JP2008037468A - 粉体充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉体充填装置のホッパーにおいて、飛散される粉体によって粉体ブリッジが形成されることを防止する。
【解決手段】 粉体充填装置のホッパー５は、受けホッパー８と漏斗ホッパー９とが備えられている。受けホッパー８は、内周面の壁８ａが鉛直方向に延在しており、外部に設けられた回転駆動機構１０によって回転駆動する構成である。受けホッパー８は、この回転駆動機構１０によって、オーガスクリュー軸３及び飛散ディスク４と逆方向に回転し、内周面の壁８ａが飛散してくる粉体Ａを強く跳ね返すことによって、粉体Ａが壁８ａに付着することを防止している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、粉体を容器や袋等の包装体に充填するための粉体充填装置に関する。

従来、粉体の包装体への自動充填には、粉体をバラツキなく定量充填できる粉体充填装置がよく利用されている。
図３は、従来の粉体充填装置の一部概略構造を示す側面断面図である。
同図に示すように、粉体充填装置は、粉体供給用漏斗１と、オーガ筒２と、オーガスクリュー軸３と、飛散ディスク４と、ホッパー５と、を備えた構成である。

粉体供給用漏斗１は、逆円錐形状に形成され、上部に粉体Ａを供給する供給口６が設けられている。この粉体供給用漏斗１の下端頂部には、粉体Ａを搬送させる円筒状のオーガ筒２が連通してある。オーガスクリュー軸３は、オーガ筒２の中空部内に同軸上に配置され、上端部が回転自在に支持されている。このオーガスクリュー軸３の下端部には、オーガ筒２の内径よりも大きい直径の皿型をした飛散ディスク４が設けられている。また、ホッパー５は、逆円錐形状に形成され、飛散ディスク４を中空部上に配置させ、その周囲を取り囲むように設置されている。

粉体Ａは、供給口６から粉体供給用漏斗１内に供給される。供給された粉体Ａは、オーガースクリュー軸３の回転に伴ってオーガ筒２内を下方向へ搬送されていく。搬送されてきた粉体Ａは、飛散ディスク４によって一時的に受け止められるとともに、オーガスクリュー軸３の回転に伴って横側の開放部分から周囲に飛散される。

飛散ディスク４によって飛散させられた粉体Ａは、ホッパー５の内面に衝突し、重力によって下方に落下していく。ホッパー５の下端頂部には、粉体Ａを排出する粉体充填筒７が設けられている。そして、ホッパー５の下方位置には容器が自動配置され、粉体充填筒７の下端開口部から排出された粉体Ａが容器内へ定量充填される。
このような構成の粉体充填装置としては、例えば、特許文献１に開示された「粒状ドライアイスの分配供給装置」がある。
特開２００３−２３７８８６公報

さて、容器に充填される粉体には、湿気や粘性の高い成分（例えば、油脂成分）を含んでいるものがある。この種の粉体は、特にホッパー内において、飛散ディスクから吹き出した際の勢いで内面に張り付きやすく、下方へ落下することなくそのまま付着してしまうおそれがあった。

図４は、従来の粉体充填装置のホッパー上部を拡大して示す側面断面図である。
同図に示すように、湿気や粘着性の高い成分を含む粉体Ａが、ホッパー５内の所定の位置に衝突し続けると、そこに粉体Ａが積層して粉体ブリッジＢが形成されるおそれがあった。

粉体ブリッジＢは、粉体の積層に伴い拡大を続けるが、自重の限界点に達したり、外部からの振動が加わるなどの要因によって、まとめて落下する。このようにして粉体ブリッジＢの塊が落下して、容器に充填された場合、一定量以上の粉体が容器に充填されてしまうことになる。また、粉体充填筒７の下方位置に容器が配置されていない場合は、容器搬送路上に粉体ブリッジＢが落下して、装置や容器を汚す原因となっていた。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、ホッパー内における粉体ブリッジの形成を防止し、粉体の定量充填に関する精度向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の方法は、粉体を搬送させる円筒状のオーガ筒と、オーガ筒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、オーガスクリュー軸の下端部に設けられ、このオーガスクリュー軸の回転に伴いオーガ筒内を搬送されてきた粉体を一時的に受け止めるとともに、当該オーガスクリュー軸の回転に伴う遠心力によって粉体を周囲に飛散させる飛散ディスクと、飛散ディスクを中空部内に配置し、飛散した粉体を内面で受けて下方へ排出する筒状の受けホッパーと、を備えた粉体充填装置において、受けホッパーは、少なくとも飛散ディスクから飛散してきた粉体を受ける壁を、飛散ディスクの周囲で回転自在とし、この回転自在な壁を回転駆動する構成としたことを特徴とする。

かかる構成によれば、受けホッパーにおいて粉体を受ける壁の回転に伴い、当該壁に沿って気流が発生し、当該壁への粉体の付着を防止することができる。

また、粉体を受ける壁は、オーガスクリュー軸とは逆方向に回転駆動されることが好ましい。これにより、飛散ディスクの回転に伴いその接線方向に飛んできた粉体に対し、粉体を受ける壁が当該粉体を跳ね返すように作用するため、いっそう確実に当該壁への粉体の付着乃至堆積を防止することができる。

さらに、粉体を受ける壁は、飛散ディスクの周囲を連続的に回転駆動する構成とすることができる。この壁が回転することによって、受けホッパー内では一定の風圧が発生し、粉体が壁に付着したとしてもこの風圧によって剥がされることになる。

さらに、粉体を受ける壁は、オーガスクリュー軸の回転軸と鉛直方向に平行した直線部を有することが好ましい。オーガスクリュー軸の回転軸と鉛直方向に平行して設置することにより、飛散ディスクから飛散して受けホッパーの内周面に衝突した粉体が、自重をもって鉛直下方に落下していく速度を持ち、その後傾斜した漏斗ホッパーに接触しても、漏斗ホッパーに付着することがなく、よって粉体を円滑に排出することができる。

以上説明したように、本発明の粉体充填装置によれば、ホッパー内における粉体ブリッジの形成を防止し、粉体の定量充填に関する精度向上を図ることができる。

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２は、本発明の実施形態に係る粉体充填装置を示す図であり、図１は、粉体充填装置の一部概略構造を示す側面断面図である。
なお、図３に示した従来技術と同一部分又は相当する部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。

図１に示すように、本実施形態の粉体充填装置のオーガスクリュー軸３は、オーガ用モータ３ａに上端部が接続され、オーガスクリュー軸３及び下端部に取り付けられた飛散ディスク４を回転駆動させる。ホッパー５は、この飛散ディスク４を中空部内に配置させており、上部に受けホッパー８を、下部に漏斗ホッパー９を備えた構成である。

受けホッパー８は、円筒状に形成された部材であり、内周面に飛散ディスク４から飛散してきた粉体Ａを受ける壁８ａが形成されている。また、受けホッパー８は、オーガスクリュー軸３の回転軸と鉛直方向に平行して配設されている。一方、漏斗ホッパー９は受けホッパー８の下方に配置され、下端部の充填口９ａに向かって直径が小さくなる円錐状に形成されている。

この受けホッパー８の外部には、飛散ディスク４の周囲を回転駆動するように、回転駆動機構１０が設けられている。本実施形態の受けホッパー８は、この回転駆動機構１０によってオーガスクリュー軸３と逆方向に回転駆動する構成である。

受けホッパー８の回転駆動機構１０は、制御装置１１と、ホッパー用モータ１２と、駆動ベルト１３とが備えられている。回転駆動機構１０の制御装置１１は、図示しないモータドライバによって、ホッパー用モータ１２及びオーガ用モータ３ａの回転開始や回転停止、または回転速度などを制御する装置である。制御装置１１によって制御されたホッパー用モータ１２の回転は、駆動ベルト１３を介して伝達されて、受けホッパー８全体を回転駆動させる。この受けホッパー８の回転は、粉体Ａの種類、飛散ディスク４の形状や回転速度、受けホッパー８の大きさなどを考慮して、制御装置１１によって適宜変更することが可能である。

本実施形態の受けホッパー８は、粉体充填装置の稼働中に一定速度で回転させる設定である。これにより、回転駆動機構１０に大きな負荷をかけずに、受けホッパー８の回転駆動を制御することができる。なお、回転駆動機構１０の回転制御は、種々の方法があることは勿論であり、例えば、オーガスクリュー軸３の回転と連動して、受けホッパー８の回転を間欠的に開始／停止させる構成としてもよい。

図２は、本実施形態に係る粉体充填装置の受けホッパーの動作を模式的に示す側面断面図である。
既述したように、容器に供給される粉体Ａは、粉体供給用漏斗１からオーガ筒２内を通過し、飛散ディスク４によって一時的に受け止められる。さらに、粉体Ａは、飛散ディスク４の回転にともなって、横側の開放部分から周囲に飛散される。図２に示すように、飛散された粉体Ａは、飛散ディスク４の周囲で回転する受けホッパー８の内周面の壁８ａに衝突する。このとき、受けホッパー８の壁８ａは、飛散ディスク４とは逆方向に回転しているので、飛散してきた粉体Ａに対し、壁８ａがそれを跳ね返すように作用する。よって、壁８ａへの粉体Ａの付着乃至堆積を防止することができる。さらに、受けホッパー８の内周面に沿って、回転に伴う気流が発生しているため、仮に壁８ａに粉体Ａが付着しても、この気流による風圧を受けてすぐに当該壁８ａから剥がされる。その結果、壁８ａへの粉体Ａの堆積を防止することができる。

受けホッパー８の壁８ａに跳ね返された粉体Ａは、鉛直方向に延在した壁８ａに付着することなく重力によって落下していく。受けホッパー８から落下した粉体Ａは、下部にある漏斗ホッパー９によって受けられ、この漏斗ホッパー９の円錐状の内周面を通って下端の充填口９ａに流されて、充填口９ａから容器に充填される。

以上、本実施形態の粉体充填装置は、受けホッパー８が回転駆動することによって、粉体Ａの付着を防止し、粉体Ａの定量充填に関する精度を向上させることができる。
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。

本実施形態に係る粉体充填装置の一部概略構造を示す側面断面図である。 本実施形態に係る粉体充填装置の受けホッパーの動作を模式的に示す側面断面図である。 従来の粉体充填装置の一部概略構造を示す側面断面図である。 従来の粉体充填装置のホッパーの上部を拡大して示す側面断面図である。

符号の説明

１：粉体供給用漏斗、２：オーガ筒、３：オーガスクリュー軸、３ａ：オーガ用モータ、４：飛散ディスク、５：ホッパー、６：供給口、７：粉体充填筒、８：受けホッパー、８ａ：壁、９：漏斗ホッパー、９ａ：充填口、１０：回転駆動機構、１１：制御装置、１２：ホッパー用モータ、１３：駆動ベルト、Ａ：粉体、Ｂ：粉体ブリッジ

Claims (4)

1. 粉体を搬送させる円筒状のオーガ筒と、
   前記オーガ筒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、
   前記オーガスクリュー軸の下端部に設けられ、当該オーガスクリュー軸の回転に伴い前記オーガ筒内を搬送されてきた粉体を一時的に受け止めるとともに、当該オーガスクリュー軸の回転に伴う遠心力によって粉体を周囲に飛散させる飛散ディスクと、
   前記飛散ディスクを中空部内に配置し、飛散した粉体を内面で受けて下方へ排出する筒状の受けホッパーと、を備えた粉体充填装置において、
   前記受けホッパーは、少なくとも前記飛散ディスクから飛散してきた粉体を受ける壁を、前記飛散ディスクの周囲で回転自在とし、当該回転自在な壁を回転駆動する構成としたことを特徴とする粉体充填装置。
2. 前記粉体を受ける壁は、前記オーガスクリュー軸とは逆方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１の粉体充填装置。
3. 前記粉体を受ける壁は、前記飛散ディスクの周囲を連続的に回転駆動することを特徴とする請求項１又は２の粉体充填装置。
4. 前記粉体を受ける壁は、前記オーガスクリュー軸の回転軸と鉛直方向に平行した直線部を有することを特徴とする請求項１乃至３の粉体充填装置。
   

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