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【発明の名称】 ロータリー・シフタ
【発明者】 【氏名】加藤 文雄

【要約】 【課題】省スぺ−ス化、省コスト化、設置困難、安全性・作業性の向上、掃除・メンテナンス困難等を解決。

【解決手段】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、を備え、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る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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前記スクリューが外面側に取り付けら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。
【請求項2】
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請求項1のロータリー・シフタ。
【請求項3】
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請求項1又は2いずれかのロータリー・シフタ。
【請求項4】
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請求項1乃至3いずれかのロータリー・シフタ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
【特許文献1】特開昭63−69577号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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前記スクリューが外面側に取り付けら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、前記外側中空回転軸の単位時間当りの回転速度が、前記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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【発明の効果】
【0011】
請求項1〜4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。
(2)篩いと手切り込み機能が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)篩部分の攪拌翼及びスクリュー・フィーダが脱着可能で、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、アウトレットの仕様は、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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)。
【0020】
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)。
【0021】
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)。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】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。
【図2】同シフタ要部の分解図(攪拌翼を取り外した状態)である。
【図3】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。
【図4】同シフタの左側面図である。
【図5】同シフタの正面図である。
【図6】同シフタの右側面図である。
【図7】同平面図である。
【図8】(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。
【図9】同シフタの適用例の説明図である。
【符号の説明】
【0029】
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
【出願人】 【識別番号】507001162
【氏名又は名称】株式会社ツカサ
【出願日】 平成18年12月27日(2006.12.27)
【代理人】 【識別番号】100103207
【弁理士】
【氏名又は名称】尾崎 隆弘


【公開番号】 特開2008−161771(P2008−161771A)
【公開日】 平成20年7月17日(2008.7.17)
【出願番号】 特願2006−351977(P2006−351977)