JP4616071B2 - スクリューコンベア装置 - Google Patents

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Description

本発明は、円筒状の外筒と、この外筒の内部に挿入されて回転するスクリューと、このスクリューを回転駆動する駆動源と、前記スクリューコンベアと前記駆動源とを接続する接続部材とを有するスクリューコンベア装置に関するものであり、特に、スクリューを回転駆動する駆動源をフランジ付モータとし、このフランジ付モータを、接続部材を介してスクリューと同軸上に固定することによって構造の簡単なスクリューコンベア装置とすると共に、接続部材の固定部材と外筒とを着脱可能にすることによって、スクリューを外筒から引き出して容易に清掃することを可能にしたスクリューコンベア装置の接続部材に関するものである。
スクリューコンベア装置は、所定の回転数でスクリューを回転することによって、粉体などの移送物を所定量ずつ確実に移送し、回転を停止することによって移送を停止することができるので、スクリューを所定の回転数に制御すれば、スクリューを運転・停止することのみで移送量の制御が容易であり、間欠的に粉体などを移送する移送装置として多用されている。
特に、移送する粉体が小麦粉などの食用の粉体である場合には、常に清潔な状態に保つことが重要なので、短時間でも運転した後は清掃(洗浄)することが必要であり、清掃を容易にするために、外筒を半円筒の形状になるように分割して、少なくとも上側の半円筒の外筒を取り外し可能にするなど、スクリューコンベア内を容易に清掃するための各種の改良が施されている。
例えば、特許文献1には、少なくとも一部が上トラフと下トラフとに分割され、かつ、上記上トラフが長手方向に複数個に分割形成された断面形状が円形のトラフであって、上記上トラフと上記下トラフとを容易に分解可能な結合手段により結合する形式のトラフ内にスクリューを収容するスクリューフィーダが開示されている。
特開2004−262618号公報
しかしながら、移送量の少ない小径のスクリューコンベア装置では、スクリューのピッチも小さくなるので、上側の半円筒の外筒を取り外したのみでは清掃が容易ではない場合も多い。このため、本発明では、スクリューを軸方向に引き出して外筒から完全に分離することによって、周囲に邪魔になる物がない状態で清掃することとした。
このとき、スクリューを外筒から軸方向に引き出すために分解して取り除く部品はできるだけ少ないことが望ましいことは当然であり、かつ、スクリューと共に外筒から軸方向に引き出す部品は、取扱いを容易にするためにも、できるだけ小さくて軽くすることが望ましいことも当然である。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消して、スクリューを外筒から軸方向に引き出すために分解して取り除く部品はできるだけ少なくし、かつ、スクリューと共に外筒から軸方向に引き出す部品をできるだけ小さく軽くしたスクリューコンベア装置の構成を提供することにあり、特に、この目的に適したスクリューコンベア装置の接続部材の改良された構成を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るスクリューコンベア装置は、円筒状の外筒と、この外筒の内部に挿入されて回転するスクリューと、このスクリューを回転駆動する駆動源と、前記スクリューと前記駆動源とを接続する接続部材とを有するスクリューコンベア装置であって、前記接続部材が、前記駆動源の基体と前記外筒とを接続する固定部材と、この固定部材の内部に回転自在に設けられ、前記駆動源の回転軸と前記スクリューの駆動軸とを接続する回転部材とを有し、
この回転部材の前記スクリューとの接続部は、前記スクリューの駆動軸に形成されたテーパ部と、このスクリューの駆動軸に形成されたテーパ部に嵌合する前記接続部材の回転部材に形成されたテーパ部とによってテーパ結合し、このテーパ結合を維持する締結部材が、前記駆動源側から前記駆動源の回転軸の駆動源軸挿入孔を通じて前記スクリューの駆動軸を締結するように構成され、前記スクリューと、前記接続部材と、前記駆動源の回転軸が直列であって、同一直線上にあることを特徴とするものである。
ここで、前記駆動源の基体は前記接続部材に固定され、前記接続部材は前記外筒に固定される構造であり、前記外筒の最小内径が前記スクリューの外径以上であって、前記駆動源,前記接続部材,前記スクリューが一体のまま前記外筒から分離可能に構成されていることが好ましい。
また、前記駆動源がフランジ付モータであり、前記駆動源の基体が前記モータのフランジであることが好ましい。
また、前記接続部材の回転部材の駆動源が挿入される部分が、前記回転部材とは別部品となっていることが好ましい。
さらに、前記接続部材の回転部材と前記回転部材の駆動源が挿入される部分とが、テーパ結合していること、あるいは、前記接続部材の回転部材と前記駆動源の回転軸とが、ギヤカップリングを介して結合していることが好ましい。なお、ここで、ギヤカップリングは、平歯車,テーパ付き歯車のいずれを用いてもよい。
また、前記接続部材の固定部材が、前記スクリュー側部分と前記駆動軸側部分との二つの円筒で形成され、前記回転部材は、前記駆動軸側部分の固定部材に設けられ、前記固定部材のスクリュー側部分と駆動軸側部分との間に空間が設けられ、かつ、この空間が外部と連通していることが好ましい。
またさらに、前記固定部材のスクリュー側部分と前記スクリューの軸との間に、シール手段が配設されていることが好ましい。
本発明に係るスクリューコンベア装置は、以上のように構成されているので、スクリューを外筒から軸方向に引き出して清掃する際には、接続部材の固定部材と外筒とを固定する固定ボルトを取り外すのみで、スクリューと駆動源とを一体にして外筒からの取り外すことが可能である。
さらに、取り出したスクリューは、周囲に何もない任意の位置に運搬してから清掃できるようになるので、スクリューに自由に接近して清掃することができ、また、外筒は、内部に何もない筒のみにすることができるので、いずれも、清掃作業が容易になるという効果が得られるものである。
また、本発明に係るスクリューコンベア装置は、テーパ結合とすることによって、接続部材をコンパクトに構成することができるので、スクリューを外筒から軸方向に引き出す際に邪魔になるものがなく、さらに、スクリューの駆動軸に接続部材の回転部材を取付ける際にも、芯振れやガタツキが生じることなしに、確実に取付けることができるという効果が得られるものである。
また、本発明に係るスクリューコンベア装置においては、前記接続部材の回転部材と前記駆動源の回転軸とが、平歯車もしくはテーパ付き歯車によるギヤカップリングを介して結合することも可能であり、この場合には、市販の部品を適宜組み合わせることで、接続部材を容易に構成することが可能である。
以下、本発明のスクリューコンベア装置を、添付の図面に示す好適な実施例に基づいて説明する。
図1は本発明に係るスクリューコンベア装置を採用した粉体の充填装置の一実施例を示す概念的な断面図、図2は図1に示したスクリューコンベア装置の要部断面図、図3は図2中のA−A’線矢視断面図、図4は本発明に係るスクリューコンベア装置の他の実施例を示す要部断面図、図5は本発明に係るスクリューコンベア装置のさらに他の実施例を示す要部断面図である。
図1に示すように、本発明に係るスクリューコンベア装置は、粉体の充填装置などに好適に採用することができるものであって、この実施例の粉体充填装置10は、粉体貯留部としてのホッパー12に貯留された粉体を、ホッパー12の下方に配置された第1のスクリューコンベア装置14で水平方向に移送する。
なお、この第1のスクリューコンベア装置14における粉体移送方向の下流側の終端部に配置された第2のスクリューコンベア装置16で下向きに移送して、第2のスクリューコンベア装置16の直下に設けられた粉体の充填ノズル18から包装袋20に粉体を供給するものである。
ホッパー12には、従来技術と同様に、ホッパー12の内部で粉体がブリッジを形成して粉体の流下を阻害することがないように、粉体を攪拌してブリッジの形成を防止する攪拌装置22を設けることが望ましい。この攪拌装置22は、図示するように、回転する軸24の周囲に棒状の突起26を設けてモータ28で回転させるものなどが用い得る。
ホッパー12の下方には、前述したように、ホッパー12から流下して供給される粉体を水平方向に移送する第1のスクリューコンベア装置14が配置されている。この第1のスクリューコンベア装置14は、本発明に係るスクリューコンベア装置を採用したものであって、円筒状の外筒30と、この外筒30の内部に挿入されて回転するスクリュー32とを有するものであって、スクリュー32は、外筒30の内面と僅かな隙間を保って回転して粉体を移送する。また、スクリュー32の右端には、スクリュー32を回転駆動する駆動源であるモータ34が接続されており、スクリュー32とモータ34は接続部材36によって接続されている。
第2のスクリューコンベア装置16も、第1のスクリューコンベア装置14と同様に、本発明に係るスクリューコンベア装置を縦軸に配置したものであり、円筒状の外筒38と、この外筒38の内部に挿入されて回転するスクリュー40とを有しており、スクリュー40は、外筒38の内面と僅かな隙間を保って回転する。スクリュー40を回転駆動する駆動源であるモータ42が接続されており、スクリュー40とモータ42とは、接続部材44によって接続されている。
このように構成された本実施例に係る粉体の充填装置10では、第1のスクリューコンベア装置14で水平方向に移送された粉体が、第2のスクリューコンベア装置16で鉛直方向に移送され、包装袋20に供給される。そして、包装袋20に供給された粉体は、計量装置(図示しない)で計量され、所定の重量の粉体が供給された包装袋20は、搬出コンベア46で搬出される。
図2は本発明に係るスクリューコンベア装置の一実施例の要部を示す断面図である。この実施例に係るスクリューコンベア装置50は、円筒状の外筒52と、この外筒52の内部に挿入されて回転するスクリュー54と、このスクリュー54を回転駆動する駆動源であるフランジ付きモータ56と、スクリュー54とフランジ付きモータ56とを接続する接続部材58とを有している。
この接続部材58は、フランジ付きモータ56の基体を構成するケーシングに設けられたフランジ60に、接続部材58の固定部材62が固定され、さらに、この固定部材62にスクリューコンベアの外筒52が固定ボルト64で着脱可能に接続されており、この固定ボルト64を取り外して、モータ56と接続部材58の取付けられたスクリュー54を軸方向(図中、左方向)に移動させることによって、スクリューコンベアの外筒52からスクリュー54を取り出すことが可能となっている。
また、接続部材58の固定部材62の内部には、モータ56の駆動軸66とスクリュー54の駆動軸68とを接続する回転部材70が回転自在に設けられている。この回転部材70とスクリュー54の駆動軸68との接続部は、スクリュー54の駆動軸68に形成されたテーパ部と、この駆動軸68のテーパ部に嵌合する接続部材58の回転部材70の右側に形成されたテーパ部とによりテーパ結合されている。
一方、フランジ付きモータ56の駆動軸66には、キー72を介して回転リング74が固定されており、この回転リング74のテーパ部と、接続部材58の回転部材70の左側に形成されたテーパ部とがテーパ結合されている。
そして、これら2組のテーパ結合によって一体となる部材、すなわち、スクリュー54の駆動軸68に形成されたテーパ部と接続部材58の回転部材70の右側に形成されたテーパ部とからなるテーパ結合と、フランジ付きモータ56の駆動軸66に固定された回転リング74のテーパ部と接続部材58の回転部材70の左側に形成されたテーパ部とからなるテーパ結合とが、ボルト76によって一体に締結されている。
なお、図示した実施例では、2組のテーパ結合によって一体となる部材、すなわち、スクリュー54の駆動軸68と接続部材58の回転部材70、駆動軸66に固定された回転リング74と接続部材58の回転部材70の間にキー78が配置されているが、これは、テーパ部で滑りが生じるのを防止するためのものであって、テーパ部の角度が充分に小さく、ボルト76で締結するテーパ結合のみで充分な結合力を得られるときには、キー78を省略することができる。
接続部材58の右側には、スクリューコンベアで移送される粉体が軸受80に侵入することを防止するシールが設けられている。この実施例では、スクリューコンベアに最も近い位置にラビリンスシール82が設けられており、配管84から圧縮空気を供給することによって、ラビリンスシール82の内部を陽圧にして粉体の侵入を防止している。
また、ラビリンスシール82の図中左側には、侵入した粉体を遠心力で外周に送る遠心シール86が設けられており、軸受80に最も近い位置には、接触してシールする市販の通常のシール88が設けられている。
また、図3に示すように、接続部材58の上記遠心シール86の外側の壁面には、上述の侵入した粉体並びに軸受80から漏出したオイル(または、グリース)を外部に排出するための排出口(溝)87が設けられている。ここで、図3は図2中のA−A’線矢視断面図(接続部材の詳細は省略している)であり、図2は図3中のB−O−B’面での断面図である。
本実施例のスクリューコンベア装置50は、上述のように、スクリュー54の駆動軸68を接続部材58の回転部材70に嵌め込み、回転リング74を回転部材70に嵌め込んだ後、ボルト76を用いて回転リング74,回転部材70,スクリュー54の駆動軸68を同時に締結する。次いで、フランジ付きモータ56の駆動軸66を回転リング74に挿入し、キー72によってこの駆動軸66と回転リング74とを動力伝達上締結する。このように構成することにより、組み立て操作の際に、モータ56,接続部材58,スクリュー54を、同一直線上に簡単にまた確実に配置することができる。
なお、図2中の、回転リング74に設けられているタップ孔74aは、本実施例のスクリューコンベア装置50を分解する際に、ここに回転リング74を回転部材70から引き抜くプラー(抜き取りボルト)を作用させるためのもので、回転リング74の円周上に3個程度設けられている。
本実施例のスクリューコンベア装置50は、上述のように構成されているので、スクリュー54を外筒52から軸方向に引き出し、周囲に何もない任意の位置に運搬してから清掃することができるので、スクリュー54に自由に接近して清掃することができ、また、外筒52は、スクリュー54を取り出した後は、内部に何もない筒のみになるので、いずれの清掃作業も大幅に容易になる。
また、清掃する際に、スクリュー54を外筒52から軸方向に引き出すために取り外す部品は、接続部材58の固定部材62と外筒52とを固定する固定ボルト64のみになるので、外筒52からスクリュー54を取り出す作業が非常に容易になる。
また、接続部材58は、スクリュー54の駆動軸68と接続部材58の回転部材70、駆動軸66に固定された回転リング74と接続部材58の回転部材70をそれぞれテーパ結合することによって、接続部材58を非常にコンパクトに構成することができる。さらにまた、スクリュー54を外筒52から軸方向に引き出す際に邪魔になるものがない。
本実施例に係るスクリューコンベア装置50は、以上のように構成されているので、実施例に示したような、2つのスクリューコンベア装置を備えた粉体充填装置に適用した場合には、縦・横方向とも、スクリューを外筒から引き出す際に邪魔なものがなく、スクリューを外筒からその軸方向に容易に引き出すことが可能であり、清掃作業を容易にすることができる。
図4は本発明に係るスクリューコンベア装置の他の実施例の要部を示す断面図である。この実施例のスクリューコンベア装置90も、第1の実施例と同様に、円筒状の外筒92と、この外筒92の内部に挿入されて回転するスクリュー94と、このスクリュー94を回転駆動する駆動源であるフランジ付きモータ96と、スクリュー94とフランジ付きモータ96とを接続する接続部材98とを有している。
この接続部材98は、第1の実施例と同様に、フランジ付きモータ96の基体を構成するケーシングに設けられたフランジ100に、接続部材98の固定部材102が固定されており、この固定部材102にスクリューコンベアの外筒92が固定ボルト104で着脱可能に接続されている。
このため、この固定ボルト104を取り外して、モータ96と接続部材98とが取付けられたスクリュー94を軸方向に移動させることによって、スクリューコンベアの外筒92からスクリュー94を取り出すことが可能となっている。
また、接続部材98の固定部材102の内部には、モータ96の駆動軸106とスクリュー94の駆動軸108とを接続する回転部材110が回転自在に設けられている。この回転部材110とスクリュー94の駆動軸108との接続部は、スクリュー94の駆動軸108に形成されたテーパ部と、この駆動軸108のテーパ部に嵌合する接続部材98の回転部材110に形成されたテーパ部とによりテーパ結合されている。
この接続部材98の回転部材110には、中間部材112を介してギヤカップリングの外輪を構成する内歯平歯車114が固定されている。そして、フランジ付きモータ96の駆動軸106には、キー116を介してギヤカップリングの内輪を構成する外歯平歯車118が固定されており、この外歯平歯車118のテーパ部と、フランジ付きモータ96の駆動軸106に形成されたテーパ部とがテーパ結合されている。
この内歯平歯車114と外歯平歯車118とは、同じモジュールでピッチ円を共通にする歯車であって、1対となってギヤカップリングを構成するものであり、フランジ付きモータ96の駆動力は、駆動軸106から、内歯平歯車114と外歯平歯車118とからなるギヤカップリングを介して接続部材98の回転部材110に伝達され、テーパ結合された駆動軸108を経てスクリュー94に伝達される。
なお、この実施例でも、スクリューコンベアで移送される粉体が軸受80に侵入することを防止するために、スクリューコンベアに最も近い位置にラビリンスシール82が、その左側にシール120がもうけられており、また、オイル(または、グリース)を外部に排出するための排出口(溝)(図3中の87)等が設けられている。
本実施例に係るスクリューコンベア装置90は、以上のように構成されているので、実施例に示したような、2つのスクリューコンベア装置を備えた粉体充填装置に適用した場合には、縦・横方向とも、スクリューを外筒から引き出す際に邪魔なものがなく、スクリューを外筒からその軸方向に容易に引き出すことが可能であり、清掃作業を容易にすることができる。
図5は本発明に係るスクリューコンベア装置のさらに他の実施例の要部を示す断面図である。図4に示した実施例との差異は、図4に示した実施例に係るスクリューコンベア装置90が、接続部材98の回転部材110に、中間部材112を介して固定された内歯平歯車114と、モータ96の駆動軸106に固定された外歯平歯車118とが、噛み合って結合が実現されているのに対して、図5に示した実施例に係るスクリューコンベア装置91では、上述の結合が、接続部材98の回転部材110に固定された内歯テーパ歯車115と、モータ96の駆動軸106に固定された外歯テーパ歯車119とが、噛み合って実現されている点にある。
上記両構成の相違点は、噛み合わされる歯車間におけるバックラッシュに対する対処の仕方において、内歯テーパ歯車115と外歯テーパ歯車119とを用いる方が、対処し易いという利点がある他は、略同様の機能を実現できるものである。
図4および図5の両図に示す実施例に係るスクリューコンベア装置90および91は、第1の実施例と同様に、円筒状の外筒92と、この外筒92の内部に挿入されて回転するスクリュー94と、このスクリュー94を回転駆動する駆動源であるフランジ付きモータ96と、スクリュー94とフランジ付きモータ96とを接続する接続部材98とを有している。
これにより、具体的には、第1の実施例と同様に、スクリュー94を外筒92から軸方向(図の左方向)に引き出し、周囲に何もない任意の位置に運搬してから清掃することができるようになるので、スクリュー94に自由に接近して清掃することができ、また、外筒92は、スクリュー94を取り出した後は、内部に何もない筒のみになるので、いずれも清掃作業を容易にすることができる。
また、清掃する際に、スクリュー94を外筒92から軸方向に引き出すために取り除く部品は、接続部材98の固定部材102と外筒92とを固定する固定ボルト104のみになるので、外筒92からスクリュー94を取り出すことが非常に容易になる。
また、フランジ付きモータ96の駆動力は、駆動軸106から、内歯平歯車114と外歯平歯車118とからなるギヤカップリングを介して接続部材98の回転部材110に伝達され、接続部材98の回転部材110は、スクリュー94のテーパ部にテーパ結合しているので、接続部材98を非常にコンパクトに構成することができるとともに、清掃のためにスクリュー94を外筒92から軸方向に引き出す際に邪魔になるものがない。
さらに、フランジ付きモータ96の駆動軸106にギヤカップリングを介して接続部材98の回転部材110が連結されており、スクリュー94の駆動軸108に接続部材98の回転部材110がテーパ結合されているので芯振れやガタツキがなく、確実に取付けることができる。
本発明に係るスクリューコンベア装置を採用した粉体の充填装置の一実施例を示す概念的な断面図である。 本発明に係るスクリューコンベア装置の一実施例を示す要部断面図である。 図2中のA−A’線矢視断面図である。 本発明に係るスクリューコンベア装置の他の実施例を示す要部断面図である。 本発明に係るスクリューコンベア装置のさらに他の実施例を示す要部断面図である。
符号の説明
10 粉体充填装置
12 ホッパー
14 第1のスクリューコンベア装置
16 第2のスクリューコンベア装置
18 充填ノズル
20 包装袋
22 攪拌装置
24 回転する軸
26 棒状の突起
28 モータ
30 外筒
32 スクリュー
34 モータ
36 接続部材
38 外筒
40 スクリュー
42 モータ
44 接続部材
46 搬出コンベア
50 スクリューコンベア装置
52 外筒
54 スクリュー
56 フランジ付きモータ
58 接続部材
60 フランジ
62 固定部材
64 固定ボルト
66 モータの駆動軸
68 スクリューの駆動軸
70 回転部材
72 キー
74 回転リング
74a タップ孔
76 ボルト
78 キー
80 軸受
82 ラビリンスシール
84 配管
86 遠心シール
87 排出口(溝)
88 シール
90 スクリューコンベア装置
91 スクリューコンベア装置
92 外筒
94 スクリュー
96 フランジ付きモータ
98 接続部材
100 フランジ
102 固定部材
104 固定ボルト
106 モータの駆動軸
108 スクリューの駆動軸
110 回転部材
112 中間部材
114 内歯平歯車
115 内歯テーパ歯車
116 キー
118 外歯平歯車
119 外歯テーパ歯車
120 シール

Claims (8)

  1. 円筒状の外筒と、この外筒の内部に挿入されて回転するスクリューと、このスクリューを回転駆動する駆動源と、前記スクリューと前記駆動源とを接続する接続部材とを有するスクリューコンベア装置であって、
    前記接続部材が、前記駆動源の基体と前記外筒とを接続する固定部材と、この固定部材の内部に回転自在に設けられ、前記駆動源の回転軸と前記スクリューの駆動軸とを接続する回転部材とを有し、
    この回転部材の前記スクリューとの接続部は、前記スクリューの駆動軸に形成されたテーパ部と、このスクリューの駆動軸に形成されたテーパ部に嵌合する前記接続部材の回転部材に形成されたテーパ部とによってテーパ結合し、
    このテーパ結合を維持する締結部材が、前記駆動源側から前記駆動源の回転軸の駆動源軸挿入孔を通じて前記スクリューの駆動軸を締結するように構成され、
    前記スクリューと、前記接続部材と、前記駆動源の回転軸が直列であって、同一直線上にあることを特徴とするスクリューコンベア装置。
  2. 前記駆動源の基体は前記接続部材に固定され、前記接続部材は前記外筒に固定される構造であり、
    前記外筒の最小内径が前記スクリューの外径以上であって、
    前記駆動源,前記接続部材,前記スクリューが一体のまま前記外筒から分離可能に構成された請求項1に記載のスクリューコンベア装置。
  3. 前記駆動源がフランジ付モータであり、前記駆動源の基体が前記モータのフランジである請求項2に記載のスクリューコンベア装置。
  4. 前記接続部材の回転部材の駆動源が挿入される部分が、前記回転部材とは別部品となっている請求項1〜3のいずれかに記載のスクリューコンベア装置。
  5. 前記接続部材の回転部材と前記回転部材の駆動源が挿入される部分とが、テーパ結合している請求項4に記載のスクリューコンベア装置。
  6. 前記接続部材の回転部材と前記駆動源の回転軸とが、ギヤカップリングを介して結合している請求項1〜4のいずれかに記載のスクリューコンベア装置。
  7. 前記接続部材の固定部材が、前記スクリュー側部分と前記駆動軸側部分との二つの円筒で形成され、
    前記回転部材は、前記駆動軸側部分の固定部材に設けられ、
    前記固定部材のスクリュー側部分と駆動軸側部分との間に空間が設けられ、かつ、この空間が外部と連通している請求項1〜6のいずれかに記載のスクリューコンベア装置。
  8. 前記固定部材のスクリュー側部分と前記スクリューの軸との間に、シール手段が配設されている請求項7に記載のスクリューコンベア装置。
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