JP2984059B2 - 予め定めた充填量のばら物を袋詰めするための方法およびばら物袋詰め装置 - Google Patents

予め定めた充填量のばら物を袋詰めするための方法およびばら物袋詰め装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、予め定めた充填量のばら物を袋詰めするた
めの方法およびばら物袋詰め装置に関する。
〔従来技術〕
いわゆる充填包装産業の分野では、輸送容器用充填包
装装置のほかに、消費容器のために特化された充填包装
装置が知られている。その際通常は、数百グラム、多く
ても数キログラムの充填量が準備される。通常では５〜
10kgが上限である。この値は例えば食物の販売業者や消
費者による容易な取扱操作に適している。これに対し
て、輸送容器は特に加工工場から次の個所まで、例えば
製粉所からパン屋まで輸送するために役立つ。輸送容器
の重量はほとんど男性の作業者に適するよう20〜100kg
である。
袋のような輸送容器の実際の充填のためには、特別な
要求に従って次の三つの自動化段階があった。
− 自動的な分量準備 手動による、袋管への袋の装着および袋の閉鎖 − 自動的な分量準備 手動による袋の装着 袋の全自動閉鎖 − 自動的な分量準備 袋の全自動装着と閉鎖 これから判るように、いかなる場合でも、分量の準備
はあらゆる自動化段階の基礎となっている。主要な問題
は短い時間間隔でばら物分量を作り、正確に計量するこ
とにある。輸送中空気と混合したかどうか、多少液体に
似た挙動を取ったかどうか、あるいは熱または低温のよ
うな極端な条件が機械要素やそれによって生じるばら物
と壁部分の間の付着力の妨害になるかどうかによって、
同じばら物でも挙動が異なる。
貯蔵サイロ装置の寸法と比較して、袋内容量は少ない
分量である。しかし、例えば中間倉庫の袋詰め装置の採
寸ついては、大きな寸法となる。部屋の高さが３〜4mで
あると、袋詰め装置は１〜２階を必要とする。
ばら物計量装置ではほとんど一つの計量排出ホッパー
を使用する。それによって、計量内容物全部が袋の手前
で中間バッファ内に捕集される。この中間バッファは同
様に高さ寸法が大である。
袋輸送をタンク輸送および大型容器輸送に切り換える
という最近の20年間の実務とは反対に、小型の輸送容
器、すなわち袋が再び使用される傾向がでてきた。多く
の国では、職業組合が袋の重量を例えば50kgから25kgへ
減少させることを要求している。これは日産能力が同じ
であるとき、袋の数が２倍になる。従って、非常に大き
な袋数能力を有する袋詰めステーションが必要とされ
る。セメント、石灰、合成樹脂等のような特殊な微細工
業製品については、いわゆる弁付袋が普及している。こ
の製品はくちばし状の充填管から袋の小さな弁開口部を
通って充填される。所望の重量に達した後で、袋開口は
準備された紙の折り曲げ部によって直ちに閉鎖可能であ
る。
これは、空気がばら物に非常に混ざりにくいという重
要な利点がある。この装置の主たる欠点は用途が制限さ
れることにある。穀物、粗びきの穀粉、穀粉、ふすま、
飼料等は公知のごとく、重さが非常に異なるので、異な
るばら物の場合には同じ大きさの袋に異なる重量が充填
される。
普通の穀粉袋の場合には、充填され閉鎖された紙袋ま
たはプラスチック袋の中の少量の空気室は妨げにならな
い。というのは、この袋が充填後、ミシンによってある
いは接着剤によって密閉されるからである。
袋はばら物を長い距離にわたって輸送するために適し
ており、現場においてさまざまな点で最適の“取扱操
作”が容易な単位である。個々の物質に応じて、衛生的
であることや粉塵のない一杯に詰まった袋充填が重要で
ある。ほとんどすべての場合、個々の袋の正確な充填重
量が購買者によって要求される。自動化率を高めること
によって、１時間当たり多数の袋を低コストでおよび正
確な重量で充填することができる。
いわゆる正味重量袋詰め計量装置の場合には、通常
は、立法機関の計量器検定規則に関して或る方法上のル
ールを守らなければならない。予め定めた充填量を準備
するために、次のような過程で計量される。
− 計量容器の０−風袋の重量を計る。
− 大まかな供給。
− 微少な供給。
− 停止。
− 充填量または目標重量のチェック。
− 場合によっては大まかな流れ停止点およびまたは微
少流れ停止点の補正。
袋詰め能力が大きい場合には、０−風袋重量計測と充
填量のチェックおよびそれに伴う微少流れ停止点の補正
は、周期的に、すなわち例えば20回の充填の度に行うこ
とができる。更に、次の計量因子を考慮すべきである。
− 大まかな流れと微少な流れの衝突圧力。
− ドップラー効果。
− 大まかな流れと微少な流れの後引き。
− 袋詰め重量が異なる場合に生ずる異なる落差。
10年間にわたって、いわゆる袋詰め計量装置が正味重
量袋詰め計量装置として広く普及した。袋詰め計量装置
では、予め定めた重量の分量が正確に準備される。この
分量は、空の袋を袋管に装着した後でできるだけ短い時
間で袋に充填される。これにより、１時間当たり数百か
ら千の分量が準備され、製品は同じ数の袋に充填され
る。今日、多くの用途の場合、一層大きな能力、例えば
１時間当たり2000分量までの能力が要求される。
ヨーロッパ特許出願公開第348610号明細書により、複
数成分混合物を充填包装するために適した袋詰め装置が
知られている。この場合、個々の成分が計量、供給およ
び包装される。そのために、袋詰め装置の個々の充填ス
テーションは、個々の成分を個別的に処理する排出装
置、秤量装置および移送装置を備えている。
ヨーロッパ特許出願公開第288415号明細書により、貯
蔵容器から大まかな供給装置と微少な供給装置を介し
て、貯蔵容器からばら物を重量計量して充填するための
袋詰め装置が知られている。
この両袋詰め装置（ヨーロッパ特許出願公開第348610
号明細書とヨーロッパ特許出願公開第288415号明細書）
では、ばら物の重量が袋充填量に正確に一致するまで、
ばら物は別個の計量容器に充填される。続いて、計量容
器の充填物全部が袋充填物として袋に充填される。この
時間の間、貯蔵装置から計量容器へのばら物の排出が停
止される。
ヨーロッパ特許出願公開第34877号明細書は、ばら物
が袋に直接充填されて計量される袋詰め装置を開示して
いる。その際、袋内のばら物の重量が所望の袋充填重量
に一致するまで、袋に充填される。続いて、充填が停止
され、充填された袋が降ろされ、新しい袋が装着され
る。その後全過程が繰り返される。
上記の袋詰め装置はすべて、次に説明する欠点を有す
る正味重量式袋詰め計量装置である。
正味重量式袋詰め計量装置は充填重量を急激にかつ非
常に大きな能力で排出する。その結果、若干の重要な問
題が生じる。袋は充填による空気の押しのけによって強
く膨らみ、付加的に付勢される。更に、粉末状ばら物を
排出するときに、ばら物がかなりの量の空気を吸収する
ので、袋管の脱気が他の問題となる。袋管は最適な脱気
および迅速充填のために、できるだけ大きく形成しなけ
ればならない。大きな能力を達成するためには、高い自
動化率が前提となり、従って自動袋装着装置が使用され
る。しかし、大きな袋管は機械的な袋装着装置の信頼性
をかなり損なう。圧縮可能なばら物については、ばら物
を充填した袋を小さくするため、あるいは高価な袋材料
を節約するために、圧縮時間が長くなり、袋詰め能力が
低下する。
計量装置から袋管への接続部材として、計量ばら物ホ
ッパーが使用される。このホッパー内でのばら物の付着
は一方では充填重量の精度に、他方では衛生状態に非常
に不利に作用する。非常に付着しやすいばら物の場合に
は、ホッパーを頻繁に洗浄する必要がある。
専門誌“Wagen und Dosieren",1989年11月，第６号の
論文“Gravimetrisch Dosierer−mit Bandwaage oder D
ifferentialwaage"と、1985年Manfred Kochsiek,Fried
r.Vieweg＆Sohnのハンドブック“Handbuch des Waegen
s"の第335〜339頁と、Schenk社の会社カタログF 9100 e
“Continuous Weighing and Feeding Equipment"および
F 9100f“Peser et doser en continu"には、単位時間
あたり一定重量のばら物が連続的に排出される示差式供
給計量装置が記載されている。この示差式供給計量装置
は排出装置によってばら物を計量容器から排出する。こ
の排出量は計量容器内の単位時間あたりのばら物の重量
減少に従う。この過程は関連する文献では“示差式供給
計量”という名称で知られている。このような示差式供
給計量装置の目的は、単位時間あたり一定のばら物量を
連続的に生じることである。この連続的な流れを発生す
るために、ばら物を計量容器に周期的に補充しなければ
ならない。補充時間の間、計量容器内のばら物の重量減
少を測定することができないので、示差式供給計量装置
は容量排出に切換えられる。そのために、排出装置は、
その前の示差式供給計量に検出された速度で短時間制御
される。
WO 86 05875は、計量容器と、その排出横断面積を
調節するための調節可能な閉鎖機構とからなる連続式計
量装置を用いて、連続的なばら物流量を自動検出するた
めの装置を示している。この装置は時間的に変化するば
ら物の量を中断しないで検出する。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、公知の欠点をできるかぎり除去する
ことと、充填包装過程を短縮すること、すなわち能力を
高めることである。
本発明の他の課題は、充填包装装置の構造高さを低く
することと、ばら物の可動通路に対する妨害因子をでき
るだけ少なくすることである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は請求項１と４に記載された特徴によって解
決される。
請求項１では、ばら物を含む計量容器から袋のような
輸送容器に所定の充填重量のばら物を袋詰めする方法に
おいて、計量容器から輸送容器にその都度排出されたば
ら物の重量が、この排出時の計量容器の重量減少による
計量容器の重量の差から求められ（以下、示差式計量と
いう）、その際ばら物の排出重量が所定のばら物充填重
量に一致するように、ばら物の排出が制御される。
示差式計量と前記の示差式供給計量は次のように明瞭
に異なっている。
示差式計量の場合には、開始時点のスタート重量から
の重量減少だけを追求する。そのために、ほぼ既知量の
ばら物が計量容器に充填され、ばら物を含む計量容器の
重量が測定されている。続いて、このスタート重量と、
ばら物を含む計量容器の瞬時の重量との差が、所定のば
ら物充填重量に一致するまで、ばら物が計量容器から排
出される。その際、所定の時間内にどれ位の量が排出さ
れるかは問題ではない。例えば、最初は多量のばら物を
短時間で排出し、続いて重量差が所定のばら物充填重量
に近づけば近づく程ゆっくり排出される。
これに対して、前記の示差式供給計量の場合には、単
位時間あたり一定の重量が例えば10kg/秒で連続的に排
出される。
本発明は、ばら物を計量容器から輸送容器に排出する
ときに、ばら物を含む計量容器の重量の減少による計量
容器の重量の差から、ばら物の重量を求める。すなわ
ち、従来の正味重量袋詰め計量装置の場合のように、輸
送容器（袋）とその中に詰められたばら物の重量を測定
しない。換言すると、ばら物の重量は、ばら物を輸送容
器に充填する場所ではなく、その手前の計量容器で測定
される。従って、ばら物を輸送容器に充填する場所で発
生する、計量を妨げる擾乱ファクターや、袋詰めの能力
や自動化を高める際に妨げになる擾乱ファクターが生じ
なくなるかほとんど生じなくなる。すなわち、 − 輸送容器内に充填されたばら物への、後続流の衝突
圧力（図３のＰ参照）が、計量に影響を与えない。
− 輸送容器内でのばら物流れのドップラー効果（図3a
のＤ参照）が計量に影響を与えない。
− 輸送容器内でのばら物の落差（図３のFH参照）が計
量に影響を与えない。
− 従来の計量排出ホッパーが不要で、粉塵領域がな
い。
− 大まかな流れと微少な流れの後引きが生じない。
− 交替管が不要である。
− 流動化が最少となる。
− 輸送容器（袋）内のばら物のためのコストと、袋を
振動させる必要性が最少となる。
− 袋詰め管が非常に小さくなる。
従って、本発明は、きわめて高い精度で所定の充填量
を計量および袋詰めすることができると共に、袋詰めの
能力を大幅に高めることができる。更に、袋詰めの自動
化率、運転信頼性および衛生状態が高まる。
本発明は非常に有利な多くの実施を可能にする。
示差重量を算出して示差式計量装置からの排出を制御
することにより充填分量が周期的に準備され、かつ袋詰
め管を経て袋に直接充填されることが提案される。
そのために、示差式計量装置が示差式計量容器と計算
手段を備え、この計量容器にばら物が供給され、計量容
器からばら物が制御されて排出され、計算手段が計量装
置の重量値によって袋充填過程と計量容器補充過程を制
御する。
充填の後その都度または複数の充填の後で、示差式計
量装置の補充が周期的に行われると有利である。示差式
計量装置において充填分量の1.5〜５倍、好ましくは1.5
〜３倍が準備され、特に輸送袋に10〜100kgの重量が充
填される。
本発明では更に、計量装置と、計量容器から所定のば
ら物充填量を輸送容器に排出する制御装置とを備えたば
ら物袋詰め装置において、計量装置が、計量容器から輸
送容器にその都度排出されたばら物の重量を、計量容器
の重量減少による計量容器の重量の差から求めかつばら
物の排出重量が所定のばら物充填重量に一致するよう
に、ばら物の排出を制御する示差式計量装置として形成
されている。
それによって、充填装置全体を簡単に、低くそして衛
生的に構成できるだけでなく、大幅な自動化を可能にす
るので、欠点なしに袋詰め能力を倍増するという目的が
達成可能である。
本発明による装置はいろいろな態様で形成可能であ
る。例えば好ましい実施形では、示差式計量装置のばら
物出口が袋装着装置の袋詰め管に直接開口している。計
量過程を改善するために、示差式計量装置の排出装置の
端部に、制御可能な閉鎖装置が設けられている。
流動しにくいばら物については、示差式計量装置が示
差式計量要素を有する直立した計量容器を備え、制御装
置が、袋詰め管に開口する出口を有する、回転数を制御
可能なほぼ水平な排出スクリューを備え、計量容器と排
出スクリューとの間に、移送部分が設けられている。
その際特に、示差式計量装置は大まかな排出部と微少
な排出部を備え、この大まかな排出部と微少な排出部は
制御される強制排出要素、特に排出スクリューとして形
成されている。これに対して、流動性の製品について
は、製品排出装置が制御可能な配量弁を備えた配量装置
として形成されていることを提案する。
本発明の他の非常に有利な実施形の場合には、示差式
計量装置が袋詰め回転台に付設され、袋詰め回転台のサ
イクルで袋詰め管を経て予め定めた分量を袋詰め部に受
け渡す。
最高の袋詰め能力を達成するために、一つの設備に、
二つ以上の示差式計量装置が袋詰め回転台の袋詰め管に
付設されている。その際、タンデム運転でまたは時間当
たり二倍の能力で短時間で分量を準備することができ
る。
袋詰め管の空の通過横断面積が計量容器からのばら物
排出部の横断面積とほぼ同じであるかまたはこの横断面
積よりも小さいと、非常に有利であることが判った。こ
の手段は同様に、自動化率を高めることを可能にする。
なぜなら、小型の袋詰め管が袋装着装置の機械的な運動
を迅速に行うことができるからである。更に、例えば20
〜100kgの袋の大きな範囲のために、同じ袋詰め管を使
用することができる。
高出力袋詰めステーションは２個の大まかな計量装置
と、計算手段を付設した１個の微少計量装置と、３〜６
個の袋詰め管を有する袋詰め回転台とを備えている。
〔図面の簡単な説明〕
第１図は示差式計量装置を備えた単一袋詰めステーシ
ョンを概略的に示す図、 第２図は袋詰め回転台と協働する示差式計量装置を示
す図、 第2a図は主袋詰め動作のサイクルを示す図、 第３図と第3a図は正味重量式計量装置の計量原理を示
す図、 第４図は技術水準の正味重量式計量装置の重量−時間
のグラフ、 第５図は新規な示差式計量装置の重量−時間のグラ
フ、 第６図は例えば１時間当たり1200袋の高出力袋詰めの
ための例を示す図、 第6a図は第2a図と同様な、第６図の動作経過を示す
図、 第７図は袋充填機械を備えた第１図と同様な解決策を
示す図、 第８図は流動性ばら物のための４管型袋詰め回転台を
示す図、 第９図は流動しにくい物質のための示差式計量装置の
拡大図である。
〔実施例〕
次に、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。
第１図を参照する。示差式計量装置１は柱２、プラッ
トフォーム３および重量検出要素（計量要素）４を介し
て支持されているかまたは天井５に懸吊されている。
この示差式計量装置１は実質的に、計量容器６、接続
部分７および強制排出スクリュー８からなっている。こ
の示差式計量装置１自体の重量が前記計量要素４によっ
て測定され、そのスタート重量と瞬時の重量との差を算
出することにより、強制排出スクリュー８から袋詰め管
19に排出充填されたばら物の重量が求められる。続い
て、スタート重量と瞬時の重量との差が、所定のばら物
充填重量に一致するまで、ばら物が計量容器から袋詰め
管19に排出される。その際、所定の時間内にどれ位の量
が排出されるかは問題ではない、例えば、最初は多量の
ばら物を短時間で排出し、続いて重量差が所定のばら物
充填重量に近づけば近づく程ゆっくり排出される。
強制排出スクリュー８は伝動装置10を介して駆動モー
タ９によって駆動され、そしてコンピュータ11によって
制御される。大まかな供給と微少な供給は毎分回転数が
２回転の配量スクリューによって行われるかあるいは、
微少な供給が別個に駆動される図示していない微少配量
スクリューを介して行われる。
強制排出スクリュー８から後引きが生じないようにす
るために、出口16はコンピュータ11によって制御される
フラップ15によって開閉される。示差式計量装置１から
独立して床18に支持された袋詰めヘッド17は、袋詰め管
19と袋保持器20を備えている。この袋保持器は第１図に
おいて袋21を締付け保持する。ばら物によって袋21内に
押し込まれた空気は、吸気器22から逃げる。
ばら物供給ヘッド24はゴム膜23を介して粉塵を漏らさ
ないように計量容器６に連結されている。供給ヘッド24
にはばら物供給コンベヤ25が開口している。このばら物
供給コンベヤは駆動モータ26を介してコンピュータ11に
よって、その都度計量信号に従って周期的に制御され
る。
第２図において、示差式計量装置１が袋詰め回転台31
のすぐ上に示してある。この袋詰め回転台には４本の
（そのうち１本は隠れて見えない）袋詰め管32,32′,3
2″が設けられている。特に折畳み袋の場合に、袋の下
側から上側までばら物を袋に均一に充填することが大切
である。圧縮装置、例えば側方突き固め装置33は、大ま
かな配量や微少配量の間、揺動（振盪）や振動によって
下側から上側へ同じ強さで袋内のばら物を非常に効率的
に圧縮する。目的に応じて、第２の側方突き固め装置を
使用することができる。この第２の突き固め装置は袋詰
め管32′または32″の背後にある。袋の充填および袋の
振動が終わった後で、袋はコンベヤベルト34上に下ろさ
れ、閉鎖ステーション35へ案内され、輸送のための準備
がなされる。
第2a図には、例えば４本の袋詰め管を備えた第２図に
よる袋詰め回転台の時間的な経過が示してある。曲線36
は示差式計量装置１のばら物補充Ｎの過程を示してい
る。曲線37は示差式計量装置１からのばら物の排出過程
を示している。この場合、Ｇは大まかな流れを示し、Ｆ
は微少な流れを示し、Ｂは計量装置の停止時間を示す。
線38は回転台の歩進運動の時間的な経過を示している。
Ｓは袋詰め管を90゜だけ歩進運動させるための時間を示
している。曲線39は側方突き固め装置33がばら物を圧縮
する間の振動時間Ｒを示している。
正味重量式袋詰め装置を示す第３図、第3a図および第
４図に基づいて専門用語を説明する。ここで、Ｇは計量
容器内のばら物、Ｐは衝突圧力、Ｄはドップラー効果、
FHは落差を示す。第３図と第3a図は、後続流（破線）の
量が落下高さに依存することを示している。第3a図の後
続流は第３図の後続流よりも少ない。ばら物の落下速度
は落差が高くなるにつれて増す。計量容器の横断面積が
小さければ小さいほど、計量容器内のばら物のレベルは
迅速に上昇する。落下するばら物流れと反対方向にばら
物の柱状物が計量器内で上方へ成長することにより、２
台の自動車が互いに衝突するときと同じような現象が生
じる。衝突力は、停止している物体への衝突と比べて大
きい。これは秤量技術においてドップラー効果と呼ばれ
る。後続流が計量容器内に落下し終わったときに初め
て、実際の最終重量を測定することができる。この擾乱
ファクターと他の擾乱ファクターは、いかなるばら物容
器計量装置の場合でも、例えば適当に時間を遅らすこと
によって、考慮しなければならない。計量技術におい
て、第４図の重量−時間グラフが知られている。ここ
で、GAは大まかな流れの停止点、FAは微少な流れの停止
点と微少な流れの時間、NGは大まかな流れの後続流、NF
は微少な流れの後続流である。
第５図には、新しい解決策による示差式計量装置の重
量−時間グラフが示してある。図示例では、計量装置の
補充と袋の充填が示してある。ここで、Nbは補充、Bzは
鎮静時間、Agはゼロ調整（重量の検出）、Gzは大まかな
流れの時間、Fzは微少な流れの時間、GAは大まかな流れ
の停止点、FAは微少な流れの停止点である。
示差式計量装置の補充のために、重量が約25kgに達す
るまで、約１〜２秒かかる。ここで、袋充填量を超える
補充については、予め定めた正確な重量を補充する必要
はない。というのは、補充の後で、停止状態での検出に
より、示差式計量装置の正確な重量が測定され、コンピ
ュータに報告されるからである。その後、示差式計量装
置によって予め定めた重量（FA）が排出され、その際先
ず大まかな流れとして、そして微少な流れとして排出さ
れる。充填重量は約４秒以内に達成される。特に、示差
式計量装置の排出配量機構の閉鎖時に、あるいは計量装
置からばら物の最後の量が出た瞬間に、直ちに計量装置
の正確な現在重量測定が行われることが重要である。後
続流は既に計量されている。ドップラー効果、衝突圧力
等は、充填重量の達成後、影響を与えない。なぜなら、
これらが計量の外で、すなわち計量の後で行われるから
である。上述の他のすべての擾乱ファクターは充填相の
範囲から除去され、補充相に移動し、従って袋充填およ
び重量達成にとって無害になる。
第６図には、袋詰め装置全体が概略的に示してある。
その際、袋は自動装着装置40によって袋詰め回転台31の
袋詰め管32に装着される。袋充填はばら物計量装置１ま
たは１′によって交互に行われる。この場合、補充と充
填が交互に行われる。微少配量はコンピュータ41を介し
て制御され、適当な配量命令が、同様に示差式計量装置
として形成された微少配量装置に供給される。同様にコ
ンピュータ41により、ばら物配量が配量スクリュー43,4
3′または43″を介して分配器44によって達成される。
袋詰め回転台は６管型回転台として形成されている。こ
の場合、手動で袋を装着するために、第６の管32′が設
けられている。
第6a図には、第６図に示した袋詰め装置の調和した機
能の経過が、第2a図と同様に示してある。その際、Ｋは
回転台、MWBC−GIは示差式袋詰め計量装置の大まかな流
れＩ、MWBC−GIIは示差式袋詰め計量装置の大まかな流
れII、MWBC−Ｆは示差式袋詰め計量装置の微少な流れ、
Ruは振動器である。
第７図はいわゆる袋詰め機械の他の実施例を示してい
る。これは単一袋詰め管に関する。個々の袋21は第１図
の場合と同様に装着される。この場合、テレスコープ状
の袋詰め管が垂直方向運動Ｖを行う。それによって、袋
21内で粉塵が発生することが回避される。充填は駆動さ
れる充填スクリュー50によって行われる。垂直方向運動
は空気圧シリンダ51を介して行われる。この袋詰め装置
は、第１図の場合と同様に、支柱53を介して床に支持さ
れている。動作経過のために、操作人によって入力機器
を介して所望のデータが設定される。そして袋詰めサイ
クルは制御装置または適当な計量装置制御器を介して進
行する。
第８図には、強制排出装置を備えた第１図の示差式計
量装置の代わりに、調節可能な出口配量弁61,61′を備
えた、流動性物質のための示差式計量装置60が示してあ
る。その際、迅速で最適な袋充填を達成するために、空
気圧シリンダ62と計量装置制御器63を介していろいろな
配量位置を選択することができる。非常に興味深い若干
の組み合わせ効果が生じる。補集ホッパー64は袋詰め管
32と一体のユニットとして形成されている。両部材は供
給ヘッド65のように、支柱66を介して床18に支持されて
いる。計量容器６は上側と下側においてゴムパッキン67
または68の範囲に、固体の接続片と共に、同一横断面積
を有する。袋内の下側に押しのけられた全部の空気は、
大きな横断面積の空気つりあい管69を経て上方へ導かれ
るので、粉塵の問題も上側と下側の間の差圧の問題も発
生しない。
供給ヘッド65内には、制御可能な弁71が調整タンク70
の下方に設けられている。この弁は空気圧シリンダ72を
介して操作される。計量装置電子機器は制御ボックス73
に著接接続されている。この制御ボックスから主作業命
令が与えられ、一部自動の袋締付け装置74にも与えられ
る。
次に、第９図を参照する。ばら物流れP1は流動しにく
い物質のための示差式計量装置１に上側から垂直に流入
し、そしてこの計量装置の下側からP2として出る。流量
測定装置は供給ヘッド102を備えている。供給ヘッドは
ブラケット104を介してプラットフォーム103に固定連結
され、床105に支持されている。流入管106と排出管107
は定置されている。計量装置部分108は供給ヘッド102お
よび排出管107に対してそれぞれゴムパッキン109を介し
て粉塵を漏らさぬように接続されている。計量装置部分
108は直立した計量容器110を備えている。この計量容器
は下側部分に、やや円錐形のテーパ部110′を備えてい
る。計量容器110と円錐形のテーパ部は丸い管の形に形
成されている。計量容器110と排出スクリュー111の間に
は、接続部分（接続管）112が設けられている。この接
続部分は、計量容器110の直立した管形状から排出スク
リュー111の水平な管形状への接続を、ばら物流れ技術
上最適に行う。第１図の場合のように、接続部分112は
上側から下側へほぼ一定の横断面を有し、本実施例では
形が円形から四角形に変化している。計量装置部分108
は周方向においてプラットフォーム103上の例えば３個
の重量検出要素113に懸架されている。駆動モータ114を
含めて計量装置部分108全体を懸架することは非常に重
要であるので、駆動モータ114と排出スクリュー111はそ
れぞれ反対方向に計量装置部分108を越えて突出し、中
心軸線115に関して或る程度つり合っている。流入管106
に直に予備バンカー116が設けられている。この予備バ
ンカーは電子的な制御装置119または空気圧信号変換器1
20を介して空気圧シリンダ117と底の弁118によって選択
可能なプログラムに従って制御可能である。この場合、
ばら物排出のための目標値は外部のコンピュータ121か
ら得られ、実際値重量信号は重量検出要素113から得ら
れる。
予備バンカーは計量容器110の最大容量の50％以下、
好ましくは30〜50％の容量を有する。それによって、示
差式計量装置の通常の使用から故意にずらしてある。と
いうのは、計量容器の充填のために、一部だけが予備貯
蔵可能であり、それによって流入が計量技術的に同様に
検出可能であるからである。これは、流入のための付加
的な調整機器を甘受しなくてもよいときに、ばら物流れ
の検出にとって重要である。
計量容器はその直径のほぼ２倍の高さを有する。この
場合、直径は0.3〜0.6mとすることができる。管スクリ
ューは1.100〜0.250mの直径を有する。従って、管スク
リュー横断面積に対する計量容器横断面積の平均の比は
約1:10である。
第９図には、非常に重要な他の実施思想が示してあ
る。この場合、駆動モータ114はフランジ止め排出スク
リュー軸122と共にあるいはこのスクリュー軸なしに、
伸縮装置123を介して排出スクリュー111の軸線124の方
向に引き出し状に引き出すことが可能である。これはば
ら物通路のクリーン度に関する高度な要求を満足するこ
とを可能にする。
ばらは直立した計量容器110内で連続して垂直方向に
下降し、移送部分112によって排出スクリュー122の引き
込み部に直接案内され、計量容器110から水平方向に排
出され、再び排出管７を経て垂直に、測定技術的に新し
く制御されて連続的に排出される。
〔発明の効果〕
本発明の方法と装置は、ばら物を計量容器から輸送容
器な排出するときに、ばら物を含む計量容器の重量の減
少による計量容器の重量の差から、ばら物の重量を求め
る。すなわち、ばら物の重量は、ばら物を輸送容器に充
填する場所ではなく、その手前の計量容器で測定され
る。従って、ばら物を輸送容器に充填する場所で発生す
る、計量を妨げる擾乱ファクターや、袋詰めの能力や自
動化を高める再に妨げになる擾乱ファクターが生じなく
なるかほとんど生じなくなる。従って、きわめて高い精
度で所定の充填量を計量および袋詰めすることができ、
かつ袋詰めの能力と自動化率を大幅に高めることができ
る。更に、運転信頼性と衛生状態が高まると共に、袋詰
め装置の構造高さが低くなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−190401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−111968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−30902（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−113473（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−19901（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−100702（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−175101（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭29−6850（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65B 1/32

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ばら物を含む計量容器（6,110）から袋の
    ような輸送容器（21）に所定の充填重量のばら物を袋詰
    めする方法において、計量容器（6,110）から輸送容器
    （21）に排出されたばら物の重量が、この排出時の計量
    容器（6,110）の重量減少による計量容器の重量の差か
    ら求められ、その際ばら物の排出重量が所定のばら物充
    填重量に一致するように、ばら物の排出が制御されるこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】各々の袋詰めの後あるいは複数回の袋詰め
    の後で、袋充填量の1.5〜５倍のばら物が計量容器（6,1
    10）に補充されることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】排出されるばら物が連続する流れとして袋
    詰めされることを特徴とする請求項１または２記載の方
    法。
  4. 【請求項４】計量装置（1,1′,108）が、計量容器（6,1
    10）と、この計量容器（6,110）から所定のばら物充填
    量を輸送容器（21）に排出する排出装置（8,11,61,111,
    121）とを備えている、ばら物袋詰め装置において、計
    量装置（1,1′,108）が、計量容器（6,110）から輸送容
    器（21）に排出されたばら物の重量を、計量容器（6,11
    0）の重量減少による計量容器の重量の差から求めかつ
    ばら物の排出重量が所定のばら物充填重量に一致するよ
    うに、ばら物の排出を制御する示差式計量装置（1,1′,
    108）として形成されていることを特徴とするばら物袋
    詰め装置。
  5. 【請求項５】袋詰め回転台（31）を備えていることを特
    徴とする請求項４記載の袋詰め装置。
  6. 【請求項６】示差式計量装置（1,108）が、袋詰め回転
    台（31）のサイクルで袋詰め管（32,32′,32″）を経て
    所定の分量を受け渡すよう設計されていることを特徴と
    する請求項５記載の袋詰め装置。
  7. 【請求項７】１本の袋詰め管に２個の示差式計量装置
    （1,1′）が付設されていることを特徴とする請求項６
    記載の袋詰め装置。
  8. 【請求項８】少なくとも２個の示差式計量装置（1,
    1′）が、所定のばら物充填重量に加算される二つの分
    量を輸送容器（21）に排出し、第１の分量が大まかな流
    れ（GI,GII）として排出され、第２の分量が微少な流れ
    （GF）として排出されることを特徴とする請求項５〜７
    のいずれか一つに記載の袋詰め装置。
  9. 【請求項９】排出装置（8,11,61,111,121）が少なくと
    も一つの開閉可能なスライダ（61,61′）を備えている
    ことを特徴とする請求項４〜８のいずれか一つに記載の
    袋詰め装置。
  10. 【請求項１０】排出装置（8,11,61,111,121）が強制排
    出要素（８）を備えていることを特徴とする請求項４〜
    ８のいずれか一つに記載の袋詰め装置。
  11. 【請求項１１】排出装置（8,11,61,112,121）の出口
    が、袋装着装置（20,40,74）の流動充填管として形成さ
    れた袋詰め管（32,32′,32″）に開口していることを特
    徴とする請求項４〜10のいずれか一つに記載の袋詰め装
    置。
  12. 【請求項１２】袋詰め管（32,32′,32″）が、排出装置
    （8,11,61,111,121）の出口（16）のほぼ横断面積以下
    である自由通過横断面積を有することを特徴とする請求
    項11記載の袋詰め装置。
  13. 【請求項１３】排出装置（8,11,61,111,121）の出口（1
    6）に閉鎖装置（15）が設けられていることを特徴とす
    る請求項10〜12のいずれか一つに記載の袋詰め装置。
  14. 【請求項１４】流動状態が望ましくない製品を充填する
    ために、 ａ）示差式計量装置（1,108）が示差式重量検出要素
    （4,113）を有する直立した計量容器（6,110）を備え、 ｂ）排出装置（8,11,61）が、袋詰め管（17,19,32,3
    2′,32″）に開口する出口（16）を有する、回転数を制
    御可能なほぼ水平な排出スクリュー（8,111）を備え、 ｃ）計量容器（6,110）と排出スクリュー（8,111）との
    間に、移送部分（112）が設けられていることを特徴と
    する請求項４〜13のいずれか一つに記載の袋詰め装置。
JP4502035A 1991-01-29 1992-01-13 予め定めた充填量のばら物を袋詰めするための方法およびばら物袋詰め装置 Expired - Lifetime JP2984059B2 (ja)

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