JP5270965B2 - 粉体装置の軸受構造 - Google Patents

Description

本発明は、粉体装置の軸受構造、さらに詳しくは、例えば、ロータリフィーダ、スクリューフィーダのような粉体の入った容器を貫通する回転軸を有した粉体装置の軸受構造に関する。

ロータリフィーダ（例えば、特許文献１参照）、スクリューフィーダ（例えば、特許文献２参照）のような粉体装置は、粉体の入った容器を貫通する回転軸を有し、回転軸が容器を貫通する部分には、軸受とともに粉体の漏れを止めるためのグランドパッキンなどによる軸封手段が備えられている。
特開２００２−３６２７５３号公報（第２図） 特開２００２−２２０１８号公報（第３図）

上述したとおりの形態の従来の粉体装置には、軸封手段に関連して次のとおりの解決すべき課題がある。

すなわち、回転軸と軸封手段の間に侵入する粉体によって、特に微粉体によって、グランドパッキンのようなシール材が、摩耗、損傷されやすい。したがって、パッキンの増し締め、交換などの頻繁な保守作業が必要である。また、回転軸とシール材の間に侵入した粉体は、異音発生、回転不具合、回転ロックなどの原因になる。さらに、回転駆動動力の損失が大きくなる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、粉体装置の回転軸が貫通する部分の軸封手段としてのパッキンのようなシール材に起因した、増し締め、交換などの頻繁な保守作業が必要、異音の発生、回転不具合、動力損失などの問題を除くことができる、粉体装置の軸受構造を提供することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決する粉体装置の軸受構造として、粉体容器に形成された、回転軸が内外を貫通する軸穴と、この軸穴の外側において回転軸を囲う箱体と、この箱体に取付けられた、回転軸を支持する軸受体と、軸穴を通る部分の回転軸の外周に形成された、軸穴と回転軸の隙間から箱体側に漏れる粉体を回転軸の回転によって粉体容器の内側に押し戻す螺旋状突起と、この螺旋状突起と軸穴の間を通して箱体内に漏れた粉体の、開閉可能な蓋を取付けて箱体に備えた取出口と、を備えている、ことを特徴とする粉体装置の軸受構造が提供される。

好適には、軸穴と回転軸の螺旋状突起の間を通し漏れた粉体の、箱体内への漏れ隙間を調整自在に規制する回転軸の外周部に取付けられた隙間規制部材を備え、軸穴が、粉体容器の外側に向けて徐々に拡大するテーパ穴を備え、隙間規制部材が、粉体容器に回転軸の軸線方向に移動可能に取付けられ粉体容器の内側に向けて徐々に縮小するテーパ軸を有したテーパ部材を備え、このテーパ穴とテーパ軸の間に上記の漏れ隙間が形成され、テーパ穴に対してテーパ軸を軸線方向に調整自在に移動させ漏れ隙間を、微粉体から粉粒体まで、粉体の粒径に合わせて調整することができる移動手段を備えている。

また、粉体装置は、回転軸の回転によって投入口の粉体を排出口に送り出すものであり、排出口に箱体内の粉体を導く排出路を備えている。

なお、本発明において「粉体」とは、微細粒の「微粉体」から粒径が比較的大きい「粉粒体」までも含むものである。また「粉体容器」とは、回転軸など粉体装置の構成部材を粉体とともに収容する容器状の部材を意味している。

本発明に従って構成された粉体装置の軸受構造は、粉体容器の回転軸が貫通する軸穴の外側において回転軸を囲う箱体に取付けられた軸受体と、軸穴を通る部分の回転軸の外周に形成された螺旋状突起を備え、軸穴と回転軸の隙間から箱体側に漏れる粉体は、回転軸の回転による螺旋状突起の作用により粉体容器の内側に押し戻される。

したがって、回転軸が貫通する部分に軸封手段としてのパッキンのようなシール材がないので、シール材に関連した、増し締め、交換などの頻繁な保守作業、異音の発生、回転不具合、動力損失などの問題を除くことができる。

以下、本発明に従って構成された粉体装置の軸受構造について、回転軸を有した粉体装置の典型例であるロータリフィーダにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

図２を参照して先ずロータリフィーダについて説明する。全体を番号２で示すロータリフィーダは、複数枚の羽根板４ａを放射状に設けたロータ４を、円筒状の粉体容器であるケーシング６内において回転させ（矢印Ｒ）、例えば粉体貯槽であるホッパにつながる投入口８の粉体を重力によって羽根板４ａと羽根板４ａの間に受入れ、下方の排出口１０に供給する粉体装置である。

ロータ４は、回転軸４ｂ、回転軸４ｂの軸線Ｘ方向に所定の間隔で接合された一対の円板状の側板４ｃ、４ｃ、回転軸４ｂに被せられ側板４ｃ、４ｃの間に差し渡され接合されたパイプ４ｄ、ならびにパイプ４ｄの外周部と側板４ｃ、４ｃの間に差し渡されそれぞれに接合された矩形板状の複数枚の前記羽根板４ａを備えている。

回転軸４ｂの両端部は、軸受構造１２によってケーシング６に支持されている。両端部の軸受構造１２は、一方（図２の左方）の軸受構造１２が突出させた回転軸４ｂを駆動手段１４に連結させている以外は実質的に同一である。

図２とともに図１を参照して説明する。軸受構造１２は、ケーシング６に形成された、回転軸４ｂが内外を貫通する軸穴１２ａと、軸穴１２ａの外側において回転軸４ｂを囲う箱体１２ｂと、箱体１２ｂに取付けられた、回転軸４ｂを支持する軸受体１２ｃと、軸穴１２ａを通る部分の回転軸４ｂの外周に形成された螺旋状突起１２ｄを備えている。

箱体１２ｂは、下部に、箱体１２ｂ内に軸穴１２ａを通して漏れた粉体の取出口１２ｅを備えている。取出口１２ｅには開閉可能な蓋１２ｆが取付けられている。軸受体１２ｃはボールベアリングである。

螺旋状突起１２ｄは、回転軸４ｂの外周に一体に螺旋状に断面三角形状の突起を巻いた形で形成され（実施形態では３巻）、回転軸４ｂの回転方向Ｒ（駆動手段１４の側から見て反時計方向）に対して、軸穴１２ａと回転軸４ｂの隙間から箱体１２ｂ側に漏れる粉体をケーシング６の内側に押し戻す方向に配置されている。したがって、駆動手段１４の側（図２の左側）は右ねじに、反対側（図２の右側、図１）は左ねじに形成されている。

軸受構造１２は、軸穴１２ａと回転軸４ｂの間の漏れ隙間を規制するために、回転軸４ｂの外周部に、軸線Ｘ方向に移動可能に取付けられた隙間規制部材としてのケーシング６の内側に向けて徐々に縮小するテーパ軸１６を有したテーパ部材１７を備えている。軸穴１２ａには、ケーシング６の外側に向けて徐々に拡大する、テーパ軸１６のテーパ面と平行なテーパ面を有したテーパ穴１８を備えている。

テーパ部材１７はテーパ軸１６の大径端側に環状のフランジ１７ａを備え、フランジ１７ａには周方向に複数個のボルト穴１７ｂが備えられている。

また、テーパ穴１８に対してテーパ軸１６を軸線Ｘ方向に調整自在に移動させる移動手段としての、テーパ部材１７をケーシング６に進退自在に取付けるねじ部材２０を備えている。

ねじ部材２０は、ケーシング６の外側面に、上述のボルト穴１７ｂに対応して軸線Ｘ方向に立設された複数個のスタッド２０ａと、テーパ部材１７のフランジ１７ａのボルト穴１７ｂを通したこのスタッド２０ａに螺合してフランジ１７ａを挟持する一対のナット２０ｂ、２０ｂを備えている。一対のナット２０ｂ、２０ｂによるフランジ１７ａの軸線Ｘ方向の挟持位置を調整することにより、軸穴１２ａと回転軸４ｂの漏れ隙間が調整自在に規制される。

粉体装置としてのロータリフィーダ２は、回転軸４ａの回転によって投入口８の粉体を送り出す排出口１０に、箱体１２ｂ内の粉体を導く（矢印Ｂ）排出路２２をケーシング６に備えている。

上述したとおりの粉体装置の軸受構造１２の作用効果について説明する。

軸受構造１２は、粉体容器６の回転軸４ｂが貫通する軸穴１２ａの外側において回転軸４ｂを囲う箱体１２ｂに取付けられた軸受体１２ｃと、軸穴１２ａを通る部分の回転軸４ｂの外周に形成された螺旋状突起１２ｄを備え、軸穴１２ａと回転軸４ｂの隙間から箱体１２ｂ側に漏れる粉体は、回転軸４ｂの回転による螺旋状突起１２ｄの作用により粉体容器６の内側に押し戻される。

したがって、回転軸４ｂが貫通する部分に軸封手段としてのパッキンのようなシール材がないので、シール材に関連した、増し締め、交換などの頻繁な保守作業、異音の発生、回転不具合、動力損失などの問題を除くことができる。

また、軸穴１２ａと回転軸４ｂの漏れ隙間を規制する回転軸４ｂの外周部に取付けられた隙間規制部材１７を備えているので、微粉体から粉粒体まで、粉体の粒径に合わせて隙間を調整することができる。

さらに、軸穴４ｂは、粉体容器６の外側に向けて徐々に拡大するテーパ穴１８を備え、隙間規制部材１７は、回転軸４ｂの軸線Ｘ方向に移動可能に取付けられ粉体容器６の内側に向けて徐々に縮小するテーパ軸１６を有したテーパ部材１７を備え、テーパ穴１８に対してテーパ軸１６を軸線Ｘ方向に調整自在に移動させる移動手段２０を備えている。したがって、軸穴１２ａと回転軸４ｂの漏れ隙間の大きさを流刑に合わせて細かく調整することができる。

また、移動手段２０は、テーパ部材１７を粉体容器６に進退自在に取付けるねじ部材２０を備えているので、容易に微細に漏れ隙間の大きさを調整することができる。

そして、箱体１２ｂは、箱体１２ｂ内に漏れた粉体の取出口１２ｅを備えているので、粉体容器６から箱体１２ｂに出た粉体を簡単に排出することができる。

粉体装置２は、回転軸４ｂの回転によって投入口８の粉体を排出口１０に送り出すものであり、排出口１０に箱体１２ｂ内の粉体を導く排出路２２を備えているので、例えば排出口１０が粉体の空気輸送管路に接続されるような粉体装置においては、箱体１２ｂ内の粉体を効果的に吸引排出することができる。

本発明に従って構成された粉体装置の軸受構造の詳細断面図。 本発明の回転軸軸受構造を備えた粉体装置の典型例であるロータリフィーダの断面図。

符号の説明

２：ロータリフィーダ（粉体装置）
４ｂ：回転軸
６：ケーシング（粉体容器）
８：投入口
１０：排出口
１２：軸受構造
１２ａ：軸穴
１２ｂ：箱体
１２ｃ：軸受体
１２ｄ：螺旋状突起
１２ｅ：取出口
１６：テーパ軸
１７：テーパ部材（隙間規制部材）
１８：テーパ穴
２０：ねじ部材（移動手段）
２２：排出路

Claims (3)

1. 粉体容器に形成された、回転軸が内外を貫通する軸穴と、
   この軸穴の外側において回転軸を囲う箱体と、
   この箱体に取付けられた、回転軸を支持する軸受体と、
   軸穴を通る部分の回転軸の外周に形成された、軸穴と回転軸の隙間から箱体側に漏れる粉体を回転軸の回転によって粉体容器の内側に押し戻す螺旋状突起と、
   この螺旋状突起と軸穴の間を通して箱体内に漏れた粉体の、開閉可能な蓋を取付けて箱体に備えた取出口と、を備えている、
   ことを特徴とする粉体装置の軸受構造。
2. 軸穴と回転軸の螺旋状突起の間を通し漏れた粉体の、箱体内への漏れ隙間を調整自在に規制する回転軸の外周部に取付けられた隙間規制部材を備え、
   軸穴が、粉体容器の外側に向けて徐々に拡大するテーパ穴を備え、
   隙間規制部材が、粉体容器に回転軸の軸線方向に移動可能に取付けられ粉体容器の内側に向けて徐々に縮小するテーパ軸を有したテーパ部材を備え、
   このテーパ穴とテーパ軸の間に上記の漏れ隙間が形成され、
   テーパ穴に対してテーパ軸を軸線方向に調整自在に移動させ漏れ隙間を、微粉体から粉粒体まで、粉体の粒径に合わせて調整することができる移動手段を備えている、
   ことを特徴とする請求項１記載の粉体装置の軸受構造。
3. 粉体装置が、
   回転軸の回転によって投入口の粉体を排出口に送り出すものであり、
   排出口に箱体内の粉体を導く排出路を備えている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の粉体装置の軸受構造。

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