０の方からせん断頂部ねじ山角度として測定。図１と図２には図示せず。）は軸線方向長さｌの中央区間では一定している。しかしこのことは必ずしも不可欠ではない。前側正面８と後側正面８’との間でせん断頂部７の中間区画は両方の正面８、８’に至るまで移行区画となってそれぞれ続いている。この移行区画では縦軸線１０との距離（せん断頂部半径ＲS）はそれぞれ一定したままである。各正面８、８’から出発してせん断頂部７は軸線方向第１部分区画にわたってまず最初に幅０を有し、つまり１つの稜であり、軸線方向第２部分区画では０からせん断頂部７の中間区画のせん断頂部幅まで広がる。
【００１６】
図３は本発明に係るスクリュー要素の側面図である。軸線方向長さｌにわたってこのスクリュー要素が部分区画に分割されており、部分区画の軸線方向長さは符号ａ〜ｇで示してある。選択された実施例において部分区画ａとｇもしくはｂとｆもしくはｃとｅの軸線方向長さは対で相互に同じである。個々の部分区画によってそれぞれ縦軸線１０を横切って合計７の断面が設けられて、文字Ａ−Ａ〜Ｇ−Ｇで表してある。これら７つの断面が図４〜図１０に詳しく示してある。横断面の比較可能な特異点はそれぞれＰと同じままの添数字とで示してある。個々の断面を区別するために添数字は各断面（例えばＡ‐Ａ）に相当する付加的小文字（例えばａ）によって補足されている。個々の断面を比較することによって、図１〜図３の図示に合せてやはり明示された頂部要素の推移は詳細に追跡されている。表１から７つのプロフィル断面のそれぞれについて個々の円弧のパラメータデータ（頂点、半径、中心点）を読み取ることができ、これらからプロフィル断面Ａ‐Ａ〜Ｇ‐Ｇがそれぞれ構成されており、詳細な言葉による説明は省くこととする。
【００１７】
残りの断面像（図５〜図１０）を代表するものとして図４に設計上重要な４つの円の半径、つまり外半径Ｒa、せん断頂部半径ＲS、コア半径Ｒiおよび半径Ｒi＋Ｒa−ＲSが書き込まれている。さらに、せん断頂部１のねじ山角度φが記載されている。右頂部稜６’が縦軸線１０（＝各プロフィル断面の中心点）の周りで垂線に対して捩られる角度は角度αで示してある。しかしこの角度αはプロフィル横断面の設計に影響を持たない。βはせん断頂部７の回旋角度であり、横断面で見て各点関係Ｐ3（つまりＰ3a−Ｐ3g）を担うせん断頂部７の右頂部稜が右頂部稜６もしくは６’に対して縦軸線１０の周りで捩られた角度のことである。表２には、図３に従って確定された各プロフィル区間ａ〜ｇについて、各プロフィル区間の初端（初端限界角度）および終端（終端限界角度）の角度βがいかなる値を有するのかが書き込まれている。各プロフィル区間の内部で角度βはこれら両方の限界角度の間で連続的に変化する。付加的に表２には各プロフィル区間について、せん断頂部ねじ山角度δがこれらのプロフィル区間内でそれぞれいかなる値を有するのかも記載されている。プロフィル区間ａ、ｇ内で角度δはそれぞれ一定して０°に等しく、すなわちせん断頂部幅が０（稜）である。プロフィル区間ｃ、ｄ、ｅ内でせん断頂部ねじ山角度はそれぞれ値δsollであり、すなわち一定したせん断頂部幅が存在する。両方の区間ｂ、ｆにおいてせん断頂部幅もしくはせん断頂部ねじ山角度δは０°から希望する値δsollへと連続的に増加し、もしくはこの値δsollから０へと減少する。
【００１８】
図４〜図６は、点Ｐ7、Ｐ1の間にある頂部１の幅が断面Ａ−Ａから断面Ｃ−Ｃへと明確に減少していることを示す。図７では頂部１がもはや存在せず、頂部に由来する稜１１がなお認められるだけである。この稜上で点Ｐ1（Ｐ1d）は点Ｐ1e〜Ｐ1gの形で引き続き移動し（図８〜図１０）、最後に後側正面８’で後側右頂部稜６’と合流する（図３）。同様のことが頂部１’にも妥当し、図４〜図１０の順序を逆に見て、点Ｐ10（Ｐ10g、Ｐ10f）と点Ｐ6（Ｐ6g−Ｐ6a）の移動を追跡すると、この頂部は後側正面８’で両方の頂部稜５’、６’によって限定されている。
【００１９】
せん断頂部７に関して以下のことを確認できる。図４においてせん断頂部７はスクリュー要素の未切断後側部分にのみ認めることができる。断面Ａ−Ａにおいてせん断頂部７は幅がゼロであり、つまり点Ｐ3aで稜として表されているだけである。次の図５においてせん断頂部７は図３のプロフィル区間ｂの側面図からも明らかとなるようにその目標値のほぼ半分をすでに達成しており、そのことがせん断頂部ねじ山角度δによって示唆される。
【００２０】
図３の断面Ｃ‐Ｃが示すせん断頂部７は、点Ｐ2cと点Ｐ3cとの間を延びるその完全目標幅を有する。せん断頂部７のこの目標幅は後続の２つの断面Ｄ‐Ｄ（図７）、断面Ｅ‐Ｅ（図８）にも存在する。図９（断面Ｆ‐Ｆ）では両方の点Ｐ2、Ｐ3が再び接近し、すなわちせん断頂部７の幅がせん断頂部ねじ山角度δの態様で再び減少する。その限りで図９は図５の図示に一致している。図１０ではせん断頂部７が再び減少して１つの稜となり、この稜が点Ｐ2gによって表される。その限りで図１０は図４の図示に一致している。図４〜図１０の個々のプロフィル点Ｐ1〜Ｐ12が図３の側面図に認められる限り、それらがそこに書き込まれている。
【００２１】
図１１と図１２には図１〜図３のスクリュー要素の変更形態が左前方もしくは右前方から（図１１ａではワイヤフレーム表現として、図１１及び図１２ではサーフェスモデルとして）示してある。これは、スクリュー要素に付加的勾配が重ねられている点で相違しているにすぎない。本例においてこの付加的勾配は、スクリュープロフィルの予定された回転方向とは逆に３６０°の回動角度だけ後側正面８’のプロフィルを前側正面８に対して捩る（つまり左に捩る）ことによるひねりに一致している。本事例ではプロフィル横断面のひねりはスクリュープロフィルの軸線方向全長にわたって均一に行われた。これにより右頂部稜はもはや図３におけるように縦軸線１０に平行に推移するのでなく、縦軸線１０の周りで左捩りで回旋している。左頂部稜５はもはや図２におけるように縦軸線１０の周りで右捩りで回旋するのでなく、やはり左捩りで回旋する。同様のことが稜１１にも妥当し、この稜となって左右の頂部稜５、６が続いている。さらに図１１からせん断頂部７の推移が認められ、このせん断頂部はもはや縦軸線１０の周りで１８０°以上右回りで回旋するのでなく、いまや前側正面の右頂部稜６近傍のフランク４から後側正面８’の左頂部稜５’近傍の左フランク３’まで１８０°未満の角度にわたって左回りに推移している。
【００２２】
本実施例では角度βの直線的変化が基礎とされた。つまりこの変化は前側正面からのプロフィル断面の各軸線方向距離に比例している。別の仕方で変化する角度βの増加を軸線方向長さの関数として確定することも勿論可能である。０°から希望する目標値への角度δの増加にも同様のことが妥当する。後者について付記するなら、この目標値、つまりスクリュー要素の軸線方向中間領域におけるせん断頂部幅は、必ずしも厳密に一定している必要はない。一定したせん断頂部幅とは、せん断頂部の軸線方向長さにわたって一定したせん断値を意味する。
【００２３】
【表１】
2004521780.tif 000003
【００２４】
【表２】
2004521780.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るスクリュー要素の斜視図であり、図１ａはワイヤフレーム表現、図１ｂはサーフェスモデルとして図示したものである。
【図２】本発明に係るスクリュー要素の斜視図であり、図２ａはワイヤフレーム表現、図２ｂはサーフェスモデルとして図示したものである。
【図３】図１又は図２のスクリュー要素の側面図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａによる軸線方向断面図である。
【図５】図３の線Ｂ−Ｂによる軸線方向断面図である。
【図６】図３の線Ｃ−Ｃによる軸線方向断面図である。
【図７】図３の線Ｄ−Ｄによる軸線方向断面図である。
【図８】図３の線Ｅ−Ｅによる軸線方向断面図である。
【図９】図３の線Ｆ−Ｆによる軸線方向断面図である。
【図１０】図３の線Ｇ−Ｇによる軸線方向断面図である。
【図１１】付加的に重ねられた勾配を有する本発明に係るスクリュー要素の斜視図であり、図１１ａはワイヤフレーム表現、図１１ｂはサーフェスモデルとして図示したものである。
【図１２】付加的に重ねられた勾配を有する本発明に係るスクリュー要素のサーフェスモデルの斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１、１’  ねじ山頂部
２、２’  底部
３、３’  左フランク
４、４’  右フランク
５、５’  左頂部稜
６、６’  右頂部稜
７  せん断頂部
８、８’  前側正面と後側正面
９、９’  点
１０  縦軸線
１１、１１’  稜
ｘ  軸線方向部分長
ｌ  軸線方向長さ
α  プロフィルの回動角度
β  せん断頂部の回旋角度
δ  せん断頂部・ねじ山角度
φ  ねじ山角度
Ｒa  外半径
Ｒi  コア半径
ＲS  せん断頂部半径
Ｐ1a〜Ｐ12g  プロフィル断面Ａ‐Ａ〜Ｇ‐Ｇの点
ａ〜ｇ  軸線方向におけるプロフィル区間
【国際公開パンフレット】
2004521780.tif 000005
2004521780.tif 000006
2004521780.tif 000007
2004521780.tif 000008
2004521780.tif 000009
2004521780.tif 000010
2004521780.tif 000011
2004521780.tif 000012
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【国際調査報告】
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