JP4928252B2

JP4928252B2 - ロータリー・シフタ

Info

Publication number: JP4928252B2
Application number: JP2006351977A
Authority: JP
Inventors: 文雄加藤
Original assignee: Tsukasa Co Ltd
Current assignee: Tsukasa Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008161771A

Description

本発明は食品、医薬品、化学品等の粉粒体を選別するためのロータリー・シフタに関し、特に、スクリュー・フィーダにより、粉粒体を粉粒体篩い室に移送する構造を備えたものに関する。

特許文献１の篩機に示す通り、機体内に粉粒体の供給部と選別部とを設け、選別部内に円筒形のフィルタを設け、フィルタ内にその内面に沿って駆動軸により駆動回転する複数の攪拌翼を配置し、供給部からスクリュー・フィーダにより選別部のフィルタ内に送給される粉粒体を攪拌翼で攪拌しながら選別し、フィルタを通過した微粉を取り出し口から取り出し、フィルタ内に残留した粗粉を別の取出口から取り出すようにしたものが提案されている。

特開昭６３−６９５７７号公報

しかしながら、手で袋を開袋し、袋から粉粒体を取り出して、スクリュー・フィーダに供給したい場合、手作業での開袋を行うダンピング・サーバーと、異物除去やダマ崩し等を行うロータリー・シフタの２つの装置が必須となり、設備が大型化するので、省スぺ−ス化、省コスト化が困難であるという問題がある。また、配管等の接続が必要となる等、設置が煩雑となる。

また、スクリュー・フィーダと攪拌翼とが共通の回転軸に固定されており同一回転速度で一体回転するので、作業性等に困難が生じる。即ち、回転軸の回転速度を高くすると、粉粒体の選別には好適であるが、スクリュー・フィーダでの粉の過剰供給による詰まりや作業性・安全性の確保等の問題が生じ、一方、回転軸の回転速度を低くすると、スクリュー・フィーダでの粉粒体の供給や作業性・安全性には好適になるが、粉粒体の選別能力の不足を招く、とのジレンマが生じる。

さらに、篩部分の攪拌翼及びスクリュー・フィーダが一体構成であって、掃除がしづらく、メンテナンスが困難で、管理コストも増大する。最近は、特に、食品粉粒体ではアレルゲンの問題の対応が要望されており、アレルゲン粉粒体について頻繁な洗浄が要求されている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、粉粒体を受け入れる供給処理室を備えたインレットと、該インレットの供給処理室と横方向に連通する篩い処理室を備えた篩い部と、前記供給処理室及び篩い処理室に横方向に配置される回転軸と、該回転軸に前記供給処理室内で取り付けられたスクリュー・フィーダと、前記回転軸に前記篩い処理室内で取り付けられた攪拌翼と、前記篩い処理室に配置された前記回転軸が中心を貫通するとともに前記攪拌翼が内側領域に配置される円筒状のシーブと、を備え、前記回転軸は、前記攪拌翼が同軸状に取り付けられ前記供給処理室及び前記篩い処理室に配置された内側中心回転軸と、該内側中心回転軸の外周に同軸状に間隙をおいて配置されるとともにスクリューが外面側に取り付けられ前記供給処理室に配置される外側中空回転軸とを備えた二重構造軸であり、該外側中空回転軸の内径面と、前記内側中心回転軸の外径面にベアリングが介装され、該外側中空回転軸の単位時間当りの回転速度が、該内側中心回転軸の単位時間当りの回転速度よりも低く設定されていることを特徴とするロータリー・シフタを要旨とする。

前記ベアリングは、案内溝を備えた外環と、案内溝を備えた内環と、外環と内環との間に保持されるボールと、から構成され、前記外環が前記外側中空回転軸の内径面に固定され、前記内環が前記内側中心回転軸の外径面に固定されることが好ましい。

前記攪拌翼が前記内側中心回転軸と同軸状に形成されて配置される中空部を備え、該内側中心回転軸に前記攪拌翼の端部を締結する軸状キャップを備え、前記スクリュー・フィーダが前記外側中空回転軸に分離自在に締結する締結具を備えたことが好ましい。

前記スクリュー・フィーダのスクリューの対向する壁面の間隔が、前記回転軸に沿って、前記篩い処理室に近づくほど、徐々に広くなるように設定されていることが好ましい。

請求項１の発明によれば、以下の効果がある。
（１）スクリュー・フィーダの回転速度が攪拌翼よりも低速度であるので、手切り込みの際にも非常に安全性・作業性に優れ、低速で安定な粉粒体の給送ができ、粉粒体の過剰供給を防ぐことができる。一方、攪拌翼は高速回転するので、粉粒体の異物除去やダマ崩し等が高速で可能となるので、篩い機能の能力も確保できる。

以下、本発明の実施形態であるロータリー・シフタ１について図１〜図９を参照して説明する。ロータリー・シフタ１は、粉粒体を受け入れる供給処理室２０を備えたインレット２と、インレット２の供給処理室２０と横方向に連通する篩い処理室３０を備えた篩い部３と、供給処理室２０に横方向に配置される外側中空回転軸４０と外側中空回転軸４０の内側に同軸状に形成された内側中心軸４１とを備える回転軸４と、回転軸４に供給処理室２０で取り付けられたスクリュー・フィーダ５と、回転軸４に篩い処理室３０で取り付けられた攪拌翼６と、篩い処理室３０に配置された回転軸４が中心を貫通するとともに攪拌翼６が内側領域に配置される円筒状のシーブ７と、を備えている。また、スクリュー・フィーダ５は、スクリュー５１と、スクリュー５１を回転軸４に分離自在に締結する中空ボルト５２とを備えている。外側中空回転軸４０の内径面５３と、内側中心軸４１の外径面４２にベアリング８が介装され、外側中空回転軸４０の単位時間当りの回転速度が内側中心軸４１の単位時間当りの回転速度よりも低く設定されている。内側中心軸４１を駆動する回転軸駆動部９と、スクリュー・フィーダ５を駆動するスクリュー駆動部１０とを備えている。ベアリング１１、シール１２、シール１３と、を備えている。さらに、シーブ７を通過できない粉粒体をシーブ７の内側領域から外部に取り出す取出用部材１４と、シーブ７の内側領域から外側領域に向かって通過した粉粒体を排出するアウトレット１５と、を備えている。以下、各部を詳細に説明する。

インレット２は、図１〜図３に示す通り、供給処理室２０の上部に手切り込み部２１を備え、人がカッタ等で粉粒体が充填された粉粒体袋を開袋し、粉粒体を投入するようになっている。この手切り込み部２１は、図５〜図７に示す通り、供給処理室２０の真上に設置されるケーシング２２と、テーブル２３と、ケーシング２２に開閉可能に設置され開放しテーブル２３に袋を乗せ開袋することで粉粒体が投入できるとともに閉じることで粉粒体の外部への飛散を防止する投入開閉扉２４と、を備えている。また供給処理室２０を区画形成するハウジング２５を備え、供給処理室２０の前方（図の右端）には粉粒体を篩い処理室３０に送り込むための通路２６を備えている。フィルタ１８に配線２８を有する制御盤２９を備えている。

篩い部３は、供給処理室２０と連通する篩い処理室３０を区画形成する側面視で略円筒形とされた篩いケーシング３１を備えている。篩い処理室３０に配置された円筒形のシーブ７は、その中心を回転軸４が貫通するように同軸状に設けられている。シーブ７で区画される内側領域３２は、供給処理室２０に連通するようになっている。篩い処理室３０はシーブ７により内側領域３２と外側領域３３とに分割された略二重円筒構造となっている。篩い部３の前側（図では右側）の側面開口部には、点検扉と取り出し口を兼ねる取出用部材１４が、複数のノブ１４ａで脱着が可能となっている。側面開口からスクリュー５１、攪拌翼６、シーブ７が取り出し可能である。篩い処理室３０と手切り込み部２１とは配管３４で連通され、篩い処理室３０内の圧力を調整できるようになっている。

回転軸４を構成する外側中空回転軸４０、内側中心軸４１は、片軸受け構造とされている。外側中空回転軸４０の端部はスクリュー・フィーダ５の先端まで延出している。内側中心軸４１の自由端部は、篩い処理室３０の内部において、シーブ７の右端部近辺まで突設されている。回転軸４に関係する構成としては、軸受け等を収容する軸受収容室４４と、供給処理室２０と軸受収容室４４とを区画する隔壁４５と、回転軸４を通すため隔壁４５に形成された軸孔４６と、を備えている。外側中空回転軸４０の回転速度は１９ｒ．ｐ．ｍ、内側中心軸４１の回転速度は７５０ｒ．ｐ．ｍ（商用電源６０Ｈｚの場合）の例が挙げられる。

スクリュー・フィーダ５のスクリュー５１の隣接する壁面の間隔が、回転軸４に沿って、篩い処理室３０に近づくほど、徐々に広くなるように設定されている。スクリュー・フィーダ５の基端部は外側中空回転軸４０の外径面に噛み込み構造で嵌合するようになっている。スクリュー５１の端面の回転軌跡Ｔは円筒形となる。

攪拌翼６は、中空部６０を有し先端部にキャップ６１を備えた筒体６２を備えている。中空部６０に回転軸４（内側中心軸４１）の前半部が収容されている。筒体６２の基部は内側中心軸４１の段部に当接している。回転軸４の先端部にネジ孔４３が形成され、ネジ孔４３にキャップ６１を介してノブボルト６３が締結する。これにより、攪拌翼６が回転軸４に離脱可能に固定されている。回転軸４の外径部と筒体６２の内径部には、間隙が形成されている。筒体６２の外径面には内側領域３２に拡がるビータ６４が備えられている。このビータ６４は、シーブ７の内部にある内側領域３２の領域の両端部に配置された複数（ここでは４枚）のアーム６５と、これらのアーム６５の各先端に嵌めこまれて固定され、回転軸４の軸線方向に対して若干の角度（例えば３°〜７°、好ましくは５°）傾斜されて延び出す羽根６６とを備えている。ビータ６４は上記構造のほか、同様の効果を生じるような、種々なる態様で実施できる。

シーブ７は、スクリュー５１の径と同様の径に設定され、長さは概ね篩い処理室３０と同様とされる。シーブ７は、シーブ固定具７１（図２参照）に張設された円筒形網を備え、篩いケーシング３１に固定具（図示略）により脱着自在に固定されている。

ベアリング８は、ボールベアリングであり、案内溝８０を備えた外環８１と、案内溝８２を備えた内環８３と、外環８１と内環８３との間に保持されるボール８４と、から構成されている。外環８１が外側中空回転軸４０の内径面５３に固定され、内環８３が内側中心軸４１の外径面４２に固定されている。ベアリング８は、回転軸４の後端と、通路２６付近にそれぞれ１個形成されている（図３参照）。

回転軸駆動部９は回転軸４の後端（図では左端）に固定されたプーリ９０と、プーリ９１を備え軸受収容室４４の下方に設置されるモータ９２と、プーリ９０とプーリ９１に巻き掛けるベルト９３とを備えている（図１〜図３参照）。

スクリュー駆動部１０は、外側中空回転軸４０の端部に固定されたスプロケット１００と、プーリ９０の側方に離隔して設置されスプロケット１０１を備えるモータ１０２と、スプロケット１００とスプロケット１０１に巻き掛けるチェーン１０３とを備えている（図４参照）。

ベアリング１１は外側中空回転軸４０の外径面に軸方向に間隙を置いて一対形成されている。前方のベアリング１１にはシール１２が形成され、供給処理室２０内の粉粒体がベアリング１１に侵入しないようにしてある。通路２６付近のベアリング８はその前方にシール１３が形成され、粉粒体がベアリング８に侵入しないようにしてある。

次にロータリー・シフタ１のその他構成について説明すると、図５〜図６に示す通り、本体１６、本体１６を支持する架台１７、点検扉１８ａ、配管１８ｂ、ブロワ１８ｃとを備え、粉粒体のフィルタを行うフィルタ１８と、アウトレット１５の排出口に接続されロータリ・バルブ又はスクリュー・フィーダ等を含み粉粒体を空気輸送ラインへ給送する給送装置１９とを備えている。

次にロータリー・シフタ１の動作について、第１図乃至８を参照して説明する。本実施形態のロータリー・シフタ１は、手切り込みで供給される粉粒体の篩い処理を行ない、ダマ取り、ダマ崩し、或いは異物除去の後に空気輸送ラインに給送するものである。以下、ロータリー・シフタ１の内部での粉粒体の分離処理について具体的に説明する。

先ず、作業者は、投入開閉扉２４を開け、テーブル２３に袋を載せて、カッタ等により手作業で開袋し、粉粒体を供給処理室２０へ投入し、投入開閉扉２４を閉める。粉粒体はスクリュー・フィーダ５により通路２６を経て内側領域３２に給送される。スクリュー・フィーダ５はビータ６４よりも低速度で回転している。シーブ７の内部では、内側回転軸４１の回転により内側回転軸４１に固定されるビータ６４が高速で回転し、ビータ６４が粉粒体を攪拌し、粉粒体のダマ取り、ダマ崩しが行なわれる。こうしてシーブ７の網目より細かな粉粒体が外側領域３３に送り出され、アウトレット１５に排出され、シーブ７の網目より大きな粉粒体或いは異物は内側領域３２に残留する。このように、ロータリー・シフタ１の篩い運転を繰り返すと内側領域３２に粉粒体や異物が堆積することになる。このような場合は、取出用部材１４から内部の状態を目視で確認し、除去の必要がある時は、運転を停止し、取出用部材１４のノブ１４ａを緩め、取出用部材１４を開く。篩い処理室３０の内部が露出するため、内部に残留した粉粒体や異物を取り除くことにより、シーブ７の内部はクリーンな状態に復帰することになる。シーブ７の交換は、シーブ７を篩い処理室３０から外部に取り出し、新規なシーブを入れる。内部の清掃は、図２に示す通り、取出用部材１４を開き、最初にシーブ７を篩い処理室３０から外部に取り出して行い、筒体６２を螺脱し、攪拌翼６を中空部６０から抜き出し、さらに、図３に示す通り、中空ボルト５２を螺脱し、スクリュー・フィーダ５を抜き出し、各パーツを清掃した後に元の位置に戻して取り付ける。

以上説明した本実施形態のロータリー・シフタ１によれば、以下の効果を奏する。
（１）スクリュー・フィーダ５の回転速度が攪拌翼６よりも低速度であるので、手切り込み部２１による手切り込みの際にも非常に安全性で作業性に優れ、低速で安定な粉粒体の篩い部３への給送ができ、粉粒体の過剰供給を防ぐことができる。一方、攪拌翼６は高速回転するので、粉粒体の異物除去やダマ崩し等が高速で可能となるので、篩い機能の能力も確保できる。
（２）篩い部３での篩いとインレット２での手切り込みが1台で可能になることにより、省スペース化、省コスト化が可能である。
（３）スクリュー・フィーダ５、攪拌翼６、シーブ７が脱着可能で、掃除がしやすく、メンテナンスが容易で、管理コストも削減可能である。
（４）インレット２、アウトレット１５の仕様は、図９に示す通り、空気輸送、計量排出（ペール缶等）、リパック、手切り込み等の様々なバリエーションに対応可能である。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。

本発明実施形態ロータリー・シフタの要部の内部構造図である。同シフタ要部の分解図（攪拌翼を取り外した状態）である。同シフタ要部の分解図（スクリューを取り外した状態）である。同シフタの左側面図である。同シフタの正面図である。同シフタの右側面図である。同平面図である。（ａ）は同シフタの実機の外観斜視図、（ｂ）は同外観斜視図（機械内部は透視図）である。同シフタの適用例の説明図である。

符号の説明

１…ロータリー・シフタ２…インレット２０…供給処理室２１…手切り込み部
２２…ケーシング２３…テーブル２４…投入開閉扉２５…ハウジング
２６…通路２９…制御盤３…篩い部３０…篩い処理室３１…篩いケーシング
３２…内側領域３３…外側領域４…回転軸４０…外側中空回転軸
４１…内側中心軸４２…外径面４３…ネジ孔４４…軸受収容室４５…隔壁
４６…軸孔５…スクリュー・フィーダ５１…スクリュー５２…中空ボルト
５３…内径面６…攪拌翼６０…中空部６１…キャップ６２…筒体
６３…ノブボルト６４…ビータ６５…アーム６６…羽根７…シーブ
８…ベアリング８０…案内溝８１…外環８２…案内溝８３…内環
８４…ボール９…回転軸駆動部９０…プーリ９１…プーリ９２…モータ
９３…ベルト１０…スクリュー駆動部１００…スプロケット１０１…スプロケット
１０２…モータ１０３…チェーン１１…ベアリング１２…シール
１３…シール１４…取出部材１４ａ…ノブ１５…アウトレット１６…本体
１７…架台１８…フィルタ１８ａ…点検扉１９…給送装置

Claims

粉粒体を受け入れる供給処理室を備えたインレットと、
該インレットの供給処理室と横方向に連通する篩い処理室を備えた篩い部と、
前記供給処理室及び篩い処理室に横方向に配置される回転軸と、該回転軸に前記供給処理室内で取り付けられたスクリュー・フィーダと、前記回転軸に前記篩い処理室内で取り付けられた攪拌翼と、
前記篩い処理室に配置された前記回転軸が中心を貫通するとともに前記攪拌翼が内側領域に配置される円筒状のシーブと、を備え、
前記回転軸は、前記攪拌翼が同軸状に取り付けられ前記供給処理室及び前記篩い処理室に配置された内側中心回転軸と、該内側中心回転軸の外周に同軸状に間隙をおいて配置されるとともにスクリューが外面側に取り付けられ前記供給処理室に配置される外側中空回転軸とを備えた二重構造軸であり、
該外側中空回転軸の内径面と、前記内側中心回転軸の外径面にベアリングが介装され、該外側中空回転軸の単位時間当りの回転速度が、該内側中心回転軸の単位時間当りの回転速度よりも低く設定されていることを特徴とするロータリー・シフタ。