(57)【要約】【課題】押出機、特に単軸スクリュー押出機または多軸スクリュー押出機で使用されるスクリュー、およびそのような押出機を提供する。【解決手段】従来技術では、押出機スクリューはしばしば、スピンドルによって支持され、互いに軸方向に補強されたセグメントで構成される。押出機シリンダー内でのスクリューの使用中にセグメントへのトルクの伝達を可能にするために、スピンドルとセグメントとの間の確実な係合のための手段がある。この発明は、その代りに、スピンドルから負荷を軽減するように、セグメントからセグメントに直接、モーメントブリッジとして追加部品を使用することを提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機で使用するためのウォームスクリューであって、前記スクリューは、スピンドルと、前記スピンドルによって支持され、セグメント境界が封止された状態で互いに軸方向に配置された複数のセグメントとを有し、
第１のセグメントと軸方向に隣接する第２のセグメントとの間に、別個のモーメントブリッジが設けられ、前記モーメントブリッジは、前記スピンドルの横で前記セグメント境界を越えて前記第１のセグメントから前記第２のセグメントにモーメントを伝達するように適合されることを特徴とする、ウォームスクリュー。
【請求項２】
押出機で使用するためのウォームスクリューであって、前記スクリューは、スピンドルと、前記スピンドルによって支持され、セグメント境界が封止された状態で互いに軸方向に配置された複数のセグメントとを有し、前記セグメントは径方向外側に螺旋を形成し、前記スクリューは、第１のセグメントと、それに続く、最後のセグメントまでの追加のセグメントとを、前記スピンドルが前記第１のセグメントから前記最後のセグメントまで延在する状態で軸方向配置で有し、
特に請求項１に記載のスクリューであって、
前記スピンドルは、１つのセグメントに対して、特に全セグメントに対して円形の断面を有することを特徴とする、ウォームスクリュー。
【請求項３】
前記モーメントブリッジは、前記セグメントとは異なる材料、特にばね鋼で作られることを特徴とする、請求項１または２に記載のウォームスクリュー。
【請求項４】
前記モーメントブリッジは、前記スピンドルとは異なる材料で作られることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項５】
前記モーメントブリッジは、前記スピンドルの径方向外側に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項６】
前記モーメントブリッジは、前記セグメントの径方向内側に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項７】
前記スピンドルは、前記セグメント内で円形の断面を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項８】
前記セグメントは、前記スピンドルに面する円形のくぼみを有するとともに、前記モーメントブリッジに面する円形のくぼみからずれる駆動係合ノッチを有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項９】
前記モーメントブリッジはバーの形状を有し、前記バーがいくつかのセグメントで、特に前記複数のセグメントで各々接線方向の遊びがない１つの駆動スロットを通過する状態で、前記複数のセグメントを通過することを特徴とする、請求項８に記載のウォームスクリュー。
【請求項１０】
前記バーは、前記セグメントの前記駆動係合ノッチが前記スピンドルに向かって開いている状態で、前記スピンドル上にその長さに沿って載っていることを特徴とする、請求項９に記載のウォームスクリュー。
【請求項１１】
前記モーメントブリッジは、前記スピンドルに面する円形のくぼみを有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１２】
前記スピンドルは、前記セグメント内で軸方向に、好ましくはその長手方向の伸び全体にわたって、断面が円形であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１３】
前記モーメントブリッジは、２つ以上のセグメントに係合することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１４】
前記モーメントブリッジは、軸方向の伸びと径方向の材料厚さとを有するスリーブの形を有し、前記軸方向の伸びは前記径方向の材料厚さよりも数倍大きいことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１５】
前記モーメントブリッジは、軸方向の歯部を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１６】
前記モーメントブリッジは、径方向に配置され、そのため接線方向に作用する歯部を有することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１７】
前記モーメントブリッジは、前記セグメント間に軸方向の遊びを有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１８】
前記モーメントブリッジは、前記スピンドルに対して密な滑り嵌めを有することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項１９】
前記セグメントは、前記スピンドルに対して密な滑り嵌めを有することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２０】
前記セグメントは、前記モーメントブリッジに対して密な滑り嵌めを有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２１】
前記モーメントブリッジは、非破壊的な態様で解除可能となるようにセグメントに取付けられることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２２】
前記モーメントブリッジは、２つのセグメントとは別個であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２３】
前記セグメント、前記スピンドルおよび前記モーメントブリッジは、モーメントの少なくとも７０％、特に８０％または９０％を前記モーメントブリッジを介してセグメントからセグメントに伝達するために適合されることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２４】
前記セグメント、少なくとも１つのセグメント、特に１つを除くすべてのセグメントは、前記スピンドルの周りを自由に回転可能となるように設計されることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のウォームスクリュー。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか１項に記載のウォームスクリューを有する、押出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、押出機で使用するためのウォームスクリュー、およびそのようなウォームスクリューを有する押出機に関する。
【０００２】
特に、この発明は、２軸スクリュー押出機で使用されるウォームスクリュー、および２軸スクリュー押出機に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、ウォームスクリューはモジュール構造を有する。したがって、それらは、変更された課題および製品特性に非常に柔軟に適合可能である。ウォームスクリューのモジュール構造は、マンドレルまたはスピンドルと呼ばれる棒形状コアと、スピンドル上で滑動される個々のスクリュー要素とを含む。これらの要素は、押出機内に、および押出機を通って供給されるプラスチック材料の搬送、混練、混合または切断といった押出プロセス中のスクリューの典型的な機能を行なう。
【０００４】
高トルクの伝達のために、これらの要素はスピンドルと確実に係合しており、加えて軸方向に補強されている。
【０００５】
ＤＥ  １０  ２００８  ０２８  ２８９  Ａ１は、その端面で歯によってトルクをセグメントからセグメントに伝達するウォームスクリューを開示している。
【０００６】
ＤＥ  １０３  ３０  ５３０  Ａ１は、スリーブが溶接されるシャフトを記載している。セグメントは停止点までねじ込まれる。ＤＥ  １０  ２０１１  １１２  １４８  Ａ１、ＤＥ  １０  ２００４  ０４２  ８４６  Ｂ４、およびＤＥ  １９６  ２１  ５７１  Ｃ２は各々、スクリューセグメントとスピンドルとの間の特殊な歯車装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２００８  ０２８  ２８９  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １０３  ３０  ５３０  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  １０  ２０１１  １１２  １４８  Ａ１
【特許文献４】ＤＥ  １０  ２００４  ０４２  ８４６  Ｂ４
【特許文献５】ＤＥ  １９６  ２１  ５７１  Ｃ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の課題は、従来技術に改良または代替案を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の第１の局面において、この課題は、押出機で使用されるウォームスクリューであって、スクリューは、スピンドルと、スピンドルによって支持され、セグメント境界が封止された状態で互いに対して軸方向に配置された複数のセグメントとを有し、スクリューの各第１のセグメントと軸方向に隣接する各第２のセグメントとの間に、別個のモーメントブリッジが設けられ、モーメントブリッジは、スピンドルに対して横方向にセグメント境界を越えて第１のセグメントから第２のセグメントに１つのモーメントを伝達するように設計されている、ウォームスクリューによって解決される。
【００１０】
用語について、以下により詳細に説明する。
「セグメント」とは、押出機を通って搬送されるプラスチックを押出機シリンダーと協働して可塑化するための螺旋または複数の螺旋をともに形成する、スクリューの構成要素である。
【００１１】
軸方向に隣接する２つずつのセグメントは、直接隣接するセグメントの場合には直接的に、それらの間の１つ以上の中間セグメントがある場合には間接的に、それらのセグメント境界で互いに対して軸方向に当接する。それらの間に形成されるスロット、最も単純な場合には環形状は、内側に向かう、すなわちスピンドルに向かうプラスチック溶融物の浸透に対して封止されなければならない。この目的のために、セグメントは通常、軸方向に補強される。負の法線力は、表面圧力によって十分な封止を引き起こす。
【００１２】
「モーメントブリッジ」は、第１のセグメントおよび第２のセグメント双方と協働しなければならない。１つの特定のセグメントでモーメントがスクリューに作用する場合、第１のセグメントが主としてモーメントをモーメントブリッジに伝達する。モーメントブリッジは次に、軸方向に隣接する第２のセグメントにモーメントを伝達する。
【００１３】
モーメントブリッジ自体は、第１のセグメントとも第２のセグメントとも一体になっておらず、複合スクリューの別個の要素である。
【００１４】
第１セグメントから第２のセグメントへの移行点で、モーメントブリッジは、いくつかの構成要素からなっていてもよく、またはたった１つの構成要素からなっていてもよい。
【００１５】
本特許出願の枠組みにおいては、不定冠詞および「１つ」、「２つ」などの数学用語は、「ちょうど１つ」、「ちょうど２つ」などのみが意図されていることが文脈に明示的にまたは暗示的に含まれる場合、もしくは当業者にとって自明である場合を除き、最小の用語、すなわち「少なくとも１つ」、「少なくとも２つ」などとして理解されるべきである、ということが、一般的な法則として明示的に指摘される。
【００１６】
しかしながら、この発明に従ったウォームスクリューは、モーメントブリッジを有する複数の隣接するセグメントを有するべきである。言い換えれば、軸方向に隣接する２つのセグメント間のいくつかのセグメント境界は、モーメントブリッジによって橋渡しされるべきである。１つのブリッジが、橋渡しされるべき複数のセグメント境界のために、モーメントをセグメントからセグメントに伝達することが可能である。しかしながら、好ましい一実施形態は、１つのモーメントブリッジが、１つのセグメント境界移行のモーメントのみを伝達することを提供する。
【００１７】
モーメントが「スピンドルに対して横方向に」伝達するとは、モーメント伝達が、少なくとも大部分、特に少なくとも９０％、スピンドルとは独立して起こるということを意味する。各セグメントがスピンドルにいずれにせよ作用し、摩擦を引き起こすもととなる重力を考慮して、好ましくは、モーメント伝達は、スピンドルからできるだけ離され、セグメントおよびモーメントブリッジ（ββ）に伝達される。
【００１８】
スピンドルに対して「横方向に」伝達するとは好ましくは、モーメント伝達がスピンドルの径方向外側で起こることを意味するが、必ずしもそうとは限らない。
【００１９】
有利には、上述のこの発明の局面は、非常に大きく、かつねじれ、牽引、圧力および屈曲からなり得る、従来技術から公知のスピンドルに対する応力が減少した状態で、押出機、すなわち単軸スクリュー押出機および２軸スクリュー押出機のエリアでスクリューセグメントを使用して、トルク伝達を達成する。したがって、スピンドルの機械的故障の危険も実質的に減少する。加えて、低価格のシャフト、理想的に滑らかなシリンダーをスピンドルのために使用することができ、それはシャフトの利用可能性をさらに高める。
【００２０】
モーメントブリッジは、セグメントとは異なる材料で作られてもよい。
たとえば、セグメントとは異なる負荷のためにモーメントブリッジを設計することが考えられる。理論上、モーメントブリッジは、ほぼせん断応力のみを受けるため、多くの異なるタイプの応力を受けるセグメント上の押出機巻取部（winding）のエッジ用の材料よりも良好な機械的特性を有する材料を使用できることが多い。
【００２１】
加えて、モーメントブリッジは、スピンドルとは異なる材料で作られてもよい。
この点についても同様に、スクリューを構成する際、予想される応力は、より良好に緩和され得る。理想的な構成の場合、スピンドルは、セグメント境界を封止するためのセグメントの補強中に生じる軸方向の引張負荷に実質的に耐えなければならないであろう。加えて、押出機の方向が垂直からずれるやいなや、スピンドルは通常、セグメントの自重によって、およびスピンドルの自重によって生じる曲げモーメントに耐えなければならないであろう。しかしながら、自重の影響は通常、補強力とは対照的に、ささいな問題と見なされ得る。
【００２２】
モーメントブリッジがスピンドルの径方向外側に配置される場合、スピンドルの形状寸法は単純であってもよい。
【００２３】
理想的には、スピンドルは、セグメント内で円形の断面を有するであろう。ノッチ係数βは、理想的には１であろう。スピンドルの断面がより円形にかつ滑らかになるにつれて、確実な係合によってモーメントブリッジを介してセグメントから隣のセグメントに、ひいてはスピンドルに対して横方向に伝達されるトルクの部分が大きくなるであろう。
【００２４】
これは機械的応力の所望の分離を支持し、モーメントブリッジを介してねじれ応力を伝達することはスクリューセグメント自体の課題である。
【００２５】
モーメントブリッジは、同様に好ましくは、スピンドルに面する円形のくぼみを有するため、モーメントブリッジとスピンドルとの間でも、作り出されるキャッチ効果ができるだけ小さくなり、ひいてはモーメント伝達もできるだけ小さくなるようになっている。
【００２６】
モーメントブリッジは、少なくとも２つのセグメントに係合しなければならない。
モーメントブリッジによって接続された２つのセグメントは、構成の点で最も単純な場合、スクリューに軸方向に直接隣接するセグメントである。しかしながら、モーメントブリッジが、たとえば各１つのモーメントブリッジまたはモーメントブリッジの部分のためにセグメントを通るくぼみによって、第１のセグメントから第３のセグメントまたはさらに遠方のセグメントにも、もしくはそのセグメントのみにモーメントを伝達する、代替例も考えられる。
【００２７】
構成の点では、モーメントブリッジが、軸方向の伸びと径方向の材料厚さとを有するスリーブの形を有し、軸方向の伸びは径方向の材料厚さよりも数倍大きいことが提案される。
【００２８】
特に、比率が検討され、軸方向の伸びは、径方向の材料厚さ、すなわちスリーブ壁の単純な厚さよりも少なくとも５倍、好ましくは１０倍大きい。軸方向の伸びと径方向の材料厚さとは双方とも、ここでは周囲での算術平均として求められる。
【００２９】
スリーブは、円筒状のスピンドル上で容易に滑動可能であるとともに第１のセグメント内でも容易に滑動可能であり、または、第２のセグメントがその上で容易に滑動可能であるため、遅くともねじれの場合には、第１のセグメントとモーメントブリッジとの間、およびモーメントブリッジと第２のセグメントとの間で、各々１つの確実な係合が作り出される。
【００３０】
螺旋をできるだけ定位置に保つために、セグメントは好ましくは、モーメントブリッジによって接線方向に固定されるべきである。
【００３１】
モーメントブリッジとセグメントとの間に確実な係合を作り出すために、モーメントブリッジが軸方向の歯を有すること、およびそれが径方向の歯を有することが考えられる。
【００３２】
モーメントブリッジの軸方向押圧を回避し、さまざまな機械的応力のできるだけ完全な分離を達成するために、モーメントブリッジがセグメント間に軸方向の遊びを有することが考えられる。
【００３３】
たとえば、モーメントブリッジと滑動されたセグメントとの間の担体としてねじれ方向に作用するフェザーキーを挿入することができ、軸方向の遊びは、軸方向の予応力全体が、セグメント間の隙間にのみ影響を与えるものの、フェザーキーまたは他の担体には影響を与えないことを保証する。
【００３４】
好ましくは、ちょうどセグメントが好ましくはスピンドルに対して密な軸方向滑り嵌めを有し、および／または、セグメントがモーメントブリッジに対して密な軸方向滑り嵌めを有するように、モーメントブリッジは、スピンドルに対して密な軸方向滑り嵌めを有する。接線方向において、モーメントブリッジはスピンドルに対して固定されるべきである。すなわち、それは密な滑り嵌めを有するだけでなく、しかしながらいずれの場合も、モーメントブリッジはセグメントに対して滑ることなく固定されるべきである。
【００３５】
「密な滑り嵌め」とは、固定された載置を定義する嵌合であるが、部品は互いにキー止めされない。「密な滑り嵌め」に関する説明は、たとえば、ルーエガー、オットー（Lueger, Otto）の「全技術および補助科学事典  第７巻」（Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Band 7）シュツットガルト、ライプチヒ、１９０９年、第４７頁に見つけることができる。
【００３６】
「スピンドル」とは、いずれの場合も、第１のセグメントの終わりから最後のセグメントの始まりまで軸方向に延在すると理解されるべきである。スクリューへのモーメントの導入は、スピンドルを介して（この場合、歯車動力取出装置とスピンドルとの間の接線方向の固定が必要である）、および、軸方向における歯車動力取出装置と少なくとも１つのセグメント、好ましくは第１のセグメントとの接続（モーメントを伝達する接続）を介して、可能である。
【００３７】
組立てを容易にするために、モーメントブリッジは、非破壊的な態様で解除可能となるようにセグメントに取付けられ得る。たとえば、モーメントブリッジがセグメントの内部にプレス嵌めまたは密な滑り嵌めで取付けられることが考えられる。スクリューを組立てる場合、セグメントは、すでに取付けられたモーメントブリッジとともにスピンドル上にねじ込まれるだけでよい。どれも同じ側にモーメントブリッジが取付けられたいくつかのそのようなセグメントが直列でねじ込まれる場合、スクリューは自動的に組立てられる。
【００３８】
これに代えて、モーメントブリッジは、それが接続する２つのセグメントとは別個であってもよい。
【００３９】
いずれの場合も、この発明は、モーメントの少なくとも７０％、特に少なくとも８０％がモーメントブリッジを介してセグメントからセグメントに伝達され、このため、多くて３０％、特に多くて２０％がスピンドルを介して伝達されるように、セグメント、スピンドルおよびモーメントブリッジが調整される場合に、実現されると見なされるべきである。
【００４０】
しかしながら、本発明者らによって行なわれた試作品検査およびモデル計算では、スピンドルについて実質的により低い伝達速度が見出された。
【００４１】
特に、セグメントがスピンドルの周りを自由に回転可能である場合、単にこの事実によって、モーメントが摩擦および自重のみによってセグメントからスピンドルに伝達されるということが保証される。
【発明の効果】
【００４２】
上述のようなスクリューの利点は、押出機、特に上述のようなスクリューを有する１軸スクリュー押出機または２軸スクリュー押出機に直接及ぶことが、明らかである。
【００４３】
以下に、この発明を、図面を参照して、異なる実施形態によってより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】スピンドル上にセグメントとキャッチプレートの形をしたモーメントブリッジとを有するスクリューの第１の実施形態の簡略化された長手方向断面を示す図である。
【図２】図１からの、線ＩＩ−ＩＩに沿ったスクリューを示す図である。
【図３】図１と似た表現での、この発明に従ったスクリューの第２の実施形態を示す図である。
【図４】図３からの、線ＩＶ−ＩＶに沿った断面でのスクリューを示す図である。
【図５】スクリューの内部の、図３および図４に示す連結リングの上面図である。
【図６】この発明の第３の実施形態において、モーメントブリッジとして外歯部を有するスリーブを有するスクリューを示す図である。
【図７】図６からの、線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面でのスクリューを示す図である。
【図８】この発明の第４の実施形態において、モーメントブリッジとしてフォーク形状スリーブを有するスクリューを示す図である。
【図９】図８からのフォーク形状スリーブのみを示す図である。
【図１０】この発明の第５の実施形態において、モーメントブリッジとして湾曲歯を有する歯付きリングを有するスクリューを示す図である。
【図１１】モーメントブリッジとして連続的なバーを有する、この発明に従ったスクリューの第６の実施形態の概略的な長手方向断面を示す図である。
【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った概略断面での、図１１からのスクリューを示す図である。
【図１３】図１１および図１２で使用されるようなバーの斜視図を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１および図２におけるスクリュー１は、図で見える断面において、軸方向に隣接し、長手方向の伸び２に沿って互いに対して予応力をかけられたスクリューセグメント、すなわち第１のセグメント３、第２のセグメント４、第３のセグメント５、および第４のセグメント６からなる。スクリューセグメントは、長手方向の伸び２におけるスピンドル７上へと互いに対してねじ込まれて押付けられる。
【００４６】
各スクリューセグメントは、径方向外側に螺旋８（個数は一例）、径方向内側に内部シリンダーを有し、たとえば、第１のセグメント３は第１の内部シリンダー９を覆っている。
【００４７】
加えて、軸方向端面１０で、スクリューセグメントは各々、ちょうど４つの円盤形状くぼみ１１（個数は一例）を有する。
【００４８】
隣接する２つずつのスクリューセグメント、たとえば第１のセグメント３および第２のセグメント４の円盤形状くぼみ１１は、同一平面上にあり、軸方向に互いの前にあり、互いに当接している。それらは、４つの指形状円盤１２（個数は一例）を含む。指形状円盤１２の軸方向の伸びは、円盤形状くぼみ１１の軸方向深さを明らかに上回るものの、１００％未満だけである。このように、隣接する２つずつのスクリューセグメントの軸方向端面１０は、予応力の下で互いに対してしっかりと載り、このため、結果として生じるスクリュー１を、スピンドル７の外側から内部に向かうプラスチック材料流に対して封止する。しかしながら、同時に、指形状円盤１２は、２つの円盤形状くぼみ１１の軸方向寸法を各々有するくぼみに誘導される。それらは、軸方向の遊び１３を有してそこに位置付けられ、軸方向の遊び１３は、円盤形状くぼみ１１の軸方向深さ未満であり、指形状円盤１２の軸方向の伸び未満である。
【００４９】
接線方向において、指形状円盤１２は、密な滑り嵌めで円盤形状くぼみ１１内に載っている。そのため、セグメントと指形状円盤１２との間に接線方向に遊びがないようになっており、たとえば、回動運動で、第１のセグメント３が指形状円盤１２と確実に係合し、指形状円盤１２が第２のセグメント４と確実に係合して、第１のセグメント３の回動運動が軸方向に隣接する第２のセグメント４に遊びなしで伝達されるようになっている。
【００５０】
スクリュー１の動作中、第１のセグメント３と第２のセグメント４との間の４つの指形状円盤１２は、モーメントブリッジとして機能する。
【００５１】
モーメントブリッジはここで提案される新規の構成要素であり、少なくとも２つのスクリューセグメントに接続され、その課題は１つのセグメントのトルクを次のセグメントに伝達することである。したがって、トルクはもはや、従来技術でのようにスピンドル７を介して伝達されない。スピンドル７はトルク応力を受けないままであり、材料強度に関する科学では、ねじれ応力と直接応力との分離が述べられるであろう。このため、新規のスクリュースピンドルは、より小さい直径を有するとともに、外側が完全に滑らかになり得る。これは、スピンドル７のエリアにおける許容応力を増加させる。また、新規の構成要素、すなわちモーメントブリッジの基本材料は、スピンドルの基本材料と異なっていてもよい。このため、それぞれの材料は、解決すべき課題により良好に適合可能であり、新規の構成要素（すなわちモーメントブリッジ）の材料は、主としてせん断力のために適合可能である。対照的に、スピンドル材料は、屈曲タイプの応力および軸方向の力のために適合可能である。
【００５２】
指形状円盤１２のうちの１つは、すでにキャッチとして機能可能であろう。しかしながら、複数の別個の部品、この場合４つの指形状円盤１２を、軸方向に隣接する２つのセグメント間のキャッチとして、ひいては本特許出願の意味におけるモーメントブリッジとして使用することは、負荷分散をもたらすとともに、その自重がその重心を長手方向軸に有するスクリューをもたらす。スクリューが回転すると、偏心遠心力および偏心重量負荷は生じないであろう。
【００５３】
図３および図４を参照して、軸方向にセグメント化されたスクリュー１４のためのこの発明の第２の実施形態では、第１の連結リング１５（具体的には図４および図５も参照）および第２の連結リング１６が、モーメントブリッジとして使用される。各連結リング１５、１６は内側が円筒状であり、したがって、トルクの実質的な伝達なしでスピンドル７上を滑る（機能的に同等または同一の要素は、図面全体を通し、同じ参照番号で示されることがある）。したがって、ここでも同様に、スクリュー１４の動作中でも、スピンドル７はトルクの伝達をほとんど受けず、引張力を受けるだけであり、スピンドル７は、螺旋を封止して固定するためにスクリューセグメントがともに軸方向に押されるという事実によって引張力を吸収する。
【００５４】
スクリューセグメント、ここではたとえば第１のセグメント１７、第２のセグメント１８および第３のセグメント１９はまた、それらの内部２０に向かって円筒状に形成されているが、内径２１は、連結リング１５、１６の両側のスリーブ状部分における外径２２に対応している。したがって、スクリュー１４のセグメント１７、１８、１９は、好ましくは密な滑り嵌めで、スリーブ形状部分２３上へと滑動可能である（一例として示す）。連結リング１５、１６とセグメント１７、１８、１９との間のモーメントは径方向突起２４によって伝達され、径方向突起２４は、セグメント１７、１８、１９における対応する径方向くぼみ２５（個数は一例）に係合する。
【００５５】
モーメントブリッジを作り出すために、さまざまな他の実施形態、たとえば、図６および図７におけるスクリュー２６の第３の実施形態が、同様に可能である。それは、外歯２８を有するスリーブ２７を使用し、それはまた、セグメントとスピンドルとの間のリング形状スロット２９を使用するが、外歯２８とセグメントの材料エッジとの間に軸方向の遊びを残すために、ひいては、直接力が外歯２８に影響を与えるのを防止するために、第２のリング形状スロットスロット３０がさらに設けられている。
【００５６】
図８に示す、スクリュー３１の第４の実施形態では、フォーク形状スリーブ３２（図８および図９を参照）が、モーメントブリッジとして使用される。フォーク形状スリーブ３２は２つのハブに実質的に対応しており、それらは背面で互いに取付けられ、連続的で空けられた溝３３（個数は一例）を有するものの、好ましくは一体型である。そのため、セグメント上に形成されたかまたはセグメントに取付けられたフェザーキーが溝３３へと滑動可能となっており、またここでも、好ましくは接線方向の遊びがなく、ねじれ力の即時の捕捉を作り出すものの、軸方向に遊びを残すようになっている。
【００５７】
スクリュー３４の第５の実施形態（図１０参照）では、環状歯車３５がモーメントブリッジとして設けられ、環状歯車３５は複数の湾曲歯３６（個数は一例）を有し、スピンドル７上で長手方向に滑動可能であり、開いたリング形状スロット３７が、ここでも、互いに軸方向に押付けられたセグメント間に存在する。リング形状スロットの長手方向の軸方向の伸びは、環状歯車３５の長手方向の軸方向の伸びよりも大きく、そのため、セグメントによって湾曲歯３６に軸方向の力がかけられることはなく、一方、湾曲歯３６と隣接するセグメントとの間には、できれば遊びのない、接線方向の係合が作り出されるようになっている。
【００５８】
この発明の第６の実施形態におけるスクリュー（図１１および図１２）も、スピンドル３８上に配置された複数のセグメント（図１１には３つのセグメントが示される）を有する。スピンドル３８は円形の断面を有しており、その外周上に、セグメントの円形の内周３９が密な滑り嵌めで嵌合する。
【００５９】
セグメントは、それらの内周３９上に、矩形の断面を有する、均一に間隔をあけた駆動スロット４０（個数は一例）を有する。
【００６０】
セグメントの駆動スロット４０は、互いに同一平面上に配置されている。同一平面上の駆動スロット４０に、駆動バー４１（個数は一例、図１３も参照）が挿入される。それぞれのバーは軸方向に分割可能であり、または、それらはセグメント長全体にわたって延在可能である。駆動バー４１は、ほぼせん断応力のみに完全に適するように、ばね鋼などせん断強度が高い材料で作られる。
【００６１】
一般に、可能な一実施形態として、周囲に分布され、加えてリングによって接続可能であるいくつかのフェザーキーを使用する可能性について言及すべきである。フェザーキーはまた、異なる軸方向長さを有していてもよく、および／または、互いに軸方向にずれて配置されてもよい。別の実施形態は、スピンドル上で滑動されるいくつかのブッシングを提供する。ブッシングの外側に、たとえば、追加のフェザーキーによって少なくとも２つのセグメントを接続する溝を設けることができる。しかしながら、ブッシングはばねも有していてもよく、それらは追加のフェザーキーを不要にするであろう。ここでも同様に、少なくとも２つのセグメントが相互接続される。
【００６２】
すべての考えられる実施形態では、ばねまたは溝は狭くてもよく、またはこれに代えて、大きい幅を有していてもよい。大きい幅の利点は、個数が少数に制限できること、および、ねじれ伝達の機能が保証されることである。
【００６３】
したがって、この発明の一実施形態では好ましくは、セグメントからモーメントブリッジへの最大１０個、好ましくは最大８個、６個、４個または２個の駆動エッジと、モーメントブリッジから次の隣接するセグメントへの好ましくは同数の駆動エッジとが設けられる。
【００６４】
簡潔に言えば、セグメントとスピンドルとの間に追加の構成要素が設けられ、その要素が少なくとも２つのセグメントに係合し、セグメントが追加の構成要素に径方向に重なり、トルクの少なくとも７０％、特に少なくとも８０％または９０％が追加の構成要素を介してセグメントからセグメントに伝達され、すなわち、多くて３０％、特に多くて２０％または１０％がスピンドルを介して伝達される場合、この発明は実現される。
【００６５】
一般に、モーメントは、歯車動力取出装置から見て最初に位置するセグメントで、スクリューに最も容易にかけられる、ということが指摘されるべきである。かけられるモーメントが最大になるのは、そこである。なぜなら、搬送される材料の最大質量パーセントは顆粒の形で存在するためである。材料が押出機を通ってさらに進むにつれて、溶けた顆粒の部分はより大きくなり、それは、スクリュー回転に対する材料の耐性の減少をもたらし、ひいてはうまく処理する必要があるモーメントの減少ももたらす。
【符号の説明】
【００６６】
参照番号のリスト
１：スクリュー、２：長手方向の伸び、３：第１のセグメント、４：第２のセグメント、５：第３のセグメント、６：第４のセグメント、７：スピンドル、８：螺旋、９：第１の内部シリンダー、１０：軸方向端面、１１：円盤形状くぼみ、１２：指形状円盤、１３：軸方向の遊び、１４：スクリュー、１５：第１の連結リング、１６：第２の連結リング、１７：第１のセグメント、１８：第２のセグメント、１９：第３のセグメント、２０：内部、２１：内径、２２：外径、２３：スリーブ形状部分、２４：径方向突起、２５：径方向くぼみ、２６：スクリュー、２７：スリーブ、２８：外歯、２９：リング形状スロット、３０：第２のリング形状スロット、３１：スクリュー、３２：フォーク形状スリーブ、３３：溝、３４：スクリュー、３５：環状歯車、３６：湾曲歯、３７：リング形状スロット、３８：円形スピンドル、３９：内周、４０：駆動スロット、４１：駆動バー。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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