(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温溶融物の流路に配置される攪拌装置であって、下部外周に攪拌羽根が取付けられ、上部を複数の軸受部で支持され、上端がギヤボックス内に挿入された回転軸を有し、前記軸受部の間に前記回転軸を囲むスリーブが配置され、下方の軸受部から前記スリーブ内を通り、上方の軸受部を抜けて、前記ギヤボックス内に入り、再び下方の軸受部に戻る潤滑剤の循環経路が設けられ、この循環経路を通して前記潤滑剤を循環させるポンプを備えていることを特徴とする高温溶融物の攪拌装置。
【請求項２】
前記スリーブの外側を囲む水冷ジャケットが設けられている請求項１記載の高温溶融物の攪拌装置。
【請求項３】
下方の軸受部には、前記循環経路の軸端部を封止する上下２個の軸封部が設けられ、これらの軸封部の間の空間に連通し、上方の軸封部から漏れた潤滑剤を排出する排出路が設けられている請求項１又は２記載の高温溶融物の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融ガラスのような高温溶融物を攪拌して均質化するための撹拌装置に関し、特に攪拌羽根を有する回転軸の軸受部及びギヤボックスへの潤滑剤の供給機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、炉から生成される溶融ガラスは、成形前にガラス組成や温度の均質性を付与するため、その流路に攪拌装置を配置して攪拌することが行われている。このような攪拌装置としては、例えば特開昭５９−１３０５２４号に示されるように、放射状に伸びる攪拌羽根を有する回転軸を複数本並列させて、上記溶融ガラスの流路に配置したものが知られている。
【０００３】
上記攪拌装置は、攪拌羽根を有する回転軸の下部を溶融ガラスの流路内に配置され、回転軸の上部を軸受部で支持され、回転軸の上端部には連動ギヤが取付けられている。そして、並列された複数本の回転軸の一つをモータ等で回転させることにより、互いに歯合する連動ギヤを介して、各回転軸を隣接するものどうしで交互に逆方向にかつ同時に回転させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記軸受部や、連動ギヤ等を収容したギヤボックス内には、グリス等の潤滑剤が充填されているが、溶融ガラスの流路の上方空間は、例えば１５０℃程度の高温になるため、潤滑剤の劣化や固化が生じたり、軸封部（オイルシール）が劣化して潤滑剤が漏れたりするため、人手で頻繁に注油をする必要があった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、高温溶融物の流路に配置される攪拌装置において、軸受部及びギヤへの潤滑剤の供給を自動的に行えるようにした攪拌装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、高温溶融物の流路に配置される攪拌装置であって、下部外周に攪拌羽根が取付けられ、上部を複数の軸受部で支持され、上端がギヤボックス内に挿入された回転軸を有し、前記軸受部の間に前記回転軸を囲むスリーブが配置され、下方の軸受部から前記スリーブ内を通り、上方の軸受部を抜けて、前記ギヤボックス内に入り、再び下方の軸受部に戻る潤滑剤の循環経路が設けられ、この循環経路を通して前記潤滑剤を循環させるポンプを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の攪拌装置によれば、下方の軸受部からスリーブ内を通り、上方の軸受部を抜けて、ギヤボックス内に入り、再び下方の軸受部に戻る循環経路に、ポンプによって潤滑剤を循環させるようにしたので、軸受部及びギヤに常時潤滑剤が供給され、高温溶融物の流路上方の高温雰囲気下でも軸受部やギヤの摩耗や焼き付きを防止して、長時間に渡る連続運転を可能にすることができる。
【０００８】
なお、本発明において、上記循環経路を通る潤滑剤の流れ方向は、下方の軸受部→スリーブ内→上方の軸受部→ギヤボックス→下方の軸受部という方向に限らず、それと反対方向であってもよい。
【０００９】
本発明の好ましい態様によれば、前記スリーブの外側を囲む水冷ジャケットが設けられている。
この態様によれば、水冷ジャケットによって軸受部が冷却され、軸受部に設けられた潤滑剤の軸封部の劣化を防止できると共に、潤滑剤が前記スリーブ内を通るときに水冷ジャケットによって冷却され、潤滑剤を適度な温度に保つことができる。
【００１０】
本発明の更に好ましい態様によれば、下方の軸受部には、前記循環経路の軸端部を封止する上下２個の軸封部が設けられ、これらの軸封部の間の空間に連通し、上方の軸封部から漏れた潤滑剤を排出する排出路が設けられている。
この態様によれば、潤滑剤の固化によって潤滑剤の流路内での圧力が上昇したり、あるいはシール部が劣化したりして、シール部から漏れが発生した場合に、漏れた潤滑剤が上方の軸封部と下方の軸封部の間の空間に入り、上記排出路を通して排出されるので、潤滑剤が高温溶融物に混入することを防止することができる。また、排出路からの潤滑剤の漏れ量によって、軸封部の劣化の程度を判断することができ、メンテナンスの時期を的確に知ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜７には、本発明による高温溶融物の攪拌装置の一実施形態が示されている。図１は同攪拌装置の要部切欠き正面図、図２は下方の軸受部付近の拡大断面図、図３は攪拌装置全体を示す正面図、図４は攪拌装置を流路に配置した状態を示す平面図、図５は潤滑剤供給機構を示す正面図、図６は潤滑剤供給機構の平面図、図７は潤滑剤供給機構の底面図である。
【００１２】
図３において、溶融ガラス等の高温溶融物は、左右側壁２ａ、２ｂと、底壁２ｃとで囲まれた流路２内を、例えば紙面表面から裏面方向に流れる。この攪拌装置は、回転軸４と、その下部外周に上下複数段、この実施形態では４段に取付けられた攪拌羽根５とからなる攪拌ユニット３を有し、この攪拌ユニット３が流路２の幅方向に偶数個、この実施形態では４つ並列されている。
【００１３】
図４を併せて参照すると、回転軸４の一つの段の撹拌羽根５は、放射状に取付けられた４枚のものからなる。撹拌ユニット３は、流路２の左右中心に対して左右対称に配置され、左右に隣接する撹拌ユニット３の撹拌羽根５，５は、互いに逆方向に、大略噛み合い状態で回転するようになっている。ここで、大略噛み合い状態で回転するとは、左右に隣接する攪拌ユニット３の攪拌羽根５どうしが、回転方向における位相をずらして互いの先端が干渉しないように、かつ、相手方の羽根の間に入り込んだ状態で回転することを意味する。偶数対の攪拌ユニット３が上記のように大略噛み合い状態で回転することによって、攪拌羽根５、５間の高温溶融物Ｍのすり抜けが効果的に防止される。
【００１４】
また、同じ回転軸４に取付けられた上下に隣接する攪拌羽根５は、回転軸４に対する取付位相を、互いに４５度だけずらせている。攪拌羽根５をこのように複数段に設置することにより、流路２の深さ方向に対しても均一な攪拌力が作用するようになっている。なお、図４における矢印Ｆは、高温溶融物Ｍの流れ方向を表している。
【００１５】
回転軸４の流路２から突出した部分には、軸封部から漏れたグリス等の潤滑剤が回転軸４を伝って流路２に入るのを防止するための漏斗形のオイル受け３４が設置されている。また、回転軸４の上端部は、装置機枠６に取付けられた支持ケース７に挿入支持されている。
【００１６】
図１を併せて参照すると、回転軸４の上部は、支持ケース７内の上方の軸受部８と下方の軸受部９により軸支されている。軸受部８、９はボールベアリングからなり、潤滑剤が上下に流通可能な構造とされている。上下の軸受部８、９の間には、回転軸４を囲むスリーブ２２が配置され、このスリーブ２２内が潤滑剤貫流室ＲＯとなっている。
【００１７】
支持ケース７の下方は、上記スリーブ２２の外側を囲む水冷ジャケット７ｂをなし、水冷ジャケット７ｂの内側が水冷室ＲＷをなしている。水冷ジャケット７ｂには、冷却水供給管３５及び同排出管３６が取付けられている。
【００１８】
一方、支持ケース７の上方は、ギヤボックス７ａをなしている。回転軸４の上端部は、上方の軸受部８から突出してギヤボックス７ａ内に位置し、その部分に連動ギヤ１１を取付けられている。隣接する回転軸４に取付けられた連動ギヤ１１は相互に歯合している。
【００１９】
図１の左端に位置する一本の回転軸４は、支持ケース７の天板を貫通して外部に突出し、従動スプロケット１２を装着されている。図３に示すように、装置機枠６に取付けられたモータ１３の駆動スプロケット１４と、上記従動スプロケット１２との間にチェーン１５が張設されている。したがって、モータ１３の作動によって一本の回転軸４が回転し、連動ギヤ１１を介して、隣接する回転軸４が同時にかつ交互に逆方向に回転するようになっている。
【００２０】
図２を併せて参照すると、下方の軸受部９は、筒状の取付体１７内に保持されている。取付体１７は、下面にフランジ１７ａを有し、このフランジ１７ａの部分を支持ケース７の下部板１９に固着されている。更に、フランジ１７ａの下面に押え体１８が取付けられ、下方の軸受部９を支持している。
【００２１】
下方の軸受部９と押え体１８との間には、回転軸４に外装された上下２個の軸封部（オイルシール）２４、２５が配置されている。軸封部２４，２５は、隔て輪２６により隔てられて、回転軸４の周りに排油路ＯＰ１が形成されている。
【００２２】
押え体１８には下位の軸受部９への給油路ＩＰ１と、軸封部２４，２５の排油路ＯＰ１から外へ排油する排油路ＯＰ２が設けられている。また、排油路ＯＰ１と排油路ＯＰ２を連通する排油路ＯＰ３が、隔て輪２６に形成されている。
【００２３】
押え体１８の排油路ＯＰ２には、例えばホ−スからなる排油管３３が接続されている。排油管３３の排出端は、目視に便利な個所に設定して、潤滑剤漏れ量のチェックに便利であるようにしている。
【００２４】
本発明の特徴である潤滑剤供給機構ＦＭは、下位の軸受部９から潤滑剤貫流室ＲＯを通って上位の軸受部８を潤滑し、上位の軸受部８からギヤボックス７ａへ供給されて再び下位の軸受部９に戻る循環供給経路を有している。支持ケース７の外に設けている循環供給配管を、図５に正面図で、図６に平面図で、図７に底面図で示した。
【００２５】
支持ケース７上に潤滑ポンプ２７が取付けてあり、潤滑ポンプ２７の送出口に連結された送出管２８には、図６のように分岐筒２９が接続されている。更に、分岐筒２９から下方の軸受部９のそれぞれの押え体１８( 図示例では４個) へ、供給管３０が配管されて、供給管３０は各回転軸４の下方の前記押え体１８に設けられた前記図２の給油路ＩＰ１に接続されている。
【００２６】
潤滑剤貫流室ＲＯの上端部は、前記図１のように上方の軸受部８であるボ−ルベアリングの内輪と外輪との間隙を介してギヤボックス７ａの内部に連通している。潤滑ポンプ２７に近い側でギヤボックス７ａの下部に、吸込管３１が接続され、吸込管３１は潤滑ポンプ２７の吸込口に接続される。なお、図示例では図６のように送出管２８から補助管３２が分岐して、この補助管３２は、吸込管３１から遠い側でギヤボックス７ａに接続してあり、潤滑ポンプ２７からギヤボックス７ａへ直接に潤滑剤が供給されるようにしている。
【００２７】
潤滑剤としては、グリスや、高粘度の油が使用される。貫流室部７ｂ内に形成されている水冷室ＲＷには、図１の矢印のように冷却水供給管３５から図示しない水ポンプにより冷却水が供給され、受熱した排水は排水管３６から排出される。更に、下方の軸受部９には、図示しないエアダクトによる空冷設備を設けることにより、上記潤滑剤と冷却水とによる軸封部２４，２５の冷却を、助けるようにしている。
【００２８】
次に、本発明の攪拌装置における上記潤滑剤供給機構ＦＭの動作を説明する。各図において潤滑剤の流れを矢印で示した。
潤滑ポンプ２７から送出管２８に送出された潤滑剤は、分岐筒２９から供給管３０を経てそれぞれの押え体１８の給油路ＩＰ１に入り、下方の軸受部９に供給される。
【００２９】
下方の軸受部９を潤滑、冷却した潤滑剤は、スリーブ２２内の潤滑剤貫流室ＲＯを通って上方の軸受部８を潤滑、冷却し、上方の軸受部８からギヤボックス７ａに供給される。
【００３０】
ギヤボックス７ａ内の連動ギヤ１１を潤滑、冷却した潤滑剤は、吸込管３１から出て潤滑ポンプ２７に吸い込まれて潤滑ポンプ２７から再び送出管２８に送出され、下方の軸受部９に供給されて再び下方の軸受部９に戻るという、循環供給が継続する。
【００３１】
潤滑剤は、水冷ジャケット７ｂ内に配置されたスリーブ２２の潤滑剤貫流室ＲＯを通る間に、このスリーブ２２の周りの水冷室ＲＷの冷却水により潤滑剤は冷却され、上下の軸受部８，９及び連動ギヤ１１から受けた熱を、水冷室ＲＷの冷却水へ放熱することになり、循環供給の継続にもかかわらず、潤滑剤は常に好適な低い温度に維持され、潤滑性が失われることはない。
【００３２】
このように、潤滑剤供給機構ＦＭによって、潤滑剤が上下の軸受部８，９及びギヤボックス７ａへ自動供給されるので、人手によって潤滑剤を供給する必要がなくなり、省力化を図ることができる。そして、良好な潤滑が得られて上下の軸受部８，９及び連動ギヤ１１の摩耗が減少して常に軽快な動作が確保される。
【００３３】
また、水冷ジャケット７ｂ内の水冷室ＲＷへの放熱により、潤滑剤の温度上昇が抑止されるので、軸封部２４，２５の温度上昇による劣化も減少する。また、上下２個の軸封部２４，２５を設けたことにより、潤滑剤が固化してその流路内の圧力が上昇したり、あるいは上方の軸封部２４が劣化したりして、潤滑剤の漏れが発生しても、軸封部２４、２５の間の排油路ＯＰ１から、排油路ＯＰ３、ＯＰ２を通って、排油管３３から排出されるので、潤滑剤が流路２内に落下することが防止されると共に、潤滑剤の漏れ量をチェックすることにより、メンテナンス時期の判断が容易になった。
【００３４】
なお、潤滑剤の循環方向は、上記と逆方向であってもよく、その場合には、潤滑ポンプ２７の送出口と吸込口とを逆に接続すればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下方の軸受部からスリーブ内を通り、上方の軸受部を抜けて、ギヤボックス内に入り、再び下方の軸受部に戻る循環経路に、ポンプによって潤滑剤を循環させるようにしたので、軸受部及びギヤに常時潤滑剤が供給され、高温溶融物の流路上方の高温雰囲気下でも軸受部やギヤの摩耗を防止して、長時間に渡る連続運転を可能にすることができる。
【００３６】
また、スリーブの外側を囲む水冷ジャケットを設ければ、軸受部に設けられた潤滑剤の軸封部の劣化を防止できると共に、潤滑剤がスリーブ内を通るときに水冷ジャケットによって冷却され、潤滑剤を適度な温度に保つことができる。
【００３７】
更に、下方の軸受部に、上下２個の軸封部を設け、これらの軸封部の間の空間に連通する排出路を設けた場合には、上方の軸封部から漏れた潤滑剤を上記排出路を通して排出することができ、それによって、潤滑剤が高温溶融物に混入することが防止されると共に、軸封部の劣化の程度を判断して、メンテナンスの時期を的確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による撹拌装置の要部切欠き正面図である。
【図２】同攪拌装置の下方の軸受部の付近の拡大正面図である。
【図３】同撹拌装置の全体を示す正面図である。
【図４】同撹拌装置を流路に配置した状態を示す平面図である。
【図５】同攪拌装置における潤滑剤供給機構を示す正面図である。
【図６】同潤滑剤供給機構の平面図である。
【図７】同潤滑剤供給機構の底面図である。
【符号の説明】
２  流路
３  撹拌ユニット
４  回転軸
５  攪拌羽根
７  支持ケース
７ａ  ギヤボックス
７ｂ  水冷ジャケット
８  上方の軸受部
９  下方の軸受部
２２  スリーブ
２４，２５  軸封部
２７  ポンプ
３３  排出路
Ｍ  高温溶融物
ＦＭ  潤滑剤供給機構
【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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【図６】
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【図７】
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