粉粒体充填装置
【課題】 オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で確実に支持することで、騒音防止を図る。
【解決手段】 粉流体を貯留する逆円錐形状のホッパ１０と、当該ホッパ１０の下端頂部に連通された円筒状のファネルチューブ２０と、このファネルチューブ２０内の中心軸上に配設されたオーガスクリュー軸３０を備えている粉流体充填装置に、稼働中のオーガスクリュー軸３０の振れをなくすための軸受部６０を設ける。この軸受部６０は、カップ状の構造で内部に気体を噴出することにより、非接触の空気軸受を形成する。気体は、軸受部６０を支持する支持枠７０の内部を通って給排気する構成になっている。この空気軸受により、オーガスクリュー軸３０は軸支持されるため、ファネルチューブ２０に接触することがなく騒音が防止される。
【解決手段】 粉流体を貯留する逆円錐形状のホッパ１０と、当該ホッパ１０の下端頂部に連通された円筒状のファネルチューブ２０と、このファネルチューブ２０内の中心軸上に配設されたオーガスクリュー軸３０を備えている粉流体充填装置に、稼働中のオーガスクリュー軸３０の振れをなくすための軸受部６０を設ける。この軸受部６０は、カップ状の構造で内部に気体を噴出することにより、非接触の空気軸受を形成する。気体は、軸受部６０を支持する支持枠７０の内部を通って給排気する構成になっている。この空気軸受により、オーガスクリュー軸３０は軸支持されるため、ファネルチューブ２０に接触することがなく騒音が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紛状又は粒状の製品（粉粒体）を包装容器等に充填するための粉粒体充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、粉粒体充填装置の一態様である縦型製袋充填装置の概略構造を示す斜視図である。
同図に示すように縦型製袋充填装置は、逆円錐形状のホッパ１０と、当該ホッパ１０の下端頂部に連通された円筒状のファネルチューブ２０と、このファネルチューブ２０内の中心軸上に配設されたオーガスクリュー軸３０とを備えている。
粉粒体Ａは、ホッパ１０内に充填され、オーガースクリュー軸３０の回転に伴いファネルチューブ２０内を下方向へと移送されていき、下端開口部２０aから排出される。
【０００３】
また、ファネルチューブ２０の外周には、製袋チューブ５０が同軸上に配設してある。この製袋チューブ５０の外周面には、繰出しベルト５１によって巻回ドラム１１０から繰り出されてきた帯状の包材Ｆが巻き付けられる。製袋チューブ５０に巻き付けられた包材Ｆは、縦シール装置５２によって筒状に熱シールされながら下方に搬送されていき、横シール装置５３によって袋状に熱シールされる。
このように、製袋チューブ５０、繰出しベルト５１、縦シール装置５２、横シール装置５３など、包材Ｆを供給して包装袋１００を形成するための構成を備えた粉粒体充填装置を、縦形製袋充填装置と称している。
なお、これら包材Ｆを供給して包装袋１００を形成するための構成を備えていない粉粒体充填装置もある。その種の粉粒体充填装置では、ファネルチューブ２０の下方位置に包装容器１００が自動配置され、先端開口部２０aから排出された粉粒体Ａが包装袋１００内に充填される。
【０００４】
ここで、オーガスクリュー軸３０は、駆動源４０と連結される上端部だけが図示しない軸受によって軸支されており、その下端は自由端となっていた。このため、オーガスクリュー軸３０は、回転に伴う粉粒体の搬送抵抗等に起因して振れを生じることがあった。オーガスクリュー軸３０の振れが大きいと、同軸３０の羽根がファネルチューブ２０の内周面に接触して大きな騒音が発生するおそれがあった。
【０００５】
そこで、本出願人は、先にオーガスクリュー軸の下端部支持するためのオーガー軸支持装置を提案した（特許文献１参照）。このオーガー軸支持装置は、供給筒（ファネルチューブ）の下端に設けた菊座と称する部材の中心部に凹状の軸受を装着するとともに、オーガスクリュー軸の下端を円錐形に加工して上記軸受に嵌め込むことで、オーガスクリュー軸の下端を回転自在に支持する構成となっている。
【特許文献１】特開平８−２５３２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構成のオーガー軸支持装置は、装置稼働中に高速回転するオーガスクリュー軸から伝わる振動等に起因して、凹状の軸受とオーガスクリュー軸の下端円錐部分との間にがたつきを生じるおそれがあった。その結果、軸受とオーガスクリュー軸の下端円錐部分との間で振動音や衝撃音が発生する可能性があった。さらに、軸受を構成する部品が、振動や衝突の繰り返しによって脱落してしまうおそれもあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされれたもので、オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で確実に支持することで、騒音防止を図った粉粒体充填装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、粉粒体を貯留するホッパと、当該ホッパの下端に連通する円筒状のファネルチューブと、当該ファネルチューブの中空部内に同軸上に配置され上部を回転自在に支持されたオーガスクリュー軸と、を備えた粉粒体充填装置において、このオーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を設置することで、粉流体充填装置の稼働時に安定したオーガスクリュー軸の回転が得られ、ファネルチューブの内周面に対して振れによる接触を防いで騒音の発生を抑制することができる。
【００１０】
軸受手段は、オーガスクリュー軸の下端部が挿入配置され且つ当該下端部との間に任意の隙間ができるカップ状の軸受部と、当該軸受部をファネルチューブの下端開口部付近で支持するとともに、ファネルチューブの下端開口部から排出される粉粒体を透過可能な支持枠と、軸受部の内面から気体を噴射する気体供給手段と、を含む構成とすることができる。
【００１１】
軸受部の内面から噴射された気体は、軸受部とオーガスクリューの下端面ないし周面に回り込んで気流の層を形成する。これにより、オーガスクリュー軸を非接触で支持することができる。
また、軸受部の上面開口部から漏れ出す気体は、粉粒体の軸受部内への侵入を防止する。
【００１２】
ここで、オーガスクリュー軸は、軸受部の上面開口部に対向するフランジ部を含む構成とするとすることが好ましい。このフランジ部は、軸受部の内面から噴射された気体を下面で受ける。これにより、フランジ部と軸受部との間にいっそう大きな反発力が作用するため、軸受部に対するオーガスクリュー軸の相対的な浮上による非接触状態をいっそう安定化させることができる。
【００１３】
支持枠は、軸受部の内面から噴射された気体の圧力を受けて弾力的にたわむ構成であることが好ましい。
【００１４】
支持枠を弾力的にたわむ構成とすることで、軸受部とオーガースクリュー軸との間に取付け誤差や熱膨張による相対的な変形が生じても、気体の圧力により支持枠が下方向へたわみ、オーガスクリュー軸と軸受部との間に隙間を形成することが可能となる。
【００１５】
支持枠は、軸受部を中心に径方向に延びる複数本のスポークを有する構成とし、これらスポークの少なくとも１本には、その内部に軸受部の内面へ開口する給気通路を形成することが好ましい。なお、気体供給手段は、給気通路と、この給気通路に気体を送り込む気体供給源と、を含む構成とすることができる。
【００１６】
支持枠のスポークを利用して給気通路を形成することで、ファネルチューブの下端開口部付近に給気用の配管を設ける必要がなくなり、粉粒体の排出を阻害せず軸受部へと気体を供給することができる。
【００１７】
スポークは、断面三角形状に形成され、ファネルチューブの下端開口部と対向して頂部が配置され、径方向外端部は、ファネルチューブの下端開口部より外側まで延びている構成であることが好ましい。
【００１８】
この構成により、ファネルチューブの下端開口部から排出される粉流体が、スポークに堆積することがなくなる。さらに、支持枠が下端開口部の外側から支えられ、粉流体の排出口を狭めないため、安定した定量充填を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で支持して騒音の発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施形態に係る粉粒体充填装置を示す図であり、図１は、粉粒体充填装置の概略を示す断面正面図である。
本実施形態に係る粉粒体充填装置は、図１１に示した装置と同様に包装袋１００を製作できる機能をもった縦形製袋充填装置である。
【００２１】
図１に示すように、粉粒体充填装置は、粉流体を貯留する逆円錐筒状のホッパ１０、このホッパ１０の下端頂部に連通する円筒状のファネルチューブ２０、およびファネルチューブ２０の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリュー軸３０を備えている。
【００２２】
ホッパ１０は内部が中空となっており、その中空部内に投入口１１から投入された粉粒体Ａが貯留される。ホッパ１０の中空部内には、図示しないアジテータなどの撹拌部材が設けてあり、ホッパ１０の内周面近傍を周回し、粉粒体Ａを撹拌する。
【００２３】
ファネルチューブ２０は、上下方向に延在して配置してあり、下端開口部２０aが粉粒体Ａの排出口を形成している。
図２は、ファネルチューブの下端開口部付近を拡大して示す正面断面図である。
ファネルチューブ２０の下端開口部２０a付近の外周面には、粉流体の粉流れや稼働停止後の後垂れを防止するために脱気装置が設けてある。脱気装置は、ファネルチューブ２０の外周に設けた負圧室２３と、ファネルチューブ２０の周壁に形成した複数の脱気孔２１と、これら脱気孔２１と負圧室２３との間に設けたフィルタ２２とを備えている。負圧室２３は、図示しない吸気装置によって減圧される。これにより、脱気孔２１を介してファネルチューブ２０の中空部内の粉粒体が脱気されて密度が高まり、下端開口部２０ａからの自然落下が抑制される。なお、脱気装置を備えた粉粒体充填装置は、既に公知である（特開２００４−９１０１１号公報参照）。
【００２４】
オーガスクリュー軸３０は、上部を軸受（図示せず）によって回転自在に支持されており、駆動源４０からの回転駆動力が上部に伝えられて回転する。オーガスクリュー軸３０の周面には螺旋状のスクリュー羽根３１が形成され、回転によりファネルチューブ２０内で粉流体Ａを移送できるようになっている。
【００２５】
ファネルチューブ２０の外周には、包装袋１００を成形するための製袋チューブ５０が同軸状に設けてあり、巻回ドラム１１０から引出されてきた帯状の包装フィルムＦを、この製袋チューブ５０の外周面へ筒状に巻き付けながら、繰出しベルト５１によって下方に搬送するとともに、縦シールブロック５２で縦シールして筒状に形成する。さらに、ファネルチューブの下方位置で横シールブロック５３により幅方向にシールし、包装袋１００を形成する。
【００２６】
粉粒体Ａは、ホッパ１０内に充填され、オーガスクリュー軸３０の回転に伴い、ファネルチューブ２０内を下方向へと移送され、下端開口部２０aから排出される。下端開口部２０ａから排出された粉粒体Ａは、下方位置に配置された包装袋１００に定量充填される。粉粒体Ａの排出量は、オーガースクリュー軸３０の回転量に依存するため、駆動源４０の制御により任意に調整することができる。
【００２７】
本実施形態に係る粉粒体充填装置は、製袋チューブ５０の下端に軸受手段が設けてある。
図３は、オーガスクリュー軸３０の軸受手段を拡大して示す正面断面図であり、図４（a）は、図３のＸ-Ｘ線断面図、図４（b）は、図４（a）のＹ-Ｙ線断面図である。
軸受手段は、オーガスクリュー軸３０の下端部３２が挿入配置される軸受部６０と、この軸受部６０を支持する支持枠とを含んでいる。
【００２８】
軸受部６０は、カップ形状（有底円筒状）に形成してあり、その底面および内周面の適所に給気口６４と排気口６５とが開口している。本実施形態では、軸受部６０の内底面中央部と内周面の二箇所に給気口６４が形成してあり、さらに内周面の他の一箇所に排気口６５が形成してある。給気口６４からは、後述する給気通路６１を経由して供給される圧縮エアＧが噴射される。また、排気口６５は後述する排気通路６２と連通し、軸受部の内側に排出された圧縮エアＧの多くを排気通路６２へと導く。
【００２９】
軸受部の内側には、内面に接触した状態で凹状の多孔質部材６３が配置してある。上述した給気口６４は、この多孔質部材６３の外周面に接触している。多孔質部材６３は、給気口６４から噴出する圧縮エアＧをその内部で分散させ、内面全体からほぼ均一に噴射させる機能を有している。なお、上述した排気口６５は、この多孔質部材６３の上端開口部より上側に開口している（図３参照）。
【００３０】
一方、オーガスクリュー軸３０の下端には、下方に向かって延長した下端部３２が形成してあり、この下端部３２が軸受部６０の内側、詳しくは多孔質部材６３の内側に挿入配置される。ここで、軸受部６０（多孔質部材６３）の底面および内周面と、オーガースクリュー軸３０における下端部３２の下端面および外周面との間は、少なくとも装置稼働中に微小な隙間Ｓが形成されるように相互の部材寸法を調整してある。この隙間Ｓを多孔質部材６３を通して噴射される圧縮エアＧが流動して、空気層を形成することで、非接触の軸受構造（空気軸受）が構成される。隙間Ｓの寸法は、オーガスクリュー軸３０の重量、下端部３２の外形寸法、圧縮エアＧの噴射圧力などを考慮して適宜調整することが好ましい。
【００３１】
オーガスクリュー軸３０の下端部３２は、排気口６５と対向する部位に周溝３４が形成してある。この周溝３４は、隙間Ｓを流動してきた圧縮エアＧをトラップしてその多くを排気口６５へと導く機能を有している。
【００３２】
さらに、オーガースクリュー軸３０の下端部分には、外形方向へ広がるフランジ部３３が形成してある。このフランジ部３３は、軸受部６０の上端開口部と対向する位置に形成してあり、装置停止中には、同上端開口部に接触してこれを閉塞する。これにより、軸受部６０に圧縮エアＧが供給されない装置停止中において、軸受部６０の上端開口部から内側へ粉粒体Ａが進入する不都合を回避することができる。また、フランジ部３３は、装置稼働中にあっては、軸受部内に供給された圧縮エアＧの圧力を受ける。この圧力作用によって、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間が相対的に離間して隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓから、軸受部内の圧縮エアＧが放出されるので、軸受部内への粉粒体Ａの進入が回避される。
【００３３】
支持枠は、図４（ａ）に示すように、軸受部６０の外周に同軸状に配置した外枠８０（リム）と、この外枠８０と軸受部６０とを連結する複数本の棒状をしたスポーク７０とで構成されている。各スポーク７０は、軸受部６０を中心に放射状に延びている。図４（ａ）に示す構成では、３本のスポーク７０を一定角度毎に配設してあるが、スポーク７０は必要に応じて任意の本数を備えることができる。スポーク７０は、図４（ｂ）に示すように断面三角形状に形成してある。
【００３４】
外枠８０には製袋チューブ５０の下端開口部に装着するための締結手段として、オーガスクリュー軸３０の回転と逆方向にねじ切りした雄ねじ８１（細目ねじ）を形成してある。製袋チューブ５０の下端開口部は、外枠８０の被装着部を構成している。具体的には、雌ねじ５６が製袋チューブ５０の下端内周面に形成してある。外枠８０は、雄ねじ８１を製袋チューブ５０の雌ねじ５６にねじ込むことで、同チューブ５０の下端開口部に装着される。この装着状態において、断面三角形状をしたスポーク７０は、頂部がファネルチューブ２０の下端開口部２０aと対向するように上向きに配置される。これにより、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aから排出される粉粒体Ａのスポークへの付着堆積を抑制することができる。
【００３５】
製袋チューブ５０は、ファネルチューブ２０の外周に設けられているので、この製袋チューブ５０に外枠８０を装着した状態にあっては、スポーク７０の外端がファネルチューブ２０の下端開口２０aよりも径方向外側に位置することになる。このため、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aから排出される粉粒体Ａをスポーク７０によって一部堰き止めるおそれもなく、円滑な粉粒体Ａの排出動作を補償することが可能となる。
【００３６】
スポーク７０は、弾力的にたわみ可能な構成としてある。上述したように、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間は、装置停止中は接触しており、装置が稼働したとき軸受部内に供給された圧縮エアＧの圧力をフランジ部３３が受けて、その圧力作用によって両部材間が相対的に離間する。これら両部材間の離間動作は、スポーク７０の弾力的なたわみにより実現される。ちなみに、オーガスクリュー軸３０は重量物であり、しかも上部で駆動源４０と連結されているため軸方向に移動させることは困難である。
また、装置が停止したときは、圧縮エアＧによるフランジ部３３への圧力作用がなくなるため、スポーク７０が弾性力をもって復元し、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間を接触させる。
【００３７】
さて、本実施形態の粉粒体充填装置には、上記軸受部６０の内面に形成した給気口６４へ圧縮エアＧを供給する給気通路５４，６１、７１と、排気口６５から排出される圧縮エアＧを送り出す排気通路５５、６２、７２とが形成されている。給気通路５４，６１、７１と排気通路５５、６２、７２は、軸受部６０、支持枠、および製袋チューブ５０にかけて連通している。
【００３８】
具体的には、軸受部６０に形成された給気通路６１が、軸受部６０の内底面中央部と内周面にそれぞれに開口する給気口６４に連通している。また、排気通路６２は排気口６５と連通している。
【００３９】
図４に示すように、支持枠を構成する３本の各スポーク７０のうち、２本のスポーク７０にはその内部を同軸上に延びる給気通路７１が形成してあり、他の１本のスポーク７０にはその内部を同軸上に延びる排気通路７２が形成してある。給気通路７１および排気通路７２は、それぞれ外枠８０の内部を通ってその上端面に開口している。
【００４０】
製袋チューブ５０のチューブ周壁内部には、２本の給気通路５４と１本の排気通路５５が軸方向に平行に延びている。これら給気通路５４と排気通路５５は、一端がそれぞれ図示しない気体給排装置（気体供給源を構成する）に連通している。また、給気通路５４と排気通路５５の他端は、製袋チューブ５０の下端面に開口しており、製袋チューブ５０に装着された支持枠の給気通路７１および排気通路７２と連通する構成となっている。
【００４１】
本実施形態では、圧縮エアＧは、図示しない気体給排装置から供給され、製袋チューブ５０、支持枠、および軸受部６０に連通して設けた２本の給気通路５４，７１，６１を通り、軸受部６０の給気口６４から噴射される。
【００４２】
軸受部６０の内周に設けた多孔質部材６３は、給気口６４から噴射された圧縮エアＧを、オーガスクリュー軸３０に形成した下端部３２の下端面ないし周面に向かってほぼ均一に噴射させる。そして、オーガースクリュー軸３０の下端部３２と多孔質部材６３との間に形成される隙間Ｓを、圧縮エアＧが流動して空気層を形成することで軸受部内に非接触状態の空気軸受が形成される。
【００４３】
軸受部６０は、オーガスクリュー軸３０における下端部３２の下端面とフランジ部３３の下面に圧縮エアＧを噴射することにより、その噴射圧力の反作用で下方向へたわみ、隙間Ｓを形成する。一部の圧縮エアＧは、このフランジ部３３と軸受部６０との間に形成された隙間Ｓから、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aへの排出される。また、軸受部６０内に残った圧縮エアＧは、周溝３４を経由して排気口６５へ導かれ排気される。排気された圧縮エアＧは、軸受部の排気通路６２、スポーク７０の排気通路７２、製袋チューブの排気通路５５を通り、図示しない気体給排装置へ戻される。
なお、圧縮エアＧの噴射圧力は、軸受部６０による空気軸受の形成に影響するため、圧力制御により任意に調整することが好ましい。
【００４４】
このような軸受手段で軸支されたオーガスクリュー軸３０は、回転駆動中に軸の振れがなくなり、ファネルチューブ２０の内周面への接触による騒音の発生を確実に防止することができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、装置停止中はオーガスクリュー軸３０のフランジ部３３を軸受部６０の上端面と接触させる構成としたが、必要に応じて粉流体充填装置が稼働してない状態でも、軸受部６０の上端面とフランジ部３３の下面とが非接触状態となる構成としてもよい。
【００４６】
オーガスクリュー軸３０の回転や粉流体Ａとスクリュー羽根３１との摩擦などにより熱が発生し、オーガスクリュー軸３０など各部材が膨張する場合がある。また、各部材間には製作時に寸法誤差が生じることは避けられない。かかる各部材の熱的膨張や寸法誤差に起因して、オーガスクリュー軸３０の下端部３２と軸受部６０との間に設けるべき隙間、特に軸方向の隙間が空気軸受を形成するために適正な寸法を保てないおそれがある。
しかし、本実施形態の粉粒体充填装置は、支持枠が弾力的にたわむ構成としてあるので、この支持枠のたわみ変形をもって各部材の熱膨張や寸法誤差を柔軟に吸収し、当該隙間を適正に保ち、空気軸受としての機能を安定して発揮することが可能である。
【００４７】
〔その他の実施形態〕
図５乃至図１０は、本発明の他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す図である。
図５および図６に示す実施形態では、製袋チューブ５０の内周面に、給気通路５４、排気通路５５となる縦長のパイプを設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させて、気体の給排気を行う構成としてある。
本実施形態では、製袋チューブ５０の内部に気体通路となる縦孔を作らず、パイプで給排気できるため、製袋チューブ５０の加工に掛かる費用を減ずることができ、且つ、パイプの配置を任意に調節できるため、スポーク７０の本数に対応した給排気通路を比較的容易に設置できる。
【００４８】
図７および図８に示す実施形態は、包装袋１００を製作する機能（製袋機能）を有しない構成の粉粒体充填装置への本発明の適用例である。本実施形態では、ファネルチューブ２０の下端開口部２０ａに軸受手段６０を装着するとともに、ファネルチューブ２０の周面内部に、給気通路５４、排気通路５５となる軸方向の通気孔を設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させてある。
【００４９】
図９および図１０に示す実施形態は、ファネルチューブ２０の外周面に、給気通路５４、排気通路５５となる縦長のパイプを設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させて、気体の給排気を行う構成としてある。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、製袋フィルムＦを連続して繰り出す連続式の縦形製袋充填装置や製袋機能を有しない縦形充填装置に適用したが、これに限らずオーガースクリュー軸を用いた各種構造の粉粒体充填装置に適用することができる。
【００５１】
軸受部６０に供給する気体は、圧縮エアＧに限らず、用途に応じて窒素ガスや種々の不活性ガス等を用いることもでき、包装袋１００をエアパックやガス封入パック等の疑似真空パックに形成することも可能である。また、圧縮エアＧがイオン化されていれば、包袋袋１００内の粉流体Ａから発する静電気の除去効率を改善することができる。
【００５２】
また、スポークの数は任意であるが、これを軸受部６０の支持に必要となる最低限の本数とすることで、ファネルチューブの下端開口部２０aが不必要に狭められなくなり、粉流体Ａの排出口でつまることが少なくなって充填効率が高まる。
【００５３】
軸受部６０と製袋チューブ５０はねじ込み式で嵌め込むため、わずかにねじ込み量がずれただけで、製袋チューブの給気通路５４、排気通路５５とスポーク７０の給気通路７１、排気通路７２との連通点が合わなくなる可能性がある。そのため、支持枠に連通口を広くするざぐりや、連通点での位置止め構造などを設けることで、互いの通路の連通状態を容易に形成することができる。なお、軸受手段の製袋チューブ５０やファネルチューブ２０への装着構造は、ねじ込み式でなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る粉流体製袋充填装置の概略を示す断面正面図である。
【図２】粉流体製袋充填装置のファネルチューブ下端開口部付近を示す正面断面図である。
【図３】ファネルチューブ下端開口部を示す拡大正面断面図である。
【図４】（a）は、軸受手段を示す図３のＸ-Ｘ線の平面断面図、（b）は、支持枠部材の一部を示す図４（a）のＹ-Ｙ線の正面断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図６】図５のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図８】図７のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図１０】図９のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図１１】粉流体充填装置の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：ホッパ、１１：投入口、２０：ファネルチューブ、２０a：ファネルチューブの下端開口部、２１：脱気孔、２２：フィルタ、２３：負圧室、３０：オーガスクリュー軸、３１：スクリュー羽根、３２：オーガスクリュー軸の下端部、３３：フランジ部、３４：周溝、４０：駆動源、５０：製袋チューブ、５１：繰り出しベルト、５２：縦シールブロック、５３：横シールブロック、５４：給気通路（製袋チューブ内）、５５：排気通路（製袋チューブ内）、５６：雌ねじ、６０：軸受部、６１：給気通路（軸受部内）、６２：排気通路（軸受部内）、６３：多孔質部材、６４：給気口、６５：排気口、７０：スポーク、７１：給気通路（支持枠内）、７２：排気通路（支持枠内）、８０：外枠、８１：雄ねじ、１００：包装袋、１１０：巻回ドラム、Ａ：粉流体、Ｆ：包帯フィルム、Ｇ：圧縮エア、Ｓ：隙間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紛状又は粒状の製品（粉粒体）を包装容器等に充填するための粉粒体充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、粉粒体充填装置の一態様である縦型製袋充填装置の概略構造を示す斜視図である。
同図に示すように縦型製袋充填装置は、逆円錐形状のホッパ１０と、当該ホッパ１０の下端頂部に連通された円筒状のファネルチューブ２０と、このファネルチューブ２０内の中心軸上に配設されたオーガスクリュー軸３０とを備えている。
粉粒体Ａは、ホッパ１０内に充填され、オーガースクリュー軸３０の回転に伴いファネルチューブ２０内を下方向へと移送されていき、下端開口部２０aから排出される。
【０００３】
また、ファネルチューブ２０の外周には、製袋チューブ５０が同軸上に配設してある。この製袋チューブ５０の外周面には、繰出しベルト５１によって巻回ドラム１１０から繰り出されてきた帯状の包材Ｆが巻き付けられる。製袋チューブ５０に巻き付けられた包材Ｆは、縦シール装置５２によって筒状に熱シールされながら下方に搬送されていき、横シール装置５３によって袋状に熱シールされる。
このように、製袋チューブ５０、繰出しベルト５１、縦シール装置５２、横シール装置５３など、包材Ｆを供給して包装袋１００を形成するための構成を備えた粉粒体充填装置を、縦形製袋充填装置と称している。
なお、これら包材Ｆを供給して包装袋１００を形成するための構成を備えていない粉粒体充填装置もある。その種の粉粒体充填装置では、ファネルチューブ２０の下方位置に包装容器１００が自動配置され、先端開口部２０aから排出された粉粒体Ａが包装袋１００内に充填される。
【０００４】
ここで、オーガスクリュー軸３０は、駆動源４０と連結される上端部だけが図示しない軸受によって軸支されており、その下端は自由端となっていた。このため、オーガスクリュー軸３０は、回転に伴う粉粒体の搬送抵抗等に起因して振れを生じることがあった。オーガスクリュー軸３０の振れが大きいと、同軸３０の羽根がファネルチューブ２０の内周面に接触して大きな騒音が発生するおそれがあった。
【０００５】
そこで、本出願人は、先にオーガスクリュー軸の下端部支持するためのオーガー軸支持装置を提案した（特許文献１参照）。このオーガー軸支持装置は、供給筒（ファネルチューブ）の下端に設けた菊座と称する部材の中心部に凹状の軸受を装着するとともに、オーガスクリュー軸の下端を円錐形に加工して上記軸受に嵌め込むことで、オーガスクリュー軸の下端を回転自在に支持する構成となっている。
【特許文献１】特開平８−２５３２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構成のオーガー軸支持装置は、装置稼働中に高速回転するオーガスクリュー軸から伝わる振動等に起因して、凹状の軸受とオーガスクリュー軸の下端円錐部分との間にがたつきを生じるおそれがあった。その結果、軸受とオーガスクリュー軸の下端円錐部分との間で振動音や衝撃音が発生する可能性があった。さらに、軸受を構成する部品が、振動や衝突の繰り返しによって脱落してしまうおそれもあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされれたもので、オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で確実に支持することで、騒音防止を図った粉粒体充填装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、粉粒体を貯留するホッパと、当該ホッパの下端に連通する円筒状のファネルチューブと、当該ファネルチューブの中空部内に同軸上に配置され上部を回転自在に支持されたオーガスクリュー軸と、を備えた粉粒体充填装置において、このオーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を設置することで、粉流体充填装置の稼働時に安定したオーガスクリュー軸の回転が得られ、ファネルチューブの内周面に対して振れによる接触を防いで騒音の発生を抑制することができる。
【００１０】
軸受手段は、オーガスクリュー軸の下端部が挿入配置され且つ当該下端部との間に任意の隙間ができるカップ状の軸受部と、当該軸受部をファネルチューブの下端開口部付近で支持するとともに、ファネルチューブの下端開口部から排出される粉粒体を透過可能な支持枠と、軸受部の内面から気体を噴射する気体供給手段と、を含む構成とすることができる。
【００１１】
軸受部の内面から噴射された気体は、軸受部とオーガスクリューの下端面ないし周面に回り込んで気流の層を形成する。これにより、オーガスクリュー軸を非接触で支持することができる。
また、軸受部の上面開口部から漏れ出す気体は、粉粒体の軸受部内への侵入を防止する。
【００１２】
ここで、オーガスクリュー軸は、軸受部の上面開口部に対向するフランジ部を含む構成とするとすることが好ましい。このフランジ部は、軸受部の内面から噴射された気体を下面で受ける。これにより、フランジ部と軸受部との間にいっそう大きな反発力が作用するため、軸受部に対するオーガスクリュー軸の相対的な浮上による非接触状態をいっそう安定化させることができる。
【００１３】
支持枠は、軸受部の内面から噴射された気体の圧力を受けて弾力的にたわむ構成であることが好ましい。
【００１４】
支持枠を弾力的にたわむ構成とすることで、軸受部とオーガースクリュー軸との間に取付け誤差や熱膨張による相対的な変形が生じても、気体の圧力により支持枠が下方向へたわみ、オーガスクリュー軸と軸受部との間に隙間を形成することが可能となる。
【００１５】
支持枠は、軸受部を中心に径方向に延びる複数本のスポークを有する構成とし、これらスポークの少なくとも１本には、その内部に軸受部の内面へ開口する給気通路を形成することが好ましい。なお、気体供給手段は、給気通路と、この給気通路に気体を送り込む気体供給源と、を含む構成とすることができる。
【００１６】
支持枠のスポークを利用して給気通路を形成することで、ファネルチューブの下端開口部付近に給気用の配管を設ける必要がなくなり、粉粒体の排出を阻害せず軸受部へと気体を供給することができる。
【００１７】
スポークは、断面三角形状に形成され、ファネルチューブの下端開口部と対向して頂部が配置され、径方向外端部は、ファネルチューブの下端開口部より外側まで延びている構成であることが好ましい。
【００１８】
この構成により、ファネルチューブの下端開口部から排出される粉流体が、スポークに堆積することがなくなる。さらに、支持枠が下端開口部の外側から支えられ、粉流体の排出口を狭めないため、安定した定量充填を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で支持して騒音の発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施形態に係る粉粒体充填装置を示す図であり、図１は、粉粒体充填装置の概略を示す断面正面図である。
本実施形態に係る粉粒体充填装置は、図１１に示した装置と同様に包装袋１００を製作できる機能をもった縦形製袋充填装置である。
【００２１】
図１に示すように、粉粒体充填装置は、粉流体を貯留する逆円錐筒状のホッパ１０、このホッパ１０の下端頂部に連通する円筒状のファネルチューブ２０、およびファネルチューブ２０の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリュー軸３０を備えている。
【００２２】
ホッパ１０は内部が中空となっており、その中空部内に投入口１１から投入された粉粒体Ａが貯留される。ホッパ１０の中空部内には、図示しないアジテータなどの撹拌部材が設けてあり、ホッパ１０の内周面近傍を周回し、粉粒体Ａを撹拌する。
【００２３】
ファネルチューブ２０は、上下方向に延在して配置してあり、下端開口部２０aが粉粒体Ａの排出口を形成している。
図２は、ファネルチューブの下端開口部付近を拡大して示す正面断面図である。
ファネルチューブ２０の下端開口部２０a付近の外周面には、粉流体の粉流れや稼働停止後の後垂れを防止するために脱気装置が設けてある。脱気装置は、ファネルチューブ２０の外周に設けた負圧室２３と、ファネルチューブ２０の周壁に形成した複数の脱気孔２１と、これら脱気孔２１と負圧室２３との間に設けたフィルタ２２とを備えている。負圧室２３は、図示しない吸気装置によって減圧される。これにより、脱気孔２１を介してファネルチューブ２０の中空部内の粉粒体が脱気されて密度が高まり、下端開口部２０ａからの自然落下が抑制される。なお、脱気装置を備えた粉粒体充填装置は、既に公知である（特開２００４−９１０１１号公報参照）。
【００２４】
オーガスクリュー軸３０は、上部を軸受（図示せず）によって回転自在に支持されており、駆動源４０からの回転駆動力が上部に伝えられて回転する。オーガスクリュー軸３０の周面には螺旋状のスクリュー羽根３１が形成され、回転によりファネルチューブ２０内で粉流体Ａを移送できるようになっている。
【００２５】
ファネルチューブ２０の外周には、包装袋１００を成形するための製袋チューブ５０が同軸状に設けてあり、巻回ドラム１１０から引出されてきた帯状の包装フィルムＦを、この製袋チューブ５０の外周面へ筒状に巻き付けながら、繰出しベルト５１によって下方に搬送するとともに、縦シールブロック５２で縦シールして筒状に形成する。さらに、ファネルチューブの下方位置で横シールブロック５３により幅方向にシールし、包装袋１００を形成する。
【００２６】
粉粒体Ａは、ホッパ１０内に充填され、オーガスクリュー軸３０の回転に伴い、ファネルチューブ２０内を下方向へと移送され、下端開口部２０aから排出される。下端開口部２０ａから排出された粉粒体Ａは、下方位置に配置された包装袋１００に定量充填される。粉粒体Ａの排出量は、オーガースクリュー軸３０の回転量に依存するため、駆動源４０の制御により任意に調整することができる。
【００２７】
本実施形態に係る粉粒体充填装置は、製袋チューブ５０の下端に軸受手段が設けてある。
図３は、オーガスクリュー軸３０の軸受手段を拡大して示す正面断面図であり、図４（a）は、図３のＸ-Ｘ線断面図、図４（b）は、図４（a）のＹ-Ｙ線断面図である。
軸受手段は、オーガスクリュー軸３０の下端部３２が挿入配置される軸受部６０と、この軸受部６０を支持する支持枠とを含んでいる。
【００２８】
軸受部６０は、カップ形状（有底円筒状）に形成してあり、その底面および内周面の適所に給気口６４と排気口６５とが開口している。本実施形態では、軸受部６０の内底面中央部と内周面の二箇所に給気口６４が形成してあり、さらに内周面の他の一箇所に排気口６５が形成してある。給気口６４からは、後述する給気通路６１を経由して供給される圧縮エアＧが噴射される。また、排気口６５は後述する排気通路６２と連通し、軸受部の内側に排出された圧縮エアＧの多くを排気通路６２へと導く。
【００２９】
軸受部の内側には、内面に接触した状態で凹状の多孔質部材６３が配置してある。上述した給気口６４は、この多孔質部材６３の外周面に接触している。多孔質部材６３は、給気口６４から噴出する圧縮エアＧをその内部で分散させ、内面全体からほぼ均一に噴射させる機能を有している。なお、上述した排気口６５は、この多孔質部材６３の上端開口部より上側に開口している（図３参照）。
【００３０】
一方、オーガスクリュー軸３０の下端には、下方に向かって延長した下端部３２が形成してあり、この下端部３２が軸受部６０の内側、詳しくは多孔質部材６３の内側に挿入配置される。ここで、軸受部６０（多孔質部材６３）の底面および内周面と、オーガースクリュー軸３０における下端部３２の下端面および外周面との間は、少なくとも装置稼働中に微小な隙間Ｓが形成されるように相互の部材寸法を調整してある。この隙間Ｓを多孔質部材６３を通して噴射される圧縮エアＧが流動して、空気層を形成することで、非接触の軸受構造（空気軸受）が構成される。隙間Ｓの寸法は、オーガスクリュー軸３０の重量、下端部３２の外形寸法、圧縮エアＧの噴射圧力などを考慮して適宜調整することが好ましい。
【００３１】
オーガスクリュー軸３０の下端部３２は、排気口６５と対向する部位に周溝３４が形成してある。この周溝３４は、隙間Ｓを流動してきた圧縮エアＧをトラップしてその多くを排気口６５へと導く機能を有している。
【００３２】
さらに、オーガースクリュー軸３０の下端部分には、外形方向へ広がるフランジ部３３が形成してある。このフランジ部３３は、軸受部６０の上端開口部と対向する位置に形成してあり、装置停止中には、同上端開口部に接触してこれを閉塞する。これにより、軸受部６０に圧縮エアＧが供給されない装置停止中において、軸受部６０の上端開口部から内側へ粉粒体Ａが進入する不都合を回避することができる。また、フランジ部３３は、装置稼働中にあっては、軸受部内に供給された圧縮エアＧの圧力を受ける。この圧力作用によって、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間が相対的に離間して隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓから、軸受部内の圧縮エアＧが放出されるので、軸受部内への粉粒体Ａの進入が回避される。
【００３３】
支持枠は、図４（ａ）に示すように、軸受部６０の外周に同軸状に配置した外枠８０（リム）と、この外枠８０と軸受部６０とを連結する複数本の棒状をしたスポーク７０とで構成されている。各スポーク７０は、軸受部６０を中心に放射状に延びている。図４（ａ）に示す構成では、３本のスポーク７０を一定角度毎に配設してあるが、スポーク７０は必要に応じて任意の本数を備えることができる。スポーク７０は、図４（ｂ）に示すように断面三角形状に形成してある。
【００３４】
外枠８０には製袋チューブ５０の下端開口部に装着するための締結手段として、オーガスクリュー軸３０の回転と逆方向にねじ切りした雄ねじ８１（細目ねじ）を形成してある。製袋チューブ５０の下端開口部は、外枠８０の被装着部を構成している。具体的には、雌ねじ５６が製袋チューブ５０の下端内周面に形成してある。外枠８０は、雄ねじ８１を製袋チューブ５０の雌ねじ５６にねじ込むことで、同チューブ５０の下端開口部に装着される。この装着状態において、断面三角形状をしたスポーク７０は、頂部がファネルチューブ２０の下端開口部２０aと対向するように上向きに配置される。これにより、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aから排出される粉粒体Ａのスポークへの付着堆積を抑制することができる。
【００３５】
製袋チューブ５０は、ファネルチューブ２０の外周に設けられているので、この製袋チューブ５０に外枠８０を装着した状態にあっては、スポーク７０の外端がファネルチューブ２０の下端開口２０aよりも径方向外側に位置することになる。このため、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aから排出される粉粒体Ａをスポーク７０によって一部堰き止めるおそれもなく、円滑な粉粒体Ａの排出動作を補償することが可能となる。
【００３６】
スポーク７０は、弾力的にたわみ可能な構成としてある。上述したように、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間は、装置停止中は接触しており、装置が稼働したとき軸受部内に供給された圧縮エアＧの圧力をフランジ部３３が受けて、その圧力作用によって両部材間が相対的に離間する。これら両部材間の離間動作は、スポーク７０の弾力的なたわみにより実現される。ちなみに、オーガスクリュー軸３０は重量物であり、しかも上部で駆動源４０と連結されているため軸方向に移動させることは困難である。
また、装置が停止したときは、圧縮エアＧによるフランジ部３３への圧力作用がなくなるため、スポーク７０が弾性力をもって復元し、フランジ部３３と軸受部６０の上端との間を接触させる。
【００３７】
さて、本実施形態の粉粒体充填装置には、上記軸受部６０の内面に形成した給気口６４へ圧縮エアＧを供給する給気通路５４，６１、７１と、排気口６５から排出される圧縮エアＧを送り出す排気通路５５、６２、７２とが形成されている。給気通路５４，６１、７１と排気通路５５、６２、７２は、軸受部６０、支持枠、および製袋チューブ５０にかけて連通している。
【００３８】
具体的には、軸受部６０に形成された給気通路６１が、軸受部６０の内底面中央部と内周面にそれぞれに開口する給気口６４に連通している。また、排気通路６２は排気口６５と連通している。
【００３９】
図４に示すように、支持枠を構成する３本の各スポーク７０のうち、２本のスポーク７０にはその内部を同軸上に延びる給気通路７１が形成してあり、他の１本のスポーク７０にはその内部を同軸上に延びる排気通路７２が形成してある。給気通路７１および排気通路７２は、それぞれ外枠８０の内部を通ってその上端面に開口している。
【００４０】
製袋チューブ５０のチューブ周壁内部には、２本の給気通路５４と１本の排気通路５５が軸方向に平行に延びている。これら給気通路５４と排気通路５５は、一端がそれぞれ図示しない気体給排装置（気体供給源を構成する）に連通している。また、給気通路５４と排気通路５５の他端は、製袋チューブ５０の下端面に開口しており、製袋チューブ５０に装着された支持枠の給気通路７１および排気通路７２と連通する構成となっている。
【００４１】
本実施形態では、圧縮エアＧは、図示しない気体給排装置から供給され、製袋チューブ５０、支持枠、および軸受部６０に連通して設けた２本の給気通路５４，７１，６１を通り、軸受部６０の給気口６４から噴射される。
【００４２】
軸受部６０の内周に設けた多孔質部材６３は、給気口６４から噴射された圧縮エアＧを、オーガスクリュー軸３０に形成した下端部３２の下端面ないし周面に向かってほぼ均一に噴射させる。そして、オーガースクリュー軸３０の下端部３２と多孔質部材６３との間に形成される隙間Ｓを、圧縮エアＧが流動して空気層を形成することで軸受部内に非接触状態の空気軸受が形成される。
【００４３】
軸受部６０は、オーガスクリュー軸３０における下端部３２の下端面とフランジ部３３の下面に圧縮エアＧを噴射することにより、その噴射圧力の反作用で下方向へたわみ、隙間Ｓを形成する。一部の圧縮エアＧは、このフランジ部３３と軸受部６０との間に形成された隙間Ｓから、ファネルチューブ２０の下端開口部２０aへの排出される。また、軸受部６０内に残った圧縮エアＧは、周溝３４を経由して排気口６５へ導かれ排気される。排気された圧縮エアＧは、軸受部の排気通路６２、スポーク７０の排気通路７２、製袋チューブの排気通路５５を通り、図示しない気体給排装置へ戻される。
なお、圧縮エアＧの噴射圧力は、軸受部６０による空気軸受の形成に影響するため、圧力制御により任意に調整することが好ましい。
【００４４】
このような軸受手段で軸支されたオーガスクリュー軸３０は、回転駆動中に軸の振れがなくなり、ファネルチューブ２０の内周面への接触による騒音の発生を確実に防止することができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、装置停止中はオーガスクリュー軸３０のフランジ部３３を軸受部６０の上端面と接触させる構成としたが、必要に応じて粉流体充填装置が稼働してない状態でも、軸受部６０の上端面とフランジ部３３の下面とが非接触状態となる構成としてもよい。
【００４６】
オーガスクリュー軸３０の回転や粉流体Ａとスクリュー羽根３１との摩擦などにより熱が発生し、オーガスクリュー軸３０など各部材が膨張する場合がある。また、各部材間には製作時に寸法誤差が生じることは避けられない。かかる各部材の熱的膨張や寸法誤差に起因して、オーガスクリュー軸３０の下端部３２と軸受部６０との間に設けるべき隙間、特に軸方向の隙間が空気軸受を形成するために適正な寸法を保てないおそれがある。
しかし、本実施形態の粉粒体充填装置は、支持枠が弾力的にたわむ構成としてあるので、この支持枠のたわみ変形をもって各部材の熱膨張や寸法誤差を柔軟に吸収し、当該隙間を適正に保ち、空気軸受としての機能を安定して発揮することが可能である。
【００４７】
〔その他の実施形態〕
図５乃至図１０は、本発明の他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す図である。
図５および図６に示す実施形態では、製袋チューブ５０の内周面に、給気通路５４、排気通路５５となる縦長のパイプを設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させて、気体の給排気を行う構成としてある。
本実施形態では、製袋チューブ５０の内部に気体通路となる縦孔を作らず、パイプで給排気できるため、製袋チューブ５０の加工に掛かる費用を減ずることができ、且つ、パイプの配置を任意に調節できるため、スポーク７０の本数に対応した給排気通路を比較的容易に設置できる。
【００４８】
図７および図８に示す実施形態は、包装袋１００を製作する機能（製袋機能）を有しない構成の粉粒体充填装置への本発明の適用例である。本実施形態では、ファネルチューブ２０の下端開口部２０ａに軸受手段６０を装着するとともに、ファネルチューブ２０の周面内部に、給気通路５４、排気通路５５となる軸方向の通気孔を設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させてある。
【００４９】
図９および図１０に示す実施形態は、ファネルチューブ２０の外周面に、給気通路５４、排気通路５５となる縦長のパイプを設け、支持枠の給気通路７１、排気通路７２に連通させて、気体の給排気を行う構成としてある。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、製袋フィルムＦを連続して繰り出す連続式の縦形製袋充填装置や製袋機能を有しない縦形充填装置に適用したが、これに限らずオーガースクリュー軸を用いた各種構造の粉粒体充填装置に適用することができる。
【００５１】
軸受部６０に供給する気体は、圧縮エアＧに限らず、用途に応じて窒素ガスや種々の不活性ガス等を用いることもでき、包装袋１００をエアパックやガス封入パック等の疑似真空パックに形成することも可能である。また、圧縮エアＧがイオン化されていれば、包袋袋１００内の粉流体Ａから発する静電気の除去効率を改善することができる。
【００５２】
また、スポークの数は任意であるが、これを軸受部６０の支持に必要となる最低限の本数とすることで、ファネルチューブの下端開口部２０aが不必要に狭められなくなり、粉流体Ａの排出口でつまることが少なくなって充填効率が高まる。
【００５３】
軸受部６０と製袋チューブ５０はねじ込み式で嵌め込むため、わずかにねじ込み量がずれただけで、製袋チューブの給気通路５４、排気通路５５とスポーク７０の給気通路７１、排気通路７２との連通点が合わなくなる可能性がある。そのため、支持枠に連通口を広くするざぐりや、連通点での位置止め構造などを設けることで、互いの通路の連通状態を容易に形成することができる。なお、軸受手段の製袋チューブ５０やファネルチューブ２０への装着構造は、ねじ込み式でなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る粉流体製袋充填装置の概略を示す断面正面図である。
【図２】粉流体製袋充填装置のファネルチューブ下端開口部付近を示す正面断面図である。
【図３】ファネルチューブ下端開口部を示す拡大正面断面図である。
【図４】（a）は、軸受手段を示す図３のＸ-Ｘ線の平面断面図、（b）は、支持枠部材の一部を示す図４（a）のＹ-Ｙ線の正面断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図６】図５のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図８】図７のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に係る粉粒体充填装置の要部構成を示す正面断面図である。
【図１０】図９のＸ-Ｘ線の軸受手段を示す平面断面図である。
【図１１】粉流体充填装置の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：ホッパ、１１：投入口、２０：ファネルチューブ、２０a：ファネルチューブの下端開口部、２１：脱気孔、２２：フィルタ、２３：負圧室、３０：オーガスクリュー軸、３１：スクリュー羽根、３２：オーガスクリュー軸の下端部、３３：フランジ部、３４：周溝、４０：駆動源、５０：製袋チューブ、５１：繰り出しベルト、５２：縦シールブロック、５３：横シールブロック、５４：給気通路（製袋チューブ内）、５５：排気通路（製袋チューブ内）、５６：雌ねじ、６０：軸受部、６１：給気通路（軸受部内）、６２：排気通路（軸受部内）、６３：多孔質部材、６４：給気口、６５：排気口、７０：スポーク、７１：給気通路（支持枠内）、７２：排気通路（支持枠内）、８０：外枠、８１：雄ねじ、１００：包装袋、１１０：巻回ドラム、Ａ：粉流体、Ｆ：包帯フィルム、Ｇ：圧縮エア、Ｓ：隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯留するホッパと、
前記ホッパの下端に連通する円筒状のファネルチューブと、
前記ファネルチューブの中空部内に同軸上に配置され上部を回転自在に支持されたオーガスクリュー軸と、を備えた粉粒体充填装置において、
前記オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を備えたことを特徴とする粉粒体充填装置。
【請求項２】
前記軸受手段は、前記オーガスクリュー軸の下端部が挿入配置され且つ当該下端部との間に任意の隙間ができるカップ状の軸受部と、この軸受部を前記ファネルチューブの下端開口部付近で支持するとともに前記ファネルチューブの下端開口部から排出される粉粒体を透過可能な支持枠と、前記軸受部の内面から気体を噴射する気体供給手段と、を含むことを特徴とする請求項１の粉粒体充填装置。
【請求項３】
前記オーガスクリュー軸は、前記軸受部の上面開口部に対向するフランジ部を有することを特徴とする請求項２の粉粒体充填装置。
【請求項４】
前記支持枠は、前記軸受部の内面から噴射された気体の圧力を受けて弾力的にたわむ構成であることを特徴とする請求項２又は３の粉粒体充填装置。
【請求項５】
前記支持枠は、前記軸受部を中心に径方向に延びる複数本のスポークを有し、これらスポークの少なくとも１本には、その内部に前記軸受部の内面へ開口する給気通路が形成されており、
前記気体供給手段は、前記給気通路と、この給気通路に気体を送り込む気体供給源と、を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の粉粒体充填装置。
【請求項６】
前記スポークは、断面三角形状に形成され、前記ファネルチューブの下端開口部と対向して頂部が配置されていることを特徴とする請求項５の粉粒体充填装置。
【請求項７】
前記スポークの径方向外端部は、前記ファネルチューブの下端開口部より外側まで延びていることを特徴とする請求項５又は６の粉粒体充填装置。
【請求項１】
粉粒体を貯留するホッパと、
前記ホッパの下端に連通する円筒状のファネルチューブと、
前記ファネルチューブの中空部内に同軸上に配置され上部を回転自在に支持されたオーガスクリュー軸と、を備えた粉粒体充填装置において、
前記オーガスクリュー軸の下部を非接触状態で回転自在に支持する軸受手段を備えたことを特徴とする粉粒体充填装置。
【請求項２】
前記軸受手段は、前記オーガスクリュー軸の下端部が挿入配置され且つ当該下端部との間に任意の隙間ができるカップ状の軸受部と、この軸受部を前記ファネルチューブの下端開口部付近で支持するとともに前記ファネルチューブの下端開口部から排出される粉粒体を透過可能な支持枠と、前記軸受部の内面から気体を噴射する気体供給手段と、を含むことを特徴とする請求項１の粉粒体充填装置。
【請求項３】
前記オーガスクリュー軸は、前記軸受部の上面開口部に対向するフランジ部を有することを特徴とする請求項２の粉粒体充填装置。
【請求項４】
前記支持枠は、前記軸受部の内面から噴射された気体の圧力を受けて弾力的にたわむ構成であることを特徴とする請求項２又は３の粉粒体充填装置。
【請求項５】
前記支持枠は、前記軸受部を中心に径方向に延びる複数本のスポークを有し、これらスポークの少なくとも１本には、その内部に前記軸受部の内面へ開口する給気通路が形成されており、
前記気体供給手段は、前記給気通路と、この給気通路に気体を送り込む気体供給源と、を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の粉粒体充填装置。
【請求項６】
前記スポークは、断面三角形状に形成され、前記ファネルチューブの下端開口部と対向して頂部が配置されていることを特徴とする請求項５の粉粒体充填装置。
【請求項７】
前記スポークの径方向外端部は、前記ファネルチューブの下端開口部より外側まで延びていることを特徴とする請求項５又は６の粉粒体充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１３１２４７（Ｐ２００６−１３１２４７Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２０５７１（Ｐ２００４−３２０５７１）
【出願日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
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