JPH08253201A - 粉粒体充填機におけるオーガー軸支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーガー軸の回転時の振れをなくしてオーガ
ー軸の外周と供給筒の内周面との接触を防止すると共
に、粉粒体の軸受けへの侵入及び軸受けからの油漏れを
防止する。 【構成】 オーガー軸Ｂの下端部Ｂ２が軸受けされる突
出状の軸受け手段２の下端周縁部２ｄと、菊座１の上面
中央部１ｂとを接近させ、これら対向面の間に、互いに
嵌まり合う環状凸片４ａ及び環状凹溝４ｂからなるラビ
リンスシール隙間４をオーガー軸Ｂの回転方向へ環状に
形成することにより、オーガー軸Ｂの径方向への通路が
複数に区切られ、該通路内の気体が順次圧力降下して粉
粒体及び油の通過が遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば建設用の壁土や
複写機のトナーなどのような粒子が細かくて舞い上がり
易く流動性の良い粉粒体を袋などの容器に充填する粉粒
体充填機、詳しくは、供給筒の下端開口に通孔が開穿さ
れた菊座を設け、この供給筒内に上端部が軸支されたオ
ーガー軸を配置して、該オーガー軸の回転により粉粒体
を菊座の通孔を通して袋などの容器に充填する粉粒体充
填機におけるオーガー軸支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の粉粒体充填機におけるオ
ーガー軸支持装置として、例えばモーターなどの駆動源
と連係する略垂直に軸支された駆動軸の下端部に、周方
向へ分割された割りカラーからなる連結部材を連設し、
この連結部材でオーガー軸の上端部をチャッキングする
ことにより、着脱自在に連結して該上端部が略垂直に軸
支され、上記オーガー軸は、粉粒体の充填方向へ長い供
給筒を挿通し、その下端部が供給筒の下端部及び菊座に
対し支持されない自由状態で吊持されるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、このよう
な従来の粉粒体充填機におけるオーガー軸支持装置で
は、オーガー軸の下端部が支持されない自由状態になっ
ているため、オーガー軸の回転時に該オーガー軸が供給
筒の内周面に対して振れ、このオーガー軸と供給筒の内
周面との間に予め形成された隙間を越えてオーガー軸が
振れると、オーガー軸の外周と供給筒の内周面とが接触
して騒音が発生するだけでなく、削れた鉄粉などが充填
中の粉粒体に混入するという問題がある。このような問
題は、充填する粉粒体の種類に応じてオーガー軸を回転
し空出し運転する際に顕著に発生し、オーガー軸の振れ
は、製作誤差によるオーガー軸の偏心、特に粉粒体の詰
まり現象による変形などによって生ずる。このオーガー
軸の変形を防止するため、オーガー軸を大径に形成した
り、変形し難い材料で形成することが考えられるが、こ
の場合にはコスト高になるという問題がある。また、上
記オーガー軸が変形してもそれに見合う隙間を供給筒の
内周面とオーガー軸との間に予め形成することも考えれ
るが、この場合には隙間が大きいため、供給筒内の残留
物が多くなると共に、オーガー軸の振れにより粉粒体の
充填量にバラツキが生じるという問題がある。

【０００４】そこで、上記の問題を解決するためにオー
ガー軸の下端部を菊座に対して回転自在に軸受けするこ
とにより、オーガー軸の回転時に該オーガー軸の下端部
が供給筒の内周面に対し振れないように支持することが
考えられる。しかし、上記軸受け部が滑り軸受けである
場合には、オーガー軸の下端部との摩擦により熱が発生
して焼き付き易く耐久性に劣り、これを防止するために
潤滑油さすと、さした潤滑油が漏れ出る事故も多くな
り、この漏れ出た潤滑油が充填中の粉粒体に混入すると
いう問題がある。上記軸受け部が例えばボールベアリン
グなどの転がり軸受けである場合には、充填中の粉粒体
が転がり軸受けの内部に侵入して破損させる恐れがあ
り、耐久性に劣るばかりでなく、この転がり軸受けから
も油漏れが無いわけではなく、漏れ出た油が充填中の粉
粒体に混入するのを防止できないという問題がある。

【０００５】本発明は斯かる従来事情に鑑み、オーガー
軸の回転時の振れをなくしてオーガー軸の外周と供給筒
の内周面との接触を防止すると共に、粉粒体の軸受けへ
の侵入及び軸受けからの油漏れを防止することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講ずる技術的手段は、菊座の中央に、オーガ
ー軸の下端部と係合して回転自在に軸受けする軸受け手
段を、該オーガー軸の下端部へ向けて突出するように取
り付け、この軸受け手段の下端周縁部と菊座の上面中央
部とを互い対向するように接近させ、これら対向面の間
に、互いに嵌まり合う環状凸片及び環状凹溝からなるラ
ビリンスシール隙間をオーガー軸の回転方向へ形成した
ことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明は上記技術的手段によれば、オーガー軸
の下端部が軸受けされる突出状の軸受け手段の下端周縁
部と、菊座の上面中央部とを接近させ、これら対向面の
間に、互いに嵌まり合う環状凸片及び環状凹溝からなる
ラビリンスシール隙間をオーガー軸Ｂの回転方向へ環状
に形成することにより、オーガー軸の径方向への通路が
複数に区切られ、該通路内の気体が順次圧力降下して粉
粒体及び油の通過が遮断されるものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【０００９】この実施例は図１（Ａ）に示す如く、略垂
直に軸支された駆動軸Ｃの上端部を例えばモーターなど
の駆動源（図示せず）とタイミングベルトなどの伝動部
材Ｃ１を介して連係し、その下端部を供給筒Ａの粉粒体
充填方向上流側、即ち上端に連設されたホッパーＡ１内
まで延長して、周方向へ分割された割りカラーからなる
連結部材Ｃ２を連設し、この連結部材Ｃ２でオーガー軸
Ｂの上端部Ｂ１をチャッキングすることにより、着脱自
在に連結して該上端部Ｂ１が略垂直に軸支され、更にこ
のオーガー軸Ｂの下端面中央に凹部Ｂ２を凹設すると共
に、軸受け手段２の上端部２ａを円錐形に形成して上記
オーガー軸Ｂの下端面中央の凹部Ｂ２と嵌め合わせて係
合するものである。

【００１０】上記供給筒Ａの粉粒体充填方向下流側開
口、即ち下端開口には、複数個の通孔１ａ…が開穿され
た菊座１を配設し、これら通孔１ａ…を充填する粉粒体
の種類に応じてそれらが通過し易いように最適な形状に
形成する。本実施例では図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示
す如く、供給筒Ａの下端外周面に円筒状の取り付け筒Ａ
２を着脱自在に嵌着して、この取り付け筒Ａ２の下端に
突設した環状のストッパーＡ３上に菊座１の周縁部１ｄ
を載置するか、或いは取り付け筒Ａ２と菊座１を一体的
に形成して供給筒Ａの下端外周面に取り付けるが、充填
する粉粒体の種類に応じた通孔１ａ…が開穿される菊座
１に交換する際、ストッパーＡ３上に菊座１の周縁部１
ｄを載置した場合には、菊座１の交換だけですみ、取り
付け筒Ａ２と菊座１を一体的に形成したもの全体を交換
する場合に比べてコスト安になる。

【００１１】上記菊座１の中央には、オーガー軸Ｂの凹
部Ｂ２と係合して回転自在に軸受けする軸受け手段２
を、該オーガー軸Ｂの下端部へ向けて突出するように取
り付ける。軸受け手段２は、オーガー軸Ｂの凹部Ｂ２と
係合する上端部を円錐形に形成した受け部材２ａと、例
えばボールベアリングなどの転がり軸受け部２ｂとから
なり、この転がり軸受け部２ｂの外周面を受け部材２ａ
の下面中央に形成した中央凹部２ｃに係合し、該転がり
軸受け部２ｂの内周面には、上記菊座１の中央に連設し
た後述する支軸３の上端部３ａを係合させることにより
一体化する。

【００１２】更に、上記軸受け手段２の下端周縁部２ｄ
と、菊座１の上面中央部１ｂとを粉粒体充填方向、即ち
下方向へ互い対向するように接近させ、これら対向面の
間に、ラビリンスシール隙間４を前記オーガー軸Ｂの回
転方向へ環状に形成する。このラビリンスシール隙間４
は、接近した軸受け手段２の下端周縁部２ｄと菊座１の
上面中央部１ｂとの対向面に、図２に示す如くオーガー
軸Ｂの回転方向へ周設される環状凸片４ａ及び環状凹溝
４ｂを、互いに若干の間隙を介して嵌まり合うようにオ
ーガー軸Ｂの径方向へ交互に配設することにより、オー
ガー軸Ｂの径方向への通路が複数に区切られて該通路内
の気体を順次圧力降下させ、その結果、気体の漏れが極
度に減らされる。本実施例では図１（Ｂ）に示す如く上
記菊座１の上面中央部１ｂが、該菊座１の中央に連設し
た後述する支軸３の上部に突設されるフランジ部３ｂの
転がり軸受け部２ｂより外側へ突出する上面部分である
場合を示し、これらフランジ部３ｂの転がり軸受け部２
ｂより外側へ突出する上面部分１ｂと、軸受け手段２の
下端周縁部２ｄとの間に、環状のラビリンスシール隙間
４を形成しており、環状凸片４ａを軸受け手段２の下端
周縁部２ｄに２つ突設すると共に、フランジ部３ｂの転
がり軸受け部２ｂより外側へ突出する上面部分１ｂに１
つ突設して、最もオーガー軸Ｂの径方向外側に位置する
環状凸片４ａを軸受け手段２の下端周縁部２ｄに配置す
ることにより、該ラビリンスシール隙間４の外側開口端
が下向きに開口するようにしている。

【００１３】支軸３は、上記菊座１の中央を貫通して前
記オーガー軸Ｂの下端面中央の凹部Ｂ２へ向け接近する
方向及び離れる方向、即ち上下方向へ調整移動自在に軸
支し、例えば工具などを用いて回転操作することによ
り、その上端部３ａ及びフランジ部３ｂを昇降させると
共に前記転がり軸受け部２ｂ及び受け部材２ａを昇降さ
せ、この受け部材２ａの円錐形に形成された上端部分が
オーガー軸Ｂの凹部Ｂ２とガタ付くことなく係合する位
置まで上昇して、オーガー軸Ｂの回転時にその下端部が
供給筒Ａの内周面に対し振れないように支持する。本実
施例では支軸３の上下中間部外周面３ｃと、菊座１の中
央に開穿した支軸３が挿通する孔１ｃとに、夫々互いに
螺合する捩子を刻設しており、この捩子が刻設される孔
１ｃは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す如く該孔１ｃ
にナットを固着して構成したり、或いは図示せぬが孔１
ｃに直接捩子を刻設しても良く、支軸３の下端外周面３
ｄには、例えばスパナなどの工具が係合する工具係合部
を形成している。

【００１４】次に、斯かる粉粒体充填機におけるオーガ
ー軸支持装置の作動について説明する。

【００１５】先ず、駆動源の間欠的な作動により駆動軸
Ｃ及び連結部材Ｃ２を介してオーガー軸Ｂが所定時間回
転すると、これに伴って該オーガー軸Ｂの下端面中央の
凹部Ｂ２と係合する軸受け手段２の受け部材２ａも回転
するが支軸３及び菊座１は回転せず、これによりホッパ
ーＡ１内の粉粒体が供給筒Ａに沿って移送され、菊座１
の通孔１ａ…を通ってその下方に予め用意された袋体
（図示せず）に設定量ずつ充填される。

【００１６】この充填中に粉粒体は、回転する受け部材
２ａと回転しない支軸３及び菊座１の間に形成された環
状のラビリンスシール隙間４を通って転がり軸受け部２
ｂへ侵入しようとする。しかし、環状のラビリンスシー
ル隙間４は、互いに若干の間隙を介して嵌まり合う環状
凸片４ａ…及び環状凹溝４ｂ，４ｂにより、オーガー軸
Ｂの径方向への通路が複数に区切られて該通路内の気体
を順次圧力降下させ、その結果、気体の漏れが極度に減
らされるので、粉粒体の通過を遮断して転がり軸受け部
２ｂまで到達することはなく、粉粒体の侵入による転が
り軸受け部２ｂの破損を完全に防止できる。更に、転が
り軸受け部２ｂから潤滑油が漏れ出た場合には、環状の
ラビリンスシール隙間４を通って充填中の粉粒体に混入
することも考えられるが、上述した如く環状のラビリン
スシール隙間４は気体の漏れが極度に減らされるので、
転がり軸受け部２ｂから漏れ出た潤滑油がラビリンスシ
ール隙間４の内側開口端から侵入したとしても、外側開
口端まで到達することはなく、充填中の粉粒体への混入
を完全に防止できる。

【００１７】一方、図３及び図４に示すものと、図５及
び図６に示すものは、夫々本発明の他の実施例であり、
これら両者は、支軸３の上部に突設されたフランジ部３
ｂが転がり軸受け部２ｂより外側まで突出せず、これら
フランジ部３ｂ及び転がり軸受け部２ｂの外周を覆うよ
うに、軸受け手段２の下端周縁部２ｄを菊座１の本体に
形成した上面中央部１ｂと互い対向するように接近さ
せ、これら対向面の間に環状のラビリンスシール隙間４
を形成した点について構成が、前記図１（Ａ）及び図１
（Ｂ）に示した実施例とは異なり、それ以外の構成は図
１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した実施例と同じものであ
る。

【００１８】そして、図３及び図４に示すものは、菊座
１の本体に形成した上面中央部１ｂと軸受け手段２の下
端周縁部２ｄに、夫々環状凸片４ａ及び環状凹溝４ｂを
１つずつ配設したものであり、図５及び図６に示すもの
は、菊座１の本体に形成した上面中央部１ｂに、夫々環
状凸片４ａ及び環状凹溝４ｂを２つずつ配設した点につ
いて構成が異なる。図示例では、最もオーガー軸Ｂの径
方向外側に位置する環状凸片４ａを菊座１の上面中央部
１ｂに配置することにより、該ラビリンスシール隙間４
の外側開口端が上向きに開口するようにしているが、図
１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した実施例と同様に、最も
オーガー軸Ｂの径方向外側に位置する環状凸片４ａを軸
受け手段２の下端周縁部２ｄに配置することにより、該
ラビリンスシール隙間４の外側開口端が下向きに開口す
るようにしても良い。

【００１９】実験の結果では、環状凸片４ａ及び環状凹
溝４ｂの数が多い方が、粉粒体及び油の通過をより遮断
でき、最もオーガー軸Ｂの径方向外側に位置する環状凸
片４ａを軸受け手段２の下端周縁部２ｄに配置して、該
ラビリンスシール隙間４の外側開口端が下向きに開口す
る方か、上向きに開口するものに比べて粉粒体及び油の
通過をより遮断できる。

【００２０】尚、前視実施例では、駆動軸Ｃの下端部に
連設した周方向へ分割された割りカラーからなる連結部
材Ｃ２でオーガー軸Ｂの上端部Ｂ１をチャッキングする
ことにより着脱自在に連結したが、これに限定されず、
これ以外の従来週知な連結構造で駆動軸の下端部とオー
ガー軸Ｂの上端部Ｂ１を着脱自在に連結しても良い。

【００２１】また、オーガー軸Ｂの下端面中央に凹部Ｂ
２を凹設すると共に、軸受け手段２の上端部２ａを円錐
形に形成して上記オーガー軸Ｂの下端面中央の凹部Ｂ２
と嵌め合わせて係合したが、これに限定されず、これ以
外の従来週知な係合構造でオーガー軸Ｂの下端部Ｂ２と
軸受け手段２の上端部２ａを係合して一体化しても良
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記構成であるから、以下の利
点を有する。

【００２３】オーガー軸の下端部が軸受けされる突出状
の軸受け手段の下端周縁部と、菊座の上面中央部とを接
近させ、これら対向面の間に、互いに嵌まり合う環状凸
片及び環状凹溝からなるラビリンスシール隙間をオーガ
ー軸の回転方向へ環状に形成することにより、オーガー
軸の径方向への通路が複数に区切られ、該通路内の気体
が順次圧力降下して粉粒体及び油の通過が遮断されるの
で、オーガー軸の回転時の振れをなくしてオーガー軸の
外周と供給筒の内周面との接触を防止できると共に、粉
粒体の軸受けへの侵入及び軸受けからの油漏れを防止で
きる。

【００２４】従って、オーガー軸の下端部が支持されな
い自由状態になっている従来のものに比べ、オーガー軸
の外周と供給筒の内周面との接触による騒音の発生や削
れた鉄粉などの混入がなくなり、更にオーガー軸の下端
部を例えばボールベアリングなどの転がり軸受けして
も、粉粒体の侵入により破損することがなくて耐久性に
優れると共に、充填中の粉粒体に油が混入することがな
い。また、現在使用中の粉粒体充填機にも高価なオーガ
ー軸や供給筒を交換することなく本発明のオーガー軸支
持装置を簡単に装着できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例を示す粉粒体充填機
におけるオーガー軸支持装置の縦断正面図でオーガー軸
を部分的に切欠して示したものである。（Ｂ）は要部を
部分的に拡大して示す縦断正面図である。

【図２】図１（Ｂ）の（２）−（２）線に沿える部分拡
大横断平面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す粉粒体充填機におけ
るオーガー軸支持装置の要部を部分的に拡大して示す縦
断正面図である。

【図４】図３の（４）−（４）線に沿える部分拡大横断
平面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す粉粒体充填機におけ
るオーガー軸支持装置の要部を部分的に拡大して示す縦
断正面図である。

【図６】図５の（６）−（６）線に沿える部分拡大横断
平面図である。

【符号の説明】

Ａ 供給筒 Ｂ オーガー軸 Ｂ１ 上端部 Ｂ２ 下端部（凹
部） １ 菊座 １ａ 通孔 １ｂ 上面中央部、支軸のフランジ部上面 ２ 軸受け手段 ２ａ 受け部材 ２ｂ 転がり軸受け部 ２ｃ 下面中央部
（中央凹部） ３ 支軸 ３ａ 上端部 ３ｂ フランジ部 ４ ラビリンスシ
ール隙間 ４ａ 環状凸片 ４ｂ 環状凹溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給筒Ａの下端開口に通孔１ａ…が開穿
   された菊座１を設け、この供給筒Ａ内に上端部Ｂ１が軸
   支されたオーガー軸Ｂを配置して、該オーガー軸Ｂの回
   転により粉粒体を菊座１の通孔１ａ…を通して充填する
   粉粒体充填機において、前記菊座１の中央に、オーガー
   軸Ｂの下端部Ｂ２と係合して回転自在に軸受けする軸受
   け手段２を、該オーガー軸Ｂの下端部Ｂ２へ向けて突出
   するように取り付け、この軸受け手段２の下端周縁部２
   ｄと菊座１の上面中央部１ｂとを互い対向するように接
   近させ、これら対向面の間に、互いに嵌まり合う環状凸
   片４ａ及び環状凹溝４ｂからなるラビリンスシール隙間
   ４をオーガー軸Ｂの回転方向へ形成したことを特徴とす
   るオーガー軸支持装置。
2. 【請求項２】 前記菊座１の中央に軸受け手段２の下面
   中央部２ｃと係合する支軸３を連設し、ラビリンスシー
   ル隙間４を形成する菊座１の上面中央部１ｂが、上記支
   軸３に突設したフランジ部３ｂの上面であり、この支軸
   ３に突設したフランジ部３ｂとの上面１ｂと、軸受け手
   段２の下端周縁部２ｄとの間に、環状のラビリンスシー
   ル隙間４を形成した請求項１記載のオーガー軸支持装
   置。
3. 【請求項３】 前記菊座１の中央に軸受け手段２の下面
   中央部２ｃと係合する支軸３を連設し、この支軸３の外
   周を覆うように軸受け手段２の下端周縁部２ｄと菊座１
   の上面中央部１ｂとを互い対向するように接近させ、こ
   れら対向面の間に環状のラビリンスシール隙間４を形成
   した請求項１記載のオーガー軸支持装置。
4. 【請求項４】 前記軸受け手段２が、オーガー軸Ｂの下
   端部Ｂ２と係合する受け部材２ａと、この受け部材２ａ
   の下面中央部２ｃに係合した転がり軸受け部２ｂとから
   なり、この転がり軸受け部２ｂに支軸３の上端部３ａを
   係合させた請求項２または３記載のオーガー軸支持装
   置。
5. 【請求項５】 前記菊座１の中央に対して支軸３をオー
   ガー軸Ｂの下端部Ｂ２へ向け接近する方向及び離れる方
   向へ調整移動自在に軸支した請求項２、３または４記載
   のオーガー軸支持装置。