CN102135136B - 固体培养装置的轴承构造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体培养装置的轴承构造，其目的在于，提供一种能够相对于中心支柱而简便地装配培养床的轴承构造。通过这样的固体培养装置的轴承构造(2)来解决上述课题：在由配置于培养床(1)的外缘侧的多个外缘侧辊(24)和配置于培养床(1)的内缘侧的多个内缘侧辊以相对于中心支柱(21)而能够旋转的方式对载置固体培养原料的培养床(1)进行支撑的固体培养装置中，所述中心支柱(21)贯通培养床(1)而成为培养床(1)的旋转中心轴，所述内缘侧辊是相对于配置在培养床(1)的下部的中心支柱(21)而定位的辊，是形状构成为外径从培养床(1)的外缘侧向着内缘侧逐渐变小的锥形辊(23)。

Description

固体培养装置的轴承构造

技术领域

本发明涉及在味噌、酱油、清酒等的酿造工业或酵素工业上利用的固体培养装置的轴承构造。详细而言，涉及由辊支承固体培养装置的培养床的轴承构造。

背景技术

制曲装置等固定培养装置用于利用蒸米等固定原料来培养曲霉等微生物。

例如，在专利文献1中，公开了以相对于中心支柱而能够旋转的方式支撑培养床的固体培养装置。在这样的装置中，为了进行固体原料的加工或培养物的排出，以相对于中心支柱而能够旋转的方式安装培养床。

在现有技术中，为了以相对于中心支柱而能够旋转的方式安装培养床，一般使用环形状的径向轴承或推力轴承。在上述的专利文献1中，也采用环形状的轴承。

另一方面，专利文献1通过以轴承2作为单个的径向轴承，从而在减少零件数并实现成本的降低的这点上优异(图2等)。可是，由于专利文献1的径向轴承是环形状，使中心支柱穿过而固定，因而安装和拆卸均不容易，维护性存在问题。另外，虽然考虑到维护性，还考虑采用图3那样的分割型的特殊轴承，但存在着由于环被分割而不能顺利地旋转的缺点。另外，由于分割型的轴承不是通用品，因而存在着花费成本的问题。

关于培养床的外缘部分，一般是由辊从培养床的下侧支撑的构成。例如，在专利文献2的图1中，公开了由支撑辊6支撑培养床1的外缘的构成。而且，在图2中，公开了支撑在架台21上的内周部支撑辊22，其中，架台21定位在培养床1的中央附近下方的基座17上。

专利文献2的支撑辊22是在圆筒的壳体部分设置凹槽的筒管那样的形状。在这样的形状的支撑辊中，由于辊抵接部20和支撑辊22的接触面积小，因而存在着负荷集中于支撑辊和辊抵接部的抵接面而容易发生偏磨损并在培养床的旋转中容易产生振动的问题。

专利文献1：日本实开平7-5399号公报

专利文献2：日本特开平11-42709号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轴承构造，该轴承构造能够相对于中心支柱而简便地装配培养床。另外，提供当轴承磨损时容易更换轴承的轴承构造也是本发明的目的。

通过这样的固体培养装置的轴承构造来解决上述课题：在由配置于培养床的外缘侧的多个外缘侧辊和配置于培养床的内缘侧的多个内缘侧辊以相对于中心支柱而能够旋转的方式对载置固体培养原料的培养床进行支撑的固体培养装置中，所述中心支柱贯通培养床而成为培养床的旋转中心轴，所述内缘侧辊是配置在培养床下部并相对于中心支柱而定位的辊，是形状构成为外径从培养床的外缘侧向着内缘侧逐渐变小的锥形辊。

如上所述，现有技术的固体培养装置采用了使中心支柱穿过而安装的环形状的轴承，以作为用于以相对于中心支柱而能够旋转的方式装配培养床的轴承构造。在这样的轴承构造中，当轴承磨损时，有必要在将培养床等部件卸下之后使中心支柱穿过而安装在新的轴承上，在维护时需要大量的劳力和成本。

为了解决该问题，发明者们着眼于辊。即，在轴承上采用辊，以作为支承培养床的部件，完成容易更换轴承的本发明的轴承构造。依照本发明的轴承构造，只要利用千斤顶支架等适当的定位装置对培养床等进行定位，就能够简单地更换磨损的辊。

而且，在本发明中，辊的形状作为外径从培养床的外缘侧向着内缘侧逐渐变小的锥形形状。作为具体的形状，可列举圆锥形状和随着接近前端而直径变小的圆锥台形状，但也可以作为在圆锥台形状的辊上安装增强部件的辊或对角进行过倒角的辊。

上述的辊的形状为外径从培养床的外缘侧向着内缘侧逐渐变小，是指如果锥形辊为圆锥台形状，则以面积大的底面成为培养床的外缘侧的方式相对于中心支柱而定位锥形辊。

培养床越接近外缘，旋转半径越大。所以，在培养床旋转的情况下，如果比较作为培养床的内缘侧的任意一点的移动距离的周长和作为外缘侧的任意一点的移动距离的周长，则旋转半径大的外缘侧的点的周长较大。在本发明中，对辊取锥形，使辊匹配于从内缘侧向着外缘侧变大的周长，从而能够使辊稳定地旋转。由此，能够有效地防止起因于培养床和锥形辊的旋转的偏移的锥形辊的偏磨损。

在培养床下部，配置有作为锥形辊所抵接的部件的承受座。即，将调整锥形辊的配置角度的部件和衬板定位在培养床上，作为承受座。所以，承受座与培养床一起旋转。而且，承受座可以以相对于培养床而能够装卸的方式设置，从而在承受座磨损的情况下，能够进行更换。作为调整锥形辊的配置角度的承受座的形状，列举了外径从上方向着下方逐渐变小的圆锥台形状和将圆柱的底面挖空成圆锥形状后的形状。

为了使锥形辊所抵接的承受座的旋转和锥形辊的旋转协调，优选构成为从内缘侧锥形辊的旋转中心轴延伸的延长线(假想线)和从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线相交于中心支柱的中心轴线上的一点，其中，承受座定位在培养床下部，与培养床一起旋转。通过如此地构成，能够使承受座和锥形辊的旋转协调。在此所说的一点是容许在组装装置时稍微产生偏移的意味。

如果将上述的任意一点设定成靠近培养室的底面，那么，能够将由从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线和中心支柱的中心轴线所形成的角度θ构成为锐角。相反，如果将上述的任意一点设定成靠近培养室的天花板，那么，能够将后述的角度θ构成为钝角。

虽然锥形辊能够相对于培养床而以任意的角度配置，但如果以锥形辊与承受座抵接的线成为大致水平的方式配置，那么，能够由锥形辊稳定地承受起因于培养床或固定培养原料的推力负荷(铅垂方向的负荷)。在这种情况下，由于驱动用的齿轮所产生的径向负荷(与铅垂方向正交的方向的负荷，参照后述的图9)导致在培养床的旋转中产生横方向的振动，因而优选在培养床的规定的位置配置多个止振用辊。在此所说的大致水平是容许在组装装置时稍微产生偏移的意味。

配置上述止振用辊的位置或定位的装置并没有特别的限定。例如，关于配置位置，可以是培养床的床上或床下的任一个，也可以是培养床的外缘侧或内缘侧的任一个。另外，作为定位的装置，在将止振用辊配置于内缘侧的情况下，相对于中心支柱或培养床的任一个而固定即可，在将止振用辊配置于外缘侧的情况下，相对于培养室的侧壁或培养床而固定即可。尤其是向内缘侧的培养床上部定位多个止振用辊的配置的强度高，另外，部件少，成本低，因而尤其优选。

以锥形辊与承受座抵接的线成为大致水平的方式配置，由锥形辊承受推力负荷，由止振用辊承受径向负荷，由此能够使培养床的负荷分散至2种辊。该构成对推力负荷大的培养床的直径为10m以上的大型固定培养装置有效。

另一方面，通过使锥形辊相对于培养床倾斜地配置，从而能够使上述的推力负荷和径向负荷主要由配置在培养床下部的锥形辊承受。由此，由于能够省略止振用辊，因而降低装置的制造成本成为可能。这里所说的“倾斜地配置”是指作为目标，由从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线和中心支柱的中心轴线形成的角度θ为30～80°的锐角的状态，或者角度θ为100～150°的钝角的状态，其中，承受座与培养床一起旋转。

锥形辊的数量并没有特别的限定，根据装置的大小而适当选择即可。对于止振用辊也相同。

通过采用本发明的轴承构造，能够简化装置的组装工序且装配作业效率化。另外，轴承的更换极其容易。

本发明的轴承构造采用锥形辊，以作为内缘侧辊。由于与现有的筒管形状的内缘侧辊相比，本发明的锥形辊的面积大，能够阻挡培养床的负荷，因而负荷不集中于辊的一点而发生偏磨损。

本发明的轴承构造构成为，从内缘侧圆锥辊的旋转中心轴延伸的延长线和从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线相交于中心支柱的中心轴线上的一点，其中，承受座定位在培养床下部，与培养床一起旋转。由此，能够使承受座和锥形辊在从内缘侧至外缘侧的抵接的线上的旋转协调。由于不产生起因于所抵接的线上的旋转的偏移的应力，因而锥形辊不可能发生偏磨损。

通过分别设置阻挡推力负荷的锥形辊和阻挡径向负荷的止振用辊，从而即使是大型固定培养装置，也能够实现培养床的稳定的旋转。

附图说明

图1是适用本发明的轴承构造的固体培养装置的截面图。放大显示了由图中的单点划线包围的区域(实施例1)。

图2是图1的固体培养装置的中心支柱的周边的放大图。图中左侧的止振用辊和锥形辊在截面中显示(实施例1)。

图3是具备这样的轴承构造的固体培养装置的截面图：由从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线和中心支柱的中心轴线形成的角度θ为锐角，其中，承受座与培养床一起旋转。放大显示了由图中的单点划线包围的区域(实施例2)。

图4是图3的固体培养装置的中心支柱的周边的放大图。图中左侧的锥形辊在截面中显示(实施例2)。

图5是在实施例2的轴承构造中，将衬板作为承受座的一部分而配置在锥形辊的旋转面所抵接的部分上的轴承构造。图中左侧的锥形辊在截面中显示(实施例3)。

图6是具备这样的轴承构造的固体培养装置的截面图：由从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线和中心支柱的中心轴线形成的角度θ为钝角，其中，承受座与培养床一起旋转。图中左侧的锥形辊在截面中显示(实施例4)。

图7是在实施例4的轴承构造中，将衬板作为承受座的一部分而配置在锥形辊的旋转面所抵接的部分上的轴承构造。图中左侧的锥形辊在截面中显示(实施例5)。

图8是显示代替配置在图1的培养床的内缘侧的上部的止振用辊而安装在培养床的外缘侧的另一示例的止振用辊的图(实施例6)。

图9是模式地显示由驱动齿轮施加在培养床上的径向负荷的方向的图。图中由虚线表示齿条销，由单点划线表示驱动齿轮的节圆。

符号说明

1培养床

11多孔板

12侧板

13中心圆筒

14框架

15齿条销(rackpin)

16侧壁

17驱动齿轮

2轴承构造

21中心支柱

22止振用辊

221旋转轴

222台座

223板材

23锥形辊

231承受台

232保持架

233旋转轴

234圆锥滚子轴承

24外缘侧辊

25衬板

26角度调整用的承受座(锐角)

27角度调整用的承受座(钝角)

28衬板(锐角)

29衬板(钝角)

31中心支柱的中心轴线

32从锥形辊和承受座抵接的线延伸的延长线

33从锥形辊的旋转中心轴延伸的延长线

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施例进行说明，但本发明的实施方式不限定于以下的实施例。

如图1～9所示，本发明涉及一种固定培养装置的轴承构造2，该轴承构造2由配置在培养床1的外缘侧的多个外缘侧辊24和配置在培养床1的内缘侧的多个内缘侧辊(锥形辊23)以相对于中心支柱21而能够旋转的方式对载置固体培养原料的培养床1进行支撑。本发明的轴承构造2由贯通培养床1而成为培养床1的旋转中心轴的中心支柱21和相对于配置在培养床1的内缘侧的下部的中心支柱21而定位的多个锥形辊23构成。将培养床1载置在该锥形辊23和上述的外缘侧辊24之上，以相对于中心支柱21而能够旋转的方式支撑培养床1。

[实施例1]

锥形辊23的形状虽然能够采用圆锥形状、圆锥台形状等，但在本实施例中，如图1和图2所示，使用圆锥台形状的锥形辊23。作为锥形辊23的上面和底面的距离的高度为115mm。以该锥形辊23的底面向着培养床1的外缘侧的方式相对于中心支柱21而定位。即，锥形辊23以外径从培养床1的外缘侧向着内缘侧而逐渐变小的方式设置。详细而言，锥形辊23定位在保持架232上，该保持架232设在固定于中心支柱21的承受台231上，通过将旋转轴233穿过锥形辊23，从而以相对于培养床1而能够旋转的方式支撑(参照图2)。沿着中心支柱21的外周等间隔地设置共计8个锥形辊23(省略图示)。

另外，如图1所示，外缘侧辊24使用圆柱形状的高度为57mm的辊。在培养床1的外缘侧的下部设置56个该圆柱形状的辊(省略图示)。外缘侧辊24固定在固体培养装置的侧壁16上。

如图2所示，在实施例1中，延长线32从锥形辊23与作为承受座而设置的衬板25抵接的线延伸，以由延长线32和中心支柱21的中心轴线31所形成的角度θ成为90°的方式将锥形辊23定位在培养床1下部。锥形辊23由圆锥滚子轴承234以相对于旋转轴233而能够旋转的方式安装(参照图2的放大图)。

另外，如图2所示，当相对于中心支柱21而将锥形辊23定位时，从内缘侧锥形辊23的旋转中心轴延伸的延长线33和从锥形辊23与衬板25(承受座)抵接的线延伸的延长线32，相交于中心支柱21的中心轴线31上的一点，其中，衬板25定位在培养床1下部，与培养床1一起旋转。由此，能够使培养床1稳定地旋转。

而且，在本实施例中，在培养床1的内缘侧的上部(框架14的上面)配置6个止振用辊22(省略图示)，该止振用辊22在培养床1的内缘侧的上部阻挡径向负荷(参照图9的模式图)。止振用辊22为在配置于框架14的上面的台座222上设置旋转轴221并在旋转轴221上安装辊的构造。

本实施例的固体培养装置的培养床1由堆积固体原料的多孔板11和多孔板11下部的框架14构成。另外，在多孔板11的内缘侧设置中心圆筒13，在外缘侧设置侧板12。在框架14的外缘侧固定用于使培养床1旋转的环状齿条销15。齿条销15载置在外缘侧辊24之上，与培养床1一体地旋转。在进行加工或排出固体培养原料时，从驱动齿轮17(参照图9)向定位在培养床1的外缘的梯形状的上述齿条销15传递动力，使培养床1旋转。实施例1的培养床1是直径为15m的大型固体培养装置。

[实施例2]

如图3和图4所示，在实施例2中，以由延长线32和中心支柱21的中心轴线31所形成的角度θ成为45°的方式将锥形辊23定位在培养床1的下部，其中，延长线32从锥形辊23与承受座26抵接的线延伸，承受座26与培养床1一起旋转。具体而言，在固定于中心支柱21的承受台231之上固定保持架232，在该保持架232上固定旋转轴233。在该锥形辊23之上，载置将角度调整用的承受座26固定的培养床1。如图4的截面图所示，角度调整用的承受座26是在外径从上方向着下方逐渐变小的圆锥台形状的部件的中心打开用于将中心支柱21穿过的孔的部件。角度调整用的承受座26的孔的外径稍微大于中心支柱21的外径，在承受座26和中心支柱21之间形成几厘米的间隙。另外，考虑到磨损时的零件更换的便利性，角度调整用的承受座26为2分割。

在本实施例中，由于倾斜(角度θ＝45°)配置的锥形辊23阻挡推力负荷和径向负荷，因而省略了实施例1的止振用辊22。另外，实施例2的培养床1的直径为7m，锥形辊23为4个，外缘侧辊24为20个。其他方面为与实施例1的固体培养装置相同的构成。

[实施例3]

如图5所示，在实施例3中，将环状的衬板28作为承受座的一部分而以能够更换的方式安装在锥形辊23与实施例2的角度调整用的承受座26抵接的部分上。考虑到磨损时的零件更换的便利性，衬板28为2分割。换句话说，实施例3的承受座由角度调整用的承受座26和环状的衬板28构成。在本实施例中，由于角度调整用的承受座26不磨损，因而角度调节用的承受座26不是分割型，而是一体地成型。其他装置构成与实施例2相同。

[实施例4]

如图6所示，在实施例4中，以由延长线32和中心支柱21的中心轴线31所形成的角度θ成为150°的方式将锥形辊23定位在培养床1的下部，其中，延长线32从锥形辊23与承受座27抵接的线延伸，承受座27与培养床1一起旋转。具体而言，在固定于中心支柱21的承受台231之上固定保持架232，在该保持架232上固定旋转轴233。在该锥形辊23之上，载置将角度调整用的承受座27固定的培养床1。如图6的截面图所示，角度调整用的承受座27是在将圆柱的底面挖空成圆锥形状后的形状的部件的中心打开用于将中心支柱21穿过的孔的部件。角度调整用27的孔的外径稍微大于中心支柱21的外径，在承受座27和中心支柱21之间形成几厘米的间隙。另外，考虑到磨损时的零件更换的便利性，角度调整用的承受座27为2分割。

在本实施例中，由于倾斜(角度θ＝150°)配置的锥形辊23阻挡推力负荷和径向负荷，因而省略了实施例1的止振用辊22。另外，实施例4的培养床1的直径为7m，锥形辊23为4个，外缘侧辊24为20个。其他方面为与实施例1的固体培养装置相同的构成。

[实施例5]

如图7所示，在实施例5中，将环状的衬板29作为承受座的一部分而以能够更换的方式安装在锥形辊23与实施例4的角度调整用的承受座27抵接的部分上。考虑到磨损时的零件更换的便利性，衬板29为2分割。换句话说，实施例5的承受座由角度调整用的承受座27和环状的衬板29构成。在本实施例中，由于角度调整用的承受座27不磨损，因而角度调整用的承受座27不是分割型，而是一体地成型。其他装置构成与实施例4相同。

[实施例6]

如图8所示，在实施例6中，在培养床1的外缘侧设置止振用辊22，以代替设在实施例1的内周侧的止振用辊22。在本实施例中，作为将止振用辊22的台座222固定在固体培养装置的侧壁16上并使旋转轴221从台座222突出设置的构造。考虑到侧板12的磨损，在止振用辊22所抵接的部分，安装能够更换的环状的板材223。本实施例的止振用辊22的数量为6个(省略图示)。

实施例1～6的轴承构造2的锥形辊23的更换极其容易。另外，通过使内缘侧辊为锥形形状，从而能够使培养床1稳定地旋转。

Claims (2)

1.一种固体培养装置的轴承构造，所述固体培养装置由配置于培养床的外缘侧的多个外缘侧辊和配置于培养床的内缘侧的多个内缘侧辊以相对于中心支柱而能够旋转的方式对载置固体培养原料的培养床进行支撑，

所述轴承构造的特征在于，所述中心支柱贯通培养床而成为培养床的旋转中心轴，所述内缘侧辊是配置在培养床下部并相对于中心支柱而固定其位置的辊，是形状构成为外径从培养床的外缘侧向着内缘侧逐渐变小的锥形辊，

所述锥形辊定位于在所述中心支柱上固定的承受台上设置的保持架上，将旋转轴穿过所述保持架上而对所述锥形辊以相对所述培养床而能够旋转的方式进行支撑，

在所述锥形辊以及所述外缘侧辊上承载所述培养床，对所述培养床以相对所述中心支柱而能够旋转的方式进行支撑，

在所述培养床的内缘侧配置多个止振用辊。

2.根据权利要求1所述的固体培养装置的轴承构造，其特征在于，构成为从内缘侧锥形辊的旋转中心轴延伸的延长线和从锥形辊与承受座抵接的线延伸的延长线相交于中心支柱的中心轴线上的一点，其中，该承受座固定在培养床下部，与培养床一起旋转。