(57)【要約】      （修正有）【課題】流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいて、スクリュー軸を軸支する軸受けの焼き付きや固着を防止する。【解決手段】スクリュー軸１２を軸支する軸受け２６をスペーサ手段３０によって軸受け用ダストシール２４から軸方向外側に離間させると共に、軸受けとダストシールとの間の領域を外部雰囲気に開放させることにより、ダストシール２４を通過した粉粒体が外部雰囲気へ排出されるのを可能にし、これにより、粉粒体が軸受け２６に到達するのを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパーに収容された粉粒体に対してエアレーションを行うことにより粉粒体を流動化させるための流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいて、スクリュー軸を軸支するための軸受けをスペーサ手段によって軸受け用ダストシールから軸方向外側に離間させると共に、前記軸受けとダストシールとの間の領域を外部雰囲気に開放させることにより、ダストシールを通過した粉粒体が外部雰囲気へ排出されるのを可能にし、もって、ダストシールを通過した粉粒体が軸受けに到達するのを防止するようにしたことを特徴とするスクリューフィーダ。
【請求項２】
前記スペーサ手段はダストシールと軸受けとを互いに離間させる複数のスペーサボルトを備えていることを特徴とする請求項１に基づくスクリューフィーダ。
【請求項３】
前記スペーサ手段はダストシールと軸受けとを互いに離間させるスペーサスリーブを備え、前記スペーサスリーブには前記軸受けとダストシールとの間の領域を外気に連通させるための切欠きが設けてあることを特徴とする請求項１に基づくスクリューフィーダ。
【請求項４】
前記スクリュー軸はその駆動部の側で前記軸受けにより片持ち支持されており、保守点検にあたりスクリュー軸と軸受けとの組立体をスクリューケースから側方に容易に取り外すことができることを特徴とする請求項１から３のいづれかに基づくスクリューフィーダ。
【請求項５】
前記スクリュー軸はその駆動部の側で前記軸受けにより片持ち支持されており、スクリュー軸の回転時にスクリュー軸の自由端が軸振れにより揺動してホッパーを加振するようになっていることを特徴とする請求項１から３のいづれかに基づくスクリューフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を定量供給するためのスクリューフィーダに係り、より詳しくは、ホッパーに収容された粉粒体を流動化させる流動化手段を備えたスクリューフィーダの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉粒体を定量供給するためにスクリューフィーダが使用されている。図１に示したように、スクリューフィーダ１はホッパー２とスクリューケース３と出口管４を備え、スクリューケース３内に回転可能に配置されたスクリュー５を減速歯車付きモータのようなモータ６によって回転駆動することにより粉粒体を輸送先容器７へ定量供給するようになっている。
【０００３】
粉粒体を安定して切り出すようにするため、スクリューフィーダのホッパー２内の粉粒体に対してエアレーションを行うことにより粉粒体を流動化させるようになったスクリューフィーダが使用されている。
図１に示した例では、この流動化手段は、空気透過性で微多孔性の円錐截頭形の流動化用隔膜８をホッパー２の内側に半径方向に離間して配置することによりホッパー２の内側に密閉された空気充満室９を形成し、この空気充満室９にエアコンプレッサ１０などから圧縮空気を送って流動化用隔膜８を介してホッパー内に吹き込むことにより粉粒体を流動化させるようになっている。
空気充満室９には一般に大気圧よりも１気圧程度高い圧力で圧縮空気が供給される。使用済みのエアレーション用空気はバッグフィルターを備えた空気抜き装置１１から大気に放出される。
【０００４】
図２は図１に示したスクリューフィーダの破線円Ａ内部分の拡大断面を示すもので、図２に示したように、フィーダのスクリュー５のスクリュー軸１２は例えばモータ６の取付けプレート１３に装着された軸受け１４によって軸支されている。粉塵が軸受け１４に進入するのを防止するため、軸受け１４の上流側にはリップシール型のダストシール１５が配置してある。
モータ６の出力軸１６はスクリュー軸１２の端部に形成した軸方向孔内に離脱自在に嵌合されかつキー止めされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧縮空気による流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいては、軸受けやダストシールを所定の時間間隔で定期的に交換しているにも拘わらず、軸受けが早期に焼き付いたり固着したりするという問題がある。この問題は、定量供給すべき粉粒体が研削性を有する場合には特に顕著である。
本発明の発明者が原因を究明したところ、流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいては、何等かの理由によって排出管４が詰まったり空気抜き装置１１の通気抵抗がフィルターの目詰まりなどにより増加すると、ホッパー２の内圧が予想外に大きくなり、その結果、ダストシール１５の前後に加わる差圧が増大し、スクリューケース３内の粉粒体がダストシール１５内に進入することが分かった。
こうして、回転するスクリュー軸１２とダストシール１５のリップとの間に粉粒体が進入すると、ダストシール１５のリップが摩耗し、ダストシール１５のシール機能が失われる。その結果、粉粒体が軸受け１４に進入し、予想以上に早期に軸受け１４の焼き付きや固着を招いていた。
【０００６】
本発明は、流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいては、軸受けの焼き付き或いは固着の原因の一は、前述したようにホッパーの内圧の増大によりダストシールを通過した粉粒体に因るものであるという知見に立脚するもので、本発明の目的は、流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいて、ダストシールの機能が低下してもその下流に配置した軸受けの焼き付きや固着が生じることのないスクリューフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ホッパーに収容された粉粒体に対してエアレーションを行うことにより粉粒体を流動化させるための流動化手段を備えたスクリューフィーダにおいて、スクリュー軸を軸支するための軸受けをスペーサ手段によって軸受け用ダストシールから軸方向外側に離間させると共に、前記軸受けとダストシールとの間の領域を外部雰囲気に開放させることにより、ダストシールを通過した粉粒体が外部雰囲気へ排出されるのを可能にし、ダストシールを通過した粉粒体が軸受けに到達するのを防止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このように、ダストシールを通過した粉粒体が軸受けに到達する前に外部へ排出させるようにしたので、万一、ダストシールの摩耗によりシール機能が低下し或いは失われた場合でも、ダストシールを通過した粉粒体が軸受けに達するのが防止され、軸受けの焼き付きや固着が防止される。
本発明によれば、スクリューフィーダのトラブルにより粉粒体の定量供給が不可能或いは不安定になり、その結果生産ラインを止めざるを得ない、といった不測の事態を回避することができる。
本発明によれば、砥粒のように非常の研削性の高い粉粒体でさえも安定的に定量供給することができ、軸受けやダストシールの定期的な保守交換よりも早期に不本意に軸受けが焼き付いたり固着したりするのを防止することができる。
【０００９】
好ましい実施態様においては、スペーサ手段はダストシールと軸受けとを互いに離間させる複数のスペーサボルトを備えている。
より簡素な実施態様においては、スペーサ手段はダストシールと軸受けとを互いに離間させるスペーサスリーブを備え、このスペーサスリーブには軸受けとダストシールとの間の領域を外部雰囲気に連通させるための一若しくは複数の切欠きが設けてある。
好ましくは、フィーダのスクリュー軸は軸受けにより駆動部の側で片持ち状に支持されている。このようにすれば、スクリュー軸をそれに付随するダストシールおよび軸受けと共にスクリューケースから側方に抜き出すことができ、ダストシールおよび軸受けの保守点検および交換を容易に行うことができる。
また、このようにスクリュー軸を駆動部の側で片持ち支持すれば、スクリュー軸がグルグルと回転する時にはスクリュー軸の自由端（駆動部側とは反対側の端部）が軸振れにより首振り運動を起こし、その振動がホッパーに伝わってホッパーを加振するので、ホッパーの出口付近で粉体がブリッジを形成するのが防止され、粉体の切り出しが安定化される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】流動化手段を備えた従来のスクリューフィーダの一部切欠き模式的側面図である。
【図２】図１の破線円Ａ内部分の一部切欠き拡大図である。
【図３】本発明のスクリューフィーダのうち図１の破線円Ａ内部分に対応する領域を示す図で、スクリュー軸の中心軸線より上の部分は一部切欠き断面が示してあり、中心軸線より下の部分は側面が示してある。
【図４】図３に示した部分の分解斜視図である。
【図５】図３と同様の図で、本発明のスクリューフィーダの第２実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のスクリューフィーダの構成は、図１の破線円Ａ内および図２に示した領域を除き、図１に示したスクリューフィーダの構成と同様にすることができる。従って、以下では、図１および図２に示した構成については重複説明は省略し、図３以下を参照しながら相違点のみについて説明する。
【００１２】
図３および図４を参照するに、図示した実施例では、スクリューケース３の自由端にはダストシール・軸受けアッセンブリ２０が着脱自在に取り付けられている。ダストシール・軸受けアッセンブリ２０は、第１フェルールプレート２２とダストシールアッセンブリ２４と軸受けアッセンブリ２６と第２フェルールプレート２８とを複数（例えば４本）のスペーサボルト３０とナットにより互いに一体に締結することにより形成されている。
ダストシールアッセンブリ２４はダストシールケース３２とリップ型シールリング３４とシール押さえ３６とで形成されている。リップ型シールリング３４はガータースプリング（参照番号なし）を備えており、シールリップをスクリューフィーダのスクリュー軸１２の外周に対して緊迫するようになっている。
軸受けアッセンブリ２６はベアリングケース３８とベアリングアッセンブリ４０からなる。
【００１３】
夫々のスペーサボルト３０は、その軸方向外側端部に第２フェルールプレート２８の雌ネジ穴４２（図４）に螺合するネジ部４４を備え、その軸方向内側端部にナット４６が螺合するネジ部４８を備えている。
夫々のスペーサボルト３０は、シール押さえ３６およびベアリングケース３８のボルト挿通孔の内径より大きな外径を有する中間部５０を有する。従って、図３に示したようにスペーサボルト３０の外側ネジ部４４を第２フェルールプレート２８の雌ネジ穴４２に螺合すると共に内側ネジ部４８にナット４６を螺合した時には、軸受けアッセンブリ２６はダストシールアッセンブリ２４から軸方向外側に離間される。
また、図３に示したようにシール押さえ３６とベアリングケース３８との間には空隙が介在するので、シール押さえ３６とベアリングケース３８との間においてはスクリュー軸１２は外部雰囲気に対して露出している。
【００１４】
図３から良く分かるように、スクリューケース３の外側端にはフェルールプレート２２のフェルールの形のフランジ（以下、フェルール）５２と同じ外径のフェルール５４が形成示してある。従って、ダストシール・軸受けアッセンブリ２０を組み立てた状態で、
フェルールプレート２２のフェルール５２をスクリューケース３のフェルール５４に突き合わせ、市販のフェルール・クランプバンド（図示せず）によってフェルール５２とフェルール５４とを互いに締結すれば、容易かつ迅速にダストシール・軸受けアッセンブリ２０をスクリューケース３に連結することができる。また、フェルール・クランプバンドを開放すればスクリューケース３からダストシール・軸受けアッセンブリ２０を簡単に取り外すことができる。
【００１５】
ダストシール・軸受けアッセンブリ２０の軸方向外側端部には、第２軸受けアッセンブリ５６を収容したフェルール付きスリーブ５８が同じくフェルール・クランプバンド（図示せず）を用いて着脱自在に締結される。第２軸受けアッセンブリ５６は、例えば、ベアリングケース６２とベアリングアッセンブリ６４（図４）からなる。
モータ６が取付けられたモータ取付けプレート１３は複数のボルト６０によってスリーブ５８に締結される。
【００１６】
図示した実施例では、モータ取付けプレート１３の軸孔には第３ベアリングアッセンブリ６６（図３）が装着されている。
図示しないが、互いに隣接する第２ベアリングアッセンブリ４０と第３ベアリングアッセンブリ６６との間には、それらの外輪の直径より小さな直径を有しかつそれらの内輪の直径より大きな直径を有する薄い間座が配置してあり、互いに隣接する第２ベアリングアッセンブリ４０の内輪と第３ベアリングアッセンブリ６６の内輪とが干渉しないようになっている。
【００１７】
こうして、図示した実施例では、スクリュー軸１２は第１ベアリングアッセンブリ４０と第２ベアリングアッセンブリ６４と第３ベアリングアッセンブリ６６との３つのベアリングによってモータ６の側で片持ち状に支持されている。このようにスクリュー軸１２はモータ６の側で片持ち支持されており、出口管４の側ではベアリングによって軸支されていないので、フェルール５２とフェルール５４とを締結するフェルール・クランプバンド（図示せず）を開放するだけで点検保守のためにスクリュー軸１２とダストシール・軸受けアッセンブリ２０とモータユニット６との組立体をスクリューケース３から側方に（即ち、図１および図３において右方へ）抜き出して容易に取り外すことができる。
また、このようにスクリュー軸１２をモータ６の側で片持ち支持すれば、スクリュー軸１２の回転時にはスクリュー軸１２の自由端（出口管４の側の端部）に行くにつれてスクリュー軸１２が軸振れ（半径方向の振れ）を起こして揺動し、その振動がホッパー２に伝わってホッパー２ひいては流動化用隔膜８を揺さぶるので、ホッパー２の出口で粉体がブリッジを形成するのが防止され、ホッパー２からの粉体の切り出しが安定化される。
なお、第２〜第３ベアリングアッセンブリのいづれかは省略することができる。更に、スクリュー軸１２の出口管４の側をも軸受けで支持する場合には、第１〜第３ベアリングアッセンブリの数は低減することができる。
【００１８】
このように、軸受けアッセンブリ２６はダストシールアッセンブリ２４から軸方向外側に離隔してあり、軸受けアッセンブリ２６とダストシールアッセンブリ２４との間の空隙は外部雰囲気に露出させてあるので、万一、ダストシールアッセンブリ２４のシールリング３４が早期に摩耗した場合でも、ダストシール２４を通過した粉粒体は外部へ排出される。従って、本発明によれば、漏洩した粉粒体が軸受けアッセンブリ２６に達するのが防止され、軸受けの焼き付き等が防止される。
また、ダストシールアッセンブリ２４と軸受けアッセンブリ２６との間ではスクリュー軸１２は外部に露出しているので、摩耗したシールリング３４から逸出した粉粒体を容易に肉眼で発見することができ、シールリング３４の摩耗を知ることができるという利点がある。
【００１９】
図５は、図３および図４に示したダストシール・軸受けアッセンブリ２０の変化形を示す。図５においては図３および図４に示した構成要素と共通する構成要素は同じ参照番号で示し、説明は省略する。
図５を参照するに、この実施例では、ダストシールアッセンブリ２４と第１ベアリングアッセンブリ４０を支持するために単一のスペーサスリーブ６８が使用してある。スペーサスリーブ６８の前後の端部には夫々フェルール７０、７２が形成してあり、これらはスクリューケース３のフェルール５４およびフェルール付きスリーブ５８のフェルールに対してフェルール・クランプバンド（図示せず）を用いて締結されている。
この実施例ではダストシールアッセンブリ２４は縮径してあり、スペーサスリーブ６８の前部軸孔に装着してある。第１ベアリングアッセンブリ４０は直接にスペーサスリーブ６８の前部軸孔に圧入してある。
【００２０】
この実施例では、スペーサスリーブ６８の中央部の下半部を切欠くことにより下向きの開口７４が形成してある。その結果、スクリュー軸１２のうちダストシールアッセンブリ２４とベアリングアッセンブリ４０との間に位置する領域は下方に露出している。
従って、この実施例においても、ダストシールアッセンブリ２４のシールリングが摩耗し、粉粒体が逸出したとしても、粉粒体は下方へ排出されるので、ベアリングアッセンブリ４０に達することがない。従って、軸受けの焼き付きや固着が同様に防止される。
【００２１】
以上には本発明の特定の実施例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修正や変更を施すことができる。例えば、スペーサボルト３０の数は適宜増減することができ、それらの形状や配置は変更することができる。スペーサスリーブ６８の開口７４の数は適宜増加することができ、そのサイズや形状も適宜変更することができる。軸受けの数も適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１：  スクリューフィーダ
２：  スクリューフィーダのホッパー
３：  スクリューケース
８、９、１０：  流動化手段
１２：  スクリュー軸
２０、３０、６８：  スペーサ手段
２４：  ダストシールアッセンブリ
２６、４０、５６、６６：  軸受け
３０：  スペーサボルト
６８：  スペーサスリーブ
特許出願人  株式会社  ワイ・エム・エス
代理人  弁理士  伊藤  宏
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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