JP2009544547A - 粉体を均等化するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は粉体を均等化するための装置であって、駆動装置（３）と均等化ユニット（２）とを有し、駆動装置（３）が均等化ユニット（２）を少なくとも１つの水平な方向（Ａ）に往復移動可能であり、均等化ユニット（２）がほぼ垂直に配置された多数の棒形のエレメント（４）を有し、該棒形のエレメント（４）が少なくとも部分的に、均等化しようとする粉体（２０）内に浸漬させる装置に関する。

Description

本発明は粉体を均等化する装置に関する。次いでこの場合には粉体は容器、例えばカプセル又は包装品に充填される。

公知技術による粉体を均等化するための装置においては、粉体内に浸漬する回転する攪拌器を有する攪拌機構が設けられている。回転する攪拌器によってはいわゆる粉体塊を解すことが試みられている。特にきわめて小粒子の粉体、例えば薬品又はそれに類似したものにおいては、それにも拘らず、粉体の付着及び集塊形成が可能である。さらに攪拌機構は比較的に大きな構成空間を必要とする。

本発明の利点
粉体を均等化するための本発明の装置は、簡単な構造と費用的に好ましい製作の可能性とによって粉体のより確実な均等化が可能であるという利点を有している。特に不都合な粉体凝集は高度なプロセス確実性を伴って解消される。この場合には特に生産品の保護された均等化が実施される。これは特に薬品又はそれに類似したものの場合に必要である。さらに種々異なる粉末状の生産物に対するフレキシブルな出力の適合が可能にされる。これは本発明によれば粉体を均等化するための装置が駆動装置と均等化ユニットとを有していることによって達成される。駆動装置は均等化ユニットを少なくとも１つの水平な方向で往復運動させる。均等化ユニットは多数の棒形のエレメントを有し、該エレメントは少なくとも部分的に、均等化しようとする粉体内に浸漬される。したがって駆動された均等化ユニットによって棒形のエレメントは水平方向で往復運動させられるので、棒形のエレメントは粉体を通って側方へ動かされる。この場合、棒形のエレメントはほぼ垂直方向に配置されている。

従属請求項は本発明の有利な実施例を示している。

棒形のエレメントは有利には円形の外側横断面形状を有している。選択的には棒形のエレメントの横断面が楕円形であるか又は多角形、例えば６角形又は８角形であることも可能である。

さらに有利には駆動装置は電磁石と、強磁性材料から成る極エレメントを備えた振動プレートとを有している。この場合、振動プレートは可動に支承され、極エレメントは電磁石に対し、その間に垂直なギャップが形成され、電磁石を作動した場合に極エレメントを磁力で引付けかつ振動プレートの振動を励起するように配置されている。この場合、均等化ユニットは振動プレートと結合されかつ励振された振動プレートによって水平方向に往復運動させられる。

振動プレートは有利には少なくとも１つの板ばねでスイング可能に支承されている。振動プレートの各コーナには複数の板ばねが設けられ、特に４つの板ばねが、振動プレートの各コーナに１つ設けられていると有利である。

本発明の選択的な構成によれば、駆動装置は圧電式のアクチエータ又はニューマチック式のアクチエータを均等化ユニットを動かすために有している。

有利には棒形のエレメントは小管として構成されており、圧縮空気を有する圧力領域と結合されている。これによって、小管を通して圧縮空気を直接的に粉体に供給することが可能である。この圧縮空気の混入は特に、粉体の流動性に、注目に値する改善をもたらす。この場合、圧縮空気としては乾燥したものを使用したい。さらに圧縮空気の圧力は、粉体が吹き飛ばされることを回避するために、高すぎないことが重要である。

さらに有利には均等化ユニットは、絞り装置が配置される圧力室を有している。絞り装置は互いに近隣して配置された小管への均等な圧縮空気の分配をもたらす。

本発明の別の有利な構成によれば、絞り装置はマイクロ多孔性で空気透過性の材料から成るブロックである。

他の均等化ユニットに対する迅速でかつ簡単な交換を可能にするためには、駆動装置と均等化ユニットとの間にはアダプタが配置されている。この場合には均等化ユニットはそれぞれアダプタに固定されるかアダプタから解放される。したがって粉体を均等化する装置を、例えば他の粉体状の生産物のために交換することは迅速に実施することができる。有利にはアダプタはさらに圧縮空気接続部を有している。

本発明の別の有利な実施例によれば、小管として構成された棒形のエレメントはその自由端部に、つまり粉体に浸漬された端部に、多数の開口を有している。この開口は点状の開口及び／又はスリットとして設けられていることができる。この場合、スリットは直線的なスリット及び／又は円弧状のスリットとして構成されていることができる。小管が粉体に浸漬される端部に開口が設けられることによって、粉体内への改善された均等な空気の供給が達成される。

開口がスリットとして構成されていると、スリットは有利には小管の円周の約１／３に相当する長さを有している。この場合、スリットは特に有利には円周に沿ってずらされて、異なる高さにかつ異なる方向に配向されて配置されていると有利である。

粉体の特に良好な均等化は互いに近隣する棒形のエレメントの間隔が等しいと達成されることができる。

さらに有利には棒形のエレメントは種々異なる長さを有している。特に振動プレートの縁に配置されている棒形のエレメントの長さは中央よりの棒形のエレメントよりも短い。これにより、均等化エレメントを例えば粉体が貯蔵されている先細になる容器、例えばポッパ状の容器に適合させることが達成される。

本発明は特に有利には、容器、例えばカプセル又はそれに類似したものにおいて粉体を調量する調量装置と関連して用いられる。粉体は例えば薬品であるか又は栄養剤、例えば碾粉、コーヒー、ココア等であることができる。したがって本発明は特に有利には充填兼閉鎖機械に使用することができる。

粉体を均等化する装置の第１実施例の概略的な斜視図。 図１に示した粉体を均等化する装置の駆動装置の側面図。 図１の粉体を均等化する装置が真空充填輪と関連して使用されている状態を示した断面図。 図４ａと図４ｂと図４ｃは、均等化ユニットの棒形のエレメントを異なる方向から見た図。 本発明の均等化する装置の第２実施例の概略的な断面図。 図５に示した装置の斜視図。

本発明の実施例
以下、図１から４までを援用して粉体を均等化するための本発明の装置１の第１実施例について記述する。図１に示すように粉体を均等化する装置１は２つの部分、つまり均等化ユニット２と駆動装置３とを有している。均等化ユニット２は、多数の棒形のエレメント４を有している。該棒形のエレメント４は垂直な方向に配置されている。図１から判るように近隣して配置された２列の棒形のエレメント４が設けられている。各列の互いに近隣した棒形のエレメントは互いに等しい間隔を有している。両方の列は互いにずらされて配置されている。棒形のエレメント４は、図４ａから４ｃまでに、より詳細に示されている。特に図４ｃは棒形のエレメント４の斜視図であるが、この図４からは、棒形のエレメント４が壁部４ａと長手方向に配向された流過部４ｂとを有する小管として構成されていることが明らかである。さらに棒形のエレメント４の自由端部には多数のスリット４ｃが配置されている。スリット４ｃは流過部４ｂを棒形のエレメントの外側と接続する。この場合、図４ａは棒形のエレメント４の概略的な全体図であり、図４ｂは棒形のエレメントの詳細図である。

さらに均等化ユニット２はケーシング７を有し、該ケーシング７内には圧力室５が配置されている。圧力室５内には絞り装置６が配置されている。この絞り装置６はマイクロ多孔質で空気透過性の材料から製作されている。この場合、絞り装置６は流動方向で棒形のエレメント４のすぐ上流側に配置されている（図１参照）。これによって棒形のエレメント４に供給された圧縮空気は高すぎる圧力を有することが阻止される。均等化ユニット２の圧力室５はさらに接続開口９を有し、この接続開口９を通して圧縮空気が供給される。

図１の下方部分に示された駆動装置３は、中央に配置された電磁石１０と、極エレメント１２を備えた振動プレート１１とを有している。極エレメント１２は振動プレート１１に固定されかつ電磁石１０の方向に向けられている。図１に示された駆動装置３を背後から見た図２から判るように、極エレメント１２と電磁石１０との間には垂直なギャップ１７が形成されている。振動プレート１１は４つの板ばね１３でスイング可能に駆動装置３のケーシング１４に懸吊されている。図１から判るように振動プレート１１の各側方端部にはそれぞれ２つの板ばね１３が配置されている。

さらに駆動装置３には流過部１６を有するアダプタ１５が配置されている。アダプタ１５は振動プレート１１と結合されており、その上方の領域にねじ山を備えた開口１８を有している。この開口１８によって均等化ユニット２はねじエレメント８でアダプタ１５に固定される。ねじエレメント８は大きなグリップ領域を有しているので駆動装置３への固定もしくは駆動装置３からの離脱は手で行なうことができる。したがってアダプタ１５を用いて１つの駆動装置３を種々異なる多数の均等化ユニットのために使用することができ、これらの均等化ユニットは簡単にかつ迅速に交換されることができる。

図３には真空充填輪２１における本発明の使用が示されている。真空充填輪２１は先細の貯蔵室２２を有し、この貯蔵室２２内には放出しようとする粉体２０が配置されている。真空充填輪２１は４つの調量室２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び２４ｄを有する充填輪２３を有し、調量室２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは互いに等間隔をおいて充填輪２３の周面に配置されている。調量室の充填は円弧状の負圧領域２５により、粉体を吸込みかつ過圧領域２６により、重力の助けを借りて粉体を押圧することで行なわれる。放出は搬送ベルト２８の上で供給される容器２７内へ行なわれる。充填輪２３は矢印方向Rに回転し、図示されていない駆動装置によって駆動される。この場合、充填輪２３の個々の調量室の充填は、ＰＯＳ．１で示された調量室２４ｂにおいて、該調量室２４ｂが負圧領域２５と接続されることで負圧が生ぜしめられることで行なわれる。これによって粉体は調量室２４ｂ内へ吸込まれる。調量室２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び２４ｄの底にはそれぞれフィルタが配置され、吸着された粉体が負圧領域２５に吸込まれることが阻止されている。充填輪２３はさらに位置２（Ｐｏｓ．２）へ回転する。位置２（Ｐｏｓ．２）においては調量室は依然として負圧領域２５と接続されている。位置３（Ｐｏｓ．３）においては調量室は過圧領域２６と接続されるので、調量室にて調量された粉体２０ａは調量室から押出される。この場合、調量室からの粉体の放出は重力によっても助けられる。調量された粉体２０は図３に示されているように容器２７へ落下する。

できるだけ正確でかつ迅速な調量を可能にするためには、粉体２０は貯蔵室２１内でできるだけ均等に存在している必要がある。これは本発明の装置１によって達成される。均等化ユニット２の棒形のエレメント４は部分的に、貯蔵室２２内に存在する粉体２０内へ浸漬されている。駆動装置３は均等化ユニット２を複矢印Ａの方向で水平方向に往復移動させる。すべてが円形横断面を有し、小管として構成された棒形のエレメント４によって、特に貯蔵室２２における粉体の表面にて発生する生産物の凝集は崩解される。さらに同時に小管として構成された棒形のエレメント４を通って流れる圧縮空気は、流過部４ｂの開放端部とスリット４ｃとを介して粉体２０内へもたらされる。圧縮空気の前記混入によって粉体２０の流動性ははっきりと改善される。この場合、粉体２０の均等化は特に生産物を保護して行なわれる。

均等化するための本発明の装置によっては、粉体２０内への振動エネルギのできるだけ均等な導入が達成される。これはさらに、不具合な粉体の集中、特に表面における集中の崩解を付加的に助成する。

以下、図５と６とを援用して、粉体を均等化する本発明の装置１の第２実施例を説明する。同じ部分もしくは機能的に同じ部分は、この場合にも第１実施例と同じ符号で示されている。

図５から判るように粉体を均等化するための装置は、第１実施例にほぼ相応している。第１の実施例に対する相違点としてしかし、粉体を均等化する装置１の第２実施例は、異なる長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を有する棒形のエレメント４を有している。特に第５図から判るように個々の棒形のエレメント４の長さはそれぞれ、当該長さが貯蔵室の先細の形もしくは充填輪２３の外周に適合するように選択されている。これにより棒形のエレメント４は実施例に比較してより深く粉体２０内に浸漬させられることができる。棒形のエレメント４はこの場合にも小管として形成され、スリットの形をした開口を備えている。この場合、スリットは少なくとも棒形のエレメント４が粉体２０内へ浸漬する領域に亙って形成されている。この場合にも、均等化ユニット２は駆動装置３によって複矢印Ａの方向に水平な方向で往復運動させられる。この場合には、一方又は他方の方向での均等化ユニットの各運動距離は比較的に小さく、貯蔵室２２との接触による棒形のエレメント４の損壊が回避されるようになっている。

図６に示されているように充填輪２３は複式充填輪として構成されている。したがってこの場合には同時に並行して２つの容器２７を調量された粉体２０ａで充填することができる。これにより充填機のキャパシティは２倍になる。その他は、この実施例は第１実施例に相当するので、第１実施例について成した記述を参照されたい。

すべての記述した実施例のための駆動装置３は、均等化ユニット２が２つの異なる方向で往復運動させられるように構成できることに留意されたい。この場合、装置は有利には互いに垂直である。この場合には２つの異なる方向での運動が順次実施されるか又は２つの運動が互いにオーバラップし、これによって円形又は楕円形の運動を達成することもできる。

１ 粉体を均等化する装置、 ２ 均等化ユニット、 ３ 駆動装置、 ４ 棒形のエレメント、 ５ 圧力室、 ６ 絞り装置、 ７ ケーシング、 ９ 接続開口、 １０ 電磁石、 １１ 振動プレート、 １２ 極エレメント、 １３ 板ばね、 １４ ケーシング、 １５ アダプタ、 １６ 圧縮空気流出部、 １７ ギャップ、 １８ 開口、 ２０ 粉体、 ２１ 真空充填輪、 ２２ 貯蔵室、 ２３ 充填輪、 ２４ 調量室、 ２５ 負圧領域、 ２６ 過圧領域、 ２７ 容器、 ２８ 搬送ベルト

Claims (14)

1. 粉体（２０）を均等化するための装置であって、駆動装置（３）と均等化ユニット（２）とを有し、駆動装置（３）が均等化ユニット（２）を少なくとも１つの水平な方向（Ａ）に往復移動可能であり、均等化ユニット（２）がほぼ垂直に配置された多数の棒形のエレメント（４）を有し、該棒形のエレメント（４）が少なくとも部分的に、均等化しようとする粉体（２０）内に浸漬させられることを特徴とする、粉体を均等化するための装置。
2. 棒形のエレメント（４）が円形の外横断面を有している、請求項１記載の装置。
3. 駆動装置（３）が電磁石（１０）と、強磁性材料から成る極エレメント（１２）を備えた振動プレート（１１）とを有し、振動プレート（１１）が振動可能に支承され、極エレメント（１２）と電磁石（１０）との間にギャップ（１７）が形成され、電磁石（１０）の作動に際し振動プレート（１１）に振動が励起されるようになっており、均等化ユニット（２）が振動プレート（１１）と結合されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 駆動装置（３）が圧電式のアクチエータ又はニューマチック式のアクチエータを振動プレートを動かすために有している、請求項１又は２記載の装置。
5. 振動プレート（１１）が少なくとも１つの板ばね（１３）によってスイング可能に支承されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 棒形のエレメント（４）が小管として構成され、棒形のエレメント（４）が圧縮空気を粉体（２０）内へ供給するために圧力領域（５）と接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 圧力領域（５）が均等化ユニット（２）において圧力室（５）を有し、該圧力室（５）内に絞り装置（６）が配置されており、該絞り装置（６）が棒形のエレメント（４）への圧縮空気の均等な分配を保証し、圧縮空気の圧力を所定の値に絞ることを特徴とする、請求項６記載の装置。
8. 絞り装置（６）がマイクロ多孔性で空気透過性の材料から成るブロックである、請求項７記載の装置。
9. 駆動装置（３）と均等化ユニット（２）との間にアダプタ（１５）が配置され、均等化ユニット（２）の交換が可能になっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 小管として構成された棒形のエレメント（４）がその自由端部に多数の開口、特に多数のスリット（４ｃ）を有している、請求項６から９までのいずれか１項記載の装置。
11. スリット（４ｃ）が棒形のエレメント（４）の外周の約１／３に相当する長さを有している、請求項１０記載の装置。
12. 互いに近隣する棒形のエレメント（４）の間隔が等しい、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 棒形のエレメント（４）が、異なる長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の均等化装置を有し、容器（２７）内へ粉体（２０）を調量するための調量装置。

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