JP2004043147A - 粉粒体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体の供給量の誤差を少なくする。
【解決手段】粉粒体供給装置１２０は、粉粒体を案内する上下方向を向いた落下案内筒１２５と、回転中心軸１４０に羽根１４１を螺旋状に有して上下案内筒内で回転して上下案内筒内の粉粒体Ｐを押し出すオーガー１２７と、落下案内筒１２５の出口部分に設けられて、上下案内筒内から押し出される粉粒体を横切るように配設された分散部材を有する粉粒体分散リング１２９と、オーガーを回転させる駆動モータ１２６と、駆動モータを制御してオーガーを所定量回転させた後、所定回転量より少ない回転量逆転させる制御部１３０と、を備えている。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体を所定量供給する粉粒体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、医薬品、食料品等には、粉状、或いは粒状（総称して「粉粒体」と称する）のものがある。一般に、これらの粉粒体は、袋に詰められて、或いは容器に詰められて取り扱われることがある。
【０００３】
粉粒体を袋詰めする装置の１例として、図７に示す粉粒体供給装置１０がある。この粉粒体供給装置１０は、落下案内筒１１に収容したオーガー（別名、スクリュー）１３を駆動モータ１２によって所定量回転して停止することによって、ホッパー１４に収容した粉粒体Ｐを落下案内筒１１から袋Ｂに所定量供給できるようになっている。袋Ｂに供給する粉粒体の量は、秤で測定すると粉粒体供給装置１０の構成が複雑かつ大型になるので、オーガー１３の回転量によって設定している。
【０００４】
しかし、オーガー１３を所定量回転させて、停止させても、オーガー１３は、粉粒体を押し出すようにして供給することが多いので、図８に示すように、粉粒体が符号Ｐａで示すように、オーガー１３の下部に多少付着して、袋Ｂに落下する量が一定していなかった。このため、粉粒体Ｐの供給量の誤差が大きかった。特に、医薬品の場合、誤差が大きいと、治療上問題が生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、落下案内筒１１の下端に開閉自在なシャッタ１５を設けて、このシャッタ１５を矢印方向に閉じることによって、オーガー１３の下部に付着した粉粒体Ｐを落下させて、粉粒体Ｐの供給量の誤差を少なくしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の粉粒体供給装置１０は、シャッタ１５と落下案内筒１１の下部に設けた粉粒体分散リング１９の下面との間に粉粒体Ｐが入って、シャッタ１５の動きが悪くなり、粉粒体Ｐの供給量に誤差が生じることがある。さらに、長期間使用していると、シャッタ１５を開閉させる機構の部品、例えば、ボルトやナットが袋内に落下するおそれがある。仮に、部品が袋内に落下すると、袋詰めの商品としての品質を損なうことになる。特に、粉粒体Ｐが医薬品、食料品である場合、医薬品メーカ、食品メーカは、社会的信用を極度に失うことになる。このため、従来の粉粒体供給装置１０は、保守点検や調整等を随時行わなければならず、信頼性が低く、可動率が悪かった。
【０００７】
また、従来の粉粒体供給装置１０は、シャッタ１５を袋内で開閉するため、袋の最小の大きさが、シャッタ１５の大きさによって制限を受けていた。
【０００８】
なお、粉粒体供給装置には、上記粉粒体供給装置の落下案内筒とオーガーとを横にして、粉粒体を供給するタイプのものもある。このようなタイプの粉粒体供給装置においても、上記の課題を有していた。オーガーは、横にした場合、スクリューと呼ばれている。
【０００９】
本発明は、粉粒体の供給量の誤差を少なくした粉粒体供給装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の粉粒体供給装置は、粉粒体を案内する案内筒と、回転中心軸に羽根を螺旋状に有して前記案内筒内で回転して前記案内筒内の前記粉粒体を押し出す粉粒体搬送手段と、前記案内筒の出口部分に設けられて、該案内筒内から押し出される粉粒体を横切るように配設された横切り部材を有するエンド手段と、前記粉粒体搬送手段を回転させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記粉粒体搬送手段を所定回転量回転させた後、前記所定回転量より少ない回転量逆転させる制御手段と、を備えている。
【００１１】
上記本発明の粉粒体供給装置において、制御手段は、駆動手段を制御して粉粒体搬送手段を所定量回転させて、案内筒内の粉粒体を案内筒から所定量排出する。このとき、粉粒体は、横切り部材によって飛散されて、固まり状態で供給されないようになっている。しかし、粉粒体は、粉粒体搬送手段に多少付着することがある。そこで、制御手段は、粉粒体搬送手段を所定回転量回転させてから、その所定回転量より少ない回転量逆転させる。粉粒体搬送手段は、逆転したとき、粉粒体搬送手段に付着していた粉粒体を横切り部材に当接させて、粉粒体搬送手段から粉粒体を強制的に離脱させて、排出させる。この結果、粉粒体供給装置は、粉粒体を所定量、確実に供給することができる。
【００１２】
本発明の粉粒体供給装置は、前記粉粒体のエアーを抜き取る吸引手段を備えている。
【００１３】
吸引手段によって、エアーを吸引することによって粉粒体が締まり、粉粒体の供給量の誤差が少なくなる。
【００１４】
本発明の粉粒体供給装置における、前記横切り部材は、前記粉粒体搬送手段の回転中心軸の中心位置に対応する位置から放射状に複数配設されている。
【００１５】
回転中心軸の中心位置と、横切り部材の放射中心とが一致しているため、粉粒体搬送手段が回転するとき、螺旋状の羽根の羽根終端部が、横切り部材に対して均等に回転する。このため、粉粒体搬送手段に付着した粉粒体は、確実に離脱させられる。
【００１６】
本発明の粉粒体供給装置における、前記粉粒体搬送手段はオーガーであり、前記オーガーの逆回転量が前記横切り部材の間隔以上である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の粉粒体供給装置を図に基づいて説明する。
【００１８】
（粉粒体供給装置の構成）
粉粒体供給装置１２０は、固定支柱１２１と、この固定支柱１２１に高さ位置調節可能に設けられた昇降支柱１２２と、この昇降支柱１２２と一体の支柱フレーム１２３に設けられて粉粒体Ｐを収容する円錐状のホッパー１２４と、このホッパー１２４の下部に設けられて粉粒体Ｐの落下を案内する供給筒１３５と、供給筒１３５内の粉粒体Ｐをさらに落下案内する落下案内筒（案内筒）１２５と、昇降支柱１２２の上部に設けられた駆動モータ（駆動手段）１２６に連結されて、供給筒１３５と落下案内筒１２５との中に収納された回転自在なオーガー（別名、スクリュー）１２７と、駆動モータ１２６の回転をオーガー（粉粒体搬送手段）１２７に伝達する歯車列１２８と、落下案内筒１２５の下部の出口１２５ａ部分にねじ込まれた粉粒体分散リング（エンド部材）１２９と、駆動モータ１２６の回転を制御する制御部（制御手段）１３０等で構成されている。
【００１９】
駆動モータ１２６には、クラッチを使用することなくオーガー１２７の回転を制御しやすいサーボモータを使用するのが好ましい。歯車列１２８の代わりにベルト、プーリを使用してもよい。この場合、歯付きベルト、歯付きプーリを使用すると、ベルトとプーリとがスリップすることなく、オーガー１２７を正確に回転させることができる。また、歯車列１２８を使用することなく、駆動モータ１２６をオーガー１２７に直結してもよい。さらに、供給筒１３５には、供給筒１３５内に入り込んでいる粉粒体Ｐのエアーをバキューム（吸引手段）１３４によって吸引するための、吸引口１３１を設けてある。吸引口１３１は、落下案内筒１２５に設けてもよい。この吸引口１３１や、供給筒１３５は、必ずしも必要としない。
【００２０】
ホッパー１２４の上部には、粉粒体Ｐを投入する投入口１３２と、ホッパー１２４内の粉粒体Ｐの貯蔵オーバーを検知する検知センサ１３３とを設けてある。図３に示すように、オーガー１２７は、回転中心軸１４０に螺旋状の羽根１４１を設けて形成してあり、落下案内筒１２５内の粉粒体Ｐの落下を制御するようになっている。羽根１４１は、回転中心軸１４０の上端から下端に向けて、左回転に形成してある。粉粒体分散リング１２９は、落下案内筒１２５の下部に着脱自在にねじ込まれており、中心から複数の放射状の分散部材（横切り部材）１４２を有している。粉粒体分散リング１２９の中心とオーガー１２７の回転中心軸１４０の中心とは、位置が一致している。分散部材１４２は、落下案内筒１２５の出口１２５ａを横切るように位置している。分散部材１４２は、幅の狭い板状の部材であり幅方向を上下方向に向けて配設してあり、幅端部がオーガー１２７の羽根終端部１４１ａに対向している。
【００２１】
（粉粒体供給装置の動作）
落下案内筒１２５の下部に袋Ｂを待機させておく。ホッパー１２４の投入口１３２から粉粒体Ｐを投入する。制御部１３０は、駆動モータ１２６を始動させて、オーガー１２７を回転させる。オーガー１２７が図３に示すように矢印方向に回転すると、粉粒体Ｐは、自重とオーガー１２７の回転とによってホッパー１２４から供給筒１３５をへて落下案内筒１２５内を落下搬送される。また、制御部１３０は、バキューム１３４を始動して、吸引口１３１から供給筒１３５内のエアーを抜いて、粉粒体のエアーを抜く。このため、粉粒体Ｐは締まった状態になる。オーガー１２７は、締まった状態の粉粒体Ｐを落下案内筒１２５から押し出すようにして落下案内筒１２５内を搬送して落下案内筒１２５から排出する。粉粒体Ｐは、落下案内筒１２５から排出されるとき、締まった状態になっているので、袋内に固まった状態で排出されないように、分散部材１４２によって分散されて袋内に押し出される。
【００２２】
粉粒体Ｐは、オーガー１２７が矢印方向へ所定回転量回転することによって所定量押し出されるが、オーガー１２７に多少付着して残ることがあり、所定量、正確に排出されるとは限らない。そこで、制御部１３０は、オーガー１２７を所定回転量回転させた後、その所定回転量以下の回転量だけ矢印とは反対方向に回転させる（逆転させる）。付着した粉粒体Ｐａは、オーガー１２７が逆転したとき、分散部材１４２に当接して、オーガー１２７から強制的に離脱させられて、袋内に落下する。袋内に粉粒体Ｐが落下すると、封印装置１４３の封印体１４４が袋Ｂを両側から挟圧加温して、ビニール製の袋Ｂを閉じる。これによって、粉粒体供給装置による粉粒体Ｐの袋詰めが完了する。
【００２３】
このように、粉粒体供給装置は、オーガー１２７を所定回転量回転させた後、その所定回転量以下の回転量逆転させるようになっているので、粉粒体Ｐを所定量確実に袋内に落下供給することができる。
【００２４】
しかも、また、粉粒体供給装置は、オーガーを逆転させるだけで、オーガーに付着した粉粒体を離脱するようになっているので、従来の粉粒体供給装置と異なって、シャッタを必要としていない構成になっている。このため、粉粒体供給装置は、シャッタと粉粒体分散リング１２９との間に、粉粒体が入り込むような動作不良がなくなる。また、部品が袋の中に落下するようなこともなくなり、袋詰めの商品の品質を高めことができる。さらに、故障原因が少なくなり、保守点検や調整等をほとんど行う必要がなくなる。この結果、粉粒体の供給動作における信頼性、可動率、供給効率等を高めることができる。
【００２５】
また、粉粒体供給装置は、バキューム１３４によって、エアーを吸引しているので、粉粒体Ｐが締まり、粉粒体Ｐの供給量の誤差が少なくなるようになっている。なお、粉粒体Ｐによっては、エアーを吸引して粉粒体Ｐを締まった状態にしなくても供給量の誤差が少ない場合ある。このような場合、必ずしも、粉粒体Ｐを締まった状態にする必要が無い。
【００２６】
本実施形態の粉粒体供給装置１２０における、分散部材１４２は、図４に示すように、オーガー１２７の回転中心軸１４０の中心位置１４０ａに対応する位置を中心にして放射状に等間隔に６本配設されている。回転中心軸１４０の中心位置１４０ａと、分散部材１４２の放射中心であり粉粒体分散リングの中心１２９ａとが一致しているため、オーガー１２７が回転するとき、螺旋状の羽根１４１の羽根終端部１４１ａが、分散部材１４２に対して均等に回転する。このため、オーガー１２７に付着した粉粒体Ｐａは、確実に離脱させられる。なお、分散部材１４２の数は、６本に限定されるものではない、何本でもよい。また、分散部材の間隔は、等間隔である必要はない。
【００２７】
分散部材１４２は６本等間隔に配設してあるため、分散部材１４２同士の間隔は約６０度である。したがって、オーガー１２７は、約６０度逆転すると、オーガー１２７の羽根１４１の羽根終端部１４１ａが分散部材１４２を必ず横切るので、オーガー１２７に付着している粉粒体Ｐａを必ず分散部材１４２に引っ掛けさせて、剥離されることができる。オーガー１２７に付着しやすい粉粒体の場合、オーガー１２７を分散部材１４２の間隔以上逆転させてもよい。すなわち、分散部材が放射状に配設されている場合、オーガー１２７の逆回転量は、粉粒体を所定量押し出すときの所定回転量以下で、かつ分散部材１４２の間隔以上であればよい。
【００２８】
また、分散部材１４２は、格子状に設けてあってもよいし、或いは平行に複数設けてあってもよい。このような場合も考慮すると、オーガー１２７は、逆転したとき、羽根終端部１４１ａが分散部材を横切るだけ回転すれば、付着した粉粒体を離脱させることができる。しかし、逆転量は、少ない方が粉粒体供給装置の粉粒体供給効率がよいが、あまり少ないと粉粒体が確実に離脱しないことがあるので、粉粒体供給効率と粉粒体供給誤差との兼ね合いによって、設定するのが好ましい。
【００２９】
なお、以上のオーガー１２７の羽根１４１は、１条であるが、図５、図６に示すオーガー１５０の回転中心軸１５１に設けた羽根は、２条である。このオーガー１５０においても、粉粒体Ｐが付着することがあり、オーガー１５０を逆回転させることによって、付着した粉粒体Ｐａを離脱させることができる。図５に示すオーガー１５０の羽根１５２，１５３の羽根終端部１５２ａ，１５３ａは、図６に示すように約１８０度間隔で位置している。さらに、オーガー１２７，１５０の羽根１４１，１５２，１５３は、中心軸１４０，１５１に複数回転設けてあるが、１回転だけ設けてあってもよい。
【００３０】
なお、粉粒体供給装置には、上記粉粒体供給装置の落下案内筒とオーガーとを横にして、粉粒体を供給するタイプのものもある。オーガーは、横にした場合、スクリューと呼ばれている。このようなタイプの粉粒体供給装置においても、スクリューに粉粒体が付着して、粉粒体の供給量に誤差が生じることがあるが、本発明を適用することによって、供給誤差を少なくすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の粉粒体供給装置は、粉粒体搬送手段を逆転するようになっているので、粉粒体搬送手段に付着した粉粒体を横切り部材に当接させて、粉粒体搬送手段から強制的に離脱落下させることができ、粉粒体を所定量、正確に供給することができる。
【００３２】
さらに、本発明の粉粒体供給装置は、従来の粉粒体供給装置と異なって、シャッタを必要としないので、シャッタとエンド手段との間に、粉粒体が入り込むことによる動作不良がなくなるとともに、部品が落下して粉粒体に混入するようなこともなくなって、袋詰め商品の信用を損なうようなことがなくなる。さらに、保守点検や調整等をほとんど行う必要がなくなり、装置自体の信頼性、可動率、供給効率を高めることができる。
【００３３】
本発明の粉粒体供給装置は、粉粒体のエアーを吸引手段で抜き取って粉粒体を締まった状態にして供給するので、粉粒体の供給量の誤差が少なくなり、粉粒体を所定量、正確に供給することができる。
【００３４】
本発明の粉粒体供給装置は、横切り部材を粉粒体搬送手段の回転中心軸の中心位置に対応する位置から放射状に複数配設してあるので、回転中心軸の中心位置と、横切り部材の放射中心位置とが一致して、螺旋状の羽根の羽根終端部が、横切り部材に対して均等に回転するので、粉粒体搬送手段に付着した粉粒体を、確実に離脱させて、所定量、正確に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の粉粒体供給装置の正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の粉粒体供給装置の下部断面図であり、オーガーの下端に粉粒体が付着している状態を示す図である。
【図４】図３を下方から見た図であり、粉粒体を省略した図である。
【図５】他の実施形態のオーガーを備えた粉粒体供給装置の下部断面図である。
【図６】図５を下方から見た図であり、粉粒体を省略した図である。
【図７】従来の粉粒体供給装置の側面図である。
【図８】図７の粉粒体供給装置の下部断面図である。
【符号の説明】
Ｐ　　　粉粒体
Ｐａ　　オーガーに付着した粉粒体
Ｂ　　　袋
１２０　　　粉粒体供給装置
１２５　　　落下案内筒（案内筒）
１２５ａ　　出口
１２６　　　駆動モータ（駆動手段）
１２７　　　オーガー（粉粒体搬送手段）
１２９　　　粉粒体分散リング（粉粒体分散手段）
１２９ａ　　粉粒体分散リングの中心
１３０　　　制御部（制御手段）
１３１　　　吸引口
１３４　　　バキューム（吸引手段）
１４０　　　回転中心軸
１４０ａ　　中心位置
１４１　　　羽根
１４１ａ　　羽根終端部
１４２　　　分散部材（横切り部材）
１５０　　　オーガー
１５１　　　回転中心軸
１５２　　　羽根
１５２ａ　　羽根の終端部
１５３　　　羽根
１５３ａ　　羽根の終端部

Claims (4)

1. 粉粒体を案内する案内筒と、
   回転中心軸に羽根を螺旋状に有して前記案内筒内で回転して前記案内筒内の前記粉粒体を押し出す粉粒体搬送手段と、
   前記案内筒の出口部分に設けられて、該案内筒内から押し出される粉粒体を横切るように配設された横切り部材を有するエンド手段と、
   前記粉粒体搬送手段を回転させる駆動手段と、
   前記駆動手段を制御して前記粉粒体搬送手段を所定回転量回転させた後、前記所定回転量より少ない回転量逆転させる制御手段と、
   を備えていることを特徴とする粉粒体供給装置。
2. 前記粉粒体のエアーを抜き取る吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体供給装置。
3. 前記横切り部材は、前記粉粒体搬送手段の回転中心軸の中心位置に対応する位置から放射状に複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体供給装置。
4. 前記粉粒体搬送手段はオーガーであり、前記オーガーの逆回転量が前記横切り部材の間隔以上であることを特徴とする請求項３に記載の粉粒体供給装置。

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