スクリュー押し出し機
【課題】製鋼用フォーミング鎮静剤をスクリュー押し出し機で成型する場合は大きな回転トルクが付加されるのでスクリュー先端部を支持している軸受メタルや軸受部が折損し寿命が短かった。また、軸受部にフォーミング鎮静剤が侵入することによる軸受メタルのロックや、ブレーカプレートのノズル摩耗の問題があり生産効率が悪かった。
【解決手段】スクリュー軸先端部とブレーカプレートに中間軸を挿入し、中間軸の両端を軸受メタルで支持する構造にして大きなトルクに耐えられるようにした。また、グリースを中間軸に溜めて軸受メタルのグリースの消費にしたがってグリースが供給できるようにしたので軸受メタルにフォーミング鎮静剤が侵入しなくなった。ノズルには超硬合金を用いノズルの前方は縮径にノズルの後方は拡径にして成形効率を向上した。
【解決手段】スクリュー軸先端部とブレーカプレートに中間軸を挿入し、中間軸の両端を軸受メタルで支持する構造にして大きなトルクに耐えられるようにした。また、グリースを中間軸に溜めて軸受メタルのグリースの消費にしたがってグリースが供給できるようにしたので軸受メタルにフォーミング鎮静剤が侵入しなくなった。ノズルには超硬合金を用いノズルの前方は縮径にノズルの後方は拡径にして成形効率を向上した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転炉用フォーミング鎮静剤を成形するスクリュー押し出し機に関するものであり、スクリュー押し出し機の長寿命化と押し出し効率の向上及び補修の容易化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー押し出し機により成形したペレットは、Φ１０〜２０ｍｍ、長さ２０〜４０ｍｍと小さくできしかも連続押し出しが可能なために生産効率が高く安価であり、転炉での反応効率が高い利点がある。水分が高くてもペレット形状が小さいため水蒸気爆発の危険性も回避できる。しかしながら、転炉用フォーミング鎮静剤は石炭、石灰、砂鉄、鉄粉、プラスチック破砕粉などを混合したスラジでありスクリューに大きな押し出しトルクを要する。それに比例してスクリュー先端部に取り付けているスクリュー先端羽根やブレーカプレートの摩耗が激しく短期間での交換を余儀なくされていた。このため、特開平８−１９９２１７号広報では、製鋼工程の転炉で使用されるフォーミング鎮静剤をプレスにてブリケット状に成形する方法が提案され部分的に採用されている。しかしながら、プレス方式で成形するブリケットは５０〜１００ｍｍの矩形のため形状が大きくなり反応効率が悪かった。また、２０〜４０％の水分を含んでいるため大きなブリケットの場合は水蒸気爆発の危険性があった。また、プレス成形でブリケットを小さくすると生産効率が悪くコストが高くなる問題があった。このため、転炉用フォーミング鎮静剤はスクリュー押し出し機で成形したペレットが最適であることから、スクリュー押し出し機の信頼性を向上させて安定的に生産することが望まれていた。
【０００３】
一般的にスクリュー押し出し機は、動力伝達部、バレル（シリンダ）、スクリュー（スクリュー溝と羽根（フライトあるいはネジ）で構成）、ブレーカプレートで構成されている。スクリューは大きな回転トルクが伝達されるが、押し出し材料から摩擦トルクとして反力を受けることになりスクリューを捩じる力が生じる。そのためスクリューは強度の高い鍛造材を使用しているものの破損する場合が多い。スクリューを交換するための分解組み立て工程も複雑であり一度破損すると多くの補修時間と労力を要していた。
【０００４】
従来のスクリュー押し出し機の応用方法としては、特開平５−３２９８４３号広報では熱可塑性樹脂製品の生成方法として、少なくとも部分的に加流したゴム組成物からの熱可塑性樹脂製品を生成する方法が提案されている。また、特開２００１−５１４２９６号広報ではポリマー組成物を形成する方法として、熱可塑性ポリアミドと２０重量％迄の熱可塑性セグメント化ポリウレタンの混合物を溶融混合装置に供給し、上記セグメント化ポリウレタンが柔らかいセグメントと硬いセグメントを有し、混合装置で上記混合物を溶融し、このように生成した混合物を排出し、溶融物の温度が混合工程時に２４０〜２６０℃の範囲に維持されることを含んでなる方法が提案されている。
【０００５】
特開２００９−２２０５７９号広報では、二軸混練押出機（２軸スクリュー押し出し機）は、駆動モーターの動力を第１変速機で２つに分岐して混練スクリューの一対のシャフトに伝達する動力伝達経路を備えた二軸混練押出機（２軸スクリュー押し出し機）が提案されている。本発明の２軸スクリュー押し出し機はもっとも汎用的に用いられており、スクリューの先端は軸受で固定されていないのが特徴である。
【０００６】
特開２００９−６７０００号広報では、ケーシングと、一対のスクリュー軸と、駆動機構と、複数個の排出口部をもつダイスプレート（ブレーカプレート）とからなり、上記一対のスクリュー軸に上記ダイスプレートから突出する突出部を形成し、ダイスプレートに突出部を軸受する平軸受からなる軸受部を設けた構造のスクリュー押し出し機が提案されている。本発明の２軸スクリュー押し出し機は特に過大なトルクの作用するスクリュー押し出し機に採用されておりスクリューの先端を軸受で固定しているのが特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献０１】特開平８−１９９２１７号広報（ブリケット）
【特許文献０２】特開平５−３２９８４３号広報（樹脂）
【特許文献０３】特開２００１−５１４２９６号広報（樹脂）
【特許文献０４】特開２００９−２２０５７９号広報（先端軸受なし）
【特許文献０５】特開２００９−６７０００号広報（先端軸受）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献０１】プラスチック成形加工データブック第２版、（社）日本塑性加工学会編、
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献０２や特許文献０３の方法では、成形材料はゴムやプラスチックの単一材料であり、加熱して一定の粘度以下になるように調整が容易でトルクを小さく制御できるので機械的な問題は少ない。しかし、転炉用フォーミング鎮静剤は多様な材料が混在しており温度調整で粘度を調整するのは困難なためトルクの低減ができない問題がある。従って、スクリュー押し出し機で転炉用フォーミング鎮静剤を成形するには大きなトルクを要するので従来の押し出し機をそのまま流用することは困難であった。例えば、特許文献０４の構造では、スクリュー先端が軸受で固定されておらず大きなトルクに耐えられないので転炉用フォーミング鎮静剤の成形用には使用できない。特許文献０５の方法では、スクリュー先端部を軸受で支持しているが軸受のシールが十分でないため、大きなトルクで高圧に圧縮され押し出されてきた成形材料が軸受メタル部に侵入し軸受がロックする問題があり短期間使用での軸受交換を余儀なくされていた。
【００１０】
スクリュー押し出し機の長寿命化と耐摩耗に関する課題は、（１）スクリュー軸先端部の軸受破損を１００％防止すること、（２）先端左官鏝羽根とブレーカプレートの摩耗を低減する、（３）ブレーカプレートに収納するノズルの摩耗を低減する、（４）回転部は超高圧運転のためその圧力に勝って給脂が可能なこと、（５）先端左官鏝羽根とブレーカプレートのギャップ０．５〜１．０ｍｍの調整が可能なことである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、スクリュー押し出し機のスクリュー軸先端部に該スクリュー軸の軸方向に軸受穴を設け、該軸受穴と同一軸芯となるようにブレーカプレートに軸受貫通孔を設け、前記軸受穴と前記軸受貫通孔に前記スクリュー軸先端部を支持する中間軸を挿入し、該中間軸と前記軸受穴及び前記中間軸と前記軸受貫通孔との間にはそれぞれ軸受メタルを嵌装しているスクリュー押し出し機である。
【００１２】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記ブレーカプレートに複数のノズルホルダー保持孔を設け、該ノズルホルダー保持孔に超硬ノズルを内装したノズルホルダーを内装し、前記超硬ノズルは前記ノズルホルダーに銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダーは入り口から前記超硬ノズルまでの間は径が縮小し、前記超硬ノズルから出口までの間は径が拡大しているスリュー押し出し機である。
【００１３】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記中間軸の軸方向にスライドバネホルダーで仕切られたグリース充填室とバネ室を設け、前記グリース充填室は前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダーにより容積可変に仕切られており、前記バネ室にはバネが内蔵されており、該バネは貫通孔を設けた固定バネホルダーで支持され前記スライドバネホルダーを押圧しており、前記グリース充填室にグリース供給口からグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダーは前記バネ室側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダーが前記グリース充填室側に移動するようにしたスクリュー押し出し機である。
【００１４】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記ブレーカプレートの内面側に保護プレートを張り付けているスクリュー押し出し機ある。
【００１５】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記スクリュー押し出し機の前記先端羽根に円盤状の凹みを設け、該凹みに前記先端羽根の取り付けボルトを保護するための円盤型プロテクターを嵌め込んだスクリュー押し出し機である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の解決手段による効果は、スクリュー軸先端部の折損と軸受破損が解消できることである。
【００１７】
第２の解決手段による効果は、ノズル摩耗が低減するのでノズル交換周期を延長できることである。
【００１８】
第３の解決手段による効果は、グリースの供給が長期間に渡り自動的に行えることである。
【００１９】
第４の解決手段による効果は、（１）ブレーカプレートが原材料に接触する内面が全く摩耗しない、（２）プレートの交換が容易なことである。
【００２０】
第５の解決手段による効果は、先端羽根の取り付けボルトが摩耗しないので先端羽根の脱落が皆無なことである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スクリュー押し出し機先端部の断面図。
【図２】一般的なスクリュー押し出し機の断面図。
【図３】スクリュー軸先端部を軸受で支持した場合の断面図
【図４】スクリュー軸先端部を中間軸で支持した場合の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実刑形態を図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。図１は本発明におけるスクリュー軸先端部の詳細断面図である。図２は特開２００９−２２０５７９号広報に示すように一般的なスクリュー押し出し機の断面図である。図３は特開２００９−６７０００号広報に示すスクリュー押し出し機の断面図である。図４は本発明のスクリュー押し出し機の断面図であり、スクリュー軸の先端部周辺を模式的に示している。
【００２３】
第１の解決手段は、特許請求項１及び図１に示すように、スクリュー押し出し機０１のスクリュー軸先端部１０ａに該スクリュー軸１０の軸方向に軸受穴１０ｂを設け、該軸受穴１０ｂと同一軸芯となるようにブレーカプレート４０に軸受貫通孔４０ａを設け、前記軸受穴１０ｂと前記軸受貫通孔４０ａに前記スクリュー軸先端部１０ａを支持する中間軸３０を挿入し、該中間軸３０と前記軸受穴１０ｂ及び前記中間軸３０と前記軸受貫通孔４０ａとの間にはそれぞれ軸受メタル７０、７１を嵌装していることを特徴とするスクリュー押し出し機０１である。
【００２４】
通常、スクリュー押し出し機０１はモーター８１、減速機８２を通じて回転トルクが付加されホッパー８０から供給された原材料がスクリュー軸１０で圧縮されブレーカプレート４０から押し出される。スクリュー押し出し機０１で押し出す原材料は特開平５−３２９８４３号広報や特開２００１−５１４２９６号広報に示すように樹脂類を加熱して粘性を調整・低減して押し出すために大きなトルクを必要としない。そのため特開２００９−２２０５７９号広報や図２に示すようにスクリュー押し出し機０１のスクリュー軸先端１０ａは軸受で保持されていない場合が多い。押し出しトルクが大きくなるとスクリュー軸が３６０°方向に振れまわってケーシング２０と接触し回転できなくなる問題があった。そのため大きなトルクが付加する場合は、特開２００９−６７０００号広報及び図３に示すようにスクリュー軸先端部１０ａに突出部（軸受部）１１を設けて、この突出部１１をダイスプレート４０（ブレーカプレート）に差し込んで平軸受７１（軸受メタル）で保持して強度アップを図る方法が採用される。スクリュー軸先端部１０ａを軸受７１で支持する方法はスクリュー軸１０の強度アップに効果的であるが、突出部１１はスクリュー軸１０よりも直径が小さくなるので段付き部１０ｃが生じ、応力集中により大きなせん断力が作用するので段付き部１０ｃが折損しやすくなっていた。また、スクリュー軸１０は回転トルクと原材料からの反力により３６０°方向に振れ回るので、ケーシング２０と接触したり連続的な微振動としてスクリュー軸先端部１０ａに伝わったりして、段付き部１０ｃには回転曲げによる疲労も蓄積し脆性破壊を起こしやすくなっていた。スクリュー軸１０の材質はＳＮＣＨ−８１５Ｈが最適でありコスト的にもこれ以上の材質アップは図りにくいため構造的な対策が望まれていた。
【００２５】
特開２００９−６７０００号広報及び図３のようにスクリュー軸先端１０ａを平軸受７１で固定した場合、スクリュー軸先端１０ａの段付き部１０ｃに応力集中による大きな応力が生じるとともに微振動による疲労が蓄積して脆性破壊する。さらに、平軸受７１が固着すると駆動部の最大トルクが段付き部１０ｃに付加される。スクリュー軸１０の段付き部１０ｃの破損を解消するには段付き部１０ｃのない構造にすること及びスクリュー軸先端部１０ａに駆動トルクが作用しにくい構造にするのが最良の方法である。
【００２６】
本発明では、従来の特開２００９−６７０００号広報及び図３で代表されるようにスクリュー軸先端部１０ａに突出部１１を設けてブレーカプレート４０に差し込んで平軸受７０で支持するのではなく、図１及び図４に示すように、中間軸３０をスクリュー軸１０の軸受穴１０ｂとブレーカプレート４０の軸受貫通孔４０ａに挿入して支持する構造にした。中間軸３０の両側に軸受メタル７０、７１を配設しているので、片側の軸受メタル（７０もしくは７１）がロックしても片側の軸受メタル（７０もしくは７１）が回転できるのでスクリュー軸１０の回転はロックされることがなく、大きな回転トルクが付加することにより破損する箇所は完全に解消できる。中間軸３０の両側の軸受メタル７０、７１はＡＬＢＣ（アルミブロンズ）でありかつ確実に給脂できる構造にしているので長期間の連続運転が可能である。
【００２７】
第２の解決手段は、前記ブレーカプレート４０に複数のノズルホルダー保持孔４０ｂを設け、該ノズルホルダー保持孔４０ｂに超硬ノズル４２を内装したノズルホルダー４１を内装し、前記超硬ノズル４２は前記ノズルホルダー４１に銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダー４１は入り口から前記超硬ノズル４２までの間は径が縮小し、前記超硬ノズル４２から出口までの間は径が拡大しているスリュー押し出し機０１である。
【００２８】
ブレーカプレート４０の材質は一般的に摩耗や腐食に耐性のあるＳＵＳ６３０（析出硬化材）である。ノズルホルダー４１は耐摩耗性や靱性に優れたＳＣＭ４４０Ｈもしくは耐腐食性を重視してＳＵＳ６３０が用いられる。超硬ノズル４２は一般的にタングステンカーバイトが用いられる。
【００２９】
通常超硬ノズル４２はブレーカプレート（ＳＵＳ６３０（析出硬化材））４０に直接銀ロウ付けされているが、ブレーカプレート４０が摩耗してくるとフォーミング鎮静剤の押し出し圧の変化と水蒸気によるキャビテーションのため銀ロウが剥離して超硬ノズル４２が外れていた。ブレーカプレート４０を１００％超硬で作れば寿命アップ図れるがコストが高くなるため超硬ノズル４２を直接ブレーカプレート４０にロウ付けしていた。小さな水蒸気爆発を発生させて転炉ノロが泡状に膨張する現象を抑えるために、フォーミング鎮静剤には水分２０〜４０％を含有させている。このため水分とスラジが混合した一種の土砂摩耗となるので摩耗対策としては最悪の環境である。常に包丁と砥石の関係にあり強制的に連続摩耗していることである。
【００３０】
超硬ノズル４２はノズルホルダー４１に銀ロウ付けして嵌装し、さらにノズルホルダー４１をブレーカプレート４０に銀ロウ付けして嵌装している。例えば、超硬ノズル４２の口径はφ１０、φ１２、φ１３の３種類あり、ブレーカプレート４０の中心から半径方向に行くにつれて口径が大きい超硬ノズル４２を配置している。ブレーカプレート４０の中央部付近がφ１３、中間がφ１２、円周部がφ１０である。これはブレーカプレート４０の受ける面圧を平均化するためである。
【００３１】
ノズルホルダー４１は入り口から超硬ノズル４２までの間は径が縮小し、超硬ノズル４２から出口までの間は径が拡大している。入り口側はフォーミング鎮静剤を円滑に超硬ノズルに導きノズルホルダー４１の摩耗を最小限にするために縮径にしている。出口側は水蒸気によるキャビテーション摩耗が律速するので超硬ノズル４２出側の気泡を速やかに開放するために拡径にしている。この構造により入り口側の土砂摩耗と出側のキャビテーションによるコロージョン摩耗を大幅に軽減できた。
【００３２】
ブレーカプレート４０はＳＵＳ６３０、ノズルホルダーはＳＣＭ４４０Ｈで、ノズルホルダー４１に超硬ノズル４２を銀ロウ付けしているので、ブレーカプレート４０に単純に穴あけした構造に比べると格段に長寿命が達成できる。
【００３３】
第３の解決手段は、前記中間軸３０の軸方向にスライドバネホルダー３１で仕切られたグリース充填室３０ａとバネ室３０ｂを設け、前記グリース充填室３０ａは前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダー３１により容積可変に仕切られており、前記バネ室３０ｂにはバネ３３が内蔵されており、該バネ３３は貫通孔３２ａを設けた固定バネホルダー３２で支持され前記スライドバネホルダー３１を押圧しており、前記グリース充填室３０ａにグリース供給口３０ｃからグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダー３１は前記バネ室３０ｂ側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダー３１が前記グリース充填室３０ａ側に移動するようにしたスクリュー押し出し機０１である。
【００３４】
グリースニップル４３より強制的にグリースが供給されると、グリースは軸受メタル７０、７１のグリース溜まり７０ａ、７１ａやグリース充填室３０ａを充填する。グリース充填室３０ａにグリースが充填されるにつれて、スライドバネホルダー３１はバネ室３０ｂ側に移動し、グリース充填室３０ａの容積が拡大するにつれてバネ３３は収縮しスライドバネホルダー３１を強く押圧する。軸受メタル７０、７１のグリース溜まり７０ａ、７１ａのグリースが減少すると、スライドバネホルダー３１がバネに押圧されてグリース充填室３０ａを収縮させながらグリース充填室３０ａのグリースを軸受メタル７０，７１に押し出す。スライドバネホルダー３１にはＯリング３４を装着しグリース充填室３０ａのグリースがバネ室３０ｂに侵入しないようにしている。軸受メタル７０、７１のグリースを常に充満させることによりフォーミング鎮静剤が軸受メタル７０、７１へ侵入するのを防止し軸受メタル７０、７１の固着を防止する。
【００３５】
第４の解決手段は、前記ブレーカプレート４０の内面側４０ｄに保護プレート６０を張り付けているスクリュー押し出し機０１である。
【００３６】
超硬ホルダー４１の端面４１ａ及びブレーカプレート４０の内面側４０ｄの摩耗防止としてＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６の多孔板の保護プレート６０を取り付けた。保護プレート６０の取り付けによりブレーカプレート４０の内側面４０ｄの摩耗がなくなり取り換え周期を延長できた。保護プレート６０を外すことによりブレーカプレート４０に嵌装したダイスホルダー４１の交換を素早く出来る。保護プレート６０の取り付けはブレーカプレート４１にボルト６１で取り付けてもよいし銀ロウ付けしてもよい。
【００３７】
フォーミング鎮静剤はスクリュー軸１０の回転により大きなトルクで圧縮力を受けブレーカプレート４０のノズル４０ｂから排出される。この過程でブレーカプレート４０には大きな圧力が生じるとともに温度も最大８０℃程度まで上昇するため、ブレーカプレート４０、ノズルホルダー４１、超硬ノズル４２、保護プレート６０、先端羽根５０はフォーミング鎮静剤によるスラジ摩耗と水蒸気酸化を受ける。水蒸気酸化によりキャビテーションも生じるためブレーカプレート４０は均一に摩耗しないのでシム調整だけではブレーカプレート４０と先端羽根５０の隙間を精密に調整ができなくなり交換を余儀なくされていた。
【００３８】
先端羽根５０とブレーカプレート４０のギャップは０．５〜１．０ｍｍのため常に研削摩耗である。しかもこの小さなギャップをきちんと維持することがフォーミング鎮静剤の安定生産に繋がる。スクリュー軸１０から押し出されるフォーミング鎮静剤は先端羽根５０に達すると圧力が解放されるため８０℃の水蒸気と水分に分離するため包丁と砥石の関係となる。そのため、ブレーカプレート４０中に組み込まれたダイスホルダー４１の取り付け部を食うため摩擦摩耗とエロージョン摩耗が生じる。これを抑えるため６〜９ｍｍのＳＵＳ３０４の多孔板である保護プレート６０を取り付けることでブレーカプレート４０の内面側４０ｄとダイスホルダー４１の端面４１ａの摩耗を両方解決した。
【００３９】
ブレーカプレート４０に調質材（例えばＳＣＭ４４０）を使用したり高周波焼き入れしたり全面硬質クロムメッキしたりしてもブレーカプレート４０の寿命は短い。ブレーカプレート４０と先端羽根５０のギャップは０．５〜１．０ｍｍが最適である。ブレーカプレート４０の摩耗による交換時期は出口４０ｂの摩耗測定と鎮静剤の吐出量にて決定する。ブレーカプレート４０の代わりに保護プレート６０が摩耗するのでフォーミング鎮静剤の吐出量が減少したら保護プレート６０を交換すればよい。さらにブレーカプレート４０とケーシング２０との間にシムを入れることでブレーカプレート４０と先端羽根５０の隙間の調整が容易になる。保護プレート６０は腐食を防止するためにＳＵＳ材で製作し、さらに摩耗を低減するためステライトを肉盛りしている。
【００４０】
保護プレート６０と先端羽根５０とのギャップ０．５〜１．０ｍｍを保持するため、ダイスホルダー４０とケーシング２０の間に枠方式のシムを入れることで可能であり、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍの4枚のシム調整にて０．５〜１．０ｍｍのギャップの保持が可能である。シムを入れる時期とタイミングは押し出される鎮静剤の大きさにて決定する。超硬ダイス４２の径がφ１０〜φ１５に次第に大きくなるタイミング（４〜６カ月）にて調整する。
【００４１】
第５の解決手段は、前記スクリュー押し出し機０１の前記先端羽根５０に円盤状の凹み５０ａを設け、該凹み５０ａに前記先端羽根５０の取り付けボルト５２を保護するための円盤型プロテクター５１を嵌め込んだスクリュー押し出し機０１である。
【００４２】
先端羽根５０を押さえ付ける円盤型プロテクター５１は、取り付けボルト５２の数だけ凹みがあり、取り付けボルト５２頭が半分程度隠れるようになっている。円盤型プロテクター５１の表面５１ａは取り付けボルト５２頭の摩耗を防止し、フォーミング鎮静剤の食い込みを防止するため全面ステライト肉盛りしている。かつ取り付けはインロウ方式にしており小さな抜きテーパを設けているので小さな力で取り外しが可能である。円盤型プロテクター５１の凹みに取り付けボルト５２頭が入り込んでいるので、取り付けボルト５２は円盤型プロテクター５１の廻り止めの役目を果たしている。このため、円盤型プロテクター５１と先端羽根５０は一緒に回転するのでフォーミング鎮静剤の排出能力が低下することはない。円盤型プロテクター５１にはＯリング５３を装着しており中間軸３０との境目からフォーミング鎮静剤が侵入してこないようにしている。
【００４３】
先端羽根５０は従来のＳ４５Ｃ焼き入れ方式羽根に代わってＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６のオーステナイト系ステンレスにステライト＃１を肉盛りをし、先端羽根５０を取り付ける取り付けボルト５２に円盤型プロテクター５１を取り付けて取り付けボルトの５２へのスラジ固着を１００％防止しかつ円盤型プロテクター５１の上面５１ａに均一にステライト合金を肉盛りしているため連続６カ月の運転に耐える。材質がＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６のため、摩耗後の再溶接補修が可能である。従来最大のネックとなっていた先端羽根に全くスラジが入らないため安定した生産を実現できた。
【符号の説明】
【００４４】
０１ ：スクリュー押し出し機０１
１０ ：スクリュー軸
１０ａ：スクリュー軸先端部
１０ｂ：軸受穴
１０ｃ：段付き部
１１ ：突出部
２０ ：ケーシング
３０ ：中間軸
３０ａ：グリース充填室
３０ｂ：バネ室
３０ｃ：グリース供給口
３１ ：スライドバネホルダー
３２ ：固定バネホルダー
３２ａ：貫通孔
３３ ：バネ
３４ ：Ｏリング
４０ ：ブレーカプレート
４０ａ：軸受貫通孔
４０ｂ：ノズルホルダー保持孔
４０ｃ：内面側
４１ ：ノズルホルダー
４１ａ：超硬ノズルホルダー端面
４２ ：超硬ノズル
４３ ：グリースニップル
５０ ：先端羽根
５０ａ：凹み
５１ ：円盤型プロテクター
５１ａ：表面
５２ ：取り付けボルト
５３ ：Ｏリング
６０ ：保護プレート
６１ ：ボルト
７０ ：軸受メタル
７０ａ：グリース溜まり
７１ ：軸受メタル
７１ａ：グリース溜まり
８０ ：ホッパー
８１ ：モーター
８２ ：減速機
【技術分野】
【０００１】
本発明は転炉用フォーミング鎮静剤を成形するスクリュー押し出し機に関するものであり、スクリュー押し出し機の長寿命化と押し出し効率の向上及び補修の容易化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー押し出し機により成形したペレットは、Φ１０〜２０ｍｍ、長さ２０〜４０ｍｍと小さくできしかも連続押し出しが可能なために生産効率が高く安価であり、転炉での反応効率が高い利点がある。水分が高くてもペレット形状が小さいため水蒸気爆発の危険性も回避できる。しかしながら、転炉用フォーミング鎮静剤は石炭、石灰、砂鉄、鉄粉、プラスチック破砕粉などを混合したスラジでありスクリューに大きな押し出しトルクを要する。それに比例してスクリュー先端部に取り付けているスクリュー先端羽根やブレーカプレートの摩耗が激しく短期間での交換を余儀なくされていた。このため、特開平８−１９９２１７号広報では、製鋼工程の転炉で使用されるフォーミング鎮静剤をプレスにてブリケット状に成形する方法が提案され部分的に採用されている。しかしながら、プレス方式で成形するブリケットは５０〜１００ｍｍの矩形のため形状が大きくなり反応効率が悪かった。また、２０〜４０％の水分を含んでいるため大きなブリケットの場合は水蒸気爆発の危険性があった。また、プレス成形でブリケットを小さくすると生産効率が悪くコストが高くなる問題があった。このため、転炉用フォーミング鎮静剤はスクリュー押し出し機で成形したペレットが最適であることから、スクリュー押し出し機の信頼性を向上させて安定的に生産することが望まれていた。
【０００３】
一般的にスクリュー押し出し機は、動力伝達部、バレル（シリンダ）、スクリュー（スクリュー溝と羽根（フライトあるいはネジ）で構成）、ブレーカプレートで構成されている。スクリューは大きな回転トルクが伝達されるが、押し出し材料から摩擦トルクとして反力を受けることになりスクリューを捩じる力が生じる。そのためスクリューは強度の高い鍛造材を使用しているものの破損する場合が多い。スクリューを交換するための分解組み立て工程も複雑であり一度破損すると多くの補修時間と労力を要していた。
【０００４】
従来のスクリュー押し出し機の応用方法としては、特開平５−３２９８４３号広報では熱可塑性樹脂製品の生成方法として、少なくとも部分的に加流したゴム組成物からの熱可塑性樹脂製品を生成する方法が提案されている。また、特開２００１−５１４２９６号広報ではポリマー組成物を形成する方法として、熱可塑性ポリアミドと２０重量％迄の熱可塑性セグメント化ポリウレタンの混合物を溶融混合装置に供給し、上記セグメント化ポリウレタンが柔らかいセグメントと硬いセグメントを有し、混合装置で上記混合物を溶融し、このように生成した混合物を排出し、溶融物の温度が混合工程時に２４０〜２６０℃の範囲に維持されることを含んでなる方法が提案されている。
【０００５】
特開２００９−２２０５７９号広報では、二軸混練押出機（２軸スクリュー押し出し機）は、駆動モーターの動力を第１変速機で２つに分岐して混練スクリューの一対のシャフトに伝達する動力伝達経路を備えた二軸混練押出機（２軸スクリュー押し出し機）が提案されている。本発明の２軸スクリュー押し出し機はもっとも汎用的に用いられており、スクリューの先端は軸受で固定されていないのが特徴である。
【０００６】
特開２００９−６７０００号広報では、ケーシングと、一対のスクリュー軸と、駆動機構と、複数個の排出口部をもつダイスプレート（ブレーカプレート）とからなり、上記一対のスクリュー軸に上記ダイスプレートから突出する突出部を形成し、ダイスプレートに突出部を軸受する平軸受からなる軸受部を設けた構造のスクリュー押し出し機が提案されている。本発明の２軸スクリュー押し出し機は特に過大なトルクの作用するスクリュー押し出し機に採用されておりスクリューの先端を軸受で固定しているのが特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献０１】特開平８−１９９２１７号広報（ブリケット）
【特許文献０２】特開平５−３２９８４３号広報（樹脂）
【特許文献０３】特開２００１−５１４２９６号広報（樹脂）
【特許文献０４】特開２００９−２２０５７９号広報（先端軸受なし）
【特許文献０５】特開２００９−６７０００号広報（先端軸受）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献０１】プラスチック成形加工データブック第２版、（社）日本塑性加工学会編、
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献０２や特許文献０３の方法では、成形材料はゴムやプラスチックの単一材料であり、加熱して一定の粘度以下になるように調整が容易でトルクを小さく制御できるので機械的な問題は少ない。しかし、転炉用フォーミング鎮静剤は多様な材料が混在しており温度調整で粘度を調整するのは困難なためトルクの低減ができない問題がある。従って、スクリュー押し出し機で転炉用フォーミング鎮静剤を成形するには大きなトルクを要するので従来の押し出し機をそのまま流用することは困難であった。例えば、特許文献０４の構造では、スクリュー先端が軸受で固定されておらず大きなトルクに耐えられないので転炉用フォーミング鎮静剤の成形用には使用できない。特許文献０５の方法では、スクリュー先端部を軸受で支持しているが軸受のシールが十分でないため、大きなトルクで高圧に圧縮され押し出されてきた成形材料が軸受メタル部に侵入し軸受がロックする問題があり短期間使用での軸受交換を余儀なくされていた。
【００１０】
スクリュー押し出し機の長寿命化と耐摩耗に関する課題は、（１）スクリュー軸先端部の軸受破損を１００％防止すること、（２）先端左官鏝羽根とブレーカプレートの摩耗を低減する、（３）ブレーカプレートに収納するノズルの摩耗を低減する、（４）回転部は超高圧運転のためその圧力に勝って給脂が可能なこと、（５）先端左官鏝羽根とブレーカプレートのギャップ０．５〜１．０ｍｍの調整が可能なことである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、スクリュー押し出し機のスクリュー軸先端部に該スクリュー軸の軸方向に軸受穴を設け、該軸受穴と同一軸芯となるようにブレーカプレートに軸受貫通孔を設け、前記軸受穴と前記軸受貫通孔に前記スクリュー軸先端部を支持する中間軸を挿入し、該中間軸と前記軸受穴及び前記中間軸と前記軸受貫通孔との間にはそれぞれ軸受メタルを嵌装しているスクリュー押し出し機である。
【００１２】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記ブレーカプレートに複数のノズルホルダー保持孔を設け、該ノズルホルダー保持孔に超硬ノズルを内装したノズルホルダーを内装し、前記超硬ノズルは前記ノズルホルダーに銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダーは入り口から前記超硬ノズルまでの間は径が縮小し、前記超硬ノズルから出口までの間は径が拡大しているスリュー押し出し機である。
【００１３】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記中間軸の軸方向にスライドバネホルダーで仕切られたグリース充填室とバネ室を設け、前記グリース充填室は前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダーにより容積可変に仕切られており、前記バネ室にはバネが内蔵されており、該バネは貫通孔を設けた固定バネホルダーで支持され前記スライドバネホルダーを押圧しており、前記グリース充填室にグリース供給口からグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダーは前記バネ室側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダーが前記グリース充填室側に移動するようにしたスクリュー押し出し機である。
【００１４】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記ブレーカプレートの内面側に保護プレートを張り付けているスクリュー押し出し機ある。
【００１５】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記スクリュー押し出し機の前記先端羽根に円盤状の凹みを設け、該凹みに前記先端羽根の取り付けボルトを保護するための円盤型プロテクターを嵌め込んだスクリュー押し出し機である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の解決手段による効果は、スクリュー軸先端部の折損と軸受破損が解消できることである。
【００１７】
第２の解決手段による効果は、ノズル摩耗が低減するのでノズル交換周期を延長できることである。
【００１８】
第３の解決手段による効果は、グリースの供給が長期間に渡り自動的に行えることである。
【００１９】
第４の解決手段による効果は、（１）ブレーカプレートが原材料に接触する内面が全く摩耗しない、（２）プレートの交換が容易なことである。
【００２０】
第５の解決手段による効果は、先端羽根の取り付けボルトが摩耗しないので先端羽根の脱落が皆無なことである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スクリュー押し出し機先端部の断面図。
【図２】一般的なスクリュー押し出し機の断面図。
【図３】スクリュー軸先端部を軸受で支持した場合の断面図
【図４】スクリュー軸先端部を中間軸で支持した場合の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実刑形態を図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。図１は本発明におけるスクリュー軸先端部の詳細断面図である。図２は特開２００９−２２０５７９号広報に示すように一般的なスクリュー押し出し機の断面図である。図３は特開２００９−６７０００号広報に示すスクリュー押し出し機の断面図である。図４は本発明のスクリュー押し出し機の断面図であり、スクリュー軸の先端部周辺を模式的に示している。
【００２３】
第１の解決手段は、特許請求項１及び図１に示すように、スクリュー押し出し機０１のスクリュー軸先端部１０ａに該スクリュー軸１０の軸方向に軸受穴１０ｂを設け、該軸受穴１０ｂと同一軸芯となるようにブレーカプレート４０に軸受貫通孔４０ａを設け、前記軸受穴１０ｂと前記軸受貫通孔４０ａに前記スクリュー軸先端部１０ａを支持する中間軸３０を挿入し、該中間軸３０と前記軸受穴１０ｂ及び前記中間軸３０と前記軸受貫通孔４０ａとの間にはそれぞれ軸受メタル７０、７１を嵌装していることを特徴とするスクリュー押し出し機０１である。
【００２４】
通常、スクリュー押し出し機０１はモーター８１、減速機８２を通じて回転トルクが付加されホッパー８０から供給された原材料がスクリュー軸１０で圧縮されブレーカプレート４０から押し出される。スクリュー押し出し機０１で押し出す原材料は特開平５−３２９８４３号広報や特開２００１−５１４２９６号広報に示すように樹脂類を加熱して粘性を調整・低減して押し出すために大きなトルクを必要としない。そのため特開２００９−２２０５７９号広報や図２に示すようにスクリュー押し出し機０１のスクリュー軸先端１０ａは軸受で保持されていない場合が多い。押し出しトルクが大きくなるとスクリュー軸が３６０°方向に振れまわってケーシング２０と接触し回転できなくなる問題があった。そのため大きなトルクが付加する場合は、特開２００９−６７０００号広報及び図３に示すようにスクリュー軸先端部１０ａに突出部（軸受部）１１を設けて、この突出部１１をダイスプレート４０（ブレーカプレート）に差し込んで平軸受７１（軸受メタル）で保持して強度アップを図る方法が採用される。スクリュー軸先端部１０ａを軸受７１で支持する方法はスクリュー軸１０の強度アップに効果的であるが、突出部１１はスクリュー軸１０よりも直径が小さくなるので段付き部１０ｃが生じ、応力集中により大きなせん断力が作用するので段付き部１０ｃが折損しやすくなっていた。また、スクリュー軸１０は回転トルクと原材料からの反力により３６０°方向に振れ回るので、ケーシング２０と接触したり連続的な微振動としてスクリュー軸先端部１０ａに伝わったりして、段付き部１０ｃには回転曲げによる疲労も蓄積し脆性破壊を起こしやすくなっていた。スクリュー軸１０の材質はＳＮＣＨ−８１５Ｈが最適でありコスト的にもこれ以上の材質アップは図りにくいため構造的な対策が望まれていた。
【００２５】
特開２００９−６７０００号広報及び図３のようにスクリュー軸先端１０ａを平軸受７１で固定した場合、スクリュー軸先端１０ａの段付き部１０ｃに応力集中による大きな応力が生じるとともに微振動による疲労が蓄積して脆性破壊する。さらに、平軸受７１が固着すると駆動部の最大トルクが段付き部１０ｃに付加される。スクリュー軸１０の段付き部１０ｃの破損を解消するには段付き部１０ｃのない構造にすること及びスクリュー軸先端部１０ａに駆動トルクが作用しにくい構造にするのが最良の方法である。
【００２６】
本発明では、従来の特開２００９−６７０００号広報及び図３で代表されるようにスクリュー軸先端部１０ａに突出部１１を設けてブレーカプレート４０に差し込んで平軸受７０で支持するのではなく、図１及び図４に示すように、中間軸３０をスクリュー軸１０の軸受穴１０ｂとブレーカプレート４０の軸受貫通孔４０ａに挿入して支持する構造にした。中間軸３０の両側に軸受メタル７０、７１を配設しているので、片側の軸受メタル（７０もしくは７１）がロックしても片側の軸受メタル（７０もしくは７１）が回転できるのでスクリュー軸１０の回転はロックされることがなく、大きな回転トルクが付加することにより破損する箇所は完全に解消できる。中間軸３０の両側の軸受メタル７０、７１はＡＬＢＣ（アルミブロンズ）でありかつ確実に給脂できる構造にしているので長期間の連続運転が可能である。
【００２７】
第２の解決手段は、前記ブレーカプレート４０に複数のノズルホルダー保持孔４０ｂを設け、該ノズルホルダー保持孔４０ｂに超硬ノズル４２を内装したノズルホルダー４１を内装し、前記超硬ノズル４２は前記ノズルホルダー４１に銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダー４１は入り口から前記超硬ノズル４２までの間は径が縮小し、前記超硬ノズル４２から出口までの間は径が拡大しているスリュー押し出し機０１である。
【００２８】
ブレーカプレート４０の材質は一般的に摩耗や腐食に耐性のあるＳＵＳ６３０（析出硬化材）である。ノズルホルダー４１は耐摩耗性や靱性に優れたＳＣＭ４４０Ｈもしくは耐腐食性を重視してＳＵＳ６３０が用いられる。超硬ノズル４２は一般的にタングステンカーバイトが用いられる。
【００２９】
通常超硬ノズル４２はブレーカプレート（ＳＵＳ６３０（析出硬化材））４０に直接銀ロウ付けされているが、ブレーカプレート４０が摩耗してくるとフォーミング鎮静剤の押し出し圧の変化と水蒸気によるキャビテーションのため銀ロウが剥離して超硬ノズル４２が外れていた。ブレーカプレート４０を１００％超硬で作れば寿命アップ図れるがコストが高くなるため超硬ノズル４２を直接ブレーカプレート４０にロウ付けしていた。小さな水蒸気爆発を発生させて転炉ノロが泡状に膨張する現象を抑えるために、フォーミング鎮静剤には水分２０〜４０％を含有させている。このため水分とスラジが混合した一種の土砂摩耗となるので摩耗対策としては最悪の環境である。常に包丁と砥石の関係にあり強制的に連続摩耗していることである。
【００３０】
超硬ノズル４２はノズルホルダー４１に銀ロウ付けして嵌装し、さらにノズルホルダー４１をブレーカプレート４０に銀ロウ付けして嵌装している。例えば、超硬ノズル４２の口径はφ１０、φ１２、φ１３の３種類あり、ブレーカプレート４０の中心から半径方向に行くにつれて口径が大きい超硬ノズル４２を配置している。ブレーカプレート４０の中央部付近がφ１３、中間がφ１２、円周部がφ１０である。これはブレーカプレート４０の受ける面圧を平均化するためである。
【００３１】
ノズルホルダー４１は入り口から超硬ノズル４２までの間は径が縮小し、超硬ノズル４２から出口までの間は径が拡大している。入り口側はフォーミング鎮静剤を円滑に超硬ノズルに導きノズルホルダー４１の摩耗を最小限にするために縮径にしている。出口側は水蒸気によるキャビテーション摩耗が律速するので超硬ノズル４２出側の気泡を速やかに開放するために拡径にしている。この構造により入り口側の土砂摩耗と出側のキャビテーションによるコロージョン摩耗を大幅に軽減できた。
【００３２】
ブレーカプレート４０はＳＵＳ６３０、ノズルホルダーはＳＣＭ４４０Ｈで、ノズルホルダー４１に超硬ノズル４２を銀ロウ付けしているので、ブレーカプレート４０に単純に穴あけした構造に比べると格段に長寿命が達成できる。
【００３３】
第３の解決手段は、前記中間軸３０の軸方向にスライドバネホルダー３１で仕切られたグリース充填室３０ａとバネ室３０ｂを設け、前記グリース充填室３０ａは前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダー３１により容積可変に仕切られており、前記バネ室３０ｂにはバネ３３が内蔵されており、該バネ３３は貫通孔３２ａを設けた固定バネホルダー３２で支持され前記スライドバネホルダー３１を押圧しており、前記グリース充填室３０ａにグリース供給口３０ｃからグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダー３１は前記バネ室３０ｂ側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダー３１が前記グリース充填室３０ａ側に移動するようにしたスクリュー押し出し機０１である。
【００３４】
グリースニップル４３より強制的にグリースが供給されると、グリースは軸受メタル７０、７１のグリース溜まり７０ａ、７１ａやグリース充填室３０ａを充填する。グリース充填室３０ａにグリースが充填されるにつれて、スライドバネホルダー３１はバネ室３０ｂ側に移動し、グリース充填室３０ａの容積が拡大するにつれてバネ３３は収縮しスライドバネホルダー３１を強く押圧する。軸受メタル７０、７１のグリース溜まり７０ａ、７１ａのグリースが減少すると、スライドバネホルダー３１がバネに押圧されてグリース充填室３０ａを収縮させながらグリース充填室３０ａのグリースを軸受メタル７０，７１に押し出す。スライドバネホルダー３１にはＯリング３４を装着しグリース充填室３０ａのグリースがバネ室３０ｂに侵入しないようにしている。軸受メタル７０、７１のグリースを常に充満させることによりフォーミング鎮静剤が軸受メタル７０、７１へ侵入するのを防止し軸受メタル７０、７１の固着を防止する。
【００３５】
第４の解決手段は、前記ブレーカプレート４０の内面側４０ｄに保護プレート６０を張り付けているスクリュー押し出し機０１である。
【００３６】
超硬ホルダー４１の端面４１ａ及びブレーカプレート４０の内面側４０ｄの摩耗防止としてＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６の多孔板の保護プレート６０を取り付けた。保護プレート６０の取り付けによりブレーカプレート４０の内側面４０ｄの摩耗がなくなり取り換え周期を延長できた。保護プレート６０を外すことによりブレーカプレート４０に嵌装したダイスホルダー４１の交換を素早く出来る。保護プレート６０の取り付けはブレーカプレート４１にボルト６１で取り付けてもよいし銀ロウ付けしてもよい。
【００３７】
フォーミング鎮静剤はスクリュー軸１０の回転により大きなトルクで圧縮力を受けブレーカプレート４０のノズル４０ｂから排出される。この過程でブレーカプレート４０には大きな圧力が生じるとともに温度も最大８０℃程度まで上昇するため、ブレーカプレート４０、ノズルホルダー４１、超硬ノズル４２、保護プレート６０、先端羽根５０はフォーミング鎮静剤によるスラジ摩耗と水蒸気酸化を受ける。水蒸気酸化によりキャビテーションも生じるためブレーカプレート４０は均一に摩耗しないのでシム調整だけではブレーカプレート４０と先端羽根５０の隙間を精密に調整ができなくなり交換を余儀なくされていた。
【００３８】
先端羽根５０とブレーカプレート４０のギャップは０．５〜１．０ｍｍのため常に研削摩耗である。しかもこの小さなギャップをきちんと維持することがフォーミング鎮静剤の安定生産に繋がる。スクリュー軸１０から押し出されるフォーミング鎮静剤は先端羽根５０に達すると圧力が解放されるため８０℃の水蒸気と水分に分離するため包丁と砥石の関係となる。そのため、ブレーカプレート４０中に組み込まれたダイスホルダー４１の取り付け部を食うため摩擦摩耗とエロージョン摩耗が生じる。これを抑えるため６〜９ｍｍのＳＵＳ３０４の多孔板である保護プレート６０を取り付けることでブレーカプレート４０の内面側４０ｄとダイスホルダー４１の端面４１ａの摩耗を両方解決した。
【００３９】
ブレーカプレート４０に調質材（例えばＳＣＭ４４０）を使用したり高周波焼き入れしたり全面硬質クロムメッキしたりしてもブレーカプレート４０の寿命は短い。ブレーカプレート４０と先端羽根５０のギャップは０．５〜１．０ｍｍが最適である。ブレーカプレート４０の摩耗による交換時期は出口４０ｂの摩耗測定と鎮静剤の吐出量にて決定する。ブレーカプレート４０の代わりに保護プレート６０が摩耗するのでフォーミング鎮静剤の吐出量が減少したら保護プレート６０を交換すればよい。さらにブレーカプレート４０とケーシング２０との間にシムを入れることでブレーカプレート４０と先端羽根５０の隙間の調整が容易になる。保護プレート６０は腐食を防止するためにＳＵＳ材で製作し、さらに摩耗を低減するためステライトを肉盛りしている。
【００４０】
保護プレート６０と先端羽根５０とのギャップ０．５〜１．０ｍｍを保持するため、ダイスホルダー４０とケーシング２０の間に枠方式のシムを入れることで可能であり、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍの4枚のシム調整にて０．５〜１．０ｍｍのギャップの保持が可能である。シムを入れる時期とタイミングは押し出される鎮静剤の大きさにて決定する。超硬ダイス４２の径がφ１０〜φ１５に次第に大きくなるタイミング（４〜６カ月）にて調整する。
【００４１】
第５の解決手段は、前記スクリュー押し出し機０１の前記先端羽根５０に円盤状の凹み５０ａを設け、該凹み５０ａに前記先端羽根５０の取り付けボルト５２を保護するための円盤型プロテクター５１を嵌め込んだスクリュー押し出し機０１である。
【００４２】
先端羽根５０を押さえ付ける円盤型プロテクター５１は、取り付けボルト５２の数だけ凹みがあり、取り付けボルト５２頭が半分程度隠れるようになっている。円盤型プロテクター５１の表面５１ａは取り付けボルト５２頭の摩耗を防止し、フォーミング鎮静剤の食い込みを防止するため全面ステライト肉盛りしている。かつ取り付けはインロウ方式にしており小さな抜きテーパを設けているので小さな力で取り外しが可能である。円盤型プロテクター５１の凹みに取り付けボルト５２頭が入り込んでいるので、取り付けボルト５２は円盤型プロテクター５１の廻り止めの役目を果たしている。このため、円盤型プロテクター５１と先端羽根５０は一緒に回転するのでフォーミング鎮静剤の排出能力が低下することはない。円盤型プロテクター５１にはＯリング５３を装着しており中間軸３０との境目からフォーミング鎮静剤が侵入してこないようにしている。
【００４３】
先端羽根５０は従来のＳ４５Ｃ焼き入れ方式羽根に代わってＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６のオーステナイト系ステンレスにステライト＃１を肉盛りをし、先端羽根５０を取り付ける取り付けボルト５２に円盤型プロテクター５１を取り付けて取り付けボルトの５２へのスラジ固着を１００％防止しかつ円盤型プロテクター５１の上面５１ａに均一にステライト合金を肉盛りしているため連続６カ月の運転に耐える。材質がＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６のため、摩耗後の再溶接補修が可能である。従来最大のネックとなっていた先端羽根に全くスラジが入らないため安定した生産を実現できた。
【符号の説明】
【００４４】
０１ ：スクリュー押し出し機０１
１０ ：スクリュー軸
１０ａ：スクリュー軸先端部
１０ｂ：軸受穴
１０ｃ：段付き部
１１ ：突出部
２０ ：ケーシング
３０ ：中間軸
３０ａ：グリース充填室
３０ｂ：バネ室
３０ｃ：グリース供給口
３１ ：スライドバネホルダー
３２ ：固定バネホルダー
３２ａ：貫通孔
３３ ：バネ
３４ ：Ｏリング
４０ ：ブレーカプレート
４０ａ：軸受貫通孔
４０ｂ：ノズルホルダー保持孔
４０ｃ：内面側
４１ ：ノズルホルダー
４１ａ：超硬ノズルホルダー端面
４２ ：超硬ノズル
４３ ：グリースニップル
５０ ：先端羽根
５０ａ：凹み
５１ ：円盤型プロテクター
５１ａ：表面
５２ ：取り付けボルト
５３ ：Ｏリング
６０ ：保護プレート
６１ ：ボルト
７０ ：軸受メタル
７０ａ：グリース溜まり
７１ ：軸受メタル
７１ａ：グリース溜まり
８０ ：ホッパー
８１ ：モーター
８２ ：減速機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュー押し出し機のスクリュー軸先端部に該スクリュー軸の軸方向に軸受穴を設け、該軸受穴と同一軸芯となるようにブレーカプレートに軸受貫通孔を設け、前記軸受穴と前記軸受貫通孔に前記スクリュー軸先端部を支持する中間軸を挿入し、該中間軸と前記軸受穴及び前記中間軸と前記軸受貫通孔との間にはそれぞれ軸受メタルを嵌装していることを特徴とするスクリュー押し出し機。
【請求項２】
前記ブレーカプレートに複数のノズルホルダー保持孔を設け、該ノズルホルダー保持孔に超硬ノズルを内装したノズルホルダーを内装し、前記超硬ノズルは前記ノズルホルダーに銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダーは入り口から前記超硬ノズルまでの間は径が縮小し、前記超硬ノズルから出口までの間は径が拡大していることを特徴とする請求項１記載のスリュー押し出し機。
【請求項３】
前記中間軸の軸方向にスライドバネホルダーで仕切られたグリース充填室とバネ室を設け、前記グリース充填室は前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダーにより容積可変に仕切られており、前記バネ室にはバネが内蔵されており、該バネは貫通孔を設けた固定バネホルダーで支持され前記スライドバネホルダーを押圧しており、前記グリース充填室にグリース供給口からグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダーは前記バネ室側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダーが前記グリース充填室側に移動するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュー押し出し機。
【請求項４】
前記ブレーカプレートの内面側に保護プレートを張り付けていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のスクリュー押し出し機。
【請求項５】
前記スクリュー押し出し機の前記先端羽根に円盤状の凹みを設け、該凹みに前記先端羽根の取り付けボルトを保護するための円盤型プロテクターを嵌め込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載のスクリュー押し出し機。
【請求項１】
スクリュー押し出し機のスクリュー軸先端部に該スクリュー軸の軸方向に軸受穴を設け、該軸受穴と同一軸芯となるようにブレーカプレートに軸受貫通孔を設け、前記軸受穴と前記軸受貫通孔に前記スクリュー軸先端部を支持する中間軸を挿入し、該中間軸と前記軸受穴及び前記中間軸と前記軸受貫通孔との間にはそれぞれ軸受メタルを嵌装していることを特徴とするスクリュー押し出し機。
【請求項２】
前記ブレーカプレートに複数のノズルホルダー保持孔を設け、該ノズルホルダー保持孔に超硬ノズルを内装したノズルホルダーを内装し、前記超硬ノズルは前記ノズルホルダーに銀ロウ付けしており、前記ノズルホルダーは入り口から前記超硬ノズルまでの間は径が縮小し、前記超硬ノズルから出口までの間は径が拡大していることを特徴とする請求項１記載のスリュー押し出し機。
【請求項３】
前記中間軸の軸方向にスライドバネホルダーで仕切られたグリース充填室とバネ室を設け、前記グリース充填室は前記スクリュー軸方向にスライド可能に配設した前記スライドバネホルダーにより容積可変に仕切られており、前記バネ室にはバネが内蔵されており、該バネは貫通孔を設けた固定バネホルダーで支持され前記スライドバネホルダーを押圧しており、前記グリース充填室にグリース供給口からグリースが供給されるにつれて、前記スライドバネホルダーは前記バネ室側に移動し、グリースが排出されるにつれて前記スライドバネホルダーが前記グリース充填室側に移動するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュー押し出し機。
【請求項４】
前記ブレーカプレートの内面側に保護プレートを張り付けていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のスクリュー押し出し機。
【請求項５】
前記スクリュー押し出し機の前記先端羽根に円盤状の凹みを設け、該凹みに前記先端羽根の取り付けボルトを保護するための円盤型プロテクターを嵌め込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載のスクリュー押し出し機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３５２０２（Ｐ２０１３−３５２０２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２７６２（Ｐ２０１１−１７２７６２）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（５０４１３２９６２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（５０４１３２９６２）
【Ｆターム（参考）】
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